有機(jī)氣溶膠

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。

二次有機(jī)氣溶膠的形成是指氣相中的有機(jī)氣體氧化形成的低揮發(fā)性產(chǎn)物在粒子表面的濃縮、吸附，即揮發(fā)性有機(jī)物被氧化成半揮發(fā)性有機(jī)物和半揮發(fā)性有機(jī)物分配到顆粒相，形成的二次有機(jī)氣溶μ膠大多存在于粒徑小于2m的細(xì)顆粒物中。

揮發(fā)性有機(jī)物從氣相到顆粒相的轉(zhuǎn)化主要有三種機(jī)制:

第一、可揮發(fā)有機(jī)物在濃度超過(guò)飽和蒸汽壓時(shí)，低飽和蒸氣壓的有機(jī)物凝結(jié)在顆粒物上形成二次氣溶膠;

第二、氣態(tài)有機(jī)物在顆粒物表面以物理或化學(xué)過(guò)程吸附或吸收在顆粒物的內(nèi)部， 此過(guò)程可發(fā)生在亞飽和狀態(tài);

第三、氣態(tài)有機(jī)物在大氣環(huán)境中發(fā)生氧化生成低揮發(fā)性物質(zhì)，進(jìn)而生成二次顆粒物。光化學(xué)煙霧是形成二次氣溶膠的重要途徑，其主要產(chǎn)物為有機(jī)硝酸脂和復(fù)雜有機(jī)化合物。天然源和人為源有機(jī)氣體均可形成二次有機(jī)氣溶膠。

半揮發(fā)性有機(jī)物通過(guò)物理和化學(xué)吸附可形成二次有機(jī)氣溶膠。 通常將飽和蒸汽壓低于臨界蒸汽壓4000Pa的物質(zhì)稱(chēng)為半揮發(fā)性物質(zhì)。由于蒸汽壓的限制，并不是所有存在于大氣中的VOCs都能形成 氣氣溶膠。一般認(rèn)為，6個(gè)碳以下的烷烴、6個(gè)碳以下的烯烴、苯以及低分子量的羧基化合物等都不能產(chǎn)生有機(jī)顆粒物。半揮發(fā)性有機(jī)物存在于氣態(tài)， 直到其濃度達(dá)到某個(gè)臨界值時(shí)，吸附到合適的顆粒物表面或通過(guò)均相成核進(jìn)入顆粒態(tài)。

大氣環(huán)境中的氣態(tài)有機(jī)物可通過(guò)氣相化學(xué)反 應(yīng)轉(zhuǎn)化為低揮發(fā)性的物質(zhì)并形成二次有機(jī)氣溶膠。 一定條件下，大氣反應(yīng)的產(chǎn)物也可以發(fā)生成核過(guò)程而產(chǎn)生新的顆粒物， 例如萜烯與臭氧反應(yīng)的產(chǎn)物。氣態(tài)有機(jī)物在大氣環(huán)境中，還可通過(guò)顆粒物上的異相反應(yīng)形成二次顆粒物。氣相反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入顆粒相后，將與氣態(tài)氧化劑發(fā)生進(jìn)一步反應(yīng)生成另一代產(chǎn)物;通常， 酸類(lèi)對(duì)這些異相將起到催化作用，主要的催化劑有硫酸和硝酸。這些酸催化反應(yīng)包括水合作用、聚合作用、半縮醛和縮醛反應(yīng)、醇醛縮合。

有機(jī)氣溶膠是大氣氣溶膠的重要成分，在污染嚴(yán)重的城市地區(qū)一般占PM2. 5和PM10質(zhì)量的20% ~ 60% ，而在偏遠(yuǎn)地區(qū)大約占P10的 30% ~50%。 無(wú)論在污染地區(qū)還是在偏遠(yuǎn)的背景地區(qū)， 有機(jī)氣溶膠都是由數(shù)百種有機(jī)化合物組成的混合物，其中許多具有致癌、致畸和致突變性，如多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和其它含氯有機(jī)化合物。它們還能夠影響大氣能見(jiàn)度，是大氣光化學(xué)煙霧、酸沉降的重要貢獻(xiàn)者，可通過(guò)長(zhǎng)距離傳輸對(duì)區(qū)域和全球環(huán)境產(chǎn)生重要影響。

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，中國(guó)出現(xiàn)了城市和區(qū)域性大氣顆粒物污染現(xiàn)象，有機(jī)氣溶膠日益成為大氣污染控制的關(guān)鍵污染物和控制的難點(diǎn)。

一次有機(jī)氣溶膠主要來(lái)源于烹調(diào)油煙、機(jī)動(dòng)車(chē)排放、生物質(zhì)燃燒、工業(yè)或民用燃油鍋爐釋放出的有機(jī)物，還有道路揚(yáng)塵、瀝青、剎車(chē)塵、輪胎屑、室外香煙煙霧以及高等植物蠟、細(xì)菌活動(dòng)和草本植物等。

大氣中的半揮發(fā)性有機(jī)物可通過(guò)物理和化學(xué)吸附形成二次有機(jī)氣溶膠，一些揮發(fā)性有機(jī)物可通過(guò)氣相化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為低揮發(fā)性的物質(zhì)并形成二次有機(jī)氣溶膠 ，其主要前體物是芳香族化合物 ,如苯、甲苯、二甲苯 以及烯烴、烷烴、環(huán)烷烴、萜烯和生物排放的非飽和氧化物。

有機(jī)氣溶膠占了大氣較低層中近半的小顆粒，它們對(duì)氣候和人類(lèi)健康會(huì)有顯著的影響。