研究大气颗粒物参与的非均相反应及其对颗粒物吸湿性的影响对于认识大气污染气体的转化和评估气溶胶的环境和气候效应具有重要的意义。本研究从不同方面揭示了矿质颗粒物与大气中常见污染气体的非均相反应前后的吸湿性变化。研究发现,常见矿质颗粒物的水吸附曲线满足多层吸附模型,可以采用三常数BET方程很好的拟合,拟合结果表明在常见大气相对湿度下(20-90%RH),颗粒物表面有1-3层水分子的吸附;沙尘颗粒与SO2的反应对颗粒物的吸湿性没有明显的影响,主要是由于在没有强氧化剂(如O3,OH,H2O2,NO2等)共存时,SO2的摄取和反应比较弱,难以生成硫酸盐,共存的NO2可促进SO2向硫酸盐的转化;与NO2、HNO3和CHCOOH的反应则可以明显的改变矿质颗粒物的吸湿性,主要是由于这些反应可以在矿质颗粒物表面反应生成硝酸盐或醋酸盐,反应后的颗粒物在吸水过程中导致硝酸盐或醋酸盐的溶解,降低了表面溶液的张力,促进水分子的进一步吸收。本研究开发和应用了多种手段用于颗粒物吸湿性的研究,首次将物理吸附仪用于颗粒物吸湿性的研究,所得结果准确可靠。本课题对于揭示大气符合污染过程和灰霾成因的相互关联具有重要意义。
英文主题词mineral dust; heterogeneous reaction; hygroscopic behvior; deliquescence; water content