大气含氧有机分子(Oxygenated Organic Molecules，OOMs)是二次有机气溶胶(SOA)的重要前体物，其化学组成的精确识别和浓度的准确测量对SOA生成机制研究具有重要意义。质谱是识别OOMs物种化学组分的基本手段，现有质谱仪器的质量分辨性能对于小分子质量的OOMs物种尚能勉强识别，但对于大分子质量的OOMs、具有相同整数质量的不同物种仍难于分离并准确识别。含氮含氧有机分子（N-containing OOMs）在城市大气条件下是OOMs的最主要组成部分，有相当一部分物种具有多个氮原子，具有较大分子质量，其化学组成的精确识别仍是一个亟待解决的问题。

市环科院国家环境保护大气复合污染成因与防治重点实验室暨大气环境研究所团队利用与法国里昂第一大学和复旦大学联合研发的在线轨道阱质谱测量系统，应用于实际环境大气N-containing OOMs的测量，在2020年进博会期间开展了连续两周的外场观测，精确识别了超过500种OOMs分子，其中N-containing OOMs的数浓度占比达到80%，且随着相对分子质量的增加，含两个氮原子的N-containing OOMs（2N-OOMs）的占比越来越大。近期，该研究成果“Unambiguous identification of N-containing oxygenated organic molecules using a chemical-ionization Orbitrap (CI-Orbitrap) in an eastern Chinese megacity”已在国际期刊《Atmospheric Chemistry and Physics》发表。

该研究探讨了不同VOCs前体物分子在不同大气氧化条件下生成N-containing OOMs的差异和特征以及影响该过程的主要环境因素，研究发现脂肪烃是生成2N-OOMs的最主要VOCs前体物，其次是苯系物和单萜烯。其中，日间OH自由基的氧化过程是苯系物、脂肪烃生成2N-OOMs的重要途径。对于单萜烯而言，日间OH自由基和夜间NO3自由基的氧化过程同等重要。此外，PM2.5污染过程会伴随着2N-OOMs绝对浓度的抬升，其中脂肪烃前体物生成2N-OOMs的相对占比尤其是高碳物种比例都会提升。就氧化程度而言，芳香烃生成2N-OOMs的含氧数最高，其次是单萜烯和脂肪烃生成的2N-OOMs，日间生成的2N-OOMs氧化程度普遍高于夜间，较低的氮氧化物浓度有利于高氧化产物的生成。

该研究获国家重点研发计划课题(2022YFC3700205)、中国博士后科学基金特别资助(站中)(2022T150427)等项目资助。市环科院大气重点实验室陆轶群博士后为该论文第一作者，大气重点实验室主任黄成为该论文通讯作者，大气重点实验室马英歌高工、黄丹丹高工、楼晟荣高工、景盛翱高工、高雅琴工程师、王红丽高工，里昂第一大学张延君博士后、Christian George教授、Matthieu Riva教授，复旦大学陈建民院士，上海交通大学晏乃强教授，上海大学陈晖副研究员，南京信息工程大学常运华教授为该论文的合作者。

成果引用：

Lu, Y., Ma, Y., Huang, D. D., Lou, S., Jing, S., Gao, Y., Wang, H., Zhang, Y., Chen, H., Chang, Y., Yan, N., Chen, J., George, C., Riva, M., and Huang, C.: Unambiguous identification of N-containing oxygenated organic molecules using a chemical-ionization Orbitrap (CI-Orbitrap) in an eastern Chinese megacity, Atmospheric Chemistry and Physics, 23, 3233–3245, https://doi.org/10.5194/acp-23-3233-2023, 2023.