氮氧化物与VOCS的气相化学反应

1、RogerAtkinson，AtmosphericchemistryofVOCsandNox，AtmosphericEnvironment34(2000)2064-2069.对流层从地球表面向对流层顶延伸10-18公里，对流层顶高度取决于纬度和季节的不同，在热带地区最高，冬季极地地区最低。对流层的特点是随着高度的增加温度普遍下降，从地平线289K到对流层顶210-215K。在大气中，随着高度的增加，压力单调递减，从地球表面的平均1013mb到14公里（对流层顶平均高度）的140mb。对流层气体混合良好，组成为78%N2,21%02,1%Ar,0.036%CO?,以及微小数量的痕量气体。分子氧O

2、2和臭氧O3在平流层可吸收低于290nm的紫外线辐射，因此只有太阳能辐射波长290nm的辐射可通过平流层臭氧层传播到对流层，并影响地球表面。平流层臭氧的任何消耗会使得较短波长的辐射通过平流层传播到对流层，导致对流层光分解速率增加。对流层中排放物VOCs和NOx在光照下相互作用，对对流层中。3有形成和破坏的作用。一、对流层大气中VOC-NOx-Ox-HOx的化学反应概述清洁对流层中羟基自由基的形成对流层中浓度相对较低的臭氧在波长290nm的时候会光解形成活性氧原子，这个活性氧原子要么会降低活性转化为为基态氧原子下,要么会与水蒸气反应形成OH自由基。反应如下：O3-FhvO3十O】D)(Ach3o

3、+no2CHO+O2-HCHO十HO2HO24-NOtOH+NO2REFOH+CHa+2NO+20.-OH+HCHO+H2O+2NO2氮氧化物在大气中的转化过程：来源于自然和人为活动的NO2会发生以下反应NO+OjNO2十O2NO3十O吕Tno3+o3NO3-4-hv-NO-fO2O10%）.NO3+hvTNO2+0（3P）（90%）上述反应形成了NO3自由基，但是由于其光解非常迅速，并且会与NO迅速反应，白天的NO3自由基很难检测，但是夜晚浓度可以增加到可检测的水平，1985-2000年数据显示，大陆地区周围夜间NO3浓度高达1X1010个分子/cm3。hv012HNO3竺込七NOHNOjH

4、jOsurfaces除了NO和NO2在O3存在下的循环反应外，NO2与NO3在03下也有循环反应，且会产生N2O5最后生成HNO3随降水除去。对流层中臭氧的生成与损耗1）臭氧与氮氧化物综合反应无VOCs存在时，二氧化氮可光解形成和，在氧气存在下可形成O3（A）。当VOCs存在时，VOCs光解产生和和，在NO作用下转化为氢氧根自由基和烷氧自由基，均为消耗臭氧的化学物种（B）。在阳光下，VOCs与OH，O3和氮氧化物（NOx）反应会产生并加重地面臭氧污染，直接影响区域空气质量。2）VOCs的臭氧生成能力在垂直方向的变化。heavylight广-ticnyyIjght1-II-1fp11*E/XAT

5、OmaiitklOH妙闻Jurmls.kDH网Hanr*-AJkaj-tf-,KOM10,!HUAJksnai.-IlAJfirM.25C0i勺AJkars,EKStKH-000.20.40.6D.Q1.0000.2O.J0.60.B1.5eproportion(%)praportion(%J根据OFP的计算结果，轻度污染的大气中，活性VOCs对于臭氧的形成的主要贡献包括：烯烃，koH20,000ppm-1min-1，占据23.2%以及芳香烃koH20,000ppm-1min1以及芳香烃koH20,000ppm-1min-1和koH20,000ppm-1min-1)是VOC促使03生成的主要贡献。对在光污染天数表面上臭氧形成的贡献为37%。随着污染加剧，贡献增加至52，并随高度增加至64。不同高度处的E/X比率是与空气质量老化有关的芳烃臭氧贡献的函数。在老化的空气质量的保护下，臭氧芳烃贡献随着高度的增加而增加。JieSunet.alVerticalcharacteristicsofVOCsi