1、氮氧化物及其引起的環(huán)境污染氮氧化物及其引起的環(huán)境污染氮氧化物及其引起的環(huán)境污染氮氧化物及其引起的環(huán)境污染大綱：氮氧化物（NOX，NO和NO2的統(tǒng)稱），的城市空氣的主要污染物。本文主要介紹空氣中的NO、NO2的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)變過程和由它們引起的光化學煙霧、酸雨和平流層中臭氧減少等環(huán)境污染。要點詞：氮氧化物，污染，環(huán)境。空氣中氮氧化物的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)變NO的形成氮氣和氧氣能夠直接化合生成NO。22Hmol(1)NO2NO但空氣中有大量的N和O長遠共存。只有在雷電時，才會有少量的NO生成。反響（1）是一個吸熱反響。高溫環(huán)境有利于平衡向右搬動。誠然汽車燃料中其實不含氮元素，但汽車內(nèi)燃機工作時的高溫使得NOX成為汽

2、車尾氣的重要成分。在平流層中翱翔的超音速飛機也由于近似的原因排放數(shù)量可觀的氮氧化物危害臭氧層NO的形成和NO2X的轉(zhuǎn)變NO主要來自NONOO氧化。2。由于很簡單被空氣中的222H2NO+O=2NO=mol(2)反響（2）是氮氧化物轉(zhuǎn)變中最重要的一個反響。它是一個吸熱反響。下表反響其平衡常數(shù)隨溫度變化的關(guān)系。溫度（）251002005008001000K102310910410-310-3由于反響（2）是空氣中氮氧化物轉(zhuǎn)變的主要方式。由上表能夠看出溫度的變化對NOX的成分有重要影響。比方在汽車內(nèi)燃機的高溫環(huán)境下，N2和O2化合形成的NO很難再被氧化。在1100時，內(nèi)燃機工作產(chǎn)生的氮氧化物中NON

3、ONO2只占總量的%以下，其他全為。而當X隨汽車尾氣排至空氣中后，由于溫度降落，反響（2）平衡向右搬動。此時NO很快被氧化成NO2。事實上，空氣中氮氧化物的主要成分是NO2。別的，隨NOX一同排出由于燃料燃燒不完好而產(chǎn)生的CO也能影響NOX的組成：NOCONOCO2(3)人類活動加劇空氣中氮氧化物的污染空氣中的氮氧化物本源大體可分為自然生成和人為排放兩大類。氮是自然界最重要的元素之一。它自己參加生物圈中的生物地化循環(huán)，而氮氧化物則是這個循環(huán)中的重要一環(huán)。所以在自然狀態(tài)下NOX有很多天然本源，包括以下幾點：1)生物死亡今后機體腐化形成硝酸鹽，經(jīng)細菌作用生成NO及水，爾后緩慢氧化生成NO。2)有機

4、體中氨基酸分解產(chǎn)生氨，經(jīng)OH自由基氧化形成NOX。生物源產(chǎn)生NXO，經(jīng)氧化形成NOX。這些天然本源的氮氧化物數(shù)量誠然弘大，但它們原來處在相對牢固的生物地化循環(huán)中。不會引起嚴重的環(huán)境污染。但是由于人類的活動，如汽車尾氣的大量排放，火力發(fā)電廠及其他工業(yè)生產(chǎn)中燃料的燃燒，向空氣中排放了大量的氮氧化物。據(jù)估計，每燃燒一噸煤，能產(chǎn)生89kg氮氧化物。而每燃燒一噸石油和天然氣，則分別會產(chǎn)生和氮氧化物。全世界每年因燃燒向大氣排放的氮氧化物總量達到一百萬噸，這占到整個因人類活動而排放的氮氧化物總量的三分之二。別的三分之一則來自制造硝酸、氮肥和炸藥的生產(chǎn)過程。誠然當先人類活動排放的氮氧化物數(shù)量還遠不及氮氧化物的

5、自然本源量，但它已經(jīng)破壞了自然界中氮元素的循環(huán)，造成了嚴重的環(huán)境污染。NOX造成的污染NOX是城市空氣主要污染物，它能夠引起光化學煙霧和酸雨。別的，平流層中的NOX還能夠以致臭氧含量減少。NOX與光化學煙霧空氣中的NO吸取大氣基層的可見光和紫外光，與某些碳氫化合物發(fā)生光化學反響，產(chǎn)生臭氧、過氧基、烷基、醛以及硝基化合物。比方：NO2hvNO+OO+O2+MO3+MO3+NONO2+O2式中M表示O2、N2或其他分子。O、O3和碳氫化合物反響，又能形成一系列牢固的化合物或自由基。這些自由基和NO、NO2或自由基之間又能發(fā)生反響，生成其他的自由基或牢固的產(chǎn)物。總之，光化學煙霧包括了一系列復雜的鏈式

6、反響。這些由NO而來的二級污染物能刺激眼睛，縮短視程，造成肺水腫。NO2還能夠進入人體血液，形成氧化血紅蛋白，使血紅蛋白失去輸氧功能。光化學煙霧還能夠危害農(nóng)作物和賞析植物。光化學煙霧易在高溫度、強陽光、低濕度的異常天氣條件下發(fā)生。世界上第一次光化學煙霧1946年發(fā)生在美國洛杉磯市。所以光化學煙霧又叫洛杉磯煙霧。NOX與酸雨空氣中的NO、NO2與云霧結(jié)合，生成硝酸和亞硝酸，爾后隨雨水降落而形成酸雨。酸雨嚴重影響農(nóng)作物的生長，還能夠腐化建筑，是現(xiàn)代工業(yè)社會的常有污染。目前在我國己形成華中、華南、西南等五個酸雨區(qū)。其中以華中區(qū)最為嚴重。NOX與平流層中臭氧減少擴散到平流層中的NOX能夠與臭氧發(fā)生反響

7、，把它轉(zhuǎn)變成氧氣：NO+O3NO2+O2NO2+ONO+O2在這一過程中，NO2起了催化劑的作用。上世紀七十年代，美國科學家麥克唐納第一指出超音速飛機的遠行會對臭氧層產(chǎn)生不利影響。他估計：協(xié)和“500”和“圖144”在翱翔中排放的廢氣將使平流層中臭氧的產(chǎn)量下降4%，“波音707”排放的廢氣將使平流層的臭氧產(chǎn)量減少15%。同時，他還指出，臭氧層中的臭氧量每減少1%，美國每年就要增加皮膚癌患者500010000人。打破性的工作是由加州大學的江斯登做的。他檢查了低空光化學煙霧，解析了臭氧層中的氮氧化物，得出的結(jié)論是：500架“協(xié)和”飛機兩年的翱翔將使平流層中的臭氧最少減少10%。1974年今后的3年

8、間，美國交通部組織推行了“超音速飛機環(huán)境影響評估項目”，全世界10多個國家的1000名科學家參加，耗資2100萬美元。這個項目最后得出的結(jié)論是：500架“波音707”每天在平流層中翱翔78小時，每使用1000克左右的燃料排放14克的氮氧化物，將使北半球平流層中的臭氧減少15%；盡管它很少飛到南半球，那處的臭氧也將碰到影響，平流層中的臭氧也將減少8%。1970年前后，科學家逐漸認識到，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量施用氮肥，以及固氮植物的大面積種植，向大氣排放了大量的氮氧化物。這些氮氧化物進入平流層，進而影響臭氧的生成量。有科學家展望，21世紀的前25年間，平流層中臭氧還將減少，其中20%是由于農(nóng)業(yè)施用氮肥造成

9、的。核試驗也是破壞臭氧層的主要因素之一。在任何情況下，空氣只要被加熱達到2300，就會產(chǎn)生大量的一氧化氮。核爆炸產(chǎn)生的富強沖擊波將把這些一氧化氮等氮氧化物送入平流層。核爆炸形成的橘色蘑菇云就是由氮氧化物變成二氧化氮的結(jié)果。大的核爆炸相當于50萬噸的炸藥、高空核爆炸會把大量氮氧化物推入平流層。在1961年1962年的核試驗巔峰時期，34000萬噸當量的核爆炸把大體130170萬噸氮氧化物注入平流層，這相當于6001000架“協(xié)和”飛機的滿載翱翔所排放的氮氧化物量。研究發(fā)現(xiàn)，1961年1962年間的核爆炸使平流層中的臭氧減少了大體2%。有人估計，若是進行100億噸當量的核爆炸，北半球上空平流層中的臭氧量將減少30%70%，南半球的將減少40%。目前氮氧化物已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)造成了比較嚴重的污染，這是大自然給我們敲響的警鐘。人類應(yīng)該攜起手來，共同努力，解決這一環(huán)境公害。內(nèi)容總結(jié)（1）氮氧化物及其引起的環(huán)境污染大綱：氮氧