大气环境化学大气颗粒物精.ppt

大气环境化学大气颗粒物第1页，本讲稿共14页2 2、特征与危害、特征与危害1 1）烟雾蓝色烟雾蓝色2 2）具有强氧化性具有强氧化性3 3）对对眼眼睛睛、呼呼吸吸道道等等有有强强烈烈刺刺激激，并并引引起起头头痛痛、呼呼吸吸道道疾疾病病恶化，严重造成死亡恶化，严重造成死亡4 4）对植物叶子有害，能使大气能见度降低）对植物叶子有害，能使大气能见度降低第2页，本讲稿共14页伦敦烟雾事件第3页，本讲稿共14页光化学烟雾第4页，本讲稿共14页3 3、日变化曲线、日变化曲线1 1）白天生成，夜晚）白天生成，夜晚消失，污染物浓度峰消失，污染物浓度峰值出现在中午和午后。值出现在中午和午后。2 2）烃类和）烃类和NONO发生在早发生在早上交通高峰时节，此时上交通高峰时节，此时NONO2 2浓度很低。浓度很低。3 3）随太阳辐射增强，随太阳辐射增强，O O3 3和和NONO2 2浓浓度度逐逐渐渐增增加加，O O3 3和和NONO2 2浓浓度度峰峰值值比比NONO浓浓度度峰峰值值晚晚出出现几个小时现几个小时 推断：推断：O O3 3和和NONO22PANPAN主要是二次污染物。主要是二次污染物。第5页，本讲稿共14页4 4、烟雾箱模拟揭示的机理、烟雾箱模拟揭示的机理 研研究究条条件件：封封闭闭的的容容器器+反反应应气气体体（丙丙烯烯（HCHC）、NOxNOx、空空气气）+模拟太阳光照射模拟太阳光照射1 1）观察结果：）观察结果：随时间增加，随时间增加，NONO向向NONO2 2转化。（转化。（NONO消耗）消耗）由于氧化而大量消耗丙烯（碳氢化合物消耗）。由于氧化而大量消耗丙烯（碳氢化合物消耗）。臭氧、臭氧、PANPAN、HCHOHCHO、NONO2 2等二次污染物生成。等二次污染物生成。第6页，本讲稿共14页2）关键反应关键反应（3个）个）NO2光解导致光解导致O3的生成（光化学反应的生成（光化学反应_诱因）诱因）丙烯氧化得到活性自由基丙烯氧化得到活性自由基HO,HO2（自由基链反应（自由基链反应_强化）强化）活性自由基促使活性自由基促使NO向向NO2转化转化,同时使同时使PAN、O3等生成（结果）等生成（结果）3 3）反应过程）反应过程 第一阶段：引发反应第一阶段：引发反应(自由基产生自由基产生)A、主要是、主要是NO2光解光解 NO NO2 2+hv(430nm)NO+O+hv(430nm)NO+O k k1 1(NO(NO转化为转化为NONO2 2的引发反应的引发反应)O O+O+O2 2+MO+MO3 3 k k2 2 O O3 3+NONO+NONO2 2+O+O2 2 k k3 3第7页，本讲稿共14页 B B、RCHO+hvRCORCHO+hvRCO+H+H 引发碳氢化合物产生活性自由基引发碳氢化合物产生活性自由基第8页，本讲稿共14页第第二二阶阶段段：碳碳氢氢化化合合物物（烃烃类类）的的氧氧化化能能够够得得到到大大量量活活性性自由基（传播自由基）自由基（传播自由基）RH+ORH+ORR+HO+HO(自由基增殖反应自由基增殖反应)RH+HO RH+HORR+H+H2 2O(O(自由基增殖反应自由基增殖反应)R R+O+O2 2RORO2 2(自由基增殖反应自由基增殖反应)H H+O+O2 2HOHO2 2(自由基增殖反应自由基增殖反应)RCORCO+O+O2 2RC(O)OORC(O)OO(自由基增殖反应自由基增殖反应)第9页，本讲稿共14页 大量的活性自由基大量的活性自由基(HO(HO2 2 RORO2 2 RC(O)OO)RC(O)OO)使使NONO转化为转化为NONO2 2例如：例如：NO+HONO+HO2 2NONO2 2+HO+HO NO+RO NO+RO2 2NONO2 2+RO+RO (RO(RO+O+O2 2HOHO2 2+RCHO)+RCHO)NO+RC(O)OO NO+RC(O)OONONO2 2+RC(O)O+RC(O)O (RC(O)OR (RC(O)OR+CO+CO2 2)NONO2 2既是链反应的引发物质，又是链反应的终止物质。既是链反应的引发物质，又是链反应的终止物质。第10页，本讲稿共14页 第第三三阶阶段段：反反应应终终止止的的条条件件：NOx NOx、HCHC等等消消耗耗殆殆尽尽，O O3 3、NONO2 2、PANPAN、HNOHNO3 3等最终形成。等最终形成。NONO2 2+HO+HOHNOHNO3 3 NO NO2 2+RC(O)OO+RC(O)OORC(O)OONORC(O)OONO2 2(PAN)(PAN)O O+O+O2 2+MO+MO3 3 RC(O)OONO RC(O)OONO2 2RC(O)OORC(O)OO+NO+NO2 2第11页，本讲稿共14页5、光化学烟雾简化机理（自己总结）、光化学烟雾简化机理（自己总结）第12页，本讲稿共14页 3 3）加强监督管理加强监督管理6 6、光化学烟雾的防治对策、光化学烟雾的防治对策1 1）改进技术）改进技术2 2）改善能源结构）改善能源结构?第13页，本讲稿共14页思考题思考题1 1、气中有哪些重要自由基？其来源如何？、气中有哪些重要自由基？其来源如何？2 2、述述大大气气中中碳碳氢氢化化合合物物烷烷烃烃和和烯烯烃烃可可能能发发生生的的重重要要光光化化学学反反应应？分分别别以以甲甲烷烷和和乙乙烯烯为为例例写写出出典典型型反反应应的的方方程程式？式？3 3、解释光化学烟雾的概念、特征、日变化曲线？、解释光化学烟雾的概念、特征、日变化曲线？4 4、光光化化学学烟烟雾雾形形成成的的必必要要条条件件？用用反反应应式式表表示示出出光光化化学烟雾发生的简化化学机制？学烟雾发生的简化化学机制？5 5、说说明明烃烃类类在在光光化化学学烟烟雾雾形形成成过过程程中中的的重重要要作作用用？用用典型反应式表示典型反应式表示第14页，本讲稿共14页