主要是因为 NOx和 O3 的浓度变化会呈现一定的负相关性。
如上图,具体涉及到的光化学反应比较复杂,大致说一下,可能不太全面:
NO的氧化,
NO + O3→NO2 + O2(1)
NO2 的光解,
NO2 + hν→NO+O(2)
O + O2 + M→O3 +M(3)
(2 ) +(3 )可得到总反应,
NO2 + hν+ O2→NO + O3(4)
单看(1 )和(4 )貌似 O3 和 NOx浓度都不会变化(可看做互为可逆),
当然两个反应的速率会有所不同,然而最重要的是大气中还会有大量碳氢化合物,
会被OH自由基、O 和 O3 氧化生成各种自由基(如 RO2),
RH + OH + O2→R+ H2O(5)
R + O2→RO2(6)
而 RO2可以取代 O3 氧化 NO ,
RO2 + NO→NO2 + RO(7)
从而造成 O3 的净积累和 NO 浓度的降低。上图中没有发生 NO2的积累,可
能的去向一是生成硝酸和硝酸盐,
NO2 + OH→HNO3(8)(白天)
NO2 + O3→NO3 + O2(9)
NO3 + NO2→N2O5(10)
N2O5 + H2O(aq)→HNO3(aq)(11)(9-11晚上)
二是生成过氧乙酰硝酸酯(PAN )类物,
CH3CHOO + O2→CH3C(O)OO(过氧酰基)+ OH(12)
CH3C(O)OO + NO2→CH3C(O)OONO2(PAN)(13)
其中 CH3CHOO为丙烯与 O3 反应生成的双自由基。
把(1 )和(4 )可逆的那一部分抵消掉,整个过程可以简单概括如下:早
上交通高峰使 NO 和碳氢化合物浓度达到峰值,碳氢化合物反应生成自由基(5-6
),氧化 NO生成 NO2(主要是 7,1 被 4抵消掉),NO浓度下降。此后光照增强,
NO2 部分光解生成 O3 (4 ),O3浓度上升,午后光照最强时达到峰值。同时 NO2
部分转化为 HNO3 (8 )或 /和 PAN类物(12-13 ),维持其浓度基本不变。夜
间 NO2光解停滞,NO氧化消耗 O3 生成 NO2(主要是反应 1,由于缺乏光照,来
源于 O3 光解的OH自由基浓度迅速下降,反应 5,6 ,7 ,8 ,12,13停滞),
O3浓度下降,而夜间柴油车尾气的大量排放会造成 NO 浓度的又一个高峰。NO的
转化会使 NO2浓度略有上升,但是 NO2会通过反应(9-11)转化为 HNO3 和硝酸
盐。最终结果造成的就是 O3 和 NOx浓度的负相关关系。
说得乱七八糟的,放弃╮(╯_ ╰)╭此外 PM2.5浓度也可能和 O3 浓度呈
现一定的负相关性,因为 NOx浓度上升会造成硝酸盐二次颗粒物的上升,贡献一
部分 PM2.5. 且 PM2.5上升带来的能见度降低可能会抑制 O3 的生成。
如果看 AQI的话,O3权重较小,NOx 权重较大,PM2.5 权重最大,所以题主
的说法大致可能是靠谱的。