环境问题是当今世界共同面临的社会问题,主要包括环境污染和生态污染,研究表明,化学污染引起的环境污染尤为严重。含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大气,在阳光的照射下,发生光化学反应而产生二次污染物,这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾。近年来,汽车尾气排放的NOx、CO及随后形成的光化学烟雾,使得许多大城市的空气质量恶化。随着全球工业和汽车业的迅猛发展,光化学烟雾污染在世界各地不断出现,如美国洛杉矶、日本东京、大阪、英国伦敦、澳大利亚、德国等大城市及我国北京、南京、兰州均发生过光化学烟雾现象。
二、光化学烟雾的形成机理光化学烟雾的形成条件是大气中有氮氧化物和碳氧化物存在,大气温度较低,而且有强烈的阳光照射,这样在大气中就会一系列复杂的反应,生成出一些二次污染物,如O3、醛、PAN、H2O2等。
光化学烟雾是一个链式反应,其中关键性的反应可以简单地分成3组:
(1)NO2的光解导致O3的生成:
链引发反应主要是NO2的光解,反应如下:
NO2 +hv→NO +O
O +O2 +M→O3 +M
NO +O3→ NO2 +O2.
(2)(HC)氧化生成了具有活性的自由基,如HO、HO2、RO2等。
在光化学反应中,自由基反应占很重要的地位,自由基的引发反应主要是由NO2和醛光解引起的:
NO2? +hv→NO +O
RCHO +hv→RCO +H
碳氢化合物的存在是自由基转化和增殖的根本原因:
RH +O →R +HO
RH + HO →R +H2O
H + O2 →HO2
R + O2→RO2
RCO+ O2→[RC(O)O2]
其中:R—烷基;
RO2—过氧烷基;
RCO—酰基;
[RC(O)O2]—过氧酰基。
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