發(fā)布時間：2020-09-03 08:23

　　 亞硝酸(HONO)是大氣中一種重要的痕量氣體,作為OH自由基的重要來源,HONO的濃度水平直接影響大氣的氧化能力,進一步改變大氣組成和區(qū)域空氣質(zhì)量。目前關(guān)于HONO的來源認識仍不是很清楚,一些外場觀測和模擬研究均認為晝間存在強烈的HONO未知來源,而這些未知來源的確定和形成機制仍然存在諸多不確定性。華北平原地區(qū)是我國光化學污染和霧霾頻發(fā)區(qū),大氣中存在高濃度的臭氧(O3),氮氧化物(NOx)和顆粒物,有利于對HONO的潛在來源進行研究。為此,本文選擇在華北平原典型污染城市濟南市開展了為期一年的HONO連續(xù)外場觀測,自2015年9月1日起,至2016年8月31日止。在此期間,濟南市歷經(jīng)冬季霧霾、春季沙塵暴以及秋季光化學污染,本文詳細分析了不同環(huán)境下大氣亞硝酸的污染特征和收支平衡。本研究利用長光程吸收光譜儀(LOPAP)在線測量大氣中的亞硝酸濃度,并同步測量其它相關(guān)污染氣體、氣溶膠及氣象參數(shù)。觀測發(fā)現(xiàn)濟南市大氣中存在著高濃度的HONO,觀測期間HONO的平均濃度(±SD)為1.15±1.07ppbv,晝間(06:00-18:00)平均濃度為0.99±0.95ppbv,夜間(18:00-06:00)平均濃度為1.29±1.16ppbv。HONO呈現(xiàn)明顯的季節(jié)變化與日變化趨勢,分別在冬季和清晨濃度最高。觀測期間經(jīng)常觀測到很高濃度(如5 ppbv)的HONO,最大值為8.36 ppbv。基于本站點選取的新鮮排放煙羽,分析了機動車排放因子,結(jié)果表明機動車排放是大氣中HONO的一個重要來源。分析HONO收支平衡時不可忽略機動車排放的貢獻,根據(jù)標準選出11個案例,統(tǒng)計車輛排放因子HONO/NOx范圍為0.29%-0.87%,平均值為0.53%±0.02%。由此值計算出冬季車輛排放對夜間HONO濃度的貢獻最大,高達21%。通過選取夜間穩(wěn)定氣象條件下HONO濃度增長的個例,本研究較全面地計算了夜間HONO的非均相生成源強。統(tǒng)計了夜間的107個案例,得到N02生成HONO的轉(zhuǎn)化率(khet)為0.0068±0.0045 h-1,NO2在濕表面上的攝取系數(shù)為1.40±2.4×10-6.通過khet與氣溶膠表面積的相關(guān)性分析,夜間HONO更可能來源于NO2在地表面的非均相反應,由外場觀測數(shù)據(jù)計算得出平均每4個沉降到地表面的NO2分子釋放出1個HONO分子。基于觀測資料及以上計算結(jié)果,運用收支計算法評估晝間HONO的未知源強。根據(jù)觀測數(shù)值的整體性與可用性,計算夏季晝間正午時分(11:00-14:00)HONO未知源強Punknown為2.95ppbh-1,平均占總HONO濃度80%以上,是NO和OH氣相反應源的7倍多,為晝間HONO的主要來源。通過Punknown與NO2,,氣溶膠比表面積的相關(guān)性來探討未知源可能的生成途徑,結(jié)果表明在夏季,光誘導在地表面上的非均相反應在晝間HONO生成中占重要作用。本研究分析了秋、夏季HONO光解和03光解對OH自由基的貢獻,發(fā)現(xiàn)夏季HONO的OH凈生成率為1.88 ppb/h,秋季為0.78 ppb/h,均是對應季節(jié)O3光解產(chǎn)生OH值的2.4倍。而且HONO不僅在清晨,正午時分對OH的貢獻也很大,表明HONO對濟南市的大氣氧化能力的重要作用。本研究連續(xù)一年的觀測,為分析HONO來源提供了大量的案例,對HONO的污染特征(包括濃度水平、季節(jié)變化及日變化等)、機動車排放因子、夜間非均相轉(zhuǎn)化、晝間HONO未知源強及HONO對OH貢獻等進行較為系統(tǒng)的分析,進一步豐富了對HONO未知源的認識,揭示了 HONO在華北平原光化學中的重要作用,為后續(xù)研究提供借鑒和資料,結(jié)果可為空氣質(zhì)量模型的改進、如光化學煙霧和霧霾的區(qū)域環(huán)境問題的控制提供理論借鑒和數(shù)據(jù)支持。
【學位單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：X51;X831
【部分圖文】：

尋找ＨＯＮＯ的未知來源是當前大氣化學研究的一個熱點，也是該領域的難逡逑點之一。目前已報道了邋５種ＨＯＮＯ產(chǎn)生途徑：直接排放，均相反應，非均相反逡逑應，表面光解及生物過程。ＨＯＮＯ主要的源與匯如圖１－１所示。逡逑不邋ｚ邐、逡逑——－￣＞Ｎ0７＼逡逑~|１邋？．，一、—邐ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ逡逑ｈｏｎｏ邋ｍ逡逑ｔ邋晷逡逑Ｈｕｍａｎ邐Ｇｒｏｕｎｄ逡逑Ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ逡逑圖１－１大氣中ＨＯＮＯ的主要生成途徑逡逑１．２．１邋ＨＯＮＯ的直接排放逡逑在氮氧化物的燃燒過程中，發(fā)現(xiàn)有產(chǎn)物ＨＯＮＯ的存在。自Ｐｉｔｔｓ等Ｗ在１９８４逡逑年對機動車的ＨＯＮＯ排放研究開始，針對不同燃燒源，如生物質(zhì)燃燒，車輛排逡逑放，家庭采暖和工業(yè)燃燒等開展了相似的研究，但定量ＨＯＮＯ的直接排放主要逡逑集中在量化車輛尾氣的貢獻，用ＨＯＮＯ／ＮＯｘ表征新鮮排放氣團中ＨＯＮＯ的排放逡逑系數(shù)。機動車的類型及其運行狀態(tài)、使用的燃料類型和是否配有催化轉(zhuǎn)換器等對逡逑ＨＯＮＯ的排放影響較大，徐政總結(jié)了不同的發(fā)動機類型排氣中觀測到的ＨＯＮＯ逡逑汽車排放因子（ＨＯＮＯ／ＮＯｘ）（表１－１）邋［９］。逡逑柴油汽車或重型卡車會排放更多的ＨＯＮＯ和ＮＯｘ；發(fā)動機轉(zhuǎn)速低、冷機運逡逑行以及催化劑老化等都會增加尾氣ＨＯＮＯ的排放；裝載汽油發(fā)動機的車要比配逡逑備催化器的車排放更多的ＨＯＮＯ和ＮＯ。文獻報道了變化很大的ＨＯＮＯ／ＮＯｘ，逡逑２逡逑

圖１－３邋ＷＤ／ＩＣ結(jié)構(gòu)示例［４７］逡逑１．３．２．２高效液相色譜法（ＨＰＬＣ）逡逑ＨＰＬＣ／ＵＶ系統(tǒng)的測量原理如圖１－４所示。氣體與緩沖液分別從兩端泵入螺逡逑旋管，ＨＯＮＯ被螺旋管內(nèi)壁的液膜吸收。接著，含有ＨＯＮＯ的吸收液與磺胺（ＳＡ）逡逑８逡逑

ＳＯＬＵＴＩＯＮ邋ＯＵＴ邐ＳＤＬｉｍＯＮ邋ＩＮ逡逑圖１－３邋ＷＤ／ＩＣ結(jié)構(gòu)示例［４７］逡逑１．３．２．２高效液相色譜法（ＨＰＬＣ）逡逑ＨＰＬＣ／ＵＶ系統(tǒng)的測量原理如圖１－４所示。氣體與緩沖液分別從兩端泵入螺逡逑旋管，ＨＯＮＯ被螺旋管內(nèi)壁的液膜吸收。接著，含有ＨＯＮＯ的吸收液與磺胺（ＳＡ）逡逑８逡逑

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前6條

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3 YANG Qiang;SU Hang;LI Xin;CHENG YaFang;LU KeDing;CHENG Peng;GU JianWei;GUO Song;HU Min;ZENG LiMin;ZHU Tong;ZHANG YuanHang;;Daytime HONO formation in the suburban area of the megacity Beijing, China[J];Science China(Chemistry);2014年07期

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相關(guān)博士學位論文 前2條

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相關(guān)碩士學位論文 前1條

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本文編號：2811191