大气颗粒物表面的非均相化学反应，是大气复合污染形成的重要机制之一。目前，中国大气复合污染严重，大气氧化性强，SO2浓度高，硫酸盐是大气颗粒物的主要成分。本文用CaCO3和NaCl分别代表大气中含量很高、化学性质不同的的矿物和海盐颗粒物，研究其表面的SO2非均相O3氧化，这对深入研究复合大气污染特征、形成机制及制定控制对策具有重要科学价值和现实意义。本文的主要研究内容和成果如下： 本文建立了用于研究SO2在颗粒物表面非均相反应动力学的反应装置，并对反应装置配套设备进行了标定。对漫反射傅立叶变换红外光谱(DRIFTS)方法用于表面产物的定量分析的可行性进行了研究。确定了NaCl体系中硫酸盐的DRIFTS标准曲线，采用差谱法确定了CaCO3体系中硫酸盐的DRIFTS标准曲线。DRIFTS的光路条件不影响标准曲线。配套装置水气发生器和O3发生器均能够达到实验要求。 测量了SO2在CaCO3表面O3氧化的初始和稳态反应摄取系数。用几何面积计算出初始反应摄取系数为8×10-4，用BET面积计算为1.5×10-7。稳态反应摄取系数比初始反应摄取系数低一个数量级。 研究了SO2在CaCO3表面O3氧化的反应机理。通过分步实验和低压实验的结果，归纳出SO2在CaCO3表面O3非均相氧化反应经历两个过程：1)SO2在CaCO3表面吸附，生成亚硫酸盐；2)亚硫酸盐被O3氧化成硫酸盐。反应对SO2浓度为一级，在实验浓度范围内对O3浓度为零级。体系中SO2和O3的气相反应可以忽略。非均相反应中，SO2的吸附是限速步骤，提出的机理和实验结果可以吻合。 测量了SO2在NaCl表面O3氧化的初始和稳态反应摄取系数，研究了SO2在NaCl表面O3氧化的反应机理。SO2在NaCl表面的稳态反应摄取系数比初始反应摄取系数低1/3。通过分析实验结果可归纳出，反应经历三个过程：1)O3在NaCl表面反应生成氢氧根离子；2)SO2在碱性NaCl表面吸附，生成亚硫酸盐；3)亚硫酸盐被O3氧化成硫酸盐。反应对O3浓度为一级，在实验浓度范围内对SO2浓度为零级。其中，O3的表面反应是限速步骤，提出的机理和实验结果可以吻合。 初步探讨了在NaCl和CaCO3中混入杂质对SO2反应摄取系数的影响，选择了CaCO3，MgO，MgCl2·6H2O，Al2O3，TiO2，活性炭和新鲜烟炱掺入NaCl颗粒物中，以及Al2O3，TiO2，内外混合形式的Fe2O3掺入CaCO3颗粒物中。结果显示不同性质的掺入组分对SO2的反应摄取系数有不同的影响。NaCl中混入CaCO3后的非均相反应性可以用各自的非均相反应性的线性加和表示。 利用盒子模式，根据SO2的摄取系数以及在各种典型条件的大气气溶胶数浓度分布，计算出非均相反应导致SO2的寿命可以与气相氧化相竞争，表明了非均相氧化是大气SO2一个重要的汇机制。