臭氧（O3）是环境空气主要污染物之一，对人类健康、植被生态、农作物以及全球气候均具有关键影响。作为二次污染物，对流层臭氧主要源自于大气氧化过程，是一次污染物在大气氧化剂（以OH自由基为代表）的作用下生成的二次污染物。因此，厘清大气氧化过程是是实施科学、精准的O3污染防控的关键。
局地臭氧调控策略思考概示图。
P(O3), 局地臭氧产生速率；P(ROX), 自由基初级来源；ChL，自由基反应链长。
本研究针对大气氧化过程进行了系统剖析和推导。指出现有臭氧污染防控措施主要是以调控NOX和VOCs以实现降低自由基循环反应链长，进而降低臭氧生成速率。现有臭氧污染防控措施相对忽略了自由基初级来源的调控。提出应针对自由基初级来源（PROX）和反应链长（ChL）进行协同调控以实现臭氧和二次污染协同管控思路（图1），强调了针对亚硝酸（HONO）、亚硝酰氯（ClNO2）、甲醛（HCHO）和含氧有机物（OVOCs）自由基主要光解前体物（也是一类未受关注的新污染物）靶向调控对改善臭氧污染的关键作用，未来有必要针对上述可光解的活性碳氮化合物等臭氧防治相关的新污染物来源开展深化研究与精细解析，支撑开展臭氧污染防控的精准强化减排。
基于大气氧化过程的系统分析，还可以全面里面PM2.5和O3的耦合关系。一方面PM2.5的减少会引发近地面光化通量的增加和对HO2自由基非均相贡献下降，从而使得臭氧污染加重；另一方面PM2.5的减少也可能会引起边界层中部光化通量减少和可光解的活性氮化合物减少，从而使得臭氧污染降低。综合而言，PM2.5与导致O3产生的自由基化学过程深度耦合，积分后PM2.5变化对O3产生的影响可能较小，未来应在坚定不移开展PM2.5污染防治的背景下积极推进臭氧污染防治。
臭氧污染防治是国际性难题，欧美自上世纪60年代开始进行臭氧污染防治，至今仍然是其空气质量改善的重点工作。上述臭氧控制策略的新思考对于欧美和其它发展中国家城市地区臭氧的进一步防治也十分关键，我们正在全球对流层臭氧评估联合会TOAR城市光化学工作组的框架下向国际同行推荐臭氧污染防治相关新污染物的防控建议。
上述结果以观点文章（Perspective）形式发表于Science Bulletin。
Keding Lu, Houhua Zhou, James Lee, Beth Nelson, Yuanhang Zhang, Ozone Mitigations Beyond the Control of Nitrogen Oxides and Volatile Organic Compounds，Science Bulletin，2023
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