氣溶膠化學(xué)

氣溶膠化學(xué)又稱大氣氣溶膠化學(xué)或大氣顆粒物化學(xué)，是大氣化學(xué)的重要分支。研究大氣中氣溶膠（顆粒物）的來(lái)源、形成、分布、運(yùn)輸、消除過(guò)程中的物理化學(xué)行為，化學(xué)組成的變化，存在狀態(tài)的特性、粒度譜的演變及其與大氣現(xiàn)象的關(guān)系等。許多大氣污染現(xiàn)象都直接或間接與氣溶膠（顆粒物）的物理化學(xué)特性和行為有關(guān)。在污染大氣中通過(guò)復(fù)雜的物理過(guò)程和化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生氣溶膠，如光化學(xué)煙霧反應(yīng)產(chǎn)物可生成硫酸鹽、硝酸鹽氣溶膠；二氧化硫愛(ài)氣溶膠表面可被催化氧化（因表面含有鐵或錳等過(guò)渡金屬）而產(chǎn)生硫酸鹽，或發(fā)生氣相氧化生成硫酸鹽氣溶膠（顆粒物，二次污染物）。后者可能遠(yuǎn)距離遷移，在幾百公里上空沉降（干沉降）或被雨水沖刷（濕沉降）抵達(dá)地面，從而造成土壤、水體的酸化，影響植物、水生生物的生長(zhǎng)，美國(guó)東北部、五大湖地區(qū)的酸雨危害，就是由硫酸鹽氣溶膠造成的。我國(guó)的燃料結(jié)構(gòu)以煤為主，燃煤產(chǎn)生的二氧化硫和煙塵，已成為大氣污染的普遍問(wèn)題，二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸鹽和煙塵顆粒物中有毒有害物質(zhì)的傳播、轉(zhuǎn)化，都會(huì)造成環(huán)境與生態(tài)的危害。

黑碳?xì)馊苣z在光學(xué)性質(zhì)上與氣溶膠的其他組分有很大的差別，對(duì)從可見(jiàn)光到紅外的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的太陽(yáng)輻射都有強(qiáng)烈的吸收作用，同大氣溫室氣體如CO2、CH4、CFCs等相比，黑碳?xì)馊苣z具有更寬的吸收波段，另外，同沙塵等相比，其質(zhì)量吸收系數(shù)要大兩個(gè)數(shù)量級(jí)。黑碳?xì)馊苣z顆粒的粒徑尺度范圍一般在0.01~1μm，其粒徑中值為0.1~0.2μm，尺度分布主要呈現(xiàn)積聚模態(tài)，因此黑碳?xì)馊苣z可以作為云凝結(jié)核，改變?cè)频纬叨确植?、云光學(xué)特性和云中液態(tài)水含量及云量。盡管新生黑碳?xì)馊苣z由于疏水性并不是有效的云凝結(jié)核，但是在大氣傳輸過(guò)程中，其表面可能發(fā)生微物理和化學(xué)形態(tài)的改變，變成親水性的云凝結(jié)核并能降低云凝結(jié)核所需要的過(guò)飽和度。同時(shí)黑碳?xì)馊苣z還可以促進(jìn)一些氣體污染物的氣-粒轉(zhuǎn)化過(guò)程。

根據(jù)GC-MS測(cè)量的技術(shù)水平已經(jīng)鑒別出有機(jī)氣溶膠含有正構(gòu)烷烴、正構(gòu)烷酸、正構(gòu)烷醛、脂肪族二元羧酸、雙萜酸、芳香族多元羧酸、多環(huán)芳烴、多玶芳酮和多環(huán)芳琨、甾醇化合物、含氮化合物、甾烷、五環(huán)三萜烷以及異烷烴和反異烷烴等。

對(duì)流層化學(xué)

對(duì)流層化學(xué)主要包括碳氧化物、硫氧化物、氮氧化物 、碳?xì)浠锖蜌馊苣z的源、匯和循環(huán)，污染物之間的化學(xué)反應(yīng)和對(duì)流層空氣污染形成的化學(xué)機(jī)制。

平流層化學(xué)

平流層化學(xué)的中心問(wèn)題是臭氧的光化學(xué)反應(yīng)，在太陽(yáng)紫外輻射照射下平流層臭氧經(jīng)歷強(qiáng)烈的光化學(xué)過(guò)程。

氣溶膠化學(xué)

氣溶膠化學(xué)主要包括氣溶膠的化學(xué)組成(硫酸鹽氣溶膠、硝酸鹽氣溶膠和有機(jī)物氣溶膠)，二次氣溶膠的形成機(jī)制，氣溶膠的長(zhǎng)距離傳輸，以及多相反應(yīng)化學(xué)等。長(zhǎng)期以來(lái)，人們對(duì)氣溶膠只著重于物理性質(zhì)的研究，從20世紀(jì)70年代以來(lái)，氣溶膠化學(xué)的研究逐漸引起注意，特別是多相反應(yīng)化學(xué)，已引起廣泛重視。

大氣放射性物質(zhì)的化學(xué)

主要包括大氣中存在的放射性元素的輻射性質(zhì)、來(lái)源、循環(huán)及其對(duì)平流層的影響。