乙酸乙酯—臭氧光氧化向二次有机气溶胶（SOA）转化的研究

作     者：田淼 

作者单位：河北科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：任爱玲;杜昭

授予年度：2016年

学科分类：07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

主      题：挥发性有机物 二次有机气溶胶 臭氧 乙酸乙酯 光氧化反应 

摘      要：本文采用自制烟雾箱,在验证烟雾箱壁效应、背景气体生成活性、颗粒物变化量以及重复性的基础上,模拟研究了乙酸乙酯向二次有机气溶胶转化过程及影响因素,并利用FACSIMILE软件,结合MCMv3.2机理与反应结果分析了不同条件下乙酸乙酯向二次有机气溶胶(SOA)的转化机理。乙酸乙酯—臭氧光氧化向SOA转化及影响因素实验研究表明:在乙酸乙酯初始浓度范围为5020mg/m3、臭氧初始浓度为050 mg/m3、温度变化范围为323±2K、相对湿度305%的实验条件下,臭氧浓度为0 mg/m3时,湿度的变化对二次有机气溶胶的生成影响不大;当乙酸乙酯初始浓度偏高(150mg/m3)、湿度偏高(60%)时,乙酸乙酯可能部分与生成的微量颗粒物发生非均相反应,形成二次有机气溶胶;臭氧初始浓度为12050 mg/m3,乙酸乙酯初始浓度范围为5020mg/m3时,反应初始(30min之前)臭氧形成的羟基自由基与乙酸乙酯光解生成中间体,中间体之后生成的部分光解产物形成了二次有机气溶胶;大量生成二次有机气溶胶的时间段与湿度有关,湿度越大成核(形成SOA)反应越快。实验结果结合MCMv3.2探讨乙酸乙酯向SOA转化机理表明:乙酸乙酯在大气环境中光氧化转化形成乙醛、甲醇和甲醛等VOCs,随着反应的进行VOCs浓度增加,(当其分压超过其饱和蒸汽压时)VOCs在颗粒物上凝结形成SOA。臭氧和光照是乙酸乙酯发生光化学反应的必要条件;湿度是乙酸乙酯向SOA转化的一个关键因素;乙酸乙酯浓度一定时,光照对乙酸乙酯光化学反应的影响大于臭氧的影响。湿度越大越快发生成核反应,与MCM模拟结果越吻合,臭氧浓度越高,成核时间与平衡时间模拟与实验结果偏差越大。