中文摘要：

有机酸是大气气溶胶中重要的水溶性有机物，但是，大气中有机酸的源和汇还不是很清楚，通过模式计算得到的有机酸气相浓度与实际观测结果相差较大。已有研究表明有机酸在气溶胶颗粒物上的非均相反应对其在大气中的去除起着重要作用，但相关结果还无法准确的应用到实际大气环境模式中。因此，本项目针对我国城市复合污染特点，研究有机酸在气溶胶表面的非均相过程，重点解析大气中的重要气态污染物以及光照、温度、颗粒物表面含水量等对有机酸在颗粒物表面非均相过程的影响机制。结合多种原位在线检测手段以及理论计算获得实际复合污染条件下的反应动力学参数，分析反应前后气溶胶表面物理化学性质的变化，为有机酸的大气损耗提供基础数据，也为进一步研究二次有机气溶胶的非均相形成过程奠定基础，具有重要意义。

结论摘要：

本项目研究了大气中典型有机酸的非均相反应过程。建立和完善了可控温拉曼反应池与拉曼光谱仪相结合反应检测系统、DRIFTS原位在线研究系统、旋转湿壁反应器（RWW-Flow Tube）等。利用DRIFTS模拟了不同温度条件下甲酸、乙酸（T=240-298 K）等在颗粒物表面的非均相反应过程，获得反应动力学参数，并推测相关反应机理。通过研究发现低温会促进有机酸盐的生成，并且首次发现低温下产生结晶态的有机酸可与颗粒物发生进一步的固-固反应，结合单颗粒拉曼光谱，能够将颗粒物表面的形貌和化学成分变化相结合，深入研究非均相反应过程中的不同状态。模拟研究了共存气体（SO2）对有机酸（HCOOH）在颗粒物表面（Fe2O3、CaO）非均相反应过程的影响，首次获得SO2和HCOOH在颗粒物表面协同拮抗作用机理，有助于进一步理解二次硫酸盐和有机气溶胶生成的复杂化学过程。此外，利用RWW-Flow Tube系统研究了异戊二烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯以及三种环氧化合物在H2SO4、以及H2SO4和H2O2混合液态气溶胶溶液表面的反应，获得反应动力学参数，研究反应的产物。利用吸湿串级微分迁移率分析仪（H-TDMA）、拉曼光谱和高速摄像仪，研究了对羟基苯甲酸和腐植酸与(NH4)2SO4混合物的吸湿性、相变及形貌变化。本项目开展了大气典型有机酸非均相的反应动力学、化学转化机制研究，为有机酸的大气损耗提供基础数据，揭示有机酸在气溶胶表面上非均相反应过程对灰霾的形成和变化过程的影响机制，也为进一步研究二次有机气溶胶的非均相形成过程奠定基础，具有重要意义。