挥发性有机物（VOCs）是大气污染的关键前体物，近年来成为主要治理对象之一。VOCs在大气中通过自由基等活性物种的作用迅速氧化，生成复杂的气态含氧有机分子，对二次颗粒物生成和臭氧污染有重要影响。针对这一现象，清华大学环境学院大气污染与控制教研所的蒋靖坤研究组开展了长期观测，揭示了北京城市大气中有机分子的特征及其变化规律。
#### 研究方法与技术
研究组使用了两种先进的化学电离高分辨质谱技术，进行了对有机前体物、初级氧化产物及多级氧化产物的测量。特别是，聚焦质子转移飞行时间质谱仪（Vocus-PTR-TOF）和在线化学电离静电场轨道阱质谱仪（CI-Orbitrap）被应用于测定不同质量范围内的有机分子。
1. **Vocus-PTR-TOF质谱仪**：在m/z 50-200的质量范围内识别出512个有机分子，其中44%的物种处于亚ppt水平，38%的物种含有3-8个氧。这些新解析的含氧分子主要为中等/半挥发性有机物，包含了许多来自人为源（如苯、甲苯）和天然源（如单萜、萜烯）的初级氧化产物。
2. **CI-Orbitrap质谱仪**：在m/z 200-600的质量范围内识别出2403个高氧化态含氧有机分子（OOMs），揭示了其同系物特征和加氧特征，反映了大气中复杂的氧化过程。研究发现，OOMs主要来源于芳香烃和脂肪族等人为源有机前体物的氧化，同时还识别了与新粒子生成相关的OOMs二聚体及重要中间体。
#### 研究成果与意义
该研究成果分别发表于《大气化学与物理》和《环境科学与技术》期刊，论文的第一作者为环境学院博士毕业生安肇锦和博士生袁艺，通讯作者为蒋靖坤教授。此次研究不仅拓宽了对大气中含氧有机分子的识别范围，也加深了对其形成与演变过程的理解。
研究的开展得到了国家自然科学基金和三星全球研究项目的支持，合作单位包括多所高校和研究机构。通过这些研究，清华大学的团队为城市大气污染治理提供了重要的科学依据，推动了对大气污染成因及其治理策略的深入理解。
#### 结论
清华大学环境学院的研究为理解城市大气中有机分子的复杂性提供了新的视角，强调了对VOCs及其氧化产物的监测和分析在大气污染治理中的重要性。这项研究不仅为未来的相关研究奠定了基础，也为政策制定者提供了重要的科学支持。
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