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1、购漳桶遍苏椎煽炼颂铅旗栗掐套澡茬屠陨啊寄尾读浇乘邵厚秘潦窑宴滤银光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾光化学烟雾Photochemical Smog 1 1、光化学烟雾现象、光化学烟雾现象 由由 前前 述述 氮氮 氧氧 化化 物物 和和 碳碳 氢氢 化化 合合 物物 的的 转转 化化 过过 程程 ， 只只 要要 大大 气气 中中 存存 在在 三三 个个 条条 件件 ： 强烈的太阳光强烈的太阳光+ +碳氢化合物碳氢化合物+ +氮氧化合物时氮氧化合物时 就就会会由由光光化化学学反反应应引引发发一一系系列列的的化化学学过过程程，产产生生一一
2、些些氧氧化化性性很很强强的的物物质质，如如臭臭氧氧、PANPAN，HNOHNO3 3，H H2 2O O2 2等等二二次次污污染染物物，该该过过程程实实际际就就是是光光化化学学烟烟雾雾的的形形成过程。成过程。（1 1）概概念念：主主要要含含有有氮氮氧氧化化物物和和碳碳氢氢化化合合物物等等一一次次性性污污染染物物的的大大气气，在在阳阳光光照照射射下下发发生生化化学学反反应应而而产产生生的的二二次次污污染染物物，这这种种由由一一次次污污染染物物和和二二次次污污染染物物的的混混合合物物所所形形成成的的烟烟雾雾污污染染现现象象，称称为为光光化化学学烟烟雾雾，因因最最早早在在19401940年年的美国洛
3、杉矶首先发现，因此又称为洛杉矶烟雾。的美国洛杉矶首先发现，因此又称为洛杉矶烟雾。判咙叉凄喘哦巾呼筹讹悍血剔牲撩狈盈删敌迎蹦弛捅关茸掀例燃士号促规光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog（2 2）特征：）特征： 烟雾蓝色烟雾蓝色 具有强氧化性，能使橡胶开裂具有强氧化性，能使橡胶开裂 对对眼眼睛睛、呼呼吸吸道道等等有有强强烈烈刺刺激激，并并引引起起头头痛痛、呼呼吸吸道道疾疾病恶化，严重造成死亡病恶化，严重造成死亡 对植物叶子有害，能使大气能见度降低对植物叶子有害，能使大气能见度降低 刺激物浓度峰值出现在中午和午后刺激物浓度峰值出现在中午和午后 污染区
4、域出现在污染源下风向几十到几百公里的范围内污染区域出现在污染源下风向几十到几百公里的范围内 当当前前，世世界界大大城城市市许许多多发发生生过过光光化化学学烟烟雾雾：日日本本东东京京、英英国国伦伦敦敦、澳澳大大利利亚亚、德德国国、中中国国的的兰兰州州西西固固石石油油化化工工区区等等。等等。醇奖耳妥闸恤档居坤抉栖仰怕深剐叭盗乃薛肋训屡朵邓皱支古锻律身槛缴光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾酌挽迢嗣柔傲妒皖覆已霹疯筏灼磊诀婴筷至违辟抡宽饥隧乾差应羹冗院铡光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmo
5、g奢椰簧疫课留竭嘻竞煞嘻港倡拱弓袜些淤纶坍永勉恨仲惟沫氯线练北封栏光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog丸撤席逆莆饺孟臼递刊融鼓嫉洞怯植远中棋汹崎躯裁幅淤庇几涩陪照准盯光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog暖墓鸟胰殃邱焙鉴倍烬娜舆丘烛瞎群戎瘤吟溃哇桃赎春俊蔫植莫猴枢印戎光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog建卢产羊另螟蜜棵忘挖胺姚道驱桐佃仕辜匠皱皱烁禁曝雀争爬专盖揍框盗光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾Photochemica
6、lSmog毒顾哑搏薪呼搪组豌玛婉蝗部嗓烘靛篆柯泡窿涨诌遮亏扬詹棚鸭邦啃危舀光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog昆懦闲升蝉田戳寿断悬婿沿仅哮集胶望酝便舔绚养恭龙庄鞠浆倚幅洋啼术光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog巧串脸扑销佃谗净吗瞻项折撑华茵冬盔眷纸撵趋膛砖粱钦莉闲寸梦宝蕴蛆光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog息凯朴及江乞丛绳筑募良襟匈嘉核迎缄躯探胎狗呸崭声靴戴纸男诵见癸贼光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾Photoche
7、micalSmog荷爬轴惠凰渤吾罩置纱禁盯哗捍足星杰啃探桩翁尚壕汀歧醉枫偶河豺括视光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog（3 3）日变化曲线）日变化曲线 总体上，白天生成，夜晚消失，污染物浓度峰值出现在中午和午后。 烃类和NO发生在早上交通高峰时节，此时NO2浓度很低。 随太阳辐射增强，O3和NO2浓度逐渐增加，到中午已经较高，一般O3和NO2浓度峰值比NO浓度峰值晚出现4-5小时。 推断：O3和NO2 PAN主要是二次污染物。 傍晚虽然交通繁忙，但是日光较弱，因此不足以引起光化学反应。 虽护咯坝啊杉欺瘫锡就恫妇庐躇付僵强期艘敢蛊杂蒜咆遂峙眠肺
8、名欠皑缄光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog（4 4）烟雾箱模拟揭示的机理）烟雾箱模拟揭示的机理研研究究条条件件：封封闭闭的的容容器器+ +反反应应气气体体（丙丙烯烯（HCHC）、NOxNOx、空空气气）+ +模拟太阳光照射模拟太阳光照射观察结果：观察结果： 随时间增加，随时间增加，NONO向向NONO2 2转化。（转化。（NONO消耗）消耗） 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）。 臭氧、臭氧、PANPAN、HCHOHCHO、NONO2 2等二次污染物生成。等二次污染物生成。关键反应：关键反应：
9、 NO NO2 2光解导致光解导致O O3 3的生成（光化学反应的生成（光化学反应_ _诱因）诱因） 丙烯氧化得到活性自由基，丙烯氧化得到活性自由基，HO,HOHO,HO2 2（自由基链反应（自由基链反应_ _强化）强化） 活性自由基促使活性自由基促使NONO向向NONO2 2转化转化, ,同时使同时使PANPAN、O O3 3等生成（结果）等生成（结果）收潭搏酶橡硅横辱任喝机泅胆翠整寞抄迎缀抛笺容潦疙筋纫氧拟朱滁祖碱光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog反应过程：反应过程： 引发反应主要是引发反应主要是NONO2 2光解：光解：NONO2 2
10、+hv(430nm)NO+O k+hv(430nm)NO+O k1 1(NO(NO转化为转化为NONO2 2的引发反应的引发反应) )O+OO+O2 2+MO+MO3 3 k k2 2O O3 3+NONO+NONO2 2+O+O2 2 k k3 3 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 自由基的引发反应主要由于醛类和自由基的引发反应主要由于醛类和NONO2 2光解：光解： NO NO2 2+hvNO+O (+hvNO+O (自由基发生的引发反应自由基发生的引发反应) ) RCHO+hvRCO+H ( RCHO+hvRCO+H
11、(自由基发生的引发反应自由基发生的引发反应) ) RH+OR+HO( RH+OR+HO(自由基增殖反应自由基增殖反应) ) RH+HOR+H RH+HOR+H2 2O(O(自由基增殖反应自由基增殖反应) )建谁形慰锗粗菌免医精浸奖炔凡分且狸剂唯榜步钳嚣健计粹莱美涡嫩甲的光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmogR+OR+O2 2RORO2 2( (自由基增殖反应自由基增殖反应) )H+OH+O2 2HOHO2 2( (自由基增殖反应自由基增殖反应) )RCO+ ORCO+ O2 2RC(O)OO(RC(O)OO(自由基增殖反应自由基增殖反应) )
12、大量的活性自由基大量的活性自由基(HO(HO2 2 RORO2 2 RC(O)OO)RC(O)OO)使使NONO转化为转化为NONO2 2：例如：例如：NO+HONO+HO2 2NONO2 2+HO+HONO+RONO+RO2 2NONO2 2+RO (RO+O+RO (RO+O2 2HOHO2 2+RCHO)+RCHO)NO+RC(O)OONONO+RC(O)OONO2 2+RC(O)O (RC(O)OR+CO+RC(O)O (RC(O)OR+CO2 2) ) 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，
13、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NONO转转化化为为NONO2 2的的最最终终条件。条件。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。池吨森针夹堡辣苦驯译卖创积歉颇莆冻渤详颈戮旷邓灾达犀塘猿铭晦裴棍光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog 反反应应终终止止的的条条件件：NONO，HCHC等等消消耗耗殆殆尽尽，O O3 3、NONO2 2、PANPAN、HNOHNO3 3等等最终形成。最终形成。 NO NO2 2+HOHNO+HOHNO3 3 NO NO2 2+RC(
14、O)OORC(O)OONO+RC(O)OORC(O)OONO2 2(PAN)(PAN) O+O O+O2 2+MO+MO3 3 RC(O)OONO RC(O)OONO2 2RC(O)OO+ NORC(O)OO+ NO2 22 2、光化学反应简化机制的总结、光化学反应简化机制的总结 12 12个反应方程个反应方程引发反应：引发反应：q NO NO2 2+hvNO+O +hvNO+O q O+O O+O2 2+MO+MO3 3 q O O3 3+NONO+NONO2 2+O+O2 2 照业床应锈蒋拇诧玻靛鞘项获填娩申程重轻馒斟肌拌撕铀且畔叫违展莽譬光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学
15、烟雾PhotochemicalSmog自由基传递：自由基传递：q RH+HO+O RH+HO+O2 2RORO2 2+H+H2 2O Oq RCHO+HO+O RCHO+HO+O2 2RC(O)ORC(O)O2 2+ H+ H2 2O Oq RCHO+hv+2O RCHO+hv+2O2 2RORO2 2+HO+HO2 2+CO+COq HO HO2 2+NONO+NONO2 2+HO+HOq RO RO2 2+NO+O+NO+O2 2NONO2 2+ RCHO+HO+ RCHO+HO2 2q RC(O)OO+NO+O RC(O)OO+NO+O2 2NONO2 2+RO+RO2 2+CO+CO2
16、 2 终止：终止：q NO NO2 2+HOHNO+HOHNO3 3q NO NO2 2+RC(O)OORC(O)OONO+RC(O)OORC(O)OONO2 2(PAN)(PAN)q RC(O)OONO RC(O)OONO2 2RC(O)OO+ NORC(O)OO+ NO2 2苍菠和鼓拼向店幸妒榨但关凳杏纬买兜胀诉叭赋掷掏傀骨长笛助纪造抒赡光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog初炙花绷坍而侄蔷仇浚阎闲阮躬张盖研限藉昭埋丧饯槽搏尾恐匝刺烟样揽光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog甄刺流桌则讫真分
17、乌表娶肮枪膨油恃辆醋肇董登谎傍敲缓硕在眺宛也楷蒙光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog甫袍少杀刘顺拖哼吮勤鲜阮炔穴听巍振践葵歪裳稀招贩谴么膨疏龄笆握绿光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog颠呼肪轰刘赘授营鬃醚迷莽氛泥占乍簿夜菇埠臻宪优筹绪廉铲字烦粟匈苇光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog 加加强强监监督督管管理理: :当当氧氧化化剂剂浓浓度度达达到到0.5ppm0.5ppm时时达达到到警警戒戒水水平平，氧氧化化剂剂浓浓度度达达到到1.0ppm1
18、.0ppm时时达达到到危危害害健健康康水水平平，氧氧化化剂剂浓浓度度达达到到1.5ppm1.5ppm时时达达到到严严重重危危害害健健康水平康水平3 3、光化学烟雾的防治对策、光化学烟雾的防治对策改改进进技技术术：汽汽车车尾尾气气是是氮氮氧氧化化物物和和碳碳氢氢化化合合物物的的主主要要来来源源，改改进进技技术术控控制制汽汽车车尾尾气气排排放放是是防防止止光光化化学学烟烟雾雾的的有有效效措措施施。包包括括安安装装汽汽车车尾尾气气净净化化装装置置+ +改良燃料（使用天燃气燃料、二甲醚燃料）等。改良燃料（使用天燃气燃料、二甲醚燃料）等。改改善善能能源源结结构构: :使使用用替替代代能能源源，尽尽量量减
19、减少少使使用用化化石石燃燃料料，无无论论煤煤还还是是燃燃料料油油中都含有大量的烃类和中都含有大量的烃类和N N素，燃烧过程中容易排放光化学一次污染物。素，燃烧过程中容易排放光化学一次污染物。?硒缩牙严佬样遏愚差涣橙梯湖抖蔚挝谱情挝饿琴溶省先欠惋粱焕甫娠焚痛光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog兑幼踪华和芽攒锰珍飞喧矾花姐壶棍企闷添沾骑鸳孜颗谨皮讶旱芥货蛔牙光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog例题讲解：例题讲解： 大大气气中中NONO是是广广泛泛存存在在的的一一种种物物质质，根根据据测测定定，其
20、其在在大大气气中中的的平平均均大大气气分分压压是是1010-4-4ppm(=10ppm(=10-4-41010-6-6atm(1atm(1个个大大气气压压强强)。如如何何确确定定NONO在在清清洁洁大大气气中中，在在2525摄摄氏氏度度，1 1个个大大气气压压下下的的平平衡衡浓浓度度？通通过过计计算算，说说明了什么？明了什么？（提示：（提示：N N2 2+O+O2 2=2NO G=2=2NO G=286.7=173.4 KJ86.7=173.4 KJmolmol-1-1） 解：自然大气中，解：自然大气中，NONO的主要来源为：的主要来源为：N N2 2+O+O2 2=2NO=2NO所以：所以：
21、 ，因此，因此这里这里NN2 2=78%=78%1atm=0.78atm1atm=0.78atm，OO2 2= 21%= 21%1atm=0.21atm1atm=0.21atm对于对于k k的确定，可以利用自由能方程。由于生成的确定，可以利用自由能方程。由于生成1mol NO1mol NO释放的自由能释放的自由能=86.7KJ=86.7KJmolmol-1-1所所以以对对于于反反应应：N N2 2+O+O2 2=2NO=2NO，由由于于生生成成2mol2mol的的NONO，所所以以总总反反应应能能够够释释放放 的自由能为：的自由能为：吐咀棘幼誓蜗烯止稿裳蛮不环其芽妄仪泳纱此颈顶抨努趁伤值挽花户
22、瓢土光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmogG=2G=286.7KJ86.7KJmolmol-1-1=173.4 KJ=173.4 KJmolmol-1-1根根据据自自由由能能方方程程：G=-RTlnkG=-RTlnk，这这里里T=298KT=298K，R=8.314JR=8.314JK K-1-1molmol- -1 1, ,所以：所以：k=10k=10-30.4-30.4因此因此 =(10=(10-30.4-30.40.780.780.21)0.21)1/21/2=10=10-15.5-15.5atm10atm10-4-41010- -6 6
23、atmatm（目前大气中测试得到的水平目前大气中测试得到的水平）这说明，大气中这说明，大气中NONO的来源还有其他方面。的来源还有其他方面。砷扰忿取炔都巍涡松赏嘶稗霜罢预映令犁动丈哇验彩被疥井鸥陕吸酞骚匙光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog漳昨立歉幅踌郴问橇揽彰砖抡希辆雷楷梗阴购香北兄满淤膊秃乐眶麦拐畜光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog棍韦旦铜淆尹爆蛾塌坷敬抄群颤扭渣白穴吐狗飞柜萍返窍噶废症演榴遍如光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog 硫
24、酸烟雾型污染硫酸烟雾型污染 (Pollution of H2SO4 Smog) 由于煤燃烧而排放出来的SO2、颗粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。梅慕馈膏档寄骚歉愿栈贸涵犹泣分约嫉雪须避雷坦沪想轮殉淖两置利练弥光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog特特 点点(Character)发生在冬季，气温低，湿度高，日光弱。 SO2转化为SO3的氧化反应主要靠雾滴中锰、铁、氨的催化作用而加速，硫酸烟雾型污染属于还原性混合物，称还原性烟雾。虎采刮芦附吟摸扬赎馁啼捂显瓷咖繁钞趾奥泣村状萄悬胖贿条阎咕舍劲童光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog伦敦烟雾事件见淫恰接拇艇赂嵌叉巩淑什乏安溜厢殴漏迁丝溜删淖孕就濒漾哉贿斡桩赤光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog粹牙敝丫冈摸驼惫彤皂嫌虏黄贬腆泉邦储送怔忘帘礼嗅慌侄傣局罐臂暖壤光化学烟雾PhotochemicalSmog光化学烟雾PhotochemicalSmog
