近日，南京信息工程大学环境科学与工程学院AirMORE课题组在大气环境领域权威期刊EST（Environmental Science & Technology）在线发表了题为"Particle Acidity and Seed Aerosol Drive the Spatiotemporal Dynamics of Isoprene-Epoxydiol-Derived Secondary Organic Aerosols in Eastern China"的研究论文，揭示了气溶胶酸度和种子气溶胶驱动中国东部地区异戊二烯环氧二醇（IEPOX）衍生的二次有机气溶胶（SOA）的主要机理，并强调了未来削减氨气排放可能带来的SOA增加风险。
异戊二烯是全球SOA的主要前体物，对空气质量和辐射强迫有显著影响。IEPOX的反应性吸收是SOA形成的关键途径，该过程受多种环境因素影响。本研究利用CMAQ模型模拟了2014年至2019年中国东部地区IEPOX-SOA的空间分布和年际变化趋势，并量化了不同因素的贡献。
结果表明，IEPOX-SOA平均浓度范围为110~160 ng·m-3。空间分布显示，华北地区、秦岭山脉和山西省为IEPOX-SOA高值区域。
研究表明，气溶胶酸度（aerosol pH）在控制IEPOX-SOA的空间分布中起着关键作用。在中国东部，高浓度的氨气有效中和了酸性，从而抑制了大量IEPOX-SOA的生成，导致其浓度低于美国等其他地区。相反，IEPOX-SOA值较高的区域，例如我国东北地区的南部，较低的NH3和气溶胶液态水含量有利于IEPOX-SOA的生成。
IEPOX-SOA在2014-2019年间呈下降趋势，该变化趋势主要受其种子气溶胶硫酸盐浓度降低的影响，但同时，有机气溶胶浓度的减少则减弱了"涂层效应"的抑制，抵消了约30%硫酸盐带来的IEPOX-SOA下降。在中国南部地区，生物源挥发性有机化合物（BVOCs）排放量的增加也造成了显著的IEPOX-SOA浓度上升，几乎抵消了人为条件变化导致的下降。
未来减排情景结果表明，SO2排放减少导致硫酸盐浓度降低，减少种子气溶胶，进而减少了IEPOX-SOA的生成。NH3排放减少30%，通过改变aerosol pH导致IEPOX-SOA浓度增加，增幅为5.32~35.26 ng·m-3；当NH3减排60%时，IEPOX-SOA浓度将增加可达近100%。
本研究阐明了IEPOX-SOA生成的关键化学机制和变化驱动因素，强调了未来NH3减排在控制二次无机气溶胶的同时，亦存在增加SOA的风险，为区域空气污染控制策略提供支持。
本研究的第一作者为南京信息工程大学博士生常丰毅，通讯作者为南京信息工程大学李楠副教授，合作作者包括南京信息工程大学廖宏教授、上海市环科院王红丽研究员、北京大学胡敏教授以及北京大学郭松教授。本研究得到了国家重点研发计划（2022YFC3701005）和国家自然科学基金（42575125）的资助。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.5c14957
