大气环境化学大气颗粒物

1、大气环境化学大气颗粒物第1页，共14页，2022年，5月20日，14点54分，星期二2、特征与危害1） 烟雾蓝色2）具有强氧化性3）对眼睛、呼吸道等有强烈刺激，并引起头痛、呼吸道疾病恶化，严重造成死亡4）对植物叶子有害，能使大气能见度降低第2页，共14页，2022年，5月20日，14点54分，星期二伦敦烟雾事件第3页，共14页，2022年，5月20日，14点54分，星期二光化学烟雾第4页，共14页，2022年，5月20日，14点54分，星期二3、日变化曲线1）白天生成，夜晚消失，污染物浓度峰值出现在中午和午后。2）烃类和NO发生在早上交通高峰时节，此时NO2浓度很低。3） 随太阳辐射增强，O3

2、和NO2浓度逐渐增加，O3和NO2浓度峰值比NO浓度峰值晚出现几个小时 推断：O3和NO2PAN主要是二次污染物。第5页，共14页，2022年，5月20日，14点54分，星期二4、烟雾箱模拟揭示的机理 研究条件：封闭的容器+反应气体（丙烯（HC）、NOx、空气）+模拟太阳光照射1）观察结果： 随时间增加，NO向NO2转化。（NO消耗） 由于氧化而大量消耗丙烯（碳氢化合物消耗）。 臭氧、PAN、HCHO、NO2等二次污染物生成。第6页，共14页，2022年，5月20日，14点54分，星期二2）关键反应（3个） NO2光解导致O3的生成（光化学反应_诱因） 丙烯氧化得到活性自由基HO,HO2（自由

3、基链反应_强化） 活性自由基促使NO向NO2转化,同时使PAN、O3等生成（结果）3）反应过程 第一阶段：引发反应(自由基产生) A 、主要是NO2光解 NO2+hv(430nm)NO+O k1(NO转化为NO2的引发反应) O+O2+MO3 k2 O3+NONO2+O2 k3第7页，共14页，2022年，5月20日，14点54分，星期二 B、RCHO+hvRCO+H 引发碳氢化合物产生活性自由基第8页，共14页，2022年，5月20日，14点54分，星期二第二阶段：碳氢化合物（烃类）的氧化能够得到大量活性自由基（传播自由基） RH+OR+HO (自由基增殖反应) RH+HOR+H2O(自由基

4、增殖反应)R+O2RO2 (自由基增殖反应)H+O2HO2 (自由基增殖反应)RCO+ O2RC(O)OO (自由基增殖反应)第9页，共14页，2022年，5月20日，14点54分，星期二 大量的活性自由基(HO2 RO2 RC(O)OO)使NO转化为NO2例如： NO+HO2NO2+HO NO+RO2NO2+RO (RO+O2HO2 +RCHO) NO+RC(O)OONO2+RC(O)O (RC(O)OR+CO2)NO2既是链反应的引发物质，又是链反应的终止物质。第10页，共14页，2022年，5月20日，14点54分，星期二 第三阶段：反应终止的条件：NOx 、HC等消耗殆尽，O3、NO2

5、、PAN、HNO3等最终形成。 NO2+HOHNO3 NO2+RC(O)OORC(O)OONO2(PAN) O+O2+MO3 RC(O)OONO2RC(O)OO+ NO2第11页，共14页，2022年，5月20日，14点54分，星期二5、光化学烟雾简化机理（自己总结）第12页，共14页，2022年，5月20日，14点54分，星期二 3）加强监督管理6、光化学烟雾的防治对策1）改进技术2）改善能源结构?第13页，共14页，2022年，5月20日，14点54分，星期二思考题1、气中有哪些重要自由基？其来源如何？2、述大气中碳氢化合物烷烃和烯烃可能发生的重要光化学反应？分别以甲烷和乙烯为例写出典型反应的方程式？3、解释光化学烟雾的概念、特征、日变化曲线？4、光化学烟雾形成的必要条件？用反应式