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环境化学 第二章 大气环境化学 第2章 大气环境化学 2-1 大气结构与组成 2-2 大气污染和污染物 2-3 大气中污染物的迁移 2-4 大气环境中污染物的转化 2-5 大气污染与防治 2）烟雾箱模拟曲线 研究条件： 无论是实测还是实验模拟均表明： a ) NO向NO2的转化； b ) NMHC的氧化消耗； c ) O3及其它二次污染物的生成。 1）控制反应活性高的有机物的排放 大多数有机物与 HO 的反应速度常数大体上反映了碳氢化合物的反应活性。 O3 利用EKMA曲线制定化学烟雾污染区域总量控制方案 EKMA：经典动力学模拟方案（(Empirical Kinetic Modeling Approach) ） 光化学烟雾日变化曲线 光化学烟雾形成的简化机制 光化学烟雾的控制对策 （高活性NMHC，降低O3浓度） THE END！ * * §2-5 大气污染与防治 一、光化学烟雾 二、伦敦烟雾 三、酸雨 四、大气颗粒物 五、温室效应 1 为什么O3等强氧化性的污染物会累积下来？ 2 单双周限行对光化学污染的影响？ 3 难道城市绿化与光化学污染的治理是背道而驰吗？ 一、光化学烟雾（ thermal conductivity detector，TCD） 教学目的： 重点难点 掌握光化学烟雾的日变化规律 掌握光化学烟雾形成的简单机制 掌握光化学烟雾的治理原则 1.光化学烟雾形成的简单机制 2.光化学烟雾的治理 主要内容： 光化学烟雾现象 光化学烟雾形成的简化机制 光化学烟雾的控制对策 时间 图. 光化学烟雾日变化曲线(S. E. Manahan, 1984) 0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 污染物浓度 (mL/m3) 非甲烷烃 醛 NO2 NO O3 ? 1. 光化学烟雾现象 1)光化学烟雾日变化曲线 反应气体（丙烯（HC）、NOx、空气） 封闭的容器 + 模拟太阳光照射 + 0 60 120 180 240 300 0.54 0.45 0.36 0.27 0.18 0.09 0 t (min) c mL/m3 丙烯 乙醛 PAN NO2 NO HCHO O3 图. 丙烯-Nox-空气体系中一次及二次污染物的浓度变化曲线 (Pitts, 1975) 这是光化学烟雾形成过程的基本化学特征 时间 图. 光化学烟雾日变化曲线(S. E. Manahan, 1984) 0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 污染物浓度 (mL/m3) 非甲烷烃 醛 NO2 NO O3 0 60 120 180 240 300 0.54 0.45 0.36 0.27 0.18 0.09 0 t (min) c mL/m3 丙烯 乙醛 PAN NO2 NO HCHO O3 图. 丙烯-Nox-空气体系中一次及二次污染物的浓度变化曲线 (Pitts, 1975) 引发反应： 自由基传递反应： 终止反应： 2、光化学烟雾形成的简单机制 3、光化学烟雾的控制对策 (Control Method of Photochemical Smog) 1）控制反应活性高的有机物的排放； 2）控制臭氧的浓度 臭氧生成潜势指数 反应活性顺序： 有内双键的烯烃 二烷基或三烷基芳烃和有外双键的烯烃 乙烯 单烷基芳烃 C5以上烷烃 C2-C5 2）控制臭氧的浓度 NOX NMHCs NOX + 醛类 PAN 酸类 酮类 …… 即：臭氧最大值的等值线图 美国制定控制光化学烟雾污染对策的依据 VOC/NOx=15/1 VOC/NOx=4/1 VOC/NOx=8/1 A B C A 碳氢化合物包括丙烷、丁烷（含量1:3）和醛类 B NO2初始体积分数为NO初始体积分数的25% C 计算时考虑了日照强度的变化，从上午8点到下午5点，取北纬34 D 模拟过程中不断有新鲜污染物加入； E 下午3点前稀释速率为3%， 3点以后无稀释； F O3输送忽略。 Peak O3 for various NOx and NMHC emissions in southern Taiwan (Chang et al., 2004) 总 结 THANK Y