大气中首次检测到新型极活泼化合物 可能影响全球气候与人类健康

　　在德国莱比锡对流层研究所进行的自由射流实验首次提供了直接证据，即在大气条件下，过氧自由基与羟基自由基反应也会生成氢三氧化物。

　　图片来源：德国莱比锡对流层研究所

　　据26日发表在《科学》杂志上的论文，一个国际研究小组首次成功地在大气条件下检测到了氢三氧化物(ROOOH)。这是一种全新的化合物，可能会影响人类健康和全球气候。

　　所有的过氧化物都有两个相互连接的氧原子，使它们具有高反应性并且通常易燃易爆。它们被用于各种用途，从美白牙齿到清理伤口，甚至用作火箭燃料。近年来，人们一直在猜测，大气中是否也发现了三氧化物——三个氧原子相互连接的化合物，比过氧化氢更具活性。

　　科学家最新研究明确证实，在大气条件下，过氧化氢自由基(RO2)和羟基自由基(OH)的反应也会形成ROOOH。当化合物在大气中被氧化时，它们通常会与OH自由基发生反应，形成新的自由基。当该自由基与氧反应时，会形成过氧化物(ROO)的第三个自由基，该自由基又可以与OH自由基反应，从而形成ROOOH。这是气态物质，其基团由三个连续的氧原子和一个氢原子组成，氢原子与有机残基键合。

　　研究论文资深作者、丹麦哥本哈根大学化学系亨里克·格鲁姆·吉尔嘉德教授说：“我们发现的这类化合物在结构上是独一无二的。由于它们具有极强的氧化性，很可能会带来一系列我们尚未发现的影响。”

　　研究人员预计，几乎所有化合物都会在大气中形成ROOOH，并估计它们的寿命从几分钟到几小时不等。这使得它们足够稳定，可与许多其他大气化合物发生反应。异戊二烯是最常排放到大气中的有机化合物之一。研究表明，释放的所有异戊二烯中约有1%转化为ROOOH。

　　研究人员估计，大气中ROOOH的浓度约为每立方厘米1000万。相比之下，OH自由基是大气中最重要的氧化剂之一，每立方厘米约有100万个自由基。

　　研究团队还强烈怀疑，ROOOH能够渗透到空气中的微小颗粒物，即所谓的气溶胶中，这种颗粒物会对健康构成危害，并可能导致呼吸系统和心血管疾病。由于太阳光同时被气溶胶反射和吸收，这会影响地球的热平衡，也就是地球吸收并反射回太空的阳光比例。当气溶胶吸收物质时，它们会增长并促成云层的形成，这也会影响地球的气候。

　　研究表明，用质谱仪直接观察氢三氧化物是可行的。这意味着可在不同系统中进一步研究这些化合物，包括量化它们在环境中的丰度。