气溶胶与空气污染、气候变化、人类健康密切相关。大气中的气溶胶如何生成、演化，进而影响人类健康，已成为全球学者、政府与公众共同关注的热点问题。其中人为源二次有机气溶胶（SOA）主要由大气中的气态前体物通过氧化反应生成，是城市雾霾事件的元凶之一；与此同时，SOA具有高氧化潜势，意味着SOA比其他气溶胶组分有着更高的健康风险。在诸多前体物中，来自道路交通与生物质燃烧的芳香烃类化合物被认为是最重要的SOA前体物。大量观测数据显示，芳香烃类化合物的氧化产物主导了中国超大城市的雾霾污染事件，然而芳香族SOA的生成机制目前仍尚不明确。
华东师范大学生态与环境科学学院姜建惠青年研究员与国际同行合作，基于欧洲核子中心CLOUD烟雾箱模拟了典型城市雾霾的生成与氧化过程，在分子水平解析了芳香族化合物的多代氧化机制，并结合区域空气质量模型评估了二次氧化过程对欧洲人为源有机气溶胶的贡献。该研究成果以Anthropogenic organic aerosol in Europe produced mainly through second-generation oxidation为题，于2025年3月10日发表在Nature Geoscience。
该研究定量阐释了三种芳香族模式物种（甲苯、1,2,4-三甲苯与萘）氧化生成SOA的过程，从分子水平揭示了芳香烃气相老化机制。结果显示，多级连续氧化对人为源二次有机气溶胶的生成至关重要。二次氧化过程可将氧化产物饱和蒸汽压降低数个数量级，同时显著提升芳香族二次有机气溶胶产率（图1）。
图1 甲苯、三甲苯和萘氧化产物的2D-VBS的挥发性分布与累计产率
在此基础上，该研究更新了空气质量模型的芳香烃氧化生成SOA参数，进而在区域尺度评估了二次氧化过程对欧洲人为源有机气溶胶的贡献，发现欧洲超过70%的人为源有机气溶胶（AOA）暴露来自二次氧化过程（图2）。二次氧化过程导致远离排放源的郊区同样受到影响。由于二代氧化产物相较其他有机气溶胶组分有着更高的氧化等级，其对人类健康的影响更为显著，未来需要制定更为严格的芳香族化合物减排政策来保障人类健康。
图2人为源有机气溶胶（AOA）浓度分布与
二次氧化生成ASOA（ASOA_2nd）对AOA的贡献
这一研究由华东师范大学联合国内外58位学者共同完成。华东师范大学生态与环境科学学院姜建惠研究员、瑞士保罗谢尔研究所ChristopherR. Hoyle、ImadElHaddad研究员为论文的共同通讯作者。合作单位包括瑞士保罗谢尔研究所、奥地利因斯布鲁克大学、芬兰赫尔辛基大学、欧洲核子中心（CERN）、德国法兰克福大学等26家高校及研究机构。
本研究得到科技部重点研发计划项目（2023YFC3710400）、国家自然科学基金（42207122）以及上海市科委浦江项目（21PJ1402800）的资助。
附：论文链接https://www.nature.com/articles/s41561-025-01645-z
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