导航:首页 > 化学知识 > 光化学烟雾怎么形成

光化学烟雾怎么形成

发布时间:2022-07-11 22:14:45

Ⅰ 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。

Ⅱ 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

Ⅲ 光化学烟雾是怎样形成的

大气中的HC和NOx等为一污染物,在太阳光中紫外线照射下能发生化学反应,衍生种种二次污染物。由一次污染物和二次污染物的混合物(气体和颗粒物)所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾。NOx是这种烟雾的主要成分,又因其1946年首次出现在美国洛杉矶,因此又叫洛杉矶型烟雾,以区别于煤烟烟雾(伦敦型烟雾)。 这种洛杉矶型烟雾是由汽车的尾气所引起,而日光在其中起了重要作用: 2NO(g)+O2(g)→2NO2(g) NO2(g) NO(g)+O(g) O(g)+O2(g)→O3(g)。 NO2光分解成NO和氧原子时,光化学烟雾的循环就开始了。原子氧会和氧分子反应生成臭氧(O3),O3是一种强氧化剂,O3与烃类发生一系列复杂的化学反应,其产物中有烟雾和刺激眼睛的物质,如醛类、酮类等物质。在此过程中,NO2还会形成另一类刺激性强烈的物质如PAN(硝酸过氧化乙酰)。另外,烃类中一些挥发性小的氧化物会凝结成气溶胶液滴而降低能见度。下列化学方程式表示光化学烟雾的主要成分和产物。 汽车排气 + 阳光 + O2(g) CO,NOx,烃 提供能量 →O3(g) + NOx(g) + CO2(g)+H2O(g)+有

Ⅳ 光化学烟雾是怎样产生的

光化学烟雾

指的是一系列对环境和健康有害的化学品。它们称之为光化学烟雾是因为它们由最初的污染物质光解而产生的。光化学烟雾是一种淡蓝色烟雾,属于大气中二次污染物。
产生
大气中的氮氧化物与碳氢化合物经过紫外线照射发生反应就形成了光化学烟雾。通常所有这些都是高度易反应或氧化,因此光化学烟雾被认为是现代工业化的难题。
而大气中的氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧,以及农田土壤和动物排泄物中的的转化。其中,以汽车尾气为主要来源。
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。
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。

Ⅳ 光化学烟雾主要是由什么引起的

光化学烟雾(photo-chemical smog)是汽车、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(紫外光)作用下发生光化学反应生成二次污染物。

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(其中有气体污染物,也有气溶胶)所形成的烟雾污染现象,是碳氢化合物在紫外线作用下生成的有害浅蓝色烟雾。

颗粒物成分:大气灰霾存在大量含氮有机颗粒物。经过源解析技术,这些包括含氮有机颗粒物在内的有机物被识别出了4类有机组分:氧化型有机颗粒物、油烟型有机物、氮富集有机物、烃类有机颗粒物。

(5)光化学烟雾怎么形成扩展阅读:

损害人和动物的健康:

人和动物受到的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。

光化学烟雾能促使哮喘病患者哮喘发作,能引起慢性呼吸系统疾病恶化、呼吸障碍、损害肺部功能等症状,长期吸入氧化剂能降低人体细胞的新陈代谢,加速人的衰老。PAN还是造成皮肤癌的可能试剂。

Ⅵ 什么是光化学烟雾,其形成的条件是什么

光化学烟雾指大气中的氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物及其受紫外线照射后产生的以臭氧为主的二次污染物所组成的混合污染物。

光化学烟雾是一种带有刺激性的棕红色烟雾,长期吸入会引起咳嗽和气喘,浓度达50ppm时,人将有死亡危险。光化学烟雾主要污染源是机动车排放的尾气。世界上首例光化学污染于1943年发生于美国洛杉矶市。

光化学烟雾的形成条件:

排入大气的NOx和碳氢化合物受太阳紫外线作用,发生光化学反应所产生的一种有刺激性的烟雾。

包括臭氧(O3)、过氧酰基硝酸酯(PANs)和醛类。

1、NOx和碳氢化合物等一次污染物在大气中同时存在,且达到一定浓度。

2、有足够的太阳辐射强度医学教育|网搜集整理。

3、有不利用光化学烟雾扩散的地理和气象条件。

光化学烟雾形成的最根本的条件

空气中高浓度碳氢化合物和氮氧化合物的存在。而大气中的氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧,以及农田土壤和动物排泄物中的的转化。其中,以汽车尾气为主要来源。光化学烟雾的形成除了必备的化学条件之外,还需要一定的有利于烟雾形成的气象条件。

Ⅶ 光化学烟雾形成的原因和预防措施有哪些

光化学烟雾是由于汽车尾气和工业废气排放造成的,一般发生在湿度低、气温在24℃~32℃的夏季晴天的中午或午后。汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮被排放到大气中后,在强烈的阳光紫外线照射下,会吸收太阳光所具有的能量。这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后,会变得不稳定起来,原有的化学链遭到破坏,形成新的物质。这种化学反应被称为光化学反应,其产物为含剧毒的光化学烟雾。

Ⅷ 何谓“光化学烟雾”它是怎样形成的

光化学烟雾是一种淡蓝色烟雾,属于大气中二次污染物.
汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(CH)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.
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.

阅读全文

与光化学烟雾怎么形成相关的资料

热点内容
word中化学式的数字怎么打出来 浏览:746
乙酸乙酯化学式怎么算 浏览:1411
沈阳初中的数学是什么版本的 浏览:1363
华为手机家人共享如何查看地理位置 浏览:1054
一氧化碳还原氧化铝化学方程式怎么配平 浏览:894
数学c什么意思是什么意思是什么 浏览:1421
中考初中地理如何补 浏览:1312
360浏览器历史在哪里下载迅雷下载 浏览:712
数学奥数卡怎么办 浏览:1402
如何回答地理是什么 浏览:1035
win7如何删除电脑文件浏览历史 浏览:1063
大学物理实验干什么用的到 浏览:1494
二年级上册数学框框怎么填 浏览:1713
西安瑞禧生物科技有限公司怎么样 浏览:1002
武大的分析化学怎么样 浏览:1255
ige电化学发光偏高怎么办 浏览:1345
学而思初中英语和语文怎么样 浏览:1666
下列哪个水飞蓟素化学结构 浏览:1430
化学理学哪些专业好 浏览:1493
数学中的棱的意思是什么 浏览:1071