大氣中污染物的轉(zhuǎn)化-展示頁
2025-05-27 01:46本頁面
【正文】 變化 ) （ 1） ]][][[][ 2221 MOOkNOk ?]][[][][2221 MOk NOkO ?1 2 2 2[] [ ] [ ] [ ] [ ]dO k N O k O O Mdt ??? 另外 ， 穩(wěn)態(tài)時(shí)： =0， 所以 (所以 [O3]也隨 [NO2]呈正比例變化 ) （ 2） ? 因?yàn)轶w系中總氮是守恒的 ， 因此有 （ 3） ? 又因?yàn)樯鲜龅娜齻€(gè)反應(yīng)中 ， [O3]和 [NO]始終是等計(jì)量關(guān)系 ， 所以有： （ 4） ? 所以由 （ 3） （ 4） 得到： [NO]=[NO]0+[O3][O3]0 [NO2]=[NO2]0+[O3]0[O3] ? 將上述結(jié)果帶入 （ 2） 中 ， 可得到： = （ 5） ]][[][][ 3312 NOOkNOkdtNOd ???][][][3213 NOk NOkO ?0202 ][][][][ NONONONO ???][][][][ 0303 NONOOO ???][][][3213 NOk NOkO ?)][O][O([N O ]k])[O][O]([N Ok03303303021???解之可得： = ?提示：令： [NO]0[O3]0=C(常數(shù) )， [NO2]0+[O3]0=D(常數(shù) )可 以簡(jiǎn)化推導(dǎo) 。 ? 光線照射 NOx與空氣的混合體系上： NO2 +hv → NO + O k1 O+O2 +M → O3 + M k2 （ M為空氣中的 N O2或其它第三者分子） O3 +NO → NO2 +O2 k3 ? 若該體系發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)只有上述三個(gè)過程，并且NO和 NO2的初始濃度設(shè)為 [NO]0和 [NO2]0，并且該體系處于恒溫、恒定體積的反應(yīng)器中，則陽光照射后該反應(yīng)器中 [NO2]： ]][[][][ 3312 NOOkNOkdtNOd ????體系中 O2是大量存在的 ， M是不變的 ， 因此 [O2]、[M]可以看作常數(shù) 。 ? NO3可以和 NO反應(yīng)或光解作用再生成 NO2或者再與 NO2反應(yīng)生成 N2O5。 ?大氣中的氮在高溫下能氧化成一氧化氮 ， 進(jìn)而轉(zhuǎn)化為二氧化氮 。 ?火山爆發(fā)和森林大火等都會(huì)產(chǎn)生氮氧化物 。 ?NO和 NO2： 無色無味的 NO和刺激性的紅棕色 NO2均是大氣中的重要污染物 ， 通常用 NOx表示 。 天然源是其主要來源 ? 人為源主要有氮肥 、 化石燃料燃燒及工業(yè)排放等 。 ? N2O的催化循環(huán)反應(yīng) ， 導(dǎo)致了臭氧的不斷損耗 。 ? 其環(huán)境背景濃度一般在 ppb級(jí) ? 他們之間存在相互轉(zhuǎn)化 N2O3→NO+NO 2 N2O4→ 2NO2 N2O5→N 2O3+O2 NO3+hv(541nm)→NO 2+O NO3+hv(10nm)→NO+O 2 NO3+NO→ 2NO2 HNO2+hv(400nm)→OH+NO ? 他們?cè)诖髿庵械拇媪魰r(shí)間不長(zhǎng) ， 一般在 110d內(nèi) 四、大氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化 大氣中的含氮氧化物 主要含氮化合物為 N2O、 NO、 NO N2O NH 硝酸鹽 、 亞硝酸鹽和銨鹽等 。 ?HO2自由基在清潔大氣中的主要匯機(jī)制是與大氣中的 NO或 O3反應(yīng) ， 結(jié)果將 NO轉(zhuǎn)化為 NO2， 同時(shí)得到 HO自由基 。 ? HO?與 CO作用也能導(dǎo)致 HO2?的形成 HO?+CO →CO 2+ H? H?+O2 → HO2? 烴類光解或者烴類被 O3氧化，都可能產(chǎn)生 H2O? RH+hv → R?+H? H?+O2 → HO2? RH+O3 +hv → RO?+HO2? HO和 HO2之間的轉(zhuǎn)化和匯 ?HO?和 HO2?自由基在清潔大氣中可以相互轉(zhuǎn)化 ， 互為源和匯 。 ?來源 清潔大氣中 ： HO自由基的天然來源是臭氧的光解 ， 我們知道平流層中臭氧吸收的主要是波長(zhǎng)小于 290nm的紫外光 ， 在對(duì)流層中 ， 仍有一定的波長(zhǎng)大于 290nm光通過 ， 臭氧可以在對(duì)流層內(nèi)吸收這部分光線 ， 發(fā)生光解 ， 一般波長(zhǎng)在 290400nm。 這主要是由于南半球平均溫度比北半球高所致 。 HO?在大氣化學(xué)反應(yīng)過程中是十分活潑的氧化劑 。 三、大氣中重要自由基的來源 For example2： 大氣中自由基反應(yīng)大量存在的證明 一般，自然界排入大氣的很多微量氣體為還原態(tài)的，如 CO、 H2S、 NH CH4，但這些還原態(tài)氣體一般在大氣中存在時(shí)間并不長(zhǎng)，或者說，從大氣中經(jīng)過干沉降或者濕沉降回到地面時(shí)，他們?yōu)槭裁闯３Ｒ匝趸瘧B(tài)的面目如、 CO H2SO HNO HCHO等形式出現(xiàn)呢？ 最早人們以為是大氣中氧所致，但實(shí)際情況是，常溫常壓下，氧并不能氧化這些氣體； 后來（ 20C初），認(rèn)為是大氣中 O H2O2所致，但發(fā)現(xiàn)大氣對(duì)流層中并沒有足夠的 O H2O2； 而且他們的氧化性不足以快速將這些物質(zhì)氧化 近 10多年來，研究表明主要是大氣中的自由基氧化所致。 ? 大氣中存在的比較重要的自由基有 RO（ 烷氧自由基 ） 、 HO、 HOR（ 烷
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