光化学烟雾

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5.2 光化学烟雾形成机理
1
λ 430nm NO 2 hv NO O k2 O O 2 M O3 M k3 O3 NO O 2 NO 2
2
O2 RH HO RO 2 H 2 O O2 RCHO HO RC(O)O 2 H 2 O 2O 2 RCHO hv RO 2 HO 2 CO HO 2 NO NO 2 HO O2 RO 2 NO NO 2 R CHO HO 2 O2 RC(O)O 2 NO NO 2 RO 2 CO 2
5.1 光化学烟雾概念
含有氮氧化物和碳氢化合物等大气一次污染物，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
一 次 污 染 物
氮氧化物 碳氢化合物
二 次 污 染 物
O3 、PAN、 其他(醛、酮等)
混合污染物 光化学烟雾
5.1 光化学烟雾概念
0.3
醛 NO NO2
O3
PAN
0.2
0.1 0:00 4:00
8:00
12:00
16:00
20:00
5.2 光化学烟雾形成机理
0.54 （φ×10-6）
0.45 丙烯 O3
0.36
HCHO 乙醛 PAN
烟雾箱模拟曲线规律
0.27
0.18
NO2
NO
0.09 0 60 120 180 240 t (min) 300
混合物 NOx、CH
物质条件 气象条件 太阳辐射（夏秋、 大气湿度低） 地理位置（60°N~S）
烟雾呈淡蓝色 具有强氧化性
PAN、O3、醛、 酮、酸
大气能见度降低
污染区域位于污染 源的下风向几十到 几百公里
成分
形成条件-6）
碳氢化合物
0.4
日变化曲线规律
，抑制链式反应的进行，从而控制光化学烟雾的形成，促进环境保护
5.5 小结 • 重点：光化学烟雾形成条件和发生机理
物质条件，气象条件，12个反应式
• 难点：光化学烟雾发生机理
• 作业：查阅资料，在课堂知识的基础上，提 出其他适合的光化学烟雾预防措施
3
HO NO 2 HNO 3 RC(O)O 2 NO 2 RC(O)O 2 NO 2 RC(O)O 2 NO 2 RC(O)O 2 NO 2
引发反应
自由基传递反应
终止反应
5.3 光化学烟雾防治对策
防治对策之一： 控制反应活性高的有机物的排放 RO2· HO2· RC(O)O2·
碳氢化合物
+ · OH
O3· PAN
碳氢化合物光反应活性顺序： 内双键的烯烃 >外双键的烯烃、二烷基或三烷基芳烃>乙烯 > 单烷基芳烃 > C5以上烷烃 > C2~C5烷烃
5.3 光化学烟雾防治对策
防治对策之二： 控制O3的浓度 美国控制光化学烟雾污染对策的依据 EKMA(经验动力学模拟方法) O3生成的最大值
5. 光化学烟雾
• 教学目的
1. 掌握光化学烟雾的形成条件 2. 掌握光化学烟雾的发生机理 3. 掌握光化学烟雾的防治对策
5.1 光化学烟雾的概念
“杀人”的烟雾
人和动物
红眼病、胸痛、呼吸衰竭
植物 葡萄减产30%、松林干枯29% 材料 橡胶老化、染料褪色、汽车飞机运行受阻严重
5.4 光化学烟雾防治具体措施
改进技术
安装汽车尾气净化装置、控制汽车尾气排放是防治光化学烟雾的有效途径
改善能源结构
煤和燃料油中含有大量的烃类和N，燃烧过程中极易排放光化学一次污染
物，使用替代能源（天然气、氢气等），采用油气混合动力汽车、氢燃料
汽车
利用化学抑制剂
使用化学抑制剂，如大气中喷洒0.05 ppm的二乙基羟胺(DEHA)可消除· OH