細顆粒物（PM_2.5）與臭氧（O₃）是影響空氣質量的主要汙染物，如何實現PM_2.5和O₃的協同控製是現階段我國大氣汙染防治的重大需求。PM_2.5二次組分和O₃形成的核心過程是大氣中VOC–NO_x–SO₂的復雜反應體系。過氧化物是這一過程中形成的重要中間態物質，連接著反應體系的開端（VOC）和末端（PM_2.5和O₃）😱，既攜帶了VOC及其氧化機理的信息，也直接影響PM_2.5和O₃的生成🐊。加強對於大氣過氧化物的認識🧕🏼，有助於識別影響PM_2.5和O₃形成的關鍵前體物和反應機理，從而為製訂協同控製措施和高效減排方案提供科學依據。

大氣中的過氧化物包括過氧化氫（H₂O₂）和有機過氧化物（POs）💙。POs種類多樣🌩、檢測難度大🂠，人們對其生成和轉化規律的認識存在很大不足👩‍🎤。POs的水解反應是其重要轉化途徑，該反應可能是PM_2.5中H₂O₂的重要來源。顆粒物中POs水解生成的H₂O₂能夠分配至氣相，從而對氣相氧化性也具有潛在貢獻。

本研究從這一反應入手👾📴，首次對實際大氣PM_2.5中的POs進行了分類和定量研究🌃。根據POs是否能夠發生水解😸🧚🏿，將其分為可水解和不可水解POs。對於可水解的POs👨‍🌾，又進一步根據其水解壽命大小，將POs分為短壽命、中壽命和長壽命三類🙋🏿‍♂️。短壽命和長壽命POs的典型物質類型分別是α位羥基（OH）取代和非α位OH取代的POs，它們分別主要由大氣中Criegee中間體（CI）與水（H₂O）反應以及烷基過氧自由基（RO₂）與氫過氧自由基（HO₂）反應生成👆🏽。

大氣顆粒物中有機過氧化物的來源和分類

研究發現，北京大氣PM_2.5中POs的組成和水解活性存在顯著季節差異。夏季PM_2.5中的POs主要由可水解POs構成，而冬季主要由不可水解POs構成。夏季可水解POs的濃度和水解生成H₂O₂的速率顯著高於冬季🙌🏻，表明夏季PM_2.5具有更強的氧化劑來源。

北京夏季和冬季大氣PM_2.5中有機過氧化物組成

POs的水解反應活性與其分子結構密切相關😔，反映了來源和生成途徑的信息，即POs是何種VOC前體物、經過何種氧化途徑（OH自由基或O₃或NO₃自由基氧化）形成的。下一步，通過POs分類特征反演VOC濃度及氧化機理信息👦🏼，有望為改善VOC源排放清單不確定性、識別和控製關鍵VOC物種提供新的思路。

POs本身是氧化性物質🧖🏻‍♀️，被吸收進入人體後，通過水解反應將生成其它活性氧物質（ROS），引起人體某些細胞的氧化應激。因此，認識PM_2.5中POs的種類🤚🏿、濃度水平和水解壽命將有助於深入評估PM_2.5的健康效應。

相關研究成果以“Hydrolysis reactivity reveals significant seasonal variation in the composition of organic peroxides in ambient PM_2.5”為題，於2024年4月2日於Science of The Total Environment在線發表。

意昂3体育官网環境科學與工程學院博士研究生戴一雙為本文第一作者🖕🏽🍶，陳忠明教授為通訊作者。該工作得到科技部重點研發計劃（項目編號👨🏻‍🦼‍➡️：2022YFC3701202）和國家自然科學基金項目（項目編號👇🏻🐲：41975163；22276002）資助。