几种大气污染物的形成和转化过程研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 伦小秀 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2003-06-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 江桂斌 ; 张晓山 ; 牟玉静 ; DR. MELLOUKI |
| 关键词 | 硫酸盐 硝酸盐 可挥发性有机物 OH自由基 反应速率 机理 Sulfate nitrate volatile organic compounds OH radical rate constant mechanism |
| 其他题名 | Study on the Formations and Transformations of Several Atmospheric Pollutants |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 本文对北京地区大气颗粒物中硫酸铵、硝酸铵及其相应的其它金属盐进行了观测分析和实验测定研究，以深入认识城市污染大气中硫酸盐和硝酸盐气溶胶的组成特征和形成途径；开展了大气中3-甲基丁酮和一些醇类化合物与OH自由基反应的动力学与机理研究，以认识这些可挥发性有机物的光化学氧化过程。 为了测定大气中颗粒态硫酸铵和硝酸铵，以进一步认识硫酸盐和硝酸盐气溶胶的组成特征和形成途径，应用和发展了环形扩散管 — 分级采样 — 热解分离的方法，即，采用环形扩散管和分级采样器联用的采样装置采集不同粒径的大气颗粒物样品，利用热解方法将颗粒物样品中的可挥发性铵盐（硝酸铵和氯化铵）与硫酸铵分离，实现了大气颗粒物中的硫酸铵、硝酸铵、氯化铵以及相应的其它金属盐浓度的分别测定；在国内首次利用这个方法进行了现场观测实验，在各季节测定了不同粒径大气颗粒物中硫酸铵、硝酸铵以及金属硫酸盐和金属硝酸盐的浓度；同时，也采集和测定了煤灰、多种地表土样中的硫酸铵、硝酸铵以及金属硫酸盐和金属硝酸盐的浓度。由有限的观测分析和实验测定结果可见，北京地区大气细颗粒物中硫酸铵浓度各季节有明显差异，冬季明显高于夏秋，细颗粒物中金属硫酸盐的浓度其季节差异没有硫酸铵明显，但冬季最高，春季最低，无论细颗粒物还是中、粗颗粒物，其金属硫酸盐与硫酸铵浓度的比值在整个夏半年都高于冬半年；分级采集得到的总颗粒物（PM11）中硝酸铵的浓度和细颗粒物中的金属硝酸盐的浓度在冬季明显高于其它季节。以上结果可能说明，在取暖的北京冬季，二氧化硫、氮氧化物和颗粒物浓度都很高，二氧化硫和氮氧化物在颗粒物表面的非均相转化对于大气颗粒物中硫酸盐和硝酸盐的形成有重要意义。 在可挥发性有机物与OH自由基反应过程的的实验研究方面，采用相对速率法测得了3-甲基丁酮与OH自由基反应的速率常数: k298K = (2.6 0.4) x 10-12 cm3 molecule-1 s-1，此结果与根据结构活性法(SAR)估算的结果相一致，并与根据脉冲激光光解-激光诱导荧光法（PLP-LIF）测得的结果相吻合；进行了3-甲基丁酮与OH自由基反应的机理研究，测定了该反应的主要产物：丙酮、甲醛和过氧乙酰基硝酸酯（PAN）；利用紫外可见吸收光谱测定了3-甲基丁酮在(298 2) K的温度下的吸收截面积；并在欧洲光反应实验室（EUPHORE）进行了实际太阳光照条件下的该物质的光解实验，测得了它的光解常数为J < 2 x 10-6 s-1，由此得到该物质的有效量子产率为eff < 0.08；根据实验结果讨论了3-甲基丁酮在对流层大气中的臭氧形成潜势以及对于光化学污染的影响。以上对3-甲基丁酮与OH自由基反应的机理研究、3-甲基丁酮光吸收吸收截面积以及光解常数的测定目前在国际上还未见报道。 还采用相对速率法测定了3种醇(3-甲基-正丁醇、3-甲基-2-丁醇、异丁醇)与OH自由基反应的速率常数。本实验的结果可以用来估算这几种醇在对流层大气中的平均寿命，进一步充实有机物与OH自由基反应速率常数数据库，为验证结构活性系数法（SAR），发展对流层臭氧生成潜势（POCP）理论提供了依据。 此外，利用紫外吸收分光光度法首次测定了两种氯代丙酮（1-氯丙酮和1，1-二氯代丙酮）在紫外波段（210-370nm）的吸收截面积，为估计它们在一定大气条件下的光解速率常数，估算该两种物质在对流层大气中的光解寿命，评价它们的光解产物对平流层臭氧层的破坏提供依据。 |
| 学科主题 | 环境化学 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-08-22 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/662]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境化学与生态毒理学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 伦小秀. 几种大气污染物的形成和转化过程研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2003. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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