光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施---小论文
光化学烟雾的形成、危害及防护措施简介
光化学烟雾形成、危害及防护措施简介摘要:光化学烟雾是城市大气主要污染之一,本文介绍了光化学烟雾的形成机理并提出了防治光化学烟雾的3种有效措施。
关键词: 光化学烟雾;臭氧; PAN;形成;危害;防治汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物,在阳光的照射下发生化学反应,生成臭氧、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯等二次污染物,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象叫光化学污染。
20世纪70年代末,我国兰州西固石油化学工业区首次发现光化学烟雾,1986年在北京也发现了光化学烟雾的迹象,随后,交通发达的上海、广州、深圳等大城市也观测到光化学烟雾的现象【1】。
光化学烟雾是因汽车和石油化工排放的NO x,和挥发性有机物VOC S等前体污染物引起,其特征污染物为O3和过氧乙酰硝酸酯PAN等强氧化剂。
光化学污染现象使大气呈白色雾状(有时带紫色或黄褐色),大气能见度降低。
污染气体强烈刺激人体的某些器官,使人眼发红、流泪,咽喉疼痛,甚至造成呼吸障碍,肺功能异常,有时伴有头痛,严重时会危及人的生命。
光化学烟雾的主要生成物过氧乙酰硝酸酯PAN还会导致皮肤癌。
其氧化性也会使橡胶老化、开裂,植物叶片受害变黄,以致枯死。
1 光化学烟雾的概念和形成条件大气中的氮氧化物(NO x)和碳氢化合物(HC)等一次污染物在阳光照射下发生一系列光化学反应,生成O3、PAN、高活性自由基、醛、酮等二次污染物,人们把参与反应过程的这些一次污染物和二次污染物的混合物(气体和颗粒物)所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾。
光化学烟雾的形成必须具备一定的条件【2】,如前体污染物、气象条件、地理条。
(a)污染物条件:光化学烟雾的形成必须要有NO,、碳氢化合物等污染物的存在。
(b)气象条件:光化学烟雾发生的气象条件是太阳辐射强度大、风速低、大气扩散条件差且存在逆温现象等。
(c)地理条件:光化学烟雾的多发地大多数是在比较封闭的地理环境中,这样就造成了NO x,碳氢化合物等污染物不能很快的扩散稀释,容易产生光化学烟雾。
城市光化学烟雾的形成机制及防治研究进展
城市光化学烟雾的危害综述摘要:本文主要简单介绍了城市光化学烟雾的主要危害,以及简单探讨了光化学烟雾的控制方法。
关键词:光化学烟雾;空气污染Abstract:This paper mainly introduces the main harm of photochemicalsmog,and simply discusses the control method of photochemical smog.Key words:Photochemical smog;the air pollution.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NOx和挥发性有机物VOCs等前体污染物引起。
1943年在美国洛杉矶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。
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光化学烟雾并开展了大气物理和大气化学的大规模综合研究1。
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。
1概述1.1什么是光化学烟雾光化学烟雾是指汽车或工厂烟囱排出废气中的氧化氮及碳氢化合物等,在空气中经太阳紫外线的照射,发生一系列复杂的光化学反应所形成的烟雾。
其有害成分非常复杂,主要是醛类、臭氧及其他有毒氧化物的混合物。
光化学烟雾一般呈浅蓝色(有时带紫色或黄褐色),具有很强的氧化性,可使橡胶开裂,对眼睛和呼吸道有很强的刺激性,损害人体肺功能和伤害农作物,并使大气能见度低。
光化学烟雾的形成机理及防治措施
光化学烟雾的形成机理及防治措施光化学烟雾的形成机理及防治措施1. 引言光化学烟雾是一个重要的环境污染问题,其产生对人类健康和生态系统造成了严重的影响。
烟雾中的有害物质,如二氧化氮(NO2)和臭氧(O3),不仅能够导致呼吸系统疾病,还能损害植物和建筑物。
了解光化学烟雾的形成机理及采取相应的防治措施至关重要。
2. 光化学烟雾的形成机理光化学烟雾的形成主要涉及光化学反应,在大气中的发生。
主要的污染物包括挥发性有机化合物(VOCs)、氮氧化物(NOx)和太阳辐射。
以下是光化学烟雾形成的基本步骤:2.1 VOCs的释放VOCs是一类含有碳氢化合物的化学物质,包括甲烷、乙烯等。
它们可以来自汽车尾气、工业排放和溶剂等。
当这些VOCs进入大气中时,它们会参与后续的光化学反应,并最终形成烟雾。
2.2 NOx的释放NOx是指一类氮氧化物,主要有一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。
它们是烟雾形成中的关键物质,主要来自汽车、火力发电厂和工业排放。
NOx与VOCs相互作用后,在光照的作用下会发生一系列的反应,形成烟雾。
2.3 光化学反应太阳辐射作为催化剂,加速了VOCs和NOx的光化学反应。
这些反应会产生一系列的中间物质,如氧化剂和氮氧化物。
在光照下,这些中间物质会进一步反应,生成烟雾成分,如O3、PAN等。
3. 对光化学烟雾的防治措施为了减少光化学烟雾的形成和减轻其对环境和人类的影响,采取相应的防治措施至关重要。
以下是一些应对措施的建议:3.1 控制VOCs的排放控制和减少汽车和工业排放的VOCs是降低烟雾形成的关键。
这可以通过提高车辆燃料效率、使用低挥发性溶剂,以及加强工业废气的处理等方式来实现。
普及环保意识,鼓励使用无VOCs的清洁产品也是重要的。
3.2 控制NOx的排放类似于VOCs,控制NOx的排放也是减少光化学烟雾的重要措施。
这可以通过改善车辆和工厂的燃烧效率,采用洁净能源替代传统燃料,以及加强大气污染物的监测和管理等方法来实现。
光化学烟雾形成机制及其环境影响
光化学烟雾形成机制及其环境影响下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!摘要光化学烟雾是指大气中由光化学反应产生的可见气溶胶,对环境和人类健康造成重要影响。
刍议光化学烟雾的危害及防治
摘要:汽车是人们生活中最为常见的交通工具,不仅能够为人们出行提供便利,同时在交通运输业中也充当着重要角色。
随着现代社会的进步,汽车的数量不断增加,随之而产生的光化学烟雾问题也日渐严峻。
本篇文章就针对当前的光化学烟雾问题进行了深入的分析,并全面阐述了光化学烟雾的不良影响以及有效的防治措施。
关键词:光化学烟雾危害;不良影响;防止措施随着汽车行业的飞速发展,汽车的保有量也在迅速增加,这种情况所带来的后果就是碳氢化合物和氮氧化物等有害物质释放到空气中的数量会逐渐增多。
据统计,每一千辆汽车平均每天产生3000kg的一氧化碳,200至400kg的碳氢化合物,50到150kg的氮氧化物,除此之外,由于城市中一些高大建筑的阻挡,使污染物不易扩散,最终导致城市上出现稳定的污染层。
在阳光比较强的天气里,氮氧化物在光的照射下就会形成光化学烟雾。
因为光化学烟雾现象在各个地区都有出现,而且出现的频率与遍布的范围在不断增加,所以防治光化学烟雾的污染,提升城市空气的质量的工作就显得尤为重要,刻不容缓。
1 光化学烟雾的基本概念空气中含有大量的含氮化合物和碳氢化合物,这些化合物在太阳的强光照射下,会发生反应,产生一些有害气体和物质,这些物质在空气中以烟雾的形式存在,并且会产生一种浅蓝色的颜色,并且会伴随着一股刺鼻的味道,这种烟雾被称为光化学烟雾。
研究表明,光化学烟雾是一种新型污染现象,其产生原因主要为汽油燃料的燃烧。
但是这类污染并不是在近几年才出现的,早在1946年的美国洛杉矶就发生了类似光化学污染的大气污染。
其形态有时为白色雾状,有时也呈黄褐色和紫色雾状,它所到之处能见度都非常低,而且具有刺激气味,如果眼睛和喉咙长时间处在这种环境下,就会伴有刺痛感。
其次,这种烟雾还能够将一些事物进行氧化,如会导致植物叶子发黄枯死。
光化学烟雾中所含有很多的有害物质,这些有害物质不仅会对环境产生较坏的影响,还会对人的身体产生影响,降低人的免疫力,使得人体很容易发生病害,影响人的健康生活。
光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施
光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施一、引言环境问题是当今世界共同面临的社会问题,主要包括环境污染和生态污染,研究表明,化学污染引起的环境污染尤为严重。
含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大气,在阳光的照射下,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,称为光化学烟雾。
近年来,汽车尾气排放的NOx、CO及随后形成的光化学烟雾,使得许多大城市的空气质量恶化。
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、德国等大城市及我国北京、南京、兰州均发生过光化学烟雾现象。
二、光化学烟雾的形成机理光化学烟雾的形成条件是大气中有氮氧化物和碳氧化物存在,大气温度较低,而且有强烈的阳光照射,这样在大气中就会一系列复杂的反应,生成出一些二次污染物,如O3、醛、PAN、H2O2等。
光化学烟雾是一个链式反应,其中关键性的反应可以简单地分成3组:(1)NO2的光解导致O3的生成:链引发反应主要是NO2的光解,反应如下:NO2 +hv→NO +OO +O2 +M→O3 +MNO +O3→ NO2 +O2.(2)(HC)氧化生成了具有活性的自由基,如HO、HO2、RO2等。
在光化学反应中,自由基反应占很重要的地位,自由基的引发反应主要是由NO2和醛光解引起的:NO2 +hv→NO +ORCHO +hv→RCO +H碳氢化合物的存在是自由基转化和增殖的根本原因:RH +O →R +HORH + HO →R +H2OH + O2 →HO2R + O2→RO2RCO+ O2→[RC(O)O2]其中:R—烷基;RO2—过氧烷基;RCO—酰基;[RC(O)O2]—过氧酰基。
(3)通过以上途径生成的HO2、RO2、[RC(O)O2]均可将NO氧化成NO2。
NO +HO2 →NO2 +HONO +RO2→NO2 +RORO +O2 →HO2 +RCHONO + RC(O)O2→NO2 + RC(O)ORC(O)O→R +CO2其中:RO—烷氧基;RCHO—醛。
光化学烟雾的形成机理与防治措施
光化学烟雾的形成机理与防治措施随着城市化进程的加快,机动车数量不断增加,光化学烟雾问题日益突出。
光化学烟雾是一种由氮氧化物和挥发性有机化合物(VOCs)在阳光作用下形成的有毒有害气体混合物,对人体健康和环境造成严重影响。
本文将介绍光化学烟雾的形成机理以及防治措施。
一、光化学烟雾的形成机理光化学烟雾的形成主要与氮氧化物和VOCs有关。
当大气中的氮氧化物和VOCs在阳光照射下发生反应时,会产生一种称为“臭氧”(O3)的有害气体。
而当臭氧与水蒸气结合形成臭氧酸(H2O2)时,就会进一步加剧光化学烟雾的形成。
具体来说,光化学烟雾的形成过程如下:1. 氮氧化物和VOCs的排放是光化学烟雾的主要原因。
这些污染物主要来自于交通运输、工业生产、建筑施工等人类活动。
2. 在阳光照射下,氮氧化物和VOCs会发生一系列复杂的化学反应,产生大量的自由基和活性氧物种。
3. 这些自由基和活性氧物种会进一步与大气中的水蒸气、氧气等物质发生反应,形成臭氧和H2O2等有害气体。
二、光化学烟雾的危害光化学烟雾对人类健康和环境造成的危害不容忽视。
具体来说,光化学烟雾会导致以下问题:1. 对呼吸系统的影响:吸入光化学烟雾后,人体会出现咳嗽、气喘、胸闷等症状,严重者甚至会引起支气管炎、肺气肿等疾病。
2. 对眼睛和皮肤的影响:光化学烟雾会对眼睛和皮肤造成刺激和损伤,引起眼结膜炎、皮炎等问题。
3. 对生态环境的影响:光化学烟雾会影响植物的生长和发育,破坏生态平衡。
三、光化学烟雾的防治措施为了减少光化学烟雾的危害,需要采取有效的防治措施。
具体来说,可以从以下几个方面入手:1. 加强污染源控制:通过加强工业生产、交通运输等领域的污染源控制,减少氮氧化物和VOCs的排放量。
2. 提高车辆尾气净化率:采用先进的尾气净化技术,提高车辆尾气净化率,减少氮氧化物和VOCs的排放量。
3. 采用清洁能源替代传统能源:采用清洁能源替代传统能源,如太阳能、风能等,减少化石燃料的使用量,从根本上减少氮氧化物和VOCs的排放。
光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施
仅供参考[整理] 安全管理文书光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施日期:__________________单位:__________________第1 页共7 页光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施一、引言环境问题是当今世界共同面临的社会问题,主要包括环境污染和生态污染,研究表明,化学污染引起的环境污染尤为严重。
含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大气,在阳光的照射下,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,称为光化学烟雾。
近年来,汽车尾气排放的NOx、CO及随后形成的光化学烟雾,使得许多大城市的空气质量恶化。
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、德国等大城市及我国北京、南京、兰州均发生过光化学烟雾现象。
二、光化学烟雾的形成机理光化学烟雾的形成条件是大气中有氮氧化物和碳氧化物存在,大气温度较低,而且有强烈的阳光照射,这样在大气中就会一系列复杂的反应,生成出一些二次污染物,如O3、醛、PAN、H2O2等。
光化学烟雾是一个链式反应,其中关键性的反应可以简单地分成3组:(1)NO2的光解导致O3的生成:链引发反应主要是NO2的光解,反应如下:NO2+hv→NO+OO+O2+M→O3+MNO+O3→NO2+O2.(2)(HC)氧化生成了具有活性的自由基,如HO、HO2、RO2等。
在光化学反应中,自由基反应占很重要的地位,自由基的引发反应第 2 页共 7 页主要是由NO2和醛光解引起的:NO2 +hv→NO+ORCHO+hv→RCO+H碳氢化合物的存在是自由基转化和增殖的根本原因:RH+O→R+HORH+HO→R+H2OH+O2→HO2R+O2→RO2RCO+O2→[RC(O)O2]其中:R—烷基;RO2—过氧烷基;RCO—酰基;[RC(O)O2]—过氧酰基。
(3)通过以上途径生成的HO2、RO2、[RC (O)O2]均可将NO氧化成NO2。
光化学烟雾形成的科学原理
光化学烟雾形成的科学原理
光化学烟雾的形成是由光化学反应引起的一种大气污染现象。
它通常
在有大量挥发性有机化合物和氮氧化物存在的地方发生,如工业区和交通
拥堵地区。
光化学烟雾对人类健康和环境造成了很大的威胁,因此对其科
学原理的研究十分重要。
首先,太阳辐射中的紫外线能量可以将一部分氮氧化物(如一氧化氮)激发到能量更高的激发态。
这些激发态氮氧化物可以与有机化合物发生反应,生成一系列的中间产物,如活性羟基自由基(·OH)和羟基过氧自由
基(·HO2)。
这些自由基具有很高的活性,可以进一步参与其他反应。
其次,中间产物会与氮氧化物发生反应,形成臭氧(O3)和二氧化氮(NO2)等有害物质。
例如,·OH自由基与一氧化氮反应会生成二氧化氮,而·HO2自由基与过氧化氮反应会生成臭氧。
臭氧是光化学烟雾中最重要
的成分之一,它具有强烈的氧化性,对呼吸系统和植物生长有很大的影响。
最后,这些有害物质会与大气中的颗粒物或颗粒物表面的水滴结合,
形成气溶胶和烟雾颗粒。
这些颗粒物可以散射和吸收光线,从而导致灰霾
的形成。
此外,这些颗粒物中的有机碳和多环芳烃等化合物对人体健康和
环境也具有潜在的危害。
总之,光化学烟雾的形成是一个复杂的过程,涉及光照、有机化合物
和氮氧化物的相互作用。
这些化学反应生成了一系列有害物质,如臭氧和
颗粒物,对健康和环境造成威胁。
因此,我们需要加强对光化学烟雾形成
机制的研究,以便制定有效的减排措施,保护人类健康和环境。
光化学烟雾的形成机制及其影响
光化学烟雾的形成机制及其影响摘要:光化学烟雾是一种特殊的空气污染,是空气污染物在大气中与阳光发生反应并与排放物结合形成光化学烟雾。
光化学烟雾中的主要空气污染物是碳氧化物(CO,CO2),氮氧化物和硝酸(NO,NO2,HNO3),二氧化硫和硫酸(SO2,H2SO4),悬浮颗粒物(SPM),臭氧(O3),挥发性有机化合物(VOCs)。
尽管光化学烟雾几乎是不可见的,它的危害却非常大,对人体及植物都有所刺激。
关键词:影响;空气;光化学烟雾光化学烟雾是由阳光和碳氢化合物及二氧化氮等污染物的反应引起的。
虽然光化学烟雾通常是看不见的,但它是非常有害的。
在光化学烟雾浓度高的地区,呼吸系统疾病的发病率较其他地区大幅提升。
因此,光化学烟雾被认为是现代工业化的产物。
它存在于所有的现代城市中,在阳光充足、气候温暖干燥、机动车数量众多的城市中更为常见。
由于它与风一起传播,也会影响到人烟稀少的地区。
1.光化学烟雾的形成1.1氮氧化物的形成在自然界中,氧化亚氮(N2O)是由土壤细菌产生的,在大气中氧化亚氮(N2O)会被氧化成一氧化氮(NO)。
一氧化氮(NO)被臭氧氧化为二氧化氮。
高温燃烧是一种人为的二氧化氮源。
随着臭氧对大气中二氧化氮的氧化作用:1.2臭氧的形成(O3)臭氧是由大气中的氧气通过对紫外线吸收而形成的。
①由此可见,臭氧可以不断地被消耗和創造。
臭氧是由阳光下的氮氧化物和碳氢化合物之间的反应,或汽车发动机或电子设备(如复印机)中产生的电火花形成的;在自然界中,雷电作用的下会有臭氧的生成。
臭氧和氮、氢和氯之间也会发生化学反应。
少量的氮氧化物可以破坏大量的臭氧:1.3碳氢化合物的形成碳氢化合物是由氮氧化物和碳氢化合物在阳光下共同反应形成的,汽车发动机的电火花或复印机之类的电子设备也会引起碳氢化合物的生成。
由于汽车的发动机并不总是完全燃烧燃料,汽车尾气里也有少量的碳氢化合物。
部分汽油和有机溶剂无人看管并暴露在空气中,由于这些溶剂在自然界中是具有挥发性的,故而这部分碳氢化合物对人类的健康构成威胁。
光化学烟雾的形成机理与防治措施
Logo
2.光化学烟雾的特征
形成条件
大气中有氮氧化物和碳氢化合物存在。 大气湿度较低,而且有强的阳光照射。 这样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。
Company Logo
Logo
2.光化学烟雾的特征
Company Logo
Logo
一些重要事件 本世纪40年代,美国洛杉矶首次出现了 光化学烟雾。 50年代以来,光化学烟雾污染事件在美 国其他城市和世界各地相继出现,如日 本的东京、大贩,英国的伦敦以及澳大 利亚、德国等的大城市。
Company Logo
Logo
3.光化学烟雾的形成机理 50年代初,美国加州大学的哈根斯密特 (HaggenSmit)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。
大面积地 植树造林
加强监测, 及时报警 采取预防 措施
Company Logo
Logo
Click to edit company slogan .
Logo
Contents
1
2 3 什么是光化学烟雾 光化学烟雾的特征 光化学烟雾的形成机理
4
防治措施
Company Logo
Logo
1.什么是光化学烟雾 汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化 合物(HC)和氮氧化物(NOx)等一次污染 物在阳光中紫外线照射下发生光化学反 应生成一些氧化性很强的O3、醛类、 PAN、HNO3等二次污染物。 人们把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(其中有气体和 颗粒物)所形成的烟雾,称为光化学烟雾。 (photochemical smog)
光化学烟雾的形成机制、危害和防控措施研究综述
光化学烟雾的形成机制、危害和防控措施研究综述摘要:伴随我国经济的持续高速发展,燃料的消耗量逐年增长,大气中一氧化碳、氮氧化物及碳氢化物等污染物的排放量也迅速增长,这些都是形成光化学烟雾的原料。
光化学烟雾一旦形成,影响范围广,其危害性已对城市环境、人体健康、生态环境平衡造成巨大危胁。
因此贯彻节能减排政策,控制大气污染物排放量势在必行。
文章分析了光化学烟雾形成的条件及机理,阐述了造成的危害和防治措施。
[1]关键字:光化学烟雾;危害;机理;防控措施Review on formation mechanism, damage and prevention andcontrol measures of photochemical smogABSTRACT: With the sustained development of our country, and the growth of fuel consumption year by year, carbon monoxide, nitrogen oxides and hydrocarbons such as contamination emissions are also growing rapidly. These are the raw material for the formation of photochemical smog. Once the formation of photochemical smog, it will affect a wide range. And its harmfulness has caused enormous threat for city environment, human health, and ecological balance. Therefore carry out the energy-saving and emission reduction policies, and control the emissions of air pollutants must be done. The paper analyzed the formation, conditions and mechanism of photochemical smog. And set forth the harm and the measures.KEYWORDS: photochemical smog;mechanism;harm;prevention and control measures1.污染事件描述随着中国加入世贸组织,国外汽车进入中国市场和国内汽车行业的崛起,汽车正在进入普通百姓家,使一些大、中城市出现严重的机动车尾气污染。
光化学烟雾的形成以及消除 危害以及对策
光化学烟雾的形成以及消除危害以及对策光化学烟雾是汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NO x)等一次污染物在阳光(紫外光)作用下发生光化学反应生成二次污染物,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(其中有气体污染物,也有气溶胶)所形成的烟雾污染现象,是碳氢化合物在紫外线作用下生成的有害浅蓝色烟雾。
光化学烟雾可随气流漂移数百公里,使远离城市的农作物也受到损害。
光化学烟雾多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。
约在3-4h后达到最大值。
光化学烟雾对大气的污染造成很多不良影响,对动植物有影响,甚至对建筑材料也有影响,并且大大降低能见度影响出行。
光化学烟雾形成过程简述如下: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。
通过光化学烟雾模拟实验,已经初步明确在碳氢化合物和氮氧化物相互作用方面主要有以下基本反应:(1)NO2的光解是光化学烟雾形成的主要起始反应,并生成O3:NO2+ hν → NO + O (1)O + O2+ M → O3 + M (2)O3+ NO → NO2 + O2(3)所产生的O3要消耗在NO的氧化上而无剩余,所以要产生光化学烟雾必需有碳氢化合物存在。
[7](2)碳氢化合物(HC)被-OH、O和O3氧化,产生醛、酮、醇、酸等产物以及中间产物RO2-、HO2-、RC-O(酰基)等重要的自由基:RH + O → RO2- (4)RH + O3→ RO2-+ O (5)RH + -OH → RO2-+ H2O (6)RCHO与-OH反应如下:RCHO + -OH → RC-O(酰基)+ H2ORC-O + O2→ RC(O)O2-(过氧酰基)[7](3)过氧自由基引起NO向NO2转化,并导致O3和PAN等氧化剂的生成(自由基传递形成稳定的最终产物,使自由基消除而终止反应):RO2-+ NO → NO2 + RO-(RO2-包括HO2-)(7)OH + NO → HNO2(8)OH + NO2→ HNO3(9)RC(O)O2-+ NO2→ RC(O)O2NO2(10)由于反应(7)使NO快速氧化成NO2,从而加速NO2光解,使二次产物O3净增。
光化学烟雾
城市污染---光化学烟雾微生物0902班余欢欢 2009243050217关键:光化学烟雾机理危害对策摘要:伴随我国经济的持续商速发展,燃料的消耗最逐年增长,大气中一氧化碳、氮氧化物及碳氢化物等污染物的排放量也迅速增长,这些都是形成光化学烟雾的原料.光化学烟雾一旦形成,影响范围广,其危害性已对城市环境、人体健康、生态环境平衡造成巨大危胁.因此贯彻节能减排政策,控制大气污染物排放量势在必行.文章分析了光化学烟雾形成的条件及机理,阐述了造成的危害和防治措施.光化学烟雾是由于汽车尾气和工业废气排放造成的,一般发生在湿度低、气温在24-32℃度的夏季晴天的中午或午后。
汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮(NO2)被排放到大气中后,在强烈的阳光紫外线照射下,会吸收太阳光所具有的能量。
这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后,会变得不稳定起来,原有的化学链遭到破坏,生成臭氧醛酮酸过氧乙酰硝酸酯等二次污染物新的物质。
这种化学反应被称为光化学反应,其产物为含剧毒的光化学烟雾。
光化学烟雾的形成及其浓度,除直接决定于汽车排气中污染物的数量和浓度以外,还受太阳辐射强度气象以及地理等条件的影响。
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1943年,美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件。
此后,在北美、日本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现这种烟雾。
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。
1970年,美国加利福尼亚州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。
光化学烟雾
浅析光化学烟雾的形成、危害及防治措施(琼州学院10环境工程2班夏蒙蒙10222059 海南三亚572000)摘要:全球工业化进程加快和汽车数量的飞速增加,大量消耗燃料所产生的一氧化碳,氮氧化物,碳氢化合物及碳氧化合物等污染物排放量不断增加。
这些排放的污染物在阳光照射的条件下可以发生化学反应形成的污染现象称为光化学烟雾。
近几年来,光化学烟雾在各地不断出现,如洛杉矶、东京、我国的南京兰州等地均出现过光化学烟雾现象。
本文主要从光化学烟雾的形成机理,危害,防治措施三个方面来说明这一问题。
一.光化学烟雾的形成机理1.光化学烟雾的形成条件大气中有氮氧化物和碳氧化物存在,大气温度较低,而且有强烈的阳光照射,这大气中就会发生一系列复杂的光化学反应,生成出一些二次污染物,如O3、醛、PAN、H2O2等[1]。
2.光化学烟雾形成的链式反应[2]光化学烟雾的形成过程是一个链式反应的过程,可以分为三个部分进行引起光化学烟雾的NOx气体可吸收290-430nm波长的光。
在波长为290-430nm的紫外光照射时,NO2会发生光解[3](1)NO2的光解导致O3的生成:链引发反应主要是NO2的光解,反应如下:NO2+hv→NO +OO +O2 +M→O3+MNO +O3→ NO2+O2.(2)(HC)氧化生成了具有活性的自由基,如HO、HO2、RO2等。
在光化学反应中,自由基反应占很重要的地位,自由基的引发反应主要是由NO2和醛光解引起的:NO2+hv→NO +ORCHO +hv→RCO +H碳氢化合物的存在是自由基转化和增殖的根本原因:RH +O →R +HORH + HO →R +H2OH + O2 →HO2R + O2→RO2RCO+ O2→[RC(O)O2]其中:R—烷基;RO2—过氧烷基;RCO—酰基;[RC(O)O2]—过氧酰基。
(3)通过以上途径生成的HO2、RO2、[RC(O)O2]均可将NO氧化成NO2。
NO +HO2 →NO2+HONO +RO2→NO2+RORO +O2 →HO2+RCHONO + RC(O)O2→NO2+ RC(O)ORC(O)O→R +CO2其中:RO—烷氧基;RCHO—醛。
光化学烟雾的形成_危害及防治
第14卷 第3期地质灾害与环境保护Vol .14, No .32003年9月Jour nal o f Geo log ical Haza rds a nd Env iro nment Preserv ationSeptem ber 2003文章编号: 1006-4362(2003)03-0036-03 收稿日期: 2003-03-24光化学烟雾的形成、危害及防治单志强,陈建华(广西大学资源与环境学院,南宁 530004)摘要: 光化学烟雾是大气污染的一种,它不仅危害人们的健康,而且严重威胁着生态系统的平衡。
本文从光化学烟雾的形成机理、日变化曲线、危害及对其的防治对策等方面进行阐述,以便大家能够对光化学烟雾有一个完整、系统的认识。
关键词: 光化学烟雾;大气污染中图分类号: X 131.1 文献标识码: A1 概述继美国洛杉矶发生光化学烟雾之后,世界各地不断出现,如东京、大阪、伦敦等,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,向大气排放超过1000t 碳氢化合物和400t 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。
目前,由于我国内地汽车油耗量高,污染控制水平低,已造成汽车污染日益严重。
部分大城市交通干道的NO x 和CO 严重超过国家标准,汽车污染已成为主要的空气污染物;一些城市臭氧浓度严重超标,已具有发生光化学烟雾污染的潜在危险。
据报道,广西南宁近期出现了光化学烟雾,在各主要街道,人们感到眼睛刺痛、喉咙发痒、气味难闻。
一层淡蓝色的烟雾在空中弥漫……2 光化学烟雾的概念含有氮氧化物和碳氢化物(HC)等一次污染物的大气,氮氧化物(NO x )主要是指NO 和NO 2。
NO 和NO 2都是对人体有害的气体。
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O 3)及其他多种复杂的化合物,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,称为光化学烟雾。
光化学烟雾形成的原因、过程、机理及危害
光化学烟雾形成的原因、过程、机理及危害(一)光化学烟雾形成的原因:光化学烟雾是在强日光,低湿度条件下, 大气中存在的氮氧化物和碳氢化合物,在阳光照射下发生光化学反应生成二次污染物,如O3、醛、PAN、H2O2等,形成的一种强氧化性和刺激性的烟雾,一般发生在相对湿度较低的夏季晴天,高峰出现在中午或刚过中午,夜间消失。
光化学烟雾呈白色雾状(有时带紫色或黄褐色)。
使大气能见度降低且具有特殊的刺激性气味。
光化学烟雾的形成受气候条件,地理条件及污染物的连续排放情况及化学反应性质等多种因素的影响。
我国城市大气污染情况比较严重,机动车已成为我国大城市大气污染的主要来源,尤其是对于光化学烟雾的形成,是光化学污染的主要来源,主要有以下几个方面:(1)近年来,随着我国经济的持续高速增长和城市化进程的逐步加快,城市居民的交通需求在近二十年内迅速增长,汽车产量和城市机动车保有量大幅增加,机动车污染物排放对城市环境空气质量的污染日趋严重;(2)我国机动车主要集中在大中城市,这些区域建筑物高、道路狭窄、交通繁忙、拥堵严重,污染物不易扩散,加重了城市大气污染。
(3)城市中广大上班族选择开车作为出行工具,在上班早高峰出现拥堵,机动车处于怠速状态,耗油量增加,排放的氮氧化物的浓度增大。
实验数据表明,CO和NO, RH的浓度最大值出现在上午7:30左右,即城市里一天中车辆来往最频繁的时刻,而NO2和O3出现最大值的时间要比NO, CO迟几个小时,同时NO和CO的浓度随之相应降低,这说明NO2, O3并非一次污染物,而是日光照射下光化学作用产生的二次污染物。
傍晚车辆虽也较多,但NO2, 03都浓度较小,这是由于太阳光太弱,已不足以发生光化学反应而生成烟雾了。
(二)光化学烟雾形成过程:光化学烟雾的形成及其浓度,除直接决定于前体污染物即机动车尾气中污染物的数量和浓度以外,还受太阳辐射强度、气象以及地理等条件的影响[1]。
太阳辐射强度是一个主要条件,太阳辐射的强弱主要取决于太阳的高度,即太阳辐射线与地面所成的投射角以及大气透明度等。
光化学烟雾形成机理
光化学烟雾形成机理光化学烟雾是一种颗粒物污染,它主要源于有机物、无机离子和化合物的燃烧,比如燃烧煤炭、木材和汽油。
它和化学污染物一样,都是对人体健康的威胁,可以影响呼吸道系统。
因此,研究光化学烟雾形成机理,对于改善空气质量和化解空气污染具有重要意义。
烟雾生成过程主要包括三个步骤:热量传输、光化学反应和烟雾小颗粒物形成。
首先,热量传输将燃料燃烧产生的温度和能量传输到气体中,使气体中的各种物质产生变化,形成新的物质。
随后,光化学反应会发生,在光照条件下,气体中的物质受到氧化或还原作用,从而生成新的烟雾组分。
最后,烟雾小颗粒物形成过程中,会发生化学反应,燃料气体中的有机物和气体混合物会在热环境中氧化,形成体积小于10微米(PM10)的微小颗粒物,形成烟雾。
光化学反应是影响烟雾生成的重要因素之一。
在光化学反应中,烟雾中各个组分对光能有不同的反应,可以产生氧自由基和还原物质,如氢和氢氧化物,这些物质都可以形成烟雾。
此外,光化学反应还可以生成甲烷、氮氧化物和氯离子,这些物质也可以形成烟雾。
因此,研究光化学反应机理,有助于控制烟雾的污染物组成,从而更有效地改善空气质量。
除光化学反应外,空气中的气压、温度、湿度以及烟雾污染物的种类和浓度也是烟雾生成的重要因素。
当空气中的温度升高,气压降低,湿度增加时,会使烟雾生成条件变得更有利,因此会使烟雾数量更多。
此外,烟雾中的污染物的种类和浓度也会影响烟雾的生成,污染物的浓度越高,烟雾的凝结物积累就会越多,从而形成烟雾。
以上是光化学烟雾形成机理的基本研究,结合实际情况,还要结合现有技术,如催化氧化技术、高效空气过滤技术等,更好地改善空气质量。
只有彻底了解光化学烟雾形成机理,才能正确把握污染控制的措施,有助于降低空气污染,保护人类健康。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
光化学烟雾的危害及其防治
摘要:伴随我国经济的持续高速发展,燃料的消耗量逐年增长,大气中一氧化碳、氮氧化物及碳氢化物等污染物的排放量也迅速增长,这些都是形成光化学烟雾的原料。
光化学烟雾一旦形成,影响范围广,其危害性已对城市环境、人体健康、生态环境平衡造成巨大危胁。
因此贯彻节能减排政策,控制大气污染物排放量势在必行。
本文讲述了光化学烟雾的产生,并简单阐述了其造成的危害和防治措施。
关键词:光化学烟雾;危害;防治措施
一、光化学烟雾的产生
大气中的氮氧化物与碳氢化合物经过紫外线照射发生反应就形成了光化学烟雾。
大气中的氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧,以及农田土壤和动物排泄物中的的转化。
其中,以汽车尾气为主要来源。
二、光化学烟雾的危害
光化学烟雾的成分非常复杂,具有强氧化性,刺激人们眼睛和呼吸道黏膜,伤害植物叶子,加速橡胶老化,并使大气能见度降低。
对人类、动植物和材料有害的主要是臭氧、PAN和丙烯醛、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,并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。
有害影响主要表现在以下几个方面:
1.损害人和动物的健康
人和动物受到主要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、儿童肺功能异常等。
臭氧是一种强氧化剂,在0.1ppm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,引起化学变化,其作用相当于放射线,使染色体异常,使红血球老化。
PAN、甲醛、丙烯醛等产物对人和动物的眼睛、咽喉、鼻子等有刺激作用,其刺激域约为0.1ppm。
此外光化学烟雾能促使哮喘病患者哮喘发作,能引起慢性呼吸系统疾病恶化、呼吸障碍、损害肺部功能等症状,长期
吸入氧化剂能降低人体细胞的新陈代谢,加速人的衰老。
PAN 还是造成皮肤癌的可能试剂。
在1943年美国洛杉矶发生的首宗事件曾引起400多人死亡。
光化学烟雾明显的危害是对人眼睛的刺激作用。
在美国加利福尼亚州,由于光化学烟雾的作用,曾使该州3/4的人发生红眼病。
日本东京1970年发生光化学烟雾时期,有2万人患了红眼病。
研究表明光化学烟雾中的过氧乙酰硝酸酯(PAN)是一种极强的催泪剂,其催泪作用相当于甲醛的200倍。
另一种眼睛强刺激剂是过氧苯酰硝酸酯(PBN),它对眼的刺激作用比PAN大约强100倍。
空气中的飘尘在眼刺激剂作用方面能起到把浓缩眼刺激剂送入眼中的作用。
2.影响植物生长
臭氧影响植物细胞的渗透性,可导致高产作物的高产性能消失,甚至使植物丧失遗传能力。
植物受到臭氧的损害,开始时表皮褪色,呈蜡质状,经过一段时间后色素发生变化,叶片上出现红褐色斑点。
PAN使叶子背面呈银灰色或古铜色,影响植物的生长,降低植物对病虫害的抵抗力。
3.影响材料质量
光化学烟雾会促成酸雨形成,造成橡胶制品老化、脆裂,使染料褪色,建筑物和机器受腐蚀,并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。
4.降低大气的能见度
光化学烟雾的重要特征之一是使大气的能见度降低,视程缩短。
这主要是由于污染物质在大气中形成的光化学烟雾气溶胶所引起的。
这种气溶胶颗粒大小一般多在0.3~1.0μm范围内。
由于这样大小的颗粒实际上不易因重力作用而沉降,能较长时间悬浮于空气中,长距离迁移;它们与人视觉能力的光波波长相一致,且能散射太阳光,从而明显地降低了大气的能见度。
因而妨害了汽车与飞机等交通工具的安全运行,导致交通事故增多。
5.其他危害
光化学烟雾会加速橡胶制品的老化和龟裂,腐蚀建筑物和衣物,缩短其使用寿命。
三、光化学烟雾的防治措施
1.控制污染源,减少氮氧化物和碳氢化合物污染源的排放
预防光化学烟雾主要是控制污染源,减少氮氧化物和碳氢化合物的排放。
NOx(包括NO、NO2等)的主要来源是燃烧,近70%来自于煤炭和燃油的直接燃烧,可见固定燃烧源和机动交通工具及动力机械是NO排放的重要来源。
2.减少固定燃烧源的排放
(1)改善能源结构。
推广使用二次能源,如电等,加强对太阳能、风能、地热等清洁能源的利用。
(2)区域集中供热发展区域集中供暖供热,设立规模较大且安装废气还原处理装置的热电厂和供热站。
(3)推广燃煤电厂烟气脱N技术即废气处理装置。
如选择性催化还原法(SCR)、非选择性催化还原法(SNCR)和吸收法。
选择性催化还原法是以金属铂的氧化物作为催化剂,以氨、硫化氢和一氧化碳等作为还原剂,选择最佳脱硝反应温度,将烟气中的氮氧化物还原为N2。
非选择性催化还原法与选择性催化还原法不同的是非选择性控制一定的反应温度,在将烟气中的氮氧化物还原为N2的同时,一定量的还原剂还与烟气中的过剩氧发生反应。
吸收法是利用特定的吸收剂吸收烟气中的NOx 。
根据所使用的吸收剂,可分为碱吸收法,溶融盐吸收法和稀硝酸吸收法。
(4)推广新型低温燃烧技术,避开NOx易生成区域。
3.减少交通机械和动力装置尾气的排放
NOx和碳氢化合物的另一个重要来源是内燃机等发动机的尾气,而绝大多数交通机械都是由内燃机或者燃气轮机驱动的,包括机动车辆、船舶、飞机、工程机械等。
当燃料在发动机燃烧室里进行燃烧时,由于混合气由化石燃料(汽油、柴油、天然气等)和空气组成,而空气中除了O2外还有更多的N2,因此燃烧高温就使O2和N2反应生成NOx。
内燃机因为燃烧温度高,因此NOx生成量很大。
另外由于燃烧不完全甚至失火等原因,也会排放碳氢化合物。
机动车辆因为总量大并且集中于城市使用,因此对城市空气的污染贡献率很高。
因此控制机动车尾气排放对于预防光化学烟雾有很大的积极作用。
汽油机汽车因为尾气处理技术已经比较普及,所以NOx的排放贡献率已经下降了很多,但以柴油机为动力的汽车、船舶和动力机械等,本身NOx生成量就很高,而且没有低成本的尾气处理技术能够普及,全国且其NOx排放本身就很高,所以已经成为NOx的主要贡献者。
4.利用化学抑制剂
使用化学抑制剂目的是消除自由基,以抑制链式反应的进行,从而控制光化学烟雾的形成。
人们发现二乙基羟胺,苯胺,二苯胺,酚等对氢氧自由基有不同的抑制作用,尤其是二乙基羟胺(DEHA)对光化学烟雾有较好的抑制作用。
在大气中喷洒0.05ppm的二乙基羟胺,能有效抑制光化学烟雾,利于环保。
但在使用的过程中,要注意抑制剂对人体和动植物的毒害作用,并注意防止抑制剂产生二次污染。
5.植树造林
实验证明,树木在一定浓度范围内,吸收各种有毒气体,使污染的空气得以净化。
因此应大力提倡植树造林,绿化环境。
四、结语
随着工业社会的快速发展,汽车越来越多,氮氧化物,硫氧化物,烃类物质的排放不断增加,环境的承载能力一次又一次被挑战,大自然的报复越来越多,人类只能自食其果。
只有我们都意识到问题的严重性和重要性,每个人都能够从小事做起,节约资源,注重环境,那么我们这个美丽的星球会像以前一样蓝,空气也会像以前一样清新。
五、参考文献
[1]王云英.光化学烟雾的形成机理与防治措施[J].安徽化工.2003,(5):40-41
[2]杨菁.光化学烟雾的形成机理及防治措施[J].安阳师范学院学报,(5):101-103
[3]王云英.光化学烟雾的形成机理与防治措施[J].安徽化工.2003,(5):40-41
[4]张宝成,杨良保.光化学烟雾[J].化学教育.2004(6):4-7
[5]石华东.光化学烟雾的产生、危害及防治对策探讨[J].河北环境科学.2011(增刊):99-101
[6]王子亮.光化学烟雾及其化学特征[J].宁波大学学报(理工版).2005,18(2):224-226
[7]张稳婵.光化学烟雾及反之对策的探讨[J].太原师范学院学报(自然科学版).2003,2(3):69-71。