大气中污染物的转化
环境化学第2章 大气环境化学-4-转化

NOX在大气光化学过程起着重要的作用, NO 、NO2、
O3之间存在的光化学循环是大气光化学过程的基础。
NO2 + hv → NO + · O · + O2 + M → O3 + M O O3 + NO → NO2 +O2
★ 3.3.3氮氧化物的气相转化
(1)NO的氧化:
O3为氧化剂: NO+O3 → NO2 + O2
3.3.1 大气中的含氮化合物
大气中主要含氮化合物有N2O、NO、NO2、HNO2、HNO3、 亚硝酸酯、硝酸酯、亚硝酸盐等。 ①氧化亚氮(N2O):是无色气体,是清洁空气的组分,
是低层大气中含量最高的含氮化合物。
来源:主要来自天然源,即环境中的含氮化合物在微生物 作用下分解而产生的。土壤中的含氮化肥经微生物分解可 产生N2O,这是人为产生N2O的原因之一。 性质: N2O在对流层中十分稳定,几乎不参与任何化学反
· 如果是环已烯,HO· 和NO3 可加成到它的双键上。O3 与 环烯烃反应迅速,最终可生成小分子化合物和自由基。
(4)单环芳烃的反应:
大气中的单环芳烃有:如苯、甲苯以及其他化合物。它们 能与芳烃反应的主要是HO· , 主要来源于矿物燃料的燃烧以及一些工业生产过程。 其反应机制主要是加成反应和
氢原子摘除反应。
应,进入平流层后,由于吸收来自太阳的紫外光而光解产
生NO,会对臭氧层起破坏作用。
大气污染化学中的
②一氧化氮和二氧化氮(用NOX表示) 天然来源:
氮氧化物
主要是生物有机体腐败过程中微生物将有机氮转化成
为NO,NO继续被氧化成N2O。另外,有机体中的氨基 酸分解产生的氨也可被HO· 氧化成为NOX。
污染物的环境迁移和转化机制

污染物的环境迁移和转化机制随着现代工业化和城市化的快速发展,环境污染已经成为了我们面临的一个严峻问题。
产生污染物的源头往往是工业、农业、交通等各个方面,而这些污染物在环境中的迁移和转化机制则是我们需要探讨的一个重要话题。
在本文中,我们将从三个方面进行讨论:污染物在大气、土壤和水中的迁移和转化机制。
一、大气中的污染物迁移和转化机制大气污染是全球环境面临的一个共同挑战,其中主要污染物包括二氧化硫、氮氧化物、臭氧、颗粒物等。
这些污染物在大气中的迁移和转化机制主要有以下几方面。
1、物理迁移大气中的污染物往往通过物理迁移的方式,随着气流的传输而在大气中传播。
例如,风起时,二氧化硫、氮氧化物等污染物就会随着气流的传递而向周围传播,范围可以达到数十公里。
2、化学转化大气中的污染物也可以通过化学反应进行转化,这种化学反应可以是自催化反应,也可以是光催化反应。
例如,在光照下,氮氧化物会与挥发性有机物发生反应,生成臭氧等氧气化合物,这就是光化学反应。
3、降雨和沉积大气中的污染物在接近地面时,会被降雨和沉积作用所固定,从而减少它们对环境的影响。
在雨水中,大气中的污染物会形成酸雨,对土壤和水体的污染作用加剧。
二、土壤中的污染物迁移和转化机制土壤是生态系统的一个重要组成部分,土壤中的污染物对环境造成的威胁是不可忽视的。
在土壤中,污染物的迁移和转化机制主要有以下几方面。
1、扩散和渗透土壤中的污染物可以通过扩散和渗透的方式进行迁移,这种方式和大气中的物理迁移类似。
污染物在土壤中的扩散和渗透受到土壤质量和结构的影响,不同的土壤类型对污染物的扩散和渗透具有不同的影响。
2、吸附和解析物质在土壤中的吸附和解析的过程是污染物在土壤中的转化机制之一。
污染物在与土壤颗粒接触时,会被吸附在颗粒表面。
根据不同的污染物和土壤类型,吸附的程度和效果有所不同。
3、微生物降解微生物降解是土壤中污染物的重要转化机制之一。
有些污染物可以被土壤中的细菌和真菌等微生物进行降解,这样就可以减少其对环境的影响。
22大气中污染物的迁移和转化

22大气中污染物的迁移和转化大气污染是严重影响人类健康和环境质量的问题之一。
大气污染物的迁移和转化是大气环境中重要的过程,它们的行为对空气质量和生态系统的影响至关重要。
本文将介绍22种常见的大气污染物的迁移和转化机制,以加深对大气污染问题的理解。
首先,我们来讨论大气中颗粒物的迁移和转化。
颗粒物是大气污染的主要成分之一,由固体和液体颗粒组成。
颗粒物的迁移主要受到空气流动、重力沉降和湿沉降的影响。
在空气中,颗粒物会受到风力的作用,通过对流和湍流运动的扩散,以及吸附、沉积等机理来传播。
一些较大的颗粒物会因重力作用而沉降到地面,而较小的细颗粒物则更容易被气流携带,并通过湿沉降的方式降落到地表。
对于气态污染物,其迁移主要受到大气扩散、湍流混合和物理吸附的影响。
大气扩散是气态污染物迁移的主要机制之一,它是指气体在浓度差异的作用下发生的传输过程。
气态污染物的浓度差异造成了压力梯度,从而驱动了气体的扩散。
此外,气象因素如气温、风速和湍流运动也会对气态污染物的迁移和扩散起到重要的影响。
转化是大气污染物从一种形式转变为另一种形式的过程。
对于颗粒物而言,转化通常包括物理变化和化学变化两种形式。
物理变化主要是指颗粒物在大气中的扩散和沉降,以及颗粒物的粒径和表面化学性质的变化。
化学变化主要指的是颗粒物与大气中的气态污染物、水汽以及光等作用下发生的化学反应。
这些转化过程可以增加或减少颗粒物的大小、化学成分和毒性,从而对空气质量和人体健康产生重要影响。
气态污染物的转化主要通过化学反应进行。
光化学反应是大气中气态污染物转化的重要机制之一。
例如,大气中的一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,在太阳光的照射下,二氧化氮会进一步分解为氮氧化合物和臭氧。
此外,气态污染物还可以通过化学还原、氧化和水解等反应进行转化。
这些化学反应会引起大气中的各种复杂反应网络,对大气的化学结构和组成产生重要影响。
综上所述,大气污染物的迁移和转化是大气污染问题的核心。
大气污染物的迁移与转化过程及其对环境质量的影响分析

大气污染物的迁移与转化过程及其对环境质量的影响分析大气污染是当今社会所面临的一大环境问题,它对人类健康和生态系统造成巨大的威胁。
大气污染物的迁移与转化过程是影响环境质量的重要因素。
本文将从大气污染物的源、迁移与转化过程以及对环境质量的影响等方面进行分析。
一、大气污染物的源大气污染物的源可以分为自然源和人为源。
自然源包括火山喷发、沙尘暴等,但其排放量相对较低,对大气环境质量的影响有限。
相比之下,人为源是大气污染物的主要来源,主要包括工业排放、交通尾气、农业活动和生活废弃物等。
工业排放是大气污染物的重要来源之一。
随着工业的不断发展和城市化进程的加快,工业生产带来的废气排放量持续增加,包括二氧化硫、二氧化氮、颗粒物等污染物,严重影响了空气质量。
交通尾气也是大气污染物的重要来源之一。
机动车的增多使得尾气排放成为城市大气污染的主要原因之一,尤其是一氧化碳、氮氧化物和颗粒物的排放量高,对空气质量的影响不容忽视。
农业活动也会导致大气污染物的排放。
农业生产中使用的农药和化肥含有一些有害物质,这些物质在施用过程中会转化为大气污染物,如氨、二氧化碳等。
此外,农作物的露天焚烧和畜禽养殖等也会造成大量的污染物释放,对环境质量造成严重影响。
二、大气污染物的迁移与转化过程大气污染物的迁移与转化过程是指大气中各种污染物的传输与化学反应过程。
这一过程不仅决定了大气污染物的浓度分布,还直接影响到环境质量。
在大气传输过程中,扩散、对流和湍流等因素起着重要作用。
大气污染物会通过扩散作用在空气中传输,同时受到空气流动和混合的影响。
此外,大气层中的对流运动也会导致大气污染物在不同高度的传输差异。
大气污染物的化学反应过程也是大气质量变化的重要因素。
大气污染物之间会发生一系列化学反应,如氧化、还原、酸碱反应等,这些反应不仅影响着大气污染物的浓度分布,还会生成新的污染物。
三、大气污染物对环境质量的影响大气污染物的迁移与转化过程直接影响着环境质量,对人类健康和生态系统产生了重要影响。
环境化学:第二章大气环境化学 3

-4
λ < 120 nm
N2 + hν
N+N
120 160 200 240
λ (nm)
图2-29 O2吸收光谱(R. A. Bailey, 1978)
第三节 大气中污染物的转化
(2)臭氧的光离解
O + O2 + M 低碰于撞1反00应0 km的大气中,O3 + M
臭氧吸收1180 nm以下的光就可以离解,但主要 吸收290 nm以下的光,较长波长的光可以进入对流 层和地面。
A :B 能量 A+ + BA :B 能量 A·+B·
不对称裂解 对称裂解
自由基——由对称裂解生成的带单电子的原子或原子 团称为自由基。
第三节 大气中污染物的转化
2、自由基反应(free radical reaction)
凡是有自由基生成或由自由基诱发的反应都 叫做自由基反应。
CCl3F + hγ(175~220nm)
c. H2O2 + hν 2·OH
第三节 大气中污染物的转化
1、 HO 自由基的来源
HO最高含量出现在热带,因为那里温度高,太阳辐射强。
第三节 大气中污染物的转化
2、 HO2自由基的来源
a. 甲醛光解(主要来源):
HCHO + hν
H + HCO
H+O2 + M HCO+O2
HO2 + M HO2+CO
第三节 大气中污染物的转化
3、大气中重要吸光物质的光离解 4
(1) O2和N2的光离解
3
2
O2键能493.8KJ/mol。相
1
应波长为243nm。在紫外区 lgε
大气中有机污染物的迁移与转化

大气中有机污染物的迁移与转化大气污染是一个全球性问题,其中有机污染物是主要的成分之一。
这些有机污染物在大气中的迁移与转化对环境和人类健康都产生了深远的影响。
本文将从大气中有机污染物的来源、迁移路径以及转化过程等方面来探讨这一问题。
首先,了解有机污染物在大气中的来源对于研究其迁移与转化至关重要。
有机污染物主要来自于人类活动,如汽车尾气、工业废气和生物质燃烧等。
此外,自然源也会释放一些有机污染物,如植物挥发物和土壤排放物等。
这些有机污染物进入大气后,就开始了它们的迁移与转化过程。
大气中有机污染物的迁移路径主要有两种,水平迁移和垂直迁移。
水平迁移指的是有机污染物在大气中的横向传播,被风力带动,随着大气流动迁移至其他地区。
垂直迁移则是有机污染物在大气中的上升和下降。
一些轻质的有机污染物会随着对流作用上升到较高的海拔,而一些重质的有机污染物则会沉降至地面。
这些不同的迁移路径使得有机污染物在大气中能够广泛分布。
有机污染物在大气中发生转化的过程也是十分复杂的。
其中最常见的转化方式是化学反应。
大气中的氧气、光照、水蒸气等都能够与有机污染物进行反应,从而产生新的物质。
这些转化过程不仅改变了有机污染物的分子结构,也影响了它们的毒性和环境效应。
此外,大气中的微生物和植物也能够通过代谢作用来转化有机污染物。
它们能够利用有机污染物作为能源和营养来源,从而将其转化为无害或低毒的物质。
有机污染物在大气中的迁移与转化对环境和人类健康都带来了一系列的影响。
首先,大气中的有机污染物可以通过沉降、干沉降和湿沉降等方式污染土壤和水体。
这样一来,不仅影响了农作物的质量和产量,也对水域生态系统造成了威胁。
其次,有机污染物还会通过大气-植物系统进入食物链,最终进入人体。
这些有机污染物对人体的健康有潜在的危害,如致癌物质的存在可能导致癌症的发生。
因此,深入研究有机污染物在大气中的迁移与转化有助于更好地控制和预防大气污染对环境和人类的伤害。
综上所述,大气中有机污染物的迁移与转化是一个复杂且重要的研究课题。
大气化学中的污染物迁移与转化

大气化学中的污染物迁移与转化污染物的迁移和转化是影响大气质量的重要因素。
在大气环境中,污染物会经历一系列的化学反应和物理过程,从而发生动态变化,对大气环境和人类健康产生一定的影响。
本文从大气化学的角度探讨污染物的迁移和转化过程,以及对环境和健康的影响。
一、污染物在大气中的迁移过程污染物在大气中能够进行迁移的原因是受到了气体运动的影响。
大气中的污染物可分为两类,一类是颗粒物,一类是气态污染物。
对于颗粒物来说,其迁移过程受到两种运动的影响,分别是大气中的水平输送和垂直扩散。
而对于气态污染物,则主要受空气的输送和扩散作用。
大气中的水平输送主要由风力所驱动,其方向与速度会发生变化。
当空气通过地形的障碍物时,也会受到地形的影响,产生不同的气流。
而大气中的垂直扩散影响来自气压的变化和导致的温度差异。
这种输送和扩散过程,不同的污染物会有不同的迁移特征和影响范围。
在此基础上,可以对不同的污染物采取不同的减排措施。
二、污染物在大气中的转化过程污染物在大气中变化的过程,一部分是受到自然的影响,比如光照、风速等因素的作用,另一部分则是受到人类活动的影响,比如机动车、电厂等的排放。
在大气中,氧气及其他气体的作用,与有机化合物和无机化合物反应,产生了大量的化学反应。
这些反应的产物有时比原始物质更为危险。
大气中的光化学反应是导致污染物转化的主要过程。
该过程可以分为两类,一类是直接光化学反应,一类是间接光化学反应。
直接光化学反应通常涉及有机化合物的氧化反应,如VOCs(挥发性有机物),产生臭氧和其他氧化产物。
间接光化学反应则通常涉及氮氧化物和其他化学物质的作用。
三、对健康和环境的影响空气污染对人类健康和环境产生负面影响。
大气化学在解释污染物对环境和健康的影响方面扮演着重要的角色。
空气污染物对人类健康的影响主要表现为呼吸系统疾病,如哮喘、支气管炎、肺癌等。
此外,空气污染还会造成眼睛病变、心脏病等疾病。
对于环境来说,空气污染造成的主要危害包括气候变化、酸雨、植物和动物的生长和繁殖等问题。
大气环境中有机污染物的迁移与转化

大气环境中有机污染物的迁移与转化大气环境中的有机污染物对人类健康和生态系统造成了巨大的影响。
它们广泛存在于空气中,随着大气运动和化学反应的影响,这些有机污染物不仅会迁移到不同的地区,还会发生一系列的转化过程。
了解有机污染物的迁移和转化机制,对于制定有效的监控和治理措施至关重要。
有机污染物的主要来源是人类活动,如汽车尾气、工业废气排放和农药使用。
这些有机化合物在大气中经历着几个重要的迁移方式:对流、扩散和沉降。
对流是大气中垂直气流的运动,它可将污染物快速地向高空迁移。
扩散是由于分子之间的碰撞而引起的无序运动,使得污染物在水平方向上扩散。
沉降是指污染物通过重力作用从大气中下降到地面。
然而,大气环境中的有机污染物并不是永远存在于原始形式。
它们会发生一系列的转化,包括氧化、光解和降解等。
氧化是指污染物与大气中的氧气发生反应,一种典型的氧化反应是光化学反应,即污染物在光的照射下与氧气和臭氧发生反应。
光解是指在光照下,有机污染物发生断裂,形成更简单的化合物。
降解是指有机污染物分子逐渐断裂,最终转化为非有机化合物。
近年来,对于有机污染物的迁移和转化机制进行了广泛的研究。
研究表明,大气运动是有机污染物迁移的主要驱动力。
例如,在季风影响下,大气中的污染物可以从一个地区迁移到另一个地区,并通过降雨等形式沉降到地面。
同时,大气中的光照和氧气含量也对有机污染物的转化起着至关重要的作用。
光照可以促使有机污染物发生光解反应,而氧气的存在则会引发氧化反应。
然而,尽管有机污染物的迁移和转化已被广泛研究,但仍存在许多挑战。
例如,有机污染物在大气中的迁移路径仍然不够清楚。
此外,有机污染物的转化速率受到许多因素的影响,包括温度、湿度和气候等。
因此,未来的研究需要更加系统地探索有机污染物的迁移和转化机制,以便更好地制定监控和治理策略。
综上所述,大气环境中的有机污染物不仅会迁移到不同的地区,还会发生一系列的转化。
了解有机污染物的迁移和转化机制对于制定有效的监控和治理措施至关重要。
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碳氢化合物是大气中的重要污染物。大气中以气 态形式存在的碳氢化合物的碳原子数主要有 1—10 个, 可挥发性的所有烃类。它们是形成光化学烟雾的主要 参与者。其他碳氢化合物大部分以气溶胶形式存在于 大气中。 1、大气中主要碳氢化合物
(1)甲烷:甲烷是大气中含量最高的碳氢化合物,它 约占全世界碳氢化合物排放量的 80%以上。它是唯一 能由天然源排放而造成大浓度的气体。甲烷化学性质 稳定,不易发生光化学反应。
HNO2+hν→HO+NO
HO+NO→HNO2 HO + HNO2 →H2O+NO2 HO + NO2 → HNO3 HNO3+hν→HO+NO2 当有CO存在时, HO+CO→CO2+H H+O2+M→HO2+M 2HO2 →H2O2+O2
HNO2的光解可能是大气
HO中的重要来源之一
HNO3
HO-NO2:199.4 120-335nm
hc z hν λ
如果一个分子吸收一个光量子,则1mol分子吸收的 总能量为:
hc E N 0 hν N 0 λ
由于通常化学键的键能大于167.4kJ/mol,所以波 长大于700nm的光就不能引起光化学解离.
2. 大气中重要吸光物质的光解 大气中的一些组分和某些污染物能够吸收不同波 长的光,从而产生各种效应。 几种与大气污染有直接关系的重要的光化学过程。
键能 (kJ/mol)
引起解离的光 波长<240nm, 147nm左右最大 波长<120nm . 反应式 . . . .
O2
493.8 (243nm) 939.4 (127nm)
N2
O3
101.2(1180nm)
<290nm(254nm) 吸收带: 200-300nm . + O +M→O ) (O 2 3 300-360nm 440-850nm(弱)
燃烧过程中,空气中的氮和氧在高温条件下化合生 成NOx的链式反应机制如下:
2.NOx和空气混合体系中的光化学反应 当阳光照射到含有 NO 和 NO2 的空气时,有如下基本 反应发生:
O 2是 大量的
式 (2—8)-(2—10) 三个基本反应最终要达到稳态,此 时所有浓度均恒定。三个基本反应中每一物种( NO、 NO2和O3 )的生成速率都等于消耗速率。因此这三个 反应维持着体系的稳定循环。
(2)石油烃 石油成分:以烷烃为主,还有一部分烯烃、环烷烃和 芳烃。 来源:在原油开发、石油冶炼、燃料燃烧和石油产品 使用过程中均可向大气泄漏或排放石油烃,从而造成 大气污染。相比之下,不饱和烃较饱和烃的活性高, 易于促进光化学反应,它们是更重要的污染物。 大多数污染源中包含的活性烃类约占 15 %,而从汽 车排放出来的活性烃达 45%。在未经处理的汽车尾气 中,链烷烃只占 1/ 3,其余皆为活性较高的烯烃和芳 烃。
夏季高于冬季
2、大气中HO自由基的来源 清洁大气,来自臭氧的光解离
二者 的来 源?
污染大气,HNO2和H2O2的光解离
是大气中 HO 的重要来源
3、 HO2自由基的来源 主要来自醛的光解
少量来自亚硝酸酯(CH3ONO)和过氧化氢的光解
如果CO存在,以下反应发生:
4.R(烷基)、RO(烷氧基)、RO2(过氧烷基)的来源 (1) R(烷基)的来源
氧化亚氮是无色气体,清洁空气的组分,是低层大 气中含量最高的含氮化合物。
主要来自天然源,即环境中的含氮化合物在微生物 作用下分解而产生的; 人为来源,土壤中的含氮化肥经微生物分解可产生 N20,这是人为产生N20的原因之一。 N2O 气体惰性很大,在对流层中十分稳定,几乎不 参与任何化学反应。进入平流层后,由于吸收来自 太阳的紫外光而光解产生NO,会对臭氧层起破坏作 用。
平流层大气中臭氧主要来源
对流层大气中唯一已知的臭氧人为来源
NO2 300.5 <420nm 290-410nm 200-300nm 初级过程
次级过程 HNO2+hν→H+NO2
(O + O2 +M→O3) 城市大气中重要吸光物质,低层大气,吸收来自太阳的紫外光和部分可见光
HNO2 HO-NO:201.1 H-ONO:324.0
四、氮氧化物的转化
氮氧化物——大气中主要气态污染物,人为来源主要 是矿物燃料燃烧。 燃烧时, O2+N2 → NO → NO2、NO3、N2O5等 → HNO2、HNO3
1.大气中的含氮化合物 主要有N2O、NO、NO2、NH3、HNO2、HNO3、 亚硝酸酯、硝酸酯、亚硝酸盐、硝酸盐和铵盐等。
(1)氧化亚氮(N2O)
(3)萜类 植物生长过程中排放的有机物。
松节油的主要成分
存在柑橘和松树中
萜类在大气中活性较高,易于与大气中的氧化剂反应, 如HO、O3。
(4)芳香烃
大气中的芳香烃主要有两类:单环芳烃、多环芳烃
NO、NO2和O3之间为稳态关系,若体系中无其他反 应参与,O3浓度取决于[NO2]/[NO]。
由于体系中氮的量是守恒的,则:
又因为O3与NO的反应是等计量关系,所以:
将[ NO] 和[NO2]代入式(2—14)得:
由此解出:
教材p77~78
3、氮氧化物的气相转化 (1)NO的氧化
其他醛类的光解也可以同样的方式生成HO2
①卤代甲烷,近紫外光照射,
CH3X h CH3 X
X代表Cl、Br、I或F
对大气污染化学的作用最大
②卤代甲烷含有多种类卤素时,断裂的是最弱的键,键强顺序为: CH3-F>CH3-H>CH3-Cl> CH3-Br> CH3-I
卤 代 烃
③高能量的短波长紫外光照射,可能发生两个键断裂,应断两个最 弱键。例如,CF2Cl2离解成CF2+2C1 (离解成CF2C1+C1的过程也同时存在) ④即使是最短波长的光,如147nm,三键断裂也不常见。 CFCl3(氟利昂-11)、CF2Cl2(氟利昂-12)的光解:
第二章
大气环境化学
第三节
大气中污染物的转化
污染物的迁移过程只是使污染物在大气中的空间分布
发生了变化,而它们的化学组成不变。
污染物的转化是污染物在大气中经过化学反应,如光
解、氧化还原、酸碱中和以及聚合等反应,
——转化成为无毒化合物,从而去除了污染, ——或者转化成为毒性更大的二次污染物,加重了污 染。 研究污染物的转化对大气污染化学具有十分重要
三、大气中重要自由基的来源 1.大气中重要自由基 HO、HO2、R(烷基)、RO(烷氧基)、RO2(过氧烷基) 前两种更为重要,为什么?
HO数(×105个/cm3)
南半球 比北半 球多, 约20%
北←纬度→南 图2-11 数学模式模拟HO在对流层中随高度和纬度的分布
白天高于夜间, 峰值出现在阳 光最强时
的意义。
一、自由基化学基础
自由基——游离基,是指由于共价键均裂而生成 的带有未成对电子的碎片 自由基的存在时间很短,一般只有几分之一秒 在大气化学中,有机化合物的光解是产生自由基 最重要的方法。 大气中比较重要的自由基反应是自由基-分子相互 作用。有两种方式: ●加成反应 ●取代反应
545.1 SO2 激发
吸收带: 180-240nm 240-330nm 340-400nm
SO2*在污染大气中可以参与许多光化学 反应 初级过程 对流层中 O2 存在 时: H+ O2→HO2 次级过程: HCO+ O2→HO2 + CO
H-CHO 240-360nm 356.5 甲醛
甲醛光解可以产生HO2自由基,是大气中HO2重要来源。
大气中甲烷的主要来源是由有机物的厌氧发酵过程产 生的:
2{CH2O}
厌氧菌
CO2 + CH4
上述过程也可以发生在沼泽、泥塘、湿冻土带和水稻 田底部等。反刍动物以及蚂蚁等的呼吸过程也可产生 甲烷;另外原油及天然气的泄漏也会向大气排放甲烷。
甲烷是一种重要的温室气体,其温室效应要比 CO2 大 20 倍。近 100 年来大气中甲烷浓度上升了一倍多。目 前全球范围内甲烷浓度已达到1.65ml/m3,其增长速度 十分惊人。
O3氧化: HO引发的NO反应(R、RO2、RO、HO2):
HO引发的烃类反应
几种自由基?
HO和RO的直接氧化
HNO2、RONO易于光解
NO2光解在大气污染化学 中占有重要地位
(2)NO2的转化——注意:引发大气中生成O3的反应
NO2可以与HO、HO2、O、RO、RO2等自由基反应,也 能与O3和NO3反应
与HO反应: 与O3反应:
形成气态HNO3 的反应,白天 易于进行
易于在夜间进行
(3) 过氧乙酰基硝酸酯(PAN):PAN是由乙酰基与空气 中的O2结合而形成过氧乙酰基,然后再与NO2化合 生成的化合物:
乙酰基来自
乙醛来自乙烷氧化:
PAN 具有热不稳定性,遇热会 分解回到过氧乙酰基和NO2
五、碳氢化合物的转化
辐射跃迁,即激发态 物种通过辐射荧光或 磷光而失活
A h A
光物理 过程 光化学 过程
无辐射跃迁,即碰 撞失活 光解
生成新物质
次级过程是指在初级过程中反应物、生成物之间进 一步发生的反应。如大气中氯化氢的光化学反应过 程:
初级过程 . . . . .
.
次 级 过 程
M: O2或N2等大气中的其他物种
大气中已检出的烷烃有 100 多种,其中直链烷烃最 多,其碳原子数目为 1-37个。带有支位的异构烷烃 碳原子数目多在6以下。低于6个碳原子的烷烃有较 高的蒸汽压.在大气中多以气态形式存在。碳链长 的烃类常形成气溶胶或吸附在其他颗粒物质上。 大气中也存在着一定数量的烯烃,如乙烯、丙烯、 苯乙烯和丁二烯等均为大气中常见的烯烃。在工业 生产过程中,通常是用它们的单体作原料,但排放 到大气中后,它们可形成聚合物,如聚乙烯、聚丙 烯、聚苯乙烯等。所有这些化合物在大气中存在量 都是比较少的。 大气中已发现的较为典型的炔烃是乙炔,以电焊过 程中排出来的为最多。 1- 丁炔常用于合成橡胶。炔 类化合物在大气中较烯烃少得多。