中文摘要：

有机气溶胶已成为我国大气复合污染的关键污染物之一，也是全球辐射强迫和区域空气质量模式中最不确定的因子之一。有机气溶胶来源多样，化学组成不仅高度复杂，而且在大气中是动态演变的，给其采样和分析技术带来了极大挑战。高分辨气溶胶质谱仪的出现为深层次表征有机气溶胶理化性质演变提供了一个强有力的工具，具有"高时间分辨、高粒径分辨、高质谱分辨"的优势，相关研究已成为国际大气化学领域的前沿和热点，而国内该领域研究才刚刚起步。本项目以深圳大气为对象，利用高分辨气溶胶质谱仪（并与热扩散管联用）开展城市和区域背景大气的综合观测，深入表征有机气溶胶理化性质的演变规律，阐释其中的机制和影响因素，尤其是揭示氧碳比和半挥发性这两个独特参数在演变过程中的指示意义，定量解析出主要源的贡献率及其变化规律，探讨二次有机气溶胶的形成机制和区域污染特征。研究成果可为降低大气化学传输模式中气溶胶模拟的不确定性提供重要的参考信息。

结论摘要：

有机气溶胶是细粒子的重要组成部分，强烈地影响着颗粒物的物理化学性质及环境和气候效应。本项目利用Aerodyne高分辨气溶胶质谱仪开展城市（南方以深圳为例、北方以青岛为例）和区域背景大气（南方以五指山为例、北方以香河为例）细粒子在线观测研究，揭示有机气溶胶理化性质的实时演变规律；在气溶胶质谱仪前接入热扩散管，实现对细粒子半挥发性的同步在线测定；利用有机气溶胶质谱数据和PMF模型，开展了高时间分辨率的有机气溶胶源解析研究。研究发现深圳、五指山、青岛、香河观测研究期间，大气细粒子（PM1）中有机物分别占总质量浓度的33.7、43.4、32.6和37.2%，在我国南方和北方大气中均是极为重要的污染组分；相比于硫酸盐等无机离子，有机物的粒径分布更为宽广，显示其一次与二次、新鲜与老化颗粒高度混合的特征；高分辨质谱的元素分析显示，城市有机气溶胶中O/C比（深圳0.42，青岛0.31）低于区域点（五指山0.98，香河0.43），其中五指山有机气溶胶是国内外已经观测到的最老化的有机气溶胶，反映了我国南方大气具有高氧化性；半挥发性研究显示，有机物的半挥发性居于硝酸根和硫酸根之间，加热到50℃时，有机物剩余分数约为80%；不同温度下，各组分的粒径分布相似，说明不同粒径段颗粒物的半挥发性相近；利用AMS-PMF方法对有机气溶胶进行了源解析，青岛冬季有机气溶胶解析出5个因子煤燃烧有机气溶胶（CCOA）、还原态有机气溶胶（HOA）、餐饮源有机气溶胶（COA）、 半挥发氧化态有机气溶胶（SV-OOA）和低挥发氧化态有机气溶胶（LV-OOA），分别占到总有机物质量的15.2、16.5、13.5、25.2和29.6%，一次和二次有机气溶胶占比相当，而海南大气有机气溶胶几乎全部为二次有机气溶胶，SV-OOA和LV-OOA分别占39.3%和60.7%；日变化趋势显示，二次有机气溶胶具有显著的日间生成特征，并且存在从SV-OOA持续向LV-OOA老化的过程；此外，还对机动车、生物质燃烧以及餐饮源排放进行了测量，发现机动车排放的一次有机颗粒物在常温下具有少量的半挥发性，而生物质燃烧与餐饮排放的有机颗粒物半挥发性很小，这与机动车排放质谱廓线中含有较多烃类碎片的特征一致。这些结果为全面认识我国大气有机气溶胶的来源特征、环境行为和形成机制提供了新的发现，为区域空气质量模式提供了重要的参数信息。