光化學(xué)煙霧行成的過程
光化學(xué)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(jié)果,,已有少量NO2存在,。當(dāng)日出時,NO2光解離提供原子氧,,然后NO2光解反應(yīng)及一系列次級反應(yīng)發(fā)生,,-OH開始氧化碳氫化合物,并生成一批自由基,,它們有效地將NO轉(zhuǎn)化為NO2,,使 NO2濃度上升,碳氫化合物及NO濃度下降,;當(dāng)NO2達到一定值時,,O3開始積累,而自由基與NO2的反應(yīng)又使NO2的增長受到限制,;當(dāng)NO向NO2轉(zhuǎn)化速率等于自由基與NO2的反應(yīng)速率時,,NO2濃度達到極大,此時O3仍在積累之中,; 當(dāng)NO2下降到一定程度時,,就影響O3的生成量;當(dāng)O3的積累與消耗達成平衡時,,O3達到極大,。[7]
光化學(xué)煙霧的形成及其濃度,除汽車排氣中污染物的數(shù)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(xué)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(jié),、天氣和大氣污染狀況等條件的影響。光化學(xué)煙霧是一種循環(huán)過程,,白天生成,,傍晚消失。污染區(qū)大氣的實測表明,,一次污染物CH和NO的zui大值出現(xiàn)在早晨交通繁忙時刻,,隨著NO濃度的下降,,NO2濃度增大,O3和醛類等二次污染物隨著陽光增強和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(xiàn)要晚4-5小時。二次污染物PAN濃度隨時間的變化與臭氧和醛類相似,。城市和城郊的光化學(xué)氧化劑濃度通常高于鄉(xiāng)村,,許多鄉(xiāng)村地區(qū)光化學(xué)氧化劑的濃度增高,有時甚至超過城市,。這是因為光化學(xué)氧化劑的生成不僅包括光化學(xué)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(jié)果,。因此光化學(xué)氧化劑的污染不只是城市的問題,,還是區(qū)域性的污染問題。短距離運輸可造成O3的zui大濃度出現(xiàn)在污染源的下風(fēng)向,,中尺度運輸可使臭氧擴散到上百公里的下風(fēng)向,,如果同大氣高壓系統(tǒng)相結(jié)合可傳輸幾百公里。
在北緯60°~南緯60°間的一些大城市,,都可能發(fā)生光化學(xué)煙霧,。光化學(xué)煙霧主要發(fā)生在陽光強烈的夏、秋季節(jié),。隨著光化學(xué)反應(yīng)的不斷進行,,反應(yīng)生成物不斷蓄積,光化學(xué)煙霧的濃度不斷升高,,約3h~4h后達到zui大值,。這種光化學(xué)煙霧可隨氣流飄移數(shù)百公里,使遠離城市的農(nóng)村莊稼也受到損害,。