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光化學煙霧的形成機理、危害及防治措施

  
評論: 更新日期:2011年08月22日

 一、引言

  環(huán)境問題是當今世界共同面臨的社會問題,主要包括環(huán)境污染和生態(tài)污染,研究表明,化學污染引起的環(huán)境污染尤為嚴重。含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大氣,在陽光的照射下,發(fā)生光化學反應而產生二次污染物,這種由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現象,稱為光化學煙霧。近年來,汽車尾氣排放的NOx、CO及隨后形成的光化學煙霧,使得許多大城市的空氣質量惡化。隨著全球工業(yè)和汽車業(yè)的迅猛發(fā)展,光化學煙霧污染在世界各地不斷出現,如美國洛杉磯、日本東京、大阪、英國倫敦、澳大利亞、德國等大城市及我國北京、南京、蘭州均發(fā)生過光化學煙霧現象。

  二、光化學煙霧的形成機理

  光化學煙霧的形成條件是大氣中有氮氧化物和碳氧化物存在,大氣溫度較低,而且有強烈的陽光照射,這樣在大氣中就會一系列復雜的反應,生成出一些二次污染物,如O3、醛、PAN、H2O2等。

  光化學煙霧是一個鏈式反應,其中關鍵性的反應可以簡單地分成3組:

  (1)NO2的光解導致O3的生成:

  鏈引發(fā)反應主要是NO2的光解,反應如下:

  NO2 +hv→NO +O

  O +O2 +M→O3 +M

  NO +O3→ NO2 +O2.

  (2)(HC)氧化生成了具有活性的自由基,如HO、HO2、RO2等。

  在光化學反應中,自由基反應占很重要的地位,自由基的引發(fā)反應主要是由NO2和醛光解引起的:

  NO2? +hv→NO +O

  RCHO +hv→RCO +H

  碳氫化合物的存在是自由基轉化和增殖的根本原因:

  RH +O →R +HO

  RH + HO →R +H2O

  H + O2 →HO2

  R + O2→RO2

  RCO+ O2→[RC(O)O2]

  其中:R—烷基;

  RO2—過氧烷基;

  RCO—酰基;

  [RC(O)O2]—過氧酰基。

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