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1、关于大气化学反应动力学基础第一张，PPT共六十八页，创作于2022年6月第一节化学反应动力学基本原理第一节化学反应动力学基本原理大气化学反应动力学具体任务：大气化学反应动力学具体任务：定量地研究大气污染物种在大气中的化学定量地研究大气污染物种在大气中的化学反应速率，解释化学反应机理，并为大气化学模式提供各种重要参数。反应速率，解释化学反应机理，并为大气化学模式提供各种重要参数。一、化学反应速率与方程一、化学反应速率与方程反应进度：反应进度：化学计量系数化学计量系数化学反应速率：化学反应速率：反应速率：反应速率：单位体积重反应进度随时间的变化率；或在极限意义下，单单位体积重反应进度随时间的变化率
2、；或在极限意义下，单位体积中每单位（无限小）时间内进行的基元化学反应的数目。位体积中每单位（无限小）时间内进行的基元化学反应的数目。第二张，PPT共六十八页，创作于2022年6月反应速率方程反应速率方程为常数，为常数，可以为零，整数或分数，可以为零，整数或分数简单形式：速率方程也可以及其复杂速率方程也可以及其复杂气相反应中，产物指数项一般为，反应速率只与反应物气相反应中，产物指数项一般为，反应速率只与反应物浓度有关，与产物浓度无关浓度有关，与产物浓度无关反应级次：反应级次：各组分的级次即为反应速率方程中该组分的方次，该总反各组分的级次即为反应速率方程中该组分的方次，该总反应的总级次为各组分级次
3、之和。应的总级次为各组分级次之和。如反应中某一组分大量存在，前后浓度基本不变，反应级次如反应中某一组分大量存在，前后浓度基本不变，反应级次可以约减。可以约减。第三张，PPT共六十八页，创作于2022年6月速率常数速率常数比例常数比例常数不是绝对常数，与温度、反应介质、催化剂的存在有否有关，甚至有不是绝对常数，与温度、反应介质、催化剂的存在有否有关，甚至有时候与反应容器的器壁性质有关。时候与反应容器的器壁性质有关。反应动力学方程反应动力学方程各组分浓度和反应时间的依存函数关系各组分浓度和反应时间的依存函数关系第四张，PPT共六十八页，创作于2022年6月反应机理反应机理基元反应：基元反应：不能再
4、细分为更多个简单反应的反应不能再细分为更多个简单反应的反应总包反应总包反应：化学计量反应式描述的反应：化学计量反应式描述的反应只包含一个基元反应为只包含一个基元反应为简单反应简单反应包含两个或两个以上为包含两个或两个以上为复杂反应复杂反应基元反应，反应速率方程为简单形式基元反应，反应速率方程为简单形式反应速率方程不同，反应机理不同反应速率方程不同，反应机理不同反应速率方程相似，反应机理不一定相同反应速率方程相似，反应机理不一定相同第五张，PPT共六十八页，创作于2022年6月反应分子数反应分子数作为反应物参加每一基元化学物理反应的化学粒子（分子、原子、自作为反应物参加每一基元化学物理反应的化学
5、粒子（分子、原子、自由基或离子）的数目由基或离子）的数目为不大于的正整数为不大于的正整数第六张，PPT共六十八页，创作于2022年6月二、平均寿命与分数寿期二、平均寿命与分数寿期平均寿命平均寿命反应物由开始反应到通过反应而消耗的平均经历的时间反应物由开始反应到通过反应而消耗的平均经历的时间一级反应单元组一级反应单元组非一级反应：非一级反应：第七张，PPT共六十八页，创作于2022年6月半寿期：反应物消耗一半时的反应时间，用表示半寿期：反应物消耗一半时的反应时间，用表示自然寿期：反应物浓度下降到初始浓度的时的反应时间，用表自然寿期：反应物浓度下降到初始浓度的时的反应时间，用表示，也称寿命示，也称
6、寿命对一级反应：对一级反应：三、温度对反应速率的影响三、温度对反应速率的影响阿伦尼乌斯定律阿伦尼乌斯定律:指数前因子，一般与温度无关，在活化能很小时，与温度有关指数前因子，一般与温度无关，在活化能很小时，与温度有关：活化能阀能，旧键断裂，新键形成：活化能阀能，旧键断裂，新键形成大多数反应中，反应速率常数随温度升高而增加大多数反应中，反应速率常数随温度升高而增加第八张，PPT共六十八页，创作于2022年6月第二节第二节 大气光化学反应基础大气光化学反应基础一、光化学定律一、光化学定律1.光化学第一定律光化学第一定律2.杜罗杜斯杜罗杜斯-德拉播定律：德拉播定律：只有被分子吸收的光，才能有效只有被分
7、子吸收的光，才能有效地引起分子的化学反应。地引起分子的化学反应。3.2.光化学第二定律光化学第二定律4.斯塔克斯塔克-爱因斯坦定律爱因斯坦定律：分子吸收光的过程是单分子过程。：分子吸收光的过程是单分子过程。5.定律基础：电子激发态分子的寿命很短（定律基础：电子激发态分子的寿命很短（10-8s)，在此期间，在此期间吸收第二个光子的几率很小。吸收第二个光子的几率很小。6.（不适用于高通量光子的激光化学，但适用于对流层大（不适用于高通量光子的激光化学，但适用于对流层大气中的化学过程）气中的化学过程）第九张，PPT共六十八页，创作于2022年6月光子能量：光子能量：hv 1mol光子的能量光子的能量第
8、十张，PPT共六十八页，创作于2022年6月3.朗伯朗伯-比尔定律比尔定律 I0 入射光强度；入射光强度；I 透射光强度；透射光强度；透射率透射率吸光度（吸光率）吸光度（吸光率）第十一张，PPT共六十八页，创作于2022年6月二、光化学的初级过程和量子产额二、光化学的初级过程和量子产额 光化学反应：一个原子、分子、自由基或离子吸收一个光子所引光化学反应：一个原子、分子、自由基或离子吸收一个光子所引发的反应，称为光化学反应。只有当激发态的分子的能量足够使分发的反应，称为光化学反应。只有当激发态的分子的能量足够使分子内最弱的化学键发生断裂时，才能引起化学反应。子内最弱的化学键发生断裂时，才能引起化
9、学反应。初级过程初级过程光化学过程光化学过程光物理过程光物理过程产物进一步发生分解或产物进一步发生分解或与其它物种反应为次级与其它物种反应为次级反应反应第十二张，PPT共六十八页，创作于2022年6月 量子产额量子产额初级量子产额：初级量子产额：不及过程的相对效率不及过程的相对效率总量子产额：总量子产额：包括初级过程和次级过程在内的总效率。包括初级过程和次级过程在内的总效率。初级荧光产率：初级荧光产率：初级量子产额总和为初级量子产额总和为1总量子产额可能超过总量子产额可能超过1，甚至远远大于，甚至远远大于1第十三张，PPT共六十八页，创作于2022年6月几种初级光化学过程几种初级光化学过程激发
10、态物种可能变化过程：激发态物种可能变化过程：1.通过荧光或磷光在发射光子并且回到一个较低的电子态通过荧光或磷光在发射光子并且回到一个较低的电子态2.与其他气体发生碰撞并把能量传递给与其碰撞的分子（猝灭）与其他气体发生碰撞并把能量传递给与其碰撞的分子（猝灭）3.与一个碰撞分子发生化学反应与一个碰撞分子发生化学反应4.通过光分解或光致同分异构化发生单分子化学转化通过光分解或光致同分异构化发生单分子化学转化5.。第十四张，PPT共六十八页，创作于2022年6月1.光解离光解离：大气化学中最普遍的光化学反应，可解离产生原子、自由基等，：大气化学中最普遍的光化学反应，可解离产生原子、自由基等，通过次级过
11、程进行热反应通过次级过程进行热反应第十五张，PPT共六十八页，创作于2022年6月2.分子内重排分子内重排邻硝基苯甲醛光解邻硝基苯甲醛光解3.光异构化光异构化4.氢原子摘取氢原子摘取第十六张，PPT共六十八页，创作于2022年6月三、光化辐射和光化通量三、光化辐射和光化通量 光化辐射：光化辐射：将波长将波长290nm的光称为光化辐射的光称为光化辐射 光化通量：光化通量：光化辐射强度，单位体积所受到的阳光通量光化辐射强度，单位体积所受到的阳光通量 单位：单位：包括：直接太阳辐射包括：直接太阳辐射 间接太阳辐射：地面发射辐射，散射辐射间接太阳辐射：地面发射辐射，散射辐射直接辐射、反射辐射、散射辐射
12、光化通量可以用辐射计测定光化通量可以用辐射计测定也可以计算得到也可以计算得到第十七张，PPT共六十八页，创作于2022年6月1.天顶角天顶角第十八张，PPT共六十八页，创作于2022年6月2.削弱系数削弱系数3.纬度、季节和高度纬度、季节和高度4.云云第十九张，PPT共六十八页，创作于2022年6月四、光化学反应速率四、光化学反应速率通过测定某一量子产额已知的通过测定某一量子产额已知的光化学反应的速率常数作为光强光化学反应的速率常数作为光强度量。度量。第二十张，PPT共六十八页，创作于2022年6月五、五、NO2的光解常数的光解常数稳态近似：当一个中间体，在某些反应中其形成速率等于稳态近似：当
13、一个中间体，在某些反应中其形成速率等于另一些反应中的去除速率时，次中间体出于稳态，另一些反应中的去除速率时，次中间体出于稳态，它的浓度称作稳态时间。每种物质达到稳态的时间不一样它的浓度称作稳态时间。每种物质达到稳态的时间不一样第二十一张，PPT共六十八页，创作于2022年6月六、温度和压力对光化学反应的影响六、温度和压力对光化学反应的影响1.温度影响温度影响 光化学反应中，一般温度对反应速率影响不大，但也有些光化学反应光化学反应中，一般温度对反应速率影响不大，但也有些光化学反应温度系数很大，甚至可为负值温度系数很大，甚至可为负值2.压力效应压力效应3.4.会对光化学反应的级数产生影响，通常与第
14、三体分子会对光化学反应的级数产生影响，通常与第三体分子M有有关关第二十二张，PPT共六十八页，创作于2022年6月一、光解反应一、光解反应 O3的光解的光解羟基化合物的光解羟基化合物的光解过氧化物的光解过氧化物的光解 含氮化合物的光解含氮化合物的光解二、氧化反应二、氧化反应 HOX自由基反应自由基反应 O3反应反应 NO3自由基反应自由基反应 O(1D)反应反应 Cl反应反应第三节：第三节：大气气相化学反应大气气相化学反应第二十三张，PPT共六十八页，创作于2022年6月 O3的光解的光解 329nm,量子产额量子产额 0.050.06300310nm,量子产额量子产额 0.5第二十四张，PP
15、T共六十八页，创作于2022年6月羟基化合物的光解（醛、酮类化合物）羟基化合物的光解（醛、酮类化合物）甲醛有更精细甲醛有更精细的吸收光谱的吸收光谱且吸收延伸到更且吸收延伸到更长波段长波段甲醛光解反应速甲醛光解反应速率常数和率常数和OH自由基产率自由基产率远高于高远高于高碳数的羟基物碳数的羟基物甲醛光解甲醛光解丙酮光解，高对流层较重要丙酮光解，高对流层较重要第二十五张，PPT共六十八页，创作于2022年6月过氧化物的光解（过氧化氢，有机过氧化物过氧化物的光解（过氧化氢，有机过氧化物ROOH)过氧化氢光解过氧化氢光解甲基过氧自由基甲基过氧自由基甲氧自由基甲氧自由基第二十六张，PPT共六十八页，创作
16、于2022年6月含氮化合物的光解含氮化合物的光解第二十七张，PPT共六十八页，创作于2022年6月第二十八张，PPT共六十八页，创作于2022年6月二、氧化反应二、氧化反应HOX自由基反应自由基反应OH自由基与烷烃反应（自由基与烷烃反应（10-1310-11）氢摘取反应氢摘取反应反应速率常数随着反应速率常数随着C数增加而增大数增加而增大烷基自由基烷基自由基烷基过氧自由基烷基过氧自由基第二十九张，PPT共六十八页，创作于2022年6月四羟基丁醛四羟基丁醛第三十张，PPT共六十八页，创作于2022年6月OH自由基与烯烃反应（自由基与烯烃反应（10-10）氢摘取反应氢摘取反应加成反应加成反应后续反应
17、与后续反应与RO2类似，在烯烃与类似，在烯烃与OH自由基反应中所占比例很小自由基反应中所占比例很小-羟基烷基自由基羟基烷基自由基 65%-羟基烷基自由基羟基烷基自由基 35%-羟基烷基过氧自由基羟基烷基过氧自由基后续反应与后续反应与RO2类似类似乙醛乙醛 羟基甲基自由基羟基甲基自由基甲醛甲醛第三十一张，PPT共六十八页，创作于2022年6月OH自由基与芳烃反应自由基与芳烃反应氢摘取反应，不到氢摘取反应，不到10%加成反应，加成反应，90%）第三十二张，PPT共六十八页，创作于2022年6月可逆反应可逆反应第三十三张，PPT共六十八页，创作于2022年6月O3反应反应一般烷烃不与一般烷烃不与O3
18、反应反应烯烃与烯烃与O3反应（反应（10-1910-16）加成反应加成反应Criegee 双自由基双自由基 醛和酮醛和酮第三十四张，PPT共六十八页，创作于2022年6月热稳定反应热稳定反应解离或异构化解离或异构化第三十五张，PPT共六十八页，创作于2022年6月异戊二烯异戊二烯第三十六张，PPT共六十八页，创作于2022年6月NO3自由基反应自由基反应NO3自由基白天易光解自由基白天易光解夜间且夜间且NO浓度低时才能具体浓度低时才能具体夜间夜间HNO3主要来源主要来源与烷烃反应，速率较慢与烷烃反应，速率较慢10-1610-17第三十七张，PPT共六十八页，创作于2022年6月2,3-二甲基二
19、甲基-2-丁烯丁烯稳定化稳定化环氧化合物环氧化合物过氧自由基过氧自由基与烯烃反应与烯烃反应 10-1110-15，随随C增加而迅速增加，增加而迅速增加，是烯烃主要去除途径是烯烃主要去除途径 NO3自由基还能与醛类和酮类、自由基还能与醛类和酮类、异戊二烯发生快速反应异戊二烯发生快速反应第三十八张，PPT共六十八页，创作于2022年6月O(1D)反应反应对流层对流层平流层平流层第三十九张，PPT共六十八页，创作于2022年6月CL反应反应氢摘取氢摘取加成反应加成反应海盐是对流层大气中海盐是对流层大气中CL的主要来源的主要来源比比OH自由基同类反应快自由基同类反应快100倍倍第四十张，PPT共六十八
20、页，创作于2022年6月 大气中氧化剂循环大气中氧化剂循环过氧化物既与过氧化物既与OH反应消耗反应消耗OH，又通过光解等反应释放，又通过光解等反应释放OH，扮演着活性氧自由基储库分子的角色扮演着活性氧自由基储库分子的角色第四十一张，PPT共六十八页，创作于2022年6月大气污染物的气相化学反应大气污染物的气相化学反应一、挥发性有机物的反应一、挥发性有机物的反应二、含氮化合物的反应二、含氮化合物的反应三、含硫化合物三、含硫化合物第四十二张，PPT共六十八页，创作于2022年6月大气污染物的气相化学反应大气污染物的气相化学反应一、挥发性有机物的反应一、挥发性有机物的反应 1、烃类有机物、烃类有机物
21、 一般不发生光解，主要与氧化剂发生氧化反应，并不断降解一般不发生光解，主要与氧化剂发生氧化反应，并不断降解生成一系列醛、酮、醇、有机过氧物等含氧有机物。生成一系列醛、酮、醇、有机过氧物等含氧有机物。第四十三张，PPT共六十八页，创作于2022年6月 2.含氧有机物含氧有机物 光解：光解：醛、酮和有机过氧物能发生光解，酮大气寿醛、酮和有机过氧物能发生光解，酮大气寿命比醛长。命比醛长。与与OH、NO3和和Cl反应（醛、酮、醇）反应（醛、酮、醇）氢摘取后与氢摘取后与O2发生加成反应发生加成反应 第四十四张，PPT共六十八页，创作于2022年6月二、含氮化合物的反应二、含氮化合物的反应 1.NO的化学
22、反应的化学反应 NO向向NO2的转化的转化（包含在（包含在OH自由基引发的有机碳氢化合物的链反应之中）自由基引发的有机碳氢化合物的链反应之中）与与O3的反应的反应NO与与OH和和RO的反应的反应 NO与与NO3的反应的反应 第四十五张，PPT共六十八页，创作于2022年6月2.NO2的反应的反应 NO2与与OH自由基的反应自由基的反应 NO2与与O3的反应的反应 NO2与与NO3的反应的反应 3.亚硝酸的化学反应亚硝酸的化学反应 光解生成光解生成OH 第四十六张，PPT共六十八页，创作于2022年6月4.硝酸的化学反应硝酸的化学反应5.过氧乙酰基硝酸酯过氧乙酰基硝酸酯6.烷基硝酸酯烷基硝酸酯
23、由烷氧基和由烷氧基和NO2作用或过氧烷基同作用或过氧烷基同NO反应生成反应生成 为链反应的终止产物为链反应的终止产物 第四十七张，PPT共六十八页，创作于2022年6月三、含硫化合物三、含硫化合物 二氧化硫的氧化二氧化硫的氧化 SO2与与OH的反应的反应 SO2与其它自由基的反应与其它自由基的反应 第四十八张，PPT共六十八页，创作于2022年6月低价态硫化物的氧化低价态硫化物的氧化H2S:CS2：有机硫：有机硫：第四十九张，PPT共六十八页，创作于2022年6月第四节第四节 大气颗粒物表面非均相反应大气颗粒物表面非均相反应n一、大气颗粒物反应的分类一、大气颗粒物反应的分类n二、非均相反应的速
24、率二、非均相反应的速率n三、非均相反应的机理三、非均相反应的机理n四、表面吸附水对非均相反应的影响四、表面吸附水对非均相反应的影响n五、亚硝酸和氯原子的非均相生成机制五、亚硝酸和氯原子的非均相生成机制第五十张，PPT共六十八页，创作于2022年6月一、大气颗粒物反应的分类一、大气颗粒物反应的分类 非均相反应和多相反应非均相反应和多相反应广义上，非均相反应：广义上，非均相反应：发生在大气固体颗粒物表面、含发生在大气固体颗粒物表面、含表面水层的固体颗粒物表面和云粒子表面的化学转表面水层的固体颗粒物表面和云粒子表面的化学转化和光化学过程。化和光化学过程。狭义：狭义：非均相反应：非均相反应：颗粒物不仅
25、是反应的发生场所，也是反应的颗粒物不仅是反应的发生场所，也是反应的参与者，反应局限在固体表面参与者，反应局限在固体表面多相反应：多相反应：液体颗粒（云、雾和雨滴），大部分的气体分子液体颗粒（云、雾和雨滴），大部分的气体分子在液体中扩散速率非常快，反应将发生在颗粒物从表面在液体中扩散速率非常快，反应将发生在颗粒物从表面到体相的整个体系中到体相的整个体系中第五十一张，PPT共六十八页，创作于2022年6月 动态固体和刚性固体动态固体和刚性固体动态固体：动态固体：表面能不断被更新的固体，基质分子的供应表面能不断被更新的固体，基质分子的供应通量源大于任何反应物的供应通量，一个反应的发生通量源大于任何反
26、应物的供应通量，一个反应的发生不会影响到随后发生的另一个反应的进行。平流层颗不会影响到随后发生的另一个反应的进行。平流层颗粒物大多是动态固体，如冰云粒物大多是动态固体，如冰云刚性固体：刚性固体：固体表面基本不能通过表面物质的沉降和蒸发而固体表面基本不能通过表面物质的沉降和蒸发而更新，反应使其表面发生不可逆的改变。对流层许多颗粒更新，反应使其表面发生不可逆的改变。对流层许多颗粒物呈现刚性固体性质。模式中大多将刚性固体看成反应物物呈现刚性固体性质。模式中大多将刚性固体看成反应物而非反应场所，随着反应的进行而消耗。而非反应场所，随着反应的进行而消耗。第五十二张，PPT共六十八页，创作于2022年6月
27、二、非均相反应的速率二、非均相反应的速率1.非均相反应的速率非均相反应的速率 a.非均相反应的基本过程非均相反应的基本过程 大气气相的气体分子由气相向固体表面扩散大气气相的气体分子由气相向固体表面扩散（快）（快）扩散到固体表面的气体分子被固体表面所吸附扩散到固体表面的气体分子被固体表面所吸附（慢）（慢）被吸附的被吸附的 气体分子在固体表面上发生反应，生成被固体表面所吸附的气体分子在固体表面上发生反应，生成被固体表面所吸附的产物分子产物分子（最慢）（最慢）被吸附的产物分子脱附至固体表面附近的气相中被吸附的产物分子脱附至固体表面附近的气相中（慢）（慢）脱附了的产物分子通过扩散而远离固体表面进入大气
28、气相脱附了的产物分子通过扩散而远离固体表面进入大气气相（快）（快）第五十三张，PPT共六十八页，创作于2022年6月b.非均相反应的速率方程非均相反应的速率方程 ：表面反应几率或反应粘滞常数：表面反应几率或反应粘滞常数 物质积聚系数，表征气体分子与物质积聚系数，表征气体分子与对固体颗粒物来说，对固体颗粒物来说，与与相同相同 液体（水相）表面的碰撞吸附效率液体（水相）表面的碰撞吸附效率自由程是指一个分子与其它分子相继两次碰撞之间，自由程是指一个分子与其它分子相继两次碰撞之间，经过的直线路程。大量分子自由程的平均值称为平均自由程经过的直线路程。大量分子自由程的平均值称为平均自由程 第五十四张，PP
29、T共六十八页，创作于2022年6月c.速率方程的应用速率方程的应用 第五十五张，PPT共六十八页，创作于2022年6月2.摄取系数的测量摄取系数的测量 测量的摄取系数测量的摄取系数根据定义由实验装置根据定义由实验装置测量得到测量得到反应摄取系数反应摄取系数生成物浓度的变化生成物浓度的变化净摄取系数：努森池净摄取系数：努森池反应摄取系数：漫反射红外傅里叶变换光谱反应摄取系数：漫反射红外傅里叶变换光谱第五十六张，PPT共六十八页，创作于2022年6月第五十七张，PPT共六十八页，创作于2022年6月第五十八张，PPT共六十八页，创作于2022年6月初始摄取系数：初始摄取系数：颗粒物在反应初始时的反
30、应性，是实验室颗粒物在反应初始时的反应性，是实验室测定的最大摄取系数，通常用来评估测定的最大摄取系数，通常用来评估大气环境下颗粒物大气环境下颗粒物的反应活性的反应活性稳态摄取系数：稳态摄取系数：反应进行到一定时间后，摄取系数趋于定反应进行到一定时间后，摄取系数趋于定值，即气值，即气-固反应达到稳态，此时的摄取系数称为稳态固反应达到稳态，此时的摄取系数称为稳态摄取系数摄取系数努森池与努森池与DRIFTS由于测量原理不同，所得摄取系数差异很大，由于测量原理不同，所得摄取系数差异很大，由于暴露时间短。努森池所测摄取系数更初始由于暴露时间短。努森池所测摄取系数更初始第五十九张，PPT共六十八页，创作于
31、2022年6月三、非均相反应的机理三、非均相反应的机理 1.反应机理类型反应机理类型吸附和解析附吸附和解析附随着活性位减少随着活性位减少反应随之减弱反应随之减弱表面反应位表面反应位得到再生得到再生在表面液膜在表面液膜中反应中反应催化反应催化反应协同吸附协同吸附提供反应位或介质提供反应位或介质第六十张，PPT共六十八页，创作于2022年6月2.实验室模拟反应实验室模拟反应 （以（以SO2在在CaCO3矿物颗粒物上反应为例）矿物颗粒物上反应为例）总包反应：总包反应：a.吸附吸附 b.b.生成亚硫酸盐生成亚硫酸盐c.c.表面氧化过程表面氧化过程 O3在颗粒物表面吸附态浓度很低，可以直接以气态分子形式
32、与在颗粒物表面吸附态浓度很低，可以直接以气态分子形式与CaCO3上吸附态上吸附态SO3-进行反应进行反应 观察不到吸附态观察不到吸附态SO2浓度，可以认为浓度，可以认为SO2吸附后很快转化为亚吸附后很快转化为亚硫酸盐硫酸盐 同时通入同时通入SO2和和O3气体时观察不到亚硫酸盐，亚硫酸盐生成后气体时观察不到亚硫酸盐，亚硫酸盐生成后很快转化为硫酸盐；初始反应阶段，很快转化为硫酸盐；初始反应阶段，SO2为一级，为一级，O3为零级。为零级。第六十一张，PPT共六十八页，创作于2022年6月 根据测定的根据测定的SO2在在CaCO3颗粒物表面的摄取系数以及各颗粒物表面的摄取系数以及各种典型条件的大气气溶
33、胶数浓度分布，计算出种典型条件的大气气溶胶数浓度分布，计算出SO2的非均相的非均相氧化可以与它的气相氧化相竞争，非均相氧化很可能是大气氧化可以与它的气相氧化相竞争，非均相氧化很可能是大气中中SO2的一个重要汇机制。的一个重要汇机制。第六十二张，PPT共六十八页，创作于2022年6月四、表面吸附水对非均相反应的影响四、表面吸附水对非均相反应的影响1.H2O作为反应物作为反应物2.H2O是反应产物是反应产物3.使反应位再生使反应位再生4.5.表面吸附水可以大大促进解离的产生。表面吸附水可以大大促进解离的产生。第六十三张，PPT共六十八页，创作于2022年6月五、亚硝酸和氯原子的非均相生成机制五、亚
34、硝酸和氯原子的非均相生成机制 1.HNO2的生成的生成 清晨清晨OH自由基最重要来源，重要室内污染气体自由基最重要来源，重要室内污染气体 不重要不重要主要来源主要来源发生在地表面发生在地表面气溶胶表面气溶胶表面还原性物质起催化作用还原性物质起催化作用第六十四张，PPT共六十八页，创作于2022年6月2.Cl的生成的生成 海盐气溶胶是对流层气溶胶颗粒物的最大来源海盐气溶胶是对流层气溶胶颗粒物的最大来源 海盐气溶胶中氯和钠的比率比海水中要低海盐气溶胶中氯和钠的比率比海水中要低 HCl气体是海洋大气中最丰富的含氯组分气体是海洋大气中最丰富的含氯组分第六十五张，PPT共六十八页，创作于2022年6月第
35、五节第五节 二次有机颗粒物生成机制简介二次有机颗粒物生成机制简介 中纬度地区，有机物在大气细颗粒物中的质量比约为中纬度地区，有机物在大气细颗粒物中的质量比约为2050%；热带雨林地区，高达；热带雨林地区，高达90%一次有机颗粒物（一次有机颗粒物（POA）二次有机颗粒物（）二次有机颗粒物（SOA）大气中的氧化反应能使许多气态有机物转化为蒸汽压大气中的氧化反应能使许多气态有机物转化为蒸汽压较低的产物，这些半挥发性或不挥发性的有机产物就是较低的产物，这些半挥发性或不挥发性的有机产物就是SOA由于经历了氧化反应，由于经历了氧化反应，SOA通常是含氧的有机物。通常是含氧的有机物。1.气相反应气相反应 萜
36、烯萜烯 萜烯类化合物被认为是最有潜力生成萜烯类化合物被认为是最有潜力生成SOA的物种的物种 -派烯和派烯和-派烯在萜烯类化合物的全球排放中所占比例最大派烯在萜烯类化合物的全球排放中所占比例最大 -派烯能与派烯能与OH、O3和和NO3发生氧化反应，生成一系列产物，发生氧化反应，生成一系列产物，包括醛类、含氧醛类、羟酸类、含氧羟酸类、羟基包括醛类、含氧醛类、羟酸类、含氧羟酸类、羟基-羟酸类、二元羟酸类、二元羟酸以及有机硝酸酯类化合物。羟酸以及有机硝酸酯类化合物。第六十六张，PPT共六十八页，创作于2022年6月异戊二烯异戊二烯异戊二烯与异戊二烯与OH自由基光化学反应生成自由基光化学反应生成2-甲基甲基-1,2,3,4-丁四醇，该物质有两种非对映的异构体，及丁四醇，该物质有两种非对映的异构体，及赤鲜醇和苏糖醇，都属于赤鲜醇和苏糖醇，都属于SOA.芳烃芳烃被被OH自由基氧化，氢摘取和加成反应，加成反应使生成自由基氧化，氢摘取和加成反应，加成反应使生成SOA的途径的途径第六十七张，PPT共六十八页，创作于2022年6月感感谢谢大大家家观观看看第六十八张，PPT共六十八页，创作于2022年6月