煙霧箱裝置在PM2.5機(jī)理研究實(shí)驗(yàn)的重大應(yīng)用

大氣環(huán)境復(fù)雜多變，溫度、濕度、光照、云的存在與否、各種污染物成分及濃度等都會可能影響到大氣化學(xué)反應(yīng)過程，二次污染物的形成快慢及化學(xué)組成。PM2.5中很大部分是二次形成的，比如硫酸鹽及一部分有機(jī)物。為了研究大氣化學(xué)反應(yīng)機(jī)理及產(chǎn)物或者不同組合污染物的健康效應(yīng)，我們需要用煙霧箱設(shè)施提供可控的實(shí)驗(yàn)條件。

煙霧箱設(shè)施有兩種：室外煙霧箱及室內(nèi)煙霧箱，兩者重要的區(qū)別是光源，一個是自然太陽光，另一個是人工光源，后者很難達(dá)到真實(shí)模擬太陽光。太陽光是大氣化學(xué)反應(yīng)的原始驅(qū)動力，有些在太陽光條件下的光化學(xué)反應(yīng)不一定能在人工光源條件下定性定量地反演出來。但室內(nèi)煙霧箱有可以控溫控濕的優(yōu)勢。

國外早在上世紀(jì)70年代，建立了一大批煙霧箱實(shí)驗(yàn)室，開展大量實(shí)驗(yàn)研究。煙霧箱是研究PM2.5形成和演化的重要工具，它可以在接近真實(shí)大氣環(huán)境條件下，探索眾多大氣污染物的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，建立并驗(yàn)證了眾多污染和控制模型，為研究霧霾形成理論與治理技術(shù)提供的科學(xué)依據(jù)。它能夠人為控制反應(yīng)物及反應(yīng)環(huán)境，具有參數(shù)可控以及實(shí)驗(yàn)可重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)，從而將特定的化學(xué)反應(yīng)與實(shí)際大氣的復(fù)雜多變區(qū)別開來。

國內(nèi)煙霧箱實(shí)驗(yàn)室并不多，體積也大小不一，主要有北大(1.2m3)，清華(2m3)，中科院生態(tài)環(huán)境中心(30m3)，中科院廣州地化所(30m3)，中科院化學(xué)所(雙煙霧箱)，中科院安光所(雙煙霧箱)，復(fù)旦大學(xué)(5m3)，中國環(huán)科院(56m3)等。然后，煙霧箱質(zhì)疑是實(shí)際大氣復(fù)雜多變，么可能進(jìn)行模擬？與真實(shí)的大氣反應(yīng)相比，實(shí)驗(yàn)?zāi)M的結(jié)果？比較出色的研究是近北大胡敏課題組剛剛在PNAS發(fā)表的黑碳對空氣質(zhì)量和氣候變化影響的定量化研究(都知道黑碳對環(huán)境和氣候有影響，以往研究大都是定性的結(jié)論)，題目