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1、阐述氮氧化物（NO ）转化的环境学意义解：（一）氮氧化物的源：氮氧化物包括多种化合物，如氧化亚氮（N2O）、一氧化氮（NO）、二氧化 氮（no2）、三氧化氮（no3）、三氧化二氮（N2O3）、四氧化二氮（N2O4）和五 氧化二氮（n2o5）等。其中no3、n2o3、n2o4、n2o5、hno2等在大气中很不 稳定，常温下极易转化形成和。因此通常所说的氮氧化物 NOx 就是指一氧化氮 和二氧化氮。大气中NOX主要来源包括：闪电过程、平流层光化学过程、NH3氧化、生 态系统中的微生物过程、土壤和海洋中no2的光解、生物质燃烧、石化燃料燃 烧等。这些排放源又可分为自然源和人为源两部分。1. 天然源天
2、然源主要为生物源，包括由生物机体腐烂形成的硝酸盐，经细菌作用产生 的NO及随后缓慢氧化形成得NO2；生物源产生的N2O氧化形成NOx；有机体 中氨基酸分解产生的氨经OH自由基氧化形成的NOx。此外还有闪电过程、土 壤排放。2. 人为源人为源主要是矿物燃料的燃烧。燃烧源可分为流动燃烧源和固定燃烧源。城 市大气中NOx 般来自汽车等机动交通工具流动源的排放，来自电厂、工业生 产等固定源的排放。人为源排放还包括化肥施用、生物物质嫩烧、矿物燃料燃烧 和土地利用方式转换等。在 muller 统计的全球主要污染物排放强度中，约有 75%的 NO 是人为源的 排放，而且这一比例在逐渐升高中。Zhang等统计
3、了中国的NOx人为排放源清 单，和交通是氮氧化物的主要源，分别占了 44%和 26%。（二）氮氧化物的汇：通过土壤表面和海洋的吸收而去除，但更主要的方式是在平流层中光解或与 原子氧反应而消失。（三）氮氧化物的危害1导致臭氧层的破环NO是臭氧形成重要的前体物，在对流层中，O3是作为NO2光解产物而生 成的。在波长小于 424nm 的日光照射下， NO2 分子可发生光解反应生成 NO 和 基态原子氧O,而0随即与02发生反应生成03。生成的可以与NO反应重新生 成 NO2。（）（）大气中的 CO 以及 VOCs 会与大气中的 OH 自由基或 O3 发生反应产生过氧 自由基，包括H02化和R02。这
4、些NO会与过氧自由基产生反应生成N02，而 不消耗臭氧，生成的no2则又可以光解通过上述反应形成03。因此在污染大气中， O3 的形成是在 NOx 和 VOCs 的共同作用形成。虽然 03 形成的反应已经确定，却仍然很难判断 03 的形成是 V0Cs 控制还是 N0x 控 制。因为臭氧的形成与 N0x 控制和 V0Cs 的浓度是呈非线性的关系，臭氧的形 成与 V0Cs/N0x 的比例有关，同时也与 V0Cs 的组成成分有关，气象条件如光 照强度也会影响臭氧生成速率。N02在形成臭氧的过程中还会与其他氧化物反应形成各种氮氧化物，主要包 括 HN03、H0N0、N03、N205、PAN 以及硝酸盐
5、等。在靠近污染源的城市站点，氮氧化物通常以 N0x 为主；在 V0Cs 含量量较 丰富且经历了充分光化学反应的区域性气团中， PAN 的比重通常较高：而在较 少受到人为污染影响的背景地区，无机硝酸的比重通常最大。2导致大气光化学污染的重要污染物质氮氧化物在灰霾的形成以及光化学烟雾的形成中都起着重要的作用。 N02 可以直接影响人体健康，不仅如此，它可以通过大气化学反应形成臭氧改变大气 氧化性，导致光化学烟雾；还可以形成硝酸盐颗粒物从而影响太阳辐射，降低大 气能见度并酸化降水。空气中的氮氧化物被吸入呼吸道深部的细支气管和肺泡， 并缓慢地溶于肺泡表面的水分中，形成亚硝酸和硝酸，对肺组织产生强烈的刺
6、激 和腐蚀作用，引起肺水肿；二是亚硝酸通过消化系统进入血液，与血红蛋白结合 生成高铁血红蛋白，引起组织缺氧。NO2与VOCs在大气光照的条件下可以形成臭氧，同时no2还可以与大气 中的某些VOCs形成过氧乙酰硝酸酯（PAN）,它与臭氧均是光化学烟雾的主要组 成成分。由于PAN对于人体健康和生态系统具有较强的危害作用，所PAN在发 现之初便受到了广泛的关注。高浓度的PAN直接对农作物产生肉眼可见的伤害； 在lOOppm时可以使得暴露两小时的小白鼠死亡；在ppbv级到ppm级的浓度范 围，PAN可以刺激人的眼睛，并造成伤害。有些研究表明PAN不仅是致癌物， 甚至可以改变DNA序列。总体而言，PAN
7、得毒性表现在它的高氧化性、硝化性 以及它的乙酰化的特性。与此同时，no2还会与大气中的OH-自由基反应，形成硝酸气，硝酸气可进 一步转化为硝酸盐颗粒；同时NO2也会与某些VOCs形成二次有机气溶胶，它 们都是 PM2.5 的重要组成部分。氮氧化物作为城市大气主要污染物之一，其参 与的化学反应直接或间接影响大气化学循环、颗粒物酸度及大气氧化能力。图 1 大气中氮氧化物的主要化学行为 参考文献：1. Leighton PA. Photochemistry of air pollution M. New York:Academic Press, 19612. Lenschow DH, Delany AC (1987) An analytic formulation of NO and NO 2 flux profiles in the atmospheric surface layer. J Atmos Chem 5: 3013093. Kristensen L, Kirkegaard P (2006) Fluxes and concentrations of non-conserved scalars in the atmospheric surface layer, second-order destruction. J Atmos Chem 53: 251283
