大气二次气溶胶的形成反应和清除方法-李建生

成过程和反应Р课题组首次将二次无机气溶胶的形成和清除当作(NH4)2SO4· NH4NO3 · nH2O复合盐的反应生成、结晶、溶解和风化过程进行研究。?反应主要原料是一次气溶胶SO2、NOx、NH3 、元素C和重金属以及大气中的O2和H2O;其中,元素C和重金属作为反应催化剂;将大气作为反应器,静风、逆温和较高的湿度条件为反应提供了高原料浓度和足够长的接触反应时间。?大气中的SO2和NOx发生氧化反应和水合反应生成含有硫酸、硝酸和亚硝基硫酸的酸雾;然后与大气中含有的铵、钙、铝和铁等地壳元素化合物发生中和、沉淀和复分解反应生成以(NH4)2SO4· NH4NO3 · nH2O为代表的无机复合盐液滴。Р8РSO2+NOx+ NH3Р(NH4)2SO4· NH4NO3 · nH2OР重金属+CРO2+ +H2OР静风+逆温Р第8页/共25页Р2. 二次无机气溶胶形成过程和反应Р当大气温度和湿度下降时就析出含大量结晶水的无机复盐(NH4)2SO4· NH4NO3 · nH2O ,同时复盐结晶吸水后体积膨胀形成比较稳定的二次无机气溶胶粒子,使 PM2.5浓度提高。?当大气湿度过高时二次无机气溶胶粒子又溶于水中形成液滴,使雾霾转化为雾,雾粒子凝聚后沉降清除,使 PM2.5降低。?当温度和湿度过低时,大量无机复盐(NH4)2SO4· NH4NO3 · nH2O脱去结晶水,结晶粒子体积变小,风化分散为微小的粒子,使 PM2.5浓度降低,大气能见度再次提高。Р9Р结晶析出Р结晶溶解Р结晶脱水Р湿度变化Р湿度过高Р湿度过低Р第9页/共25页Р2. 二次无机气溶胶形成过程和反应Р一次气溶胶粒子能通过一系列反应形成二次无机气溶胶,主要包括化学氧化反应、催化氧化反应、光化学氧化反应、水合反应、复合氧化反应、中和反应、还原反应、沉淀反应、复分解反应等。Р10Р二次气溶胶形成示意图Р第10页/共25页