1-硝基芘在模拟大气条件下的光化学反应

研究了1-硝基芘在模拟大气条件下的光化学反应。采用氙灯作光源,使具有一定流速的载气(N_2、O_2或空气)将涂有1-硝基芘的颗粒物载体悬浮在石英流化床反应器中进行光照反应。采用脱机的HPLC/MS鉴定了产物的主要组成,研究了其反应动力学和1-硝基芘在光反应前后的生物致突变性变化。根据实验结果,对其在环境中的化学行为进行了初步推测。     

云下洗脱-Eulerian模式

在Eulerian模式中,在大气氨浓度大于硝酸的条件下,简要讨论了各种污染物对雨水组成的影响.结果表明,在本文考虑的情况下,氨对SO_2气体洗脱和SO~(2-)形成的影响最大,且能抑制雨水的酸化;过氧化氢的作用略小于氨.气溶胶对雨水SO_4~(2-)浓度的贡献小于气体.云下H_2O_2和O_3氧化能力的大小取决于雨水的pH、降落距离和各自的浓度.在雨水pH高,降落距离短和各自浓度小时,O_3的氧化能力大于H_2O_2,反之则H_2O_2大于O_3.对韶关降水酸化的模拟表明,考虑气体污染物补充机制的Eulerian模式可以较好地模拟现场降水酸化过程.     

青海门源地区O3浓度水平及影响因子分析

为研究高原背景地区O_3的浓度水平,于2013年9月13日至2013年10月14日期间,在国家大气背景站青海门源站开展了为期32天的观测。观测结果显示,门源地区O_3小时浓度均值为115.0±22.6μg/m3,低于《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中O_3小时平均浓度限值的一级标准(160μg/m3)。通过分析O_3和NOx实时浓度在一天24小时内随时间变化的特征序列,发现在多数观测天内O_3和NOx呈现此消彼长的变化规律,表明O_3主要来自有NOx参与的光化学反应;另有几天NOx和O_3的浓度出现同峰同谷的现象,推测这种变化主要是大气运动传输造成的。相关性分析表明,臭氧浓度与温度、湿度、风速、SO2、NOx以及CO的浓度都显著相关(P0.01);多元线性回归分析表明O_3与温度、湿度、气压、风速的关系近似符合Y=0.630T-0.192H-0.004P-0.091W+196.039,拟合结果与真值误差2.88%。综上分析,门源地区O_3浓度水平较低,但在高温低湿、风速较高、NOx浓度较低的情况下,O_3容易积累,O_3浓度主要受光化学反应和大气运动传输过程两个因素影响。     

中国对流层二氧化硫光化学氧化过程的数值研究

利用一个三维非静力区域大气化学输送模式与中尺度气象模式MM5相连接构成一个数值模拟系统，模拟了中国地区对流层臭氧与其前体物的分布以及二氧化硫转化为硫酸盐的过程，模式扬地面源排放、大气输送和扩散、干沉积、气相化学反应和云雨过程。结果表明：日间，O3浓度主要由NOx和NMHC的源排放和光化学反应过程支配，大气辐射是光化学反应强弱的决定因子，其强度可使SO2、O3和SO4^2-的生成浓度呈现不同的日变化和季节变化，结果表明高浓度的O3对二氧化硫转化为硫酸盐的化学过程有很大的促进作用，然而，这种作用受NMHC浓度的影响很大，较高浓度的NMHC使O3浓度上升，但同时增加了对OH等自由基的消耗，使SO2的转化率降低。     

云南省16个城市主城区大气O_3污染特征研究

分析了云南省16个城市2015年全年O_3质量浓度变化特征,结果表明,云南省O_38h浓度超标天数达62d,主要发生在3—5月,除了云南地处高原强紫外线照射及干旱气象因素外,东南亚国家森林区域密集火点烟气排放也是重要原因之一。从地域分布看,芒市和景洪等城市O_3超标现象最为严重,形成了区域型O_3污染特征。相关性分析表明,NO2与O_3成显著负相关,说明NO2参与的光化学反应形式是O_3生成的重要方式,日照时数较多的5月份促进了大气氧化能力,局地NO2对O_3生成的贡献加强,导致这个时期O_3污染现象频发。     

珠三角秋季典型气象条件对空气污染过程的影响分析

利用空气质量指数(AQI)、主要大气污染物浓度和气象要素、天气图等数据资料,结合中尺度数值天气预报模式WRF,对2014年10月珠三角地区污染期间的天气形势及气象特征进行了分析.结果表明,WRF模式可以较好地反映珠三角地区主要城市地面和高空气象要素的时空变化,9个城市平均地表的温度、相对湿度和风速的模拟值与观测值的相关系数分别为0.90、0.87和0.78.对2014年10月3次污染过程的分析表明,造成该时段珠三角地区空气污染的天气形势主要是高压底部型和均压场型.静风或小风(2 m·s~(-1))及稳定的大气层结均不利于污染物的扩散,同时由于偏北气流输送周边污染物到珠三角地区,导致污染物浓度不断增加.相对湿度低于65%时,珠三角地区首要污染物以O_3为主;相对湿度高于70%时,PM_(2.5)浓度逐渐增加,成为主要污染物.高温等气象条件会影响光化学反应,加重珠江三角洲的空气污染,表现了该地区大气复合污染的特性.     

2017年春季常州HONO观测及对大气氧化能力影响的评估

本研究于2017年4月在江苏省常州市环境监测中心使用一套基于湿化学法的仪器对大气中的HONO进行了实时在线观测,HONO浓度范围在0.2～13.9μg·m~(-3)之间,平均值为(2.9±2.3)μg·m~(-3);同时,对O_3、 HCHO、 VOCs、光解频率以及气象参数进行了同步监测.利用MCM箱体模式模拟得到白天·OH浓度最大值范围在1.0×10~6～1.4×10~7个·cm~(-3)之间.同时结合观测结果与模式模拟结果计算了HONO、 O_3、 HCHO和H_2O_2的光解以及烯烃臭氧化反应对·OH的生成速率,定量表征大气氧化性,揭示了这5种来源对大气氧化能力的影响:整体上O_3光解(46.4%)HONO光解(41.1%)烯烃臭氧化反应(10.9%)HCHO光解(1.5%)H_2O_2光解(0.1%);清晨时HONO光解对·OH生成起主要作用,之后随着O_3浓度的增加,O_3光解对·OH的贡献占主导地位;在17:00之后,由于太阳光解频率显著降低,烯烃臭氧化反应对·OH生成有主要贡献;甲醛与过氧化氢的光解对·OH的贡献可忽略.     

区域空气质量模拟中查表法的应用研究

在自行开发完善的区域空气质量模式系统RegSRRMS中应用查表法,模拟中国典型城市群对流层大气主要污染物的浓度变化,评估该方法在大气复合污染事件预测和控制中的有效性.首先,利用具有国际先进水平的空气质量模式WRF-CHEM中的化学模块建立了包含完善气相化学、气溶胶过程的箱模式WRFBOX.其次,利用WRFBOX进行化学反应敏感性分析,基于影响污染物的重要因子分别建立了臭氧(O3)及其前体物、无机盐气溶胶和二次有机气溶胶(SOA)查算表数据库,并检验其有效性.最后,将此查算表数据库引入RegSRRMS,建立简化的查表算法.利用直接耦合机制法和查表法对2000年3月珠三角地区污染个例中主要大气污染物浓度进行模拟.通过比较2种方法的模拟结果,显示查表法计算效率提高了57%,能够反映大气光化学反应的非线性特征、气溶胶及其前体物的平衡关系,具有高分辨率、高时效性,能够方便快捷地给出源和受体之间的响应关系,结果可靠.在区域空气质量模式中应用查表法有利于大气污染事件的快速预测以及大气污染控制的快速决策.     

臭氧（O3）对动植物影响机理及对策探讨

臭氧(O_3)存在于大气中,主要是由光化学反应产生的气体。它基本上聚集于地表上空大气层的平流层内(16～30km),约占整个大气层 O_3总量的90％。O_3层有很强的吸收紫外线的能力,仅其最上部就可吸收太阳所投射紫外线能量的90％以上,从而太阳紫外线几乎全为高层大气所吸收,而不能到达地面。据最近研究表明,由于排放破坏 O_3的污染物,平流层的 O_3有逐年减少的趋势。其直接结果之一,就是地球上皮癌患者大量增加。可以说,平流层和对流层(O_3占总量10％)中的 O_3是保护人类免受紫外线危害的     

应用嵌套网格模式系统对沈阳市环境空气质量的数值模拟研究

利用嵌套网格空气质量预报模式(NAQPMS)对沈阳市大气污染物的输送与化学转化进行了数值模拟研究,并对SO2、NO2和PM10等大气污染物浓度的模拟结果与监测结果进行了对比分析.结果表明,NAQPMS模式系统能较好地模拟出沈阳市的大气污染物输送与化学转化情况,SO2 NO2和PM10的模拟值与观测值具有较好的一致性,说明该模式能较好地反映这些大气污染物的分布特征和变化规律,可为今后深入开展沈阳市大气污染数值预报与传输扩散研究提供有效的手段.     

O3查算表的建立及其在区域空气质量模式中的应用

利用光化学机制RADM2、CBM-Z建立箱模式,分析了影响O3生成的主要物理、化学因子,将这些因子进行分档计算,建立了能够描述光化学反应中O3及其前体物(挥发性有机物VOC、氮氧化物NOx)浓度变化的查算表,并在区域空气质量模式CALGRID中加以应用.通过对2006年1、4、7、10月珠江三角洲的模拟计算和比较分析表明,查表法显著提高了计算效率,运算时间减少45%~48%,并且与光化学机制直接耦合计算结果符合较好,其中基于RADM2的查算表对O3模拟效果较好,而基于CBM-Z的查算表对NOx模拟更佳.     

Effects of Cu（Ⅱ） and humic acid on atrazine photodegradation

This work was designed to explore the characteristics of photodegradation of herbicides in the copper-polluted water body. The results showed that Cu(II) alone could induce a photo Fenton-like reaction to enhance the degradation of atrazine, in which hydroxyl radical ( OH) was a main active species. Humic acids restrained atrazine degradation, nevertheless, when introducing Cu(II), the photodegradation was accelerated, in which singlet oxygen (1O2) replaced OH acting as the prevailing species. A feasible mechanism for the photochemical process was also proposed, which is helpful for better understanding the environmental photochemistry of atrazine in the copper-polluted water.     

Kinetics study on photochemical oxidation of polyacrylamide by ozone combined with hydrogen peroxide and ultraviolet radiation

An investigation on the process of ozone combined with hydrogen peroxide and ultraviolet radiation has been carried out in order to establish the kinetics for photochemical oxidation of polyacrylamide （PAM） in aqueous solution. Effects of operating parameters, including initial PAM concentration, dosages of ozone and hydrogen peroxide, UV radiation and pH value on the photochemical oxidation of PAM, have been studied. There was an increase in photochemical oxidation rate of PAM with increasing of dosages of 03, H2O2 and ultraviolet radiation. Upon increasing of the initial PAM concentration, the photochemical oxidation rate of PAM decreased. Slight effect of pH value on the photochemical oxidation rate of PAM was observed in the experiments. The kinetics equation for the photochemical oxidation of PAM by the system has been established.     

溴代烷烃光氧化的研究

本文模拟大气条件,研究了ＣＨ３Ｂｒ＋Ｈ２Ｏ２＋Ｏ２,ＣＨ３Ｂｒ＋Ｏ２,ＣＨＢｒ３＋Ｈ２Ｏ２＋Ｏ２,和ＣＨＢｒ３＋Ｏ２４个体系的光化学反应。这些体系在２５３．７ｎｍ的紫外光照射下Ｈ２Ｏ２产生了ＯＨ自由基,ＯＨ自由基与ＣＨ３Ｂｒ和ＣＨＢｒ３反应,在２０ｍ的长光程气体池中ＦＴＩＲ测量这些反应产物,发现在ＣＨ３Ｂｒ＋Ｈ２Ｏ２＋Ｏ２和ＣＨ３Ｂｒ＋Ｏ２体系其光化Ｏ２其光化学反应产物为ＣＯ和ＣＯ２,并从这些产物     

Hydrocarbons and the long-range transport of ozone and pan across Europe

The individual involvement of 69 hydrocarbons in photochemical ozone and PAN formation in Europe is examined using the Harwell photochemical trajectory model. A detailed chemical scheme has been built up involving 384 chemical species and 684 chemical reactions to describe formation of ozone and other photochemically-generated secondary pollutants. Trajectories across the southern British Isles, from the F.R.G. to the Republic of Ireland, and from France to Sweden have been studies. The concept of a photochemical ozone creating potential, POCP, has been developed to assist in the understanding of the role of each individual hydrocarbon. The POCP value for a given hydrocarbon assesses its ability to form ozone relative to ethylene for an identical atmospheric mass emission. The concept has been extended to PAN formation so that the assessment of the likely impact of control policies can be extended to a wider range of secondary pollutants other than ozone.     

东亚边界层臭氧时空分布的数值模拟研究

利用嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS)对2010年东亚地区边界层臭氧(O3)的时空分布进行了数值模拟,并评估了东亚边界层光化学反应的活性.结果表明,NAQPMS模式与观测结果较为一致,站点观测与模拟的日均值(月均值)相关系数达到0.56~0.91,模式能合理再现东亚地区地面O3的时空分布特征.东亚地区冬季边界层O3低值区出现在中国东部;春季O3浓度增加,西北太平洋沿岸地区O3浓度达60μL/m3左右;夏季东亚中纬度35°N附近大陆地区O3由于强烈的光化学反应呈现出一浓度高值带,浓度达60μL/m3以上;秋季东亚大部分地区O3浓度维持在40~45μL/m3左右.夏季中国京津冀和长江三角洲部分地区光化学净生成率已超过30×10-9/d.     

光氧化反应脱汞技术发展综述

燃煤电厂烟气中汞污染的控制技术研究是目前重要的环保课题之一。气相元素汞成为大气中汞污染的主要来源。文章分析了光氧化反应脱汞技术(包括光化学氧化反应和光催化氧化反应)的反应机理,认为光化学氧化反应技术脱汞均是在紫外光作用下,产生具有强氧化性的基态原子或自由基,将难以脱除的Hg0氧化为高价汞,再通过配套的电除尘器等设备将高价汞捕集,进而达到汞污染控制的目的。不同的是,在光化学氧化反应中,汞的氧化需要借助于电厂烟气中的O2、H2O等成分,而在光催化氧化反应中,反应需要在光催化剂(TiO2或TiO2负载复合物等)的催化作用下进行。阐述了光氧化反应汞脱除技术研究进展。光氧化反应脱汞技术的汞脱除率均可达到60%~70%,具备设备简单、无二次污染等优点。     

烟雾箱模拟乙炔和NOx的大气光化学反应

利用自制光化学烟雾箱进行了一系列表征实验并模拟了乙炔和氮氧化物NO_x在室温（20±1）℃下的大气光化学反应．讨论了乙炔与NO_x的协同作用对光化学反应产生O₃的影响．实验得到了O₃和NO₂的壁损失分别为5.80×10^-6 s^-1和2.41×10^-6 s^-1,相对于模拟实验中的O₃和NO₂,该损失可以忽略．测得了单支40 W黑光灯的有效光强为0.64×10^-3 s^-1（以NO₂的光解速率表示）．经过净化空气的本底校正后,讨论了不同乙炔浓度、NO_x浓度以及光照强度对体系产生O₃的影响,计算了乙炔的增强反应活性值（incremental reactivity, IR）,4组实验的IR最大值分别为1.76×10^-2、2.68×10^-2、2.04×10^-2和2.84×10^-2．并发现IR值与乙炔的初始浓度以及光照强度关系密切,与NO_x初始浓度关系不大．     

Ambient volatile organic compounds at a receptor site in the Pearl River Delta region: Variations, source apportionment and effects on ozone formation

We present the continuously measurements of volatile organic compounds（VOCs） at a receptor site（Wan Qing Sha, WQS） in the Pearl River Delta（PRD） region from September to November of 2017. The average mixing ratios of total VOCs（TVOCs） was 36.3 ± 27.9 ppbv with the dominant contribution from alkanes（55.5%）, followed by aromatics（33.3%）. The diurnal variation of TVOCs showed a strong photochemical consumption during daytime,resulting in the formation of ozone（O₃）. Five VOC sources were ...     

几种光化学体系中羟自由基的产生和测定

在人工光源照射下,以水杨酸为探针性物质,探讨了过氧化氢(H_2O_2)、二氧化钛(TiO_2)、亚硝酸钠(NaNO_2)、硝酸钠(NaNO_3)和杂多酸盐(PW_(12)O_(40)~(3-))等5种光化学体系中羟自由基的产生,并测定了羟自由基的稳态浓度。