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光化学烟雾污染问题46页PPT

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光化学烟雾课件

光化学烟雾课件

影响材料质量

光化学烟雾会促成酸雨形成，造成橡胶制品老 化、脆裂，使染料褪色，建筑物和机器受腐蚀， 并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等
降低大气的能见度
光化学烟雾的重要特征之一是使大气的能见度降低，视程缩短。
其他危害

光化学烟雾会加速橡胶制 品的老化和龟裂，腐蚀建 筑物和衣物，缩短其使用 寿命。
公交车尾气
利用化学抑制剂
使用化学抑制剂目的是消除自由基，以抑制链 式反应的进行，从而控制光化学烟雾的形成。 人们发现二乙基氰胺，苯胺，二苯胺，酚等对 氢氧自由基有不同的抑制作用，尤其是二乙基 羟胺（DEHA）对光化学烟雾有较好的抑制作 用。在大气中喷洒0. 05PPm的二乙基羟胺， 能有效抑制光化学烟雾，利于环保。但在使用 的过程中，要注意抑制剂对人体和动植物的毒 害作用，并注意防止抑制剂产生二次污染。
人类历史上的光化学烟雾主要事例
1930年
1943年
比利时马斯河谷烟雾事件
由于二氧化硫的粉尘，一周内近60人死亡，千人呼吸系统致病。
洛杉矶光化学烟雾事件 由于大量汽车尾气在紫外线照射下产生光化学烟雾，大量居民出现眼睛红肿、流 泪等症状。
1948年
美国多诺拉烟雾事件 发生于美国宾夕法尼亚州多诺拉镇，由于52年
1970年 1971年
1997年夏季
光化学烟雾的化学反应过程
1、污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的 起始反应。 3O2==2O2（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O2 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 ppt课件

光化学烟雾 ppt课件
• 总反应可表示为：
VOCs + NOx + hν O3 + other pollutants（Oxidant pollutants)
20
• 由这些NOX、CH化合物及其光化学反应的中间产物、最 终产物所组成的特殊混合物叫光化学烟雾。
• 可见发生光化学烟雾有两个基本条件： 强烈的紫外光辐射； NOX、CH化合物发生光化学反应。
dt 可以得到体系达到稳态时[O]：
13
K1NO2K2OO2M OKK21O N2OM 2
即达到稳态时，[O2]、[M]可视作不变，[O]随体系 中[NO2]的变化而变化。
14
同样稳态时：
dN d2tO k1N2O K 3O 3NO = 0
则： O3KK13NNOO 2
（1）
15
NO、NO2和O3之间为稳态关系，若体系中无 其他反应参与，O3的浓度取决于[NO2]/[NO]。
• 世界卫生组织和美国、日本等许多国家均把臭氧或光化学 氧化剂(O3、NO2、PAN等)的水平作为判断大气质量的标 准之一，并据此来发布光化学烟雾的警报。
9
为了解光化学烟雾的生成机制先搞清对流层 大气中氧化性物质-
臭氧的生成机制
10
当阳光照到含有NO、NO2的空气上时，发 生的基本光化学反应为：
污染物
CO NO NO2 O3
浓度 [×10-4(V/V)]
200～2000
污染物
非甲烷总烃 （NMHC）
1～15
烯烃
5～20
芳香烃2～20醛 氧乙酰硝酸酯（PAN）
浓度[×10-4(V/V)]
20～50 2～6 10～30 5～25 1～4
8
光化学烟雾的研究

光化学烟雾环境化学课件

光化学烟雾环境化学课件
氧化反应
有机化合物在光化学反应中与氧分子发生反应， 生成过氧基和自由基。
分解反应
有机有机化合物在光化学反应中发生聚合，生成大分 子有机物。
氮氧化物在大气中的反应
氧化反应
还原反应
氮氧化物在光化学反应中与氧分子发 生反应，生成二氧化氮和自由基。
癌症
光化学烟雾中的某些致癌物质， 如苯和多环芳烃，会增加人类患
肺癌、膀胱癌等癌症的风险。
对生态系统的破坏
植物损伤
光化学烟雾中的有害物质 会损伤植物叶片，影响光 合作用，导致生长受阻甚 至死亡。
动物死亡
光化学烟雾中的有害物质 会通过食物链累积，影响 动物生存，导致种群数量 减少甚至灭绝。
土壤和水质污染
02
环境化学基础
大气化学基础
01
02
03
大气组成与结构
大气主要由氮气、氧气、 氩气等组成，其中氮气约 占78%，氧气约占21%。
大气分层
根据温度和成分的变化， 大气可分为对流层、平流 层、中间层和热层。
大气污染物扩散
污染物在大气中的扩散受 到气象条件、地形和大气 稳定度等因素的影响。
有机化合物在大气中的反应
光化学烟雾环境化学课件
• 光化学烟雾的概述 • 环境化学基础 • 光化学烟雾的环境影响 • 光化学烟雾的防治措施 • 光化学烟雾的未来研究方向
01
光化学烟雾的概述
光化学烟雾的定义
总结词
光化学烟雾是由汽车尾气和工业废气排放的污染物在阳光作用下发生光化学反 应生成的二次污染物。
详细描述
光化学烟雾是汽车尾气和工业废气中的氮氧化物（NOx）和挥发性有机物 （VOCs）在阳光的作用下发生光化学反应生成的二次污染物。这些污染物包括 臭氧（O3）、氮氧化物（NOx）、挥发性有机物（VOCs）等。

光化学烟雾与硫酸烟雾ppt课件

光化学烟雾与硫酸烟雾ppt课件
▪ 傍晚虽然交通繁忙，但是日Hale Waihona Puke 较弱，因此不足以引起光 化学反应。
4
5
光化学烟雾的防治对策
改进技术：汽车尾气是氮氧化物和碳氢化合物的主要来源，改进技术控制 汽车尾气排放是防止光化学烟雾的有效措施。包括安装汽车尾气净化装置 +改良燃料（使用天燃气燃料、二甲醚燃料）等。 改善能源结构:使用替代能源，尽量减少使用化石燃料，无论煤还是燃料油 中都含有大量的烃类和N素，燃烧过程中容易排放光化学一次污染物。
雾天气多发。
人为原因—— 工业发达，冬季取暖燃煤排放二氧化氮和二
氧化硫的气体所致
11
7
硫酸烟雾型污染
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。
8
特点
发生在冬季，气温低，湿度高，日光弱。
伦敦烟雾事件
9
10
伦敦烟雾事件形成条件
自然原因—— 地形：临海，盆地地形，水汽不易散，冬季易产
生逆温 气候：温带海洋性气候，大气中水汽比重大，大
加强监督管理:当氧化剂浓度达到0.5ppm时达到警戒水平，氧化剂浓 度达到1.0ppm时达到危害健康水平，氧化剂浓度达到1.5ppm时 达到严重危害健康水平
6
洛杉矶烟雾形成条件
自然原因—— 地形：位于美国西南海岸，西面临海，三面环山 气候：地中海气候，夏季温暖少雨，晴天多
人为原因—— 工业发达，小汽车多，排放的尾气多
光化学烟雾
（1）概念：主要含有氮氧化物和碳氢化合物等一 次性污染物的大气，在阳光照射下发生化学反应而 产生的二次污染物，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，因最早在1940年的美国洛杉矶首先发现，因此 又称为洛杉矶烟雾。

城市环境地质--城市大气污染--光化学烟雾污染PPT教案-12页

城市环境地质--城市大气污染--光化学烟雾污染PPT教案-12页

《城市环境地学——城市大气》3.1大气层结构3.2大气组成3.3大气污染认知第三讲【城市大气】3.4大气污染物的扩散3.5光化学烟雾污染3.6大气气溶胶3.7温室效应3.8臭氧层破坏和耗损3.9大气污染综合防治对策与治理技术3.5 光化学烟雾污染（一）光化学烟雾的特征烟雾呈兰色，具有强氧化性，刺激人们眼睛，伤害植物的叶子、能使橡胶开裂，并使大气能见度降低。

光化学烟雾的日变化曲线具有明显的日变化：在相对湿度较低的夏季晴天为多见，高峰出现在正午前后，在夜晚消失。

50年代初，美国加州大学生物有机化学教授哈根-施密特。

确定了空气中刺激性气体是O3，并初次提出了有关烟雾形成的理论。

他认为洛杉矶烟雾是由南加利福尼亚的强阳光辐射引发了大气中存在的碳氢化合物和氮氧化物（NO X）之间的化学反应造成的，并认为城市大气中碳氢化合物和NO X的主要来源是汽车尾气。

单击添加内容光化学烟雾定义：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（NO x）等一次污染物，在阳光的作用下发生光化学反应，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叫做光化学烟雾。

20世纪40年代，在美国加利福尼亚州洛杉矶首先发现了光化学烟雾。

单击添加内容（1）形成的气象条件：天顶角要大于0°小于60°-较强的太阳辐射；夏季大于冬季；天气晴朗、高温低湿和有逆温、风力不大时。

（2）污染源条件（NO2和碳氢化合物）以石油为原料的工厂废气排放；机动车尾气排放。

重要因素：1、NO向NO2转化是产生烟雾的关键2、碳氢化合物是产生化学烟雾的主要成分单击添加内容Seinfield （1986）用12个反应概括描述这个过程：1）引发反应：NO 2+hν(290-430nm)NO+O O + O 2 + M O 3 + M O 3 + NO NO 2 + O 22）自由基的链传递反应：RH （烷基）+OH RO 2（过氧烷基）+H 2O RCHO （醛）+OH RC(O)O 2（过氧酰基）+H 2O RCHO+hv RO 2+HO 2+CO RO 2+NO NO 2+OH RO 2+NO NO 2+RCHO+HO 2（过氧化氢自由基）RC(O)O 2+NO NO 2+RO 2+CO 2OH+NO 2HNO 33）终止反应：RC(O)O 2+NO 2RC(O)O 2NO 2（PAN--过氧乙酰基硝酸酯）RC(O)O 2NO 2RC(O)O 2+NO 2单击添加内容323()CH CO O CH C O OO ∙+→∙2323)()(OONO O C CH NO OO O C CH →+∙过氧乙酰基硝酸酯（PAN ）是重要的二次污染物，具有热不稳定性，遇热分解，因而在大气中也存在上述反应的平衡关系过氧乙酰基）3.5.4光化学烟雾的危害1)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。

光化学烟雾(课堂PPT)

光化学烟雾(课堂PPT)
（7） HO2·+ NO → NO2 + ·OH （8） RO2·+ NO → NO2 + R′CHO（醛） + HO2· （9） RC(O)O2·+ NO → NO2 + RO2·+ CO2
NO2
O3
NO
O3积累增加！
2.2 Seinfeld 反应机理
链终止反应:(10)-(12)（光化学氧化剂生成）
当NO2达到一定值时，O3开始积累，而自由基与NO2 的反应又使NO2的增长受到限制；当NO向NO2转化速 率等于自由基与NO2的反应速率时，NO2浓度达到极 大，此时O3仍在积累之中；
当NO2下降到一定程度时，就影响O3的生成量；当O3 的积累与消耗达成平衡时，O3达到极大。
13
汽车排放 NOx 、 HC 约占污染 物总排放 量的80% 。
链引发反应:(1)-(3)（NO2光解） （1） NO2 + hv （λ<420nm）→ NO+ O （2） O + O2 + M → O3 + M （3） NO + O3→ NO2 + O2
NO2
O3
NO
NO2初始体积分数 (ppb) 100
实测值<100
O3体积分数 (ppb) 27
实测值=?
2.2 Seinfeld 反应机理
❖
光化学反应基础
❖
大气中重要自由基的来源
❖
重点掌握以下内容：
❖
氮氧化物的转化
❖
碳氢化合物的转化
❖
光化学烟雾
❖
硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染
❖
酸性降水
❖
了解以下内容：

光化学烟雾

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光化学烟雾
制作人：
目录
组成成分 形成过程 主要危害 防治措施
洛杉矶光化学烟雾事件
——最早出现的光化学烟雾污染事件
洛杉矶位于美国西南海岸，西面临海，三面环山 ，气候温暖，是美国西部工商业第一大城市。
从上世纪40年代初开始，人们就发现，每年从 夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现 一种浅蓝色烟雾，使整座城市上空变得浑浊不清。这 种烟雾使人眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷、头昏、 头痛。1943年以后，烟雾更加肆虐，以致百公里以外 的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘减 产。
产生的？
光化学烟雾是MAK如ING 何
光化学烟雾形成过程
1
污染空气中NO2的光解是光化学烟 雾形成的起始反应。并生成O3。
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O2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。
主要危害
损害人 影响 影响 和动物 植物 材料 的健康 生长 质量
降低大 气能见
度
其 它
1930年 1943年
1948年 1952年
1970年 1971年 1997年夏季
人类历史上的光化学烟雾主要事例
比利时马斯河谷烟雾事件
由于二氧化硫的粉尘，一周内近60人死亡，千人呼吸系统致病。
洛杉矶光化学烟雾事件 由于大量汽车尾气在紫外线照射下产生光化学烟雾，大量居民出现眼睛红肿、 流泪等症状。

光化学污染 PPT课件 图文

光化学污染
汇报人：王艳 学号：20144209043 日期：2015-5-20
目录
一、光化学污染的定义 二、光化学污染的形成机理 三、光化学污染气体的来源 四、光化学污染的危害 五、光化学污染事件 六、光化学烟雾的控制对策 七、总结
谢谢
一、光化学污染的定义
光化学污染是指汽车、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，受到太阳紫外线 作 用 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叫做光 化学烟雾
光化学烟雾中的各种氧化物会腐蚀建筑材料和设备器材。 4.4 对其他方面的危害
大气中的烟雾会污染街道、庭院、使居室以及室内的设备、 衣物等被腐蚀受损、加速橡胶的老化使颜料褪色，并损害油气 涂料、纺织纤维和塑料制品等。
五、光化学污染事件
5.1 美国洛杉矶光化学烟雾事件
洛杉矾位于美国西南海岸 ， 是个阳光明媚，气候温暖，风 景宜人的地方。 是 一个商业、旅游业都很发达的港口城市。 城市的繁荣又使洛杉矾人口剧增。从40年代初开始，人们就 发现这座城市一改以往的温柔，变得"疯狂"起来。每年从夏 季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫 天空的浅蓝色烟雾，使整座城市上空变得浑浊不清。这种烟 雾使人眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷、头昏、头痛。1943 年以后，烟雾更加肆虐，以致远离城市100千米以外的海拔 2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘减产。仅19501951年，美国因大气污染造成的损失就达15亿美元。1955年 ，因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达400多人;1970年 ，约有75%以上的市民患上了红眼病。这就是最早出现的新型 大气污染事件--光化学烟雾污染事件。

光化学烟雾优秀课件

是光化学烟雾的形成过程。
（2）特征： ▪ 烟雾蓝色 ▪ 具有强氧化性，能使橡胶开裂 ▪ 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 ▪ 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 ▪ 污染区域出现在污染源下风向几十到几百公里的范围内
当前，世界大城市许多发生过光化学烟雾：日本东京、 英国伦敦、澳大利亚、德国、中国的兰州西固石油化工区 等等。
（三）光化学烟雾的日变化曲线
光化学烟雾的日变化曲线
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45小时。
光化学烟雾优秀课件
光化学烟雾
• 一、光化学烟雾的概念 • 二、光化学烟雾的形成及特点 • 三、光化学烟雾的日变化曲线 • 四、光化学烟雾的防治
（一）光化学烟雾的概念
概念：光化学烟雾指的是一系列对环境和健康有害的化学 品。称之为光化学烟雾是因为它们由最初的污染物质光解 而产生 的 ，主要含有氮氧化物和碳氢化合物等一次性污染 物的大气，在阳光照射下发生化学反应而产生的二次污染 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，因最早在194 3 年的美国洛 杉矶首先发现，因此又称为洛杉矶烟雾。
▪ 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
1943 年 洛 杉 矶 光 化 学 烟 雾
中国兰州的光化学烟雾
人类历史上的光化学烟雾主要事例源自（二）光化学烟雾的形成及特点

光化学污染


危害
1
对人体健康的 影响
2
对植物的伤害
3
降低大气能见 度
4
对生活条件的 危害
5
对建筑物的危 害
对人体健康的影响
光化学烟雾最明显的危害是对人眼的刺激作用。出现眼流泪、发红(俗称红眼病)。据资料统计,美国加里福 尼亚洲由于光化学烟雾的作用,曾使该州3/4的人发生了红眼病。日本东京1970年发生的光化学污染时期有20,000 人患了红眼病。除眼外,对鼻、咽、气管和肺均有明显的刺激作用。对老人、儿童和病弱者尤为严重。1952年洛 杉矶事件发生时,两天内就使65岁以上的老人死亡400余人。若大气中臭氧浓度达到0.1ppm-0.5ppm时,会引起哮 喘发作,导致上呼吸道疾病恶化,使视觉敏感度和视力降低。受害严重者,呼吸困难、胸痛、头晕、发烧、呕吐、 以致血压下降、昏迷不醒。长期慢性伤害,可引起肺机能衰退、支气管炎、甚至发展成肺癌等。
工商业发达的洛杉矶城在40年代就拥有250万辆汽车，每天排放大量的氮氧化合物。氮氧化合物和碳氢化合 物在强烈阳光下，会产生一系列复杂的光化学反应，生成臭氧、醛类、二氧化氮等多种化合物。这些化合物同水 蒸气在一起，在适当的条件下便形成了这种带刺激性的浅蓝色烟雾，且生成后活动性极强，如风、如云，光化学 烟雾在任何一片空间都可以安家。
光化学污染洛杉矾在40年代就拥有250万辆汽车，每天大约消耗1100吨汽油，排出1000多吨碳氢（CH）化合 物，300多吨氮氧（NOx）化合物，700多吨一氧化碳（CO）。另外，还有炼油厂、供油站等其他石油燃烧排放， 这些化合物被排放到阳光明媚的洛杉矶上空，制造出了一个毒烟雾工厂。
其他方面
其他方面
光化学污染
光化学烟雾造成的污染
01 简介
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