半挥发性有机物在大气细颗粒物老化过程中的理化行为

As an issue in the current organic aerosol field, the research of the role played by semi-volatile organic compounds (SVOCs) in the aging process of atmospheric fine particles has the big significance to the analysis of climatic and environmental effect of urban atmospheric fine particles. This project adopts field observations and aerosol chamber simulation, combined with a variety of advanced online real-time observation technology, to focus on the effect of SVOCs on aging process of atmospheric fine particle; to identify the key SVOCs species, and distinguish the contribution of primary and secondary source SVOCs in growth process of atmospheric fine particles; to obtain physicochemical properties, composition and structures change information of SVOC in different size of atmospheric fine particles; and to reveal which is more effective between absorption and adsorption during the SVOCs gas/particle partition process? This study can solve an important interface reaction problems of SVOCs in aging process of atmospheric fine particles, and is also important for better understanding their growth process, and assessing their hygroscopicity, chemical activity, cloud condensation nucleus activity, radiative properties and health effects.

对半挥发性有机物（SVOCs）在大气细颗粒物老化过程中的理化行为进行研究是当前有机气溶胶研究方面的一个热点问题，对分析细颗粒物气候和环境效应具有重要的意义。本课题拟采用外场观测与气溶胶烟雾箱模拟的方法，结合多种先进的在线实时观测技术，集中研究大气细颗粒物老化过程中SVOCs的理化性质；识别关键SVOCs物种，区分一次排放源、二次生成源SVOCs在大气细颗粒物老化增长中的贡献；获得不同粒径大气细颗粒物上SVOCs的理化特性、组成和结构的改变等信息；揭示SVOCs气/粒转化过程中，吸收与吸附究竟哪个对细颗粒老化更为重要? 这一研究可解决SVOCs在大气细颗粒物老化过程中一个重要的界面反应过程问题。为我们正确理解大气细颗粒物的老化过程，评估它们的吸湿性、化学活性、云凝聚核活性、辐射性质和健康效应等都非常重要。

本项目以半挥发性有机物（SVOCs）为主题，系统研究了其在大气细颗粒物形成、老化等方面所起的作用和存在特征，取得了一些实质性进展。通过外场观测和实验室分析，获得了PAHs、O-PAHs、PFCs、 PBDEs、N-alkanes、糖类、硝基苯类、有机酸等100多种SVOCs的粒径分布、气/粒分配数据，同时推算出这些化合物在不同粒径颗粒物上的吸附、吸收机制。课题还构建了以关键SVOCs标志物与受体模型相融合的源解析技术，用以区分这些化合物的一次排放源和二次生成源。通过观测数据分析，量化出芳香烃在光化学氧化进程中对SOA生成、老化的贡献。课题进一步采用分子动力学模拟的手段，明确三氯乙烯（TCE）的O3氧化反应进程，以及系列生成物对细颗粒物异相成核的影响。这为加深理解VOCs到细颗粒的形成、老化过程，提供了新的认识。通过本课题研究，已发表包括Atmos. Chem. Phys., Atmos. Environ.在内的SCI论文17篇，培养博（硕）士研究生7名。