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1、1,环境化学,第二章 大气环境化学,2,2-1 大气结构与组成 2-2 大气污染和污染物 2-3 大气中污染物的迁移 2-4 大气环境中污染物的转化 2-5 大气污染与防治,第2章 大气环境化学,3,2-5 大气污染与防治,一、光化学烟雾 二、伦敦烟雾 三、酸雨 四、大气颗粒物 五、温室效应,1 为什么O3等强氧化性的污染物会累积下来？ 2 单双周限行对光化学污染的影响？ 3 难道城市绿化与光化学污染的治理是背道而驰吗？,4,一、光化学烟雾（ thermal conductivity detector，TCD）,教学目的：,重点难点,掌握光化学烟雾的日变化规律 掌握光化学烟雾形成的简单机制 掌
2、握光化学烟雾的治理原则,1.光化学烟雾形成的简单机制 2.光化学烟雾的治理,5,主要内容：,光化学烟雾现象 光化学烟雾形成的简化机制 光化学烟雾的控制对策,6,时间,图. 光化学烟雾日变化曲线(S. E. Manahan, 1984), 1. 光化学烟雾现象,1)光化学烟雾日变化曲线,7,2）烟雾箱模拟曲线,研究条件：,反应气体（丙烯（HC）、NOx、空气）,封闭的容器,+,模拟太阳光照射,+,8,图. 丙烯-Nox-空气体系中一次及二次污染物的浓度变化曲线 (Pitts, 1975),9,无论是实测还是实验模拟均表明：,a ) NO向NO2的转化； b ) NMHC的氧化消耗； c ) O3
3、及其它二次污染物的生成。,这是光化学烟雾形成过程的基本化学特征,10,时间,图. 光化学烟雾日变化曲线(S. E. Manahan, 1984),11,图. 丙烯-Nox-空气体系中一次及二次污染物的浓度变化曲线 (Pitts, 1975),12,引发反应：,自由基传递反应：,终止反应：,2、光化学烟雾形成的简单机制,13,3、光化学烟雾的控制对策 (Control Method of Photochemical Smog),1）控制反应活性高的有机物的排放；,2）控制臭氧的浓度,14,大多数有机物与 HO 的反应速度常数大体上反映了碳氢化合物的反应活性。,1）控制反应活性高的有机物的排放,臭
4、氧生成潜势指数,反应活性顺序：,有内双键的烯烃 二烷基或三烷基芳烃和有外双键的烯烃 乙烯 单烷基芳烃 C5以上烷烃 C2-C5,15,O3,2）控制臭氧的浓度,NOX,NMHCs,+,醛类,PAN,酸类,酮类,16,利用EKMA曲线制定化学烟雾污染区域总量控制方案,EKMA：经典动力学模拟方案（(Empirical Kinetic Modeling Approach) ）,即：臭氧最大值的等值线图,美国制定控制光化学烟雾污染对策的依据,17,VOC/NOx=15/1,VOC/NOx=4/1,VOC/NOx=8/1,A,B,C,A 碳氢化合物包括丙烷、丁烷（含量1:3）和醛类 B NO2初始体积分数为NO初始体积分数的25% C 计算时考虑了日照强度的变化，从上午8点到下午5点，取北纬34 D 模拟过程中不断有新鲜污染物加入； E 下午3点前稀释速率为3%， 3点以后无稀释； F O3输送忽略。,18,Peak O3 for various NOx and NMHC emissions in southern Taiwan (Chang et al., 2004),19,20,总 结,光化学烟雾日变化曲线 光化学烟雾形成的简化机制 光化学烟雾的控制对策 （高活性NMHC，降低O3浓度）,21,THE END！,THANK YOU！,