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光化学烟雾形成条件

发布时间: 2021-08-13 19:14:34

⑴ 光化学烟雾的气象条件

光化学烟雾是一种带刺激性的淡蓝色烟雾。属于大气中二次污染物。光化学烟雾的形成,主要是大气污染物二氧化氮,在太阳光的紫外线照射下,释放出高能量的氧原子与大气污染物烃类化合物反应形成一系列新的反应物。

⑵ 光化学烟雾的形成机理是什么

1、污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应。

化学式:
NO2==NO+O(条件为光照)
O+O2==O3
2NO+O2==2NO2
分析:
2NO2(排放的)==2NO[(3)式中有用)]+2O[(2)式中有用)](条件为光照)
2O[(1)式中的O]+2O2(空气中的)==2O3(刺激性气体)
2NO[(1)式中的NO]+O2==2NO2(生成NO2,开始继续反应)
综合一下:
3O2==2O3(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O3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。

⑶ 产生光化学烟雾的条件有哪些

光化学烟雾:含有氮氧化物和烃类的大气,在阳光中紫外线的照射下发生反应所产生的产物和反应的混合物.
形成条件:(1)地理条件:由于烟雾的形成与二氧化氮的光分解有直接的关系,而二氧化氮的分解必需要有290-340nm波长辐射作用.(2)污染源条件:烟雾的形成是和大气中的二氧化氮、碳氢化合物等污染物的存在是分不开的,所以以石油为原料的工厂排气和汽车排气等污染源的存在是烟雾的前提.

⑷ 光化学烟雾的形成过程

光化学烟雾形成过程简述如下:清晨大量的碳氢化合物和NO由汽车尾气及其他源排入大气。由于晚间NO氧化的结果,已有少量NO2存在。当日出时,NO2光解离提供原子氧,然后NO2光解反应及一系列次级反应发生,-OH开始氧化碳氢化合物,并生成一批自由基,它们有效地将NO转化为NO2,使 NO2浓度上升,碳氢化合物及NO浓度下降;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。
光化学烟雾的形成及其浓度,除汽车排气中污染物的数量和浓度直接决定以外,还受太阳辐射强度、气象以及地理等条件的影响。太阳辐射强度是一个主要条件, 太阳辐射的强弱,主要取决于太阳高度,即太阳辐射线与地面所成的投射角以及大气透明度等。因此,光化学烟雾的浓度,除受太阳辐射强度的日变化影响外,还受该地的纬度、海拔高度、季节、天气和大气污染状况等条件的影响。光化学烟雾是一种循环过程,白天生成,傍晚消失。污染区大气的实测表明,一次污染物CH和NO的最大值出现在早晨交通繁忙时刻,随着NO浓度的下降,NO2浓度增大,O3和醛类等二次污染物随着阳光增强和NO2、HC浓度降低而积聚起来。它们的峰值一般要比NO峰值的出现要晚4-5小时。二次污染物PAN浓度随时间的变化与臭氧和醛类相似。城市和城郊的光化学氧化剂浓度通常高于乡村,许多乡村地区光化学氧化剂的浓度增高,有时甚至超过城市。这是因为光化学氧化剂的生成不仅包括光化学氧化过程,而且还包括一次污染物的扩散输送过程,是两个过程的结果。因此光化学氧化剂的污染不只是城市的问题,还是区域性的污染问题。短距离运输可造成O3的最大浓度出现在污染源的下风向,中尺度运输可使臭氧扩散到上百公里的下风向,如果同大气高压系统相结合可传输几百公里。
在北纬60°~南纬60°间的一些大城市,都可能发生光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。随着光化学反应的不断进行,反应生成物不断蓄积,光化学烟雾的浓度不断升高,约3h~4h后达到最大值。这种光化学烟雾可随气流飘移数百公里,使远离城市的农村庄稼也受到损害。
通过光化学烟雾模拟实验,已经初步明确在碳氢化合物和氮氧化物相互作用方面主要有以下基本反应:(1) NO2的光解是光化学烟雾形成的主要起始反应,并生成O3:
NO2 + hν → NO + O (1)
O + O2 + M → O3 + M (2)
O3 + NO → NO2 + O2 (3)
所产生的O3要消耗在NO的氧化上而无剩余,所以要产生光化学烟雾必需有碳氢化合物存在。
(2) 碳氢化合物(HC)被-OH、O和O3氧化,产生醛、酮、醇、酸等产物以及中间产物RO2-、HO2-、RC-O(酰基)等重要的自由基:
RH + O → RO2- (4)
RH + O3 → RO2-+ O (5)
RH + -OH → RO2-+ H2O (6)
RCHO与-OH反应如下:
RCHO + -OH → RC-O(酰基) + H2ORC-O + O2 → RC(O)O2-(过氧酰基 )
(3)过氧自由基引起NO向NO2转化,并导致O3和PAN等氧化剂的生成(自由基传递形成稳定的最终产物,使自由基消除而终止反应):
RO2-+ NO → NO2 + RO-(RO2-包括HO2-) (7)
OH + NO → HNO2 (8)
OH + NO2 → HNO3 (9)
RC(O)O2-+ NO2 → RC(O)O2NO2 (10)
由于反应(7)使NO快速氧化成NO2,从而加速NO2光解,使二次产物O3净增。同时RO2-(如丙烯与O3反应生成的双自由基CH3C-HOO-)与O2和NO2相继反应产生过氧乙酰硝酸酯(PAN)类物质。
CH3C-HOO- + O2 → CH3C(O)OO- + -OH
CH3C(O)OO- + NO2 → CH 3C(O)OONO2 (PAN)
可以认为上述反应是大大简化了的光化学烟雾形成的基本反应。1986年Seinfeld用12个化学反应概括了光化学烟雾形成的整个过程:
引发反应:
NO2 + hν → NO + OO + O2 + M → O3 + MNO + O3 → NO2 + O2
链传递反应:
RH + -OH → RO2-+ H2O
RCHO + -OH → RC(O)O2-+ H2O
RCHO + hν → RO2-+ HO2-+ CO
HO2-+ NO → NO2 + -OH
RO2-+ NO → NO2 + R′CHO + HO2
RC(O)O2-+ NO → NO2 + RO2-+ CO2
终止反应:
OH + NO2 → HNO3
RC(O)O2-+ NO2 → RC(O)O2NO2
RC(O)O2NO2 → RC(O)O2-+ NO2

⑸ 光化学烟雾的具体形成过程

光化学烟雾的具体形成过程:清晨大量的碳氢化合物和NO由汽车尾气及其他源排入大气。由于晚间NO氧化的结果,已有少量NO2存在。当日出时,NO2光解离提供原子氧,然后NO2光解反应及一系列次级反应发生,-OH开始氧化碳氢化合物,并生成一批自由基,它们有效地将NO转化为NO2,使NO2浓度上升,碳氢化合物及NO浓度下降;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。
光化学烟雾的形成及其浓度,除汽车排气中污染物的数量和浓度直接决定以外,还受太阳辐射强度、气象以及地理等条件的影响。太阳辐射强度是一个主要条件,太阳辐射的强弱,主要取决于太阳高度,即太阳辐射线与地面所成的投射角以及大气透明度等。因此,光化学烟雾的浓度,除受太阳辐射强度的日变化影响外,还受该地的纬度、海拔高度、季节、天气和大气污染状况等条件的影响。光化学烟雾是一种循环过程,白天生成,傍晚消失。污染区大气的实测表明,一次污染物CH和NO的最大值出现在早晨交通繁忙时刻,随着NO浓度的下降,NO2浓度增大,O3和醛类等二次污染物随着阳光增强和NO2、HC浓度降低而积聚起来。它们的峰值一般要比NO峰值的出现要晚4-5小时。二次污染物PAN浓度随时间的变化与臭氧和醛类相似。城市和城郊的光化学氧化剂浓度通常高于乡村,许多乡村地区光化学氧化剂的浓度增高,有时甚至超过城市。这是因为光化学氧化剂的生成不仅包括光化学氧化过程,而且还包括一次污染物的扩散输送过程,是两个过程的结果。因此光化学氧化剂的污染不只是城市的问题,还是区域性的污染问题。短距离运输可造成O3的最大浓度出现在污染源的下风向,中尺度运输可使臭氧扩散到上百公里的下风向,如果同大气高压系统相结合可传输几百公里。

⑹ 请说明光化学烟雾的形成条件,并分析碳氢化合物在光化学烟雾中的作用!!

化学反应过程
形成臭氧的活性有机物和氮氧化物的主要来源是汽车排放的尾气。
通过对光化学烟雾形成的模拟实验,已经初步明确在碳氢化合物和氮氧化物的相互作用方面主要有以下过程:
1、污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应。

化学式:
NO2==NO+O(条件为光照)
O+O2==O3
2NO+O2==2NO2
分析:
2NO2(排放的)==2NO[(3)式中有用)]+2O[(2)式中有用)](条件为光照)
2O[(1)式中的O]+2O2(空气中的)==2O3(刺激性气体)
2NO[(1)式中的NO]+O2==2NO2(生成NO2,开始继续反应)
综合一下:
3O2==2O3(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O3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。

⑺ 光化学烟雾是如何形成的

洛杉矶光化学烟雾的形成,还与其特殊的地理环境和气象条件有关。洛杉矶三面环山,一面临大洋,形成50千米长的口袋形盆地。由于东南北三面山脉的阻碍,只是西面刮来海风,因而光化学烟雾扩散不出去,长期停滞在市内,毒化空气,形成污染。

1955年9月,严重的大气污染再遇上气温偏高,洛杉矶烟雾浓度更加高了,结果两天之内就有400多名65岁以上的老人死亡,相当于平时的3倍多。这就是臭名远扬的洛杉矶光化学烟雾事件。

光化学烟雾不仅危害人体健康,而且使家畜患病,破坏农作物生长,腐蚀建筑物;还会使橡胶老化,染料褪色。

由于光化学烟雾使空气浑浊,空气能见度差,影响汽车和飞机的安全行驶,车祸和坠机事件也会增多。

光化学烟雾可怕又可恨,人们管它叫“淡蓝色的恶魔”。

光化学烟雾是由人为污染源,主要是汽车废气的和化石燃料的燃烧排入大气的氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物在太阳辐射的紫外线作用下,发生光化学反应生成的二次污染物。它是气体污染物和气溶胶的混合物,是一种具有刺激性而带浅蓝色的烟雾。在特定的地理条件下,如遇上逆温或不利于扩散的气象条件,烟雾便会积聚起来,造成光化学烟雾污染。这种烟雾最早见于美国洛杉矶,那里的汽车成灾,地形比较特殊,所以也称做洛杉矶型烟雾。现在光化学烟雾在日本东京、大阪,澳大利亚的悉尼,意大利的热那亚和印度的孟买等大城市也时有出现。20世纪70年代我国兰州的西固石油化工区也发生过这类烟雾事件。

⑻ 光化学烟雾发生的有利条件

氮氧化物(NOx)主要是指NO和NO2。NO和NO2都是对人体有害的气体。氮氧化物和碳氢化合物(HC)在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后发生光化学反应而产生二次污染物,这种又一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾现象,称为光化学烟雾。 光化学烟雾是由汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等一次污染物,在阳光的作用下发生化学反应,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。人和动物受到主要伤害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。 植物受到臭氧的损害,开始时表皮褪色,呈蜡质状,经过一段时间后色素发生变化,叶片上出现红褐色斑点。PAN使叶子背面呈银灰色或古铜色,影响植物的生长,降低植物对病虫害的抵抗力。 臭氧、PAN等还能造成橡胶制品的老化、脆裂,使染料褪色,并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。 毒物产生过程 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。1951年A.J.哈根最先指出臭氧(O3)是氮氧化物、碳氢化合物和空气的混合物通过光化学反应生成的。以后F. W. 温特发现臭氧与不饱和烃(如汽车废气中的烃类)的化学反应产物跟洛杉矶烟雾有相同的伤害效应。形成臭氧的活性有机物和氮氧化物的主要来源是汽车排放的尾气。 通过对光化学烟雾形成的模拟实验,已经初步明确在碳氢化合物和氮氧化物的相互作用方面主要有以下过程: 1、污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应。 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O3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。 光化学烟雾与大气物理 光化学烟雾的形成及其浓度,除直接决定于汽车排气中污染物的数量和浓度以外,还受太阳辐射强度、气象以及地理等条件的影响。太阳辐射强度是一个主要条件,太阳辐射的强弱,主要取决于太阳的高度,即太阳辐射线与地面所成的投射角以及大气透明度等。因此,光化学烟雾的浓度,除受太阳辐射强度的日变化影响外,还受该地的纬度、海拔高度、季节、天气和大气污染状况等条件的影响。光化学烟雾是一种循环过程,白天生成,傍晚消失。污染区大气的实测表明,一次污染物CH和一氧化氮的最大值出现在早晨交通繁忙时刻,随着NO浓度的下降,NO2浓度增大,O3和醛类等二次污染物随着阳光增强和NO2、HC浓度降低而积聚起来。它们的峰值一般要比NO峰值的出现要晚4-5小时。二次污染物PAN浓度随时间的变化与臭氧和醛类相似。城市和城郊的光化学氧化剂浓度通常高于乡村,但近年来发现许多乡村地区光化学氧化剂的浓度增高,有时甚至超过城市。这是因为光化学氧化剂的生成不仅包括光化学氧化过程,而且还包括一次污染物的扩散输送过程,是两个过程的结果。因此光化学氧化剂的污染不只是城市的问题,而且是区域性的污染问题。短距离运输可造成O3的最大浓度出现在污染源的下风向,中尺度运输可使臭氧扩散到上百公里的下风向,如果同大气高压系统相结合可传输几百公里。 经过研究表明,在60( N(北纬)~60( S(南纬)之间的一些大城市,都可能发生光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。随着光化学反应的不断进行,反应生成物不断蓄积,光化学烟雾的浓度不断升高,约3 h~4 h后达到最大值。这种光化学烟雾可随气流飘移数百公里,使远离城市的农村庄稼也受到损害。 1943年,美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件,此后,在北美、日本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现这种烟雾。经过反复的调查研究,直到1958年才发现,这一事件是由于洛杉矶市拥有的250万辆汽车排气污染造成的,这些汽车每天消耗约1600 t汽油,向大气排放1000多吨碳氢化合物和400多吨氮氧化物,这些气体受阳光作用,酿成了危害人类的光化学烟雾事件。 1970年,美国加利福尼亚州发生光化学烟雾事件,农作物损失达2500多万美元。 1971年,日本东京发生了较严重的光化学烟雾事件,使一些学生中毒昏倒。同一天,日本的其他城市也有类似的事件发生。此后,日本一些大城市连续不断出现光化学烟雾。日本环保部门经对东京几个主要污染源排放的主要污染物进行调查后发现,汽车排放的CO、NOx、HC三种污染物约占总排放量的80%。 目前,由于我国内地汽车油耗量高,污染控制水平低,已造成汽车污染日益严重。部分大城市交通干道的NOx和CO严重超过国家标准,汽车污染已成为主要的空气污染物;一些城市臭氧浓度严重超标,已具有发生光化学烟雾污染的潜在危险。据国家环境保护局《一九九六年环境质量通报》: 我国大城市氮氧化物污染逐渐加重。1996年度污染较严重的城市分别为:广州、北京、上海、鞍山、武汉、郑州、沈阳、兰州、大连、杭州。从总体上看,氮氧化物污染突出表现在人口100万以上的大城市或特大城市。 追问: 谢了,可是这不是我要的答案啊、 回答: 哦,不好意思,你可以加我1171252188望采纳,我可以详细解答

⑼ 什么是光化学烟雾形成条件是什么对人体有什么危害

对人身体是有害的

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