Abstract Environmentally persistent free radicals (EPFRs) are new environmental health risk substances that have received much attention in recent years. The characterization of EPFRs is essential for understanding their sources and formation mechanisms in atmospheric particulate matter (PM), yet their physicochemical characteristics have not yet been fully and extensively studied. To clarify the nature of “persistent” free radicals in atmospheric PM, we systematically evaluated the decay characteristics of EPFRs in both combustion sources and ambient PM2.5 based on the planned measurement of EPFRs in a large number of samples (more than 130). The content of EPFRs changed over time for up to 2 years. This study quantifies EPFRs with different lifetimes in different sources of PM2.5. The results indicate that the EPFRs were dominated by the long-life type (>70%), with a 1/e lifetime of several years, in both combustion sources and ambient PM2.5. The decay characteristics of the EPFRs, including the temporal variations in the concentrations and g-factors of EPFRs in ambient PM2.5, were similar to those of combustion source samples but different from those of EPFRs produced by the interaction of metal oxides and aromatics. The interaction of metal oxides and aromatics may produce short-life EPFRs, and the formation mechanism of long-life EPFRs may be more complicated. This study provides important basic knowledge for understanding the sources and formation mechanisms of EPFRs in atmospheric PM.

中文翻译：

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长寿命型——西安市燃烧源和环境细颗粒物中EPFRs占主导地位

摘要 环境持久性自由基（EPFRs）是近年来备受关注的新型环境健康风险物质。EPFR 的表征对于理解它们在大气颗粒物 (PM) 中的来源和形成机制至关重要，但它们的物理化学特性尚未得到充分和广泛的研究。为了阐明大气 PM 中“持久性”自由基的性质，我们基于对大量样本（超过 130 个）的 EPFR 的计划测量，系统地评估了 EPFR 在燃烧源和环境 PM2.5 中的衰减特性。EPFR 的含量随时间变化长达 2 年。本研究量化了不同 PM2.5 来源中不同寿命的 EPFR。结果表明，在燃烧源和环境 PM2.5 中，EPFR 以长寿命型 (>70%) 为主，具有数年的 1/e 寿命。EPFRs 的衰减特性，包括环境 PM2.5 中 EPFRs 浓度和 g 因子的时间变化，与燃烧源样品的衰减特性相似，但与金属氧化物和芳烃相互作用产生的 EPFRs 的衰减特性不同。金属氧化物和芳烃的相互作用可能会产生短寿命EPFRs，而长寿命EPFRs的形成机制可能更加复杂。该研究为理解大气PM中EPFRs的来源和形成机制提供了重要的基础知识。EPFRs 的衰减特性，包括环境 PM2.5 中 EPFRs 浓度和 g 因子的时间变化，与燃烧源样品的衰减特性相似，但与金属氧化物和芳烃相互作用产生的 EPFRs 的衰减特性不同。金属氧化物和芳烃的相互作用可能会产生短寿命EPFRs，而长寿命EPFRs的形成机制可能更加复杂。该研究为理解大气PM中EPFRs的来源和形成机制提供了重要的基础知识。EPFRs 的衰减特性，包括环境 PM2.5 中 EPFRs 浓度和 g 因子的时间变化，与燃烧源样品的衰减特性相似，但与金属氧化物和芳烃相互作用产生的 EPFRs 的衰减特性不同。金属氧化物和芳烃的相互作用可能会产生短寿命EPFRs，而长寿命EPFRs的形成机制可能更加复杂。该研究为理解大气PM中EPFRs的来源和形成机制提供了重要的基础知识。金属氧化物和芳烃的相互作用可能会产生短寿命EPFRs，而长寿命EPFRs的形成机制可能更加复杂。该研究为理解大气PM中EPFRs的来源和形成机制提供了重要的基础知识。金属氧化物和芳烃的相互作用可能会产生短寿命EPFRs，而长寿命EPFRs的形成机制可能更加复杂。该研究为理解大气PM中EPFRs的来源和形成机制提供了重要的基础知识。