Page 21 - 空气污染控制与微粉捕集技术

第一章 概论

在 NO 的作用下转化为 SO 3 。1965 年，Altshuller 和 Bufalini 提出了 SO 3 与 NO 进
一步反应生成 SO 2 和 NO 2 ；1991 年王明星指出这个过程在实际大气中并不重要，
因为 NO 浓度很低，反应过程需要 SO 2 *（激态 SO 2 分子），而 SO 2 * 与 NO 碰撞
的概率很小。监测和实验结果均表明，在 NO x 、SO x 、NH 3 和 VOCs 的混合物经

过化学反应和光化学反应，相互之间表现为不是阻碍而是促进了颗粒物的生成，
主要生成硝酸盐、硫酸盐、铵盐和二次有机气溶胶（SOA）。
2016 年 Wang 等人研究发现 NO 2 在 SO 2 液相氧发反应生成硫酸中发挥了关
键作用，认为 NO 2 （g）和 SO 2 （g）在 H 2 O（aq）中反应生成硫酸和 HNO 2 ，

而 NH 3 、NO 2 （g）和 SO 2 （g）在 H 2 O（aq）中反应生成硫酸铵和 HNO 2 ，这一
新的反应机理的提出同时解释了伦敦烟雾和中国重霾污染中 NO 2 所起的多重作
用。2016 年 Cheng 等人结合外场观测、模型模拟和理论计算，发现在雾霾的液
+
态水中 NO 2 可以作为氧化剂将 SO 2 转化为硫酸盐。Wang 等人研究发现 NH 4 /
+
（NH 4 +NH 3 ）和硫酸盐、硝酸盐和铵盐（SNA）与 PM 2.5 的浓度成明显的正相关，
这表明 NH 3 到 SNA 在 PM 2.5 的形成中起到了重要作用，尤其是在低温高湿的条
件下。SO 2 和 NO 2 ，SO 2 和 NH 3 对典型矿物粉尘（α-Fe 2 O 3 和 γ-Al 2 O 3 ）的协同作
用在实验室中得到了证实，但它们之间复杂的化学过程及光化学机理仍需进一步

研究。
随着计算和电子技术的发展，数值模式得到了快速发展，大气污染化学过
程逐步引入到数值模式中。但由于受到计算能力的限制，1969 年 Friedlander 和
Seinfeld 提出了由 7 个主要反应方程式的光化学烟雾形成的化学动力学机理。

1996 年 Jenkin 等人发展的光化学反应机理包括了 120 多种 VOCs，7000 多个反
应和 2500 个物种。虽然计算机的容量和计算能力得到了大幅提升，但要细致地
考虑这些化学过程仍然不现实，而且一些化学过程的反应机理仍然不清楚，因此
目前在模式中不能直接使用待定化学机理，而是将它与烟雾箱实验结果进行对照，

确定 VOCs 各种反应途径，并进行归纳合并，然后用于模式模拟计算。
3. 大气污染生物过程研究进展
大气污染生物过程主要体现为大气污染对人体健康的影响。大气污染物主要
经过呼吸道进入体内，细粒子可进入肺泡，极细粒子甚至可进入血液，引起呼吸

系统疾病、心血管疾病、癌症、胎儿发育异常等，导致过早死亡。Lelieveld 等人
基于流行病研究评估了全球疾病负担，包括 PM 2.5 和 O 3 对健康的长期影响，虽

11