CaCO3是大气中矿物气溶胶的重要组分，可与NO2、SO2、HNO3等活性气体发生非均相反应，从而改变大气化学循环和气溶胶的物理化学性质，并最终影响区域空气质量、生态环境和气候变化.目前对单一活性气体与CaCO3的非均相反应已开展了较多研究，然而在实际大气中，NO2、SO2等活性气体通常会同时以较高的浓度存在，混合气体与CaCO3的非均相反应是否存在协同效应值得关注。此外，实际大气中H2O的浓度也比较高，H2O是否参与NO2、SO2等活性气体在颗粒物表面的非均相反应以及如何影响颗粒物的形貌，也是一个重要的科学问题。　　 本研究利用激光共聚焦显微拉曼光谱仪以及单颗粒流动反应体系，研究了不同相对湿度下，CaCO3与NO2、SO2混合气体的非均相反应。为排除其它活性物质的干扰，首先采用高纯氮为稀释气体研究反应产物和过程。结果表明反应产物为Ca(NO3)2和CaSO4，分别产生于两个反应过程中：反应过程一是CaCO3与NO2之间的非均相反应，生成Ca(NO3)2，在>10％的相对湿度下可潮解成球形液滴。反应过程二是NO2和SO2之间的氧化还原反应，氧化产物为SO42-，接着与体系中的Ca2+结合成CaSO4沉淀，NO2被还原为NO2-，由于产物的pH值较低，推测NO2会以HONO的形式挥发进入气体。反应过程一速率较快，在其基本结束时，反应过程二的产物才开始被检测到。反应过程二须在液相环境下才能发生，而液态水来自于过程一产物Ca(NO3)2的潮解；另外，反应过程二生成的CaSO4沉淀和HONO气体可在很大程度上促进反应的进行。反应结束后，不规则的CaCO3单颗粒转化成了含有CaSO4内核的、球形的Ca(NO3)2液滴。其次，为进一步模拟实际大气的状态，采用合成空气为稀释气体。结果表明O2的加入会在不同程度上改变N2中的两个反应过程：一方面抑制了NO2在体系中的吸收，降低了过程一的反应速率；另一方面取代NO2而成为了SO2的主要氧化剂，而NO2则担当SO2和O2之间反应的触发剂，在两者的共同作用下，SO2的氧化速率大大加快，与Ca(NO3)2的生成几乎同时完成。反应结束后，产物以CaSO4固体为主，几乎充满整个Ca(NO3)2液滴。　　 为定量评价NO2对SO2氧化的贡献，测量了N2体系中SO2生成CaSO4的反应摄取系数，数量级为10-8，明显高于以往研究中报道的堆积态矿物颗粒物上NO2对SO2的氧化能力，略低于O3的氧化能力，说明在实际大气中，NO2的氧化可能是生成硫酸盐的一种重要途径。