科學島團隊在臭氧污染中的過氧自由基化學研究方面取得新進展
近日，中國科學院合肥物質院安光所張為俊研究員團隊在大氣臭氧污染過氧自由基化學研究方面取得新進展，相關論文以“中國蘇皖魯豫交界城市郊區臭氧光化學污染季節的過氧自由基化學”為題發表在愛思唯爾（Elsevier）出版的Science of the Total Environment上。
對流層大氣臭氧(O3)對環境、生態以及人類健康等具有明顯的有害影響。近年來，隨著防控措施的加強，我國大氣污染總體狀況趨于好轉，但O3污染水平仍呈上升趨勢。過氧自由基與NO反應形成的NO2光解是對流層臭氧產生的唯一凈途徑，開展過氧自由基濃度的外場觀測與模型模擬的閉合研究對于準確預測臭氧的產生、確定臭氧減少策略從而有效地控制臭氧生成至關重要。
團隊趙衛雄研究員、韋娜娜助理研究員等人利用自主研制的寬帶腔增強吸收光譜-化學放大法-總過氧自由基測量裝置，結合課題組移動方艙觀測平臺，測量了2021年淮北市夏秋季總過氧自由基（RO2*）的環境濃度和前體物等參數，結合零維盒子模型預測了自由基濃度，并與觀測值進行比較。該模型較好地再現了總過氧自由基的日變化，但在NO混合比高于1ppbv的早晨，模型顯著低估RO2*約 7.2倍。進一步分析發現，來自類烯烴物質氧化生成的1.2 ppbv/ h過氧自由基源，使得模型和實測的差異小于24%，并導致日綜合凈臭氧產量增加約14%。這表明類烯烴類物質氧化成過氧自由基的機理對于臭氧的生成具有重要意義，相關工作為后續的蘇皖魯豫地區臭氧污染控制政策提供了重要信息。
該研究工作得到大氣重污染成因與治理攻關項目、國家自然科學基金和中國科學院青年創新促進會的資助。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.166355.
過氧自由基觀測值與模擬值的日變化（左圖）和過氧自由基主要物種濃度分布日變化（右圖）
白天條件下測量和模擬的RO 2 *(上圖)和P(O 3)(下圖)對NO濃度的依賴性
