试析城市光化学烟雾的形成条件、机理、危害及防治措施

试析城市光化学烟雾的形成条件、机理、危害及防治措施

目录

摘要 (1)

1概述 (1)

1.1 光化学烟雾的概念 (3)

1.2光化学烟雾的来源 (3)

1.3光化学烟雾的例子 (4)

1.4 光化学烟雾的主要污染物及其浓度的日变化规律 (5)

2 光化学烟雾的形成机理

2.1 光化学烟雾的反应机制 (8)

2.2 光化学烟雾的形成过程 (10)

2.3 光化学烟雾的形成条件 (10)

3 光化学烟雾的危害 (11)

4 光化学烟雾的控制 (13)

5 结论 (15)

6 参考文献 (15)

摘要

光化学烟雾是大气污染之一，对人、植物等产生了极大的危害,阻碍了人类现代文明的发展。本文将介绍光化学烟雾对人、植物、材料的危害，并列举了一些国际重大的光化学烟雾造成的危害，而形成机理则从引发反应、基传递反应和平共处五项原则终止反应三个过程来解释说明，简单描述光化学烟雾形成的必要条件、来源及污染物的浓度随时间变化趋势。最后，本文对光化学烟雾提出了可行性的防治措施，如控制污染源、采用散发阻化剂、减少2

NO与

NO的污染、控制大气中的X

烃类浓度比提高人民群众环境保护意识。

关键词：光化学污染光化学烟雾机理

ABSTRACT

Photochemical smog air pollution is one of the to people, and plants produce great harm, the human obstacles to the development of modern civilization. The paper will describe photochemical smog to people, plants, hazardous materials, He cited a number of major international photochemical smog caused harm, and the trigger mechanism from the reaction - transfer reaction termination of the five principles of peaceful coexistence

reaction to the process of the three explanations, simple description of photochemical smog formation of the necessary conditions for the source and concentration of pollutants over time trend. Finally, this article on photochemical smog of the feasibility of control measures, such as pollution control, use of distributed resistance agent, reduce pollution, control of air and hydrocarbon concentrations higher than in the people the sense of environmental protection.

KEY WORDS: photochemical pollution photochemical smog mechanism

1 概述

随着人类社会的不断进步，特别是近代科学技术的迅速发展，给人类带来巨大利益的同时、也产生了大气污染物。当大气中的污染物浓度超过了自然界自身的净化能力时，就造成了大气污染，尤其是在人口、工矿企业高度集中的城市，大气污染更为严重。城市大气污染一般分为煤烟型和光化学烟雾型，前者因燃煤排放引起;后者因汽车尾气及石油化工排放氮氧化物N ox和挥发性有机物VOCS等前体污染物引起。1943年在美国洛物VOCS等前体污染物引起。1943年在美国洛杉矾首次发生了光化学烟雾污染，后来在日本东京和墨西哥城等也发生了光化学烟雾，至今仍是

欧洲、美国和日本等国家的主要环境问题。[]1

我国城市大气污染虽受以煤炭为主

的能源结构的制约，目前仍呈现出明显的煤烟型污染特征，但早在70年代末就在兰州西固石油化工区首次发现了NO x,CH化合物和氧化剂之间发生一系列光化学

反应而生成的二次污染物显示出的蓝色烟雾[]2

。

随着经济的高速发展，我国一些大型城市的汽车数量猛增，汽车尾气排放量也随之大增。近年来，北京、上海、广州、深圳等城市频繁观测到光化学烟雾污染的现象，还有更多的城市即将面临其威胁。目前，因对光化学烟雾产生机理的研究尚不成熟，所以其防治研究也处于探索阶段。本文介绍和探讨了大气光化学烟雾的形成机理，并提出了光化学烟雾的控制方法。希望通过本文的介绍，人们对光化学烟雾有更加深入的了解，并投身于环境保护事业。

1.1 光化学烟雾的概念

氮氧化物(X

NO)主要是指NO和2

NO。NO和2

NO都是对人体有害的气体。氮氧化物和碳氢化合物(HC)在大气环境中受强烈的太阳紫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3O)及其他多种复杂的化合物,统称光化学烟雾。

1.2光化学烟雾的来源

1.2.1在各类工厂和企业中对溶剂和其他化学试剂进行加工、贮存、销售和应用；

1.2.2汽车内燃机中汽油不完全燃烧；

1.2.3各种废物燃烧等。据估计，进入大气的各种烃类总量的三分之一是反应性的，其中有约50％反应性烃来源于汽油燃烧。

1.3光化学烟雾的例子

1943年,美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件。1943年以后，烟雾更加肆虐，以致远离城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘减产。仅19550－1951年，美国因大气污染造成的损失就达15亿美元。1955年，因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达400多人；1970年，约有75％以上的市民患上了红眼病。经过反复的调查研究,直到1958年才发现,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,这些汽车每天消耗约1600T汽油,向大气排放1000多吨碳氢化合物和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烟雾事件。

1952 年发生在伦敦的烟雾事件造成8 000 人死亡，其凶手就是在雾大无风的天气下经久不散的黑色烟尘。这种烟尘属于硫酸型烟尘污染，是燃料( 主要是烟煤燃烧产生的二氧化硫、一氧化碳等与烟尘不断蓄积，加之三氧化二铁粉尘的作用，生成了相当量的硫酸，吸附在烟尘颗粒上或凝聚在雾气中形成的。烟尘是由固体颗粒和液滴所组成的，粒径为0.01～1μm。

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,使一些学生中毒昏倒。同一天,日本的其他城市也有类似的事件发生。此后,日本一些大城市连续不断出现光化学烟雾。日本环保部门经对东京几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 x、HC三种污染物约占总排放量的80%。

[]3

1.4 光化学烟雾的主要污染物及其浓度的日变化规律

继洛杉矶之后，光化学烟雾的污染在世界各地不断出现，如东京、大阪、墨西哥城、伦敦以及澳大利亚、德国等地的大城市，已成为大气污染的严重问题之一。自50年代至今，世界各国对光化学烟雾做了大量的研究工作，并已取得较好的效果。

1.4.1光化学烟雾的日变化曲线[]4

：图1给出了洛杉矶市1965年7月19日白

天时间各种污染物的每小时平均浓度，约在上午7时左右CO和NO浓度上升到一个极大值，这与早上运输高峰时间是一致的，在傍晚可以看到一个较小的峰值。碳氢化合物（HC）浓度虽未画出，但也有类似情况。值得注意的是2

NO的晨峰推迟约3小时，3O峰滞后约5小时。2

NO的晚峰不太明显，3O的晚峰则不出现，这天3O 的最大浓度为0.2ppm左右。