硫酸型烟雾课件
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硫酸烟雾型(伦敦烟雾)污染定义:燃煤排放的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。
发生的气象条件:气温较低、湿度较高、日光较弱,多发生于冬季。
与光化学烟雾的区别:均称为“烟雾”。
化学性质不同:伦敦烟雾是还原性混合物,故称为还原烟雾,而洛杉矶烟雾是高浓度氧化剂混合物,因此称为氧化烟雾;发生的根源不同:伦敦烟雾主要由燃煤引起,而洛杉矶烟雾则是由汽车排气引起。
1)对人体健康的危害:人需要呼吸空气以维持生命。
一个成年人每天呼吸大约2万多次,吸入空气达15~20立方米。
因此,被污染了的空气对人体健康有直接的影响。
大气污染物对人体的危害是多方面的,主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍,以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。
(2)对植物的危害:大气污染物,尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。
当污染物浓度很高时,会对植物产生急性危害,使植物叶表面产生伤斑,或者直接使叶枯萎脱落;当污染物浓度不高时,会对植物产生慢性危害,使植物叶片褪绿,或者表面上看不见什么危害症状,但植物的生理机能已受到了影响,造成植物产量下降,品质变坏。
(3)对天气和气候的影响:大气污染物对天气和气候的影响是十分显著的,可以从以下几个方面加以说明:①减少到达地面的太阳辐射量导致人和动植物因缺乏阳光而生长发育不好。
②增加大气降水量当大气中有其他一些降水条件与之配合的时候,就会出现降水天气。
在大工业城市的下风地区,降水量更多③下酸雨:有时候,从天空落下的雨水中含有硫酸。
随自然界的降水下落形成的。
硫酸雨能使大片森林和农作物毁坏,能使纸品、纺织品、皮革制品等腐蚀破碎,能使金属的防锈涂料变质而降低保护作用,还会腐蚀、污染建筑物。
1、SO2的气相氧化SO2的直接光氧化:夜间或无光情况:SO2与O2的反应极其缓慢;白天太阳光照射:SO2吸收340-400nm紫外线成为激发态分子SO2*,但不离解:SO2 + hν→ SO2*SO2*+O2→ SO4SO4 → SO3+O或者SO4+SO2→ SO3+O2SO2的间接光氧化(与自由基反应):由光化学反应提供的HO、HO2、RO、RO2、RCOO2等强氧化性自由基,促进SO2的转化:HO+SO2+M→HOSO2 +MHOSO2+HO→H2SO4HO2+SO2 →HO+SO3CH3O2+SO2 →CH3O+SO32、SO2的液相氧化SO2能溶于水,并在其中氧化为硫酸盐。
硫酸型烟雾污染现状及防控措施研究进展摘要:硫酸型烟雾是燃煤排放的SO2、颗粒物等一次污染物,经一系列复杂反应而产生的SO3、H2SO4、硫酸盐等二次污染物,这些污染物混合在也起形成的一种环境污染。
本文介绍了硫酸型烟雾的形成,对人类、动植物等的危害,从硫酸型烟雾污染的角度来考虑当前的环保问题,着重针对大气污染的现状,硫酸型烟雾对环境的影响及其危害进行分析,并从治理硫酸烟雾的角度提出大气污染治理的措施与方法,以便大家可以对硫酸型烟雾有更多的了解,能更好的应对硫酸型烟雾污染现象。
关键词:硫酸型烟雾污染;环境保护;SO2;脱硫1.硫酸型烟雾污染的概述1.1硫酸型烟雾的最初发现发生1952年伦敦烟雾事件是最早发现的硫酸型烟雾污染事件,其直接原因是燃煤产生的二氧化硫和粉尘污染,间接原因是开始于12月4日的逆温层所造成的大气污染物蓄积。
当时伦敦正举办一场牛展览会,参展的牛只首先对烟雾产生了反应,350头牛有52头严重中毒,14头奄奄一息,1头当场死亡不久伦敦市民也对毒雾产生了反应,许多人感到呼吸困难、眼睛刺痛,发生哮喘、咳嗽等呼吸道症状的病人明显增多,进而死亡率陡增。
据史料记载从12月5日到12月8日的4天里,伦敦市死亡人数达4000人。
因此,硫酸型烟雾又被称为伦敦烟雾。
1.2 硫酸型烟雾的定义燃煤排放的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就称为硫酸型烟雾污染。
1.3硫酸型烟雾的组成一次污染物:SO2、颗粒物。
二次污染物:SO3、H2SO4烟雾、硫酸盐。
1.4硫酸型烟雾的产生条件在冬季气温较低、湿度较高、日光较弱的条件下容易发生硫酸型烟雾污染现象。
阴天时,相对湿度高,颗粒物浓度大的条件下,SO2的转化途径以催化氧化为主;在睛天,相对湿度低,大气中同时含有氮氧化物和HC时,尤其是颗粒物含量少时,SO2的转化途径则以光化学氧化为主。
SO2氧化后,立即与H2O反应生成H2SO4,如果大气中存在NH3,则生成(NH4)2SO4,所以大气中的SO2经过一系列的化学转化后,最终形成硫酸或硫酸盐,以干、湿沉降方式降落到地球表面上。
AIR POLLUTION CONTROL天津大学第二章2-1大气中的SO 2经过一系列的化学转化后,最终形成硫酸或硫酸盐,以干、湿沉降方式降落到地球表面上。
SO 2SO 3温度、光照、污染物Fe 、Mn 、NH 3 催化O 2H 2O H 2SO 4NH 3(NH 4)2SO 4冬季:气温低、湿度高、日光弱阴天:相对湿度高、颗粒物浓度大睛天:相对湿度低、大气中同时含有氮氧化物和HC容易发生以催化氧化为主以光化学氧化为主硫酸烟雾的来源可分为一次污染物来源和二次污染物来源两大类。
一次污染源Ø 工业来源Ø 交通来源Ø 日常生活来源二次污染源Ø 直接光氧化Ø 间接光氧化Ø 液相氧化一次污染源工业交通日常生活电力业非金属矿物制品业化工制造业黑色金属冶炼业有色金属冶炼业……煤炭消费车辆排放火电业最大消费部门未燃烧或燃烧不完全的CH 、NO x 、CO 、CO 2、SO 2、H 2S 以及微量的醛、酚、过氧化物、有机酸和含铅、磷汽油所形成的铅、磷污染等150~200种化合物。
矿物燃料燃烧2005年和2016年,中印二氧化硫浓度地图变化二次污染源—直接光氧化夜间或无光情况:SO 2与O 2的反应极其缓慢;白天太阳光照射:SO 2吸收340-400nm 紫外线成为激发态分子SO 2*, 但不离解:SO 2 + hν → SO 2*SO 2 *+ O 2 → SO 4SO 4 → SO 3+O或者 SO 4 + SO 2 → SO 3+O 2二次污染源——间接光氧化由光化学反应提供的HO 、HO 2、RO 、RO 2、RCOO 2等强氧化性自由基, 促进SO 2的转化:HO ﹒ + SO 2 + M → HOSO 2 + M HOSO 2 + HO ﹒ → H 2SO 4HO 2 + SO 2 → HO ﹒ + SO 3CH 3O 2 + SO 2 → CH 3O ﹒ + SO 3二次污染源——液相氧化SO 2能溶于水,并在其中氧化为硫酸盐。
硫酸雾:排烟中的二氧化硫气体成为三氧化硫后,与空气中的水分结合即生成硫酸雾。
1.原理:用玻璃纤维滤筒进行等速采样,用水浸取,除去阳离子。
在弱酸性溶液中,样品溶液中的硫酸根离子与铬酸钡悬浊液发生以下交换反应:SO42-+BaCrO4─→BaSO4↓+CrO42- 黄色)2.干扰及消除样品中有钙、锶、镁、锆、钍等金属阳离子共存时对测定有干扰,通过阳离子树脂柱交换处理后可除去干扰。
测定范围:5~120mg/m3。
3.仪器①酸式滴定管:25ml。
②玻璃漏斗:直径60mm。
③中性定量滤纸。
④玻璃棉。
⑤电炉或电热板。
⑥烟尘采样器。
⑦过氯乙烯滤膜、中速定量滤纸、慢速定量滤纸。
⑧紫外或近紫外分光光度计。
4.试剂①玻璃纤维滤筒。
②阳离子交换树脂(732型等均可)200g。
③氢氧化铵溶液C(NH4OH)=6.0mol/L:量取160ml浓氨水,用水稀释至400ml。
④氯化钙-氨溶液:称取 1.1g氯化钙,用少量1mol/L盐酸溶液溶解后,加6.0mol/L氢氧化铵溶液至400ml。
若浑浊应过滤。
⑤酸性铬酸钡悬浊液:称取0.50g铬酸钡于200ml含有0.42ml浓盐酸和14.7ml 冰乙酸的水中,得悬浊液。
贮存于聚乙烯塑料瓶中,使用前充分摇匀。
⑥硫酸钾标准溶液:称取1.778g硫酸钾(优级纯,105~110℃烘干2h),溶解于水,移入1000ml容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。
此溶液每毫升相当于含1000μg硫酸。
临用时,用水稀释成每毫升含100.0μg硫酸的标准溶液。
⑦偶氮胂Ⅲ指示剂:称取0.40g偶氮胂Ⅲ,溶解于100ml水中,放置过夜后取上清液贮于棕色瓶中,在冷暗处保存,可使用一个月。
步骤(1)样品溶液的制备将采样后的滤筒撕碎放入250ml锥形瓶中,加100ml水浸没,瓶口上放一玻璃漏斗,于电炉或电热板上加热近沸,约30min后取下,冷却后将浸出液用中速定量滤纸滤入250ml容量瓶中,用20~30ml水洗涤锥形瓶及滤筒残渣3~4次,洗涤液并入容量瓶中,用pH试纸试验,加1.0或0.10mol/L氢氧化钠溶液中和至溶液pH7~9,再用水稀释至标线。