光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施(一)

光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施(一)

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+O

O+O2+M→O3+M

NO+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+O

RCHO+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+HO

RH+HO→R+H2O

H+O2→HO2

R+O2→RO2

RCO+O2→RC（O）O2]

其中：R—烷基；

RO2—过氧烷基；

RCO—酰基；

RC（O）O2]—过氧酰基。