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文檔簡介
1、臭氧在全球和區(qū)域大氣環(huán)境變化中扮演著重要角色,它不僅對地-氣輻射收支系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響,而且作為城市污染大氣中的首要污染物,有著顯著的環(huán)境效應(yīng)。本研究以北京城區(qū)地面觀測資料為基礎(chǔ),對大氣中臭氧及其相關(guān)前體物NOx、CO和VOCs濃度及氣象要素的分布特征進(jìn)行了討論;分析了臭氧等污染氣體的相互關(guān)系,就氣象要素對污染物濃度影響做了比較;并運用模型對光化學(xué)污染過程展開研究,主要研究內(nèi)容如下: (1)北京市大氣中O3濃度較高,并呈季節(jié)性波動
2、,大氣光化學(xué)污染以夏季最為嚴(yán)重。受太陽紫外輻射和城市交通的影響,城市大氣中O3和OX(O3+NO2)濃度在午后15:00左右出現(xiàn)峰值,NOx呈雙峰態(tài)日變化,在07:00和23:00左右出現(xiàn)峰值。NO2的光解速率夏季最大,在正午前后出現(xiàn)日最大值。NOx濃度存在100×10-9(體積分?jǐn)?shù))的“分界點”,NOx低濃度時以NO2為主,NOx高濃度時NO占大部分。OX區(qū)域貢獻(xiàn)和局地貢獻(xiàn)存在明顯的季節(jié)變化,前者主要受區(qū)域背景03的影響,在春季最大,
3、后者主要受局地NOx光化學(xué)反應(yīng)的制約,在夏季最強(qiáng),同時OX組分呈現(xiàn)顯著的晝夜差異。受城市車流龜?shù)淖兓?,周末NOx濃度高于工作日,O3濃度周末與工作日白天差異較小,而夜晚O3濃度工作日高于周末。 (2)北京地區(qū)大氣臭氧總量平均為329DU,并呈冬春季較高,夏秋季較低的季節(jié)變化規(guī)律,到達(dá)地面的紫外輻射呈現(xiàn)相反的變化趨勢。受城區(qū)大氣污染的影響,地面處的紫外輻射量大幅減少(最大50%),且在夏季波動較大。云和污染物對紫外輻射的影響要大于
4、總輻射,紫外輻射衰減約為總輻射衰減的2倍。城市低層大氣中O3和NOx濃度的增加是造成紫外輻射衰減的重要原因,午后O3濃度與紫外輻射衰減相關(guān)系數(shù)為0.70。O3濃度變化與與溫度,風(fēng)速成正相關(guān),與相對濕度成反相關(guān),且存在季節(jié)變化,夏季與溫度相關(guān)性較高,冬季與風(fēng)速相關(guān)性較高。受上游污染源的影響,當(dāng)北京盛行東南、偏南和偏西氣流時,容易造成高O3濃度。夏季O3濃度主要受局地光化學(xué)反應(yīng)控制,可以利用常規(guī)氣象要素對O3濃度趨勢預(yù)測。北京大氣中CO濃度
5、受排放源和大氣擴(kuò)散能力的影響呈現(xiàn)冬季高,夏季低的季節(jié)變化特征。白天8-h(09:00~16:00)CO濃度與風(fēng)速分布頻率存在負(fù)的統(tǒng)計相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)r=0.93,K值為3.5±0.5。受觀測點地理位置和周邊道路機(jī)動車分布的影響,偏東氣流控制時的CO濃度是偏西氣流的2.3倍。 (3)北京大氣中光化學(xué)反應(yīng)程度夏季最高,平均為0.25。光化學(xué)反應(yīng)程度呈單峰型日變化曲線,在午后15:00出現(xiàn)峰值。在自由基和氮氧化物作用下,O3超標(biāo)日光化
6、學(xué)反應(yīng)程度平均增加率為空氣優(yōu)良日的5.3倍。大氣中NMHCs濃度中苯乙烯濃度最高(按丙烯等量濃度計),AHC丙烯等量濃度占NMHCs的大部分,而AHC中以R-AROM組分最高。臭氧產(chǎn)生效率平均為4.0,OX產(chǎn)生率隨著NOx濃度的增加而遞增,平均產(chǎn)生率為(12.5±8.3)×10-9·h-1。大氣中O3凈產(chǎn)生率在正午12:00最大,并以HO2+NO和XO2+NO光化學(xué)生成反應(yīng)為主。北京大氣中O3濃度主要受'VOCs濃度的控制,其中以人為源
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