大气过氧化氢观测及生成途径的模拟研究

大气过氧化氢是大气光化学的重要产物,在大气污染化学中起着重要的作用。为了解不同天气条件下大气过氧化氢的浓度水平及变化规律,探究不同污染状况下大气过氧化氢的主要生成和消耗途径,本研究于2018年秋季开展了北京大气过氧化氢(H_(2)O_(2))的观测。观测期间H_(2)O_(2)的平均体积浓度为(0.29±0.36)×10^(−9),H_(2)O_(2)日变化明显,日间最高峰值出现在午后15:00左右。观测期间夜间偶尔出现H_(2)O_(2)上升的现象,并常伴随O_(3)的同时上升,H_(2)O_(2)与O_(3)的夜间高值似与污染气团的区域传输有关。本研究利用气相RACM化学机理,模拟了基于实测前体物浓度下H_(2)O_(2)浓度和生成速率、不同大气气相反应途径对H_(2)O_(2)的源、汇贡献以及H_(2)O_(2)对光化学前体物变化的敏感性。模拟结果表明,气相中HO_(2)与HO_(2)自由基结合反应是H_(2)O_(2)已知生成途径中最主要源,H_(2)O_(2)干沉降为主要的H_(2)O_(2)汇。H_(2)O_(2)生成速率对光化学前体物的敏感性研究表明,烯烃对H_(2)O_(2)的生成最为敏感。与实测值相比,模式倾向于低估H_(2)O_(2)的浓度水平,研究中认为除了高NOx条件下模式中HO_(2)自由基源的缺失的原因以外,气溶胶颗粒物上H_(2)O_(2)的非均相生成也可能是大气H_(2)O_(2)的重要来源。