大气专题大气专题2 2光化学烟雾光化学烟雾 蓝色烟雾蓝色烟雾污染物污染物污染区域污染区域光化学烟雾光化学烟雾严重后果严重后果认识光化学烟雾认识光化学烟雾 1.3 1.3 光化学烟雾的变化趋势光化学烟雾的变化趋势§总总体体上上，，白白天天生生成成，，夜夜晚晚消消失失，，污污染物浓度峰值出现在中午和午后染物浓度峰值出现在中午和午后§烃烃类类和和NONO发发生生在在早早上上交交通通高高峰峰时时节节，，此时此时NONO2 2浓度很低浓度很低§随随太太阳阳辐辐射射增增强强，，O O3 3和和NONO2 2浓浓度度逐逐渐渐增增加加，，到到中中午午已已经经较较高高，，一一般般O O3 3和和NONO2 2浓浓度度峰峰值值比比NONO浓浓度度峰峰值值晚晚出出现现4-4-5 5小时§推推断断：：O O3 3、、NONO2 2和和PANPAN主主要要是是二二次次污污染染物§傍傍晚晚虽虽然然交交通通繁繁忙忙，，但但是是日日光光较较弱弱，，因此不足以引起光化学反应因此不足以引起光化学反应 2.1 2.1 光化学烟雾的简单机理光化学烟雾的简单机理 2.1 2.1 光化学烟雾的简单机理光化学烟雾的简单机理光化学烟雾形成反应是一个链反应，光化学烟雾形成反应是一个链反应，链的引发主要是链的引发主要是NONO2 2的光解。
的光解 2.2 2.2 光化学烟雾的烟雾箱模拟光化学烟雾的烟雾箱模拟 研研究究条条件件：：封封闭闭的的容容器器+反反应应气气体体（（丙丙烯烯（（HC））、、NOx、、空空气气））+模模拟太阳光照射拟太阳光照射观察结果：观察结果：Ø 随时间增加，随时间增加，NO向向NO2转化NO消耗）消耗）Ø 由于氧化而大量消耗丙烯（碳氢化合物消耗）由于氧化而大量消耗丙烯（碳氢化合物消耗）Ø 臭氧、臭氧、PAN、、HCHO、、NO2等二次污染物生成等二次污染物生成关键反应：关键反应：Ø NO2光解导致光解导致O3的生成（的生成（光化学反应光化学反应_诱因诱因））Ø 丙烯氧化得到活性自由基，丙烯氧化得到活性自由基，HO,HO2（（自由基链反应自由基链反应_强化强化））Ø 活性自由基促使活性自由基促使NO向向NO2转化转化,同时使同时使PAN、、O3等生成（等生成（结果结果）） 2.2 2.2 烟雾箱模拟的反应过程烟雾箱模拟的反应过程Ø引发反应主要是引发反应主要是NO2光解：光解： NO2+hv(<430nm)→NO+O (NO转化为转化为NO2的引发反应的引发反应) O+O2+M→O3 O3+NO→NO2+O2 Ø碳碳氢氢化化合合物物（（烃烃类类））的的氧氧化化能能够够得得到到大大量量活活性性自自由由基基，，对对活活性性自自由由基基的的引引发发反应主要由于醛类和反应主要由于醛类和NO2光解：光解： NO2+hv→NO+O (自由基发生的引发反应自由基发生的引发反应) RCHO+hv→RCO+H (自由基发生的引发反应自由基发生的引发反应) RH+O→R+HO(自由基增殖反应自由基增殖反应) RH+HO→R+H2O(自由基增殖反应自由基增殖反应) 2.2 2.2 烟雾箱模拟的反应过程烟雾箱模拟的反应过程 R+O2→RO2(自由基增殖反应自由基增殖反应) H+O2→HO2(自由基增殖反应自由基增殖反应) RCO+ O2→RC(O)OO(自由基增殖反应自由基增殖反应)Ø大量的活性自由基大量的活性自由基(HO2 RO2 RC(O)OO)使使NO转化为转化为NO2：： 例如：例如： NO+HO2→NO2+HO NO+RO2→NO2+RO (RO+O2→HO2+R`CHO) NO+RC(O)OO→NO2+RC(O)O (RC(O)O→R+CO2) 所所以以说说，，在在一一个个自自由由基基形形成成之之后后到到他他灭灭亡亡之之前前可可以以参参加加多多个个自自由由基基传传递递反反应应，，正正是是这这种种自自由由基基传传递递过过程程提提供供了了NO转转化化为为NO2的的最最终终条条件件。
NONO2 2既是链反应的引发物质，又是链反应的终止物质既是链反应的引发物质，又是链反应的终止物质既是链反应的引发物质，又是链反应的终止物质既是链反应的引发物质，又是链反应的终止物质 3.1 3.1 硫酸型烟雾及其对比硫酸型烟雾及其对比 由于煤燃烧而排放出来的由于煤燃烧而排放出来的SOSO2 2、颗粒物以及、颗粒物以及由由SOSO2 2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象称为硫酸烟雾型污染污染现象称为硫酸烟雾型污染 特点：特点： 发生在冬季，气温低，湿度高，日光弱发生在冬季，气温低，湿度高，日光弱 SOSO2 2转化为转化为SOSO3 3的氧化反应主要靠雾滴中锰的氧化反应主要靠雾滴中锰、铁、氨的催化作用而加速，硫酸烟雾型污、铁、氨的催化作用而加速，硫酸烟雾型污染属于还原性混合物，称染属于还原性混合物，称还原性烟雾还原性烟雾52年年12月伦敦烟雾月伦敦烟雾 3.1 3.1 硫酸型烟雾及其对比硫酸型烟雾及其对比 3.2 3.2 光化学烟雾的控制措施光化学烟雾的控制措施1.控制反应活性高的有机物的排放控制反应活性高的有机物的排放 反应活性顺序：有内双键的烯烃反应活性顺序：有内双键的烯烃 > 二烷基或三烷基芳烃和有二烷基或三烷基芳烃和有外双键的烯烃外双键的烯烃 > 乙烯乙烯 > 单烷基芳烃单烷基芳烃 > C5以上烷烃以上烷烃 > C2-C5 大多数有机物与大多数有机物与 HO 发生反应，其反应速度常数大体上反映发生反应，其反应速度常数大体上反映了碳氢化合物的反应活性。
了碳氢化合物的反应活性2.控制臭氧的浓度控制臭氧的浓度 NOX、、RH的初始浓度大小，影响的初始浓度大小，影响O3的生成量和生成速度的生成量和生成速度。