光化学烟雾(一).ppt

《光化学烟雾(一).ppt》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、光化学烟雾（一）光化学烟雾光化学烟雾氮氧化物的转化⒈大气中的含氮化合物⒉氮氧化物的气相转化⒊NOX的液相转化⒋氮氧化物污染的危害性⒌氮氧化物污染的控制碳氢化合物的转化（下次介绍）光化学烟雾现象含有氮氧化物(NOX)和碳氢化合物(HC)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（氧化性很强的O3、醛类、PAN、HNO3），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就称为光化学烟雾现象。1943年美国洛杉矶首先发生严重的光化学烟雾事件，故又称“洛杉矶型烟雾”。洛杉矶烟雾事件1943年5~10月，美国

2、洛杉矶市大量汽车废气产生的光化学烟雾，致使大多数居民患上了眼睛红肿、喉炎、呼吸道疾患恶化等疾病。每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾。1943年以后，烟雾更加肆虐，以致在城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林枯死，柑橘减产。仅1950-1951年，美国造成的损失就达15亿美元。1955年，因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上老人达400多人。1970年，约有75%以上的市民患上了红眼病。洛杉矶烟雾事件光化学烟雾主要污染源：汽车尾气NOx＋CHUV浅蓝色混和烟雾O3(85%)过氧酰基硝

3、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；②碳氢化合物；③强的日光照射（紫外光）在大气中就会发生一系列复杂的反应，生成一些二次污染物，如O3、醛、PAN、H2O2等。光化学烟雾一般发生在大气湿度较低、气温为24～32℃的夏季晴天，污染高峰出现在中午或午后。光化学烟雾是一种循环过程，白天生成，傍晚消失。光化学烟雾光化学氧化

4、剂的生成不仅包括光化学氧化过程，而且还包括一次污染物的扩散输送过程。因此，光化学烟雾不只是城市的问题，而且是区域性的污染问题。短距离传输可造成O3等的最大浓度出现在污染源的下风向；中尺度传输可使O3等扩展至约百公里的下风向；如果同大气高压系统相结合可传输几百公里。所以，一些乡村地区也有光化学烟雾污染的现象。光化学烟雾出现地域经过研究表明，在60N～60S之间的一些大城市，都可能发生光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。随着光化学反应的不断进行，反应生成物不断蓄积，光化学烟雾的浓度不断升高约3h~4h后达到最大值

5、。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。20世纪40年代之后，随着全球工业和汽车业的迅猛发展，光化学烟雾污染在世界各地不断出现，如美国洛杉矶、日本东京、大阪、英国伦敦、澳大利亚、德国等大城市及中国北京、南宁、兰州均发生过光化学烟雾现象。光化学烟雾预警50年代初，美国加州大学的哈根斯密特(HaggenSmit)初次提出了有关光化学烟雾形成的机理：认为洛杉矶光化学烟雾是由汽车排放尾气中的氮氧化物(NOX)和碳氢化合物(HC)在强太阳光作用下，发生光化学反应而形成的；确定空气中的刺激性气体为臭氧。臭氧浓

6、度升高是光化学烟雾污染的标志。世界卫生组织和美国、日本等许多国家均把臭氧或光化学氧化剂(NO2、PAN等)的水平作为判断大气质量的标准之一，并据此来发布光化学烟雾的警报。烃和NOX最大值发生在早晨交通繁忙时刻，这时醛和O3浓度很低。随着太阳辐射的增强，醛、O3的浓度迅速增大，它们的峰值通常比烃和NOX峰值晚出现4~5h。由此可以推断，O3和醛是在日光照射下由大气化学反应而产生的，属于二次污染物。早晨由汽车排放出的尾气是产生这些光化学反应的直接原因。傍晚交通繁忙时刻，虽然仍有较多汽车尾气排放，但由于日光已较弱，不足以引起光化学反应

7、，因而不能产生光化学烟雾现象。光化学烟雾日变化曲线(ManahanSE,1984)含氮化合物的转化⒈大气中的含氮化合物⒉含氮化合物的气相转化⒊氮氧化物的液相转化⒋氮氧化物污染的危害性⒌氮氧化物污染的控制⒈大气中的含氮化合物大气中主要含氮化合物有N2O、NO、NO2、HNO2、HNO3、亚硝酸酯、硝酸酯、亚硝酸盐等。其中NO和NO2统称为总氮氧化物，是大气中最重要的污染物之一，它能参与酸雨及光化学烟雾的形成，而N2O是温室气体，它的效果是二氧化碳的296倍。⑴氧化亚氮（N2O）无色气体，是清洁空气的组分，是低层大气中含量最高的含氮

8、化合物。主要来自天然源，即环境中的含氮化合物在微生物作用下分解而产生的。土壤中的含氮化肥经微生物分解可产生N2O，这是人为产生N2O的原因之一。NO3-+2H2+H+→1/2N2O+5/2H2O性质:N2O在对流层中十分稳定，几乎不参与任何化学反应，进入平流层后