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氧化亚氮(N2O)是大气中重要的温室气体之一，也是参与平流层臭氧损耗的一种关键物质。大气中N2O目前被认为主要来自地表微生物的硝化和反硝化过程，其在大气中的消耗主要发生在平流层的光解和与激发态氧原子(O(1D))的反应。但同位素测定结果表明大气中N2O存在明显重同位素分馏现象，且氧同位素表现为质量无关异常现象，从而对N2O的现有大气化学认识提出质疑。为解释大气中N2O氧同位素质量无关异常现象，人们提出了多种源自O3的光化学反应机制，但大多机制已被实验证据所否认。此外，采用当前N2O大气化学的已有认识，目前还无法解释北半球NO2的年增长率远远低于N2O的年增长率以及大气化学模型对低平流层活性氮物种(NOy)低估现象。为此，本文利用聚四氟乙烯薄膜气袋在253.7nm低压汞灯辐射下系统研究了N2O在氮气和氧气光化学反应体系中的产生与消耗，以期探索大气中N2O的光化学源汇机制，并取得了以下主要研究结果: (1)发现现有化学反应动力学数据无法解释N2O在氮气和氧气光化学反应体系中的快速产生速率:O(1D)+N2+M在室温(298 K)条件下反应生成N2O速率比基于已有动力学数据估算值高两个数量级以上。通过温度系列实验研究得出该反应的三级速率常数与温度的阿伦尼乌斯表达为:k(T)=1.06×10-38exp(3374/T) cm6 molecule-2 s-1，由此估算该反应对大气中N2O的源强比目前全球N2O源排放强度估算值高约4倍。 (2)基于本研究的实验现象以及文献报道的异常结果，合理推测了激发态氧原子O(1D)与N2分子碰撞结合所形成的高激发态N2O*与O2分子的碰撞可能是形成稳态N2O的主要通道，且稳态N2O中的氧原子可能主要来自于O2，从而可解释N2O氧同位素质量无关的异常现象:N2O*+O2→(N2O*…O2)→ N2O*+O*+O。 (3)发现近实际大气条件下光反应体系中O(1D)与N2O反应所消耗N2O速率比实际观测值低两个数量级以上，因此，推测大气中存在N2O未认知的消耗途径。基于本实验结果及文献资料，提出振动激发态O2*与N2O反应可能会形成一种过渡复合物中间体，该中间体类似N2O3可以吸收紫外辐射光，从而可导致N2O的破坏，即:N2O+O2*→（N2O…O2*）hv→products并初步估算出由激发态O2*和N2O的反应所引起的N2O的消耗速率常数约为～2×10-16cm3 molecule-1 s-1以及大气中N2O的寿命可由目前所估的120年缩减至约33年。