大气中氨基酸的研究进展与展望

摘要

氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分，人类活动强度升高导致全球活性氮的排放增多，使得氮循环过程失衡，带来一系列生态环境问题。氮是大气气溶胶的重要组分，包括氨基酸在内的大气有机氮对氮循环和环境变化有重要影响。本文对大气中氨基酸的检测方法、成分组成、时空分布、来源和转化规律，以及环境效应等进行了综述。使用液相色谱-质谱、气相色谱-质谱和气相色谱-稳定同位素质谱等仪器可以检测氨基酸的含量、L型和D型氨基酸的含量，以及甘氨酸等单体氨基酸的同位素组成。大气中氨基酸的成分组成、粒径分布和分布规律受采样时间、地理位置和传输过程的影响。甘氨酸通常是大气气溶胶中丰度最高的游离态和结合态氨基酸。氨基酸的来源多样，包括生物和土壤释放、海洋泡沫破裂、生物质燃烧、人为排放，以及二次生成过程等。氨基酸可以影响大气化学过程、参与成云降雨影响气候、作为生物可利用的氮源，以及对人体健康构成威胁。尽管关于大气氨基酸已经开展了很多研究，但依然存在不足，例如，需要标准统一的氨基酸检测方法进行时空对比，结合多种方法进行源解析以提高其结果的准确性，对氨基酸的环境、气候和健康效应缺乏定量评估。同时，从地-气界面科学，乃至地球系统科学的视角分析和解决相关问题，进行全方位、多圈层、跨学科的创新性交叉研究，可以全面理解大气中氨基酸的循环过程和环境影响。

关键词

氨基酸 / 大气气溶胶 / 时空分布 / 来源 / 环境效应 / 氮循环

基金资助

国家自然科学基金项目(42375097,41905110)