海洋海盐气溶胶中的初级粒子

地面风造成来自海洋和陆地的气溶胶的产生。风在海洋上的作用是通过海浪破碎、气泡破裂来调节的，在较小程度上，强风从海浪上撕扯出的大沫滴的形成也起到了调节作用。注入大气的海盐是气溶胶的另一大来源，其质量为1000至10,000 Tg/yr (Blanchard, 1983)。这一估计存在很大不确定性的一个原因是，对于海盐气溶胶粒子的构成没有严格的定义，也就是说，非常大的粒子在大气中的停留时间如此之短，以至于人们可能会质疑它们是否真正悬浮在大气中。

海盐颗粒的产生主要是由于海洋白帽。来自白帽的气泡在海面破裂，产生膜状液滴和射流液滴，它们具有完全不同的性质，其比例随气泡大小而变化(Blanchard, 1980)。Erickson和Duce(1988)的模型估计表明，海洋上海盐的质量中值半径(MMR)(50%的海盐质量分布在小于MMR的粒子上，50%分布在大于MMR的粒子上)应该在3.0到7.5 m之间，这与观测结果很吻合。产生的盐的数量和颗粒的大小都因不同而不同风速，但考虑到覆盖地球表面的海洋和陆地的相对数量，以及大气中沙尘和海盐的负荷，海盐颗粒的产生效率可能不如沙尘。

对于包括硫酸盐在内的许多物质，新鲜的、散装的海盐气溶胶的成分与海水的成分相似，但就矿物气溶胶而言，人们必须认识到，单个海盐颗粒的元素组成可能与散装气溶胶的元素组成有很大不同。一旦射流和薄膜液滴被喷射到大气中，其中的水分就开始蒸发，形成高空液滴离子强度它可以经历稀释和浓缩的反复循环。微少的再结晶在蒸发滴内，颗粒会随之破碎，这一过程会导致单个海盐颗粒中Mg、S、K和Ca等元素含量的变化(Mouri et al.， 1993)。

一些物质，包括一些重金属、有机物、放射性核素和营养物质，在海盐气溶胶中富集，这是气泡穿过水柱并破坏海表微层时清除表面活性物质的结果(例如，Maclntyre 1974;Wallace and Duce, 1975)。实验生产的海盐颗粒中微量元素的富集量可达数万(Weisel et al.， 1983)，这一富集过程可导致a回收海洋表面和大气海洋边界层之间的物质。

海盐颗粒含有不同数量的有机物质，来自遥远海洋的大盐颗粒通常含有有机碳，其同位素组成与海水中的源物质相似(Buat-Menard et al.， 1989)。海盐颗粒中的碳浓度(归一化为Na)比海水中的碳浓度高100倍，可能是由于同样的物理化学过程导致了海水的富集无机材料(Wallace and Duce, 1975)。在海洋的某些地区，陆地来源也可以为大颗粒贡献大量的碳，但那些大陆来源，无论是人为的还是自然的，对亚微米海洋气溶胶更重要。

虽然海洋气溶胶的有机成分最多只能部分地描述，但在海洋气溶胶中已检测到许多有机化合物。例如，Peltzer和Gagosian(1989)研究了来自太平洋几个地点的气溶胶中的脂肪烃、蜡酯、脂肪醇、甾醇、脂肪酸和长链不饱和酮。这些化合物被用作研究海洋大气中有机物质的来源、运输和转化的生物标志物。Kawamura和Usukura(1993)研究了北太平洋西部的二羧酸，他们得出结论，二酸主要来自亚洲，但一些二酸是由光化学反应原位。

海盐颗粒也与海洋大气中的各种气体成分发生反应;最显著的是HN03、甲烷磺酸和H2S04被液态海盐颗粒吸附，HC1和HF被置换(Ericksson, 1960;Okada等人，1978)。由于海盐滴中高溶质浓度的非理想行为，酸置换反应的建模变得困难(brimcombe和Clegg, 1988)。然而，对北大西洋单个颗粒的分析表明，海盐中的CI损失可能伴随着NaN03的形成(Posfai et al.， 1995)。已经观察到海盐与各种N气体的反应，如N02、C1N03和N205，这些反应可导致NaN03的形成(Schroeder和Urone, 1974;Finlayson-Pitts等人，1989;基恩等人，1990)。这种反应也可以产生活性CI原子;类似于羟基，氯原子会与各种有机物质发生光化学反应。

海盐气溶胶中的其他水相反应包括S02被03氧化成非海盐(NSS)硫酸盐(即未分馏的海水中可归因于海盐的硫酸盐过量)(Sievering等人，1992,1995;Chameides和Stelson, 1992)。最近Keene等人(1998)的分析表明，S02在海盐气溶胶中被臭氧氧化只是NSS硫酸盐的一个次要来源，这些作者认为S02的氧化主要通过另一个途径发生，可能涉及HOX，其中X是氯或溴。由于S02来自人为和自然来源，这些反应不仅表明了非均相反应如何影响气溶胶的组成，而且还说明了污染物的化学成分与大气中自然物质的循环是如何密切相关的。

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