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光化学烟雾
- 概述
20 世纪 30 至 60 年代,世界上发生过无数次公害事件,危害最大的所谓“八大公害事件”中有四起是化学烟雾所致。此后,这类事件在世界各地屡有发生。化学烟雾有两种基本类型,即还原型和氧化型。引起还原型烟雾的主要污染源是燃煤的各类工矿企业,初生污染物是 SO2、CO 和粉尘,次生污染物是硫酸和硫酸盐气溶胶。氧化型烟雾形成过程中光化学反应起了主导作用,所以又称光化学烟雾。引起氧化型烟雾的主要污染源是燃油汽车、锅炉和石油化工企业排气,所以事件多发生在工厂集中区和具有众多数量汽车的大城市。对上述两种化学烟雾的特点作比较如下:
还原型烟雾 |
氧化型烟雾 |
还原型烟雾 |
氧化型烟雾 |
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大多在晚间始发有烟味 灰至黑色 |
只在白天发生 有 O 臭气、刺激眼和鼻 3 蓝或黄至棕色 |
以大理石建筑有 损伤 |
对谷物、莴苣、菠菜有 损害,使橡胶开裂 |
又称伦敦型烟雾 (1952 年) |
又称洛杉矶型烟雾 (1943 年) |
引起光化学烟雾的初生污染物有 NOx、反应性烃、颗粒物,间或包含 SOx。其他的起始物和生成条件包括:空气中 O2、紫外辐照、多云或遇雾天、高气温(超过 18℃)和低风速等。表 8-21 列举了在光化学烟雾形成过程中可能存在的所有起始物、中间产物和最终产物。
表 8 — 21 参与光化学烟雾形成过程的物质
初生污染物 |
NO 、 C H 、卤素及其颗粒态化合物、(SO ) |
|
---|---|---|
x x y x |
||
O 、 NO 、 H O 、 Cl 、 ClO 、 (O ) |
||
3 x 2 2 2 2 2 |
||
RNO (CH NO 、 C H NO ) |
||
2 3 2 2 5 2 |
||
RONO (CH ONO 、 C H ONO ) |
||
氧化性物质 |
2 3 2 2 5 2 AcO H(CH COO H) |
|
次生污染物 |
2 3 2 RO H(C H O H 、 C H O H 、 n-C H O H,t-C H O H) |
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2 2 5 2 3 7 2 4 9 2 4 9 2 |
||
AcO Ac(H CCOO OCCH ) |
||
2 3 2 3 |
||
B O B ① |
||
z 2 z |
||
PAN (PAN 、 PPN 、 P BN 、 PB N)② |
||
s n z |
||
游离基 |
• • • • • • • • • O 、O2 、H 、HO、SO、SO2、CO、RO(CH3 O) • • • • RO2(CH3 O2 )、Ac O(CH3 CO2 ) • • A cO2 (CH3 CO3) |
① B ——苯基。
z
② PAN ——过氧酰基硝酸酯( RCOO NO )。当 R 为甲基、乙基、正丙基和苯基时,
s 2 2
则分别为 PAN 、 PPN 、 P BN 、 PB N 。
n z
表 8-22 则列举了某种类型光化学烟雾中所含主要污染物的典型浓度。
表 8-22 光化学烟雾中主要污染物的典型浓度(示例)
污染物 |
浓度[×10-4(V/V)] |
污染物 |
浓度[×10-4(V/V)] |
---|---|---|---|
CO |
200~2000 |
总烃(不包括 CH ) 4 烯烃 芳香烃醛 过氧乙酰硝酸酯 |
20~50 |
NO |
1~15 |
2~6 |
|
NO 2 |
5~20 |
10~30 |
|
O 3 |
2~20 |
5~25 |
|
1~4 |