第一届未来大气科学论坛

亚硝酸盐在云/雾及颗粒物液相中光解产生的·OH及活性氮可大大促进有机酚液相氧化生成二次有机气溶胶(aqSOA)，其氧化机理与由 H₂O₂光解引发的光氧化路径与机理存在明显的差异，活性氮的参与和含不同官能团酚类化合物的性质不同使得其液相氧化路径及产物更加复杂，其反应动力学过程的影响因素也更加多元化。因此需要系统研究亚硝酸盐光解驱动的不同官能团酚类物种的液相氧化路径与动力学机制，识别不同反应通道的关键产物比例，明确主要反应通道及其驱动因素。本研究探讨了在亚硝酸盐（NO2–）存在下，不同酚类化合物在水相中的光氧化反应特性及其机制。研究包括衰减动力学、反应产物组成以及在不同pH条件产物的吸光度变化及细胞毒性。本研究利用光化学反应器，模拟太阳光下不同酚类化合物（PhCs）在亚硝酸盐光解驱动下的液相氧化过程。结果表明，随着pH值的增加，PhCs的衰减率降低，遵循一级反应动力学。这些不同的衰减率也表明，苯环上不同的取代基显著影响PhCs的反应性。产物的分子组成依赖于pH值，在不同的pH值下检测到一系列转化产物：在低pH值时以硝化作用为主，随着pH值的升高，羟基化产物增加，而在高pH值时，聚合产物显著出现。由于硝基对苯环的电子吸引效应，从4-硝基苯酚形成的产物较少，可见吸收光谱也显示出随着反应在各种pH条件下进行而呈现下降趋势。对人类非小细胞肺癌细胞（A549）的毒性测定表明，随着pH值的增加，反应产物的毒性降低。相应地，细胞内活性氧（ROS）的积累和凋亡率也下降。这可能是由于在较低的pH水平下，倾向于促进ROS积累和细胞死亡的硝基苯酚（NPs）主导了产物组合。本研究为不同pH条件下由PhCs光氧化产物形成的次生有机气溶胶（SOA）的毒理学特性提供了宝贵的见解。这些发现有助于更深入地理解大气化学中SOA对环境和健康的影响。
 

水相二次有机气溶胶，硝化作用，羟基化，聚合反应，酸性主导