大气化学课程论文10000字_设计论文10000字以上

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课程论文

--大气污染物NOx

随着信息社会的发展，科技在经济、政治等领域发挥着越来越重要的作用，它也影响着世界政治的格局，可以说当今世界国家的较量就是科技的较量。但不可否认，在力求发展科技的同时，我们也忽略了很多问题，以至于造成现在严重的环境问题，给人们的生活带来了很多不利的方面。放眼我们现在所生存的环境，到处都留下了发展所带来的负面影响。

就我们所了解的，有光化学污染、酸雨、温室效应、大气污染、冰川融化、淡水资源短缺等等，尤其是一些工业比较发达的城市，污染更加严重，在一些工业区，还是会看到把未经处理的污废水排向江河，直达云霄的烟囱耸立。就像前几天，天空一片阴沉让人以为是一片乌云罩顶，就快要下雨了，其实往远处看，是远处工厂的烟囱吐出的废气遮盖了整片天空。当时我们就不禁唏嘘，生存在这样的环境下，难怪罹患癌症的人越来越多了。再说说最近长江多处水域出现干旱，三峡水库备受争议，其实如果不是地球污染越来越严重，全球变暖又怎么会带来干旱的发生呢。或许过去我们还能自欺欺人的说环境问题没有我们想象的那么严重，可是当我们面对越来越炎热的夏季，越来越少的雨水，越来越呛人的空气，越来越稀缺的淡水资源，我们还能臵身事外吗？事实证明，我们已经处在一个巨大的污染循环体中了，我们只能选择面对它治理它预防它，而且我们必须遵守“预防为主，治理为辅”的原则，因为历史告诉我们，一旦污染过后，要治理将会

浪费数十倍乃至数千倍的财力物力，而且恢复周期很漫长，短则几年，长则几十年几百年，这个代价太大，不是我们所能负责的起的。这篇论文主要是围绕氮氧化物进行论述的。

氮氧化物主要是指一氧化氮和二氧化氮。在大气污染中，两者的含量是比较高的。氮氧化物的来源很广泛，主要可以分为两个大类，天然污染源和人为污染源。天然污染源主要包括活动火山的喷发所产生的气体、土壤和海洋中细菌对硝酸盐的分解、天空闪电过程和大气中NH3的氧化。而人为污染源又分为生活污染源、工业污染源、农业污染源和交通污染源四大类：

（一）生活污染源主要是生活中的炉灶、热水器，采暖锅炉等等。人们的生活出于需要使用一些设备时，必须要燃烧化石燃料。但在气体和液体燃料的使用过程中，由于煤的质量差或者氮和硫的含量高，燃烧过程中会产生大量的烟尘和一些有害气体。并且城市居住人口多，燃料的大量使用导致产生的污染物数量也相当的巨大，更有甚之，它的危害有时比工厂排污所产生的污染还严重。此外，城市垃圾在焚烧过程中产生的废气以及堆放过程中由于厌氧分解排出二次污染物都将污染大气。

（二）工业污染源：工业污染源是大气污染的一个重要来源，它主要包括工业用燃料燃烧及工业生产过程排放的废气，对大气的危害最严重。火力发电厂、钢铁工业、石化企业、建材工业等各种类型的工矿企业，在原材料及产品的运输、粉碎以及由各种原料制成成品的过程中，排放出的大量废气均含有不同的污染物进入大气中。这些工矿企业在生产过程中消耗的能源主要由燃烧化石燃料提供，这是造成大气污染的源泉。

（三）农业污染源：

农业污染源包括氮肥分解产生的氮氧化物，以及农用燃料燃烧的废气对大气的污染。化学肥料和农药的使用是农业生产过程对大气的主要污染主要物。一方面施用的氮肥可直接从土壤表面挥发成气体进入大气，而入土壤内的有机氮或无机氮则在土壤微生物的生化作用下可转化为氮氧化物进入大气，从而增加了大气中氮氧化物的含量。农业方面的氮肥的不合理利用也给大气环境造成了很大的负担。

（四）交通污染源：作为生活在城市的孩子，印象最深的应该就是马路越造越宽，由原来的水泥马路变成了柏油马路，由以前的双车道变成了四车道甚至八车道，而伴随着这一切的另外一个现象就是汽车的普及了，现在上街，到处都是堵车现象，尤其走在车阵中，汽车排出的一阵阵尾气总是让人要捂住鼻口才能前行，你甚至可以清楚的看到那黑灰的尾气慢慢的变淡融入到空气中。值得一提的是，在汽车之前，摩托车也风靡了好几年，它的排气量也不可小觑，个人觉得摩托车的排气污染比汽车更严重，每当一辆摩托车飘过，后面总是跟随着一串黑色的尾气。如今，人们的交通工具越来越多，如汽车、摩托、飞机、火车及船舶等。这些交通工具使用汽油、柴油等燃料，燃烧过程中排放出氮氧化物。排放到大气中，在阳光照射和一定条件下，还可在光化学反应作用下生成光化学烟雾，成为二次污染物的主要来源之一。尤其随着经济的发展，越来越多的人买的起私人飞机、私人游艇，这在一定方面也加重了环境的污染。

据统计资料显示，燃料燃烧排放出的污染物占到全部大气污染物的70～80％。发达国家主要使用汽油、柴油、重油、天然气等液体

燃料，而我国的资源特点和经济发展水平决定了我国的燃料构成以燃煤为主，煤炭消耗约占能源消费的70％，因此煤的燃烧是造成我国大气污染的主要来源。在某些城市，除燃煤污染外，大气污染还与当地工业污染和气象地理条件密切相关的地方特点。

氮氧化物复杂繁多的来源导致了它在大气污染物中占有了绝大部分的含量，由此可见，它的治理与预防是非常重要的。而我们要想解决一个问题，就必须先了解它的来源以及它的转变途径，只有做到真正的了解它，才可以从根本上有效的克服它。下面我们就进一步的来了解氮氧化物在大气中的转化。二氧化氮经光离解而产生活泼的氧原子，它与空气中的氧气结合生成臭氧。臭氧又可把一氧化氮氧化成二氧化氮，因而一氧化氮、二氧化氮与臭氧之间存在着的化学循环是大气光化学过程的基础。大气中的一氧化氮、二氧化氮、碳化氢以及空气中的氧在太阳紫外线的照射下生成臭氧、醛类、过氧硝酸乙酰，再加上工厂等排出的二氧化硫与空气中的水分结合生成硫酸雾和亚硫酸，几方面相互作用形成了光化学烟雾，这是氮氧化物的在大气中的一个转化。值得注意的是，当大气中一氧化氮和二氧化氮同时存在时，一氧化氮不吸光，二氧化氮可以吸收光子而离解，生成臭氧，因此，臭氧就作为二氧化氮光分解的产物而生成。

二氧化氮在大气中的转化。NO2能与大气中的一系列自由基，如

OH、O(3P)、HO2、RO2、RO等反应；也能与O3、NO3反应，其中与OH、NO3和O3的反应比较重要。（1）二氧化氮和氢氧自由基的反应NO2+HO→HNO3主要发生在白天，是大气中气态硝酸的主要来源，同时也对酸

雨和酸雾的形成起着重要作用，所产生的硝酸与亚硝酸不同，它在大气中光解得很慢，沉降是它在大气中的主要去除过程。（2）二氧化氮与臭氧反应，在生成氧气的同时，可能生成三氧化氮，也可能生成一氧化氮。NO2+O3→NO3+O2，此反应在对流层中也是很重要的，尤其是在二氧化氮和臭氧浓度都较高时，它是大气中三氧化氮的主要来源。（3）二氧化氮和三氧化氮在一定条件下反应会生成五氧化二氮，而生成的五氧化二氮会在大气中又会解离为二氧化氮和三氧化氮NO2+NO3←M→ N2O5。当夜间氢氧自由基和一氧化氮浓度不高，而臭氧有一定浓度

时，二氧化氮会被臭氧氧化生成三氧化氮，随后进一步发生如上反应而生成五氧化二氮。

亚硝酸在大气中的转化。亚硝酸主要是由一氧化氮和氢氧自由基反应生成的NO+HO→HNO2。也有表面催化反应，一氧化氮、二氧化氮

以及水三者共同反应生成亚硝酸NO+NO2+H2O→2HNO2；二氧化氮和水反

应直接生成亚硝酸2NO2+H2O→HNO2＋HNO3。亚硝酸在大气中与硝酸不

同，它光解得很快，是氢氧自由基的主要来源之一。另外，它还可与氢氧自由基反应，生成水和二氧化氮HNO2+HO→NO2+H2O。这种反应在OH浓度高时才可能发生，但是，大气中如果氢氧自由基浓度高时，往往光的强度也较大，亚硝酸的光解又会优先进行。HNO2→NO+OH，另外，一般认为，亚硝酸的生成反应条件主要是当有催化表面时，如容器壁等，且有二氧化氮和水时，在黑暗中(湿度较大)也可发生生成亚硝酸的反应，2NO+H2O→HNO2+HNO3。

一氧化氮的转化。一氧化氮是燃料燃烧过程中直接向大气排放的污染物，它可以通过很多氧化过程氧化成。二氧化氮