光化学烟雾的反应方程式
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光化学烟雾产生的原因光化学烟雾,这个词听起来像是什么神秘的魔法,但其实它的来历可没那么复杂。
想象一下,一个阳光明媚的日子,万里无云,大家都在外面享受着这美好的天气,结果突然空气中飘起了奇怪的气味,天边出现了一层模糊的雾霭,嗯,这就是光化学烟雾悄悄登场了。
先说说光化学烟雾是怎么产生的。
它是由一些气体在阳光的照射下发生化学反应形成的。
这些气体,嘿,别小看它们,主要来自于汽车排放的废气、工业排放以及我们日常生活中使用的各种化学物质。
你想啊,汽车一排放废气,氧气跟这些有害物质碰撞,阳光一照,哗啦啦,反应就开始了。
就像是魔法一样,这些气体变成了臭臭的臭氧和其他的一些颗粒物,真是让人哭笑不得。
那么光化学烟雾又是个啥味道呢?说实话,真的不怎么好闻。
它有点像是那种老旧车子冒出来的黑烟加上一点儿化学药水的味道,闻了让人皱眉。
有人形容它就像是天上掉下来的大便,这形容也太生动了吧!这种烟雾在城市里尤其常见,因为人多车多,排放物质也多,阳光一照,烟雾就开始“聚会”了。
咱们再聊聊光化学烟雾的“好处”。
别急,真没什么好处,哈哈,不过它提醒我们要注意空气质量。
当空气中有大量的污染物质时,光化学烟雾就像个警报,告诉我们该注意呼吸了。
想想,如果你走在大街上,突然觉得眼睛刺痛,喉咙不舒服,那就赶紧找个地方躲躲吧!别小看这小小的烟雾,它可会对健康造成伤害,特别是对老年人和小朋友,咳咳咳,真不是闹着玩的。
再说说这种烟雾对环境的影响。
光化学烟雾可以导致植物生长受阻,甚至让农作物减产。
这就像是你辛辛苦苦种的菜被小虫子咬了一口,心里那个气啊!植物需要阳光、空气和水,但如果空气质量不好,植物可就受不了了。
结果,农民伯伯们的脸上都是愁苦的神情,眼睁睁看着自己的庄稼因烟雾而枯萎。
很多地方都在努力减少光化学烟雾的产生,特别是大城市。
咱们看到的那些公交车、电动车,都是为了减少污染物的排放。
大家骑自行车、走路,都是在为蓝天白云贡献一份力量。
你是不是也有点小骄傲呢?毕竟,咱们都是环保小卫士啊。
产生光化学烟雾的条件有哪些
光化学烟雾是由汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等一次污染物,在阳光的作用下发生化学反应,生成臭氧(O3)、醛、
酮、酸、过氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物,参与光化学反应过程的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。
光化学烟雾的成分非常复杂,但是对动物、植物和材料有害的是臭氧、PAN和丙烯醛、甲醛等二次污染物。
人和动物受到的主要伤害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。
光化学烟雾的形成及其浓度,除直接决定于汽车排气中污染物的数量和浓度以外,还受太阳辐射强度、气象以及地理等条件的影响。
经过研究表明,在北纬60度至南纬60度之间的一些大城市,都可能发生光化学烟雾。
光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。
光化学烟雾形成的最根本的条件是空气中高浓度碳氢化合物和氮氧化合物的存在。
而大气中的氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧,以及农田土壤和动物排泄物中的的转化。
其中,以汽车尾气为主要来源。
光化学烟雾的形成除了必备的化学条件之外,还需要一定的有利于烟雾形成的气象条件。
更多造成空气污染的主要原因有哪些,以及环境污染安全小知识,请大家继续关注的内容。
光化学烟雾Last revision on 21 December 2020光化学烟雾一、大气中的碳氢化合物大气中的碳氢化合物通常是指C1—C8可挥发的所有碳氢化合物,又称烃类。
碳氢化合物在大气中CH4约占80—85%。
甲烷是一种重要温室气体,碳氢化合物作为形成光化学烟雾的前体物而引起人们的广泛关注。
⒈甲烷(CH4)甲烷主要来源于厌氧细菌的发酵过程(牲畜),自然界的淹水土体,如水稻田底有机质的分解、原油和天然气的泄漏都会释放出相当量的CH4。
这其中以水稻田的排放量为最大,按1986年有关材料报道,水稻田的年排放量为70~170×106t/a。
我国水稻田面积约占全球稻田的1/3,因而是甲烷产生的很大源。
⒉非甲烷烃非甲烷的天然源:非甲烷烃种类很多,因来源而异。
其中排放量最大的是由自然界植物释放的萜烯类化合物,约占非甲烷烃总量的65%。
(资料来源,刘培桐,环境学概论)非甲烷烃的人为源:主要来自汽车尾气、燃料燃烧、有机溶剂的挥发、石油炼制和运输等。
二、碳氢化合物在大气中的迁移转化(以烷烃为例)⒈烷烃与OH·基和氧原子O·的反应:RH(烷)+OH·→R·(烷基)+H2ORH(烷)+O·→R·(烷基)+HO·R·+O2→RO2·(过氧烷基)(NO+RO2·→RO·+NO2)RO·+O2→HO2·+RCHO(醛)上述烷烃所发生的两种氧化反应中,经氢原子的摘除反应所产生的烷基R·与空气中的氧气O2结合生产RO2·,它可以将NO氧化成NO2,并产生RO·,O2还可以从RO·中再摘除一个H·,最终生成HO2·和一个相对稳定的产物醛或酮。
⒉甲烷的氧化反应:CH4+OH·→CH3·+H2OCH4+O·→CH3·+HO·生成的CH3·与空气中的O2结合:CH3·+O2→CH3O2·由于大气中的O·主要来源于O3的光解,通过上述反应CH4不断消耗O·,可导致臭氧层损耗。
光化学烟雾的成分
光化学烟雾是指由大气中的污染物在阳光的作用下产生的烟雾。
这种烟雾的主要成分是一系列光化学反应的产物,通常包括以下成分:
1.臭氧(O3):是光化学烟雾的主要成分之一。
臭氧是由氮氧化物
(NOx)和挥发性有机化合物(VOCs)在阳光下发生光化学反
应生成的。
2.一次颗粒物(PM10和PM2.5):这些颗粒物是大气中的微小固
体或液体颗粒,包括硝酸盐、硫酸盐、挥发性有机化合物等。
它们可以通过光化学反应形成。
3.挥发性有机化合物(VOCs):这类化合物包括烃类、醛类、酮
类等,是光化学反应的前体。
它们在光照条件下可以发生复杂
的反应,导致臭氧和其他有害物质的生成。
4.氮氧化物(NOx):包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。
它们与挥发性有机化合物一起参与光化学反应,形成臭氧和其
他次级污染物。
5.二氧化硫(SO2):二氧化硫通常与其他气体和颗粒物一起参与
光化学反应,形成硫酸盐等物质。
这些光化学反应通常发生在阳光照射下,因此光化学烟雾往往在白天更为明显。
这类烟雾通常与大城市和工业区域的大气污染有关。
光化学烟雾中的成分具有一定的危害,特别是对人体呼吸系统和环境的影响。
因此,减少排放光化学烟雾的前体物质,如NOx和VOCs,是改善大气质量的重要措施。
光化学烟雾的反应机理光化学烟雾是指在光照条件下,烟雾中的一些有机物质发生光化学反应,形成新的化合物或产生物理效应的过程。
光化学烟雾的反应机理是一个复杂的过程,涉及到多种物质之间的相互作用。
光化学烟雾的反应机理与光照强度和光照时间密切相关。
在光照强度较强且光照时间较长的条件下,光化学烟雾的反应会更加明显。
光照会激发烟雾中的有机物质分子跃迁到激发态,产生新的反应路径。
光化学烟雾的反应机理与烟雾中的有机物质种类有关。
不同种类的有机物质具有不同的结构和化学性质,因此其光化学反应也会有所不同。
例如,烟雾中的甲醛和二氧化氮会发生光化学反应,产生臭氧和二氧化碳等物质。
光化学烟雾的反应机理还与光照条件下的气象因素有关。
例如,光化学反应的速率会受到温度、湿度和风速等因素的影响。
光照条件下的气象因素可以改变烟雾中有机物质的浓度和分布,从而影响光化学反应的进行。
光化学烟雾的反应机理可以分为三个阶段:激发、反应和衰减。
首先,在光照条件下,烟雾中的有机物质受到光的激发,从基态跃迁到激发态。
在激发态下,有机物质分子具有较高的能量,容易发生化学反应。
其次,激发态的有机物质与周围分子发生反应,形成新的化合物。
这些反应可以是光化学反应,也可以是热化学反应。
最后,激发态的有机物质会逐渐衰减,回到基态。
衰减的过程可以通过辐射、碰撞和化学反应等方式进行。
光化学烟雾的反应机理对于了解大气污染物的生成和消除机制具有重要意义。
通过研究光化学反应过程,可以揭示烟雾中有机物质的来源和转化途径,为大气环境治理提供理论依据。
此外,光化学烟雾的反应机理还可以用于烟雾的监测和控制。
通过控制光照条件和烟雾中有机物质的浓度,可以有效减少光化学烟雾的形成。
光化学烟雾的反应机理是一个复杂而多样的过程。
光照强度、光照时间、有机物质种类和气象因素等因素都会影响光化学烟雾的反应过程。
研究光化学烟雾的反应机理对于环境保护和大气治理具有重要意义。
我们需要进一步深入研究光化学烟雾的反应机理,以提高大气污染物的控制效率,保护人类健康和生态环境。
光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施姓名:XXX部门:XXX日期:XXX光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施一、引言环境问题是当今世界共同面临的社会问题,主要包括环境污染和生态污染,研究表明,化学污染引起的环境污染尤为严重。
含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大气,在阳光的照射下,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。
近年来,汽车尾气排放的NOx、CO及随后形成的光化学烟雾,使得许多大城市的空气质量恶化。
随着全球工业和汽车业的迅猛发展,光化学烟雾污染在世界各地不断出现,如美国洛杉矶、日本东京、大阪、英国伦敦、澳大利亚、德国等大城市及我国北京、南京、兰州均发生过光化学烟雾现象。
二、光化学烟雾的形成机理光化学烟雾的形成条件是大气中有氮氧化物和碳氧化物存在,大气温度较低,而且有强烈的阳光照射,这样在大气中就会一系列复杂的反应,生成出一些二次污染物,如O3、醛、PAN、H2O2等。
光化学烟雾是一个链式反应,其中关键性的反应可以简单地分成3组:(1)NO2的光解导致O3的生成:链引发反应主要是NO2的光解,反应如下:NO2+hv→NO+OO+O2+M→O3+MNO+O3→NO2+O2.(2)(HC)氧化生成了具有活性的自由基,如HO、HO2、RO2等。
第 2 页共 7 页在光化学反应中,自由基反应占很重要的地位,自由基的引发反应主要是由NO2和醛光解引起的:NO2 +hv→NO+ORCHO+hv→RCO+H碳氢化合物的存在是自由基转化和增殖的根本原因:RH+O→R+HORH+HO→R+H2OH+O2→HO2R+O2→RO2RCO+O2→[RC(O)O2]其中:R—烷基;RO2—过氧烷基;RCO—酰基;[RC(O)O2]—过氧酰基。
(3)通过以上途径生成的HO2、RO2、[RC(O)O2]均可将NO氧化成NO2。
NO+HO2→NO2+HONO+RO2→NO2+RORO+O2→HO2+RCHONO+RC(O)O2→NO2+RC(O)ORC(O)O→R+CO2其中:RO—烷氧基;RCHO—醛。
光化学烟雾简介光化学烟雾简介光化学烟雾是20世纪中期在工业上广泛使用的一种含有光敏剂的有机溶剂。
它与氯氟烃类化合物或含氯氟烃类混合物所形成的烟雾,通称为光化学烟雾,其化学组分主要为烃类混合物。
光化学烟雾( photochemilycus haze),是一种混合物,主要成分为氯氟烃类和含卤素有机物。
它可以随大气气流向上输送到平流层,然后再随大气环流经过水域,在受到光照射时与大气中的氧原子和水分子结合而形成臭氧( o)。
臭氧能强烈吸收紫外线,使其转化为热能或使原子氧转化为活性很高的自由基。
自由基会破坏包括dna在内的各种生物大分子,产生很强的光化学反应。
随后产生的羟基自由基,可使细胞内的蛋白质和核酸等高分子聚合物交联、断裂,引起变性、坏死;可使细胞膜受损,产生脂质过氧化物;可使细胞质中的蛋白变性,酶失活,从而导致多种生物化学反应障碍,最终造成细胞死亡。
它还可使树叶凋落,果实和农作物提早成熟,造成经济损失。
1、光化学烟雾是由于含氯氟烃类物质的大量使用,这些化学物质可被大气的阳光紫外线辐射分解,并在大气层中迅速地传播,对人体和动植物造成危害的现象。
2、光化学烟雾污染源:①氯氟烃类物质的广泛使用,氯氟烃是指含有氯原子的一系列烃类化合物的总称。
②含卤素有机物质的不断发展。
3、光化学烟雾污染途径:①直接的有害作用,如氯氟烃类物质及其混合物能使大气臭氧含量增加,臭氧是一种强氧化剂,它能使烟雾中物质起化学反应,产生一些低级烷烃类和低级烯烃类,其结果导致了光化学烟雾的产生;②间接的有害作用,即生产过程中形成的大量废水、废气以及汽车尾气中的一些污染物等会对环境造成污染,这些污染物在大气中的长期存留,也会起到一定的促进光化学烟雾形成的作用。
4、防治措施:减少光化学烟雾污染应从两个方面着手。
第一,要大力开发新型环保型的氯氟烃代用品,如二氯二氟甲烷、二氟一氯甲烷、三氟甲烷、四氟乙烯等。
第二,应尽快制订氯氟烃类物质的排放标准。
光化学烟雾汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光作用下发生化学反应,生成臭氧,它和大气中的其它成份结合就形成光化学烟雾各类反应及反应方程式1、污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应。
(化学式:NO2==NO+O(条件为光照)O+O2==O32NO+O2==2NO2分析:2NO2(排放的)==2NO[(3)式中有用)]+2O[(2)式中有用)](条件为光照)2O[(1)式中的O]+2O2(空气中的)==2O3(刺激性气体)2NO[(1)式中的NO]+O2==2NO2(生成NO2,开始继续反应)综合一下:3O2==2O3(光照,NO2))2、碳氢化合物被HO、O等自由基和臭氧氧化,导致醛、酮、醇、酸等产物以及重要的中间产物RO2、HO2、RCO等自由基的生成。
3、过氧自由基引起NO向NO2的转化,并导致O3和PAN等的生成。
光化学反应中生成的臭氧、醛、酮、醇、PAN等统称为光化学氧化剂,以臭氧为代表,所以光化学烟雾污染的标志是臭氧浓度的升高。
光化学烟雾的形成过程是很复杂的,通过实验室模拟研究,已初步弄清了它们的基本化学过程。
大体上为:(1)被污染空气中的NO2的光分解。
(2)在被污染的空气中同时存在着许多有机物,它们与空气中的O2、O3、NO2起反应,氧化成一系列有机物,生成烟雾。
(3)氧化过程中的中间产物导致NO向NO2转化,并导致有毒物质的产生。
光化学烟雾一般发生在大气相对湿度较低,气温为24℃~32℃的夏季晴天,污染的高峰出现在中午或稍后。
可能由于日光照射情况不同,光化学烟雾除显淡蓝色外,有时带紫色,有时带褐色光化学烟雾能在空气中远距离传播。
当来自太阳光的光子激发NO2分解成NO和氧原子时,光化学烟雾的循环便开始了。
NO2(g)+能量→NO(g)+O(g)O2(g)+O(g) → O3(g)NO2是有毒、有刺激性气味的气体,O3是一种十分强的氧化剂,它是使植物在烟雾中受害的主要原因。
研究课题:研究有关光化学烟雾的系列问题研究目的:光化学烟雾的成因,现象,危害,案例,治理1.光化学烟雾的含义:光化学烟雾是由碳氢化合物和氮氧化合物在阳光紫外线的作用下,发生光化学和热化学反应后产生的以臭氧为主的氧化剂及颗粒性混合物。
经光化学反应生成的二次污染物有O3、甲醛、丙烯醛、过氧乙酰基硝酸酯等。
(急缺的臭氧却同时是光化学污染的重要污染物。
)2.光化学烟雾的成因:氮氧化合物和碳氢化合物在强烈阳光照射下,产生一系列复杂的光化学反应。
光化学烟雾的产生是一个链式反应,反应方程式如下:光照NO2=NO+O反应总效应为:NOXO+O2=O3 3O2=2O3O2+2NO=2NO2 ①其中NO、NO2为催化剂就这样生成的NO2继续光解,周而复始,不断形成以O3醛类,二氧化氮等多种化合物,它们同水蒸气在一起,在适当条件下就形成了光化学烟雾。
由于这个反应周期性地循环,所以不易被破坏,这正是光化学污染的牢固性。
3.光化学烟雾的现象:浅蓝色的烟雾4.光化学烟雾的形成条件:地理条件:环山的城市以及盆地地区,容易形成逆温现象,使城市内空气流动缓慢,光化学烟雾不易扩散,很容易积聚起来。
以洛杉矶为例,洛杉矶处在加利福尼亚沿海地区,身后有高大山脉阻拦,靠近海面的空气受寒冷海水影响而变冷,故这里常发生海雾,但高层空气仍然温暖,所以就形成了上冷下热,上轻下重的空气结构,在科学上,这种结构就叫逆温。
一旦出现逆温现象,大气就变得非常稳定,逆温层就像一个大盖子,使洛杉矶城内污染物无法扩散而愈积愈多,加上一定的气候条件光化学烟雾就出现了。
气候条件:高温,它一般发生在大气相对湿度较低,气温为24~32℃的夏秋季晴天,也就是说在强烈阳光照射下易形成光化学污染,这也是光化学烟雾白天出现,傍晚消失的原因,日光强烈的中午和午后又是光化学烟雾出现的高峰期。
5.光化学烟雾的危害:A:范围很广,是一种区域性的污染。
一般认为,城市和城郊的光化学烟雾浓度高于乡村,但近几年发现许多农村地区光化学烟雾的浓度增高,有时甚至超过城市(需要一定条件)。
第18卷第2期2005年6月宁波大学学报(理工版)J OURNAL OF NI NGB O UN I VERSI TY (NSEE)Vo.l 18N o .2J une 2005文章编号:100125132(2005)022*******光化学烟雾及其化学特征王子亮(宁波教育学院科技分院,浙江宁波315010)收稿日期:2005-03-25.作者简介:王子亮(1947-),男,汉族,浙江宁波人.摘要:城市的光化学烟雾引起的大气污染越来越引起人们的关注.烟雾产生的臭氧、过氧乙酰酸酯(PAN )、甲醛等二次污染物对人体危害严重.汽车尾气是光化学烟雾主要污染源,其形成过程中碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NO x )相互作用,在日光照射下发生链式反应.有迹象表明宁波市存在光化学烟雾的威胁.关键词:光化学烟雾; 光化学氧化剂; 高活性自由基; 反应机理; 化学抑制剂中图分类号:X515 文献标识码:BPhotoche m ical S mog and Its Che m i cal Characteristi csWA NG Zi 2liang(School of Sc ience and Technol ogy ,N i ngbo Institute of Educati on ,N i ngbo 315010,Ch i na)Abstr act :There are i n creasi n g concerns on the a ir poll u ti o n caused by photoche m ical s mog in cities .The conse 2quent pollutions of this s mog such as ozone ,pass oxygen ace tyl sour ester (PAN ),f or m a l d ehyde ,etc .are extre m e 2l y har m f u.l The auto mob ile exhaust is t h e m ai n pollutant of the photoche m ica l s mog and it goes out through the chain reacti o n under sunlight by the interacti o n of hydrocar bon (H C)and nitrogen oxygen che m ical co mpound (NO x ).K ey w ord s :photoche m i c al s mog ; photoche m ica l oxidizer ; h i g h M ars free radica;l response mechanis m;che m ical i n h i b itorCLC num ber :X515 Docum en t code :B目前我国城市汽车油耗量高,污染控制水平低,汽车污染日益严重,汽车尾气污染物水平大大高于其他国家水平.以轿车为例,我国轿车的一氧化碳排放量比日本高出8~20倍,碳氢化合物排放量高12~35倍,NO x 高1~5倍.汽车污染控制水平只相当于国外20世纪70年代中期的水平[1].根据宁波市环保局统计的大气环境资料表明,宁波市2001年NO 2日均值为0.03mg/m 3至2004年日均值猛升到0.058mg/m 3,2005年1~4月份测量的大气中NO 2的日均值已高达0.06mg/m 3.近几年宁波的机动车每年以20%速度递增.宁波市中人流量大、路窄、楼高、交通拥挤,进一步加剧了污染程度.1 光化学烟雾形成的化学特征大气中的氮氧化物(NO x )和碳氢化合物(H C)等一次污染物在阳光照射下发生一系列光化学反应,生成O 3、PAN ,高活性自由基、醛、酮等二次污染物,人们把参与反应过程的这些一次污染物和二次污染物的混合物(气体和颗粒物)所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾(photoche m ical s mog).光化学烟雾是在强日光,低湿度条件下形成的一种强氧化性和刺激性的烟雾.一般发生在相对湿度较低的夏季晴天,高峰出现在中午或刚过中午,夜间消失.光化学烟雾呈白色雾状(有时带紫色或黄褐色).使大气能见度降低且具有特殊的刺激性气味.光化学烟雾的形成受气候条件,地理条件及污染物的连续排放情况及化学反应性质多种因素的影响.汽车尾气是光化学烟雾的主要污染源,因此可预料某种程度上污染应与交通量和日照等气象条件有密切关系.CO 和NO 、HC 的浓度最大值出现在上午7:30左右,即城市里一天中车辆来往最频繁的时刻,而NO 2和O 3出现最大值的时间要比NO 、CO 迟几个小时,同时NO 和CO 的浓度随之相应降低,这说明NO 2、O 3并非一次污染物,而是日光照射下光化学作用产生的二次污染物.傍晚车辆虽也较多,但NO 2、O 3都浓度较小,这是由于太阳光太弱,已不足以发生光化学反应而生成烟雾了.2 光化学烟雾形成的反应机制从光化学烟雾模拟实验可初步确定在光化学烟雾形成过程中,HC 和NO x 相互作用主要包含有以下几个基本反应过程:(1)NO 2的光解是光化学烟雾形成的主要起始反应(提供自由基引发链式反应)NO 2+hv NO+O ,(1)O +O 23.(2)但此时O 3消耗在氧化NO 上而无剩余,无积累. NO +O 3NO 2+O 2.(3)所以要产生光化学烟雾需要有碳氢化合物.(2)HC 、CO 被#OH 、O 、O 3等氧化,产生醛、铜、醇、酸等产物及重要的中间产物)))RO 2#、HO 2#、RCO #等自由基.HC+OO 2RO 2#,(4)HC+O 3RO 2#,(5)HC+#O H RO 2#.(6)以丙烯的氧化为例:(3)过氧自由基引起NO 向NO 2转化并导致O 3和P AN 等氧化剂的生成,自由基的传递形成稳定的最终产物,使自由基消除而终止反应.RO 2#+NONO 2+RO #(RO 2包括HO 2#).(7)由于反应(7)使NO 快速氧化成NO 2,从而加速NO 2的光解,使二次污染物O 3不断积累,故大气中O 3浓度大为增加.#OH +NO 2,(8)#OH +NO 23,(9)RO 2#+NO 2PAN .(10)发生在实际大气中的化学反应极为复杂,上述基本反应,大大简化了光化学烟雾形成的反应机理[2].依照上面的机理,对城市的光化学烟雾的形成可作如下理解:清晨,有污染源及汽车尾气排出的NO x 和H C 化合物存在于大气中,由于NO 在这夜里已经进行氧化,日出前有一部分NO 2存在于大气中,日出后NO 2光解产生O ,随后一系列反应相继发生,产生O 、O 3及#O H 自由基,这3种物质可使H C 氧化生成许多自由基,其中大部分生成过氧自由基(ROO #、ROCOO #),将NO 转变为NO 2.自由基的产生代替了O 3,使NO 转变为NO 2,这样O 3不再消耗,而越积越多,O 、O 3与NO 参与HC 的光化学反应,生成一系列二次污染物,如醛类、P AN 等,与一次污染物混合形成光化学烟雾.有资料表明当C O 从100@10-6或更大浓度存在时,已发现它能加速NO 氧化为NO 2的过程,促使光化学烟雾的生成,反应进行方式如下:#OH +CO CO 2+H #,H #+O 2+M #HO 2#+M ,HO 2#+NO2+#O H.即C O 与大气中的羟基自由基反应,增加了产生光化学烟雾的初始污染物的水平,间接地促成光化学烟雾的形成.然而大气环境中CO 的浓度一般仅为5@10-6~3@10-5所以CO 对光化学烟雾生成的影响不是很大[3].225第2期 王子亮:光化学烟雾及其化学特征3光化学烟雾的危害光化学烟雾形成的光化学氧化剂,主要包括O3、NO2、过氧化氢,过氧自由基和过氧乙酰硝酸酯(PAN)等能使K I溶液释放出I2分子的氧化性物质,O3是它们的代表,一般占光化学氧化剂总量的90%.O3在大气中的背景浓度一般在0.01~0.06 mg/L,当发生光化学烟雾时,浓度可达0.2~0.5 mg/L,这已是可以伤害人类健康及动、植物生存的危险浓度.光化学烟雾可随气流飘移数百公里,使远离城市的乡村也受其害.1970年美国加利福尼亚州发生的光化学烟雾事件使农作物损失2500多万美元[4].人和动物受到光化学烟雾的伤害后眼睛和呼吸道粘膜就会受到强烈的刺激,引起眼睛红肿、视觉敏感度、视力降低以及喉炎、感觉头痛、呼吸困难,严重的还可诱发淋巴细胞染色体畸变,损害酶的活性和溶血反应,长期吸入氧化剂会影响体内细胞的新陈代谢,加速衰老.植物受到光化学烟雾损害后,开始表皮褪色,呈蜡质状,经一段时间后,色素发生变化,叶片上出现红褐色斑点.PAN使叶子背面呈银灰色或古铜色,影响植物的生命,降低植物对病虫害的抵抗力.另外光化学烟雾还促成酸雨的形成,并使染料、绘画褪色,橡胶制品老化,织物、纸张等变脆.4光化学烟雾的控制4.1控制和降低机动车废气中NO x和HC含量选择合适的催化剂,使废气中NO、CO及H C经催化反应生成无害的N2、CO2及H2O排出:2NO+CO N2O+C O2,N2O+C O N2+C O2.催化还原,常用的催化剂有贵金属Pt、Pd、Ru等和某些金属氧化物Fe2O3、Co O、Cr2O3(经高温处理)等.H C+O2CO2+H2O,2C O+O22CO2.催化氧化,常用催化剂有Pd、Pt、Ru、Co、N i、CuO等.4.2使用化学抑制剂通过使用消除#O H自由基的化学抑制剂(de2 pressant)使反应链受到抑制,从而抑制光化学烟雾的生成.近年来,已有许多种化学试剂作抑制剂如苯胺、苯酚、二苯胺、苯甲醛、三苯基甲烷等,其中以二乙基羟胺[(C2H5)2NO H]效果最好[5],反应为: (C2H5)2NO H+#O H(C2H5)2NO+H2O.5结语入夏以来宁波的气温中午前后达到30e以上,因而宁波市区存在光化学烟雾的威胁.为防止光化学烟雾的爆发,宁波市应提高机动车排放标准.最近国家新制订了机动车排放标准.宁波市城市化程度高,经济发展快,车流量大,作为环保模范城市,应制订更高的机动车排放标准;应加强燃煤电厂烟气脱硝工作,同时应建立臭氧超标预警系统,当臭氧浓度达到预警浓度时,应建议公众尽量少出门.参考文献:[1]胡筱敏,王子彦.环境导论[M].沈阳:东北大学出版社,2000.[2]宋心琦.光化学原理与应用[M].北京:高等教育出版社,2001.[3]刘天齐,黄小林,邢连壁,等.环境保护[M].北京:化学工业出版社,2000.[4]N K i dah.l化学中的探索[M].北京:高等教育出版社,2002.[5]四川大学工科基础化学教学中心.近代化学基础[M].北京:高等教育出版社,2001.(责任编辑史小丽)226宁波大学学报(理工版)2005。
光化学烟雾现象嘿,你问光化学烟雾现象啊,那咱就来唠唠呗。
光化学烟雾这玩意儿啊,简单说就是在一些特定条件下,空气中的污染物发生了一系列化学反应,然后就出现了一种看起来不太妙的烟雾现象。
它一般是在阳光比较充足的时候,而且是在像大城市啊、工业区这些地方比较容易出现。
为啥呢?因为这些地方车多、工厂多,排放的污染物也就多啦。
你看啊,汽车尾气里有好多东西,比如氮氧化物啥的,工厂排放的废气里也有各种化学成分。
这些东西在阳光的照射下,就开始“搞事情”了。
它们会发生各种复杂的化学反应,然后就生成了一些新的物质。
这些新物质混在一起,就形成了光化学烟雾。
这光化学烟雾可不是什么好东西哦,它对人的健康有影响呢。
比如说会让人眼睛不舒服,感觉刺痛啊、流泪啊啥的。
还会让人呼吸不顺畅,咳嗽啊、气喘啊都有可能。
就好像有个小恶魔在你身体里捣乱一样,可烦人啦。
而且它对环境也不好呀,会让植物叶子变黄、枯萎,影响植物的生长。
想象一下,那些本来生机勃勃的花草树木,被光化学烟雾这么一折腾,都没了精神头,多可怜啊。
我给你举个例子吧。
有一次我去一个大城市旅游,那天天气还挺好的,阳光明媚的。
我正逛着呢,就感觉空气有点怪怪的,有点刺鼻,眼睛也开始有点不舒服。
我就问当地人咋回事,他们说这可能就是光化学烟雾。
我一看,远处的天空好像有点雾蒙蒙的,不像平时那种干净的蓝天白云了。
后来我才知道,这个城市车特别多,工厂也不少,那天阳光又好,就容易出现这种情况。
从那以后,我就对光化学烟雾印象深刻啦。
所以啊,我们得重视这个问题,要想办法减少污染物的排放,多坐公共交通啊,工厂也得做好环保措施啥的。
不然这光化学烟雾老是来捣乱,我们的生活可就受影响啦。
希望以后我们能看到更多的蓝天白云,呼吸到更清新的空气,远离光化学烟雾这个“小恶魔”哦。
光化学烟雾事件名词解释
光化学烟雾事件是指汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等一次污染物在阳光(紫外光)作用下发生光化学反应生成二次污染物,参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物(其中有气体污染物,也有气溶胶)所形成的烟雾污染现象。
这种烟雾污染现象是碳氢化合物在紫外线作用下生成的有害浅蓝色烟雾,可随气流漂移数百公里,使远离城市的农作物也受到损害。
光化学烟雾多发生在阳光强烈的夏秋季节,随着光化学反应的不断进行,反应生成物不断蓄积,光化学烟雾的浓度不断升高,约在3~4小时后达到最大值。
光化学烟雾对大气的污染造成很多不良影响,对动植物有影响,甚至对建筑材料也有影响,并且大大降低能见度影响出行。
光化学烟雾的反应方程式
光化学烟雾是指在光照条件下,大气中的污染物质和气体发生化学反应,形成烟雾或雾霾现象。
这些反应主要涉及氮氧化物、挥发性有机物和光化学臭氧等物质,它们在光照下发生复杂的氧化还原反应。
光化学烟雾的形成主要与以下两个因素有关:第一是大气中的污染物质的排放量,包括机动车尾气、工厂废气、燃煤等;第二是太阳光的作用,太阳光中的紫外线可以激发氮氧化物、挥发性有机物等反应物质,促使它们发生化学反应。
光化学烟雾的反应过程非常复杂,涉及到多种反应物和产物。
以下是一些典型的光化学烟雾反应方程式:
1. NO与O3的反应:
NO + O3 → NO2 + O2
这是一个重要的光化学反应,其中NO是氮氧化物中的一种,O3是光化学臭氧。
在光照下,NO和O3发生反应生成NO2和O2,这个反应是光化学烟雾中臭氧生成和消耗的关键反应之一。
2. VOCs与OH自由基的反应:
VOCs + OH → 烃基自由基
这里VOCs代表挥发性有机物,OH是大气中的一种活性氧自由基。
在光照下,VOCs和OH发生反应生成烃基自由基,这些自由基可
以进一步参与臭氧生成和其他复杂的氧化反应。
3. VOCs和NOx的反应:
VOCs + NOx → 光化学烟雾
这是一个典型的光化学烟雾生成过程,其中VOCs和NOx分别代表挥发性有机物和氮氧化物。
在光照下,VOCs和NOx发生复杂的氧化还原反应,生成大量的光化学烟雾,包括臭氧、二氧化氮等。
4. SO2和氧的反应:
2SO2 + O2 → 2SO3
这是光化学烟雾中的一个重要反应,其中SO2是硫dioxide,O2是氧气。
在光照下,SO2和氧发生反应生成SO3,这个反应是硫酸雾生成的关键步骤之一。
以上只是光化学烟雾中一些典型的反应方程式,实际的光化学烟雾反应过程非常复杂,涉及到众多反应物和产物。
这些反应产生的烟雾和颗粒物会对人类健康和环境造成严重影响,因此减少光化学烟雾的生成是一个重要的环境保护课题。
为了减少光化学烟雾的生成,可以采取一系列措施,包括减少污染物的排放、提高车辆尾气净化技术、促进清洁能源的使用等。
此外,科学研究人员还在不断探索新的光化学烟雾控制技术,以期能更有效地减少光化学烟雾的生成,改善空气质量,保护人类健康和生态环境。
总结起来,光化学烟雾的反应方程式是描述光照条件下大气中污染物质和气体发生化学反应的方程式。
这些反应涉及到氮氧化物、挥发性有机物、光化学臭氧等物质,反应过程复杂,产生的烟雾和颗粒物对人类健康和环境有害。
为了减少光化学烟雾的生成,需要采取一系列措施,包括减少污染物排放、提高尾气净化技术、推广清洁能源等。
通过科学研究和技术创新,可以更有效地控制光化学烟雾的生成,改善空气质量,保护人类健康和生态环境。