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光化学烟雾(Photochemical Smog)是对大气危害最大的污染之一,它是在以汽油为动力燃料之后出现的新型大气污染现象。光化学烟雾的实质是对流层中过多的O3污染,由氮氧化物(NOX)和碳氢化合物(HC)在紫外光的照射下反应而生成。城市大气环境中NOX和HC的主要污染源是机动车排放。大城市中40%以上的NOX、80%以上的CO和70%以上的HC是来自机动车排放。机动车排放所引起的光化学烟雾的研究得到了各国相关专家的关注。 我国近二十多年来,机动车保有量增长十分迅速,这些车辆主要集中于大中型城市,使得我国城市的机动车排气污染问题日益突出。为了了解机动车污染物排放对城市光化学烟雾的影响,本文首先详细论述了我国机动车污染物排放现状及趋势,然后研究了光化学烟雾的形成机理,建立了光化学动力学方程组并对其进行了数值模拟,最后提出了城市光化学烟雾污染的防治对策。本论文主要研究成果如下: 1.我国城市大气污染正由过去的煤烟型污染向现在的机动车尾气型(光化学烟雾型)污染转化。自1990年以来,我国典型大城市北京、上海和广州市机动车保有量年均增长速率分别为12.03%、14.82%和9.75%。机动车排放已成为北京、上海和广州市的主要大气污染源,北京市机动车排放污染分担率CO为80.3%,HC为79.1%,NOX为54.8%:上海市CO为61.8%,HC为56.7%,NOX为20.9%:广州市CO为86.8%,HC为97.4%,NOX为26.0%。 2.有利于城市光化学烟雾发生的气象条件是太阳辐射强度大、风速低、大气扩散条件差、大气存在逆温现象等。 3.光化学烟雾形成的机制由12个基本反应构成。参与光化学反应的一次污染物有NO2、NO、RH(烃)和RCHO(醛)。而城市大气中,这些污染物主要来自于机动车排放。这说明机动车污染物排放是导致光化学烟雾形成的主要原因。 4.光化学烟雾形成的动力学方程组表明:O3和PAN(过氧乙酰硝酸酯)的浓度是由NOX和HC的初始浓度共同决定的。 模拟结果表明:在一个封闭无源系统发生光化学反应时,RH、RCHO浓度会有轻微减少,RH浓度减少趋势较RCHO明显;NO→NO2的转化十分明显,