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北京夏冬季含氧有机分子组成、来源及对二次有机气溶胶生成的影响

含氧有机分子,二次有机气溶胶,北京

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.9 大气二次有机气溶胶

含氧有机分子（OOMs）是大气中挥发性有机物氧化生成的重要中间产物，具有较强氧化性和凝结性，是二次有机气溶胶和臭氧生成的关键前体物。然而，目前对其在不同季节中的分子组成变化、来源特征及环境效应仍缺乏系统认识。本研究中，我们利用碘化物化学电离质谱仪表征北京城市的分子组成、夏季冬季差异及气态OOMs的来源。研究共识别出近千种OOMs分子，发现夏季以C₄–C₅异戊二烯氧化产物为主（占48%），冬季则以CHO分子和硝基酚为主（约60%）。在高PM_2.5污染过程中，有机硝酸酯（夏季）和有机酸（冬季）浓度显著上升，表明OOMs对颗粒物污染形成具有重要促进作用。通过正矩阵因子分解模型，研究识别出10种OOMs来源因子，其中夏季异戊二烯相关因子贡献达43%，冬季则以硝基酚类和O₄有机酸为主。研究还发现，夏季高温热浪期间OOMs浓度显著增加，主要受高温促进前体排放与挥发作用影响。而冬奥会期间严格减排措施有效降低了有机酸类OOMs，但含氮物种生成有所增强，体现了污染控制的复杂效应。进一步分析表明，夏季超过一半SOA生成与异戊二烯氧化过程有关，而冬季高PM_2.5污染下硝基酚类和高氧化有机酸是SOA主要贡献者。总体而言，本研究揭示了北京OOMs在夏季和冬季的特征差异，以及它们在大气变化和调控条件下SOA生成中的影响。