环境化学第2章_大气环境化学5转化

《环境化学第2章_大气环境化学5转化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、3.5光化学烟雾3.6硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染3.7大气颗粒物第三节大气中污染物的转化思考题：1.说明光化学烟雾现象，解释污染物与产物的日变化曲线，并说明光化学烟雾产物的性质与特征。2.说明烃类在光化学烟雾形成过程中的重要作用和有机物在光化学反应中活性顺序。3.简述SO2氧化的几种途径。4.什么是总悬浮颗粒物、可吸入粒子、漂尘？大气颗粒物有哪些表面性质？3.5.1光化学烟雾现象含有NOX和碳氢化物等一次污染物的大气，在阳光照射下发生光化学反应而产生二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象。最早在1943年的美国洛杉矶

2、首先发现，因此又称为洛杉矶烟雾。3.5光化学烟雾特征：烟雾呈蓝色，具有强氧化性能使橡胶开裂，刺激人的眼睛，伤害植物的叶子，并使大气能见度降低。其刺激物浓度的高峰在中午和午后，污染区域在污染源的下风向。形成条件：①氮氧化物和碳氢化物存在；②低温；③强的日光照射（紫外光）烃和NO最大值发生在早晨交通繁忙时刻，这时NO2浓度很低。随着太阳辐射的增强，NO2、O3的浓度迅速增大，中午时已达到较高浓度，它们的峰值通常比NO峰值晚出现4~5h。★⒈）光化学烟雾的日变化曲线：★3.5.2光化学烟雾形成的机制NO2+hv→NO+·O·O+O2+M→O3+MO3+NO

3、→NO2+O2R-H+HO·→·R+H2ONO+·RO2→NO2+·RORO·+O2→·HO2+R′CHONO+·HO2→·HO+NO2·R+O2→·RO2RCHO+hv→·H+RCO·RCO·+O2→·RC(O)O2·RC(O)O2+NO→·RC(O)O·RC(O)O→·R+CO2光化学烟雾形成的简化机制★引发：NO2+hv→NO+O·O·+O2+M→O3O3+NO→NO2+O2自由基传递：RH+HO·+O2→RO2·+H2ORCHO+HO·+O2→RC(O)O2·+H2ORCHO+2O2+hv→RO2·+HO2·+COHO2·+NO→NO2+HO

4、·RO2·+NO+O2→NO2+R`CHO+HO2·RC(O)OO·+NO+O2→NO2+RO2·+CO2终止：NO2+HO·→HNO3NO2+RC(O)OO·→RC(O)OONO2(PAN)RC(O)OONO2→RC(O)OO·+NO212光化学烟雾的形成定性表述：清晨大量的碳氢化合物和NO由汽车尾气及其他源排入大气。由于晚间NO氧化的结果，已有少量NO2存在。当日出时，NO2光解离提供原子氧，然后NO2光解反应及一系列次级反应发生，·OH基开始氧化碳氢化合物，并生成一批自由基，它们有效地将NO转化为NO2，使NO2浓度上升，碳氢化合物及NO浓度下

5、降；当NO2达到一定值时，O3开始积累，而自由基与NO2的反应又使NO2的增长受到限制；当NO向NO2转化速率等于自由基与NO2的反应速率时，NO2浓度达到极大，此时O3仍在积累之中；当NO2下降到一定程度时，就影响O3的生成量；当O3的积累与消耗达成平衡时，O3达到极大，光化学烟雾的形成如下图所示。13主要污染源：汽车尾气NOx＋CHUV浅蓝色混和烟雾O3(85%)过氧酰基硝酸酯(10%)其它（5％）主要为过氧乙酰硝酸酯醛类、酮类、过氧化氢等1）控制反应活性高的有机物的排放：有机物反应活性表示某有机物通过反应生成产物的能力。碳氢化合物是光化学烟雾形

6、成过程中必不可少的重要组分。因此，控制那些反应活性高的有机物的排放，能有效地控制光化学烟雾的形成和发展。反应活性大致有如下顺序：有内双键的烯烃＞二烷基或三烷基芳烃和有外双键的烯烃＞乙烯＞单烷基芳烃>C5以上的烷烃>C2-C5的烷烃。3.5.3光化学烟雾的控制对策洛杉矶的大气治理情况：洛杉矶西临太平洋，东、南、北三面为群山环抱，处于气象学中西海岸气候盆地之中，大气状态以下沉气流为主，极不利于污染物的扩散；而且常年高温、少雨，日照强烈，给光化学烟雾的形成创造了条件。各方面的不利因素是洛杉矶成为了美国的“雾都”。洛杉矶44%的有机物，55%的NOX，77%

7、的CO是机动车尾气排放造成的。全城70%的地区经常浸泡在高浓度的尾气中。20世纪90年初，NOX、CO、O3均有不同程度的超标。措施：①在洛杉矶市出售的汽车必须是“清洁的”，要求94年后出售的汽车全部安装“行驶诊断系统”，即时监测机动车的工作状态，让超标车辆即时脱离排污状态和接受维修。②鼓励人们乘公共汽车上班，以减少汽车尾气。③是世界上利用风能和太阳能发电最多的地方，在替代清洁燃料的研究方面也处于领先地位。政府通过低息贷款和补贴的方式鼓励人们尝试使用清洁燃料汽车。2）控制臭氧的浓度氮氧化合物和碳氢化合物初始体积分数的大小会影响臭氧的生成量和生成速率。

8、3.6硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染由污染源直接排放到大气中的主要硫氧化物是SO2，人为污染源主要是含硫矿物