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1、光化學煙霧的形成機理、危害及控制09精細化學品生產技術謝保糧20095334摘要:光化學煙霧是當今人類的殺手之一,給人類帶來了巨大的災難。光化學煙霧是由于空氣中NO,NO2,CO濃度過高,在紫外線的照射卜形成二次污染所致。本文介紹了光化學煙霧的形成機理,對人體健康及社會的危害,以及應對的控制措施。從控制污染源,減少化石燃料的燃燒,開發(fā)新能源等途徑闡述了對光化學煙霧的防治。關鍵詞:光化學煙霧能源人體健康控制刖G自工業(yè)革命以來,我們美麗的地球已變的千川百孔。盲口的發(fā)展經濟已使我們的環(huán)境遭受巨大的破壞?;剂系娜紵捌囄矚夥懦龃罅课:θ祟惖腃O,NOX等污染氣
2、體,這些污染氣體在大氣中進行二次污染產生光化學煙霧。大自然也開始對人類進行報復,地震,火山爆發(fā),泥石流,洪災,旱災越來越頻繁。十大公害事件中由大氣污染產生的就有倫敦煙霧事件,洛杉磯煙霧事件,可見我們的大氣已骯臟不堪,防治光化學煙霧已成為當今吋代的主題。20世紀70年代末。我國蘭州西固石油化學工業(yè)區(qū)首次發(fā)現光化學煙霧,1986年在北京也發(fā)現了光化學煙霧的跡象,隨后,交通發(fā)達的上海、廣州、深圳等大城市也觀測到光化學煙霧的現彖。保護我們的大氣,愛護我們的家園是我們每一個公民應盡的義務。1:光化學煙霧的概念及形成條件大氣中的氮氧化物(NOx)和碳氫化合物(HC)等一
3、次污染物在陽光照射F發(fā)生一系列光化學反應,生成03、PAN,高活性自由基、醛、酮等二次污染物,人們把參與反應過程的這些一次污染物和二次污染物的混合物(氣體和顆粒物)所形成的煙霧污染現象,稱為光化學煙霧(photochemicalsmog)。光化學煙霧的形成必須具備一定的條件,如前體污染物、氣象條件、地理條件等。a)污染物條件:光化學煙霧的形成必須要有NO?、碳氫化合物等污染物的存在。b)氣彖條件:光化學煙霧發(fā)生的氣彖條件是太陽輻射強度大、風速低、大氣擴散條件差且存在逆溫現象等。c)地理條件:光化學煙霧的多發(fā)地大多數是處在比較封閉的地理環(huán)境屮,這樣就造成了NO
4、x,碳氫化合物等污染物不能很快的擴散稀釋,容易產生光化學煙霧。2:光化學煙霧的形成機理光化學煙霧的反應機理可用下面12個方程來概扌乩引發(fā)反應:N02+hv->NO+OO+0。+M—>q+MNO+03->N02+02自曲基傳遞反應:RH+HO°2>R02+H20RCHO+HO°2>RC(0)02+H20RCHO+hv2(?2>RO.+H02+COH02+NOtN02+HOR02+NON02+R'CHO+HO.RC(O)O2+NON02+R02+C02終止反應:HO+N02tHNO?RC(O)O2+NO.TRC(O)O2NO2rc(o)o2no2t/?c(o)q
5、+no?汽車尾氣和煤燃燒產牛的廢氣是形成光化學煙霧的主要原因。汽車尾氣排放的當氧化物90%是NO,當一氧化氮含量過高時,被太陽紫外線照射變成NO2.這時一次污染物的含量達到最高。污染空氣'l?NO2的光解是光化學煙霧的起始反應。在強紫外線的照射下NO2產生原子氧(O),原子氧有一個白由基,能迅速與氧氣分子結合生成臭氧,碳蛍化合物被原子氧和臭氧氧化,導致醛、酮、醇、酸等產物以及重要的中間產物過氧自由基的生成。這個口由基在大氣中增加的過程是光化學煙霧形成的關鍵。過氧口由基氧化能力超過03,因此在氧化NO的過程中,會替代03將NO不斷地轉化為NO2,生成的NO2又
6、重新光解產生03,從而使得03有可能逐漸積累到較高的濃度,并導致PAN等的生成。這些二次污染物隨著陽光增強和N02、碳氫化合物濃度降低而積聚起來,達到最高濃度。3:光化學煙霧的危害光化學煙霧呈藍色,具有強氧化性,使能見度低,對人和建筑物都冇很大傷害。光化學煙霧的主要成分為臭氧(85%)和過氧乙酰硝酸酯(10%)。3.1光化學對人體健康的影響臭氧對人體的危害主要表現在刺激和破壞深部呼吸道粘膜和組織,對眼睛也有刺激,其作用與二氧化氮類似。當大氣中臭氧的濃度達到200-1000微克微克/米彳時,會引起哮喘發(fā)作,導致上呼吸道疾患惡化,同時也刺激眼睛,使視覺敏感度和視
7、力降低;濃度在400—1600微克/米彳時,只要接觸兩小時就會出現氣管刺激癥狀,引起胸骨下疼痛和肺通透性降低,使機體缺氧;濃度再高,就會出現頭痛,并使肺部氣道變窄,出現肺氣腫。接觸吋間過長,還會損害屮樞神經,導致思維紊亂或引起肺水腫等,對老人、兒童及病弱者尤為嚴重。臭氧還可引起潛在性的全身影響,如誘發(fā)淋巴細胞染色體畸變、損害酶的活性和溶血反應,影響甲狀腺功能、使骨骼早期鈣化等。長期吸入這些氧化劑會影響體內細胞的新陳代謝,加速衰老。在嚴重情況下,也會造成死亡事件。光化學煙霧中的過氧乙酰硝酸酯(PAN)是一種極強的催淚劑,其催淚作用相當于甲醛的200倍。在美國加
8、利福尼亞州,由于光化學煙霧的作用,曾使該州3/4的人