研究概况

       PM_2.5的氧化潜势（oxidative potential, OP）——即ROS产生能力，被认为是PM_2.5潜在细胞毒性的一种重要表征指标，目前最广泛使用的氧化潜势的定量方法为脱细胞化学探针法，然而不同的化学探针通常测得不同ROS物质的产生能力，目前尚未发展出一套公认OP测量体系。

       该研究通过比较多种探针分析方法，筛选出高效全面的氧化潜势测量体系，并揭示了深圳冬季和夏季的氧化潜势的不同驱动因素，为深圳市空气质量的健康风险管控提供科学依据与数据支持。

氧化潜势方法筛选

       团队基于三种化学探针（OP^DTT、OP^GSH、OP^OH）对不同组分的响应，发现OP^DTT和OP^GSH结果上是一致的，可能是由相同的ROS活性物种驱动；OP^DTT和OP^OH互相补充，OP^DTT主要受OC的影响，而OP^OH则更多的受重金属支配。OP^DTT和OP^OH的组合可以相对高效且全面的评估PM_2.5OP。

       通过比较水溶性组分和总的PM_2.5OP，发现环境PM_2.5中的水不溶性成分对OP的贡献可能很小，部分生成的•OH可能与不溶于水的PM表面或残留的石英过滤器结合，从而降低了化学探针的捕获效率，使得总的PM_2.5OP被严重低估。

冬夏季PM_2.5氧化潜势驱动因素

       通过将HULIS从水溶性组分中分离出来，观察HULIS对氧化潜势的贡献（图2），HULIS组分可能是决定冬季样品OP^DTT的关键，而对OP^OH没有贡献（r = -0.26），或只提供一定的催化或协同作用。对于夏季样品来说，HULIS对OP^DTT有部分贡献，则主要由重金属主导。

结语

       这项工作通过比较多种探针分析方法，筛选出高效全面的氧化潜势测量体系。此外还揭示了深圳冬季和夏季的氧化潜势的不同驱动因素。冬季受来自北方的远距离传输的生物质燃烧排放影响，导致氧化潜势升高。季风的变化使得夏季主要受到海洋源的影响，船舶排放的污染物在氧化潜势中占主导地位。环境PM_2.5的氧化潜势对气象条件、排放源和大气二次过程的变化很敏感，这需要多方法、多组分和长期的观测。

       南方科技大学和哈尔滨工业大学联合培养博士生邢春博论文第一作者，杨新教授为通讯作者。该成果得到了国家自然科学基金、广东省重点领域研究与发展计划、广东省大湾区滨海大气环境与气候背景站等的大力支持。

       文章链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.160771