CALPUFF中包括五种气溶胶化学机制：（1）MESOPUFF II；（2）RIVAD；（3）RIVAD+ISORROPIA；（4）SOA；（5）RIVAD+ISORROPIA+CalTechSOA。前三种化学机制用于计算无机气溶胶（硫酸盐和硝酸盐）的生成，第四种用于计算有机气溶胶的生成，第五种可以同时计算无机和有机气溶胶的生成。那么这些化学机制又有何区别呢，下面小编为你一一道来。

1、MESOPUFF II化学机制

MESOPUFF II考虑的化学过程主要是SO2转换成硫酸盐和NOx转换成硝酸盐的过程，反应可在气相和液相发生。下面两幅图分别描述了SO₂和NOx氧化成气溶胶的过程。二氧化硫和氮氧化物气相反应均涉及到羟基自由基，在CALPUFF中采用臭氧的背景浓度表示大气的氧化性。臭氧和过氧化氢作为二氧化硫液相反应的主要氧化剂。NOx的氧化较SO₂快很多，NOx首先被氧化成气态硝酸和有机硝酸盐，气态硝酸在氨气的作用下形成固相或液相硝酸铵。与硫酸盐形成不同，硝酸铵的形成是可逆的，平衡根据气态硝酸、氨气和硝酸铵的浓度而定。

2、RIVAD化学机制

RIVAD机制与MESOPUFF II一样，同样用于计算SO₂转换成硫酸盐和NOx转换成硝酸盐的过程。不同的是，在RIVAD机制中，NOx需分成NO和NO₂分别输入到CALPUFF模型中。因此，用户必须事先得到各污染源NOx排放中NO和NO₂的比例。另外，在MESOPUFF II化学机制中，SO₂转换成硫酸盐与相对湿度有很大的相关性，相对湿度高时，转化率加强。在RIVAD化学机制中，SO₂转换成硫酸盐并不依赖于相对湿度。迄今为止所进行的测试结果并未显示MESOPUFF II和RIVAD机制的模拟结果有显著的不同。目前在国内无机气溶胶预测中，主要还是选用MESOPUFF II化学机制。

3、RIVAD+ISORROPIA化学机制

RIVAD+ISORROPIA为修正的RIVAD化学机制，用于计算SO₂向硫酸盐的转换，以及NO/NO₂向硝酸和硝酸盐的转换，其物种同RIVAD化学机制一样。该机制中无机气固平衡采用ISORROPIA v2.1模块，替代了MESOPUFF-II 和RIVAD机制中所用的CHEMEQ模块，并增加了来自CMAQ/SCICHEM模式的RADM液相转化机制。该化学机制中目前包含在CALPUFF6.42和7版本中。

4、SOA化学机制

5物种的SOA化学机制仅能考虑有机物转换成二次有机气溶胶SOA的过程，VOCs种类包括甲苯、二甲苯、A-萜烯、B-萜烯四种，羟基自由基作为SOA转化的主要氧化剂。该机制目前在国内外鲜有应用。

5、RIVAD+ISORROPIA+CalTechSOA

在RIVAD+ISORROPIA化学机制的基础上增加了基于CMAQ-MADRID中的CalTech SOA机制，从而使其成为唯一一个可以同时考虑无机和有机气溶胶的化学机制。该化学机制中目前包含在CALPUFF6.42和7版本中。除RIVAD的6个物种之外，该机制还包括一次有机碳POC，以及4种VOCs组分以及14种VOCs转化产物。4种VOCs组分为甲苯、二甲苯、长链烷烃和多环芳烃，与5物种SOA化学机制不同，该机制主要考虑人为源形成二次有机气溶胶，因此没有包括萜烯。在CALPUFF预测之后，可采用后处理工具POSTUTIL将各种SOA组分以及硫酸盐、硝酸盐等无机组分进行叠加得到总的气溶胶浓度。对于VOCs排放量较大的预测项目，选用该化学机制还是挺有必要的。

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