大氣環(huán)境化學(xué)優(yōu)秀公開課

superchaos1第二章大氣環(huán)境化學(xué)大氣的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)地球的輻射平衡和溫室效應(yīng)大氣的組成大氣中的自由基大氣污染物大氣光化學(xué)反應(yīng)氮氧化物的化學(xué)碳?xì)浠衔锏难趸c光化學(xué)煙霧二氧化硫的轉(zhuǎn)化酸沉降化學(xué)氣溶膠化學(xué)superchaos2第一節(jié)大氣的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)：大氣層的結(jié)構(gòu)、對(duì)流層的特點(diǎn)、平流層的特點(diǎn)、氣溫垂直遞減率和逆溫、氣團(tuán)及其干絕熱減溫率、氣團(tuán)的穩(wěn)定性等

superchaos31.1大氣層結(jié)構(gòu)

大氣層結(jié)構(gòu)

superchaos51.2氣溫垂直遞減率和逆溫

氣溫隨高度的變化通常以氣溫垂直遞減率(Г)表示，即每垂直升高100m，氣溫的變化值：

superchaos6根據(jù)逆溫形成的過程不同，可分為兩種：近地面層的逆溫自由大氣的逆溫輻射逆溫平流逆溫融雪逆溫地形逆溫亂流逆溫下沉逆溫鋒面逆溫?zé)崃W(xué)條件動(dòng)力學(xué)條件superchaos7輻射逆溫產(chǎn)生特點(diǎn)是地面因強(qiáng)烈輻射而冷卻降溫所形成的。這種逆溫層多發(fā)生在距地面100-150m高度內(nèi)。最有利于輻射逆溫發(fā)展的條件是平靜而晴朗的夜晚。有云和有風(fēng)都能減弱逆溫。風(fēng)速超過2-3m/s，逆溫就不易形成。superchaos91.3氣團(tuán)及其干絕熱減溫率

污染氣體由污染源排到大氣中時(shí)，一般不會(huì)立即和周圍大氣混合均勻，這樣污染性氣體的理化性質(zhì)有別于周圍大氣，可視作一個(gè)氣團(tuán)來進(jìn)行研究。當(dāng)然，氣團(tuán)只存在一定的時(shí)間，其界面也是相對(duì)的，當(dāng)與周圍大氣混合均勻以后，氣團(tuán)的邊界消失，氣團(tuán)本身也就不復(fù)存在

superchaos101.4氣團(tuán)的穩(wěn)定性

superchaos11superchaos13熱氣流上升冷氣流下降陸地海洋海風(fēng)白天表面溫度高表面溫度低陸風(fēng)海陸風(fēng)海風(fēng)superchaos14熱氣流上升冷氣流下降陸地海洋陸風(fēng)夜晚表面溫度高表面溫度低海風(fēng)海陸風(fēng)陸風(fēng)1上下循環(huán)2水平循環(huán)3逆溫阻礙擴(kuò)散封閉型、漫煙型污染superchaos15郊區(qū)冷空氣熱島效應(yīng)城市冷空氣郊區(qū)城郊風(fēng)城郊風(fēng)污染物聚集在城市上空superchaos17山谷風(fēng)：山風(fēng)白天：山風(fēng)谷風(fēng)superchaos18山谷風(fēng)：谷風(fēng)夜晚：谷風(fēng)山風(fēng)superchaos19第二節(jié)地球的輻射平衡和溫室效應(yīng)

本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)：太陽(yáng)輻射、大氣成分對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收、地球與大氣的能量平衡、主要溫室氣體等

superchaos212.2大氣成分對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收

superchaos222.3地球與大氣的能量平衡

superchaos232.4主要溫室氣體

大氣中CH4主要來源自濕地、牛群、稻田等，濃度僅次于CO2，其溫室效應(yīng)比CO2大20-30倍。我國(guó)農(nóng)田土壤排放CO2、CH4、N2O分別為260×106t、17.5×106t和9.6×106t，分別占總排放量的8%、50%、10%。

CFC

也是溫室氣體，對(duì)溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)率占25%。CFC-11、CFC-12主要吸收800-2000nm之間的輻射；每個(gè)CFC-12分子產(chǎn)生的溫室效應(yīng)相當(dāng)于15000個(gè)CO2分子。

新發(fā)現(xiàn)溫室效應(yīng)最強(qiáng)的物質(zhì)CF3SF5，1個(gè)CF3SF5分子產(chǎn)生溫室效應(yīng)相當(dāng)于105個(gè)CO2superchaos25superchaos26第三節(jié)大氣的組成

內(nèi)容要點(diǎn)：大氣組分的源與匯、氣體循環(huán)、大氣組成分類等superchaos293.2大氣組分的源、匯和氣體循環(huán)

大氣組分可通過大氣圈與其他三個(gè)圈之間發(fā)生物理、化學(xué)或生物化學(xué)過程，不斷進(jìn)行著物質(zhì)交換或轉(zhuǎn)化，即構(gòu)成所謂的“氣體循環(huán)”。產(chǎn)生氣體的過程稱為氣體的源，它包括大氣中的化學(xué)過程、生物活動(dòng)、火山噴發(fā)以及人類活動(dòng)等，如燃料的燃燒。由大氣中去除氣體的過程如化學(xué)過程和生物活動(dòng)、物理過程等就是被去除氣體的匯。例如，大氣中的水蒸汽主要來自海水的蒸發(fā)，少量來自江河、湖泊水的蒸發(fā)以及生物圈、土壤、植物的蒸騰作用；大氣中的水汽又可以遇冷凝結(jié)成雨、雪等降水回到地表，這就構(gòu)成了大氣中水循環(huán)。因蒸騰作用是在不斷地進(jìn)行的，而降水是間歇性的，故造成了大氣中水蒸汽的濃度隨地點(diǎn)而異。

superchaos30第四節(jié)大氣中的自由基

本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)：氫氧自由基、HO2·的主要來源、烴基、烴類含氧基、過氧基等

superchaos314.1氫氧自由基(hydroxylradical，·OH)

OH是大氣中最重要的自由基，其全球平均濃度約為每cm3含7×105個(gè)

OH在大氣化學(xué)反應(yīng)過程中是十分活潑的氧化劑OH自由基的來源（四個(gè)光解反應(yīng)中HNO2光解是·OH的主要來源，在清潔地區(qū)·OH主要來自O(shè)3的光分解

）superchaos324.2HO2·的主要來源

HO2·的主要來源是大氣中甲醛(HCHO)的光分解

OH和HO2·自由基在清潔大氣中能相互轉(zhuǎn)化?！H在清潔大氣中的主要去除過程是與CO和CH4起反應(yīng)所產(chǎn)生的H·和·CH3自由基能很快地與大氣中的O2分子結(jié)合，生成HO2·和CH3O2·(RO2·)自由基

superchaos334.3烴基、烴類含氧基或過氧基

superchaos34第五節(jié)大氣污染物本節(jié)要點(diǎn)：大氣污染物來源、大氣污染物的匯、大氣污染物、影響污染物在大氣中運(yùn)動(dòng)的一些因素、大氣污染效應(yīng)等。一次污染物二次污染物superchaos355.1大氣污染物的來源

●人為污染源

燃料燃燒工業(yè)排放

固體廢棄物焚燒

農(nóng)業(yè)排放superchaos365.1大氣污染物的來源大氣污染物的天然源主要有自然塵，森林、草原火災(zāi)，火山活動(dòng)，森林排放，海浪飛沫。與人為源相比，天然源所排放的大氣污染物種類少、濃度低，但從全球角度看，天然源是重要的，在某些情況下甚至比人為源危害更嚴(yán)重。superchaos375.2大氣污染物的匯

干沉降濕沉降

化學(xué)反應(yīng)去除

superchaos38一些氣體污染的匯

superchaos395.3大氣污染物

含硫化合物

含氮化合物碳的氧化物

碳?xì)浠衔?HC)含鹵素化合物光化學(xué)氧化劑顆粒物superchaos405.3.1含硫化合物

主要有SO2、SO3、H2S、H2SO4、亞硫酸鹽及硫酸鹽主要來源是礦物燃料的燃燒、有機(jī)物的分解和燃燒、海洋及火山活動(dòng)等

SO2：SO2是重要的大氣污染物，排放量?jī)H次于CO。大氣中SO2主要來自含硫燃料的燃燒及冶金、硫酸制造等工業(yè)過程

H2S：大氣中H2S的主要來源是天然排放superchaos415.3.2含氮化合物

N2O、NO、NO2、NH3、HNO2、HNO3和氨鹽，其中NO和NO2統(tǒng)稱為總氮氧化物

氧化亞氮(N2O)：氧化亞氮是無色氣體，主要來自天然源，由土壤中的硝酸鹽經(jīng)細(xì)菌脫氮作用產(chǎn)生

氮氧化物（NOx）：大氣中的NOx主要來自天然過程superchaos425.3.2含氮化合物

superchaos43NO生成量與燃燒溫度的關(guān)系/HC、CO及NOx的排放量與空燃比的關(guān)系superchaos445.3.3碳的氧化物

一氧化碳（CO）：一氧化碳主要來自天然源

(甲烷的轉(zhuǎn)化、海水中CO的揮發(fā)、植物排放、葉綠素光解、火災(zāi)、農(nóng)業(yè)廢棄物焚燒

)二氧化碳（CO2）：二氧化碳是無毒氣體（海洋脫氣、甲烷轉(zhuǎn)化、動(dòng)植物呼吸、腐敗作用以及生物物質(zhì)的燃燒、地球內(nèi)部）

二氧化碳是引起溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w

superchaos455.3.4碳?xì)浠衔?HC)

甲烷的主要來源是厭氧細(xì)菌的發(fā)酵過程

大氣中CH4的主要去除過程是與·OH自由基反應(yīng)：

CH4+·OH→·CH3+H2O

superchaos465.3.4碳?xì)浠衔?HC)

大氣中的非甲烷烴極大部分來自天然源非甲烷烴的人為源主要包括汽油燃燒、焚燒、溶劑蒸發(fā)、石油蒸發(fā)和運(yùn)輸損耗、廢物提純（95.8%）大氣中的非甲烷烴可通過化學(xué)反應(yīng)或轉(zhuǎn)化成有機(jī)氣溶膠而去除。superchaos475.3.5含鹵素化合物

大氣中鹵代烴包括鹵代脂肪烴和鹵代芳烴氯氟烴類（CFCs）：對(duì)環(huán)境影響最大，需特別引起關(guān)注的鹵代烴是氯氟烴類（c-h+f）（二氟一氯一溴甲烷）superchaos48ODP

臭氧損耗潛勢(shì)能ODP(ozonedepletionpotential)ODP=單位質(zhì)量物種引起的O3損耗/單位質(zhì)量CFC-11引起的O3損耗superchaos49superchaos50《蒙特利爾議定書》

1987年9月在加拿大蒙特利爾召開國(guó)際會(huì)議，通過了“關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書”CFC-11、CFC-12、CFC-113、CFC-114、CFC-115、Halon1211、Halon1301、Halon2402CFCs類物質(zhì)也是溫室氣體，尤其是CFC-11、CFC-12，它們吸收紅外線的能力比CO2要強(qiáng)得多每個(gè)CFC-12分子產(chǎn)生的溫室效應(yīng)相當(dāng)于15000個(gè)CO2分子superchaos51*氟化物

氟污染物主要包括氟化氫和四氟化硅來自鋁的冶煉、磷礦石加工、磷肥生產(chǎn)、鋼鐵冶煉和煤炭燃燒等過程氟化物主要以氣體和含氟飄塵的形式污染大氣氟化氫氣體能很快與大氣中水汽結(jié)合，形成氫氟酸氣溶膠四氟化硅在大氣中與水汽反應(yīng)形成水合氟化硅和易溶于水的氟硅酸氟有高度的生物活性，對(duì)許多生物具有明顯的毒性；如氟化物對(duì)蠶桑、柑橘等植物的生長(zhǎng)有較大的危害。

superchaos525.3.6光化學(xué)氧化劑

污染大氣中的光化學(xué)氧化劑，如臭氧、過氧乙酰硝酸酯(PAN)、醛類、過氧化氫等都是由天然源和人為源排放的氮氧化物和碳?xì)浠衔?，在太?yáng)光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而生成的二次污染物。在光化學(xué)氧化劑中，臭氧一般占90%以上，其次是PAN。

superchaos53光化學(xué)氧化劑：臭氧臭氧是天然大氣中重要的微量組分，平均含量為0.01～0.1mL/m3大部分集中在10～30km的平流層，對(duì)流層臭氧僅占10％左右。對(duì)流層大氣中如果O3濃度增高，就會(huì)造成一系列不利于人體健康的影響對(duì)流層中O3的天然源最主要的有兩個(gè)：一是由平流層輸入，二是光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生O3。自然界的光化學(xué)過程是O3的重要來源，由CO產(chǎn)生O3的光化學(xué)機(jī)制為：

CO+·OH→CO2+·H

·H+O2+M→HO2·+M

HO2·+NO→NO2+·OHNO2+hν→NO+O

O+O2+M→O3+M也有人認(rèn)為天然CH4是O3的前體物，即CH4與·OH反應(yīng)生成·CH3，經(jīng)一系列中間反應(yīng)生成CO，最終經(jīng)大氣光化學(xué)反應(yīng)生成O3。superchaos54光化學(xué)氧化劑：臭氧O3的人為源包括交通運(yùn)輸、石油化學(xué)工業(yè)及燃煤電廠。大氣中的奇氧反應(yīng)，即O3+O→O2+O2是耗損O3的基本反應(yīng)，現(xiàn)已知它可以通過三種途徑來實(shí)現(xiàn)。一是由·OH自由基構(gòu)成的催化循環(huán)反應(yīng)：

O+HO2·→·OH+O2·OH+O3→HO2·+O2

凈反應(yīng)：O+O3→O2+O2

其中，O可由NO2+hν→NO+O提供二是由NO構(gòu)成的催化循環(huán)反應(yīng)：

NO+O3→NO2+O2NO2+O→NO+O2

凈反應(yīng)：O+O3→O2+O2

其中，NO可由NO2光解或N2O與O的反應(yīng)提供，對(duì)流層中還可直接來源于人為排放等。三是由Cl·構(gòu)成的催化循環(huán)：

Cl·+O3→ClO·+O2ClO·+O→Cl·+O2

凈反應(yīng)：O+O3→O2+O2

因此，大氣中NO、NO2、N2O、Cl·、ClO·等活性粒子的增多，會(huì)加快O3的損耗。對(duì)流層中的臭氧主要是與·OH、NO等的反應(yīng)；而平流層中臭氧的去除主要與ClO·、NO等的反應(yīng)。

superchaos55光化學(xué)氧化劑：過氧乙酰硝酸酯(PAN)

過氧乙?；跛狨ハ盗蠷CH2C(O)OONO2是光化學(xué)煙霧污染產(chǎn)生危害的重要二次污染物通常包括：過氧乙酰基硝酸酯(PAN)、過氧丙?；跛狨?PPN)、過氧丁?；跛狨?PBN)，其中PAN是該系列的代表PAN(peroxyacetylnitrate)全部是由污染產(chǎn)生的。大氣中測(cè)出PAN即可作為發(fā)生光化學(xué)煙霧的依據(jù)。

PAN是由NO2和乙醛作用產(chǎn)生的。因此，凡是能產(chǎn)生乙醛或乙?；奈镔|(zhì)都有可能產(chǎn)生PAN

：

CH3CHO+·OH→CH3C·O+H2O

CH3C·O+O2→CH3C(O)OO·

CH3C(O)OO·+NO2→CH3C(O)OONO2(PAN)PAN能刺激眼睛，還能對(duì)植物生長(zhǎng)等產(chǎn)生不利的影響。PAN的去除主要是通過熱分解反應(yīng)。在遇熱情況下，PAN分解成NO2和CH3C(O)OO·。因此，PAN還能參與降水的酸化。

superchaos565.3.7顆粒物

包含許多金屬和非金屬元素，可能成為有害物或有毒物的載體或反應(yīng)床粒徑在100μm以下的顆粒物，稱為總懸浮物或稱氣溶膠，其中粒徑在10μm以下的又稱飄塵。自然界火山爆發(fā)噴出大量塵埃、海水浪花噴灑出含氯化物及硫酸鹽等微細(xì)水滴。大風(fēng)吹動(dòng)極細(xì)塵土等均是大氣顆粒物的自然源。人工翻土、開發(fā)礦山、燃料燃燒及一些蒸氣在大氣中凝聚或被飄塵吸附等均是大氣顆粒物的人為源。一些物理過程及化學(xué)過程可形成氣溶膠，有時(shí)兩個(gè)過程同時(shí)發(fā)生。大氣中顆粒物含量隨地區(qū)、氣候等條件的不同而變化。干凈大氣中顆粒物平均含量為100μg/m3，一般城市大氣中為200～600μg/m3，污染嚴(yán)重區(qū)可達(dá)2000μg/m3。氣溶膠的組成各地也不同，它與污染源有關(guān)

superchaos57顆粒物的分類

粉塵（微塵、Dust）1~100m；固體；機(jī)械粉碎的固體微粒，風(fēng)吹揚(yáng)塵，風(fēng)沙。煙(煙氣，F(xiàn)ume)

0.01~1m；固體；由升華、蒸餾、熔融及化學(xué)反應(yīng)等產(chǎn)生的蒸氣凝結(jié)而成的固體顆粒。如熔融金屬、凝結(jié)的金屬氧化物、汽車排氣、煙草燃煙、硫酸鹽等。灰（Ash）

1~200m；固體；燃燒過程中產(chǎn)生的不燃性微粒，如煤、木材燃燒時(shí)產(chǎn)生的硅酸鹽顆粒，粉煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的飛灰等。霧（Fog）2~200m；液；水蒸氣冷凝生成顆粒小水滴或冰晶水平視程小于1km。靄（Mist）大于10m；液體；與霧相似，氣象上規(guī)定稱輕霧，水平視程在1~2km之內(nèi)，使大氣呈灰色。

霾（Haze）~0.1m；固體；干的塵或鹽粒懸浮于大氣中形成，使大氣混濁呈淺藍(lán)色或微黃色。水平視程小于2km。煙塵(熏煙，Smoke)：0.01~5m；固體與液體；含碳物質(zhì)，如煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生的固體碳粒、水、焦油狀物質(zhì)及不完全燃燒的灰分所形成的混合物，如果煤煙中失去了液態(tài)顆粒，即成為煙炭。煙霧（Smog）：

0.001~2m；固體；粒徑在2m以下，現(xiàn)泛指各種妨礙視程(能見度低于2km)的大氣污染現(xiàn)象。光化學(xué)煙霧產(chǎn)生的顆粒物，粒徑常小于0.5m使大氣呈淡褐總懸浮顆粒物(TotalSuspendedParticulateTSP)：用標(biāo)準(zhǔn)大容量顆粒采樣器在濾膜上所收集的顆粒物的總質(zhì)量作為大氣質(zhì)量評(píng)價(jià)中的一個(gè)通用的重要污染指標(biāo)。長(zhǎng)期飄泊在大氣中顆粒直徑小于l0m的懸浮物稱為飄塵(Airborneparticle)，大于l0m的微粒，由于自身的重力作用而很快沉降下來的這部分微粒稱為降塵（Dustfall）。superchaos585.4影響大氣污染物遷移的一些因素

大氣遭污染的程度，主要決定于污染源排放的特征、排放量和污染源的遠(yuǎn)近，還決定于大氣對(duì)污染物的擴(kuò)散能力。大氣的擴(kuò)散能力主要受風(fēng)(風(fēng)向、風(fēng)速)和大氣穩(wěn)定度的影響。風(fēng)向決定著大氣污染物的擴(kuò)散方向，風(fēng)速?zèng)Q定著大氣污染物的稀釋速度。就一般情況而言，大氣中污染物的濃度與總排放量成正比，與風(fēng)速成反比。大氣的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)因子是影響大氣污染的主要?dú)庀笠蜃印崃W(xué)因子主要有大氣溫度、溫度層結(jié)構(gòu)及大氣穩(wěn)定度，動(dòng)力學(xué)因子主要有風(fēng)和風(fēng)的垂直切變等。superchaos59大氣穩(wěn)定度與氣溫垂直遞減率的關(guān)系

superchaos605.5大氣污染效應(yīng)

對(duì)大氣性質(zhì)的影響：r=1207.5/C

對(duì)材料的影響對(duì)植物生長(zhǎng)的影響

對(duì)人體健康的影響superchaos61第六節(jié)大氣光化學(xué)反應(yīng)

本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)：光化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)、污染大氣中重要的光化學(xué)反應(yīng)等

superchaos626.1光化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)：

6.1.1光化學(xué)定律格魯塞斯(Grotthus)與德雷伯(Drapper)提出了光化學(xué)第一定律：只有被分子吸收的光，才能有效地引起分子的化學(xué)變化。此定律是定性的，但它卻是近代光化學(xué)的重要基礎(chǔ)。Beer-lambert定律給出了定量關(guān)系式：

lg(I0/I)=ε·C·l或ln(I0/I)=α·C·l

這里I0、I分別是入射光強(qiáng)度和透射光強(qiáng)度，l為容器的長(zhǎng)度，lgI0/I為該氣體的吸收率。1921年，愛因斯坦(Einstein)提出了光化學(xué)第二定律：在光化學(xué)反應(yīng)的初級(jí)過程中，被活化的分子數(shù)(或原子數(shù))等于吸收光的量子數(shù)，或者說分子對(duì)光的吸收是單光子過程，即光化學(xué)反應(yīng)的初級(jí)過程是由分子吸收光子開始的。此定律又稱愛因斯坦光化當(dāng)量定律，它對(duì)激光化學(xué)不適用，但仍適用于對(duì)流層中的光化學(xué)過程。superchaos636.1.2光化學(xué)的初級(jí)過程和量子產(chǎn)額

一個(gè)原子、分子、自由基或離子吸收一個(gè)光子所引發(fā)的反應(yīng)，稱為光化學(xué)反應(yīng)光化學(xué)反應(yīng)的起始反應(yīng)(初級(jí)過程)是：

A+hνA*

式中A*為A的激發(fā)態(tài)光解(離)過程：A*B1+B2+…直接反應(yīng)：A*+BC1+C2+…輻射躍遷：A*A+hν(熒光、磷光)無輻射躍遷(碰撞失活)：A*+MA+M根據(jù)Einstein公式，E=hν=hC/λ，如果一個(gè)分子吸收一個(gè)光量子，則一摩爾分子吸收的總能量為：

E=hνN0=N0hC/λ

superchaos646.1.2光化學(xué)的初級(jí)過程和量子產(chǎn)額當(dāng)分子吸收光時(shí)，其第i個(gè)光化學(xué)或光物理過程的初級(jí)量子產(chǎn)額φi可由下式給出：對(duì)于光化學(xué)過程，一般有兩種量子產(chǎn)額；初級(jí)量子產(chǎn)額(φ)和總量子產(chǎn)額(Φ)。如果一個(gè)物質(zhì)在光吸收過程中有部分進(jìn)行光物理過程，又有部分產(chǎn)生光化學(xué)過程，那么，所有初級(jí)過程量子產(chǎn)額之和必定等于1。即Σφi=1.0。光解產(chǎn)生的自由基及原子往往是大氣中·OH、HO2·和RO·等的重要來源；對(duì)流層和平流層大氣中的主要化學(xué)反應(yīng)都與這些自由基或原子的反應(yīng)有關(guān)

superchaos65太陽(yáng)天頂角示意圖

superchaos66地面日照強(qiáng)度與波長(zhǎng)分布的關(guān)系

superchaos676.2污染大氣中重要的光化學(xué)反應(yīng)

由于高層大氣中的N2、O2特別是平流層中的O3對(duì)于λ＜290nm的光近乎完全吸收，故低層大氣中的污染物主要吸收300～700nm(相當(dāng)于398～167kJ/mol)的光線

superchaos686.2.1NO2的光解

二氧化氮是城市大氣中最重要的光吸收分子。在低層大氣中，它可吸收可見和紫外光。λ(NO2)≤420nm的光，發(fā)生光解：

NO2+hν(λ≤420nm)→NO+O

O+O2→O3波長(zhǎng)300nm＜λ≤380nm時(shí)，其量子產(chǎn)額φ≈1；λ＞380nm時(shí)，φ迅速下降；λ=405nm時(shí)，φ=0.36；當(dāng)λ＞420nm時(shí)，φ=0，即NO2不再發(fā)生光離解。其原因在于N-O的鍵能是305.4kJ/mol，這相當(dāng)于400nm左右波長(zhǎng)光子提供的能量；波長(zhǎng)大于400nm的光子，其能量已不足以使鍵斷裂。

superchaos696.2.2O3的光解

O3光解后產(chǎn)生的原子氧和分子氧，是否都為激發(fā)態(tài)取決于激發(fā)能。

O3+hν(λ≤320nm)→O2(1△g)+O(1D)

O2(1△g)和O(1D)都是激發(fā)態(tài)。

O3+hν(λ≥320nm)→O2(1△g或1Σg＋)+O(3P)

反應(yīng)成了自旋禁戒躍遷。

O3+hν(λ=440～850nm)→O2(x3Σg-)+O(3P)

O2(x3Σg-)和O(3P)都是基態(tài)。O3光解在λ=300nm時(shí)，φ=1；λ＜300nm時(shí)，φ值略小于1；λ＞300nm時(shí)，φ逐漸下降。由O3產(chǎn)生的O(1D)一般有兩個(gè)去除途徑，即與水蒸氣反應(yīng)生成·OH