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新时期环境影响评价与咨询研究
Research on Environmental Impact Assessment and Consultation in the New Era
学反应中 OH 自由基是重要载体,并给出了一系列光化学反应方程式,得出最终
生成硝酸盐而终止反应。这些研究成果给出了汽车尾气型光化学烟雾的主要化学
机理,对 20 世纪 80 年代以后洛杉矶烟雾污染控制起到了关键作用。
在 20 世纪初期,人们曾经认为大气中还原性气体是被 O 3 和 H 2 O 2 氧化的,
后来认识到起氧化作用的是大气中存在高活性的自由基。由于自由基在其电子壳
层的外层有一个不成对电子,它们对于增加第二个电子具有很强的亲和力,因此
起到强氧化剂作用,也就是说大气具有很强的氧化性。大气中自由基主要包括
OH、HO 2 、RO、RO 2 自由基,其中 OH 自由基起到支配作用。大气中 OH 自由
基主要来自 O 3 紫外光解产物的活性氧(O)与空气中水分子的反应,因此 O 3 的
浓度、空气湿度和紫外辐射强度决定着 OH 自由基生成速度,而各种消耗 OH 自
由基物质的含量与反应活性则决定着 OH 自由基的去除速度。王明星把 NO x 和
VOCs 的光化学反应分为烷烃类、烯烃类和芳香烃类,并给出了各类的化学反应
方程式,充实了汽车尾气型光化学烟雾的化学机理。唐孝炎研究指出燃烧产生的
高温(>2100℃)同样可以将空气中的 N 2 氧化成 NO x 。虽然夜间没有光化学反应,
但 Platt 等人研究发现夜间 NO 3 ,N 2 O 5 和 O 3 等组分在对流层的化学过程也很活跃,
在大气污染化学过程中同样起着重要作用,并给出了相应的化学反应方程及其反
应动力学方程,开启了对夜间大气污染化学过程的研究。虽然对汽车尾气型污染
的化学机理有了系统的认识,但部分化学反应和光化学反应方程式是研究者的推
测,仍有待进一步验证。
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中国 2013 年 1 月遭遇了严重的灰霾污染,污染面积达 130km ,8 亿人遭受
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污染,监测结果表明 74 座城市 PM 2.5 日平均浓度超过中国环境标准 75μg/m 。
Gustafsson 等人基于同位素方法研究指出生物质燃烧和化石燃料燃烧一次排放的
碳质气溶胶是南亚灰霾形成的主要原因,但 Huang 等人研究结果表明,北京、
上海、广州和西安等 4 个城市中二次气溶胶和有机气溶胶分别占 30%~77% 和
44%~71%,复杂的大气复合污染和二次细颗粒物才是中国灰霾形成的主要原因,
2014 年 Guo 等人指出中国雾霾污染与全球其他国家呈现出明显的不同特征。
Molina 组织的 MILAGRO 项目中对墨西哥城的霾问题进行了系统研究,研究者
们一致认为一次排放细颗粒物,NO x ,SO x ,VOCs 和 NH 3 是致霾重点污染物,
但对中国呈现的氮氧化物、硫氧化物和氨为主同时造成重霾污染仍然难以进行科
学解释。
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