异戊二烯是全球排放量最大的反应性气体，其大气化学过程对空气质量和气候变化具有深远影响。异戊二烯在大气中氧化可形成二次有机气溶胶（SOA），这一过程受到氮氧化物（NOx）水平调控：（1）低NOx条件下，其主要通过环氧二醇途径（IEPOX Pathway），典型SOA产物为甲基丁四醇（MTLs）；（2）高NOx条件下，其主要通过羟甲基-甲基-α-内酯途径（HMML Pathway），典型SOA产物为甲基甘油酸（MGA）。然而，近年来的烟雾箱模拟研究发现，在不同NOx条件下异戊二烯均可通过自氧化途径（Autoxidation pathway）生成过氧化物异构体（PIS），并进一步形成SOA。然而，自氧化途径在真实大气（尤其是污染地区）中对异戊二烯SOA的贡献仍不明确，基于观测的研究鲜有开展。

 针对上述问题，中国科学院广州地球化学研究所博士研究生赵美玉在丁翔研究员和何全甫教授的指导下，基于珠江三角洲9个站点的一年联网观测并结合箱模型计算，对比了三种途径的SOA典型产物组成以及气相中间体分布，系统评估了自氧化途径在异戊二烯SOA形成中的重要性（图1）。

图1. 异戊二烯SOA形成的三条主要途径及典型产物

 研究团队首先结合化学电离源（CI）和电子轰击电离源（EI）的质谱信息，识别出异戊二烯自氧化途径生成SOA中的6种典型有机羟酸类化合物，明确甲基酒石酸（MTA）是其关键产物。进一步对珠江三角洲大气中三种途径关键产物及其对应气相中间体组成分析的结果显示（图2），IEPOX 途径对异戊二烯SOA生成的贡献占主导地位，自氧化途径的贡献与HMML途径相当。值得注意的是，在冬季MTA和PIS占比显著升高，表明自氧化途径在NOx排放升高和PM_2.5污染高发的冬季有重要贡献。

图2. 三种途径的SOA典型产物组成以及气相中间体分布的季节变化

 该研究获得国家自然科学基金“创新研究群体”项目（42321003）和广东省基础与应用基础研究重大项目（2023B0303000007）等资助。相关结果丰富了污染背景下SOA生成机制的认识，研究论文近期发表于Environmental Science & Technology。

 论文信息： Meiyu Zhao（赵美玉）, Xiang Ding*（丁翔）, Quanfu He*（何全甫）, Duohong Chen（陈多宏）, Tao Zhang（张涛）, and Xinming Wang（王新明）. Unveiling the Importance of Organic Hydroxy Acids-Related Autoxidation Pathway in Isoprene Secondary Organic Aerosol Formation: Insights from Aerosol Tracer Composition in the Pearl River Delta. Environmental Science & Technology.

 论文链接： https://doi.org/10.1021/acs.est.6c06525