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光化学烟雾行成的过程
点击次数:509 发布时间:2017-06-13

光化学烟雾形成过程简述如下:清晨大量的碳氢化合物和NO由汽车尾气及其他源排入大气。由于晚间NO氧化的结果,已有少量NO2存在。当日出时,NO2光解离提供原子氧,然后NO2光解反应及一系列次级反应发生,-OH开始氧化碳氢化合物,并生成一批自由基,它们有效地将NO转化为NO2,使 NO2浓度上升,碳氢化合物及NO浓度下降;当NO2达到一定值时,O3开始积累,而自由基与NO2的反应又使NO2的增长受到限制;当NO向NO2转化速率等于自由基与NO2的反应速率时,NO2浓度达到极大,此时O3仍在积累之中; 当NO2下降到一定程度时,就影响O3的生成量;当O3的积累与消耗达成平衡时,O3达到极大。[7]

光化学烟雾的形成及其浓度,除汽车排气中污染物的数量和浓度直接决定以外,还受太阳辐射强度、气象以及地理等条件的影响。太阳辐射强度是一个主要条件, 太阳辐射的强弱,主要取决于太阳高度,即太阳辐射线与地面所成的投射角以及大气透明度等。因此,光化学烟雾的浓度,除受太阳辐射强度的日变化影响外,还受该地的纬度、海拔高度、季节、天气和大气污染状况等条件的影响。光化学烟雾是一种循环过程,白天生成,傍晚消失。污染区大气的实测表明,一次污染物CH和NO的zui大值出现在早晨交通繁忙时刻,随着NO浓度的下降,NO2浓度增大,O3和醛类等二次污染物随着阳光增强和NO2、HC浓度降低而积聚起来。它们的峰值一般要比NO峰值的出现要晚4-5小时。二次污染物PAN浓度随时间的变化与臭氧和醛类相似。城市和城郊的光化学氧化剂浓度通常高于乡村,许多乡村地区光化学氧化剂的浓度增高,有时甚至超过城市。这是因为光化学氧化剂的生成不仅包括光化学氧化过程,而且还包括一次污染物的扩散输送过程,是两个过程的结果。因此光化学氧化剂的污染不只是城市的问题,还是区域性的污染问题。短距离运输可造成O3的zui大浓度出现在污染源的下风向,中尺度运输可使臭氧扩散到上百公里的下风向,如果同大气高压系统相结合可传输几百公里。

在北纬60°~南纬60°间的一些大城市,都可能发生光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。随着光化学反应的不断进行,反应生成物不断蓄积,光化学烟雾的浓度不断升高,约3h~4h后达到zui大值。这种光化学烟雾可随气流飘移数百公里,使远离城市的农村庄稼也受到损害。

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