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自由基通常具有较高的化学反应活性，普遍存在于自然界和生物体内，主要类型有以氧、氮、碳等为中心的自由基。自由基普遍存在于大气、水体等环境介质中，如大气光化学过程形成的活性氧自由基对大气颗粒物形成和污染物转化具有重要的作用，水体硝酸根等光化学过程产生的羟基等自由基对水体污染物的转化和溶解性有机质的矿化具有十分重要的意义。