第二章大气环境化学〔第三次课〕.ppt

六．光化学烟雾 1、定义　含有氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物的大气，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，称为光化学烟雾。 形成条件 有氮氧化物和碳氢化合物存在（以石油为燃料） 有强的阳光照射 湿度较低 风力不大 2、光化学烟雾形成的简化机制 光化学烟雾形成的反应机制可概括为如下12个反应来描述 引发反应 自由基传递反应 终止反应 3、光化学烟雾的控制对策 有内双键的烯烃＞二烷基或三烷基芳烃和有外双键的烯烃＞乙烯＞单烷基芳烃＞C5以上的烷烃＞C2－C5的烷烃 EKMA(Empirical Kinetic Modeling Approach)方法：已知氮氧化物和碳氢化物初始浓度的大小会影响O3的生成量和生成速度。对于不同的[RH]0和[NOx]0都可以得到一个O3生成的最大值。此最大值与[RH]0和[NOx]0作图，可以绘出O3最大值的等值线图（即臭氧等浓度曲线模式OZIPP (Ozone Isopleth Plotting Package)）。 1）控制反应活性高的有机物的排放 2）控制臭氧的浓度 GB18352.3-2005取代了GB18352.2-2001 轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段) 七．硫氧化物的转化及硫酸型烟雾污染 1、二氧化硫的气相转化 i SO2的直接光氧化 ii SO2被自由基氧化 iii SO2被氧原子氧化 首先 其次 最后 2、硫酸烟雾型污染 伦敦型烟雾与洛杉矶烟雾比较 项目 伦敦型 洛杉矶型 概况 发生较早（1873年），至今多次出现 发生较晚（四十年代初），发生光化学反应 污染物 颗粒物、SO2、硫酸雾等 碳氢化合物、NOx、O3、PAN、醛类等 燃料 煤 汽油、煤气、石油 气象条件 季节 冬 夏、秋 气温 低（4℃以下） 高（24℃以上） 湿度 高 低 日光 弱 强 臭氧浓度 低 高 出现时间 白天夜间连续 白天 毒性 对呼吸道有刺激作用， 严重时导致死亡 对眼和呼吸道有强刺激作用。O3等氧化剂有强氧化破坏作用，严重时可导致死亡 硫酸烟雾也称伦敦烟雾，它主要是由于燃煤而排放出来的SO2、颗粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒所造成的大气污染现象。 八．酸沉降 酸沉降 干沉降： 湿沉降： 指大气中的酸性物质在重力或气流的作用下直接迁移到地面的过程。 指通过降水（如雨、雪雾、冰雹等）将大气中的酸性物质迁移到地面的过程。这种过程也叫酸性降水。 1．降水的pH 在未被污染的大气中，可溶于水且含量比较大的酸性气体是CO2。如果只把CO2作为影响天然降水的因素，根据： 得　pH=5.6 其中大气中CO2体积分数为330×10－6；CO2分压为3.04×10－4大气压 2．降水pH值的背景值 以天然本底硫的影响作背景值，雨水与天然本底硫平衡时的pH为5.0。如果雨水pH小于5.0，就可以确信人为影响存在。 3．人们关心的降水的组成 离子成分：SO42-、NO3-、Cl-、 NH4+、Ca2+、H+。 有机酸：有机弱酸如甲酸、乙酸 金属元素：尤其有毒金属元素。如：Hg、As、Cd 4．酸雨的化学组成 雨水样品通常分析测定的化学组分有如下几种离子： 阳离子：H+、Ca2+、NH4+、Na+、K+、Mg2+ 阴离子：SO42-、NO3-、Cl-、HCO3- 我国酸雨中主要离子组分是SO42-、NO3-、Ca2+、NH4+。 1、对降水的pH有贡献的不仅有CO2，还有其它的物质； 2、世界某些降水背景点的pH如中国丽江、太平洋凯瑟琳、印度洋阿姆斯特丹岛、北冰洋阿拉斯加、大西洋委内瑞拉和百慕大群岛。 因为这些离子参与了地表土壤的平衡，对陆地和水生生态系统有很大影响。 5．影响酸雨形成的因素 1）酸性污染物的排放及其转化条件 2）大气中的氨 3）颗粒物酸度及其缓冲能力 4）天气形势的影响 降水酸度的时空分布与大气中SO2和降水中SO42-浓度的时空分布存在着一定的相关性。也就是说，某地SO2污染严重，降水中SO42-浓度就高，降水的pH值就低。 NH3是大气中唯一的常见气态碱。易溶于水，能与酸中和。 颗粒物对酸雨的形成有两方面的作用，一是所含的金属可催化SO2氧化成硫酸；二是其酸度的大小决定的缓冲能力的大小。 如果气象条件和地形有利于污染物的扩散，则大气中污染物浓度降低，酸雨就减弱，反之则加重。 5）土壤的性质 6．酸雨的空间分布 7．酸雨的危害 降水pH 5. 6的区域主要分布在秦岭淮河以南、青藏高原以东的西南、华中、华南及华东地区；北方地区只有青岛、图们。 1）对水生生态的影响 在我国还没有发现酸雨造成水体酸化或鱼类死亡等事件的明显危害,但在全球酸雨危害最为严重的北欧、北美等地区,有相当一部分湖