大氣化學(xué)機理的發(fā)展及應用

第17卷第1期氣候與環(huán)境研究Vol.17 No. 12012年1月Climatic and Environmental ResearchJan.2012石玉珍，徐水福，賈龍2012. 大氣化學(xué)機理的發(fā)展及應用UJ]. 氣候與環(huán)境研究，17 (1): 112- 124, doi: 10.3878/j. isn 1006 - 9585.2011. 10061. Shi Yuzhen, Xu Yongfu, Jia Long. 2012. Development and application of atmospheric chemical mechanisms [J]. Climatic andEnvionmental Research (in Chinese)，17 (1): 112- 124.大氣化學(xué)機理的發(fā)展及應用石玉珍徐永福賈龍中國科學(xué)院大氣物理研究所大氣邊界層物理和大氣化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室，北京100029摘要大氣化學(xué)機理是研究大氣化學(xué)過(guò)程的重要手段和方法之一，也是發(fā)展空氣質(zhì)量模式必不可少的重要組成部分。作者綜述了幾種應用廣泛的簡(jiǎn)化機理一碳 鍵機理(Carbon Bond Mechanism, CBM)、 加州大氣污染研究中心機理(Statewide Air Pollution Research Center mechanism, SAPRC)、 區域酸沉降機理(RegionalAcid Deposition Mechanism, RADM)、區域大氣化學(xué)機理( Regional Atmospheric Chemical Mechanism,RACM)以及詳細化學(xué)機理-主要大氣化學(xué)機理(Master Chemnical Mechanism, MCM)和共同代表性中間體機理(Common Representative Intermediates, CRI) 的發(fā)展及應用。對上述大氣化學(xué)機理的產(chǎn)生、發(fā)展、包含的物種類(lèi)型、集總方式等方面進(jìn)行了對比分析，總結了采用煙霧箱數據評價(jià)大氣化學(xué)機理的研究成果以及大氣化學(xué)機理在模式發(fā)展方面的應用，并對大氣化學(xué)機理的進(jìn)一步 發(fā)展與完善提出了需求。關(guān)鍵詞化學(xué)機理碳鍵機理區域大氣化學(xué)機理區 域酸沉降機理主要 化學(xué)機理文章編號1006- 9585 (2012) 01 -0112- 13中圖分類(lèi)號X515文獻標識碼Adoi; 10. 3878/j. issn. 1006 - 9585. 2011. 10061Development and Application of Atmospheric Chemical MechanismsSHI Yuzhen, XU Yongfu, and JIA LongState Key Laboratory of Atmos pheric Boundary Layer Physics and Atmospheric Chemistry, Instiute of Atmos-pheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029AbstractAtmospheric chenical mechanism is one of the most important components to study photochemicalprocesses and develop air quality models, The development and application of several atmospheric chemical mecha-nisms were summarized. The simplified chemical mechanisms include Carbon Bond Mechanism (CBM) , StatewideAir Pollution Research Center mechanism (SAPRC), Regional Acid Deposition Mechanism (RADM) , and RegionalAtmospheric Chemical Mechanism (RACM) which have been widely used in the past decades and the explicit chemi-cal mechanisms contain Master Chemical Mechanism (MCM) and Common Representative Intermediates (CRI)which were developed rapidly in the past few years. The history, species, and lump styles of these mechanisms werecompared. Meanwhile, the research of the evaluation to chemical mechanism by using chamber experiment data andthe application of these chermical mechanisms in model development also summarized. Besides, the further denand tothe development and improvement of chemical mechanisms was put forward.Key wordschemical mechanism, Carbon Bond Mechanism，Regional Atmospheric Chermical Mechanism, Regional Acid Deposition Mechanism, Master Chemical Mechanism收稿日期2010-05-04 收到，2011- 12- 11收到修定稿資助項目中國科學(xué)院知識創(chuàng )新 工程方向性項目KJCX2 SW-H8作者簡(jiǎn)介石玉珍， 女1980 年出生，博士，助研，主要研究方向為大氣化學(xué). E mail: shyz1980@gmail. cm通訊作者徐永福，E-mail: xyf@mail iapac m1期石玉珍等:大氣化學(xué)機理的發(fā)展及應用No.1113SHI Yuzhen et al. Development and Application of Atmospheric Chemical Mechanisms上述化學(xué)機理經(jīng)過(guò)美國北卡羅來(lái)納大學(xué)(Univer-1引言sity of North Carolina, UNC)、 加州大學(xué)濱河分校(University of California at Riverside, UCR) 、O3作為光化學(xué)過(guò)程的主要產(chǎn)物，由于環(huán)境健田納西州河谷管理局(Tennessee Valley Authori-康等多重效應越來(lái)越受到關(guān)注(孔琴心等，1999;ty, TVA)、美國環(huán)保署(Environmental Protec-Barletta et al. , 2002; Beaney and Gough, 2002),tion Agency, EPA)煙霧箱體系、澳大利亞聯(lián)邦近地面豐富的揮發(fā)性有機化合物(VOCs)和氮氧科學(xué)與工業(yè)研究組織(Commonwealth Scientific化物(NO2)源為O的產(chǎn)生提供了條件，O3自身and Industrial Research Organization, CSIRO)的氧化性對非均相化學(xué)過(guò)程有明顯的促進(jìn)作用，煙霧箱以及歐洲光反應(EUropean PHOtoREac-與二次氣溶膠、氣候變暖等問(wèn)題也密切相關(guān)(Ja-tor, EUPHORE)等煙霧箱實(shí)驗數據的評估、修cob, 2000)。準確客觀(guān)地描述復雜的大氣化學(xué)過(guò)程正已日趨完善(Dodge, 2000)。對了解污染原理、制定污染控制策略以及解決環(huán)本文綜述了上述大氣化學(xué)機理的最新研究進(jìn)境問(wèn)題至關(guān)重要。大氣化學(xué)機理作為空氣質(zhì)量模展，詳細介紹了各機理的集總方式、所包含的物式的重要組成部分，它不僅描述了一次污染物種類(lèi)型以及同-機理不同版本的明顯更新與改進(jìn)，VOCs和NO,生成二次污染物O,以及其他氧化物總結了利用煙霧箱數據評估大氣化學(xué)機理的研究的復雜化學(xué)過(guò)程(Dodge, 2000)， 更重要的是通成果。結合典型二次產(chǎn)物O3的形成過(guò)程、O3 與前過(guò)對化學(xué)反應方程的數學(xué)求解將大氣化學(xué)過(guò)程量體物之間的非線(xiàn)性關(guān)系，提出了O3污染控制與前化表達出來(lái)(Jimenez et al.，2003)。體物減排等方面對大氣化學(xué)機理的可能需求，為隨著(zhù)空氣質(zhì)量模式的發(fā)展與需求，在過(guò)去的大氣化學(xué)機理的進(jìn)-步完善與廣泛應用提供參考。幾十年里已經(jīng)發(fā)展了多種用于研究對流層光化學(xué)過(guò)程的大氣化學(xué)機理，目前應用較為廣泛的包括2 大 氣化學(xué)機理的發(fā)展碳鍵機理(Carbon Bond Mechanism, CBM )(Gery et al, ，1989; Simonaitis et al. ，1997;自Friedlander and Seinfeld (1969) 提出了只Adelman，1999; Liang and Jacobson, 2000;包含7個(gè)反應的光化學(xué)煙霧形成機理以來(lái)，隨著(zhù)Yarwood et al, ，2005)、加州大氣污染研究中心對光化學(xué)過(guò)程認識的逐步深入，相繼提出了很多機理(Statewide Air Pollution Research Center,不同的化學(xué)機理，總體可以分為兩大類(lèi)，特定化SAPRC) (Carter, 1988, 2000a, 2002b; Jiang et學(xué)機理和歸納化學(xué)機理(唐孝炎等，2006)。al, 1997b)、 區域酸沉降機理(Regional AcidCBM、SAPRC、RADM和RACM屬于歸納化學(xué)Deposition Model, RADM)和區域大氣化學(xué)機理機理，MCM是針對單--VoC物種發(fā)展的詳細化( Regional Atmospheric Chemistry Mechanism,學(xué)機理，CRI 是在MCM基礎上進(jìn)行一定程度簡(jiǎn)RACM) ( Stockwell，1986; Stockwell et al. ,化的機理。盡管上述機理的類(lèi)型不同，但具有以1990，1997; Dodge, 2000; Jimenez et al,，2003)、下的共同點(diǎn): 1) 所有化學(xué)機理中所包含的物種均主要大氣化學(xué)機理(Mater Chemical Mechanism,可以分為無(wú)機物種(NO2、O2、HO2以及SO,等)MCM) (Jenkin et al, 1997, 2002, 2003; Der-和有機物種(VOCs); 2)各機理的無(wú)機部分均為went et al. , 1998，2007; Jenkin and Hayman,詳細化學(xué)機理,未經(jīng)過(guò)集總簡(jiǎn)化。1999; Saunders et al. ，2003; Bloss et al, ，2005;2.1 CBMHynes et al, ，2005; Pinho et al, 2005, 2006,CBM是根據分子結構類(lèi)型對VOCs進(jìn)行分類(lèi)2007; Evtyugina et al, 2007)以及在MCM基礎的歸納化學(xué)機理。自1976年開(kāi)始發(fā)展以來(lái)，經(jīng)過(guò)上簡(jiǎn)化的共同代表性中間體機理(Common Rep-多次的修改完善目前已經(jīng)成為應用較多的大氣化resentative Intermediates, CRI) (Jenkin et al. ,學(xué)機理之一，被廣泛應用于空氣質(zhì)量模式(Air2008)。這些化學(xué)機理對城市乃至區域空氣質(zhì)量模Quality Simulation Models).城市氣質(zhì)模式(Ur-式的模擬結果起到至關(guān)重要的影響。除CRI之外，ban Airshed Model) 以及區域氧化物模式(Re-氣候與環(huán)境研究17卷114Climatic and Environmental ResearchVol. 17gional Oxidant Model) (Dodge, 2000; 唐孝炎等，醛(ALD2) 并加入了集總萜烯物種(TERP)等2006)。最早的CBM被命名為CBM-,只包含4(Yarwood et al.，2005)。CBM幾個(gè)版本的主要信種碳鍵類(lèi)型和32個(gè)反應。作為當時(shí)精確化學(xué)機理息見(jiàn)表1。CBM由于有機物種類(lèi)少、反應數目較的濃縮，CBM-I 體現了對煙霧箱實(shí)驗的模擬能力。少、模擬精度高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應用。盡管如此，此后，在積累了大量實(shí)驗數據的基礎上CBM-I得由于忽略了一些含氧自由基(RO和RO2)參與的到了多次改善，產(chǎn)生了多個(gè)版本的CBM。到目前化學(xué)過(guò)程也會(huì )導致模擬結果存在一定程度的偏差為止，影響較大且被廣泛應用于空氣質(zhì)量模式的(唐孝炎等，2006)。CBM主要包括CBM-IV、CBM-V_ 99 以及CB-2.2 SAPRC05等(Gery et al, 1989; Adelman， 1999;SAPRC機理最早由Carter 于1990年開(kāi)發(fā)，Yarwoodet al. ，2005)。 其中，CBM-IV由Gery被命名為SAPRC-90。經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)，目前最新et al. (1989)提出，共包括33個(gè)物種和81個(gè)反的版本是SAPRC-99，共包括78個(gè)物種和211個(gè)應，根據VOCs官能團以及反應活性的不同，將反應(Carter, 1988, 2000a, 2000b)。 SAPRC機碳鍵分為碳碳單鍵(PAR)、乙烯(ETH)、 除乙烯理最初的目的是為了研究機動(dòng)車(chē)尾氣中VOCs的的碳碳雙鍵(OLE)、 甲苯(TOL)、二甲苯增量反應活性(Incremental Reactivity, IR)、最(XLY)、異戊二烯(ISOP)、 甲醛(FORM)、甲.大增量反應活性(Maximum Incremental Reacti-醛之外的醛(ALD2)、 甲基乙二醛(MGLY)、甲vity, MIR)和最大臭氧增量反應活性(Maxi-酚以及高階酚(CRES)、過(guò)氧乙酰硝酸酯mum Ozone Incremental Reactivity， MOIR )(PAN)、有機硝酸酯(NTR) 等12類(lèi)。CBM-IV(Carter et al, 1995; Chang et al. ，1999; Kelly通過(guò)UNC和UCR煙霧箱近170組實(shí)驗數據的驗and Chang, 1999; Wang et al. ，2000)， 因此對證，同一物種的實(shí)驗值與CBM-IV的模擬值吻合VOCs的分類(lèi)比CBM-IV更加詳細。較好(Gery et al. ，1989)。Adelman (1999) 對除了給出詳細化學(xué)反應的甲烷、乙烯和異戊CBM-IV中PAN、ISOP 等子機理部分進(jìn)行了修二烯之外，根據VOCs分子與OH自由基反應速改，修改后的機理被命名為CBM-IV_99，共包率常數kou的不同將烷烴及非芳香族有機物劃分為括43個(gè)物種和95個(gè)反應( Adelman, 1999)。五類(lèi): ALK [koH<3.4X10-lcm3 ●s~' (每分2005年，EPA發(fā)布了CB05，共包括51個(gè)物種和子)，主要是乙烷]、ALK2 [3.4X10-"cm3 ●s-'156個(gè)反應。CB05根據國際純粹與應用化學(xué)協(xié)會(huì )(每分子)< kou< 1.7X10-12 cm3●s-1 (每分(International Union of Pure and Applied Chemis-子)，主要是丙烷和乙炔]、ALK3 [1.7X 10-12try,IUPAC)和NASA提供的最新反應速率常cm3●s-' (每分子) 6.8X10-12 cm'●s-1 (每分應; 3)增加了反映夜間化學(xué)過(guò)程的NO3反應; 4)子)];將芳香族化合物分為兩類(lèi)，koH< 1. 36X增加了NO,的反應來(lái)表現NO,的多天變化情況。10-"cm3●s~' (每分子)的物種命名為ARO，有機反應方面CB05給出了甲烷和乙烷的詳細化學(xué)kou> 1.36X10~"cm● s-' (每分子)的物種命機理，將高階醛類(lèi)細分為乙醛(ALD)和更高的名為ARO2;除乙烯之外的烯烴也分為兩類(lèi)，kou表1 CBM幾個(gè)主要版本Table 1 Several versions of Carbon Bond Mechanism (CBM)機理名稱(chēng)反應個(gè)數光解反應個(gè)數無(wú)機反應個(gè)數 有機反應個(gè)敷物種個(gè)數參考文獻CBIV815433Geryeral, 1989CBIV_ 999105812Adelman.1999CB05152351Yarwood et al . 20051期石玉珍等:大氣化學(xué)機理的發(fā)展及應用115No.1SHI Yuzhen et al. Development and Application of Atmospheric Chemical Mechanisms< 4. 76X10-"cm2●s-1 (每分子)的物種命名為RACM將- -次VOCs集總為16個(gè)人為源物OLE，kon> 4.76X10-"cm3●s-1 (每分子)的種以及3個(gè)生物源物種。除甲烷和乙烷給出了詳物種命名為OLEn,此外該機理也包含了萜烯類(lèi)化細化學(xué)機理外，RACM根據VOC與OH自由基合物，命名為T(mén)RP (Dodge, 2000)。 SAPRC-99反應速率常數的差異將烷烴、炔烴、醇、酯以及機理中物種的類(lèi)別及名稱(chēng)詳見(jiàn)表2。SAPRC機理環(huán)氧化物分成3類(lèi)，依次命名為HC3、HC和的明顯優(yōu)勢在于研究者可以根據VOCs的排放清HC%。對應的VOC與OH自由基反應速率常數范單對SAPRC機理中的VOCs進(jìn)行參數化處理,圍分別為1.7X10-12~3.4X10-12cm3●s~' (每.以達到最大程度反映實(shí)際的VOCs污染狀況。分子)之間、3.4X10-12~6.8X10-*cm2●s-'(每分子)以及大于6.8X10-12cm3●s-1 (每分衰2 SAPRC-99機理的物種子)。Table 2 Species in the SAPRC-99 mechanismRACM將人為源排放的烯烴歸納為4類(lèi):除物種類(lèi)別與名稱(chēng)表達式乙烯(ETE) 給出了詳細化學(xué)機理之外，丙烯與常量物種O2, M, H2O, H2其他終端烯烴用OLT表示;二丁烯或環(huán)烯烴等內活潑無(wú)機物種O3，NO， NOr, NO3, N2Os， HONO,部烯烴用OLI來(lái)表示;相較于其他終端烯烴而言，HNO3, HNO4, HOxH, CO, so :活潑自由基及算子HO,HQ,C Q.RO2_R. R2Q, RO2_N,1, 3-丁二烯與異戊二烯性質(zhì)更為接近，因此與二CO_ Oz. RCO_ O2, BZCO_ Orz, MA烯烴--并被命名為DIEN。RACM的羰基物種包- RCO3括甲醛(HCHO)、乙醛以及高階的醛類(lèi)(ALD)、穩態(tài)自由基物種O3P, 0ID, TBU. O, B_ O, BZ (NO2) _o,丙酮及高階酮(KET)、不飽和的雙羰基物種H0000(DCB)、乙二醛(GLY)以及甲基乙二醛等;芳PAN及其相似物PAN, PAN2, PBZN, MA _ PAN香烴包括甲苯(TOL)、二甲苯(XYL)和酚精確的與集總的HCHO， CHO，RCHO， ACET， MEK,(CSL);穩定的生物源烯烴包括異戊二烯(ISO))、分子反應性有機MEOH， 0OOH，ROOH，GLY, MGLY,a -蒎烯和帶一個(gè)雙鍵的環(huán)狀單萜烯(API)、 檸檬產(chǎn)物BACL， PHEN， CRES， NPHE， BALD,METHACRO, MVK, ISOPROD精油和其他環(huán)狀二烯烴(LIM)。 RACM還包括集總參數產(chǎn)物PR0D2, RNO3ONIT等3種有機硝酸鹽、OP,等3種有機過(guò)氧化未定性的活潑芳DCB1. DCB2, DCBx物、ORAI等2種有機酸、MO)等5種由烷烴形成香環(huán)碎片的過(guò)氧化物、ETEP等3種烯烴形成的過(guò)氧化物、不反應和低活性SULF, HCOOH, Cco _- OH, RCO - OH,ISOP等生物源烯烴形成的過(guò)氧化物、PHO等7物種或以不反應CCO_ 00H, RCO_ 00H種芳香烴形成的自由基、ACO3等3種帶羰基官能代表的未知產(chǎn)物團的過(guò)氧自由基以及OLNN等3種過(guò)氧自由基。給出精確機理的CH4, ETHENE, ISOPRENE2.4 MCM一次有機物集總參數物種ALKi, ALKz, ALK3， ALK, ALKs,與前面幾種化學(xué)機理相比較，MCM的顯著(zhù)AR()，AR(2, OLE, OLE2, TRP:.其他不同在于給出了單一VOC物種的詳細化學(xué)機理，而不是根據VOCs分子類(lèi)型或者結構類(lèi)型進(jìn)行簡(jiǎn)2.3 RADM 和RACM化的集總機理(Jimenez et al. , 2003)。 到目前為區域酸沉降機理(RADM)和區域大氣化學(xué)止，共發(fā)布了MCMv1、MCMv2 和MCMv3和機理(RACM)均由Stockwell (1986)、StockwellMCMv3.14個(gè)版本的機理草案，各機理概況見(jiàn)表:et al. (1990, 1997)提出。RADM共有兩個(gè)版本:4 (Jenkinet al, ，1997, 2002, 2003; Saunders etRADM1和RADM2。其中，RADM2包括63個(gè)al,, 2003; Bloss et al, 2005)。MCMv1共包括.物種和156個(gè)反應(Jimenez et al,, 2003)。120個(gè)- -次VOCs物種，其中18種芳香烴、101RACM是RADM2的完整修訂版，共包括77個(gè)種非芳香族人為排放的有機物以及1種生物源有物種和237個(gè)反應，RADM2和RACM的主要特機物(異戊二烯)。MCMv2、MCMv3和MC-征見(jiàn)表3。Mv3.1均是在非芳香烴物種個(gè)數上有所擴充，并氣候與環(huán)境研究17卷116Climatic and Environmental ResearchVol. 17表3 RADM2和RACM的主要特征Table 3 Main characteristics of RADM2 and RACM反應物種常敏物穩態(tài)無(wú)機活潑尤機穩態(tài)有機活潑有機PAN及其芳香族穩生物源穩參考機理簡(jiǎn)稱(chēng)機理全稱(chēng)個(gè)數個(gè)數 種個(gè)數 物種個(gè)數介質(zhì)個(gè)數物種個(gè)數介質(zhì)個(gè)數相似物態(tài)物種 態(tài)物種文獻RADM2 Regional Acid 15633144162Stockwell etDeposition Moa，1990del, version 2RACM Regional Atmnos 237 773243 Stockwell etpheric Chemis-aL, 1997try Mechanism表4 MCM發(fā)展歷史概況Table 4 Brier history and development of Master Chemical Mechanism (MCM)非芳香族人為生物源VOCs-次 VOCs版本發(fā)布時(shí)間源VOCs個(gè)數個(gè)數物種個(gè)數反應個(gè)數參考文獻MCMv1101120 .24007100 Jenkin et al, 1997MCMv2199910380011400Jenkin et al, 2002MCMv32002125440012700 Jenkin et al。2003;Saunders et al.，2003MCMv3. 12003114135 ;560013500 Bloss et al,，2005根據IUPAC對部分反應的速率常數進(jìn)行了實(shí)時(shí)更化合物。MCMv3.1 中所有一次VOCs物種以及新。MCMv3相對MCMv2增加了兩個(gè)物種: 2, 3氧化性產(chǎn)物都能與 OH自由發(fā)生反應;能夠與O3-二甲基-丁-2 -烯和β蒎烯; MCMv3. 1在MC-發(fā)生反應的VOC物種，其速率常數需要滿(mǎn)足koMv3的基礎上又增加了2-甲基-3-丁烯-2-醇> > >10-8kou,并且ko> 10-19cm'●s-1 (每分子);(MBO)并擴展了部分鹵代烴的子機理。Fantechi其中kos和kou分別表示VOC與Og和OH自由基et al. (1998)在Niwot站觀(guān)測到MBO與異戊二烯反應的速率常數;能夠與O3反應的VOCs物種包的變化趨勢十分接近，推測MBO可能有生物源，括烯烴、二烯烴以及不飽和的氧化性產(chǎn)物等?？稍诖饲闆r下其反應活性不可忽略。MCMv3.1共與NO3發(fā)生反應的VOC物種，其速率常數需滿(mǎn)足包含20個(gè)無(wú)機物種和135個(gè)-一次有機物種，其中knox>10-5 koH,且kxa>10-16 cm2●s-1 (每分22種烷烴、16 種烯烴、2種二烯烴、1 種炔烴、子), 滿(mǎn)足上述關(guān)系的物種包括烯烴、二烯烴、醛18種芳香烴、6種醛、10 種酮、18 種醇及二醇、類(lèi)和醚等(Saunders et al. , 2003)。10種醚、8種酯、3種有機酸、2種單萜烯、2種--次VOCs經(jīng)過(guò)上述引發(fā)反應產(chǎn)生多種活性氧化物以及17 種鹵代烴(Jenkin et al, ，2002，自由基，如有機自由基(R)、過(guò)氧自由基2003; Saunders et al. , 2003; Bloss et al. , 2005)。(RO2)、氧自由基(RO)、 雙基團自由基中間體MCM給出的voC氧化降解過(guò)程均可歸納為[(RC(OO)R')"] 等。大部分有機自由基(R)3個(gè)主要的步驟:引發(fā)反應、中間自由基反應以均可與Or反應形成過(guò)氧自由基(RO2)。 ROr的消及終止反應，其流程見(jiàn)Saunders et al. (2003)耗途徑相對較多，可通過(guò)與NO. NO、NO、HOr圖1所示。VOCs 通過(guò)光解反應、與OH自由基等反應以及兩個(gè)過(guò)氧自由基(RO和R'Or)之間反應、與NO3自由基反應以及與O3反應啟動(dòng)光化的交換反應等轉化為穩態(tài)化合物。(RC(OO)R')*學(xué)過(guò)程。發(fā)生光解反應的VOCs物種主要是一些通過(guò)分子間碰撞或者分解產(chǎn)生其他自由基或者分簡(jiǎn)單的羰基化合物，如醛類(lèi)、酮類(lèi)等，同時(shí)也包子產(chǎn)物。經(jīng)過(guò)引發(fā)反應與中間反應之后，產(chǎn)生了括過(guò)氧化氫(H2O2) 和有機硝酸鹽等復雜的羰基復雜程度不同的“第-代產(chǎn)物"，“第- -代產(chǎn)物”1期石玉珍等:大氣化學(xué)機理的發(fā)展及應用117No. 1SHI Yuzhen et al. Development and Application of Atmospheric Chemical Mechanisms可能包括羰基化合物、有機硝酸鹽、水和過(guò)氧化達到最大程度的簡(jiǎn)化。CRI 的最新版本為CRIv2,物等，其中有機物作為二次VOCs物種再引發(fā)各是在MCMv3.1的基礎上進(jìn)行簡(jiǎn)化得到的(Jenkin自的子機理過(guò)程，直至全部轉化為COr和H2O。etal., 2008; Watson et al. , 2008),包含1183 個(gè)MCM與其他機理相比較最明顯的優(yōu)勢在于化學(xué)反應和434個(gè)化學(xué)物種，約為MCMv3.1給出單個(gè)VOC的詳細化學(xué)機理，充分考慮了自由的10%?；鶇⑴c的反應，光化學(xué)過(guò)程更加具體。不足之處Jenkinetal,(2002)采用光化學(xué)軌跡模式在于由于反應數目較多、計算耗時(shí)，目前為止較(Photochemical Trajectory Model)對西北歐地區難與模式進(jìn)一步結合。的光化學(xué)過(guò)程進(jìn)行了5 d的模擬研究，空氣團的2.5 CRI運動(dòng)軌跡為澳大利亞一德國一 比利時(shí)-英國南部。MCM不包含集總方式的替代物種，最大程模擬過(guò)程中充分考慮了空氣團運動(dòng)路徑上NO2、度地體現了VOC近乎詳盡的化學(xué)過(guò)程，成為研究CO、SO2、甲烷、非甲烷碳氫化合物以及異戊二VOC大氣化學(xué)過(guò)程的有效手段。盡管如此，數以.烯的排放過(guò)程。分別采用MCMv2和CRI表征大千計的化學(xué)物種及反應方程在很大程度上影響了氣化學(xué)過(guò)程。結果表明，通過(guò)調整、優(yōu)化CRI機計算效率。出于此種考慮，Jenkin et al. (2002)理中個(gè)別中間態(tài)羰基化合物與0H自由基的反應首次對MCMv2進(jìn)行簡(jiǎn)化，得到了CRI機理，其速率常數能夠使得在氣團的運動(dòng)軌跡上兩個(gè)機理化學(xué)反應以及物種個(gè)數分別約570個(gè)和250個(gè)，得到的O、濃度水平偏差在5%之內，而且改變后占MCMv2的5%和7%。Jenkin et al. (2002)認的速率常 數仍舊在原值的2倍之內。與此同時(shí)，為任何一一個(gè)VOC物種通過(guò)一-系列的中間氧化產(chǎn)物其他一些關(guān)鍵物種，如OH自由基、過(guò)氧自由基、以及化學(xué)反應最終均生成CO2和H2O.中間過(guò)程NO3自由基、NO、NO2、HNO3以及PAN等的模經(jīng)由自由基的引發(fā)促進(jìn)了NO向NO2的轉化，擬值也吻合較好，表明CRI機理的構建方法比較NO2的光解導致了O的形成。因此，O3 的潛在生成功，既保留了MCM對O2等污染物的模擬能成量在很大程度上取決于VOC降解過(guò)程中NO轉力，同時(shí)又大大提高了計算效率?；癁镹O2的數量，同時(shí)受到外界條件的影響與制約。究其根本，VoC的O生成能力與其結構所3大氣化學(xué)機理的評估及應用決定的動(dòng)力反應活性“kinetic reactivity” 和機制反應活性“mechanistic reactivity” 密切相關(guān)任何--種大氣化學(xué)機理的發(fā)展與評價(jià)都離不(Carter, 1994)。以乙烷為例，MCMv2給出的子開(kāi)煙霧箱實(shí)驗，煙霧箱實(shí)驗將大氣中發(fā)生的化學(xué)機理表明，在NO,存在的條件下，經(jīng)由OH自由反應從復雜的氣象條件中提煉出來(lái)，達到還原反基啟動(dòng)的乙烷大氣化學(xué)過(guò)程除了產(chǎn)生CO2和H2O應本身性質(zhì)的目的。尤其是室內煙霧箱，因為光之外還伴隨甲醛和乙醛等中間過(guò)程的氧化產(chǎn)物，.強、污染物初始濃度以及溫濕度的可控性使得實(shí)同時(shí)涉及到7個(gè)NO轉化為NO2的反應，如Jen-驗的重復性能好，為探析和評價(jià)光化學(xué)機理提供kinet al. (2002)的圖1所示。也就是說(shuō)，1分子了可靠的數據。到目前為止，國外煙霧箱實(shí)驗對的乙烷對應7個(gè)分子O3的產(chǎn)生。分析乙烷的化學(xué)CBM、SPRAC等集總機理以及MCM的部分結構，其化學(xué)鍵的總個(gè)數為7,與所生成的O3分VOC子機理等進(jìn)行了綜合評價(jià)。子數-致。對甲烷、乙烯等進(jìn)行分析，得到同樣3.1煙霧箱研究工作簡(jiǎn)介的結論，即O,的生成數量與VOC的反應性化學(xué)包括美國UNC、UCR、TVA、EPA煙霧箱、鍵(C-C鍵與C-H鍵)之間密切相關(guān)，這是構澳大利亞CSIR()煙霧箱以及歐洲EUPHORE等:建CRI機理的-一個(gè)重要前提和假設(Jenkin et在內的煙霧箱體系已經(jīng)廣泛應用于模擬真實(shí)大氣al., 2002)，在此一-個(gè)C=C鍵被當做兩個(gè)C-C處條件下紫外光驅動(dòng)VOCs與NO,形成O2的光化學(xué)理。根據CR1的構建原則，保留了MCMv2中能過(guò)程，上述煙霧箱的研究進(jìn)展武山等(2007) 已夠引發(fā)V0C降解為小分子或碎片的中間態(tài)自由基經(jīng)進(jìn)行了詳細的介紹。國內方面，自1982年北京的詳細化學(xué)過(guò)程。對其他的化學(xué)過(guò)程進(jìn)行歸總以大學(xué)建成了國內的第一個(gè)煙霧箱之后，中國環(huán)境氣候與環(huán)境研究17卷118Climatic and Environmental ResearchVol. 17科學(xué)研究院(王文興等，1989，1995a, 1995b，中加入O (3P)與一次烯烴的反應能夠使模擬結1997)、北京大學(xué)(陳忠明等，1997; 李爽等，果與實(shí)驗數據吻合得更好。敏感性分析進(jìn)一步 明1997;劉兆榮等，1999a, 1999b)、 中國科學(xué)院生確了輔助機理參數的不確定性以及主要光解速率態(tài)環(huán)境研究中心(吳海等，2001a, 2001b)、 清華常數對O3和NO,模擬值的影響。丙烯與NO,比值大學(xué)(武山等，2007; Wu et al, 2007)以及中國較低時(shí)O3和NO,的模擬結果對甲醛(HCHO)的科學(xué)院大氣物理研究所(杜林等，2006, 2007; 賈光解通道和O (P)參與的反應比較敏感;比值龍等，2006; Xuet al, 2006; Du et al, 2007a,較高時(shí)的O3和NO,模擬值與HONO和NO2的初2007b)等多個(gè)科研單位及課題組建立了相應的煙始濃度關(guān)系密切。霧箱體系，開(kāi)展了側重點(diǎn)不同的科學(xué)研究，并取Pinho et al, (2005, 2006, 2007)通過(guò)美國加得了很多重要的成果。利福尼亞州大氣污染研究中心(SAPRC) 的煙霧3.2大氣化 學(xué)機理的煙霧箱驗證與數值分析箱實(shí)驗數據評價(jià)了MCMv3和MCMv3.1的部分Carter (1996)總結了包含43個(gè)反應的異戊VOCs子機理。Pinho et al. (2005)研究發(fā)現異戊二烯詳細化學(xué)機理，并利用室內外煙霧箱模擬了二烯光化學(xué)產(chǎn)物主要為異丁烯醛(MACR)和甲異戊二烯- NO.光化學(xué)過(guò)程。結果表明O3、OH基乙烯基酮(MVK);丁烷的光化學(xué)產(chǎn)物則包括自由基、硝酸、H2O2、 甲醛以及PAN的觀(guān)測值甲基乙基酮(MEK)、乙醛(CH3CHO)和甲醛與異戊二烯機理所得到的模擬值十分吻合。此外，(HCH0))。研究表明，模擬結果與依賴(lài)煙霧箱性.Carter (1996) 還將此機理與SAPRC-90、質(zhì)的輔助機理密切相關(guān)。異戊二烯子機理中加入RADM-2和CB-IV進(jìn)行對比，得到異戊二烯詳細0(3P)與異戊二烯、MACR和MVK的化學(xué)反化學(xué)機理的O3-NO變化量模擬值比其他機理的應使O3等光化學(xué)產(chǎn)物的模擬結果與實(shí)驗數據更吻模擬值更接近實(shí)驗值的結論。合。Pinho et al. (2006)利用SAPRC中心的煙霧Simonaitis et al. (1997)利用TVA 28 m3的煙箱實(shí)驗數據評價(jià)了MCMv3的乙烯、丙烯、正丁霧箱評價(jià)了CBIV機理對真實(shí)大氣環(huán)境下VOCs烯、 正已烯子機理，進(jìn)一步證明了0 (3P)與乙和NO,光化學(xué)過(guò)程的模擬能力。實(shí)驗過(guò)程中NO,烯、丙烯、正丁烯、正己烯在煙霧箱實(shí)驗條件下的濃度范圍介于6. 2X10"~41X10" mol●cm-8的重要性。Pinho et al. (2007)的研究表明，低之間，符合實(shí)際大氣濃度范圍; VOCs/NO, 體積VOCs/NO,體積濃度比情況下β -蒎烯子機理高估濃度比介于2.7~10之間。研究表明，CB-IV 機了 O,的生成速率常數，對應高VOCs/NO,體積濃理給出的Os生成速率及NO被過(guò)氧自由基氧化的度比則相反。速率均比煙霧箱實(shí)驗數據低15%~ 30%。VOCs/3.3 IR 和POCPNO,體積濃度比介于2. 7~8之間時(shí)，O.最大模擬解決高濃度0s產(chǎn)生的有效方法是控制前體物值比實(shí)驗值低30%; VOCs/NO, 體積濃度比介于VOCs或者NO,的排放，而控制哪種前體物能有8~10之間時(shí)，O.最大模擬值比實(shí)驗值低10%。效降低O3的濃度則取決于污染地區的污染特性Jenkin et al. (2003)、Saunders et al. (2003)(Jenkin et al, 2002). 盡管如此，即便在明確和Bloss et al, (2005)采用EUPHORE煙霧箱進(jìn)VOCs為影響O的主要前體物的前提下，由于不行了a -蒎烯等非芳香族化合物以及苯、甲苯、對同VOC對O>的貢獻存在顯著(zhù)差異，導致VOCs二甲苯和1, 3, 5-三甲苯的光化學(xué)實(shí)驗，并評價(jià)的控制問(wèn)題更加復雜。對此，Carter et al. (1995)了MCMv3和MCMv3.1中相應物種的子機理。和Derwent et al. (1998)分別提出了IR和光化學(xué)結果表明，煙霧箱實(shí)驗和模擬結果存在如下差異: .臭氧生成潛勢(Photochemical Ozone Creation1)機理得到的(s模擬值高于實(shí)驗值; 2) 機理對Potential, POCP)來(lái)衡量某- - VOC物種對O的應的NO氧化速率常數和OH自由基濃度低于實(shí)影響。Carteret al. (1995)強調VOC的“活性”,驗值。Hynes et al. (2005)利用CSIRO煙霧箱研利用IR估算了城市范圍內單天的voc O.生成狀，究了MCMv3.1丙烯和正丁烯子機理，結果也顯況; Derwent et al. (1998) 和Jenkin and Hayman示在較大VOCs/NO,體積濃度比范圍內，子機理(1999)強調VoC的“奧氧生成潛勢”，利用1期石玉珍等:大氣化學(xué)機理的發(fā)展及應用Na. 1SHI Yuzhen et al. Development and Application of Atmospheric Chemical Mechanisms119POCP調查了歐洲西北部區域范圍內5d的通過(guò)第i個(gè)VOC物種所引起的O、濃度增量與乙烯POCP值.對應的O3濃度增量的比值求得該物種的POCP.IR表述了某一時(shí)刻VOC物種濃度的微小變3.4大氣化學(xué)機理的應用化所引起的O3和NO濃度變化，以此來(lái)衡量該到目前為止，CBM、SAPRC、MCM以及VOC對O3的貢獻。最大增量反應活性(Maxi-RADM和RACM機理已經(jīng)被廣泛應用在很多的mum Incremental Reactivity, MIR)指通過(guò)調整空氣質(zhì)量模式以及氣象模式中，如CBM機理在空煙霧箱實(shí)驗中NO,的濃度使背景VOCs的IR達到氣質(zhì)量模式、城市氣質(zhì)模式、區域氧化物模式中最大，實(shí)驗總結當VOCs與NO,體積濃度比在3的應用、SAPRC機理在空氣質(zhì)量模式和城市尺度~6之間時(shí)能夠達到MIR.最大臭氧增量反應活的歐拉網(wǎng)格模式(CALifornia photochemical性( Maximum Ozone Incremental Reactivity,GRID model, CALGRID)中的應用、MCM機理MOIR)指在背景VOCs產(chǎn)生最大濃度O3時(shí)計算在光化學(xué)軌跡模式(Photochemical Trajectory的IR,在VOCs與NO,體積濃度比范圍在5~8Model, PTM)中的應用、RADM在EPA區域之間時(shí)發(fā)生(Wang et al.，2000)。酸沉降模擬中的應用等(Dodge, 2000; DerwentCarteret al. (1995) 研究了包括一氧化碳、et al,，2007; Evtyugina et al.，2007)。烷烴、烯烴、芳香烴、醇、二甲基醚以及甲醛和.Kanget al, (2004)將CBM-IV機理應用到乙醛等共27個(gè)物種在第6小時(shí)的IR值。CO的EPA Model-3的原型多尺度空氣質(zhì)量模擬平臺IR值約為0. 004;正已烷和正辛烷的IR值分別為( Multiscale Air Quality SImulation Platform,-0.1和一0.2左右，說(shuō)明這兩種烷烴對O3的消MAQSIP)中，研究了美國東南部國家公園高耗大于貢獻，其他烷烴的IR值范圍介于0.01~VOC/NO,體積濃度比條件下O3與VOCs的關(guān)系，0.04之間;烯烴由于不飽和雙鍵的存在使其活性并與觀(guān)測數據對比發(fā)現NO,形成有機硝酸鹽的反明顯大于烷烴，乙烯、丙烯、異丁烯和反-2丁烯應過(guò)程能有效抑制高濃度O3的發(fā)生。Jiang et al.的IR值分別為1.2、1.8、2.4和4.8; 芳香烴中(1997a)將SAPRC90機理作為CALGRID的大氣苯、甲苯和乙苯的IR值較小，依次為0.03、1.6化學(xué)模塊，模擬研究了加拿大Lower Fraser Val-和0.8;鄰、間、對二甲苯的IR值依次為4、5.4ley (LFV)的O3生成濃度與SAPRC90機理反應和2.8, 1, 3, 5-三甲基苯、1, 2, 4-三甲基苯、速率常數的敏感性，并找到影響O3濃度的主要反1，2, 3-三甲基苯的IR值依次為12.6、 6.5應。Luecken et al. (2008) 采用CB05、CB4和和8.8。SAPRC-99 3種化學(xué)機理和三維空氣質(zhì)量模式對比某-特定VOC物種的POCP要通過(guò)光化學(xué)機研究了不同機理對O3濃度預測的影響。結果表明理和光化學(xué)軌跡模式耦合計算得到，可由公式不同機理對美國中部以及部分城市區域的O:濃度(1)表示(Derwent et al, 1998， 2007; Jenkin預測存在明顯差異，從O3的平均濃度來(lái)看SA-and Hayman, 1999; Jenkin et al. , 2002; Evtyugi-PRC-99的預測值最高、CB05居中，CB4 預測的na et al, , 2007):濃度最低。Tonnesen (1999) 將RADM2機理應POCP, =Sca(i)X 100, .(1)用到OZIPR軌跡模式中，研究了OH自由基與OCOgGH,NO2反應生成硝酸的速率常數對O3峰值濃度模擬其中，POCP,表示第i種VOC的光化學(xué)臭氧生成結果的影響，該速率常數降低20%所得的O峰值潛勢，Derwent et al. (1998)在計算POCP時(shí)，升高2%~16%. Zhang et al. (2004)將RADM2采用的V(Cs排放總量為115 kg. km-',單個(gè)物種機理應用在區域多尺度空氣質(zhì)量模式(Communi-排放量的變化約為總量的4%，即4.7 kg. km~°。ty Multi-scale Air Quality, CMAQ)系統中研究公式(1)的分母部分表示乙烯排放量增加4.7了東亞對流層春季O3的光化學(xué)轉化與傳輸過(guò)程。kg●km~2所引起O3濃度的增量，分子部分表示第Derwent et al. (2003)結合MCM與UK光化學(xué)軌i個(gè)V(C物種的排放量增加4.7 kg. km~'引起跡模式(PTM)得到120種V0C的PCP值，O3濃度的增量。將乙烯的POCP為100定為基準，除甲烷、乙烷、丙烷、新戊烷和2, 2-二甲基丁氣候與環(huán)境研究17卷120Climatic and Environmental ResearchVol. 17烷的POCP值低于25之外，其他烷烴的POCP值PRC機理的模擬結果。李冰等(1998) 結合CBM范圍在30~54之間;烯烴中除苯乙烯之外都表現和經(jīng)驗動(dòng)力學(xué)模擬方法，對蘭州西固石油化工區較高的POCP值，范圍在62~115之間;芳香烴.的O:污染問(wèn)題提出了前體物削減方案。楊昕和李中苯的POCP值為22,是芳香烴中POCP值最低興生(1999) 結合RADM機理和MM5氣象模式的物種，其他化合物的POCP值在50~138之間，研究了中國近地面O3與前體物VOC和NO,的關(guān)POCP值為138的物種是1, 3, 5-三甲基苯，這系，得到污染地區Os濃度變化主要受光化學(xué)作用也是所研究的120個(gè)VOC中POCP值最高的物控制，清潔地區O3濃度變化受背景Os濃度影響的種。此外，醛類(lèi)的POCP值范圍在51~80之間;結論。蔣維楣等(2001a， 2001b) 利用修改的醇和酮的POCP值范圍為26~60,乙二醇、醚等.OZIPM4模式及內嵌的CB-IV機理研究了南京市的POCP值相對較低，范圍在15~48之間;酯類(lèi)低層大氣的O3形成規律，以及人為源和自然源VOC的POCP值還低于上述物種，范圍在3~29V0C對O3的貢獻。王雪松和李金龍(2002) 習之間; POCP值最小的VOCs物種是羧酸，其用三維歐拉型空氣質(zhì)量模式(CAMx)和改進(jìn)的POCP值范圍在3~15之間。Saunders et al.CBM-IV機理研究了不同人為源VOCs對北京地(2003)利用MCMv3機理和PTM計算了106種區Og的貢獻，結果表明來(lái)自流動(dòng)源的VOC對O3除甲烷之外的非芳香族有機化合物的POCP值,貢獻最大，并說(shuō)明降低人為源VOC的排放能有效得到各V0C的POCP值與Derwent et al. (1998)降低O的濃度。安俊嶺(2006)采用CBM-IV化的結論十分相近，針對同一VOC的POCP,學(xué)機理模擬與外場(chǎng)觀(guān)測數據對比的方法研究了北Saunders et al. (2003)得到的值與Derwent et al.京市近交通干線(xiàn)的O3生成效率，提出削減近交通(1998)的偏差絕對值平均為15%。Derwent et主干線(xiàn)地區的VOCs排放量能有效降低該地O3濃al. (2003)結合MCM機理和PTM研究了西北歐度的結論。石玉珍等(2008) 采用CB IV機理研的POCP,并推測西北歐機動(dòng)車(chē)排放的VOCs是究了北京地區夏秋季節O3與兩種前體物之間的非生成高濃度Og的主要前體物，減少機動(dòng)車(chē)尾氣排線(xiàn)性關(guān)系，結果表明影響該地區O3生成的主要敏放能明顯降低O3峰值濃度。Derwent et al. (2007)感前體物是VOCs.余琦等(2004) 通過(guò)求解用同一方法研究了不同排放源VOCs物種的CBM的微分方程研究了不同VOC和NO,初始濃POCP,得到的結論是:交通排放尾氣中VOCs的度、VOC/NO,體積濃度比以及排放量對O3模擬POCP值為69、汽油蒸發(fā)產(chǎn)生VOCs的POCP值值的影響，同時(shí)分析確定了VOCs不同組分對O3為50、溶劑及類(lèi)似物中VOCs的POCP值為44、生成的促進(jìn)和抑制作用。謝旻等(2007) 采用農業(yè)源VOCs的POCP為56等。Evtyugina et al.SAPRC90結合歐拉型模式CALGRID研究了自然(2007) 的研究表明NO,和VOCs的初始濃度對葡源排放的NO,和vOC對O3光化學(xué)的貢獻，以及萄牙西海岸海風(fēng)條件下的O)峰值均有一-定影響。相關(guān)的影響因素。劉峻峰等(2001a, 2001b) 采用CB4-99.RADM2、RACM和SAPRC99 4種化學(xué)機理研究4結論與展望了相同初始濃度和排放條件下的O3、NO2、HO,以及其他光化學(xué)產(chǎn)物隨時(shí)間的變化，結果表明本文綜述了幾種應用比較廣泛的大氣化學(xué)機RADM2和RACM模擬的O,和NO,濃度較高，理以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)。目前，針對應用到空氣質(zhì)CB4-99和SAPRC99模擬的O和NO,濃度較低。量模式的大氣化學(xué)機理，一方面要能夠全面細致VOCs/NO,體積濃度比較低時(shí)，4種機理的(模地反映實(shí)際大氣的所有化學(xué)過(guò)程;同時(shí)，從應用擬值接近;從HO,自由基和其他氧化物模擬結果的角度又希望盡可能科學(xué)合理地減少不重要的化來(lái)看，在VOCs/NO,體積濃度比小于20的條件學(xué)反應。除對必要反應過(guò)程的增加以及非必要反下，4種機理的產(chǎn)物模擬結果差異不大，VOCs/應的刪減之外，反應速率常數也是影響機理模擬NO,體積濃度比較高時(shí)，RADM2和RACM機理能力的一個(gè)重要因素，到目前為止仍舊有很多化得到的氧化產(chǎn)物濃度相似，高于CB4-99和SA-學(xué)反應的速率常數存在很大的不確定性，需要大. 1期石玉珍等:大氣化學(xué)機理的發(fā)展及應用No.1SHI Yuzhen et al. Development and Application of Atmospheric Chemical Mechanisms121量的反應動(dòng)力學(xué)實(shí)驗對其進(jìn)行補充和完善。on the air temperature of the city of Toronto, Ontario, Canada煙霧箱實(shí)驗是發(fā)展大氣化學(xué)機理必不可少的[J]. Atmos. Environ, 36 (14): 2319- 2325.有效手段。今后，在光化學(xué)實(shí)驗方面可建立大型Bloss C, Wagner V, Bonzanini A, et al. 2005. Evaluation of de-tailed aromatic mechanisms (MCMv3 and MCMv3.1) against en-的室內外煙霧箱，采用高靈敏度的新儀器、設備vironmental chamber data [J ]. Atmospheric Chemistry and等檢測技術(shù)。在此基礎上，盡可能使實(shí)驗條件與Physics, 5 (3); 623- 639.實(shí)際大氣條件接近，包括溫度、濕度和光照強度陳忠明，張遠航，唐孝炎，等1997. 長(cháng)光路傅立葉變換紅外光譜等氣象條件以及光化學(xué)初始物種的濃度水平等，技術(shù)研究氯氟烴替代物與氫氧自由基反應速率常數[J]。 中國環(huán)境科學(xué)，17 (1); 41-44. Chen Zhongming, Zhang Yuan-從而使實(shí)驗結果更符合實(shí)際大氣。hang, Tang Xiaoyan, et al. 1997. Kinetic study of the reaction of在大氣化學(xué)機理的發(fā)展方面，兼顧VoC轉化降解和O形成機理的同時(shí)應逐步完善二次有機氣trometry [J]. China Environmental Science (in Chinese) 17溶膠(Secondary Organic Aerosol, SOA) 的形成(1): 41-44.機理。不同一次VOC物種所產(chǎn)生的SOA物種類(lèi)Carter w P L 1988. Documentation for the SAPRC atmosphericphotochemical mechanism preparation and emissions processing型以及組合方式存在較大的差異。到目前為止，.programs for implementation in airshed models [R]. Prepared單個(gè)VOC物種的SOA形成機制研究處于起步階for Califomia Air Resources Board, Contract (No. A5- 122 -段，一方面需要建立高性能的煙霧箱體系輔以高32). 214. .精度的檢測系統為SOA形成機理的發(fā)展提供基礎Carter WP L 1994. Development of owone reactivity scales for vola-的實(shí)驗數據支持;同時(shí)，在完善單個(gè)VOC物種的tile organic compounds [J]. Journal of the Air and Waste Man-agerment Assocation, 44: 881 - 899.SOA形成機理的基礎上，可根據SOA所包含的Carter WP L 1996. Condensed atmospheric pooxidation mecha-物種以及化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行一定程度的集總，以便適nisms for isoprene [J]. Atmos. Environ, 30 (24): 4275合空氣質(zhì)量模式的模擬應用。在應用方面，大氣化學(xué)機理可用來(lái)研究煙霧Carter W P L 2000. 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