光化学烟雾产物的性质与特征

Question

光化学烟雾产物的性质与特征

Answer 1

含有氮氧化物和碳氢化合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,称为光化学烟雾.
光化学烟雾首先出现在美国的第三大城市－洛杉矶,以后陆续在世界其它地区出现.一般多发生在中纬度(亚热带)车辆高速机动化的城市,例如蒙特利尔、渥太华、波恩、悉尼、东京等.
光化学烟雾成分很复杂,它现在被确认是NOX、HC、CO等在阳光下发生系列化学反应而产生的生成物与反应物的特殊混合物.其中有一次污染物,也有二次污染物,主要成分是臭氧,过氧乙酰硝酸酯(PAN)、高活性游离基,以及某些醛、酮,总称之为光化学氧化剂.
2、光化学烟雾形成的简化机制
光化学烟雾形成的反应机制可概括为如下12个反应：[[right]][[image1]][[/right]]
引发反应：
NO2+ hν→NO+O
O+O2+M→O3+M
NO+O3→NO2+O2
自由基传递反应：
RH+HO―o2→RO2+H2O
RCHO+HO―o2→RC(O)O2+H2O
RCHO+ hν―2o2→RO2+HO2+CO
HO2+NO→NO2+HO
RO2+NO―o2→NO2 +R’CHO+HO2
RC(O)O2+NO―o2→NO2+RO2+CO2
终止反应：
HO+NO2→HNO3
RC(O)O2+NO2→RC(O)O2NO2
RC(O)O2NO2→RC(O)O2+NO2
光化学烟雾是高浓度氧化剂的混合物,因此也称为氧化烟雾.相比之下,硫酸烟雾型污染物,从化学上看是属于还原性混合物,故又称为还原烟雾.这两种烟雾在具有相反的化学行为.它们发生污染的根源各不同,伦敦烟雾主要由燃煤引起的,光化学烟雾则主要是由汽车排气引起的.表2-3-1给出了两种类型烟雾的区别.目前已发现两种类型烟雾污染可交替发生.例如,广州夏季是以光化学烟雾为主,而冬季则以硫酸烟雾为主.
3、光化学烟雾的危害
光化学烟雾对人体有很大的刺激和毒害作用,浓度达0.1mg/m3时,眼睛流泪、发疼,0.25～1mg/m3时伴有头痛、呼吸困难,50mg/m3时能导致死亡.此外还可使橡胶制品老化、龟裂,建筑物损坏变旧.