煙花導致臭氧生成的光化學機理觀測與模擬研究

《煙花導致臭氧生成的光化學機理觀測與模擬研究》是依託南京大學，由丁愛軍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：煙花導致臭氧生成的光化學機理觀測與模擬研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：丁愛軍
• 依託單位：南京大學

項目摘要

本項目從前期野外觀測試驗所獲得的關於春節大規模煙花燃放產生臭氧的第一手觀測事實出發，針對目前國際上尚無定論的煙花燃放導致臭氧生成的光化學機理開展深入研究。項目計畫有針對性地選擇南京市春節期間煙花燃放最為集中的地點開展兩期短期強化觀測試驗，同時組織實施室內煙花燃放模擬，測定不同氣象條件、大氣環境背景下不同種類煙花燃放的排放、火焰光譜特性和二次產物，據此通過光化學箱體模式數值模擬和集成分析，明晰夜間煙花燃放導致臭氧生成的確切化學機制；並在此基礎上，將相應機制引入區域空氣品質模型，研究這種短期、高強度、大規模人類活動對區域光化學污染的影響。

結題摘要

本項目擬從2001年印度科學家Attri等人發表在Nature上的論文以及2011年春節期間南京觀測到的高濃度臭氧出發，研究煙花燃放期間“觀測到的”臭氧生成的成因，揭示煙花燃放對於大氣化學的影響。項目在實施過程中，按照計畫分析了南京、香港、北京、上海等地春節期間臭氧及大氣成分觀測資料，在南京及其周邊地區組織了兩期針對煙花燃放的強化觀測試驗，同時設計實驗室流動管試驗，測試煙花燃放的直接排放及其光譜特徵。相關工作發現，在我國若干超大城市春節高強度煙花燃放期間，並沒有臭氧生成的信號，而強化試驗的對比測量發現，原先Nature論文所報導的“高濃度臭氧”事件並非其所揭示的“類平流層機制”，而是由於測量過程中高濃度顆粒物以及有機物對於紫外法測量臭氧儀器的干擾。同時，通過大氣化學傳輸模式的模擬，發現南京2011年春節期間所觀測到的高濃度臭氧並非先前所猜測的“可能是煙花燃放的影響”，而是由於獨特的氣象條件加上機動車排放等人為源的顯著減少，通過非線性的光化學過程反而導致的臭氧增加。圍繞項目相關的研究內容所開展的多項觀測試驗和模擬，項目組先後發表5篇SCI論文，並有多篇論文正在準備中。項目先後培養7名博士、碩士研究生，項目負責人也獲得多項國內外重要科研獎項。