① 光化學煙霧是指什麼成因是什麼
光化學煙霧
氮氧化物(NOx)主要是指NO和NO2.NO和NO2都是對人體有害的氣體.氮氧化物和碳氫化合物(HC)在大氣環境中受強烈的太陽紫外線照射後發生光化學反應而產生二次污染物,這種又一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧現象,稱為光化學煙霧.
光化學煙霧是由汽車、工廠等污染源排入大氣的碳氫化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等一次污染物,在陽光的作用下發生化學反應,生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、過氧乙醯硝酸酯(PAN)等二次污染物,參與光化學反應過程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現象叫做光化學煙霧.
光化學煙霧的成分非常復雜,但是對動物、植物和材料有害的是臭氧、PAN和丙烯醛、甲醛等二次污染物.人和動物受到主要傷害是眼睛和粘膜受刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等.
植物受到臭氧的損害,開始時表皮褪色,呈蠟質狀,經過一段時間後色素發生變化,葉片上出現紅褐色斑點.PAN使葉子背面呈銀灰色或古銅色,影響植物的生長,降低植物對病蟲害的抵抗力.
臭氧、PAN等還能造成橡膠製品的老化、脆裂,使染料褪色,並損害油漆塗料、紡織纖維和塑料製品等.
毒物產生過程
20世紀40年代,在美國加利福尼亞州洛杉磯首先發現了光化學煙霧.1951年A.J.哈根最先指出臭氧(O3)是氮氧化物、碳氫化合物和空氣的混合物通過光化學反應生成的.以後F. W. 溫特發現臭氧與不飽和烴(如汽車廢氣中的烴類)的化學反應產物跟洛杉磯煙霧有相同的傷害效應.形成臭氧的活性有機物和氮氧化物的主要來源是汽車排放的尾氣.
通過對光化學煙霧形成的模擬實驗,已經初步明確在碳氫化合物和氮氧化物的相互作用方面主要有以下過程:
1、污染空氣中NO2的光解是光化學煙霧形成的起始反應.
2、碳氫化合物被HO、O等自由基和臭氧氧化,導致醛、酮、醇、酸等產物以及重要的中間產物RO2、HO2、RCO等自由基的生成.
3、過氧自由基引起NO向NO2的轉化,並導致O3和PAN等的生成.
光化學反應中生成的臭氧、醛、酮、醇、PAN等統稱為光化學氧化劑,以臭氧為代表,所以光化學煙霧污染的標志是臭氧濃度的升高.
光化學煙霧與大氣物理
光化學煙霧的形成及其濃度,除直接決定於汽車排氣中污染物的數量和濃度以外,還受太陽輻射強度、氣象以及地理等條件的影響.太陽輻射強度是一個主要條件,太陽輻射的強弱,主要取決於太陽的高度,即太陽輻射線與地面所成的投射角以及大氣透明度等.因此,光化學煙霧的濃度,除受太陽輻射強度的日變化影響外,還受該地的緯度、海拔高度、季節、天氣和大氣污染狀況等條件的影響.光化學煙霧是一種循環過程,白天生成,傍晚消失.污染區大氣的實測表明,一次污染物CH和一氧化氮的最大值出現在早晨交通繁忙時刻,隨著NO濃度的下降,NO2濃度增大,O3和醛類等二次污染物隨著陽光增強和NO2、HC濃度降低而積聚起來.它們的峰值一般要比NO峰值的出現要晚4-5小時.二次污染物PAN濃度隨時間的變化與臭氧和醛類相似.城市和城郊的光化學氧化劑濃度通常高於鄉村,但近年來發現許多鄉村地區光化學氧化劑的濃度增高,有時甚至超過城市.這是因為光化學氧化劑的生成不僅包括光化學氧化過程,而且還包括一次污染物的擴散輸送過程,是兩個過程的結果.因此光化學氧化劑的污染不只是城市的問題,而且是區域性的污染問題.短距離運輸可造成O3的最大濃度出現在污染源的下風向,中尺度運輸可使臭氧擴散到上百公里的下風向,如果同大氣高壓系統相結合可傳輸幾百公里.
經過研究表明,在60( N(北緯)~60( S(南緯)之間的一些大城市,都可能發生光化學煙霧.光化學煙霧主要發生在陽光強烈的夏、秋季節.隨著光化學反應的不斷進行,反應生成物不斷蓄積,光化學煙霧的濃度不斷升高,約3 h~4 h後達到最大值.這種光化學煙霧可隨氣流飄移數百公里,使遠離城市的農村莊稼也受到損害.
1943年,美國洛杉磯市發生了世界上最早的光化學煙霧事件,此後,在北美、日 本、澳大利亞和歐洲部分地區也先後出現這種煙霧.經過反復的調查研究,直到1958年才發現,這一事件是由於洛杉磯市擁有的250萬輛汽車排氣污染造成的,這些汽車每天消耗約1600 t汽油,向大氣排放1000多噸碳氫化合物和400多噸氮氧化物,這些氣體受陽光作用,釀成了危害人類的光化學煙霧事件.
1970年,美國加利福尼亞州發生光化學煙霧事件,農作物損失達2500多萬美元.
1971年,日本東京發生了較嚴重的光化學煙霧事件,使一些學生中毒昏倒.同一天,日本的其他城市也有類似的事件發生.此後,日本一些大城市連續不斷出現光化學煙霧.日本環保部門經對東京幾個主要污染源排放的主要污染物進行調查後發現,汽車排放的CO、NOx、HC三種污染物約占總排放量的80%.
目前,由於我國內地汽車油耗量高,污染控制水平低,已造成汽車污染日益嚴重.部分大城市交通幹道的NOx和CO嚴重超過國家標准,汽車污染已成為主要的空氣污染物;一些城市臭氧濃度嚴重超標,已具有發生光化學煙霧污染的潛在危險.據國家環境保護局《一九九六年環境質量通報》: 我國大城市氮氧化物污染逐漸加重.1996年度污染較嚴重的城市分別為:廣州、北京、上海、鞍山、武漢、鄭州、沈陽、蘭州、大連、杭州.從總體上看,氮氧化物污染突出表現在人口100萬以上的大城市或特大城市.
② 光化學煙霧是怎樣產生的
光化學煙霧
指的是一系列對環境和健康有害的化學品。它們稱之為光化學煙霧是因為它們由最初的污染物質光解而產生的。光化學煙霧是一種淡藍色煙霧,屬於大氣中二次污染物。
產生
大氣中的氮氧化物與碳氫化合物經過紫外線照射發生反應就形成了光化學煙霧。通常所有這些都是高度易反應或氧化,因此光化學煙霧被認為是現代工業化的難題。
而大氣中的氮氧化物主要來源於化石燃料的燃燒和植物體的焚燒,以及農田土壤和動物排泄物中的的轉化。其中,以汽車尾氣為主要來源。
形成臭氧的活性有機物和氮氧化物的主要來源是汽車排放的尾氣。
光化學反應中生成的臭氧、醛、酮、醇、PAN等統稱為光化學氧化劑,以臭氧為代表,所以光化學煙霧污染的標志是臭氧濃度的升高。
③ 何謂「光化學煙霧」它是怎樣形成的
光化學煙霧是一種淡藍色坦指行煙霧,屬於大氣中二次污染物.
汽車、工廠等污染源排入大氣的碳氫化合物(CH)和氮氧化物(NOx)等一次污染物,在陽光的作用下發生化學反應,生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、過氧乙醯硝酸酯(PAN)等二次污染物,參與光化學反應過程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現象叫做光化學煙霧.
化學反應過程
形成臭氧的活性有機物和氮氧化物的主要來源是汽車排放的尾氣.
通過對光化學煙霧形成的模擬實驗,已經初步明確在碳氫化合物和氮氧化物的相互作用方面主要有以下過程:
1、污染空氣中NO2的光解是光化學煙霧形成的起始反應.
化學式:NO2==NO+O(條件為光照)
O+O2==O3 2NO+O2==2NO2
分析:
2NO2(排放的)==2NO[(3)式中有用)]+2O[(2)式中有用)逗脊](條件為光照)
2O[(1)式中的O]+2O2(空氣中的)==2O3(刺激性氣體)
2NO[(1)式中的NO]+O2==2NO2(生成NO2,開始繼續反應)
綜合一下:
3O2==2O3(光照,NO2)
2、碳氫化合物被HO、O等自由基和臭氧氧化,導致醛、酮、醇、酸等產物以及重要的中間產物RO2、HO2、RCO等自由基的生成.
3、過氧自由基引起NO向NO2的轉化,並導致O3和讓嘩PAN等的生成.
光化學反應中生成的臭氧、醛、酮、醇、PAN等統稱為光化學氧化劑,以臭氧為代表,所以光化學煙霧污染的標志是臭氧濃度的升高.
④ 臭氧為什麼會變成煙霧狀
臭氧(O3)是氧的同素異形體,它是一種具有特殊氣味的淡藍色氣體。分子結構呈三角形,兄肆鍵角為116°,其密度是氧氣的1.5倍,在水中的溶解度是氧氣的10倍。臭氧是一種強氧化劑,它在水中的氧化還原電位為2.07V,僅次於氟(2.5V),其氧化能力高於氯(1.36V)和二氧化氯(1.5V),能破壞羨衫轎分解細菌的細胞壁,很快地擴散透進細胞內,氧化分解細菌內部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶等,也可以直接與細菌、病毒發生作用,破壞細胞、核糖核酸(RNA),分解脫氧核糖核酸(DNA)、RNA、蛋白質、脂質類和多糖等大分子聚合物,使細菌的代謝和繁殖過程遭到破壞。細菌被臭氧殺死是由細胞膜的斷裂所致,這一過程被稱為細胞消散,是由於細胞質在水中被粉塌燃碎引起的,在消散的條件下細胞不可能再生。應當指出,與次氯酸類消毒劑不同,臭氧的殺菌能力不受PH值變化和氨的影響,其殺菌能力比氯大600-3000倍,它的滅菌、消毒作用幾乎是瞬時發生的,在水中臭氧濃度0.3-2mg/L時,0.5-1min內就可以致死細菌。達到相同滅菌效果(如使大腸桿菌殺滅率達99%)所需臭氧水葯劑量僅是氯的0.0048%。
當臭氧泄露時,與外界的某些物質發生氧化反應,就會出現煙霧
⑤ 光化學煙霧為什麼與大氣臭氧的生成有關不是由於氮氧化物嗎
光化學巧配煙霧中含氮氧化物,而氮氧顫寬冊化物是臭氧層被茄宏破壞的催化劑,故光化學煙霧與大氣臭氧的生存有關,不是生成有關!
⑥ 造成光化學煙霧污染的主要原因是
適宜的條件下,污染空氣中的二氧化氮被分解,生成了對生物體有毒害作用的氮氧化物。在被污染的空氣中同時存在著許多有機物, 它們與空氣中的氧氣、臭氧、二氧化氮起反應,氧化成一系列唯伍有機物,生成煙霧。氧化過程中的中間產物促進一氧化氮向二氧化氮轉化,並導致有毒物質的產生。光化學煙霧污染,是指汽車、工廠等污染源排入大氣的碳氫化合物和氮氧化汪讓物等一次污染物在陽光作用下,發生光化學反應生成二次污染物,參與光化學反應過程的一次污染物和二次污染指陵或物的混合物所形成的煙霧污染現象,是碳氫化合物在紫外線作用下生成的有害淺藍色煙霧。
⑦ 光化學煙霧為什麼與大氣臭氧的生成有關
光化學煙霧為什麼與大氣臭氧的生成有關
光化學煙霧中含氮氧化物弊檔並,而氮氧化物蠢手是臭氧層被破壞的催化劑,
故光化學煙霧與大氣臭氧的生存有關租跡,不是生成有關!
⑧ 光化學煙霧主要是由什麼引起的
光化學煙霧(photo-chemical smog)是汽車、工廠等污染源排入大氣的碳氫化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等一次污染物在陽光(紫外光)作用下發生光化學反應生成二次污染物。
參與光化學反應過程的一次污染物和二次污染物的混合物(其中有氣體污染物,也有氣溶膠)所形成的煙霧污染現象,是碳氫化合物在紫外線作用下生成的有害淺藍色煙霧。
顆粒物成分:大氣灰霾存在大量含氮有機顆粒物。經過源解析技術,這些包括含氮有機顆粒物在內的有機物被識別出了4類有機組分:氧化型有機顆粒物、油煙型有機物、氮富集有機物、烴類有機顆粒物。
(8)臭氧如何導致光化學煙霧擴展閱讀:
損害人和動物的健康:
人和動物受到的主要傷害是眼睛和粘膜受刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等。
光化學煙霧能促使哮喘病患者哮喘發作,能引起慢性呼吸系統疾病惡化、呼吸障礙、損害肺部功能等症狀,長期吸入氧化劑能降低人體細胞的新陳代謝,加速人的衰老。PAN還是造成皮膚癌的可能試劑。
⑨ 光化學煙霧的具體形成過程
1、污染空氣中NO2的光解是光化學煙霧形成的起始反應。
(
化學式:
NO2==NO+O(條件為光照)
O+O2==O3
2NO+O2==2NO2
分析:
2NO2(排放的)==2NO[(3)式中有用)]+2O[(2)式中有用)](條件為光照)
2O[(1)式中的O]+2O2(空氣中的)==2O3(刺激性氣體)
2NO[(1)式中的NO]+O2==2NO2(生成NO2,開始繼續反應)
綜合一下:
3O2==2O3(光照,NO2)
)
2、碳氫化合物被HO、O等自由基和臭氧氧化,導致醛、酮、醇、酸等產物以及重要的中間產物RO2、HO2、RCO等自由基的生成。
3、過氧自由基引起NO向NO2的轉化,並導致O3和PAN等的生成。
光化學反應中生成的臭氧、醛、酮、醇、PAN等統稱為光化學氧化劑,以臭氧為代表,所以光化學煙霧污染的標志是臭氧濃度的升高。