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为探究 NH?在含氮二次有机气溶胶（SOA）形成中的作用，研究人员利用烟雾箱实验，分析甲苯、间二甲苯等 ROGs 在含 / 不含 NH?条件下的情况。发现 NH?提升部分物质信噪比与含氮氧化合物丰度，揭示其对 SOA 组成的影响，具大气颗粒物研究意义。
论文解读
在大气科学与健康医学领域，二次有机气溶胶（SOA）作为 PM?.?的关键组分，其形成机制与调控因素一直是研究热点。SOA 由挥发性有机化合物（VOCs）经大气氧化生成，不仅影响空气质量，还与气候变化、人体呼吸系统疾病等密切相关。然而，当前对于氨（NH?）如何参与 SOA 中含氮化合物形成，尤其是生物源（如 α- 蒎烯、异戊二烯）与非生物源（如甲苯、间二甲苯）前体的差异作用，仍缺乏分子层面的深入解析。现有研究虽关注 NH?与 NO?、SO?的协同效应，但对不同反应性有机气体（ROGs）生成寡聚化合物的结构特征及 NH?的实际大气影响尚不明确。在此背景下，韩国相关研究机构的研究人员开展了系列实验，旨在揭示 NH?对 SOA 组成与形成路径的调控机制，其成果发表于《Environmental Pollution》。
研究技术方法
研究主要采用烟雾箱模拟实验与高分辨质谱（HR-MS，如轨道阱质谱）分析技术。在 8 m3 氟化乙烯丙烯反应器中，以甲苯（TOL）、间二甲苯（m-XYL）、乙苯（ETB）等非生物源 ROGs，以及 α- 蒎烯（α-PIN）、异戊二烯（ISO）等生物源 ROGs 为前体，分别在含 NH?与不含 NH?条件下进行光氧化反应。通过 HR-MS 对生成的 SOA 进行分子结构表征，分析含氮化合物（CHON）的丰度、信噪比（S/N）及寡聚结构特征，并结合化学反应路径推断 NH?的作用机制。
研究结果
SOA 化合物生成与 NH?的影响
实验表明，在 NH?存在时，甲苯、间二甲苯、乙苯及异戊二烯生成的 SOA 化合物信噪比显著提升，含氮氧化合物丰度增加。α- 蒎烯在两种条件下均表现出较高信噪比，但 NH?存在时 CHON 化合物生成量显著上升，提示其在 SOA 氮 Incorporation 中的关键作用。此外，研究鉴定出低挥发性、高氧化度（双键等价物值＞5）的化合物及寡聚结构，这些物质对颗粒物生长有重要贡献。
形成机制分析
光氧化路径分析显示，CHON 化合物通过羟基自由基（OH?）反应、氧化、硝化及水解等过程生成，与质谱数据一致。NH?通过中和酸性化合物改变气溶胶相 pH，促进酸碱反应与异相化学，进而诱导低挥发性有机物生成，推动 SOA 增长。实验结果还证实，NH?浓度升高与 PM?.?颗粒增多相关，凸显其对大气环境的影响。
研究结论与意义
本研究系统揭示了 NH?对生物与非生物源 ROGs 生成 SOA 的差异化调控机制：NH?通过增强含氮化合物生成与寡聚结构形成，显著改变 SOA 组成，促进颗粒物增长。这一发现填补了 NH?在 SOA 分子结构形成中作用的研究空白，为理解大气 PM?.?污染机制提供了关键依据，也为制定挥发性有机物与氨协同控制策略、改善空气质量及评估健康风险奠定了理论基础。研究结果强调了多前体、多污染物相互作用在大气化学中的重要性，对区域复合污染防控具有指导意义。
