[精品]专题论文(环境化学)

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1、光化学烟雾一、光学烟雾的发现与发生原理含有氮氧化合物和碳氢化合物等一次污染的大气，在阳光照射下发生光化学反应而产牛二次污染物，这种山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。即汽车、工厂等污染源气的碳氢化合物（CH）和氮氧化物（NOx）等一次污染物，在阳光的作用下发生化学反应，生成臭氧（03）、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现彖叫做光化学烟雾。所谓氮氧化物（NOJ主要是指NO和NO?。NO和NO?都是对人体有害的气体。氮氧化物和碳氮化合物（HC）在大气环境中受强烈的A阳紫

2、外线照射后产生一种新的二次污染物…-光化学烟雾，在这种复杂的光化学反应过程中，主要生成光化学氧化剂（主要是0"及其他多种复杂的化合物，统称光化学烟雾。经过研究表明，在60（N（北纬）〜60（S（南纬）Z间的一些大城市，都町能发生光化学烟雾。光化学烟雾主要发牛在阳光强烈的夏、秋季节。随着光化学反应的不断进行，反应牛成物不断蓄积,光化学烟雾的浓度不断升髙，约3h〜4h后达到最大值。这种光化学烟雾可随气流飘移数百公里，使远离城市的农村庄稼也受到损害。1943年，美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学朋雾事件，此后，在北美、H本、澳人利亚和欧洲部分地区也先后出现这种烟雾。刚开

3、始，人们还被烟雾美丽的色彩所吸引，但很快人们就开始感到鼻子、眼睛受到刺激，许多人喉头发炎，并感到不同程度的头痛，人们的生活、工作陷入了巨大的混乱Z中。事后，科学家们仔细调查取证，反复研究了七八年Z久,终于揭开了蓝色烟雾Z谜，蓝色烟雾其实是一种光化学烟雾。到1958年才发现，原来光化学烟雾的产生与汽车尾气排放有着直接关系。汽车尾气的主要成分是一氧化碳、碳氛化合物（用HC表示）、氮氧化物（用NOo表示）和铅化合物。在强H照和低温度逆温气象条件下，排放到大气中的碳氢化合物和氮氧化物（称它们为一次污染物）在阳光辐射下发纶光化学反应产生臭氧、醛类、过氧乙酸硝酸酯等二次污染物，

4、它们与一次污染物混合，即形成光化学烟雾。它的活动性极强，可随气流漂移数百公里，使远离城市的农作物也受到损害，是一-种区域性的污染问题。这一事件是由于洛杉矶市拥有的250万辆汽车排气污染造成的，这些汽乍每天消耗约1600t汽油，向大气排放1000多吨碳氛化合物和400多吨氮氧化物，这些气体受阳光作用，酿成了危害人类的光化学朋雾事件。1970年，美国加利福尼亚洲发生光化学烟雾事件，农作物损失达2500多万美元。1971年,日本东京发生了较严重的光化学烟雾事件，使一些学生屮毒昏倒。同一天，日本的其他城市也有类似的事件发生。此后,F1本一些大城市连续不断出现光化学烟雾。FI

5、本环保部门经对东京儿个主要污染源排放的主要污染物进行调查后发现，汽车排放的CO、NO.*、HC三种污染物约占总排放量的80%o通过对光化学烟雾形成的模拟实验，已经初步明确在碳氢化合物和氮氧化物的相互作用方面主要有以下过程：1、污染空气中NO2的光解是光化于烟雾形成的起始反应。化学式：NO2==NO+O（条件为光照）0+02==032NO+O2==2NO2分析：2NO2（排放的）==2NO+2O（条件为光照）20[（1）式中的0]+202（空气中的）==203（刺激性气体）2N0[（1）式中的NO]+O2==2NO2（生成N02,开始继续反应）综合一下：302==20

6、3（光照，N02）2、碳氢化合物被HO、O等自由基氧化，导致醛、酮、醇、酸等产物以及重要的中间产物R02、H02、RC0等自由基的生成。3、过氧自由基引起N0向N02的转化，并导致03和PAN等的生成。光化学反应屮生成的臭氧、醛、酮、醉、PAN等统称为光化学氧化剂，以臭氧为代表，所以光化学烟雾污染的标志是臭氧浓度的升高。二、光化学烟雾的主要危害光化学烟雾对人、畜、农作物、工业产品、建筑物等都有危害作用。这种烟雾使人的眼、鼻、气管、肺粘膜受到反复性刺激，岀现流眼泪、红眼睛、起床、咳嗽等症状。受害严重者呼吸困难、头晕、发烧、呕吐、恶心等。氏期伤害可引起肺功能衰退、支气管

7、炎、肺癌等。可能由于口光照射情况不同，光化学烟雾除显淡蓝色外，有时带紫色，有时带褐色光化学烟雾能在空气中远距离传播。光化学烟雾可使环境的能见度降低。对人类、动植物和材料有害的主耍是臭氧、PAN和内烯醛、甲醛等二次污染物。臭氧、PAN等还能造成橡胶制品的老化、脆裂，使染料褪色，并损害汕漆涂料、纺织纤维和赠料制品等。有害影响主要表现在以下儿个方面：1.损害人和动物的健康人和动物受到主耍伤害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能界常等。臭氧是一种强氧化剂，在O.lppm浓度时就具有特殊的臭味。并可达到呼吸系统的深层，刺激下气道黏膜，引起化学