南京夏季大气有机气溶胶老化过程在线观测研究

大气有机气溶胶(OA)老化过程的在线观测是气溶胶化学研究领域的难点之一.本研究应用颗粒物化学组分监测仪(ACSM)对南京夏季城区大气非难熔性亚微米细颗粒物(NR-PM1)组分进行在线连续观测,并利用ACSM观测出的特征碎片离子,即f44(m/z 44与总OA的质谱信号之比)与f57(m/z 57与总OA的质谱信号之比)间的函数关系(f44 vs f57)及变化规律来动态估计大气中烃类有机气溶胶(HOA)的老化过程.结果表明:观测期间NR-PM1平均质量浓度为19.87±8.46μg m-3,其中OA占比最大(51.8%),且OA中氧化态有机气溶胶(OOA)的贡献较大(72%±0.14%).OOA,Ox(Ox=O3+NO2)的质量浓度与OOA/ΔCO(ΔCO是去除CO背景值后的质量浓度)呈相似的日变化规律,表明OOA的生成过程主要受大气光化学活性的影响.在f44 vs f57中,OOA/ΔCO和Ox质量浓度随f44的增大而逐渐增大,而HOA/ΔCO和HOA/OA的大小随f44的增大逐渐减小.这些特征反映出HOA通过光化学反应作用逐渐向OOA转化的过程.此外,利用f57的变化规律估算大气中HOA所需的老化时间约为5~10 h.本文为外场观测中动态长期地研究大气气溶胶的老化进程及其寿命提供一种新思路和方法.