EC 對于可見光及近紫外光具有較強的吸收作用,因此也被成為“碳黑”(black carbon)。EC 被認為是不揮發性的物種,
因此全部存在于顆粒相。然而,對于OC 而言,其組成物種具有不同的揮發性,并且能夠根據揮發性的不同在氣相、顆
粒相之間分配。OC 通常是包含數量眾多的化合物在內的混合物,因此化學及熱力學屬性相當復雜,這樣的特點使得使
用任何一種單一的直接測量方法都難以達到準確測量OC 的目的。而且,區分OC 和EC 的分析手段也尚未達到令人滿意
的水平,主要原因在于OC 中某些高分子量的有機物具有非常低的揮發性及溶解性,在分析過程中其表現非常類似與EC
。此外,采樣及分析測試中的人為因素也增加區分OC、EC 的復雜性。大氣顆粒物既可以通過直接排放(一次顆粒物)
形成,也可通過氣態污染物經氧化反應及隨后的分配過程生成(二次顆粒物)。一次顆粒物和二次顆粒物對大氣氣溶膠
的貢獻率由當地排放源的強度、氣象條件、大氣氧化性等因素綜合決定。通常認為EC 全部來自一次排放,因此EC 可以
作為大氣氣溶膠中一次組分的示蹤物。通過直接排放進入大氣的有機氣溶膠被稱作一次有機氣溶膠(primary organic
aerosol,POA),例如,燃煤或生物質燃燒生成的有機氣溶膠。VOCs 在大氣中被氧化,生成的半揮發性有機物
(semivolatile organic compounds,SVOCs)在氣相、固相分配形成的有機氣溶膠被稱為二次有機氣溶膠
(secondaryorganic aerosol,SOA)。形成SOA 的有機前體物種類很多,主要來自人為源(如化石燃料燃燒、
生物質燃燒、有機溶劑的使用)、天然源(如植物排放、海洋源等)。關于SOA 的生成機制,通常認為,是由VOCs
氧化生成的低揮發性有機物通過均相成核生成新的顆粒相(Burkholder J B et al, 2007; Kulmala M 2003; Lee Set al,
2005),或者是在環境氣溶膠存在條件下,在氣、固兩相間分配形成的(GriffinR J et al, 1999a; Jang M et al, 1999;
Kamens R et al, 1999; Odum J R et al, 1996),此外,近年來的研究表明,氣相中的氧化產物與顆粒相化合物之間的
異相反應也是SOA 生成的一個重要路徑(Czoschke N M et al, 2003; Gao S et al, 2004b;Iinuma Y et al, 2004;
Jang M et al, 2004; Jang M et al, 2006; Jang M S et al, 2002),大氣氣溶膠的酸性表面能夠加速這一異相反應過程。
下面分別對三種機制進行簡要介紹:均相成核(homogeneous nucleatio)理論認為,只有當至少一種氧化產物的分壓
達到超過其飽和蒸汽壓時才能發生成核。對于本研究中關注的單萜烯而言,經后產生的二羧酸類物質因為具有較低的揮
發性,因而較容易通過均相成核存在于顆粒相。其他有可能參與均相成核過程的途徑還包括熱穩定態的Criegee 中間體
從而推斷SCI 與高分子氧化產物的反應產物是引發均相成核過程的前體物。而在不添加SCI 清除劑時,引發均相成核的
前體物是α-蒎烯與O3 反應的初級氧化產物。此外,值得注意的是,添加SCI 清除劑的條件下,盡管最初階段生成顆粒
物的粒數濃度顯著降低,但生成顆粒相的質量濃度并無顯著變化,這說明,盡管均相成核過程在最初階段被抑制,
但一旦少量的顆粒相成并存在于系統中,后續的顆粒物的生成主要由SVOCs 在氣、固相的分配過程支配。