顆粒物中的含碳物質可以分為三類：有機碳（OC）、元素碳（EC）以及碳酸鹽。其中碳酸鹽幾乎全部來自土壤揚塵。

EC 對于可見光及近紫外光具有較強的吸收作用，因此也被成為“碳黑”（black carbon）。EC 被認為是不揮發性的物種，

因此全部存在于顆粒相。然而，對于OC 而言，其組成物種具有不同的揮發性，并且能夠根據揮發性的不同在氣相、顆

粒相之間分配。OC 通常是包含數量眾多的化合物在內的混合物，因此化學及熱力學屬性相當復雜，這樣的特點使得使

用任何一種單一的直接測量方法都難以達到準確測量OC 的目的。而且，區分OC 和EC 的分析手段也尚未達到令人滿意

的水平，主要原因在于OC 中某些高分子量的有機物具有非常低的揮發性及溶解性，在分析過程中其表現非常類似與EC

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

形成，也可通過氣態污染物經氧化反應及隨后的分配過程生成（二次顆粒物）。一次顆粒物和二次顆粒物對大氣氣溶膠

的貢獻率由當地排放源的強度、氣象條件、大氣氧化性等因素綜合決定。通常認為EC 全部來自一次排放，因此EC 可以

作為大氣氣溶膠中一次組分的示蹤物。通過直接排放進入大氣的有機氣溶膠被稱作一次有機氣溶膠（primary organic

 aerosol，POA），例如，燃煤或生物質燃燒生成的有機氣溶膠。VOCs 在大氣中被氧化，生成的半揮發性有機物

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

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

生物質燃燒、有機溶劑的使用）、天然源（如植物排放、海洋源等）。關于SOA 的生成機制，通常認為，是由VOCs 

氧化生成的低揮發性有機物通過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，近年來的研究表明，氣相中的氧化產物與顆粒相化合物之間的

異相反應也是SOA 生成的一個重要路徑（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過程。

下面分別對三種機制進行簡要介紹：均相成核（homogeneous nucleatio）理論認為，只有當至少一種氧化產物的分壓

達到超過其飽和蒸汽壓時才能發生成核。對于本研究中關注的單萜烯而言，經后產生的二羧酸類物質因為具有較低的揮

發性，因而較容易通過均相成核存在于顆粒相。其他有可能參與均相成核過程的途徑還包括熱穩定態的Criegee 中間體

從而推斷SCI 與高分子氧化產物的反應產物是引發均相成核過程的前體物。而在不添加SCI 清除劑時，引發均相成核的

前體物是α-蒎烯與O3 反應的初級氧化產物。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

物的粒數濃度顯著降低，但生成顆粒相的質量濃度并無顯著變化，這說明，盡管均相成核過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中，后續的顆粒物的生成主要由SVOCs 在氣、固相的分配過程支配。