《光化学污染》PPT课件.ppt
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1、一、光化学烟雾简介,二、光化学烟雾组成及来源,三、光化学烟雾的形成及特征,四、光化学烟雾的危害,五、光化学污染案例,六、预防措施,七、中国现状,一、光化学烟雾简介,氮氧化物(NOx)主要是指一氧化氮和二氧化氮。NO和NO2都是对人体有害的气体。氮氧化物和碳氢化合物(HC)在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后产生一种新的二次污染物光化学烟雾,在这种复杂的光化学反应过程中,主要生成光化学氧化剂(主要是臭氧)及其他多种复杂的化合物,统称光化学烟雾。,经过研究表明,在60N(北纬)60S(南纬)之间的一些大城市,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,
2、反应生成物不断蓄积,光化学烟雾的浓度不断升高约3h4h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。,二、光化学烟雾组成及来源,光化学烟雾是由二氧化氮、一氧化氮、一氧化碳和碳氢化合物等一次污染物及它们在一定条件下反应产生的二次污染物臭氧、过氧乙酰硝酸酯PAN、醛等混合而成的。其主要成分臭氧(约占85)、过氧乙酰硝酸酯(约占10)、过氧苯酰硝酸酯、醛类等。,1.氮氧化合物的来源 光化学烟雾的主要成分作NO和NO2,主要来自燃料的燃烧、汽车的尾气、生产和使用硝酸的工厂尾气,燃煤发电厂等。,2.一氧化碳来源 一氧化碳主要来自汽车尾气(主要在汽油燃烧不充分时,如停车
3、状态开发动机),燃煤,农垦烧荒,有机物燃烧。,3.臭氧来源 臭氧(O3,又称作光化学氧化剂)主要来源:从汽车和工厂释放出的氮氧化物在太阳光照射下与氧气反应生成。,三、光化学烟雾的形成及特征,2、气象条件 强烈光照(NO2的光解需290-420nm的光,因此,夏季比冬季可能性大,一天中中午前后光线最强时出现“烟雾”的可能性大。) 低风速、低湿度、逆温天气。洛杉矶是每年5月10月(1943年)。总之,天气晴朗、高温、低湿和有逆温风力不大时。,1、污染源条件 (物质要素):氮氧化物(NOx)和碳氢化合物(CxHy)等。,太阳辐射强度是一个主要条件,太阳辐射的强弱,主要取决于太阳的高度,即太阳辐射线与
4、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、天气等条件的影响。经过研究表明,在北纬60度南纬60度之间的一些大城市,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3h4h后达到最大值。,3.地理条件,4. 形成过程,(1)NO2=NO+O(条件为光照) O+O2=O3 2NO+O2=2NO2,(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
5、氧自由基引起NO向NO2的转化,并导致O3和PAN等的生成。,光化学烟雾的表现特征是烟雾弥漫,烟雾呈蓝色,大气能见度降低。光化学烟雾一般发生在大气相对湿度较低、大气温度较低,气温为2432的夏季晴天,污染高峰出现在中午或稍后。光化学烟 雾是一种循环过程,白天生成,傍晚消失。,5.光化学烟雾特征,四、光化学烟雾的危害,1.臭氧对人体的危害,臭氧对人体的危害主要表现在刺激和破坏深部呼吸道粘膜和组织,对眼睛也有刺激,其作用与二氧化氮类似。在低浓度长时间作用时,引起慢性呼吸道疾病及其它疾病。大气中臭氧浓度为0.10.5ppm时引起鼻和喉头粘膜的刺激和对眼睛的刺激。在0.20.8ppm浓度下接触两小时后
6、会出现气管刺激症状,1ppm以上引起头疼、肺深部气道变窄,出现肺气肿,长时间接触会出现一系列中枢神经损害或引起肺水肿。此外,还能阻碍血液输氧的功能,造成组织缺氧现象;并有使视力迟钝、甲状腺功能受损、骨骼早期钙化等作用。,2.过氧乙酰硝酸酯对人体的危害,过氧乙酰硝酸酯(PAN)是一种极强的催泪剂,其催泪作用相当于甲醛的200倍。过氧乙酰硝酸酯对人体的危害,特别是过氧苯酰酸酯、醛类、硝酸和硫酸等,都有强烈刺激眼睛的作用,使人眼睛红肿、流泪,呼吸系统症状表现为喉疼、喘息、咳嗽、呼吸困难还能引起头痛、胸闷、疲劳感、皮肤潮红、心功能障碍和肺功能衰竭等一系列症状。近来据报导,PAN和PBN还有致癌危险。,
7、3.光化学污染对植物的危害,植物受害是判断光化学烟雾污染程度的最敏感的指标之一。植物受到臭氧的损害,开始时表皮褪色,呈蜡质状,经过一段时间后色素发生变化,叶片上出现红褐色斑点。PAN使叶子背面呈银灰色或古铜色,影响植物的生长,降低植物对病虫害的抵抗力。,对光化学烟雾敏感的植物包括许多农作物(棉花、烟草、甜菜、莴苣、蕃茄和菠菜等),以及某些饲料作物,观赏植物(如菊花、蔷薇、兰花和牵牛花等)和多种树木。,4.光化学污染对大气的能见度的影响,光化学烟雾的重要特征之一是使大气的能见度降低,视程缩短。这主要是由于污染物质在大气中形成的光化学烟雾气溶胶所引起的。这种气溶胶颗粒大小一般多在0.31.0m范围
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