烟雾箱与数值模拟研究苯和乙苯的臭氧生成潜势

作者：贾龙; 徐永福

来源：环境科学, 2014, 35(02): 495-503.

DOI：10.13227/j.hjkx.2014.02.023

• 烟雾箱
• 苯
• 乙苯
• 臭氧
• MCM

结合光化学烟雾箱实验与数值模拟研究了苯和乙苯在NO x存在条件下的光氧化臭氧生成潜势.重复实验表明,在乙苯-NO x反应体系中,反应物初始浓度、温度、湿度和光照强度接近的条件下,整个反应过程中臭氧的最大偏差仅为4%,证明了烟雾箱的可重复性较高.在烟雾箱实验的基础上,使用MCM(master chemical mechanism)模拟了苯和乙苯的光氧化O3生成,并将其结果与实验数据进行了比对分析.干燥(≤5%)时MCM对苯和乙苯的模拟结果与实验结果较接近,如在苯-NO x反应体系中,MCM模拟的O3峰值比实验值偏大20%;在湿度为5%70%时,MCM模拟的乙苯光氧化O3峰值与实验值偏高约(10%25%).用MCM模拟了太阳光照条件下苯和乙苯的臭氧生成等值线,得到在它们浓度为(1050)×10-9,NO x在(10100)×10-9时,苯和乙苯的6 h臭氧贡献值分别为(3.133)×10-9和(2.6122)×10-9,臭氧峰值范围分别是(3.554)×10-9和(3.8164)×10-9.此外,模拟得到苯和乙苯的最大增量反应活性(maximum incremental reactivity,MIR)值分别为0.25/C和0.97/C(每单位碳).该结果与Carter通过SAPRC机制得到的MIR值趋势一致.模拟得到苯和乙苯的最大臭氧反应活性(maximum ozone reactivity,MOR)分别为0.73/C和1.03/C.苯的MOR值远高于Carter使用SAPRC得到的结果,说明根据Carter得到的苯MOR会低估苯的O3潜势.

• 单位
  中国科学院大气物理研究所; 大气边界层物理与大气化学国家重点实验室