氮氧化物的污染解答.ppt

一、氮氧化物简介： 氮氧化物： 二、理化性质： 三、氮氧化物对自然环境的危害 一、氮氧化物简介： 大气中氮的氧化物包括：NO、NO2、N2O、N2O4、N2O5、HNO2、和HNO3等。全部氮的氧化物总称为氮氧化物。 NOx的产生有两种途径：一是自然产生，二是人为产生。自然产生来源有闪电、大气中氨的氧化及土壤中微生物的硝化作用等，自然界形成的NOx由于自然选择达到生态平衡，故对大气没有很大的污染。 人为产生的NOx主要有三个来源，第一是燃料燃烧过程中产生；第二是各种机动车排放的尾气；第三是工业生产过程中排放，化学工业中如硝酸、各种硝化过程(如电镀)等生产过程都排放出NOx。人为产生的NOx因分布较集中，与人类活动关系密切，所以危害较大。 二、理化性质： NO是无色无臭的气体，分子量为30.01，其融点为-16l ℃ ，沸点为-152℃。 NO略溶于水，在空气中易氧化为NO2 NO2是一种红棕色有害的恶臭气体。其含量为0.1ppm时即可嗅到，1~4ppm时，有恶臭，而达到25ppm时，则恶臭难闻。它的分子量为46.01。密度约为空气的1.5倍。 空气中氮氧化物的含量随 时间的变化： 氮氧化物进入大气后发生一系列变化，它在空气中的含量始终处在变动之中，既有日变化，又有季节变化。在一天中，其含量早上最高，傍晚次高，午后最低；在一年中，冬季高，夏季低 氮氧化物的变动主要由于光化学作用，它与阳光强弱密切相关。 从图中可看出，早上NO2含量最高，随着太阳上升，光照加强，光化学作用逐渐加快，消耗NO2不断增加，形成的O3随之增多，一直到午后2时左右，光化学作用达最高点，此时NO2含量最低。以后阳光逐渐减弱， NO2消耗逐渐减少，傍晚又出现了次高点 三、氮氧化物对自然环境的危害 1、形成光化学烟雾 （1）、污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应。 3O2==2O3（光照，NO2） ｛NO2==NO+O（条件为光照） O+O2==O3 2NO+O2==2NO2 ｝ （2）、碳氢化合物被HO、O等自由基和臭氧氧化，导致醛、酮、 醇、酸等产物以及重要的中间产物ROO（过氧烷基自由基包 括HOO）、RCO（酰基自由基）等自由基的生成。 3、过氧自由基引起NO向NO2的转化，并导致O2和PAN（硝 酸过氧化乙醘,一种强氧化剂）等的生成。 氮的氧化物溶于水形成酸： a.NO→HNO3 总的化学反应方程式： 4NO+2H2O+3O2＝4HNO3 b.NO2→HNO3 总的化学反应方程式： 4NO2+2H2O+O2→4HNO3 2、NOx导致酸雨的形成 1970 年荷兰化学家保罗·克鲁岑提出氮氧化物通过催化反应加快臭氧损失的机理: NO+O 3 -→NO 2 +O 2 NO 2 +O-→NO+O 2 O 2 +紫外线-→O 2 +O 总反应: 2O 3 -→3O 2 三、氮氧化物对臭氧层的破坏 荷兰保罗·克鲁岑、美国马里奥·莫利纳和舍伍德·罗兰由于对臭氧层的形成和分解方 面的研究作出杰出贡献，获1995 年诺贝尔化学奖。在自然界中由于土壤中的微生物在代谢 过程中将氮元素变成一氧化二氮，它逐渐从土壤扩散到大气中，被光解后成为NO x 。汽车尾 气、工业生产也是NO x 的来源。在同温层(20 千米左右)飞行的超音速喷气式飞机、火箭、 导洋将大量含NO x 的废气排入高空，为氧化这些污染物，臭氧被消耗1%。 * *