卤素离子促进新烟碱类农药啶虫脒光降解生成活性氮物种（HONO与NOx）的机制及其环境效应

　　本研究发现卤素离子（Cl?、Br?、IO3?）可显著促进新烟碱类农药啶虫脒（NPM）光解过程中气相活性氮物种（HONO和NOx）的生成，其中Br?作用最为显著。该研究揭示了海洋边界层中卤素离子调控氮循环的新途径，为大气氧化性及气候变化模型提供了关键数据支撑。

　　

Highlight

尽管卤素离子对新烟碱类杀虫剂水相光解产物的影响已有报道，但其在气相光产物形成中的作用尚未被探索。本研究系统考察了不同卤素离子对啶虫脒（NPM）光解过程中HONO和NO_x生成的影响（图2和图S1）。如图2(a)和图S1所示，纯NPM溶液在光照下持续生成HONO（20.24±1.42 ppb）、NO₂（18.36±2.13 ppb）和NO（15.57±1.81 ppb）。

Materials and methods

实验选用氯离子（Cl?）、碘酸根离子（IO₃?）和溴离子（Br?）作为目标卤素添加剂，将其与NPM溶液混合进行实验。每次实验前，使用啶虫脒（NPM）颗粒（中国阿拉丁）和相应的卤素离子钠盐（NaCl、NaBr、NaIO₃，纯度≥99%，中国阿拉丁），以超纯水为溶剂，配制纯NPM溶液（0.1 mg mL^?1）以及含有Cl?、Br?和IO₃?的NPM水溶液（0.1 mg mL^?1）。

Formations of HONO and NO_x of NPM solution in pure system and halide-containing systems

有趣的是，卤素离子的存在显著改变了活性氮物种的生成速率和转化过程。与纯NPM系统相比，含Br?的系统表现出最高的HONO和NO₂生成增强效应，而IO₃?则显示出一定的抑制作用。这表明卤素离子通过调控自由基反应路径，影响了NPM光解过程中活性氮的分配与转化。

Conclusions

HONO的来源因其作为·OH关键前体的重要作用而受到广泛关注，其对白天大气·OH生成的贡献可达30%–50%。本研究揭示了卤素离子存在下啶虫脒（NPM）溶液的光解显著增强了HONO和NO₂的生成。这一发现为理解全球环境中卤素离子对NPM光化学降解生成HONO和NO_x的影响提供了新视角，并可改进模型中HONO和NO_x收支的估算。