环境化学大气环境化学转化课程.pptx

会计学思考题：

1.说明光化学烟雾现象，解释污染物与产物的日变化曲线，并说明光化学烟雾产物的性质与特征。
2.说明烃类在光化学烟雾形成过程中的重要作用和有机物在光化学反应中活性顺序。
3.简述SO2氧化的几种途径。
4.什么是总悬浮颗粒物、可吸入粒子、漂尘？大气颗粒物有哪些表面性质？3.5.1光化学烟雾现象
含有NOX和碳氢化物等一次污染物的大气，在阳光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。
最早在1943年的美国洛杉矶首先发现，因此又称为洛杉矶烟雾。特征：烟雾呈蓝色，具有强氧化性能使橡胶开裂，刺激人的眼睛，伤害植物的叶子，并使大气能见度降低。其刺激物浓度的高峰在中午和午后，污染区域在污染源的下风向。
形成条件：①氮氧化物和碳氢化物存在；②低温；③强的日光照射（紫外光）烃和NO最大值发生在早晨交通繁忙时刻，这时NO2浓度很低。2.）烟雾箱模拟曲线①NO向NO2转化；
②由于氧化过程而使丙烯消耗；
③臭氧及其他二次污染物，如PAN、H2CO等生成。★3.5.2光化学烟雾形成的机制光化学烟雾形成的简化机制★自由基传递：
RH+HO·+O2→RO2·+H2O
RCHO+HO·+O2→RC(O)O2·+H2O
RCHO+2O2+hv→RO2·+HO2·+CO
HO2·+NO→NO2+HO·
RO2·+NO+O2→NO2+R`CHO+HO2·
RC(O)OO·+NO+O2→NO2+RO2·+CO2终止：
NO2+HO·→HNO3
NO2+RC(O)OO·→RC(O)OONO2(PAN)
RC(O)OONO2→RC(O)OO·+NO21213主要污染源：汽车尾气1）控制反应活性高的有机物的排放：
有机物反应活性表示某有机物通过反应生成产物的能力。碳氢化合物是光化学烟雾形成过程中必不可少的重要组分。因此，控制那些反应活性高的有机物的排放，能有效地控制光化学烟雾的形成和发展。
反应活性大致有如下顺序：
有内双键的烯烃＞二烷基或三烷基芳烃和有外双键的烯烃＞乙烯＞单烷基芳烃>C5以上的烷烃>C2-C5的烷烃。洛杉矶的大气治理情况：
洛杉矶西临太平洋，东、南、北三面为群山环抱，处于气象学中西海岸气候盆地之中，大气状态以下沉气流为主，极不利于污染物的扩散；而且常年高温、少雨，日照强烈，给光化学烟雾的形成创造了条件。各方面的不利因素是洛杉矶成为了美国的“雾都”。
洛杉矶44%的有机物，55%的NOX，77%的CO是机动车尾气排放造成的。全城70%的地区经常浸泡在高浓度的尾气中。20世纪90年初，NOX、CO、O3均有不同程度的超标。措施：
①在洛杉矶市出售的汽车必须是“清洁的”，要求94年后出售的汽车全部安装“行驶诊断系统”，即时监测机动车的工作状态，让超标车辆即时脱离排污状态和接受维修。
②鼓励人们乘公共汽车上班，以减少汽车尾气。
③是世界上利用风能和太阳能发电最多的地方，在替代清洁燃料的研究方面也处于领先地位。政府通过低息贷款和补贴的方式鼓励人们尝试使用清洁燃料汽车。2）控制臭氧的浓度3.6硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染1）SO2的直接光氧化
SO2＋hv（290~340nm）→1SO2（单重态）
SO2+hv（340~400nm）→3SO2（三重态）
能量较高的单重态分子可按以下过程跃迁到三重态或基态:
1SO2+M→3SO2+M1SO2+M→SO2+M
在环境大气条件下，激发态的SO2主要以三重态的形式存在。
大气中SO2直接氧化成SO3的机理为：
3SO2＋O2→SO4→SO3＋O·
或SO4+SO2→2SO32）SO2被自由基氧化：
①SO2与HO·的反应：
这是大气中SO2转化的重要反应：
HO·+SO2→HOSO2·（控速）
HOSO2·＋O2→HO2·+SO3
SO3＋H2O→H2SO4
反应过程中所生成的HO2·，通过反应：
HO2·＋NO→HO·＋NO2
使得HO·又再生。②SO2与其它自由基的反应
二元活性自由基、HO2·、CH3O2·以及CH3(O)O2·。
CH3CHOO·+SO2→CH3CHO+SO3
HO2·+SO2→HO·+SO3
CH3O2·+SO2→CH3O·+SO3
CH3C(O)O2·+SO2→CH3C(O)O·+SO3
3）SO2被氧原子氧化
O·+SO2→SO3SO2可溶于大气中的水，也可被大气中的颗粒物所吸附，并溶解在颗粒物表面所吸附的水中，SO2可发生液相反应。
1）SO2的液相平衡溶液中可溶性总四价硫浓度为：
[S(Ⅳ)]=[SO2·H2O]+[HSO3-]+[SO32-]
三种形态S(Ⅳ)的摩尔分数与pH之间的关系为：2）O3对SO2的氧化：
O3＋SO2·H2O→2H++SO42-+O2
K0=2.4×104L/(mol·s）
O3+HS