我國是世界上化學品生產和進出口大國，防控和削減化學品汙染導致的環境效應和健康風險是國家的重大需求。近年來，城市大氣汙染源正在從傳統化石燃料相關的交通和工業排放向揮發性化學品（VCPs）🧴，如個人護理品、塗料👩🏻‍🦲、農藥、橡膠和粘合劑等的排放轉變（圖1）✸。由於具有揮發性及半/中等揮發性的特點，VCPs擁有較高的大氣濃度，在氧化過程中會貢獻二次有機氣溶膠（SOA）、臭氧和毒性產物🤳🏻，導致嚴重的大氣二次汙染。早期針對VCPs大氣氧化的研究以黑箱模式為主，VCPs的大氣氧化機製存在較大的不確定性。同時😈，由於功能屬性👴🏼，一些VCPs包含獨特的雜原子或官能團🦶🏼，可能發生新型氧化機製🗜，難以根據傳統揮發性有機物的已知反應機製進行推測，阻礙了對於VCPs導致的大氣二次汙染及環境影響的全面理解🌀。因此，從大氣二次汙染源解析及化學品風險評價角度來看，研究揮發性化學品的大氣氧化機製具有重要的科學意義🦸🏼‍♀️。

揮發性化學品（VCPs）成為城市大氣汙染物的新來源

近日，意昂3体育官网環境模擬與汙染控製國家重點聯合實驗室、環境科學與工程學院郭松研究員與合作團隊在高產量揮發性化學品大氣氧化機製及健康影響方面取得新進展🧑🏽‍🎨。

相關研究以日常生活中常用個人護理品，化妝品和清潔劑在生產和使用過程中排放的高產量揮發性化學品芳樟醇為核心，采用量子化學計算和動力學模擬方法👨🏿‍🦳，闡明了芳樟醇的大氣化學轉化機製和毒性演變過程（圖2）👢🍝。該研究揭示了在芳樟醇的大氣轉化中，可以經歷新型的大氣化學反應機製，涉及到由過氧基自由基（RO₂·）和烷氧自由基（RO·）協同的自氧化反應，通過多種方式連續轉移自由基中心，包括RO₂·主導的成環反應和RO·主導的成環、氫遷移以及斷鍵反應相結合的自由基轉移方式。擴展了目前RO2·主導的氫遷移驅動的自氧化，並提出了一種導致低揮發性產物形成的廣義自氧化機製。結果表明芳樟醇可通過RO₂·和RO·協同的自氧化機製生成低揮發性SOA前體物和毒性更強的氧化產物。此外👨‍🍳，本研究也建立了基於芳樟醇反應機理和轉化產物大氣壽命的時間依賴的產物毒性評估方法。該方法還考慮了不同的NO濃度，因此可以評估室內和室外的長期毒性影響🙂，未來可以進一步完善，獲得動態風險評估🌲。研究強調室內高濃度和強排放源加上緩慢的消耗速度，可能導致重大的健康風險，特別是當個人長時間呆在室內時。建議對其他可能有害的揮發性有機汙染物或特定源進行類似分析，以評估其排放和轉化過程對人類健康的影響。芳樟醇的大氣轉化機製研究拓展了目前對室內大氣化學和健康影響的認識。今後需開展覆蓋其轉化產物的化學品環境風險評價，對於全面評價揮發性化學品的環境風險具有重要意義🚘。

芳樟醇大氣氧化過程中存在新機製導致SOA和毒性產物生成

相關研究成果以“Oxidation Mechanism and Toxicity Evolution of Linalool, a Typical Indoor Volatile Chemical Product”為題發表於 Environment & Health ♠︎。

該論文第一作者為意昂3体育官网博士後付自豪🤐，通訊作者為郭松🤘🏻、大連理工大學謝宏彬教授👩🏼‍🦳。該研究獲得國家自然科學基金委創新群體項目（22221004）、國家重點研發計劃 （2022YFC3701000）💣、國家自然科學基金委青年科學基金項目（22306002）、中國博士後科學基金項目（2023M730054）的聯合資助🥀。