華北典型地區(qū)氣態(tài)烷基硝酸酯污染特征與形成機理研究.pdf

1、大氣中的烷基硝酸酯是一類重要的反應性含氮有機化合物，在大氣化學、區(qū)域空氣質量和氣候變化中扮演著重要角色。本研究基于外場觀測，同時結合歷史數(shù)據分析和模型模擬，通過對在北京和黃河三角洲獲得的觀測數(shù)據進行分析，探究了我國華北地區(qū)典型大氣環(huán)境中氣態(tài)烷基硝酸酯的污染特征、來源及其光化學生成機制。
　　本研究分析了北京地區(qū)和黃河三角洲大氣烷基硝酸酯時空變化特征。北京城區(qū)站點烷基硝酸酯的前體物濃度水平遠遠高于郊區(qū)站點，而烷基硝酸酯的區(qū)域差異不大

2、。對于郊區(qū)站點，大氣中烷基硝酸酯呈現(xiàn)出較為明顯的年際變化差異，2008年夏季烷基硝酸酯濃度高于2005年夏季，而其前體物烷烴濃度相近。就日變化趨勢而言，城區(qū)站點和郊區(qū)站點烷基硝酸酯濃度峰值均出現(xiàn)在光化學反應最為強烈的正午或午后，郊區(qū)站點濃度峰值較城區(qū)而言略有延后。黃河三角洲大氣中烷基硝酸酯呈現(xiàn)出夏季濃度明顯高于冬季的特點。除此之外，本研究發(fā)現(xiàn)烷基硝酸酯的濃度峰值除了出現(xiàn)在正午或午后，黃河三角洲地區(qū)的日變化在19:00左右出現(xiàn)第二個峰值，

3、研究結合個例分析，發(fā)現(xiàn)該峰值與生物質燃燒有關，該結論可為相關課題的研究提供理論支持。黃河三角洲地區(qū)油田源區(qū)C4-C5烷基硝酸酯的濃度高于非源區(qū)濃度。
　　本研究還解釋了大氣中烷基硝酸酯與臭氧的關系。北京和黃河三角洲地區(qū)烷基硝酸酯與臭氧呈現(xiàn)出較強的相關性，北京和黃河三角洲地區(qū)每生成100pptv烷基硝酸酯，就會分別生成25-45ppbv和37-41ppbv臭氧。在烷基硝酸酯生成量相同的情況下，越清潔的地區(qū)生成臭氧越多。
　　本

4、研究還分析了大氣中烷基硝酸酯對反應性氮氧化物的貢獻。北京地區(qū)烷基硝酸酯對NOy的貢獻較小(＜10％)，而較為清潔的黃河三角洲地區(qū)烷基硝酸酯對NOy的貢獻高于污染較重的北京地區(qū)。
　　本研究進一步解釋了烷基硝酸酯的主要來源。烷基硝酸酯的來源除了光化學反應的二次生成，還受機動車尾氣排放、化石燃料的燃燒、生物質燃燒以及生物源排放和石油化工過程的影響，北京地區(qū)烷基硝酸酯的生成主要受機動車尾氣和生物源的影響，黃河三角洲地區(qū)主要受石油化工產業(yè)

5、和生物質燃燒的影響。
　　本研究闡明了大氣中烷基硝酸酯的光化學生成機制。北京和黃河三角洲地區(qū)大氣中烷基硝酸酯的光化學生成機制均呈現(xiàn)出長鏈(C4-C5)烷基硝酸酯的來源較為單一，而短鏈(C1-C3)烷基硝酸酯的來源較復雜的特點。長鏈烷基硝酸酯主要是由正丁烷、正戊烷和異戊烷氧化生成，而短鏈烷基硝酸酯除了甲烷、乙烷和丙烷的氧化，生物源VOCs、長鏈烷烴、烯烴和芳香烴對其生成的影響較大。
　　本研究較為系統(tǒng)地分析了我國華北地區(qū)典型大