高中化学 光化学烟雾PPT文件 精品

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。与此同 时，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、NOx、HC三种污染物约 占总排放量的80%。
经过研究表明，在60N（北纬）～60S（南纬）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。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。
③过氧自由基引起NO向NO2的转化,并导 致O3和PAN等的生成
光化学烟雾的其他反应机制
污染空气中的二氧化硫(SO2)会被HO、 HO2和O3等氧化而生成硫酸(H2SO4)和硫 酸盐,成为光化学烟雾中气溶胶的重要成 分。碳氢化合物中挥发性小的氧化产物 也会凝结成气溶胶液滴而使能见度降低。
光化学烟雾主要危害
组成成分
光化学烟雾包括以下几种物质： • 氮氧化物，例如二氧化氮 • 对流层臭氧 • 挥发性有机化合物 • 硝酸过氧化乙酰 • 醛类 • 酮类
光化学烟雾反应机制
①污染空气中 NO2的光解是光化学烟雾形成 的起始反应。
②碳氢化合物被HO、O等自由基和O3氧 化，导致醛、酮、醇、酸等产物以及重要 的中间产物──RO2、HO2、RCO等自由 基的生成。
3、过氧自由基引起NO向NO2的转化， 并导致O3和PAN等的生成。
光化学反应中生成的臭氧、醛、酮、醇、 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。
光化学烟雾特征
光化学烟雾的表现特征是烟雾弥漫，大气 能见度降低。光化学烟雾一般发生在大气 相对湿度较低、气温为24～32℃的夏季晴 天，污染高峰出现在中午或稍后。 光化学烟雾是一种循环过程，白天生成， 傍晚消失。污染区大气的实测表明，一次 污染物HC及一氧化氮(NO)的最大值出现在 早晨交通繁忙时刻
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.Ippm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。
1997年夏季，拥有80万辆汽车的智利首都 圣地亚哥也发生光化学烟雾事件。由于光 化学烟雾的作用，迫使政府对该市实行紧 急状态：学校停课、工厂停工、影院歇业， 孩子、孕妇和老人被劝告不要外出，使智 利首都圣地亚哥处于“半瘫痪状态”。在 北美、英国、澳大利亚和欧洲地区也先后 出现这种烟雾。
光化学烟雾产生
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。
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。
化学反应过程
1、污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成 的起始反应。 NO2==NO+O（条件为光照） O+O2==O3 2NO+O2==2NO2
2、碳氢化合物被HO、O等自由基和臭氧氧 化，导致醛、酮、醇、酸等产物以及重要 的中间产物RO2、HO2、RCO等自由基的 生成。
主要事例
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。
城雾
大气中因光化学反应而形成的有害混合 烟雾。光化学烟雾指的是一系列对环境 和健康有害的化学品。它们称之为光化 学烟雾是因为它们由最初的污染物质光 解而产生的。光化学烟雾是一种淡蓝色 烟雾，属于大气中二次污染物。
光化学烟雾简介
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（O3）、 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 雾污染现象叫做光化学烟雾。
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。鉴于光化学烟 雾的频繁发生及其造成危害巨大，如何控制其形成已成为令人注目的研究课题。
O3的浓度升高是光化学烟雾污染的标志。 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、加拿大、德意志联邦共和国、 澳大利亚、荷兰等国的一些大城市都发生过。1974年以来，中国兰州的西固 石油化工区也出现光化学烟雾。近年来，一些乡村地区也有光化学烟雾污染 的迹象。