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中国农业大学_807环境化学与环境监测_《环境化学》教案
RH + HO
RO2 + H2O
RCHO + HO
RC(O)O2 + H2O
RCHO + hν
RO2 + HO2 + CO
HO2 + NO
NO2 + HO
RO2 + NO
NO2 + R’CHO + HO2
RC(O)O2 + NO
NO2 + RO2 +CO2
终止反应:
HO + NO2
HNO3
RC(O)O2 + NO2
O + O2
NO2 + hν (4) 亚硝酸和硝酸的光离解
NO + O
HNO2 + hν HNO2 + hν HNO3 + hν (5) 二氧化硫对光的吸收
HO + NO H + NO2 HO + NO2
SO2 + hν (6) 甲醛的光离解
SO2*
H2CO + hν H2CO + hν (7) 卤代烃的光离解
HO + SO2
HOSO2
HOSO2 + O2 SO3+ H2O 与其他自由基反应
HO2 + SO3 H2SO4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CH3CHOO + SO2
HO2 + SO2
2、环境化学效应
3、环境生物效应
三、环境污染物在环境各圈的迁移转化过程简介
1、 污染物的迁移与转化 2、 迁移方式 3、 转化方式 4、 污染物在多介质中的迁移、转化和循环
举例:大气—水—土壤
第二章 大气环境化学
本章重点:1 污染物在大气中迁移过程 2 光化学烟雾和硫酸型烟雾的形成过程和机理
第一节 大气中污染物的转移
R + HO
RH + HO 甲氧基:
R + H2O
CH3ONO + hν CH3ONO2 + hν 过氧烷基:
CH3O + NO CH3O + NO2
R + O2
RO2
三、氮氧化物的转化 1、 大气中的含氮化合物 2、 氮氧化合物和空气混合体系中的光化学反应
NO2 + hν
O + O2 + M
O3 + NO 3、 氮氧化物的气相转化 (1) NO 的氧化
NO + O O3 + M
NO2 +O2
NO + O3 NO + RO2 NO + HO2
NO2 + O2 NO2 + RO NO2 + HO
NO + HO NO + RO
HNO2 RONO
(2) NO2 的转化
NO2 + HO NO2 + O3
HNO3 NO3 + O2
NO2 + NO3
N2O5
RC(O)O2NO2
RC(O)O2NO2
RC(O)O2 + NO2
5、 光化学烟雾的控制对策 五、硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染 1、 二氧化硫的气相氧化 (1) SO2 的直接光氧化
3SO2 + O2
SO4
SO3 + O
或 SO2 + SO4
2SO3
(2) SO2 被自由基氧化
SO2 与 HO 的反应
《环境化学》教案
环境化学是研究有害化学物质在环境介质中的存在、特性、行为和效应的化学原理与方 法的科学。本课程依次讲解大气、水、岩石(土壤)各圈层的环境化学之后,对典型污染物 在各圈层之间的迁移转化规律做了专门论述。
通过学习使学生了解环境化学在环境科学中和解决环境问题上的作用,环境化学研究的 内容、特点和发展动向。使学生掌握主要环境污染物的类别和它们在环境各圈层中的迁移转 化过程,具备一定的处理实际环境问题的思路、方法和技术。
第一节 环境化学
第一章 绪论
一、环境问题
1、 环境污染 2、 可持续发展
二、环境化学
1、 环境化学的概念 2、 环境化学的任务;内容及特点 3、 环境化学的发展动向
(1) 环境分析化学 (2) 各圈层环境化学 (3) 环境工程化学
第二节 环境污染物
一、环境污染物的类别
1、人类社会不同功能产生的污染物
HO + NO 2HO
H + HCO
H + O2 + M
HO2 + M
HCO + O2
HO2 + CO
3、 R、RO 和 RO2 等自由基的来源
大气中存在最多的烷基是甲基,主要来源是:
CH3CHO + hν CH3COCH3 + hν 烷基自由基:
CH3 + HCO CH3 + CH3CO
RH + O
(1) (2) (3) (4)
工业 农业 交通运输 生活
2、化学污染物
(1) 元素 (2) 无机物
(3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)
有机化合物和烃类 金属有机和准金属有机化合物 含氧有机化合物 有机氮化合物 有机卤化合物 有机硫化合物 有机磷化合物
二 环境效应及其影响因素
1、环境物理效应
与 HO 发生加成反应和氢原子摘除反应
3、 光化学烟雾现象 什么是光化学烟雾
(1) 光化学烟雾的日变化曲线 出示大图:光化学烟雾日变化曲线
(2) 烟雾箱模拟曲线 4、 光化学烟雾形成的简化机制
引发反应:
NO2 + hν O + O2 + M NO + O3 自由基传递反应:
NO + O O3 + M NO2 + O2
什么是光化学反应?
初级过程:
A + hν
A*
次级过程
举例:
HCl + hν
H + Cl
H + HCl
H2 + Cl
Cl + Cl
Cl2
2、 量子产率(不做介绍) 3、 大气中重要吸光物质的光离解 (1) 氧分子和氮分子的光离解
O2 + hν N2 + hν (2) 臭氧的光离解
O+O N+N
O3 + hν (3) NO2 的光离解
大气层简介
一、大气温度层结
出示大图:
图 1 大气温度的垂直分布
图 2 大气密度的垂直分布
大气垂直递减率
二、辐射逆温层 三、绝热过程与干绝热过程 四、大气稳定度的判定 五、影响大气污染物迁移的因素 1、 风和大气湍流的影响 2、 天气形势和地理地势的影响
第二节 大气中污染物的转化
一、光化学反应基础 1、 光化学反应过程
H + HCO H2 + CO
CH3X + hν
CH3 + X
二、大气中重要自由基的来源 1、 大气中 HO 和 HO2 自由基的浓度 2、 大气中 HO 和 HO2 自由基的来源
HO 来源一:O3 + hν
O + O2
O + H2O
2HO
HO 来源二:
HNO2 + hν H2O2 + hν HO2 的来源: H2CO + hν
(3) PAN
CH3CO + O2
CH3COOO + NO2
4、 氮氧化物的液相转化(补充内容) 四、碳氢化合物的转化 1、 大气中主要的碳氢化合物 2、 碳氢化合物在大气中的反应 (1) 烷烃的反应
CH3COOO CH3COOONO2
RH + HO
R + H2O
(2) 稀烃的反应
RH + O
R + HO