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光化學煙霧行成的過程
點擊次數:344 發布時間:2017-06-13

光化學煙霧形成過程簡述如下:清晨大量的碳氫化合物和NO由汽車尾氣及其他源排入大氣。由于晚間NO氧化的結果,已有少量NO2存在。當日出時,NO2光解離提供原子氧,然後NO2光解反應及一系列次級反應發生,-OH開始氧化碳氫化合物,并生成一批自由基,它們有效地将NO轉化為NO2,使 NO2濃度上升,碳氫化合物及NO濃度下降;當NO2達到一定值時,O3開始積累,而自由基與NO2的反應又使NO2的增長受到限制;當NO向NO2轉化速率等于自由基與NO2的反應速率時,NO2濃度達到極大,此時O3仍在積累之中; 當NO2下降到一定程度時,就影響O3的生成量;當O3的積累與消耗達成平衡時,O3達到極大。[7]

光化學煙霧的形成及其濃度,除汽車排氣中污染物的數量和濃度直接決定以外,還受太陽輻射強度、氣象以及地理等條件的影響。太陽輻射強度是一個主要條件, 太陽輻射的強弱,主要取決于太陽高度,即太陽輻射線與地面所成的投射角以及大氣透明度等。因此,光化學煙霧的濃度,除受太陽輻射強度的日變化影響外,還受該地的緯度、海拔高度、季節、天氣和大氣污染狀況等條件的影響。光化學煙霧是一種循環過程,白天生成,傍晚消失。污染區大氣的實測表明,一次污染物CH和NO的zui大值出現在早晨交通繁忙時刻,随着NO濃度的下降,NO2濃度增大,O3和醛類等二次污染物随着陽光增強和NO2、HC濃度降低而積聚起來。它們的峰值一般要比NO峰值的出現要晚4-5小時。二次污染物PAN濃度随時間的變化與臭氧和醛類相似。城市和城郊的光化學氧化劑濃度通常高于鄉村,許多鄉村地區光化學氧化劑的濃度增高,有時甚至超過城市。這是因為光化學氧化劑的生成不僅包括光化學氧化過程,而且還包括一次污染物的擴散輸送過程,是兩個過程的結果。因此光化學氧化劑的污染不隻是城市的問題,還是區域性的污染問題。短距離運輸可造成O3的zui大濃度出現在污染源的下風向,中尺度運輸可使臭氧擴散到上百公裡的下風向,如果同大氣高壓系統相結合可傳輸幾百公裡。

在北緯60°~南緯60°間的一些大城市,都可能發生光化學煙霧。光化學煙霧主要發生在陽光強烈的夏、秋季節。随着光化學反應的不斷進行,反應生成物不斷蓄積,光化學煙霧的濃度不斷升高,約3h~4h後達到zui大值。這種光化學煙霧可随氣流飄移數百公裡,使遠離城市的農村莊稼也受到損害。


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