顆粒物中的含碳物質(zhì)可以分為三類(lèi)：有機(jī)碳（OC）、元素碳（EC）以及碳酸鹽。其中碳酸鹽幾乎全部來(lái)自土壤揚(yáng)塵。

EC 對(duì)于可見(jiàn)光及近紫外光具有較強(qiáng)的吸收作用，因此也被成為“碳黑”（black carbon）。EC 被認(rèn)為是不揮發(fā)性的物種，

因此全部存在于顆粒相。然而，對(duì)于OC 而言，其組成物種具有不同的揮發(fā)性，并且能夠根據(jù)揮發(fā)性的不同在氣相、顆

粒相之間分配。OC 通常是包含數(shù)量眾多的化合物在內(nèi)的混合物，因此化學(xué)及熱力學(xué)屬性相當(dāng)復(fù)雜，這樣的特點(diǎn)使得使

用任何一種單一的直接測(cè)量方法都難以達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量OC 的目的。而且，區(qū)分OC 和EC 的分析手段也尚未達(dá)到令人滿(mǎn)意

的水平，主要原因在于OC 中某些高分子量的有機(jī)物具有非常低的揮發(fā)性及溶解性，在分析過(guò)程中其表現(xiàn)非常類(lèi)似與EC

。此外，采樣及分析測(cè)試中的人為因素也增加區(qū)分OC、EC 的復(fù)雜性。大氣顆粒物既可以通過(guò)直接排放（一次顆粒物）

形成，也可通過(guò)氣態(tài)污染物經(jīng)氧化反應(yīng)及隨后的分配過(guò)程生成（二次顆粒物）。一次顆粒物和二次顆粒物對(duì)大氣氣溶膠

的貢獻(xiàn)率由當(dāng)?shù)嘏欧旁吹膹?qiáng)度、氣象條件、大氣氧化性等因素綜合決定。通常認(rèn)為EC 全部來(lái)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(guò)直接排放進(jìn)入大氣的有機(jī)氣溶膠被稱(chēng)作一次有機(jī)氣溶膠（primary organic

 aerosol，POA），例如，燃煤或生物質(zhì)燃燒生成的有機(jī)氣溶膠。VOCs 在大氣中被氧化，生成的半揮發(fā)性有機(jī)物

（semivolatile organic compounds,SVOCs）在氣相、固相分配形成的有機(jī)氣溶膠被稱(chēng)為二次有機(jī)氣溶膠

（secondaryorganic aerosol，SOA）。形成SOA 的有機(jī)前體物種類(lèi)很多，主要來(lái)自人為源（如化石燃料燃燒、

生物質(zhì)燃燒、有機(jī)溶劑的使用）、天然源（如植物排放、海洋源等）。關(guān)于SOA 的生成機(jī)制，通常認(rèn)為，是由VOCs 

氧化生成的低揮發(fā)性有機(jī)物通過(guò)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(huán)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(lái)的研究表明，氣相中的氧化產(chǎn)物與顆粒相化合物之間的

異相反應(yīng)也是SOA 生成的一個(gè)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(yīng)過(guò)程。

下面分別對(duì)三種機(jī)制進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹：均相成核（homogeneous nucleatio）理論認(rèn)為，只有當(dāng)至少一種氧化產(chǎn)物的分壓

達(dá)到超過(guò)其飽和蒸汽壓時(shí)才能發(fā)生成核。對(duì)于本研究中關(guān)注的單萜烯而言，經(jīng)后產(chǎn)生的二羧酸類(lèi)物質(zhì)因?yàn)榫哂休^低的揮

發(fā)性，因而較容易通過(guò)均相成核存在于顆粒相。其他有可能參與均相成核過(guò)程的途徑還包括熱穩(wěn)定態(tài)的Criegee 中間體

從而推斷SCI 與高分子氧化產(chǎn)物的反應(yīng)產(chǎn)物是引發(fā)均相成核過(guò)程的前體物。而在不添加SCI 清除劑時(shí)，引發(fā)均相成核的

前體物是α-蒎烯與O3 反應(yīng)的初級(jí)氧化產(chǎn)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(shù)濃度顯著降低，但生成顆粒相的質(zhì)量濃度并無(wú)顯著變化，這說(shuō)明，盡管均相成核過(guò)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(tǒng)中，后續(xù)的顆粒物的生成主要由SVOCs 在氣、固相的分配過(guò)程支配。