雾霾天气中，PM2.5的重要组成部分——二次有机气溶胶（SOA）从何而来？我国南开大学团队最新研究揭示，机动车排放的中/半挥发性有机化合物（I/SVOCs）是关键“幕后推手”。尽管我国机动车排放标准从国IV升级到国VI后，有机污染物排放总量下降89.2%，但I/SVOCs占比反而上升，成为SOA形成的主要贡献者。这项发表在《Frontiers of Environmental Science & Engineering》的研究，通过“超级显微镜”技术首次在分子层面解析了机动车I/SVOCs的排放特征，为精准治霾提供了新依据。

“超级显微镜”锁定400余种污染物

传统检测技术常将机动车排放的复杂有机物归为“未解析混合物”，导致SOA潜力被严重低估。研究团队采用全二维气相色谱-飞行时间质谱（GC×GC-TOFMS），如同给污染物装上“超级显微镜”，在汽油车和柴油车尾气中分别识别出438种和424种I/SVOCs，涵盖烷烃、芳香烃、环烷烃等类别。

结果显示，柴油车排放因子（376.7±74.9 mg/kg燃料）是汽油车（114.4±42.1 mg/kg燃料）的3倍多。更关键的是，颗粒相中I/SVOCs占比高达93.7%-94.9%，其中含氧有机物（如酯类、酮类）在颗粒相占比（40.3%-56.8%）显著高于气相（14.4%-15.3%），这些物质正是SOA形成的“主力军”。

排放标准升级：总量降了，I/SVOCs占比却升了

研究对比了国IV至国VI标准柴油车，发现排放总量下降89.2%，但I/SVOCs相对占比反而提高。以国VI柴油车为例，其I/SVOCs中半挥发性有机物（SVOCs）占比达24.4%，较国IV车型提升近2倍。“这就像筛沙子，粗颗粒被滤掉了，细颗粒占比自然更高。”研究负责人解释，先进后处理技术更易去除高挥发性VOCs，但对低挥发性I/SVOCs控制效果有限。

冷启动工况加剧了这一问题。实验显示，冷启动时I/SVOCs排放（528.4 mg/kg燃料）是热启动（224.8 mg/kg燃料）的2.3倍，因低温导致燃烧效率低、催化器未达最佳工作状态。此时烷烃和多环芳烃排放激增，而这些物质氧化后极易形成SOA。

SOA预测精度提升1.5倍，控制I/SVOCs成关键

基于分子级数据，团队建立了新的SOA预测方法。与传统“按保留时间分箱”法相比，新方法将柴油车和汽油车的SOA预测精度分别提升1.5倍和1.2倍。数据显示，I/SVOCs虽仅占柴油车排放总量的50.9%，却贡献了82.2%的SOA生成潜力；在汽油车中这一比例为42.7% vs 69.9%。

“过去可能漏算了近一半的SOA来源。”团队指出，烷烃是主要贡献者（柴油车28.1%、汽油车38.3%），其次是烯烃和含氧有机物。这意味着，未来需针对性控制柴油车长链烷烃、汽油车芳香烃，以及冷启动阶段的含氧有机物排放。

治霾新方向：从“一刀切”到“精准打击”

研究建议，未来机动车污染控制需从三方面发力：一是优化发动机燃烧效率，减少不完全燃烧产生的I/SVOCs；二是开发针对I/SVOCs的后处理技术，如新型催化剂；三是完善排放标准，将I/SVOCs纳入管控指标。“就像给汽车装‘双重滤网’，既要过滤尾气，也要优化燃烧源头。”

来源: 医学前沿FrontMed