258 / 2021-07-15 15:40:44

NO2与室内表面的非均相光化学反应生成HONO

表面光化学反应；二氧化氮（NO2）；亚硝酸（HONO）；摄取系数（γ）

大气中亚硝酸（HONO）的光解可产生OH自由基从而影响大气氧化能力，因此，精准解析HONO的来源对于城市和室内空气质量至关重要。HONO可以导致室内空气污染，此外，它会对人体健康造成不利影响。但当前我们对室内大气的HONO形成过程了解远远少于室外过程。在昼间，室内受到太阳光照射的区域由NO₂非均相反应过程而形成的HONO明显增加。NO₂容易吸附在各种不渗透的室内表面上，并与被吸附在表面的有机化合物发生反应。烹饪活动是脂肪酸和多环芳烃（PAHs）的主要来源。这一类型的反应所生成的产物能吸附在表面上或解吸成气相。目前，人们对HONO的已知来源了解甚少，并且不能解释当前室内大气中的观测水平。

我们通过直接测量NO₂与室内真实灰垢样品的非均相光化学转化动力学摄取过程以及所对应的HONO浓度水平，研究发现，在厨房的窗户样品上生成的HONO比客厅和卧室的窗户样品显著增高。动力学建模表明，光子散射可能发生在玻璃窗户薄膜表面，从而导致多环芳烃的光子激发速率提高。薄膜的相态和厚度在这些表面摄取NO₂的过程中具有重要作用，并且HONO表面通量可能会受到薄膜pH值的影响。另外，在玻璃窗灰垢表面发生的NO₂非均相光化学转化所对应的HONO产量，可以解释描述室内空气化学的光化学模型中缺少的部分HONO来源。

另外，我们还研究了无机盐对NO₂在油酸表面的非均相过程和反应所生成的气相产物的影响。脂肪酸是大气气溶胶颗粒表面的重要有机组分，并大量分布在城市灰垢及室内表面。而油酸（Oleic Acid——OA）作为典型的不饱和脂肪酸，与氮氧化物（NO₂）发生非均相反应可能是城市大气中HONO的一种潜在来源。基于此，首次评估了NO₂在油酸薄膜、油酸/Na₂SO₄和油酸/NaNO₃（城市灰垢和气溶胶颗粒中的主要无机盐）混合物薄膜上的非均相动力学过程。该研究结果表明，NO₂与OA上的非均相过程可以生成HONO，同时发现NO₃^-的存在可以显著促进HONO的生成。此外，模拟太阳光条件下，利用高灵敏度在线挥发性有机物飞行时间质谱仪（MI-SPI-TOF-MS）检测到气态硝基芳香族化合物的形成。脂肪酸与NO₂的非均相转化可以生成含氮有机化合物以及HONO，特别是在硝酸盐存在的情况下，可以进一步促进硝基芳香族化合物（吸光物质）的生成，并通过辐射强迫影响空气质量；此外，HONO的显著增加对城市室内大气氧化能力具有重要影响。