近日，天津大学地科院傅平青教授课题组与国内外合作者，利用超高分辨率质谱对天津市冬季PM2.5中的有机分子组成进行了研究，相关成果以“Impact of biogenic secondary organic aerosol (SOA) loading on the molecular composition of wintertime PM2.5 in urban Tianjin: an insight from Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry”为题，发表于地球科学Top期刊《Atmospheric Chemistry and Physics》。论文第一作者为地科院2018级博士生钟书军，通讯作者为地科院傅平青教授。
京津冀地区是我国重要的政治和经济中心，该区域近几十年快速的人口增长、城市化进程和高强度的工业、农业活动导致了频繁的空气污染事件，大气污染态势严峻。二次有机气溶胶（SOA）是大气气溶胶的重要组成部分。天津周边地区秋冬季节生物质燃烧频繁。为探索在生物质燃烧强烈的背景下，生物源SOA含量对有机气溶胶分子组成的影响，本研究采集了天津城区冬季气溶胶样品，利用傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR MS）研究了气溶胶的分子组成。结果发现，CHO和CHON化合物主要来源于生物质的不完全燃烧，而有机硫化合物（CHOS和CHONS）主要是生物源VOCs氧化生成的有机硫酸酯和硝基有机硫酸酯。在生物源SOA含量较低时，夜间化学更有利于有机硫酸酯的生成；而随着生物源SOA含量的增加，有机硫酸酯逐渐由光化学氧化主导生成。生物源SOA含量是决定有机硫化合物氧化程度、硝酸酯基含量和化学多样性的重要因素。
图1 典型生物源硝基酸酯和硝基有机硫酸酯简明示意图
本研究初步揭示了生物源SOA对有机气溶胶分子组成的影响，有助于深化对城市大气有机气溶胶生成过程的认识。研究工作得到国家自然科学基金和中科院先导专项的资助。
文章信息：Zhong, S., Chen, S., Deng, J., Fan, Y., Zhang, Q., Xie, Q., Qi, Y., Hu, W., Wu, L., Li, X., Pavuluri, C. M., Zhu, J., Wang, X., Liu, D., Pan, X., Sun, Y., Wang, Z., Xu, Y., Tong, H., Su, H., Cheng, Y., Kawamura, K., and Fu, P.* 2023. Impact of biogenic secondary organic aerosol (SOA) loading on the molecular composition of wintertime PM2.5 in urban Tianjin: an insight from Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry. Atmospheric Chemistry and Physics 23, 2061–2077. https://doi.org/10.5194/acp-23-2061-2023
