二甲苯是一种重要的人为源 VOC, 也是城市地区 SOA 的重要前体物。二甲苯光氧化形成的 SOA 受多种环境因素影响, 而 NH3 对该反应形成的 SOA 生成产率及反应机制的影响尚不清楚。基于室内烟雾箱模拟系统, 探讨了 NH3 对二甲苯光氧化形成 SOA 质量浓度、物理特性及化学组成的影响。研究表明, 在低浓度条件下, NH3 对二甲苯光氧化生成 SOA 具有明显的促进作用, 结合气溶胶质谱结果发现 NH3 促进醛酮类物质进入颗粒相以及含氮有机物的生成是导致 SOA 质量浓度增加的主要原因。此外, NH3 能够提高邻二甲苯生成 SOA 的吸光度, 但是对对二甲苯无明显影响。分析表明, 相较于对二甲苯, 邻二甲苯光氧化会生成大量醛类物质, NH3 与醛类发生美拉德反应是导致 SOA 吸光性增加的主要原因。

芳香化合物是二次有机气溶胶 (SOA) 的一类重要前体物, 其在大气中的氧化可以生成具有光吸收特性的棕色碳。因此, 理解芳香化合物所生成 SOA 的光散射、光吸收、反照率等光学性质对于定量研究其对空气质量、能见度和气候变化的影响具有重要意义。系统总结了实验室研究中单环芳香烃、含氧芳香化合物、多环芳香烃三类典型芳香化合物所生成 SOA 的光学性质, 分析对比了文献关于光散射和光吸收参数的异同, 归纳了多种环境因素对 SOA 光学性质的影响, 并展望了该方向未来的重点研究领域。

二次有机气溶胶 (SOA) 是大气颗粒物的重要组成部分, 对能见度、气候变化和人体健康有着重要的影响, 因此备受广泛关注。近年来我国空气质量虽得到明显改善, 但复合污染现象仍然十分严峻。为更好地评估 SOA 对大气复合污染的影响, 获得准确的参数化数据, 为区域污染防控提供科学依据, 需要对 SOA 进行更深入的研究。鉴于此, 总结了近年来有关环境因素对 SOA 生成影响的研究, 指出多重环境因素的复合作用对 SOA 的生成具有重要的影响。并结合目前研究现状, 对未来研究前景进行了展望。

大气高含氧有机分子是二次有机气溶胶的重要前体物。使用气态硫酸分子作为大气高含氧有机分子的替代物评估其在硝酸根-大气常压界面化学电离飞行时间质谱离子化过程中的电离效率, 并基于高分辨率差分电迁移率粒径谱仪串联飞行时间质谱建立了质谱传输效率的矫正方法, 从而建立了大气高含氧有机分子的半定量方法。在此基础上开展了北京冬季大气高含氧有机分子的外场观测, 识别了约一百一十个大气高含氧有机分子, 表征了它们的浓度变化趋势和化学组成特征。研究发现羟基自由基在大气高含氧有机分子生成过程中具有重要作用, 而氮氧化合物也会参与其中。从挥发性分布看, 该地区冬季高含氧有机分子中归于极低挥发性有机化合物 (ELVOC) 的最多, 低挥发性有机化合物 (LVOC) 次之, 表明该地区大气高含氧有机分子在大气颗粒物上的凝结对二次有机气溶胶的形成具有重要贡献。

利用气溶胶激光飞行时间质谱仪激光解吸电离技术开展了苯水相二次有机气溶胶在线测量研究。实验结果表明, 苯水相光氧化反应形成的二次有机气溶胶粒子粒径小于1.0μm, 激光解吸电离质谱中存在醛类m/z 29(CHO+)、57(CHOCO+), 羧酸m/z 44(COO+), 苯环m/z 77(C6H+5)、65(C5H+5)和酚类化合物m/z 93(C6H5O+)特征裂解碎片峰。醛类、羧酸和酚类化合物是苯水相SOA粒子的化学组分,各类型组分含量大小关系为: 醛类化合＞羧酸＞酚类化合物。气溶胶激光飞行时间质谱仪激光解吸电离技术能够用于水相SOA粒子化学组分的在线测量, 可用于水相SOA形成机理和过程的研究。

甲苯是大气中主要的挥发性有机污染物 和二次有机气溶胶的前体物。采用自制的烟雾腔模拟装置 研究了无氨和有氨时由羟基启动的甲苯光氧化过程，利用傅里 叶变换衰减全反射红外光谱测量了甲苯光氧化产物的分子官能 团，并对其化学组分进行了定性分析。实验结果表明，两种情况下 的甲苯光氧化产物中都含有苯 环、O-H、C=O和C-O等官能团，并 含有较高浓度的甲基酚、醛、酮和羧酸等有机物。而有氨 时的甲苯光氧化产物中还含有C=N、C-N和N-H等官能团，它们 对应于咪唑类含氮有机物的化学键特性。该结果为研究甲苯光氧化 反应机理提供了新的实验依据。

通过自制的烟雾腔系统研究羟基启动的异戊二烯光解形成二次有机气溶胶(SOA)过程中环境因素的影响.使用气溶胶粒径光谱仪测量了SOA的粒径分布, 通过光解实验研究了光照时间、反应物浓度以及CH3ONO浓度对异戊二烯光解形成SOA的影响.结果表明, 异戊二烯光解形成的SOA空气动力学直径在0.4 mm~1.4 mm之间, 这些粒子的直径小于2.5 μm的微细粒子很容易沉积在人体肺泡内, 对人体健康产生很大危害; 不管是SOA粒子的粒子数浓度还是质量数浓度都随着反应时间的增长、光照强度的增强和反应物浓度的增加而增加.该研究为大气颗粒物排放源的外场测量提供了非常有用的信息.

以海洋区域大气中主要的无机盐颗粒物NaNO3 和NaCl为例,研究大气中α-蒎唏与O3 光化学反应生成的低挥发性二次气溶胶(SOA)包覆无机盐颗粒物后,对其光散射性质的影响。采 用TSI 3563积分浊度仪测量包覆前后的气溶胶颗粒物对450 nm, 550 nm和700 nm光的散射能力,同 时采用经典的Mie核-壳双层结构光散射理论预测光散射系数。研究结果表明,当SOA包覆层的 厚度相对于无机盐颗粒物的直径非常小时,采用Mie核-壳理论模型能够很好地预测有机包覆 层对核光散射性质的影响。当无机盐颗粒物的直径一定、有机物的相对含量增加时,光散射能力 将会降低,相对于纯的盐颗粒物,这将减轻它们对能见度的影响,但是也会抵消由于温室气体引 起的对流层变暖。

乙二醛是大气中一种重要挥发性有机物。 它在大气中气相、 水相及二次无机酸性颗粒物表面反应均可生成二次有机气溶胶（SOA）。 然而乙二醛与沙尘非均相反应研究却未见报道。 本研究选取二氧化硅（SiO2）和三氧化二铝（α-Al2O3）颗粒作为实际沙尘模型, 探讨了乙二醛与沙尘颗粒非均相吸附与转化机理。 利用透射傅里叶变换红外光谱（T-FTIR）原位跟踪反应进程, 再结合色谱和质谱分析了反应产物。 结果发现, 在无光照和无氧化剂参与条件下, 乙二醛在以上两种沙尘组分颗粒表面吸附后均生成了低聚物, 在α-Al2O3上还能生成有机酸; 水汽能促进颗粒对乙二醛摄取, 并有利于低聚物生成, 但会抑制有机酸生成。 这些发现对于认识大气乙二醛与沙尘非均相反应生成SOA具有重要意义。

作为一种重要的生物源挥发性有机物,柠檬烯的臭氧氧化是大气环境中二次有机气溶胶(SOA)的重要来源之一。基于实验 室烟雾箱模拟系统,研究了紫外光照对柠檬烯臭氧氧化形成SOA的影响。实验分别对无光照(即“暗反应”)和有光 照条件下反应前体物的消耗、SOA的质量浓度以及SOA的粒径分布随时间的变化等进行了实时探测,并结合气粒分配 模型对产率进行了分析。研究结果表明在相应的实验条件下,紫外光照会导致SOA产率下降10%～16%,而气相氧化 阶段相关中间产物或者最终产物的光化学反应可能是导致产率下降的重要原因之一。