大氣中污染物的轉(zhuǎn)化(編輯修改稿)
2024-09-01 05:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 人為來源 ， 土壤中的含氮化肥經(jīng)微生物分解可產(chǎn)生 ， 在對流層中十分穩(wěn)定 ，參與任何化學反應 。 進入平流層后 ， 由于吸收來自， 會對臭氧層起破壞作用 。（ 2） NOx ? 大氣污染化學中所說的氮氧化物通常主要指 一氧化氮和二氧化氮 ， 用 NOx表示 。 ? NOx的天然來源 主要是生物有機體腐敗過程中微生物將有機氮轉(zhuǎn)化成為 NO， NO繼續(xù)被氧化成 NO2，另外 ， 有機體中的氨基酸分解產(chǎn)生的氮也可被 HO氧化成為 NOx。 ? NOx的人為來源 主要是礦物燃料的燃燒 。 燃燒過程中所排放出的氮氧化物可對環(huán)境造成嚴重污染 。 城市大氣中的 NOx主要來自汽車尾氣和一些固定排放源 。 礦物燃料燃燒過程中所產(chǎn)生的 NOx以 NO為主 ，通常占 90％ 以上 ， 其余為 NO2。 ? 燃燒過程中，空氣中的氮和氧在高溫條件下化合生成 NOx的鏈式反應機制如下： 2． NOx和空氣混合體系中的光化學反應 ?當陽光照射到含有 NO和 NO2的空氣時 ， 有如下基本反應發(fā)生： 式 (2— 8)(2— 10)三個基本反應最終要達到穩(wěn)態(tài) ， 此時所有濃度均恒定 。 三個基本反應中每一物種 （ NO、NO2和 O3 ） 的生成速率都等于消耗速率 。 因此這三個反應維持著體系的穩(wěn)定循環(huán) 。 O2是 大量的 ? NO、 NO2和 O3之間為穩(wěn)態(tài)關系，若體系中無其他反應參與， O3濃度取決于 [NO2]/[NO]。 ? 由于體系中氮的量是守恒的，則： ? 又因為 O3與 NO的反應是等計量關系，所以： ? 將 [ NO] 和 [NO2]代入式 (2— 14)得： ? 由此解出： 教材 p77~78 HO引發(fā)的烴類反應 幾種自由基？ 氮氧化物的氣相轉(zhuǎn)化 （ 1） NO的氧化 ? O3氧化： ? HO引發(fā)的 NO反應（ R、 RO RO、 HO2）： NO2光解在大氣污染化學中占有重要地位 形成氣態(tài) HNO3的反應，白天易于進行 易于在夜間進行 HNO RONO易于光解 ?HO和 RO的直接氧化 （ 2） NO2的轉(zhuǎn)化 —— 注意：引發(fā)大氣中生成 O3的反應 NO2可以與 HO、 HO O、 RO、 RO2等自由基反應，也能與 O3和 NO3反應 ?與 HO反應： ?與 O3反應： (3) 過氧乙?；跛狨?(PAN)： PAN是由乙?；c空氣中的 O2結合而形成過氧乙?；缓笤倥c NO2化合生成的化合物： 乙?；鶃碜? 乙醛來自乙烷氧化： PAN具有熱不穩(wěn)定性 ， 遇熱會分解回到過氧乙?；?NO2 碳氫化合物是大氣中的重要污染物 。 大氣中以氣態(tài)形式存在的碳氫化合物的碳原子數(shù)主要有 1— 10個 ，可揮發(fā)性的所有烴類 。 它們是形成光化學煙霧的主要參與者 。 其他碳氫化合物大部分以氣溶膠形式存在于大氣中 。 大氣中主要碳氫化合物 （ 1） 甲烷：甲烷是大氣中含量 最高 的碳氫化合物 ， 它約占全世界碳氫化合物排放量的 80％ 以上 。 它是 唯一能由 天然源排放而造成大濃度 的氣體 。 甲烷化學性質(zhì)穩(wěn)定 ， 不易發(fā)生光化學反應 。 五 、 碳氫化合物的轉(zhuǎn)化 2{CH2O} CO2 + CH4 厭氧菌 甲烷是一種重要的溫室氣體 ， 其溫室效應要比 CO2大20倍 。 近 100年來大氣中甲烷濃度上升了一倍多 。 目前全球范圍內(nèi)甲烷濃度已達到 ， 其增長速度十分驚人 。 ?大氣中甲烷的主要來源是由有機物的厭氧發(fā)酵過程產(chǎn)生的： 上述過程也可以發(fā)生在沼澤 、 泥塘 、 濕凍土帶和水稻田底部等 。 反芻動物以及螞蟻等的呼吸過程也可產(chǎn)生甲烷；另外原油及天然氣的泄漏也會向大氣排放甲烷 。 (2)石油烴 ?石油成分：以烷烴為主 ， 還有一部分烯烴 、 環(huán)烷烴和芳烴 。 ?來源：在原油開發(fā) 、 石油冶煉 、 燃料燃燒和石油產(chǎn)品使用過程中均可向大氣泄漏或排放石油烴 ， 從而造成大氣污染 。 相比之下 ， 不飽和烴較飽和烴的活性高 ，易于促進光化學反應 ， 它們是更重要的污染物 。 ? 大多數(shù)污染源中包含的活性烴類約 占 15％ ， 而 從汽車排放出來的活性烴達 45％ 。 在未經(jīng)處理的汽車尾氣中 ， 鏈烷烴只占 1／ 3， 其余皆為活性較高的烯烴和芳烴 。 ? 大氣中 已檢出的烷烴有 100多種 ， 其中直鏈烷烴最多 ， 其碳原子數(shù)
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