1. 光化学烟雾

    1. 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

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)

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