1、第三節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化污染物的轉(zhuǎn)化：A無(wú)毒化合物 B毒性更大的二次污染物一、光化學(xué)反響根底1、光化學(xué)反響過(guò)程什么是光化學(xué)反響初級(jí)過(guò)程：A + h v A*次級(jí)過(guò)程舉例：HCl + h v H + ClH + HCl H2 + ClCl + Cl Cl22、量子產(chǎn)率(不做介紹)3、大氣中重要吸光物質(zhì)的光離解(1)氧分子和氮分子的光離解O2 + h v oO + ON2 + h v N + N(2)臭氧的光離解O3 + h V O + O2(3) NO2的光離解NO2 + h v N O + O(4)亞硝酸和硝酸的光離解HNO2+ h vHO + NOHO + NO2HNO3 + hv(5)二

2、氧化硫?qū)獾奈誗O2 + h v . SO2*(6)甲醛的光離解H2CO + h v H + HCOH2CO + hv*H2+ CO(7)鹵代姓的光離解CH3X + h v>CH3 + X二、大氣中重要自由基的來(lái)源1、大氣中HO和HO2自由基的濃度2、大氣中HO和HO2自由基的來(lái)源HO 來(lái)源一：O3 + h v O + O2O + H2O 2HOHO來(lái)源二：HNO2+ h v HO + NOH2O2 + h v * 2HOHO2的來(lái)源：H2CO + h v H + HCOH + O2 + M HO2 + MHCO + O2HO2 + CO五、氮氧化物的轉(zhuǎn)化教學(xué)目的與要求：(1)掌握大氣

3、中氮氧化合物的光化學(xué)反響；(2)掌握大氣中碳?xì)浠衔锏墓饣瘜W(xué)反響；(3) 了解大氣中氮氧化合物和碳?xì)浠衔锏膩?lái)源.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：a)掌握大氣中氮氧化合物的光化學(xué)反響；(2)掌握大氣中碳?xì)浠衔锏墓饣瘜W(xué)反響；教學(xué)方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：教學(xué)方法：講授法；師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：提問(wèn)：氮氧化合物主要有哪些討論：大氣中碳?xì)浠衔镉心男┱n堂練習(xí)、作業(yè)：(1)大氣中有哪些重要氮氧化合物,說(shuō)明它們的天然和人為來(lái)源及對(duì)環(huán)境污染；(2)大氣中有哪些重要碳?xì)浠衔?它們可發(fā)生哪些重要的光化學(xué)反 應(yīng)表達(dá)大氣中NO轉(zhuǎn)化為NO2的各種途徑.本次課教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：在光化學(xué)反響概念根底上,進(jìn)一步講授氮氧化合物和碳?xì)浠衔镌诖髿庵?的光

4、化學(xué)反響,同學(xué)們較易接受.對(duì)于氮氧化合物和碳?xì)浠衔?由于種類繁多, 關(guān)鍵是要掌握它們的反響機(jī)制及在轉(zhuǎn)化過(guò)程中相互之間的關(guān)系.1、NOx和空氣混合體系中的光化學(xué)反響氮氧化合物和空氣混合體系中的光化學(xué)反響NO2 + h v NO + OO + O2 + M O3 + MO3 + NO n NO2 +O2(8) 氮氧化物的氣相轉(zhuǎn)化二、NO的氧化NO + O3 k NO2 + O2NO + RO 2 NO2 + RONO + HO 2 NO2 + HONO + HO k HNO 2NO + RO RONO、NO2的轉(zhuǎn)化NO2 + HO* HNO 3NO2 + O3k NO3 + O2NO2 + NO

5、 3*N2O5四、PANCH3CO + O2 CH3COOOCH3COOO + NO 2 CH3COOONO2六、碳?xì)浠衔锏霓D(zhuǎn)化a來(lái)源：復(fù)習(xí)大氣中主要的碳?xì)浠衔飅. 甲烷大氣中含量最高的碳?xì)浠衔?占全世界碳?xì)浠衔锱欧帕康?0%以上.ii. 石油燃大氣中已檢出的烷燒有 100多種,長(zhǎng)鏈煌的烷煌易形成氣溶膠或吸附在顆粒物質(zhì)上;烯煌多以聚合物的形式存在；乙快在電焊過(guò)程中排放最多.iii. 葩類植物生長(zhǎng)過(guò)程中向大氣排放的有機(jī)物iv. 芳香煌大氣中的多環(huán)芳煌都吸附在顆粒物上,有的在香煙中也存在,一般的,室內(nèi)含量高于室外.b碳?xì)浠衔镌诖髿庵械姆错慽. 烷煌的反響RH + HOR + H 2ORH

6、 + O rR + HOii. 稀煌的反響與HO發(fā)生加成反響和氫原子摘除反響CH2=CH2 + HO>CH2CH20HCH 3CH=CH 2 + HO kCH3CHCH 2OHCH3CH=CH 2 + HOcCH3CH OH CH2CH2 (O2)CH2OH + NO CH2 (O) CH2OH + NO2CH2 (O) CH2OH h H2CO + CH2OHCH2 (O) CH2OH +O2 HCOCH 2OH + HO2CH2OH + O2H2CO + HO2摘?dú)浞错懀篊H3CH2CH=CH 2 + HO c CH3CHCH=CH 2 + H2O七、光化學(xué)煙霧八、硫氧化合物的轉(zhuǎn)化及

7、硫酸煙霧污染教學(xué)目的與要求：(1) 了解光化學(xué)煙霧概念,類型及其危害；(2)掌握光化學(xué)煙霧形成機(jī)制；(3)掌握硫氧化合物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：光化學(xué)煙霧概念；硫氧化合物的轉(zhuǎn)化；難點(diǎn)：光化學(xué)煙霧形成機(jī)制.教學(xué)方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：教學(xué)方法：講授法；師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：提問(wèn)：何謂光化學(xué)反響討論：參加光化學(xué)反響的污染物質(zhì)有哪些課堂練習(xí)、作業(yè)：(1)大氣中重要污染物質(zhì)的光化學(xué)反響日變曲線；(2)光化學(xué)煙霧有哪些危害應(yīng)如何防治本次課教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：在光化學(xué)煙霧概念學(xué)習(xí)的根底上,簡(jiǎn)化一套光化學(xué)煙霧形成機(jī)制,這有利于 同學(xué)們的學(xué)習(xí),但是不能死記硬背,應(yīng)在理解的根底上加以掌握,比方,光化學(xué) 煙霧

8、形成的前提條件是什么,NOx的日變曲線,碳?xì)浠衔锏娜兆兦€,這些 都要加以掌握.五、光化學(xué)煙霧1、光化學(xué)煙霧現(xiàn)象大氣中的NOx和CH等一次污染物在光照下發(fā)生一系列光化學(xué)反響 ,生成 O3、醛、PAN、H2O2等二次污染物.這些污染物的混合物(氣體和顆粒物)所 形成的煙霧污染現(xiàn)象,稱為光化學(xué)煙霧.光化學(xué)煙霧最初是在美國(guó)洛杉機(jī)發(fā)現(xiàn)的, 洛杉機(jī)三面環(huán)山一面環(huán)海,容易形成逆溫,使大氣污染物難以擴(kuò)散,且日光強(qiáng)烈,加上工業(yè)、交通運(yùn)輸興旺,大氣 污染嚴(yán)重,上世紀(jì)四十年代年發(fā)生了首次光化學(xué)煙霧污染事件.3光化學(xué)煙霧的危害對(duì)眼和呼吸道有強(qiáng)刺激作用.03等氧化劑有強(qiáng)氧化破壞作用,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致死亡.五、光化學(xué)煙霧

9、形成的條件:有引起光化學(xué)反響的紫外線；提供光能 有煌類特別是烯煌的存在；提供反響物、自由基有NO2參加提供自由基特征：藍(lán)色、強(qiáng)氧化性、中午或稍后.危害：刺激眼睛和喉嚨黏膜,引起頭痛和呼吸道疾病,嚴(yán)重的危及生命,能見(jiàn)度低.晴天:光化學(xué)煙霧:1光化學(xué)煙霧的日變化曲線出示大圖：光化學(xué)煙霧日變化曲線時(shí)闞圖83形成煙等各形態(tài)的大氣液變與白天時(shí)間的關(guān)系由圖可看出,HC和NO的最大值發(fā)生在早晨交通繁忙時(shí),這時(shí)NO2濃度很低. 隨著輻射增強(qiáng),NO2, 03濃度迅速增大,中午到達(dá)較高濃度,峰值比 NO晚出現(xiàn) 45h.由此推斷NO2、O3、和醛是二次污染物.黃昏雖有尾氣排放,日光弱,不 足以引起光化學(xué)反響.(2)

10、煙霧箱模擬曲線封閉容器內(nèi),通入丙烯,NOx和空氣混合物,模擬太陽(yáng)光的照射.其中關(guān)鍵性反響是：1、NO2的光解導(dǎo)致O3的生成；2、丙烯氧化生成了自由基,如 HO、HO2、RO2等；3、HO2和RO2等促進(jìn)了 NO向NO2轉(zhuǎn)化,可生成更多的 .3.2、光化學(xué)煙霧形成的簡(jiǎn)化機(jī)制通過(guò)對(duì)光化學(xué)煙霧形成的模擬實(shí)驗(yàn),已證實(shí)在碳?xì)浠衔锖偷趸衔锏南嗷プ?用有如下過(guò)程：污染空氣中NO2的光解是形成光化學(xué)煙霧的起始反響a NO2 + hu NO + Ob O +O2 +MO3 +Mc NO +O3 NO2 +O2由于反響C, O3沒(méi)有積累.所以要產(chǎn)生光化學(xué)煙霧就需要有 HC化合物.碳?xì)浠衔铩O、O等自由基

11、和O3氧化,導(dǎo)致醛、酮、醇、酸等產(chǎn)物以 及重要中間產(chǎn)物生成(RO.、 HO2.、RCO等自由基生成.a RH +HO,> R. +H2OR. +O2 RO2.b RCHO + OH. RC(O)O2 +HO.C RCHO + hu RO2. +HO2. + CO過(guò)氧自由基引起NO向NO2轉(zhuǎn)化,并有O3和PAN生成a HO2.+ NONO2+ OHb RO2. +NO NO2+ RCHO +HO2.C RC(O)O2. + NO NO2 +RO2. +CO2D OH.+ NO2HNO3E RC(O)O2. +NO2 k RC(O)O2NO2F RC(O)O2NO2RC(O)O2. + NO

12、2光化學(xué)煙霧形成的定性描述：由鏈?zhǔn)椒错懶纬?以no2光解生成O的反響引發(fā),O的產(chǎn)生導(dǎo)致O3的生 成.由于HC參與鏈?zhǔn)椒错懏a(chǎn)生多種自由基,造成 NONO2轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化中HO、HO2起主要作用,以致根本不需要 03就能使NO NO2, NO2繼續(xù)光 解產(chǎn)生0并導(dǎo)致03生成,03濃度不斷升高,同時(shí),產(chǎn)生醛的自由基又和 HC 反響生成PNA和更多的自由基,如此持續(xù)不斷,直至 CH耗盡NO全部氧化為 NO2o3、光化學(xué)煙霧的歷史1940年,在美國(guó)洛杉磯首次出現(xiàn)光化學(xué)煙霧污染.50年代初,科學(xué)家確定了空氣中刺激性氣體為 03,并初步提出了有關(guān)光化 學(xué)煙霧形成的理論.80年代,蘭州和北京先后出現(xiàn)光化學(xué)煙霧污染

13、的跡象.20世紀(jì)末,京津地區(qū)、珠三角、長(zhǎng)三角出現(xiàn)了比擬嚴(yán)重的區(qū)域性光化學(xué)煙霧.® 4-7 2Mo年7月北京大氣5污染狀況 單位:小朋/圖4-落20®年4個(gè)城市0最大小時(shí)濃度平均值以苗裁表不出高利妣低旅度井點(diǎn)的招出<120 1辦】酊】59-180圖4 -5歌制1W4年夏季必量太小時(shí)濯度的分布?引自EF4 3中f<£4、光化學(xué)煙霧的限制對(duì)策(1) 限制反響活性高的有機(jī)物的排放有機(jī)物與HO之間的反響速度常數(shù)大體上反映了它的反響活性.(2)限制臭氧的濃度經(jīng)驗(yàn)動(dòng)力學(xué)模擬方法EKMA(empirical kinetic modeling approach)方法.0

14、扉0,24*殳 0.16 g eU(B aw ofl 04 0,4 由 6 ftS LA L2 L4 Lfi A 凱 ='a(RH)/lOr*圖WT.RKMA方必中的5等悻積分?jǐn)?shù)曲線L戰(zhàn)學(xué)炎,】邪彷8/1<RH/NOx<15/1時(shí),固定NOx, O3隨RH增大而增大.RH/NOx >15/1時(shí),固定NOx, O3隨RH增大影響不大.RH/NOx <4/1時(shí),固定NOx, O3隨RH增大而明顯增大.RH/NOx <4/1時(shí),固定RH, O3隨NOx的降彳氐變化不大.這一現(xiàn)象從化學(xué)上可做如下解釋：當(dāng)RH/NOx高時(shí),NOx少,O3的生成受NOx量的限制,因此

15、NOx對(duì) O3的生成非常靈敏.(圖右下角)當(dāng)RH/NOx低時(shí),O3不受限于NOx的量,而受限于光照射時(shí)間和 O3的 生成速率.RH量少,自由基少,NO向NO2轉(zhuǎn)化慢,所以照射時(shí)間為影響 O3 生成量的主要因素.(圖左上角)如某城市RH/NOx=8/1 , O3的設(shè)計(jì)值為0.28,即A,要到達(dá)國(guó)標(biāo)0.12, 即B, NOx不變,那么從圖可知減少 67% (0.90.3)即可.每個(gè)地方情況不同,EKMA曲線的形狀不同.(3)限制汽車廢氣的排放選擇適宜的催化劑使廢氣中的 NO、CO及CH反響生成的N2、CO2及H2O排放:復(fù)原：2NO+CO-N2O+CO2N2O+CO -N2+CO2催化復(fù)原,常用的

16、催化劑有 Pt、Pd、Ru、Fe2O3、CoO、Cr2O3等.氧化：hc+o2 -co2+h2o2CO+O2 f2CO2催化氧化,常用催化劑有 Pt、Pd Ru、Co、CuO、CuCrO4等.B使用化學(xué)抑制劑(捕捉劑)消除HO自由基,使反響鏈?zhǔn)芤种疲喝绫桨贰⒈椒印⒍一u胺(效果 最好)：(C2H5)2NOH+OH - (C2H5)2NO+H2O但,抑制劑本身及產(chǎn)物是否對(duì)生物有害而進(jìn)一步污染；暫時(shí)的抑制是否會(huì)把 污染轉(zhuǎn)移到下風(fēng)區(qū)；某些情況會(huì)否生成氣溶膠等.尚存不同意見(jiàn).七、酸性降水教學(xué)目的與要求：(1) 了解全球及我國(guó)的酸雨分布狀況；(2)理解酸雨的背景值；(3)掌握酸雨的形成原因；(4)理解

17、我國(guó)南方酸雨高于北方的原因.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：(1)掌握酸雨的形成原因；(2)理解我國(guó)南方酸雨高于北方的原因.教學(xué)方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：教學(xué)方法：講授法；師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：提問(wèn)：能夠?qū)е掠晁尸F(xiàn)酸性的有哪些討論：我國(guó)南方酸雨高于北方的原因是什么?課堂練習(xí)、作業(yè)：寫出酸雨形成的化學(xué)方程式.本次課教學(xué)內(nèi)容小結(jié)：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),讓同學(xué)們了解何謂酸雨,酸雨有哪些危害及其怎樣防治.在此根底上,更重要的是要理解有哪些因素會(huì)導(dǎo)致酸雨的形成, 這是本堂課所要 講授的重點(diǎn)內(nèi)容.三、酸性降水泰姬陵和重慶的厄運(yùn)：酸雨過(guò)多的腐蝕,使泰姬陵日益變黃.難怪文物界人士多少年來(lái)一直抱怨 說(shuō),泰姬陵在哭泣.在酸雨的侵蝕下,重慶嘉陵江

18、大橋的鋼梁必須每年除銹和油漆一次,每次 花費(fèi)幾十萬(wàn)元；重慶城區(qū)的電線更換線材時(shí)間縮短； 重慶電視塔建成后僅三年就 生銹,九年內(nèi)已兩次維修.一一?重慶日?qǐng)?bào)?1993-11-01酸性降水是指通過(guò)降水,如雨、雪、霧、冰雹等將大氣中的酸性物質(zhì)遷移 到地面的過(guò)程.酸性降水始于酸雨問(wèn)題出現(xiàn)之后,在上個(gè)世紀(jì)50年代,英國(guó)的R A Smith最早觀察到酸雨,并提出“酸雨這個(gè)名詞.現(xiàn)在全球三大酸雨 區(qū)主要分布在西歐、北美和東北亞.濕沉降(酸性降水)干沉降：大氣中的酸性物質(zhì)在氣流的作用下直接遷移到地面的過(guò)程.酸雨：空中死神天堂的眼淚輸越國(guó)界的污染酸雨已成為大氣污染的重要特征, 是當(dāng)代全球的環(huán)境問(wèn)題之一.西歐、北

19、美一帶尤為嚴(yán)重.我國(guó)南方城市酸雨普遍,長(zhǎng)江以南及四川盆地,華中、西南、華東、華南等地酸雨嚴(yán)重,重慶地區(qū)甚至出現(xiàn)了 pH=3的低值.1、降水的pH在未被污染的大氣中,可溶水含有的酸性氣體是二氧化碳.如果只把CO2作為影響天然降水pH的因素,根據(jù)CO2與純水存在的平衡關(guān)系是：CO2 (g) + H2O CO2 - H2OCO2 - HO H+ + HCO3-HCO3-H+ + CO32-H = CO 2 - HO/ pCOK1 = H+ HCO3-/HCO3-K2 = H+CO32-/HCO3各組分在溶液中的濃度為：CO 2 - H2O=Knp COHCO 3 = KK1pCG/H+CO32- =

20、 K hK1K2P C2/H +2根據(jù)電荷平衡有：H+ = K W/H + + K hK1p CH + + 2 K HK1K2P CO/H +2計(jì)算出PH=5.6.多年以來(lái),國(guó)際上把5.6作為判斷酸雨的界限.PH小于5.6的 降水稱為酸雨.2、降水pH的背景值兩點(diǎn)異議：近年來(lái)通過(guò)對(duì)降水的多年觀測(cè),對(duì)PH為5.6作為酸性降雨的標(biāo)準(zhǔn)提出了異 議.由于在未被污染的大氣中,除了酸性物質(zhì)二氧化碳化,還存在其他各種酸、 堿和氣溶性物質(zhì).他們含量所少,但對(duì)大氣降水卻有一定的影響.由于自然大氣 中產(chǎn)生的硫酸和硝酸會(huì)使降水的 PH降低,也有其它地區(qū)大氣中含有堿性氣體導(dǎo) 致降水PH值升高.因此,PH為5.6不是一

21、個(gè)判別降水是否受到酸化和人為污染的合理界限. 于是有人提出了背景值問(wèn)題.應(yīng)該根據(jù)各個(gè)地區(qū)不同的自然條件,比方：地質(zhì)、氣象、水文等差異,求 出當(dāng)?shù)卮髿饨邓暮侠肀尘爸?以此值來(lái)作為判斷依據(jù),比擬合理.從1979開(kāi)始,美國(guó)著手于全球降水化學(xué)研究方案GPCP,致力于全球背 景點(diǎn)降水組成的測(cè)定.P.110圖2-1620世紀(jì)90年代,在麗江陸地背景站測(cè)量并確定降水 pH的背景值約為5.0.因此,如果pH<5.0,就可以確信人為影響的存在,所以認(rèn)為 5.0作為酸雨的 pH值的界限更適宜.3、降水的化學(xué)組成（1） 降水的組成大氣中固定氣體成分02、N2、CO2、H2及惰性氣體無(wú)機(jī)物土壤衍生礦物離子Al

22、3+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Mn2+和硅酸鹽等；海洋鹽類離子Na+、Cl-、Br-、SO42-、HCOO K+、Ca2+、Mg2+等；氣體轉(zhuǎn)化物SO42-、N03-、NH4+、Cl-、和 H+;人為排放源As、Cd、Cr、Co、Cu、Pb、Mn、Mo、Ni 等有機(jī)物有機(jī)酸、醛類、烷姓、烯姓和芳姓;光化學(xué)反響產(chǎn)物H2O2、O3和PAN等不溶物來(lái)自土壤和燃料燃燒排放塵粒中不能溶于水的局部（2） 降水中的離子成分主要是 SO42-、NO3-、Cl-和 NH4+、Ca2+、H+等4、酸雨的化學(xué)組成SO2 + O SO3SO3 + H2O H2SO4SO2 + H2O H2SO3HSO3 + O

23、 _H2SO4NO + ONO22NO2 + H2O HNO3 + HNO25、影響酸雨形成的因素1酸性污染物的排放及其轉(zhuǎn)化條件從觀測(cè)數(shù)據(jù)看來(lái),降水酸度的時(shí)空分布與大氣中的 SO2和降水中的SO42- 濃度的時(shí)空分布存在一定的相關(guān)性.也就是說(shuō),某地區(qū)污染嚴(yán)重,降水中SO42- 濃度就高,降水的PH值就低.例如我國(guó)的西南地區(qū)就是一個(gè)例子.2大氣中的氨美國(guó)人根據(jù)雨水的分布提出,酸雨嚴(yán)重的地區(qū)正是酸性氣體排放量大并且大氣中NH3含量最少的地區(qū).我國(guó)在西南地區(qū)和京津唐地區(qū)對(duì)大氣中的氣態(tài)氨測(cè)定也發(fā) 現(xiàn),我國(guó)京津唐地區(qū)土壤 PH值為78以上,而貴陽(yáng)、重慶地區(qū)一般為56,大氣 中氨氣含量北方高于南方,因而多

24、發(fā)生在南方.(3)顆粒物酸度及其緩沖水平大氣中的顆粒物主要來(lái)自揚(yáng)塵,而揚(yáng)塵的化學(xué)組成與土壤根本相同,它對(duì) 酸雨的成有兩方面的作用,一是所含的金屬可催化二氧化硫氧化成硫酸；二是如 果是堿性那么起中和作用,如果是堿性,那么還會(huì)成為酸的來(lái)源之一.顆粒物的緩沖水平可用微量酸滴定堿性物質(zhì),得到一條緩沖曲線.(4)天氣形勢(shì)的影響氣象條件和地形條件有關(guān)；有利于氣流擴(kuò)散的地形,那么會(huì)降低污染物的濃度,酸那么減少,反之那么加重.背景資料：兩控區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況兩控區(qū)包括175個(gè)地級(jí)以上城市和地區(qū),面積約 109萬(wàn)平方公里,占國(guó)土 面積的11.4%.酸雨限制區(qū)總面積80萬(wàn)平方公里,占國(guó)土面積 8.4%;二氧化 硫污染

25、限制區(qū)總面積約29萬(wàn)平方公里,占國(guó)土面積3%.兩控區(qū)內(nèi)總?cè)丝诩s占 全國(guó)人口的39% o兩控區(qū)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值約占全國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的 67% 06、酸雨的危害(1)河流、湖泊酸化,危害漁業(yè)(水體 pH<4.8時(shí)魚(yú)類就消失).(2) 土壤酸化,損害農(nóng)作物和林木生長(zhǎng).(3)腐蝕建筑物、設(shè)備、文化古跡等.(4)影響人類健康.(5)影響地球氣候.7、酸雨的防治(1)制定大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),增強(qiáng)排放限制.(2)調(diào)整能源結(jié)構(gòu).(3)開(kāi)發(fā)利用煤炭新技術(shù).(4)增強(qiáng)監(jiān)測(cè)和研究,掌握排放和遷移狀況.(5)改良技術(shù),提升能源利用率.八、硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染5、二氧化硫的來(lái)源$02人為源：煤、石油等的燃燒 .4

26、FeS2+11O22Fe2O3 +8S02S02天然源：火山、有機(jī)物分解和微生物厭氧活動(dòng).H2S+30 = SO2+H2O2H2s+302 = 2SO2+2H2OH2s+O3 = SO2+HO2二氧化硫的危害：損傷植物；低濃度長(zhǎng)時(shí)間會(huì)抑制葉綠素的生長(zhǎng), 使葉子損傷而變黃,高濃度短時(shí) 問(wèn)即可變黃.金屬制品、織物、紙張；二氧化硫可穿墻入室,使物品變脆破裂.危害人體：窒息性臭味氣體,刺激呼吸道,高濃度可致死.特別是大氣飄塵共存 時(shí)協(xié)同作用毒性更大,可能是由于顆粒物外表二氧化硫易氧化成三氧化硫并進(jìn)而 與水蒸氣形成硫酸煙霧的緣故.二氧化硫的匯：主要通過(guò)降水去除或氧化成硫酸鹽微粒后再沉降或被雨水除去.波長(zhǎng)

27、為210nm的光可以使S02光解,但由于210nm的光很少到地面,不發(fā) 生明顯光解,而290nm以上的光僅使其發(fā)生光激發(fā).躍遷電子空軌道自旋相反基態(tài)一彳一I7激發(fā)單篦態(tài) (能量較高)自旋相同微發(fā)三重態(tài)圖2-8激發(fā)單重態(tài)和激發(fā)三重態(tài)2二氧化硫的氣相氧化在環(huán)境大氣條件下,單重態(tài)不穩(wěn)定,激發(fā)態(tài)的主要以三重態(tài)的形式存在.SO2直接光激發(fā)為三重態(tài)的量極微,經(jīng)單重態(tài)轉(zhuǎn)化為三重態(tài).三重態(tài)已證實(shí) 是壽命長(zhǎng),反響活性強(qiáng)的物種.(1) SO2的直接光氧化3SO2 + O2SO4k SO3 + O或 SO2 + SO4 2SO3但此速率很低,光化學(xué)煙霧中的一些HO、RO2均能加速SO2的氧化.(2) SO2被自由基

28、氧化SO2與HO的反響HOSO2HO + SO2HOSO2+ O2HO2 + SO3H2SO4SO3+ H2O與其他自由基反響CH3CHOO + SO2* CH3CHO + SO3HO2 + SO2HO + SO3CH3O2 + SO2CH3O + SO3CH3C (O) O2 + SO2 CH3C (O) O + SO3這種轉(zhuǎn)化機(jī)制目前被認(rèn)為是低層大氣中 SO2轉(zhuǎn)化的主要機(jī)制.因此在光化學(xué)煙霧形成的大氣中,已找不到SO2,因它已較快被氧化成硫酸 酸霧及硫酸鹽氣溶膠.這樣更增加了光化學(xué)煙霧的危害性.(環(huán)化導(dǎo)論：57)“一個(gè)大氣的概念：即所有污染問(wèn)題都發(fā)生在同一個(gè)大氣下,各種問(wèn)題彼 此相關(guān)聯(lián),應(yīng)

29、采取綜合性進(jìn)行整體考慮.(唐孝炎,大氣環(huán)境化學(xué)：8)6、二氧化硫的液相氧化(1) SO2的液相平衡：SO2 +H2OSO2 - H2OSO2 - H2OH+ + HSO3-HSO3-k H+ + SO32-(2) O3對(duì)SO2的氧化：O3 + SO2 - H2O2H+ + SO42- + O2O3+HSO3- HSO4-+O2SO2OOH- + H2OO3+SO32- IHSO42-+O2H2O2對(duì) SO2 的氧化：HSO3- + H2O2SO2OOH- + H+H2SO4(3) 金屬離子對(duì)SO2液相氧化的催化作用：Mn2+ + S6 MnSO22+2MnSO22+ + O2 2MnSO32+

30、MnSO32+ + H2O k Mn2+ + H2SO4總反響：2SO2 + 2H2O + O2 k 2H2SO4各類催化劑的催化效力為：Mn 2+ > Cu 2+ > Co 2+ > Pb2+ > Na +12.33.87、硫酸煙霧型污染硫酸煙霧也稱倫敦?zé)熿F,最早發(fā)生在英國(guó)倫敦.它主要是由于燃煤而排放 出來(lái)的二氧化硫、顆粒物以及二氧化硫氧化所形成硫酸鹽顆粒物所造成的大氣污 染現(xiàn)象.在硫酸型煙霧的形成過(guò)程中,二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫主要靠霧滴中鉆、 鐵及化作用.九、南極臭氧洞的成因根據(jù)科學(xué)家科考結(jié)果,科學(xué)家們推斷：攜帶北半球散發(fā)的氯氟姓的大氣環(huán)流, 隨赤道附近的熱空氣上升

31、,分流向兩極,然后冷卻下沉,從低空回流到赤道附近 的回歸線.在南極黑暗酷冷的冬季6-9月份,下沉的空氣在南極洲的山地受阻,停 止環(huán)流而就地旋轉(zhuǎn),吸入冷空氣形成“極地風(fēng)暴漩渦.旋渦上升至臭氧層成為 滯留的冰晶云,冰晶云吸收并積聚氯氟燒類物質(zhì).當(dāng)南極的春季來(lái)臨九月下旬,陽(yáng)光照射冰云,冰晶融化,釋放吸附的氯 氟爛類物質(zhì).在紫外線的照射下,分解產(chǎn)生氯原子,與臭氧反響,形成季節(jié)性的 “臭氧空洞.由于北極沒(méi)有極地大陸和高山,僅有一片海洋冰帽,形不成大范圍的強(qiáng)烈的 “極地風(fēng)暴,所以不易產(chǎn)生象南極那樣大的臭氧洞.但是,北極上空的臭氧在 不斷地減少.2-導(dǎo)致臭氧層破壞的原因一一臭氧層損耗物質(zhì)氯原子自由基作為催化劑與臭氧反響,就象一輛輛“運(yùn)臭氧的車子,不斷 地往返搬運(yùn)臭氧,臭氧在不斷減少,而氯原子卻不見(jiàn)消耗.一個(gè)氯原子自由基能 夠消耗十萬(wàn)個(gè)臭氧分子.國(guó)際社會(huì)關(guān)于 ODS Ozone Depleting SubstanceS減排的研究和決策 直十分活潑.1987年24個(gè)國(guó)家簽署了?蒙特利爾議定書(shū)?；1990年通過(guò)了