用于大气化学反应和二次有机气溶胶研究的实验室烟雾箱系统的搭建、测试与初步实验

为了从本质上认识和了解大气氧化反应进程以及二次有机气溶胶的形成机制，设计并搭建了一套实验室模拟烟雾箱系统．将质子转移反应质谱、同步辐射光电离质谱及气溶胶激光飞行时间质谱等特色质谱检测系统与烟雾箱结合，用于大气氧化反应气相和粒子相产物的定量与定性分析．通过一系列表征实验获得了该系统的基本参数，如烟雾箱内温度和光强特征，气体化合物和颗粒物的壁损耗速率，零空气的背景反应性及实验结果的可重复性．臭氧氧化α-蒎烯定量化实验和OH启动异戊二烯光氧化反应的定性检测结果进一步表明了该系统能够满足大气化学反应过程中气相和粒子相化学成分的定性分析及二次有机气溶胶的定量化研究的需要.

一种新型光学多通池系统应用于烟雾箱内挥发性有机化合物探测

介绍了Chernin型多通池的原理、设计及应用,该系统稳定性好,调节简单,光程在3—330m的范围内可调.通过对NO2的痕量探测,验证了该系统的稳定性及可靠性,在37m的吸收光程内,NO2的探测极限达19.1μg/m3.同时,利用该系统对烟雾箱内的邻、间、对-二甲苯,甲苯进行了痕量探测,在36m的吸收光程内,探测极限分别达到42.6,15.1,9.9和19.7μg/m3,该系统可以满足烟雾箱内挥发性有机化合物测量的需要,结果可用于研究二次有机气溶胶的生长机理和大气中污染物的光化学反应过程.

实验室模拟研究大气二次有机气溶胶的形成

二次有机气溶胶(SOA)是大气中重要的气溶胶组分,主要由挥发性有机物(VOCs)经化学转化形成,对天气、气候、大气环境和人体健康有重要影响,但至今其确切的化学成分和形成机制还十分不清楚。研究SOA的方法主要采用实验室单个物种或多物种的化学过程的模拟研究,野外实际大气的SOA化学成分、源汇和多尺度分析的观测研究,以及大气中SOA形成的数值模拟的回报和预报研究。实验室研究是对SOA形成过程中获取基础数据和推究SOA生成机制的最主要手段。在过去的几十年中,特别是近五年,SOA的研究取得了较大的进展,其中包括SOA前体物、SOA形成机制及影响因子的进一步理解。本文就这些方面展开了概要性的综述,重点强调了我国研究人员所做的研究工作。在采用实验室烟雾箱系统模拟研究SOA方面,首先简述了烟雾系统的发展以及表征,讨论了跟烟雾箱箱体相关的壁效应问题,重点综述了萜烯类、芳香烃类、小分子类等化学物种转化形成SOA的研究进展。在采用流动管和其他反应器类模拟研究SOA方面,重点讨论了挥发性有机物在颗粒物表面或在液相中所形成的SOA的主要化学成分及其可能的作用。