硫酸型烟雾讲稿.ppt

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1、关于硫酸型烟雾第一页，讲稿共三十页哦第二页，讲稿共三十页哦二、光化学烟雾二、光化学烟雾 1.光化学烟雾定义：光化学烟雾定义：排放到大气中的含有氮氧化合物和碳氢化排放到大气中的含有氮氧化合物和碳氢化合物等一次污染物的大气，在阳光照射下发生合物等一次污染物的大气，在阳光照射下发生发生一系列复杂的光化学反应，生成二次污染发生一系列复杂的光化学反应，生成二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的具有刺激性的浅蓝色烟雾污染现象，所形成的具有刺激性的浅蓝色烟雾污染现象，称为光化学烟雾。称为光化学烟雾。（氧化型烟雾）（氧化型烟雾）第三页，讲稿共三十页哦

2、2.光化学烟雾简史光化学烟雾简史n n光化学烟雾是在汽油作为动力燃料燃烧之后光化学烟雾是在汽油作为动力燃料燃烧之后出现的一种新型污染现象。出现的一种新型污染现象。n n早在早在 1 946年美国的洛杉矶便出现了这种年美国的洛杉矶便出现了这种类型的大气污染，因此又称为洛杉矶型烟类型的大气污染，因此又称为洛杉矶型烟雾。雾。n n 1974年以来我国兰州的西固石油化工区也年以来我国兰州的西固石油化工区也出现光化学烟雾污染现象。出现光化学烟雾污染现象。二、光化学烟雾二、光化学烟雾第四页，讲稿共三十页哦一、光化学烟雾（氧化型烟雾）西固地区光化学烟雾特点：西固地区光化学烟雾特点：西固地区形成光化学烟雾的一

3、次污染物自兰西固地区形成光化学烟雾的一次污染物自兰州化工公司、炼油厂和热电厂的面源。州化工公司、炼油厂和热电厂的面源。西固地区地处黄河河谷，污染物不易扩散稀释。西固地区地处黄河河谷，污染物不易扩散稀释。西北高原的强烈日照使臭氧峰值出现时间比美国西北高原的强烈日照使臭氧峰值出现时间比美国洛杉矶提前洛杉矶提前23h。碳氢化合物和一氧化氮没有明显峰值。碳氢化合物和一氧化氮没有明显峰值。第五页，讲稿共三十页哦一、光化学烟雾（氧化型烟雾）n n世界卫生组织（世界卫生组织（WHO）和一些发达国家将）和一些发达国家将臭氧和光化学氧化剂的水平作为判断大气的臭氧和光化学氧化剂的水平作为判断大气的环境指标之一，并

4、据此发布光化学烟雾的警环境指标之一，并据此发布光化学烟雾的警报。报。第六页，讲稿共三十页哦一、光化学烟雾（氧化型烟雾）3.光化学烟雾的形成条件光化学烟雾的形成条件 光化学烟雾是由于汽车排放和燃烧石油引起的，所以又光化学烟雾是由于汽车排放和燃烧石油引起的，所以又光化学烟雾是由于汽车排放和燃烧石油引起的，所以又光化学烟雾是由于汽车排放和燃烧石油引起的，所以又称为石油型烟雾。称为石油型烟雾。称为石油型烟雾。称为石油型烟雾。（1 1）地势和气候条件：河谷盆地、逆温、污染物不易扩）地势和气候条件：河谷盆地、逆温、污染物不易扩）地势和气候条件：河谷盆地、逆温、污染物不易扩）地势和气候条件：河谷盆地、逆温、

5、污染物不易扩散、风向；散、风向；散、风向；散、风向；（2 2）季节、温度、日光、湿度：夏秋季节温暖的晴）季节、温度、日光、湿度：夏秋季节温暖的晴）季节、温度、日光、湿度：夏秋季节温暖的晴）季节、温度、日光、湿度：夏秋季节温暖的晴天、大气相对湿度较低、气温为天、大气相对湿度较低、气温为天、大气相对湿度较低、气温为天、大气相对湿度较低、气温为24322432；（3 3）污染源由：汽车尾气或石油燃烧产生的氮氧化物和）污染源由：汽车尾气或石油燃烧产生的氮氧化物和）污染源由：汽车尾气或石油燃烧产生的氮氧化物和）污染源由：汽车尾气或石油燃烧产生的氮氧化物和烃类；烃类；烃类；烃类；（4 4）出现时间：高峰出

6、现在中午或稍后）出现时间：高峰出现在中午或稍后）出现时间：高峰出现在中午或稍后）出现时间：高峰出现在中午或稍后第七页，讲稿共三十页哦一、光化学烟雾（氧化型烟雾）4.光化学烟雾的形成机理光化学烟雾的形成机理 n nNO2 2的光解是光化学烟雾的起始反应的光解是光化学烟雾的起始反应n n碳氢化合物在活性氧自由基的存在下反应生碳氢化合物在活性氧自由基的存在下反应生成醛、酮等二次污染物。成醛、酮等二次污染物。在光化学烟雾形成过程中烃的氧化是由在光化学烟雾形成过程中烃的氧化是由HO和和HO2 2尤其是尤其是HO起着关键作用。起着关键作用。n n氮氧化合物导致氮氧化合物导致O3 3和和PAN的生成的生成第

7、八页，讲稿共三十页哦0:004:008:0012:0016:0020:000.50.40.30.20.10时间时间污污染染物物浓浓度度(mL/m3)图图3-3-2-1.光化学烟雾日变化曲线光化学烟雾日变化曲线(S.E.Manahan,1984)非甲烷烃非甲烷烃醛醛NO2NOO34.光化学烟雾形成机理光化学烟雾形成机理第九页，讲稿共三十页哦0601201802403000.540.450.360.270.180.090t(min)cmL/m3丙烯丙烯乙醛乙醛PANNO2NOHCHOO3图图3-3-2-2.丙烯丙烯-Nox-空气体系中一次及二次污染物的浓度变化曲线空气体系中一次及二次污染物的浓度变

8、化曲线(Pitts,1975)2.光化学烟雾光化学烟雾第十页，讲稿共三十页哦图图3-3-2-3.EKMA方法中的方法中的O3等体积分数曲线唐孝炎等体积分数曲线唐孝炎,1990)第十一页，讲稿共三十页哦引发反应：引发反应：自由基传递反应：自由基传递反应：终止反应：终止反应：2.光化学烟雾光化学烟雾第十二页，讲稿共三十页哦PAN的结构及形成机理的结构及形成机理2.光化学烟雾光化学烟雾1.PAN由乙酰基与由乙酰基与O2反应反应生成；生成；2.乙酰基由乙醛光解产生；乙酰基由乙醛光解产生；3.大气中乙醛主要来自乙大气中乙醛主要来自乙烷的氧化；烷的氧化；第十三页，讲稿共三十页哦一、光化学烟雾（氧化型烟雾）

9、n n5 5光化学烟雾的主要危害光化学烟雾的主要危害光化学烟雾的主要危害光化学烟雾的主要危害 光化学烟雾对人体健康的影响光化学烟雾对人体健康的影响大气中臭氧浓度达到大气中臭氧浓度达到大气中臭氧浓度达到大气中臭氧浓度达到0.1 -0.5-0.5时时时时 ,会引会引会引会引起哮喘发作起哮喘发作起哮喘发作起哮喘发作 ,导致上呼吸道疾病恶化导致上呼吸道疾病恶化导致上呼吸道疾病恶化导致上呼吸道疾病恶化 ,使视觉敏感度和视使视觉敏感度和视使视觉敏感度和视使视觉敏感度和视力降低。力降低。力降低。力降低。长期慢性伤害长期慢性伤害,可引起肺机能衰退、支气管炎、甚至发可引起肺机能衰退、支气管炎、甚至发可引起肺机能

10、衰退、支气管炎、甚至发可引起肺机能衰退、支气管炎、甚至发展成肺癌等。展成肺癌等。展成肺癌等。展成肺癌等。对植物的伤害对植物的伤害 降低大气能见度降低大气能见度第十四页，讲稿共三十页哦一、光化学烟雾（氧化型烟雾）6.光化学烟雾的主要污染源光化学烟雾的主要污染源 n n交通工具排气交通工具排气 n n工业企业排气工业企业排气n n家庭炉灶与取暖设备排气家庭炉灶与取暖设备排气 第十五页，讲稿共三十页哦二、光化学烟雾（氧化型烟雾）二、光化学烟雾（氧化型烟雾）7.光化学烟雾的防治对策光化学烟雾的防治对策n n改进技术改进技术,降低汽车尾气降低汽车尾气,的排放的排放量量；安装尾气净化装置：主要是在排气系统

11、中安装热安装尾气净化装置：主要是在排气系统中安装热反应器反应器,催化反应器和向排气门处喷入新鲜空气的办催化反应器和向排气门处喷入新鲜空气的办催化反应器和向排气门处喷入新鲜空气的办催化反应器和向排气门处喷入新鲜空气的办法法法法 改良燃料：即改变汽油成份或者使用代作燃料改良燃料：即改变汽油成份或者使用代作燃料代替汽油代替汽油,来降低汽车尾气污染。来降低汽车尾气污染。来降低汽车尾气污染。来降低汽车尾气污染。第十六页，讲稿共三十页哦n n改善能源结构改善能源结构 n n根据光化学烟雾形成机理，使用化学抑制剂根据光化学烟雾形成机理，使用化学抑制剂，即诸如二乙基羟胺、苯胺、二苯胺、酚等对，即诸如二乙基羟胺

12、、苯胺、二苯胺、酚等对各种自由基可产生抑制作用，从而终止链反应，各种自由基可产生抑制作用，从而终止链反应，达到控制烟雾的目的。达到控制烟雾的目的。n n加强监测加强监测,及时报警采取预防措施及时报警采取预防措施二、光化学烟雾（氧化型烟雾）二、光化学烟雾（氧化型烟雾）第十七页，讲稿共三十页哦三、硫酸型烟雾三、硫酸型烟雾n n1、硫酸烟雾型污染、硫酸烟雾型污染 定义：居民生活和工业生产等燃煤时，排放到定义：居民生活和工业生产等燃煤时，排放到大气中的烟雾、尘粒和大气中的烟雾、尘粒和SO2 2及其氧化产物形成及其氧化产物形成的气溶胶，在逆温气象条件下形成烟雾。的气溶胶，在逆温气象条件下形成烟雾。还原型

13、烟雾还原型烟雾煤烟型烟雾煤烟型烟雾伦敦型烟雾伦敦型烟雾第十八页，讲稿共三十页哦三、硫酸烟雾型污染（伦敦型烟雾）三、硫酸烟雾型污染（伦敦型烟雾）n n2、硫酸烟雾型污染的形成条件、硫酸烟雾型污染的形成条件n n1）气象条件：冬季、气温较低、湿度较高和）气象条件：冬季、气温较低、湿度较高和阳光较弱、无风阳光较弱、无风n n2）污染源：含硫矿物燃料燃绕过程排放出来的）污染源：含硫矿物燃料燃绕过程排放出来的SO2、颗粒物以及硫酸盐颗粒物（主要是燃煤、颗粒物以及硫酸盐颗粒物（主要是燃煤占占60%，石油燃烧和炼制占，石油燃烧和炼制占30%）n n3）空气中的锰铁及氨的催化剂的存在）空气中的锰铁及氨的催化剂

14、的存在 第十九页，讲稿共三十页哦二、硫酸烟雾型污染（伦敦型烟雾）n n3、硫酸型烟雾的特征及危害、硫酸型烟雾的特征及危害 白天夜间连续发生，严重影响能见度，视程甚至白天夜间连续发生，严重影响能见度，视程甚至只有几米。它严重刺激人的呼吸道，还危害森只有几米。它严重刺激人的呼吸道，还危害森林等植物，腐蚀建筑物。林等植物，腐蚀建筑物。第二十页，讲稿共三十页哦二、硫酸烟雾型污染（伦敦型烟雾）n n4、硫酸型烟雾的治理措施、硫酸型烟雾的治理措施n n改变燃料结构，以烧煤气、用电为主；改变燃料结构，以烧煤气、用电为主；第二十一页，讲稿共三十页哦含硫矿物燃料燃烧含硫矿物燃料燃烧煤煤(0.5-6%)占占60%

15、石油石油(0.5-3%)占占30%3.1 来源来源1.直接光氧化直接光氧化3.硫氧化物的转化和硫酸烟雾型污染硫氧化物的转化和硫酸烟雾型污染3.2SO2的气相氧化的气相氧化人为来源：人为来源：天然来源：天然来源：火山喷发，火山喷发，10%第二十二页，讲稿共三十页哦2.SO2被自由基氧化被自由基氧化SO2与与HO.的反应的反应3.硫氧化物的转化和硫酸烟雾型污染硫氧化物的转化和硫酸烟雾型污染SO2+HO.HOSO2M O2MSO3+HO2H2OH2SO4NO HO+NO2.第二十三页，讲稿共三十页哦SO2与其他自由基的反应与其他自由基的反应硫酸烟雾型污染硫酸烟雾型污染：硫酸烟雾也称为伦敦烟雾，最早发

16、生在英国伦敦。硫酸烟雾也称为伦敦烟雾，最早发生在英国伦敦。它主要是由于燃煤而排放出来的它主要是由于燃煤而排放出来的SO2、颗粒物以及由、颗粒物以及由SO2氧化所形成的氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。3.硫氧化物的转化和硫酸烟雾型污染硫氧化物的转化和硫酸烟雾型污染第二十四页，讲稿共三十页哦项项目目伦敦型伦敦型洛杉矶型洛杉矶型概概况况发生较早（发生较早（1873年），至今已多次出现年），至今已多次出现发生较晚（发生较晚（1946年），发生光化学反应年），发生光化学反应污污染染物物颗粒物、颗粒物、SO2、硫酸雾等、硫酸雾等碳氢化合物、碳氢化合物、Nox

17、、O3、PAN、醛类等、醛类等燃燃料料煤煤 汽油、煤气、石油汽油、煤气、石油气象条件气象条件季季节节冬冬 夏、冬夏、冬气气温温低（低（4以下）以下）高（高（24以上）以上）湿湿度度高高 低低日日光光弱弱强强臭氧浓度臭氧浓度低低 高高出现时间出现时间白天夜间连续白天夜间连续白天白天毒毒性性对呼吸道有刺激作用，对呼吸道有刺激作用，对眼睛和呼吸道有强刺激作用。对眼睛和呼吸道有强刺激作用。O3等氧化剂等氧化剂严重时可导致死亡。严重时可导致死亡。有强氧化破坏作用，严重时可导致死亡。有强氧化破坏作用，严重时可导致死亡。注：本表摘自王晓蓉，注：本表摘自王晓蓉，1993。表表4-1.伦敦型烟雾与洛杉矶烟雾的比

18、较伦敦型烟雾与洛杉矶烟雾的比较3.硫氧化物的转化和硫酸烟雾型污染硫氧化物的转化和硫酸烟雾型污染第二十五页，讲稿共三十页哦四、我国大气污染的现状n n1.我国城市大气污染受以煤炭为主的能源结构的我国城市大气污染受以煤炭为主的能源结构的制约制约,虽目前仍呈现出明显的煤烟型污染特征虽目前仍呈现出明显的煤烟型污染特征,但随着改革开放和经济的高速发展但随着改革开放和经济的高速发展,各种燃各种燃烧设备、汽车保有量的迅速增加烧设备、汽车保有量的迅速增加,释放到空气释放到空气中的氮氧化物中的氮氧化物()和碳氢化合物和碳氢化合物()等有害物质日益增多，近等有害物质日益增多，近 1 0年来光化学烟年来光化学烟雾现

19、象日趋严重。雾现象日趋严重。第二十六页，讲稿共三十页哦四、我国大气污染的现状具体现象及成因有以下几个方面：具体现象及成因有以下几个方面：具体现象及成因有以下几个方面：具体现象及成因有以下几个方面：n n随着机动车保有量的迅猛增加随着机动车保有量的迅猛增加随着机动车保有量的迅猛增加随着机动车保有量的迅猛增加 ,一些大城市的大气一些大城市的大气污染已逐渐由煤烟型转向机动车尾气污染型污染已逐渐由煤烟型转向机动车尾气污染型,或成或成为具有二者综合的污染特征。为具有二者综合的污染特征。n n有关资料表明北京中关村大气有关资料表明北京中关村大气 OO3 3最大小时浓度不最大小时浓度不仅逐年递增仅逐年递增,

20、而且出现而且出现OO3 3最大值的时间也提前最大值的时间也提前,说明说明说明说明大气光化学活性增强。大气光化学活性增强。大气光化学活性增强。大气光化学活性增强。n n据资料统计据资料统计,每千辆汽车每天排放每千辆汽车每天排放每千辆汽车每天排放每千辆汽车每天排放3 0 0 03 0 0 0,2 0 040 040 0,5050 1 50。第二十七页，讲稿共三十页哦四、我国大气污染的现状n n又因城市高大建筑物的阻挡又因城市高大建筑物的阻挡,污染物不易扩污染物不易扩散散,致使城市上空经常形成稳定的污染层。致使城市上空经常形成稳定的污染层。第二十八页，讲稿共三十页哦四、我国大气污染的现状n n通常可用通常可用 NOx/SO2 2 比值来初步表征大气污比值来初步表征大气污染的类型染的类型：n n当当 NOx/SO2 2 远远小于远远小于 1时时,大气污染为煤大气污染为煤烟型烟型;n n当当 NOx/SO2 2 大于大于 1时时,可以认为大气污染可以认为大气污染已进入转型时期，已进入转型时期，n n从从1995年开始广州、北京的年开始广州、北京的NOx/SO2 2已大已大于于1，说明大气污染已逐渐由煤烟型转向机动，说明大气污染已逐渐由煤烟型转向机动车尾气污染型。车尾气污染型。第二十九页，讲稿共三十页哦感感谢谢大大家家观观看看第三十页，讲稿共三十页哦