光化学烟雾模拟实验系统

为开展光化学污染成因的敏感性分析，设计和建立了目前国内唯一的大型光化学烟雾模拟实验系统．该系统主要包括烟雾箱系统、空气充填置换系统、采样测试系统和记录显示控制系统等4个分系统．与国内外同类型实验系统相比，该系统具有烟雾箱在实验过程中受光均匀、换气系统快捷、效率高以及可实现两箱对比实验等特色．利用实验系统开展了光化学污染过程的模拟实验，得到了典型的污染特征．进行了同等条件的两箱对比实验，实验结果完全一致，表明该实验系统能够开展基于对比实验的敏感性分析研究，从而为进一步针对北京实际开展光化学污染的模拟研究奠定了良好的基础．     

大气模拟烟雾箱中HONO的表征

NO2与H2O在烟雾箱表面生成HONO的异相反应是导致烟雾箱实验数据不确定性增加的主要原因之一,因此.必须对该反应进行表征.本研究采用烟雾箱实验与箱式模型模拟相结合的方法,确定实验系统特有的HONO释放速率.实验在室内烟雾箱实验系统完成,通过NO、NO2沉积实验获得的气态反应物在烟雾箱壁面(Teflon膜)上的沉积速率分别为0.0026 h-1及0.0025 h-1;光解实验得到NO2的光解速率为0.21min-1,在此基础上利用量子产率、吸收截面积、光谱分布计算出其它6个光解反应的速率常数.将实验获取的速率常数与CB-Ⅳ反应机理联合使用建立箱式模拟系统,利用c0一NO实验数据对模拟参数进行优化,得到该系统的HONO的释放速率为1.65×10-5cm3·mol-1·s-1.由此提供了一种表征实验与箱式模型联合使用确定烟雾箱系统HONO释放速率的有效方法.     

光化学污染科学及发展现状研究

对光化学污染研究及其发展进行了综述,概括了光化学污染研究的主要方法,即实验室研究、模式计算和现场监测分析等方法.介绍了欧美国家和中国在烟雾箱研究方面的发展情况,提出了控制自由基源以及痕量气体的检测方式有待提高等问题.阐述了光化学污染模式计算的发展现状和未来发展趋势以及在模式运用中影响模式计算准确性的主要因素.还介绍了国内外光化学污染监测发展历程和现状,并根据目前自动监测发展水平探讨了光化学烟雾监测因子及作用,最后提出加强光化烟雾研究具体建议和研究方向.     

甲烷光氧化反应速率常数及其在大气中的寿命

 应用具有分析系统的、可抽真空的烟雾箱进行甲烷在空气中光化学反应的模拟研究。详细研究了CH₄空气及CH₄－O3－空气两个体系的光化学反应，描绘了反应物和产物的浓度随时间变化曲线，得到甲烷的光化学氧化具有准一级反应特性的结论，证明了O₃的加入可加速甲烷的衰减。定量地测定了甲烷衰减的表观速率常数，并根据实验数据推算了甲烷在大气中的寿命。     

光化学烟雾箱的表征及初步应用

介绍了一套自制的用于光化学臭氧和二次有机气溶胶生成研究的室内烟雾箱系统,对该烟雾箱系统进行了一系列表征实验,包括活性物种的壁损失速率常数的测定,以及由CO-NOx光氧化实验确定的反应器内·OH源,并进行了乙烯-NOx和苯-NOx光氧化的初步实验.结果表明,O3和NO2在新反应袋中壁损失受湿度影响很小,而在旧反应袋中影响...     

硫酸铵气溶胶对甲苯-NOx-空气体系光化学反应的影响

利用大气模拟烟雾箱,研究了硫酸铵气溶胶对甲苯-NOx-空气体系光化学反应的影响.结果表明,硫酸铵作为气溶胶种子,其存在可以加快反应过程中颗粒物(particle matter,PM)的生成速度,并提高甲苯的气溶胶产率.在高浓度的硫酸铵气溶胶种子条件下,其初始浓度对反应过程中NOx、NO和O3的浓度变化没有明显的影响,但对二次有机气溶胶(secondary organic aemsol,SOA)的生成有显著影响.在硫酸铵气溶胶种子浓度小于160 μg·m-3时,SOA的产率随初始气溶胶种子浓度的增大而增大,从最小7.2%到最大11.7%,其增幅超过60%.     

小型室内烟雾箱的设计和搭建

研究针对模拟大气真实颗粒物的非均相反应,设计搭建了包括有烟雾箱、空气置换系统、空气过滤系统、气体发生装置的烟雾箱反应系统。测试结果表明,通过水浴热解多聚甲醛可以稳定发生不同浓度的甲醛气体。甲醛在烟雾箱中的壁效应(一级反应速率)约为0.01/min,颗粒物的壁效应随颗粒物初始数浓度的不同而有所差异。颗粒物过滤器对颗粒物(粒径范围为0.35~22.5μm)的去除效率大于99%。溶蚀器构型采用固体环形溶蚀器,其中,KOH溶蚀器对二氧化氮的去除效率约为90%;而硅胶溶蚀器和KI溶蚀器对气态水和臭氧的去除效率相对较低,分别为45%和67%。     

甲烷光化学反应机理模式模拟研究

 应用可抽真空的、带有LP－FTIR的光化学烟雾箱进行甲烷光化学反应机理模式模拟。大气压下，在烟雾箱中进行CH₄－空气和CH₄－O₃－空气体系的实验。基于实验数据，应用PKSS模式计算甲烷光化学反应的机理，计算的反应机理与实验数据吻合。     

大气中醛酮类羰基化合物的研究进展

本文从大气污染物发生光化学反应产生醛酮类化合物的反应机理，大气中醛酮类物质的分析方法、国内外对大气中醛酮类物质的研究状况及时空变化规律三个方面综述了大气中醛酮类物质的研究状况。     

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NOx在室温(20±1)℃下的大气光化学反应.讨论了乙炔与NOx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5.80×10-6s-1和2.41×10-6s-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40W黑光灯的有效光强为0.64×10-3s-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、NOx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NOx初始浓度关系不大.     

Reactor characterization and primary application of a state of art dual-reactor chamber in the investigation of atmospheric photochemical processes

Increasing attention has been paid to the air pollution more recently. Smog chamber has been proved as a necessary and effective tool to study atmospheric processes, including photochemical smog and haze formation. A novel smog chamber was designed to study the atmospheric photochemical reaction mechanism of typical volatile organic compounds (VOCs) as well as the aging of aerosols. The smog chamber system includes an enclosure equipped with black lights as the light source, two parallel reactors (2 m³ of each) with separate control of light source and temperature, with a series of coupled instruments for online monitoring of gas phase and particle phase reactants and products. Chamber characterization, including air source stability, effective light intensity, temperature stability, as well as gas phase and particle phase wall losses, were carried out before further research. The results showed that our smog chamber systems developed by other domestic and international groups. It was also observed that the wall loss of aromatic VOCs varied with different functional groups as well as the isomerism. The results of preliminary simulation experiment from styrene-NO_x demonstrated that the chamber can be well utilized to simulate gas-particle conversion progresses in the atmosphere.     

石油化工区光化学烟雾模拟模式研究

本工作以上海金山石油化工区为对象,探讨和建立了描述该地区光化学烟雾污染的大气质量模拟模式(简称SJMM),并与1980年10月29日实测数据进行了比较和分析。所用化学模式与国外烟雾箱数据及模式数据进行了对比。结果表明SJMM模式基本上能描述该地区的O_3、NO、NO_2的浓度分布和日变化情况。并利用模式预断了该地区出现光化学烟雾污染的可能性。     

光化烟雾研究及监测要点

对光化烟雾及其形成机理进行了综述,介绍了欧美国家和我国对光化烟雾监测的发展历程,阐述了对光化烟雾进行研究的方法和要点,并根据目前自动监测发展水平探讨了光化学烟雾监测参数及作用,提出了加强光化烟雾研究和监测的具体建议。     

用于模拟SOA形成的烟雾腔的构造和表征

为研究二次有机气溶胶的形成机理,设计制造了一种用于模拟二次有机气溶胶的形成过程烟雾腔实验系统,该系统主要包括样品进样系统,模拟反应系统即烟雾腔系统和产物检测系统三个部分,具有实时在线检测、效率高等优点。利用该实验装置模拟开展大气中含量较高的芳香烃化合物光氧化产生二次有机气溶胶的过程,使用TSI3321空气动力学直径测量系统、气溶胶飞行时间质谱等多种检测手段对二次有机气溶胶的形成进行表征。空白实验和羟基启动的光氧化实验结果表明烟雾腔内的气溶胶粒子是在黑光灯辐照下·OH自由基启动反应物光氧化产生的。实验结果表明研制的烟雾腔系统可以很好地实现对二次有机气溶胶形成过程的模拟和表征。     

煤烟粒子中PAHS光化学降解的动力学

 利用TEFLON薄膜室内光化学烟雾箱研究了光强、湿度和温度对燃煤烟颗粒物上多环芳烃（PAH_s）的光化学降解速率的影响。结果表明，PAH_S光解速率常数随光强、湿度和温度的升高而增大。在冬季低光强和低水蒸汽浓度的条件下，PAH_s降解速率很小，可在大气中停留数日，因而可传输较远距离。在夏季高光强和高水蒸汽浓度条件下，PAH_s在数小时内即全部降解。通过对光强、水蒸汽浓度和温度的实验数据进行多元回归，得到了降解速率常数与各参数的函数式，即降解反应的动力学方程式。     

The study for polyaromatic hydrocarbons decay on Chinese coal soot particles in atmosphere

A study for the photochemical behavior of some polyaromatic hydrocarbons (PAH), for example B(a )P, B( k )F and fluoranthene in coal smoke particles was performed by using indoor Teflon smog chamber.Experiments suggest that the photochemical reaction of PAH is first order reaction and kinetic rates of some PAH were obtained. It was shown that the reaction rate constant is proportional to light intensity and water vapor concentration. Temperature and PAH loading also have influence on PAH decay rate. A model for PAH loss has been set up on the basis of the results of our experiments and the simulating results of this model suggest that coal particle PAH half lives are of the order of a period of days in winter and a few hours in summer. Other factors which may have effect on the photochemical reaction of PAH have also been discussed.     

兰州西固工业区夏季光化学烟雾污染的气象条件

通过对兰州西固工业区光化学烟雾污染规律与气象条件的关系的研究表明,在高空槽后的低空弱高压控制下,西固区出现高的臭氧浓度值,此时大气层结稳定,风很小,天气晴朗,但中午有浓重烟雾,臭氧浓度峰值在中午出现。该区盆地内形成的光化学烟雾烟团水平面积达几十公里,臭氧浓度的日变化取决于太阳总辐射和大气边界层的日变化。