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王文兴院士团队在海洋大气环境过程领域取得系列研究进展

发布:山东大学融媒体中心 日期:2026年01月19日 点击数:

[本站讯]近日,环境研究院王文兴院士团队在海洋大气环境过程领域研究取得了一系列重要进展,4项成果先后发表于Nature CommunicationsShen, Li, Xu, et al., 2025Yang, Huang, et al, 2025Science AdvancesZong et al., 2026Science BulletinShen, et al., 2025等期刊,为深入理解沿海及海洋大气氧化性演变、碳氮循环过程及其环境气候效应提供了新的理论证据。

论文一:建立大气活性氯精准溯源新方法,重新认识海洋对大气化学的影响

大气活性氯在空气污染形成、臭氧消耗与气候变化中发挥重要作用,但其海洋与人为来源长期难以精准区分。研究团队利用先进化学电离质谱与氯同位素标记技术,首次实现了海洋和人为排放的活性氯的清晰定量区分,发现海洋贡献的大气亚硝酰氯的氯同位素值约为-9±4‰,而人为燃烧源则高达+20±7‰。结合同位素约束与外场观测数据,团队发现海洋排放的活性氯在沿海及内陆大气化学中发挥的作用显著强于传统认知,对区域空气质量和大气氧化性具有重要影响。该成果以“Isotopic constraints on the origin of reactive chlorine in the troposphere”为题发表于Science Advances。王文兴院士团队研究员宗政为论文第一作者,薛丽坤教授为通讯作者。南京大学助理教授夏璊、中国科学院地球环境研究所研究员林春水、中山大学副教授陈肖睿为论文共同第一作者,香港理工大学讲席教授、山东大学兼职教授王韬、中国科学院地球环境研究所研究员黄汝锦为共同通讯作者。

论文二:揭示大气有机硝酸酯的新生成途径

有机硝酸酯(ONs)是大气二次有机气溶胶形成的重要示踪剂,但其形成机制尚不完全清楚。研究团队通过实验首次证明了有机过氧化物与亚硝酸盐的多相化学反应能够高效生成ONs,其形成机制主要与反应中间体ROONO的均裂裂解导致的[RO••NO2]笼状自由基对的重组有关,并且二阶反应速率常数与溶液pH值和有机过氧化物结构密切相关。通过定量评估发现这一新途径对偏远海洋大气气溶胶中ONs的形成具有显著贡献。相关成果以“Multiphase reactions of organic peroxides and nitrite as a source of atmospheric organic nitrates”为题发表于Nature Communications。团队成员杨宇、研究员黄柳斌为论文共同第一作者,薛丽坤教授为通讯作者。

论文三:发现海洋大气“碘驱动氮循环”新机制

针对沿海和海洋大气中亚硝酸(HONO)日间浓度峰值长期难以解释的科学问题,研究团队整合实验室模拟、分子动力学计算和全球化学模式研究,首次发现气溶胶中的碘离子通过促进硝酸盐在界面富集,显著提升了硝酸盐光解过程中的HONO生成。该机制可以显著加速海洋大气边界层的氮循环,增强海洋大气氧化能力,影响全球臭氧和温室气体等的收支,为理解海洋大气边界层氮循环提供了全新视角。相关成果以“Aerosol iodide accelerates reactive nitrogen cycling in the marine atmosphere”为题发表于Nature Communications。团队研究员申恒青、教授李沁怡、副教授徐菲为论文共同第一作者,薛丽坤教授为通讯作者。西班牙高等科学研究理事会Alfonso Saiz-Lopez,王韬教授为论文共同通讯作者。

论文四:证实浒苔光降解是沿海大气甲醛的重要天然来源

甲醛是大气自由基和臭氧生成的重要前体物,大量海洋和沿海观测显示甲醛浓度显著高于模型预测,表明仍存在尚未被识别的天然来源。研究团队通过在青岛沿海开展的外场观测和烟雾箱实验,证实浒苔光降解可以直接释放甲醛及其前体物,对沿海大气自由基和臭氧生成具有重要影响。相关成果以“Marine sources of formaldehyde in the coastal atmosphere”为题发表于Science Bulletin。团队研究员申恒青为论文第一作者,薛丽坤教授为通讯作者。王韬教授、中国气象科学研究院研究员张根为论文共同通讯作者。

以上研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省泰山学者、山东省自然科学基金、香江学者计划、中国博士后科学基金等项目的支持。


【供稿单位:环境研究院     作者:申恒青    责任编辑:蒋晓涵 王云平】