大气中颗粒物的化学反应论文

时间:2018-09-27 化学毕业论文 我要投稿

  摘 要:

  关键词:化学反应论文

  一、大气中细颗粒物的性质与研究方法

  1、大气环境中细颗粒物的性质

  大气中的细颗粒子表面积大,一般为4m2/g~200m2/g,吸附或者吸着能力强,大气中的许多污染物质都可以在细粒子表面聚集,并且细粒子在大气中的停留时间比较长,为大气多相化学反应提供了活性界面。一氧化氮、二氧化氮、一氧化二氮、五氧化二氮和硝酸与海盐中氯化钠的反应是大气中硝酸钠的主要来源。在炭黑表面的反应是氮氧化物去除和转化的重要途径之一,一氧化氮可与炭黑表面吸附的氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳在炭黑表面吸附更快。二氧化碳首先与矿物质颗粒表面反应生成亚硝酸盐,然后继续反应生成硝酸盐和气态一氧化碳。大气中炭黑颗粒物对二氧化硫的催化作用很早就有报道,研究表明只有在水和氧气存在的条件下,二氧化硫才能在炭黑的表面有效氧化,氧化产物为硫酸氢根离子。

  2、大气中细颗粒物表面多相化学的研究方法

  在大气的化学环境中多相化学反应就是在液体和固体表面上气凝聚界面的传质和反应过程,一般采用的方法就是计算出气体的损失量以及颗粒物表面所形成的转化产物是什么。需要用到的实验仪器主要有流动管、鼓泡装置、飞行时间质谱仪等。因为细颗粒物表面的化学反应和它自身的大小等有关,所以为了在分子水平了解多相化学反应过程以及将实验室测量数据与实际大气相结合,细颗粒物表面的特征分析就显得十分关键,特别是电子探针的应用,使得对颗粒物的研究取得了非常大的突破。如今它已经成为大气环境研究中一件重要的工具。

  二、大气中细颗粒物的污染

  大气中细颗粒物表面的多相化学反应的研究非常重要,但是,现在对它的一些化学反应的机制还不是很了解。大气颗粒物指的是那些漂浮在大气中的极细小的颗粒物,在科学环境中,很多时候将这些极细小的颗粒物称之为气溶胶。如果按照颗粒物形成的机制来划分就分为一次颗粒物和二次颗粒物。所谓的一次颗粒物指的是自然环境中本身就有或者是人为污染源放到了大气中可以造成污染的污染物,如土壤中的灰尘、燃烧稻草秆和海盐粒子等。而二次污染颗粒指的是大气中某些污染气体进入大气环境后所形成的颗粒物,如二氧化硫、碳氢化合物等。人们在对这些问题进行研究的时候,需要借助的东西很多,主要就是分析化学以及反应动力学等的新理论,此外,还要与实验相结合才行。由于细颗粒物的化学成分非常多,并且大气中细颗粒物的来源会随着地区的不同而不同。所以,对大气中细颗粒物表面多相复合反应和机理的研究要与当地的大气中细颗粒物的品种相结合,如此对于研究当地大气环境才有实际意义,否则将是一种无用功。现在我国正处于经济发展最为关键的时刻,很多地方由于只注重经济的发展而忽略了环境污染等问题,大量的开展工业,而工业的开展又需要大量的煤矿与石油等,煤炭与石油的消耗会释放出大量的粉尘颗粒物,形成雾霾。一些污染企业的增加也是造成空气质量下降的主要原因之一。所以现在国内各大城市的大气污染十分严重,而大气污染严重危害最大的就是细颗粒物,特别是一些煤矿业发达的城市的PM值一度爆表。在我国很多的大中型城市,几亿人口都面临着空气中隐形杀手的危害。所以要优化能源结构,加大洁净煤的技术开发力度,提高使用天然气等清洁燃料的比例,同时要积极地发展物质能、风能等新能源和可再生能源。

  三、结语

  综上所述,大气中细颗粒物和城市的大气污染问题是有密切关系的,那么研究这些问题的意义就在于,通过研究城市大气污染条件中的细颗粒物,从而找到细颗粒物和氧化剂的作用规律,这也是研究我国城市大气污染控制最有效的方式之一。

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