Page 65 - 新时期环境影响评价与咨询研究

第二章 规划项目环境影响评价

（二）大气污染化学过程研究进展
1872 年英国化学家 Smith 提出的“酸雨”现象首次对大气污染中的化学问
题进行了科学描述，但人类真正重视大气污染化学过程是在洛杉矶光化学烟雾事

件和伦敦烟雾事件发生之后。1943 年开始的洛杉矶光化学烟雾事件，造成了大
量的人员伤亡和巨大的财产损失，严重破坏了生态环境。1952 年发生的伦敦烟
雾事件导致了 3900 人过早死亡，成为 20 世纪十大环境公害事件之一。伦敦烟雾
事件的发生使人们注意到对人员造成严重危害的不仅是煤燃烧直接排放的 SO 2 ，

而主要是由 SO 2 经过化学反应生成的二次污染物硫酸。进一步的科学研究认为，
这些污染物实质上是气体和气溶胶的混合物。由于人们在很长一段时间内对洛杉
矶烟雾事件的科学认识不足，导致污染控制效果不佳。自 Haagen-Smit 等人提出

汽车尾气导致洛杉矶烟雾事件后，1963 年 Altshuller 等人模拟汽车尾气排放在大
气中几种烃和醛与一氧化氮的光化学反应，进一步揭示了大气污染化学过程的神
秘面纱。20 世纪 70 年代以欧美为主的酸雨席卷了全球众多国家，人类对酸雨的
控制大大地促进了大气污染化学过程的研究。大气污染化学过程按影响方式可以
分为以伦敦烟雾为代表的煤烟型（含硫化合物为主）、以洛杉矶光化学烟雾为代

表的汽车尾气型（含 O 3 和氮化合物为主）和以中国京津冀雾霾污染为代表的复
合型（含氮化合物和含硫化合物为主的混合物），还有具有明显自身特征的酸雨
化学过程。

汽车尾气型光化学烟雾的研究是从洛杉矶光化学烟雾事件开始的。洛杉矶光
化学烟雾是汽车、工厂等污染源排入大气的 NO x 和挥发性有机物（VOCs）等一
次污染物在阳光作用下发生光化学反应生成O 3 、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯（PAN）
等二次污染物，一次污染物和二次污染物的混合物形成的浅蓝色有刺激性的烟雾。
在洛杉矶光化学烟雾事件中，人们发现污染物浓度与交通量的峰值有显著相关，

推断大气污染的主要来源是汽车尾气排放。人们发现 NO 2 早上的峰值滞后交通

早高峰约 3h，O 3 峰值滞后约 5h。傍晚时 NO 2 的峰值很弱只能勉强识别，而 O 3
没有出现峰值。这就定性地解释了 NO 2 和 O 3 不是汽车直接排放的污染物，而是

在白天阳光作用下经过化学反应生成的二次污染物。进一步研究发现，大气中的
VOCs 参与光化学反应，并在实验室中成功地多次重复了大气环境中发生的此类
光化学反应。1961年Leighton对大气中污染物的光化学反应做了比较完整的研究。
Heicklen 提出了城市大气中 NO 通过光化学反应转化为 NO 2 的机理，指出在光化

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