光化学烟雾形成的原因、过程、机理及危害VIP免费

光化学烟雾形成的原因、过程、机理及危害（一）光化学烟雾形成的原因：光化学烟雾是在强日光，低湿度条件下,大气中存在的氮氧化物和碳氢化合物，在阳光照射下发生光化学反应生成二次污染物，如03、醛、PAN、H2O2等，形成的一种强氧化性和刺激性的烟雾，一般发生在相对湿度较低的夏季晴天，高峰出现在中午或刚过中午，夜间消失。光化学烟雾呈白色雾状（有时带紫色或黄褐色）。使大气能见度降低且具有特殊的刺激性气味。光化学烟雾的形成受气候条件，地理条件及污染物的连续排放情况及化学反应性质等多种因素的影响。我国城市大气污染情况比较严重，机动车已成为我国大城市大气污染的主要来源，尤其是对于光化学烟雾的形成，是光化学污染的主要来源，主要有以下几个方面：（1）近年来，随着我国经济的持续高速增长和城市化进程的逐步加快，城市居民的交通需求在近二十年内迅速增长，汽车产量和城市机动车保有量大幅增加，机动车污染物排放对城市环境空气质量的污染日趋严重；（2）我国机动车主要集中在大中城市，这些区域建筑物高、道路狭窄、交通繁忙、拥堵严重，污染物不易扩散，加重了城市大气污染。（3）城市中广大上班族选择开车作为出行工具，在上班早高峰出现拥堵，机动车处于怠速状态，耗油量增加，排放的氮氧化物的浓度增大。实验数据表明，CO和NO,RH的浓度最大值出现在上午7：30左右，即城市里一天中车辆来往最频繁的时刻，而NO2和o3出现最大值的时间要比NO,CO迟几个小时，同时NO和CO的浓度随之相应降低，这说明NO2,O3并非一次污染物，而是日光照射下光化学作用产生的二次污染物。傍晚车辆虽也较多，但NO2,03都浓度较小，这是由于太阳光太弱，已不足以发生光化学反应而生成烟雾了。（二）光化学烟雾形成过程：光化学烟雾的形成及其浓度，除直接决定于前体污染物即机动车尾气中污染物的数量和浓度以外，还受太阳辐射强度、气象以及地理等条件的影响［1］。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的高度，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［2］。研究表明，在60°N（北纬）-60°S（南纬）之间的一些大城市，都可能发生光化学烟雾。光化学烟雾王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3~4h后达到最大值［3］。NOX,NMHC与强光照射是形成光化学烟雾的必要条件，而逆温、微风和温度等气象条件是形成光化学烟雾的充分条件。即产生光化学烟雾的前提条件是高浓度的大气污染以及适合于产生光化学烟雾的气象条件［4］。一般来说，城市上空污染物绝对量的日变量和周变量的变化不会很大，而城市的气象条件在一日和一周内则会发生种种变化。因此可以认为对于光化学烟雾的形成，气象条件的影响极为重要，即使在大气污染很严重的情况下，无有利于产生光化学烟雾的气象条件，亦不会产生光化学烟雾。这里指的气象条件包括逆温层的高度、风向、风速、太阳光线的波长和强度、温度、湿度、压力等。由于光化学烟雾污染受气象条件、物理过程、化学过程和污染物排放量的影响，因此，光化学烟雾的形成必须具备以下条件:（1）前体污染物城市光化学烟雾污染的前体污染物主要包括:CO,NMHC和N0X等，而这些污染物也是机动车排放的主要污染物。这些光化学烟雾前体污染物在城市大气中的含量随着城市机动车保有量的逐年增加而迅速增长。（2）城市建筑结构当前我国大中城市大部分道路狭窄，而且道路旁高大建筑物耸立，建筑物群的中心容易发展为特殊的空气环流，不利于城市机动车排放尾气的扩散和稀释，导致机动车排放的有害物质积累，容易形成以城市主要交通干道为主要污染源的城市街道峡谷光化学烟雾污染现象。城市周边地区高楼林立，降低了城市环境风速，从而使城市环境中的一次污染物和二次污染物的稀释扩散减弱，易造成整个城市大气中03等光化学污染物的积累。（3）气象条件气象因素对促进或抑制光化学烟雾的形成是很重要的［5］。光化学烟雾发生的有利条件是太阳辐射...