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2025-08-26
课题组最新研究发现，城市中常见的人为污染物甲苯与天然来源的α-蒎烯在空气中混合后，可通过光化学反应生成组分更复杂的交叉型二次有机气溶胶（SOA）。这类细颗粒物对空气质量及人体健康具有重要影响。研究采用高分辨率轨道阱质谱技术（Orbitrap-MS），在国际上首次识别出多种由两者氧化中间体结合生成的“交叉产物”。该类大分子低聚物挥发性更低、成霾潜力更强。该发现深刻揭示了城市大气中人为源与生物源挥发性有机物之间的交互作用机制，对深入理解复合污染成因具有重要意义。
Wang J., Jia L., Li X.Y., Liu S.J., Zhang G.Q., 2025. Molecular characterization of aerosols from photochemical interactions of toluene and α-pinene using Orbitrap-MS, Atmospheric Environment, 121452, https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2025.121452
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2025-08-26
本课题组长期致力于研究水汽对二次有机气溶胶物理和化学性质的调控机制。近日，贾龙研究员与上海大学王舜瑶团队合作，在《Atmospheric Environment: X》上发表了一项重要研究成果，首次系统揭示了生物质燃烧产生的二次有机气溶胶（BBSOA）对人体肺上皮细胞的显著毒性作用。通过模拟高湿环境下生物质燃烧典型有机物（酚、愈创木酚和紫丁香酚）的大气转化过程，发现这些物质经光化学反应生成的二次颗粒物对肺细胞具有显著损伤作用。其中，酚类来源的颗粒物表现出最强毒性，能够诱导细胞产生大量自由基，引发炎症反应，导致肺细胞存活率降低近三分之一，并显著增加细胞凋亡比例。该研究不仅深化了对大气老化过程中生物质燃烧气溶胶健康风险的认识，也为评估区域传输背景下高湿污染事件的健康影响提供了关键科学依据。
Feng J.L., Zhang W., Zhou F., Jia L., Li X.Y., Yu Z.C., Zhu X.H., Zhang X., Qin T.C., Wang J.T., Wang S.Y. 2025. Secondary Organic Aerosol from Biomass Burning Intermediates Induced Significant Oxidative Stress in Human Lung Epithelial Cells, Atmospheric Environment: X, 100356, https://doi.org/10.1016/j.aeaoa.2025.100356
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2024-11-15
异戊二烯是全球排放量最大的非甲烷挥发性有机物，在大气中具有强反应活性，是全球尺度二次有机气溶胶（SOA）最主要的前体物。氨气(NH3)是大气中含量最丰富的碱性气体,也是大气细颗粒物（PM2.5）中无机盐的主要前体物质。中国是氨气排放的热点区域之一，我国正计划未来削减氨排放，以降低大气PM2.5污染。但是，目前对于异戊二烯和氨在大气转化中的相互作用缺少基本了解。
课题组基于自主研发的气体-气溶胶原位电离技术（GAIS）和轨道阱质谱（Orbitrap-MS），研究了NH3在异戊二烯臭氧化形成SOA中的化学机理。发现NH3可以与异戊二烯臭氧化产物-稳态克氏中间体自由基（SCIs）反应生成一种全新的有机胺分子（C4H9O2N），NH3-SCIs反应通道会显著抑制SCIs的低聚反应，从而极大降低异戊二烯的SOA产率。同时，新生成的有机胺分子还会进一步与有机酸反应生成更多含氮有机物。该研究的重要意义在于：（1）提供了NH3与SCIs反应生成有机胺的直接证据，发现了大气中还原态有机氮生成的新通道；（2）发现氨气可以抑制异戊二烯的SOA产率。这意味着氨气在生物源SOA中的作用比当前的认识更为复杂，有必要对氨减排的潜在环境效应进行深入评估。
论文第一作者为李晓颖博士生，通讯作者贾龙研究员，合作者包括徐永福研究员和潘月鹏研究员。
Li, X.Y., Jia, L.*, Xu, Y.F., Pan, Y.P., 2024. A novel reaction between ammonia and Criegee intermediates can form amines and suppress oligomers from isoprene, Sci. Total Environ., 956, 177389, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.177389
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