简答题

简述光化学烟雾形成的简化机制及控制对策

正确答案

光化学烟雾形成的简化机制:
(1)NO2的光解是光化学烟雾形成的主要起始反应,并生成O3:NO2+hν→NO+O;O+O2+ M → O3+M;O3+NO→NO2+O2所产生的O3要消耗在NO的氧化上而无剩余,所以要产生光化学烟雾必需有碳氢化合物存在。
(2)碳氢化合物(HC)被HO、O和O3氧化,产生醛、酮、醇、酸等产物以及中间产物RO2•、HO2•、RC•O等重要的自由基:RH+O→RO2•;RH+O3→RO2•+O;RH+HO→RO2•+H2ORCHO与HO反应如下:RCHO+HO→RC•O(酰基)+H2O;RC•O+O2→ RC(O)O2•(过氧酰基 )
(3)过氧自由基引起NO向NO2转化,并导致O3和PAN等氧化剂的生成(自由基传递形成稳定的最终产物,使自由基消除而终止反应):RO2• + N•O → NO2+ RO(RO2•包括HO2•);HO + NO → HNO2HO+NO2→HNO3;RC(O)O2• +NO2→ RC(O)O2NO2    由于反应(7)使NO快速氧化成NO2,从而加速NO2光解,使二次产物O3净增。同时RO2•(如丙烯与O3反应生成的双自由基CH3C•HOO•)与O2和NO2相继反应产生过氧乙酰硝酸酯(PAN)类物质。 CH3C•HOO• +O2→ CH3C(O)OO•+•OH;CH3C(O)OO• + NO2→ CH3C(O)OONO2
化学烟雾的控制对策:
由于光化学烟雾的频繁发生及其所造成的危害,如何控制其形成已成为一引人注目的研究课题。最好的方案当然是控制碳氢化合物、氮氧化物及CO的排放;另一方案是在大气中散发控制自由基形成的阻化剂,以清除自由基,使链式反应终止。由于HO被认为是促成光化学烟雾形成的主要活性物质,故清除HO的阻化剂研究得较多。如用二乙基羟胺(DEHA)作为HO的阻化剂,其反应为:(C2H52NOH+HO→(C2H52NO + H2O。这类研究目前主要停留在实验室阶段,是否可以实际应用还有争议。DEHA仅能延缓光化学烟雾的发生,但不能从根本上解决问题。只有控制碳氢化合物和氮氧化物的排放量,才能避免光化学烟雾的发生。 控制光化学烟雾的污染同控制其它污染一样,首先是控制污染源,减少汽车废气的排放,改善汽车发动机的工作状态,改进燃料供给等。此外还应加强对环境污染的监测和管理,以防止光化学烟雾的形成和危害。
机动车污染控制
1.使用清洁燃料:无铅汽油;汽油发动机清洁剂;液化石油气(LPG);液化天然气(LNG);乙醇燃料。
2.使用清洁汽车:① 机内净化:电喷、电子点火 ② 机外净化:后燃法、催化净化

答案解析

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