大气环境化学第四次课程市公开课金奖市赛课一等奖课件

1、练习：例1：用激光-荧光法测定大气中HO自由基浓度，方法检测限为5106个/cm3，这相当于多少10-12（V/V）浓度单位（以25和1.013105Pa条件下计）？例2： 烟草燃烟中CO浓度可高达40010-6（V/V）（25和1.013105Pa条件下），这相当于以“（V/V）”和“mg/m3”为单位浓度值各是多少？1第1页2.3 氮氧化物化学1NO向NO2转化2第2页2.3 氮氧化物化学3NO与OH和RO反应 2NO与NO3反应 3第3页2.3 氮氧化物化学4NO2化学反应 假定NO2在仅充有N2简单系统中进行短时光解，当前认为最少要发生以下7个相关反应： 4第4页2.3 氮氧化物化学4

2、NO2化学反应 假如NO2是在清洁空气(含N2和O2)中进行长时间光解，除存在上述7个反应外还要发生以下4个反应： 5第5页2.3 氮氧化物化学5NO2与OH反应 此反应是大气中气态HNO3主要起源，对酸雨和酸雾形成有贡献。白天OH浓度高时，此反应会有效地进行.6第6页2.3 氮氧化物化学6NO2与O3反应7NO2与NO3反应 7第7页2.3 氮氧化物化学8硝酸和亚硝酸 NOx能在大气和云雾液粒中转化成硝酸和亚硝酸： 8第8页2.3 氮氧化物化学9第9页2.3 氮氧化物化学9过氧乙酰基硝酸酯（Peroxyacetyl nitrate, PAN） PAN没有天然源。只有些人为源，即全部是由污染产

3、生，所以，大气中测出PAN即可作为发生光化学烟雾依据。10第10页2.4 碳氢化合物氧化与光化学烟雾 1烷烃氧化 2芳烃氧化 11第11页2.4 碳氢化合物氧化与光化学烟雾 3.烯烃氧化 12第12页2.4 碳氢化合物氧化与光化学烟雾 4.光化学烟雾 (photochemical smog) 汽车、工厂等污染源排入大气碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等一次污染物在阳光中紫外线照射下发生光化学反应生成一些氧化性很强O3、醛类、PAN、HNO3等二次污染物。人们把参加光化学反应过程一次污染物和二次污染物混合物(其中有气体和颗粒物)所形成烟雾，称为光化学烟雾。 13第13页2.4 碳氢化合物氧

4、化与光化学烟雾 4.1光化学烟雾化学特征 烟雾呈蓝色;含有强氧化性(能使橡胶开裂，剌激人眼睛，伤害植物 叶子);并使大气能见度降低；其刺激物浓度高峰在中午或午后；污染区域往往在污染下风向几十至几百公里处。14第14页2.4 碳氢化合物氧化与光化学烟雾 4.2 光化学烟雾形成条件 大气中有氮氧化物和碳氢化合物存在;大气湿度较低;有强阳光照射。 15第15页2.4 碳氢化合物氧化与光化学烟雾 4.3 光化学烟雾形成机理 洛杉矶几个污染物浓度日改变曲线(1965.7.19)(引自EPA Document AP84,1971)16第16页2.4 碳氢化合物氧化与光化学烟雾 4.3 光化学烟雾形成机理

5、C3H6 和NO空气混合物在紫外线照射下浓度改变(引自Agnew ,1968)17第17页2.4 碳氢化合物氧化与光化学烟雾 4.3 光化学烟雾形成机理 (1) NO2光解是光化学烟雾形成主要起始反 应，并生成O3： 18第18页2.4 碳氢化合物氧化与光化学烟雾 4.3 光化学烟雾形成机理 (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、RCO等重 要自由基： 19第19页2.4 碳氢化合物氧化与光化学烟雾 4.3 光化学烟雾形成机理 RCHO与OH反应以下： 丙烯氧化反应为： 20第20页2.4 碳氢化合物氧化与光化学烟雾 4.3 光化

6、学烟雾形成机理 (3)过氧自由基引发NO向NO2转化，并造成O3和 PAN等氧化剂生成(自由基传递形成稳定最 终产物，使自由基消除而终止反应)：21第21页NO2NONO2NONO2NOO2O2O2CO2光化学烟雾中自由基传递示意图2.4 碳氢化合物氧化与光化学烟雾 在光化学反应中，自由基反应占很主要地位，自由基引发反应主要是由NO2和醛光解而引发，碳氢化合物存在是自由基转化和增值根本原因。22第22页2.4 碳氢化合物氧化与光化学烟雾 4.3 光化学烟雾形成机理 引发反应：23第23页2.4 碳氢化合物氧化与光化学烟雾 4.3 光化学烟雾形成机理 自由基传递反应：24第24页2.4 碳氢化合物氧化与光化学烟雾 4.3 光化学烟雾形成机理 终止反应：25第25页2.4 碳氢化合物氧化与光化学烟雾 4.3 光化学烟雾形成机理 26第26页本节要求 大气中NO转化成NO2各种路径碳氢化合物参加光化学