论文摘要
光化学烟雾是指对流层大气中氮氧化物和非甲烷碳氢化合物等在紫外光照射下发生光化学反应,生成的O3累积污染和PAN、HNO3等二次污染物形成的混合污染。本文分析总结了我国城市大气中发生光化学烟雾污染的形成条件、污染现状和发展趋势。然后利用描述光化学现象的反应动力学方程组进行了数值求解,并模拟了光化学烟雾的形成过程。之后,进一步分析了不同初始污染物浓度条件下,光化学烟雾及其参与反应的各类污染物浓度时间变化特征。然后总结出光化学烟雾污染的防治措施。最后,利用简化光化学动力学模型计算绘制了机动车排放特征污染物NOX和NMHC的城市光化学烟雾EKMA臭氧和PAN生成等浓度曲线。根据EKMA曲线,提出了不同污染型城市光化学烟雾污染防治措施。本论文主要研究成果如下:1.分析了城市光化学烟雾的形成条件及判定方法,提出光化学烟雾污染程度评价指标,用NOX/SO2的比值分析指出我国城市大气污染的特征是正处于煤烟型向机动车尾气污染型（光化学烟雾型）的转化阶段。2.基于简化的光化学反应动力学模型,用MATLAB数值计算工具,结合隐式Runge-Kutta法对光化学烟雾形成的动力学过程进行了数值模拟。并在不同初始浓度条件下,分析了光化学烟雾形成的动力学演变过程,数值分析发现:在浓度NMHC/NOX比值较低的情况下,当NOX初始浓度不变,NMHC增加时,有利于O3和PAN的形成;当NMHC初始浓度保持不变,增大NOX浓度,也有利于O3和PAN的形成;但臭氧浓度最大值出现的时间有延后的趋势;当NOX和NMHC初始浓度均增加时,O3和PAN的生成量均迅速增加,而且臭氧浓度最大值出现的时间推后。通过对CO的模拟,得出CO的生成量与NOx和NMHC的初始浓度有关,成正比关系,但不是简单的线性关系。3.利用简化模型绘制了城市光化学烟雾EKMA臭氧和PAN生成等浓度曲线,分析指出不同的NMHC/NOX比值与生成O3和PAN浓度最大值和生成速度之间不是简单的线性关系;用EKMA曲线图中的脊线,将城市光化学烟雾污染分为A点污染型和B点污染型两类,提出了不同污染型城市光化学烟雾污染防治措施。