雾霾与化学

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雾霾与化学篇一：化学方法减轻雾霾污染的研究

环境工程研究进展论文

论文题目

化学方法减轻雾霾污染的研究

姓学班专学

名 号 级 业 院

王 杰 3403110328 环工1103班 环境工程 环境学院 李磊老师 2014年 4月

指导老师 完成时间

化学方法减轻雾霾污染的研究

摘要：

前三年，北京的PM10降到了最低，但是经常出现雾霾。PM2.5主要集中在早晨和下午，汽车排放源已经成为主要污染源。过年禁止燃放烟花使得颗粒物浓度降到最低。与此同时，广州的雾霾也越来越严重，空气中长期悬浮着无数的黑炭，粉尘等颗粒物。使空气质量恶化，诱发呼吸道疾病，使生物气溶胶更加活跃传染病增多，影响植物的光合作用。表明城市大气污染治理方法需要完善，设计要可行、科学，规划要合理以及适用的治理雾霾的技术才能达到和谐环境。

关键词：雾霾成因，吸附技术，化学方法,雾霾治理

Abstract: The first three years, Beijing PM10 has fallen to the lowest, but often appear haze. Chemical methods

mainly concentrated in the morning and afternoon, automobile emission source has become the main pollution sources. Chinese New Year ban on fireworks make the particle concentration to a minimum. Haze, at the same time, guangzhou is becoming more and more serious, long-term air suspension with a myriad of black carbon, dust and other particles. Worsen air quality, induce respiratory disease, make more active infectious diseases increased, biological aerosols affect the photosynthesis of plants. Show that need to improve the urban air pollution control methods, design is feasible, scientific, planning more reasonable and applicable management fog technology to achieve a harmonious environment.

Key words: Haze formation, adsorption technology, Chemical methods

, Haze governance

目 录

导言....................................................1 1、雾霾污染的现状.......................................1 2、雾霾污染的特点.......................................1 2.1污染的范围广

2.2污染的时间长 2.3污染的集中性 2.4污染的危害大

3、雾霾形成的原因及分析.................................1

3.1主观因素分析 3.2客观因素分析

4、雾霾的化学方法治理技术...............................1

4.1气相反应法

4.1.1选择性催化还原法（SCR）4.1.2选择性非催化还原法（SNCR） 4.2等离子体活化法 4.2.1电子束法 4.2.2脉冲电晕等离子法

4.3固体吸附法 4.3.1分子筛法 4.3.2泥煤法 4.3.3硅胶法 4.3.4活性炭法 4.4液体吸收法 4.4.1水吸收法 4.4.2稀硝酸吸收法 4.4.3碱液吸收法 4.4.4仲辛醇吸收法 4.4.5氧化吸收法

总结与展望...............................................1 主要参考文献.............................................1

导言

近日以来，全国中东部地区陷入严重的雾霾和污染天中，中央气象台将大雾蓝色预警升级至黄色预警，环保部门数据显示，从东北到到西北，从华北到中部导致黄淮、江南地区，都出现了大范围的重度和严重污染。

在这场遍及全国的雾霾中，北京污染尤甚。11日上午8时北京空气质量监测数据显示，无论城区、郊区还是交通环境评价点，其代表的全部区域被意味着最严重污染的“深褐色”覆盖，PM2.5指数达到340到446之间，属六级严重污

染。不仅北京的空气质量被称为“史上最脏”，小半个中国都脏兮兮的。在全国74个监测城市中，有33个城市的部分检测站点检测数据超过300，即空气质量达到了严重污染，北京甚至口罩兜售一空；多地的PM2.5濒临“爆表”，山东、湖北等省份的高速公路封闭，北京至武汉的动车被雾霾“拦停”??对此，外媒称这是“最严重雾霾”，“雾情令人窒息”；坏消息还上了新闻联播头条，罕见地就雾霾说了8分钟。

1、雾霾污染的现状

2013年10月底以来，从东北到京津冀鲁，再到长三角、长沙、柳州等地，雾霾侵蚀范围越发扩散，就连三亚也手外界污染物质的影响，一些市民出门也带上了口罩。而根据中国气象局发布的数据显示，2013年全国平均雾霾天数较常年同期偏多2.3天，是自1961年以来的52年里雾霾天数最多的一年；其中黑龙江、辽宁、河北等13省市均为历史同期最多。

与此同时， “复旦大学通过研究老鼠的肺发现，新鲜的老鼠肺部在雾霾影响下，6天就变成‘黑肺’” “复旦大学公共卫生学院环境卫生教研室主任宋伟民教授说，PM2．5对肺的损伤一旦形成，几乎无逆转可能”等关于雾霾的谣言也甚嚣尘上。虽然有关方面及时辟谣，但这些谣言依然引起了人们对雾霾天气影响人体健康的担心甚至恐慌。

2、雾霾污染的特点

2.1污染的范围广

从东北到京津冀鲁，再到长三角、长沙、柳州等地，雾霾侵蚀范围越发扩散，就连三亚也手外界污染物质的影响。2013年入冬后最大范围的雾霾污染，几乎涉及中东部所有地区。天津、河北、山东、江苏、安徽、河南、浙江、上海等多地空气质量指数达到六级严重污染级别，使得京津冀与长三角雾霾连成片。首要污染物PM2.5浓度日度平均值超过150微克/立方米，部分地区达到300至500微克/立方米，其中上海市在12月6日污染达到600微克/立方米以上，局部至700微克/立方米以上。此次重霾污染最为严重的区域位于江苏中南部，南京市空气

雾霾与化学篇二：雾霾与中学化学教学

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雾霾与中学化学教学

作者：孙华丽

来源：《读写算》2013年第21期

环境保护问题是人类面临的三大问题（人口、能源、环境）之一，因为环境是跟人类生活有着十分密切的关系，环境意识已成为当代人类文化素质的重要组成部分，并成为衡量一个国家，一个民族乃至一个人的文明程度的重要标准。

化学与环境密切相关，环境污染物主要是由化学污染物造成的，而很多环境污染问题的解决也要依靠化学的方法来实现.因此，深入挖掘教材中的环保内容对学生进行环境科学知识、技能及环境道德教育，寓环境保护教育于学科教学之中，是我国现代化建设的需要，是建设和谐社会的需要，更是中学化学教师的职责。

在中学化学教学中，雾是我们描述实验现象时常用的词语，简单的说就是小水滴散布在空气中形成的现象，但最近的雾霾天气是给我们全社会上的环境化学课。什么是雾霾？与雾又有何不同？

霾（mái），也称灰霾、烟霞。空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化(转 载 于:wWw.HnnsCY.cOM 博文学习网:雾霾与化学)合物等粒子也能使大气混浊视野模糊并导致能见度恶化，如果水平能见度小于10000米时，将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾。

“雾霾”是雾和霾的统称。雾和霾相同之处都是视程障碍物。但雾与霾的形成原因和条件却有很大的差别。雾是浮游在空中的大量微小水滴或冰晶，形成条件要具备较高的水汽饱和因素。出现雾时空气相对湿度或接近100%，而发生霾时相对湿度不大。一般相对湿度小于80%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾造成的，相对湿度大于90%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是雾造成的，相对湿度介于80-90%之间时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的，但其主要成分是霾。雾大多在下半夜形成，清晨日出前最浓，日出后渐渐消散。“霾”虽然会和大雾天气一样，也会渐渐消散，但和单纯的雾相比，“霾”是空气遭受污染的产物，所以“霾”天气比雾天更危害人体健康。

雾霾主要组成是二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物三项，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。它们与雾气结合在一起，让天空瞬间变得灰蒙蒙的。

颗粒物的英文缩写为PM（PM为Particulate Matter缩写），粒径小于10微米的称为PM10，即可吸入颗粒物，这种颗粒本身既是一种污染物，又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体。使用柴油的大型车是排放PM10的“重犯”，包括大公交、各单位的班车，以及大型运输卡车等。使用汽油的小型车虽然排放的是气态污染物，比如氮氧化物等，但碰上雾天，也很容易转化为二次颗粒污染物，加重雾霾。

雾霾与化学篇三：雾霾成因与防治论文

雾霾的成因与防治

摘要： 今春开始，我国中东部地区逐渐出现轻雾天气，随着时间的推移，轻雾、雾和霾的范围逐渐加大、程度逐渐加剧；特别是北京天津等地雾霾连续数日，严重的影响了市民的生活质量。而霾的组成成分非常复杂，包括数百种大气化学颗粒物质。其中有害健康的主要是直径小于10微米的气溶胶粒子，如矿物颗粒物、海盐、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子、燃料和汽车废气等，对人体和生态环境都有很严重的影响。对此，我决定对雾霾成因和其成分分析及防治问题进行研究，从而建立解决此类问题的模型。

关键词：雾霾 成因 防治

正文： 今春开始，我国中东部地区逐渐出现轻雾天气，随着时间的推移，轻雾、雾和霾的范围逐渐加大、程度逐渐加剧；特别是北京天津等地雾霾连续数日，严重的影响了市民的生活质量。而霾的组成成分非常复杂，包括数百种大气化学颗粒物质。其中有害健康的主要是直径小于10微米的气溶胶粒子，如矿物颗粒物、海盐、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子、燃料和汽车废气等，对人体和生态环境都有很严重的影响。那么，雾霾的成因是什么？对环境和人体有何影响？对于我们居民来说，应如何防治？政府及相关环保部门应如何应对？我们对化石燃料燃烧而产生的二氧化氮.一氧化氮等氮氧化物对环境产生的影响的防治有什么深刻的认识？

1.雾霾的成因

由于我国中东部地区冷空气势力较弱；华北平原、长江中下游平原地区风力较小；大气层结稳定；一些地区有降水和地面水汽蒸发的影响，使得近地面空气的相对湿度越来越大；在这种稳定的天气形势下，空气中的污染物在水平和垂直方向上都不容易向外扩散，使得污染物在大气的浅层积聚，从而导致污染的状况越来越严重。这是自然方面的因素。而从人为因素来说，一是由于大气污染物排放负荷巨大。2010年，我国二氧化硫、氮氧化物排放总量都超过2200万吨，位居世界第一，工业烟粉尘排放量为1446.1万吨，均远超出环境承载能力。并且

冬季取暖北方大部分地区燃煤量大幅增加，导致大气污染物排放量急剧上升。二是复合型大气污染日益突出。受大气环流及大气化学的双重作用，城市间大气污染相互影响明显，相邻城市间污染传输影响极为突出。三是汽车尾气污染问题更加突出。

2.雾霾的影响

雾霾对公路、铁路、航空、航运、供电系统、农作物生长等均产生重要不良影响。雾、霾会造成空气质量下降，影响生态环境，给人体健康带来较大危害。雾霾天气时，空气中往往会带有细菌和病毒，易导致传染病扩散和多种疾病发生。使城市中空气污染物不易扩散，加重了二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等物质的毒性，危害人体健康。尤其冬季遇雾、霾天气时，若空气污染严重可能形成烟尘或黑色烟雾等毒雾，严重威胁人的生命和健康。

3.雾霾的防治

对政府而言，加强环保立法，完善法律制度是解决包括雾霾在内的大气污染的根本途径。可以修改《环境保护法》及《大气污染防治法》等相关环保法律。

从能源消耗不产业结构的关系考察，2011年我国能源消耗总量为34.8亿吨标准煤，其中70%是工业部门消耗的，24.3亿吨，排放的二氧化碳总量为61.9亿吨。其中，冶金、建材、火力发电、石油炼化、化工、重型装备制造等六大行业消耗的能源又占工业总能耗的79%。所以工业废气排放是形成雾霾的主要源头。为此，国家一定要加大对工业部门的监管力度，在保证经济高效快速发展不受影响的前提下，尽量减少对化石燃料的使用，或加大对燃料燃烧废气的加工和处理，降低化石燃料占一次能源的比重，增加清洁能源占一次能源的比重。

从工业布局考察，我国的重化工业主要集中在华北、东北和西北地区。华北地区高耗能的钢铁工业的比重过高，仅河北省的粗钢生产能力约占全国的六分之一，而且中小钢铁企业数量多，能耗高。所以，必须优化钢铁工业布局，减少华北地区的钢铁产能，从而降低化石燃料的燃烧和使用，减少空气中氮氧化物的含量，以减轻雾霾对城市和人体的影响。

另外汽车废气是污染的一大主要原因，通过对本学期课程——《工业催化》的学习，三效催化剂(TWC)法是净化汽车尾气的有效手段。贵金属(Pt、Pd、Rh)搭载在Al2O3或蜂窝陶瓷上，添加适当的助剂，如La、Ce、Ba等能够同时除去

机动车尾气中的HC、CO和NO三种污染物的催化剂称为三效催化剂。其中Pt、Pd对CO、HC的氧化脱除具有高活性，而Rh具有对NO优良的催化还原作用，它能选择地将N0还原为N2而抑制NH3的生成。目前有91%的Rh用于三效催化剂的制备，Rh资源相当匮乏，所以无Rh催化剂是现今研究的一个主要目标口引。要使三效催化剂同时有效地脱除HC、CO和NO，必须把空燃比A／F控制在氧化还原计量比14．6附近，此时三种污染物的脱除率可达9O%以上。当空燃比较低时，CO、HC净化不完全，空燃比较高，导致NOX的转化率下降。

通过我们的努力学习和学以致用，以及政府对环境保护与可持续发展的大力支持，相信在市民共同的努力下，雾霾天气终将成为历史，我们的生活质量也会大大提高。

参考文献：

【1】成都气象学院．气象学[M]．北京：农业出版社，1980．

【2】中国气象局．地面气象观测规范[M]．北京：气象出版社，2003．

【3】段再明．解析山西雾霾天气的成因[J]．太原理工大学学报，2011，42

【4】黄仲涛 耿建铭.工业催化.第二版.2006年8月第2版