科學(xué)島團(tuán)隊(duì)在臭氧污染中的過(guò)氧自由基化學(xué)研究方面取得新進(jìn)展

近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院安光所張為俊研究員團(tuán)隊(duì)在大氣臭氧污染過(guò)氧自由基化學(xué)研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)論文以“中國(guó)蘇皖魯豫交界城市郊區(qū)臭氧光化學(xué)污染季節(jié)的過(guò)氧自由基化學(xué)”為題發(fā)表在愛(ài)思唯爾（Elsevier）出版的Science of the Total Environment上。

對(duì)流層大氣臭氧(O3)對(duì)環(huán)境、生態(tài)以及人類健康等具有明顯的有害影響。近年來(lái)，隨著防控措施的加強(qiáng)，我國(guó)大氣污染總體狀況趨于好轉(zhuǎn)，但O3污染水平仍呈上升趨勢(shì)。過(guò)氧自由基與NO反應(yīng)形成的NO2光解是對(duì)流層臭氧產(chǎn)生的唯一凈途徑，開(kāi)展過(guò)氧自由基濃度的外場(chǎng)觀測(cè)與模型模擬的閉合研究對(duì)于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)臭氧的產(chǎn)生、確定臭氧減少策略從而有效地控制臭氧生成至關(guān)重要。

團(tuán)隊(duì)趙衛(wèi)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(qiáng)吸收光譜-化學(xué)放大法-總過(guò)氧自由基測(cè)量裝置，結(jié)合課題組移動(dòng)方艙觀測(cè)平臺(tái)，測(cè)量了2021年淮北市夏秋季總過(guò)氧自由基（RO2*）的環(huán)境濃度和前體物等參數(shù)，結(jié)合零維盒子模型預(yù)測(cè)了自由基濃度，并與觀測(cè)值進(jìn)行比較。該模型較好地再現(xiàn)了總過(guò)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(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，來(lái)自類烯烴物質(zhì)氧化生成的1.2 ppbv/ h過(guò)氧自由基源，使得模型和實(shí)測(cè)的差異小于24%，并導(dǎo)致日綜合凈臭氧產(chǎn)量增加約14%。這表明類烯烴類物質(zhì)氧化成過(guò)氧自由基的機(jī)理對(duì)于臭氧的生成具有重要意義，相關(guān)工作為后續(xù)的蘇皖魯豫地區(qū)臭氧污染控制政策提供了重要信息。

過(guò)氧自由基觀測(cè)值與模擬值的日變化（左圖）和過(guò)氧自由基主要物種濃度分布日變化（右圖）

白天條件下測(cè)量和模擬的RO 2 (上圖)和P(O 3)(下圖)對(duì)NO濃度的依賴性