EC 对于可见光及近紫外光具有较强的吸收作用,因此也被成为“碳黑”(black carbon)。EC 被认为是不挥发性的物种,
因此全部存在于颗粒相。然而,对于OC 而言,其组成物种具有不同的挥发性,并且能够根据挥发性的不同在气相、颗
粒相之间分配。OC 通常是包含数量众多的化合物在内的混合物,因此化学及热力学属性相当复杂,这样的特点使得使
用任何一种单一的直接测量方法都难以达到准确测量OC 的目的。而且,区分OC 和EC 的分析手段也尚未达到令人满意
的水平,主要原因在于OC 中某些高分子量的有机物具有非常低的挥发性及溶解性,在分析过程中其表现非常类似与EC
。此外,采样及分析测试中的人为因素也增加区分OC、EC 的复杂性。大气颗粒物既可以通过直接排放(一次颗粒物)
形成,也可通过气态污染物经氧化反应及随后的分配过程生成(二次颗粒物)。一次颗粒物和二次颗粒物对大气气溶胶
的贡献率由当地排放源的强度、气象条件、大气氧化性等因素综合决定。通常认为EC 全部来自一次排放,因此EC 可以
作为大气气溶胶中一次组分的示踪物。通过直接排放进入大气的有机气溶胶被称作一次有机气溶胶(primary organic
aerosol,POA),例如,燃煤或生物质燃烧生成的有机气溶胶。VOCs 在大气中被氧化,生成的半挥发性有机物
(semivolatile organic compounds,SVOCs)在气相、固相分配形成的有机气溶胶被称为二次有机气溶胶
(secondaryorganic aerosol,SOA)。形成SOA 的有机前体物种类很多,主要来自人为源(如化石燃料燃烧、
生物质燃烧、有机溶剂的使用)、天然源(如植物排放、海洋源等)。关于SOA 的生成机制,通常认为,是由VOCs
氧化生成的低挥发性有机物通过均相成核生成新的颗粒相(Burkholder J B et al, 2007; Kulmala M 2003; Lee Set al,
2005),或者是在环境气溶胶存在条件下,在气、固两相间分配形成的(GriffinR J et al, 1999a; Jang M et al, 1999;
Kamens R et al, 1999; Odum J R et al, 1996),此外,近年来的研究表明,气相中的氧化产物与颗粒相化合物之间的
异相反应也是SOA 生成的一个重要路径(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),大气气溶胶的酸性表面能够加速这一异相反应过程。
下面分别对三种机制进行简要介绍:均相成核(homogeneous nucleatio)理论认为,只有当至少一种氧化产物的分压
达到超过其饱和蒸汽压时才能发生成核。对于本研究中关注的单萜烯而言,经后产生的二羧酸类物质因为具有较低的挥
发性,因而较容易通过均相成核存在于颗粒相。其他有可能参与均相成核过程的途径还包括热稳定态的Criegee 中间体
从而推断SCI 与高分子氧化产物的反应产物是引发均相成核过程的前体物。而在不添加SCI 清除剂时,引发均相成核的
前体物是α-蒎烯与O3 反应的初级氧化产物。此外,值得注意的是,添加SCI 清除剂的条件下,尽管最初阶段生成颗粒
物的粒数浓度显著降低,但生成颗粒相的质量浓度并无显著变化,这说明,尽管均相成核过程在最初阶段被抑制,
但一旦少量的颗粒相成并存在于系统中,后续的颗粒物的生成主要由SVOCs 在气、固相的分配过程支配。