第七届青年地学论坛

硫酸盐是大气颗粒物的重要组成部分，主要源自大气二次过程。二次硫酸盐的生成途径可分为三类：SO₂与气态氧化物的均相反应，SO₂在液滴中的多相反应，以及SO₂在气溶胶表面的非均相反应。当前，各类大气途径对硫酸盐生成的相对重要性尚不清楚，尤其是固相气溶胶（如矿尘）表面的非均相反应对硫酸盐的贡献尚未有定论。本研究讨论了SO₂在真实粘土（绿脱土、绿泥土、伊利土、高岭土、蒙脱土）表面的非均相反应，并在深度解析原位红外图谱的基础上，将非均相反应与其它典型的硫酸盐生成途径进行比较。首先基于红外谱的形状解析表面产物类型，并根据SO₂·H₂O和SO₃^2-的相对含量估算老化粘土的酸度。粘土颗粒的酸度普遍高于污染时段的气溶胶酸度，说明SO₂在粘土表面的非均相反应是灰霾粒子的重要酸化途径之一。然后根据红外特征峰的强度计算反应摄取系数，并基于此计算硫酸盐的生成速率。最后比较了典型均相/多相/非均相反应对硫酸盐的贡献度：粘土表面的非均相反应，与·OH引发的均相反应相比具有相当的硫酸盐生成速率，与相同pH下的气溶胶液滴中的多相反应相比具有更大的硫酸盐贡献量。该项研究明确了非均相化学在二次硫酸盐生成方面的重要作用。 

二氧化硫（SO2）；硫酸盐；粘土矿物；非均相反应