实验室模拟研究硫酸铵和甘氨酸对乙醇醛与胺反应体系生成棕碳的影响

二次有机气溶胶是有机气溶胶的重要组成部分。大气中羰基化合物与胺/铵反应可以产生吸光性有机气溶胶（如棕碳）,对大气辐射和全球气候产生深刻影响。本文模拟研究了大气中硫酸铵和甘氨酸对乙醇醛与胺（如甲胺、甘氨酸）反应生成棕碳的影响。通过对反应溶液紫外—可见吸收光谱和反应动力学分析,发现硫酸铵对反应体系棕碳的生成起抑制作用,而甘氨酸和甲胺的混合可以协同促进棕碳生成;通过对产物进行质谱分析,发现反应机理主要为半缩醛/缩醛反应以及含氮化合物的亲核加成;通过对产物有机碳进行分析,发现当硫酸铵参与反应时,有利于大分子二次有机碳生成。这些发现对棕碳在大气中的形成途径、乙醇醛在化学模型中对棕碳形成的贡献以及对大气中其他羰基行为的预测具有重要意义。     

“清洁”的汽车燃料出现新问题

氧化燃料(如乙醇和甲醇)并不象生产厂商所声称的那样是一利清洁的燃料。美国和巴西研究组在里约热内卢进行的一项研究表明,仅管氧化燃料不会放出象汽油那样多的一氧化碳和导致酸雨或臭氧烟雾,但它们会危害大气层并已证实对人体健康有害。在南卡罗来纳州的一些污染控制部门计划到2007年用氧化燃料替代汽油做汽车燃料。在巴西,越来越多的汽车使用含乙醇20～100%的汽车混合燃料。“人们没有真正意识到放弃传统燃料改用氧化燃料产生的问题”,美国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室AP研究组研究员Je ff Gaf f ney认为:“在实施这     

大气中臭氧的变化及其环境影响

臭氧的分子由三个氧原子构成(O_3),少量地存在于上层大气中。如果把海拔以上地面大气中臭氧全部集中起来的话,它仅能形成三毫米厚的一层。绝大部分的大气臭氧(约95％)存在于平流层中,在距地表25～40公里之间。平流层中的臭氧是遮挡日光中短波长紫外线的天然滤光器,这种波长的紫外线对生物是有害的。臭氧是一种很易起反应的化学物质,它由复杂的光化学过程产生,该过程开始于氧的光解。臭氧在一系列复杂的化学反应(已证实的有200种反应)中被破坏。参加这些反应的物质有:氧、氢、氯和氮的化合物,后三种物质在反应中     

甲醇汽车的费用—效益

1989年布什总统提出,由于严重的臭氧问题,可在一些城市使用可供选择的汽油代用品,颁布了一项以甲醇代替汽油的命令。由此对甲醇汽车减少排放物的效益和燃料费用引起了争议。由《未来资源》(RFF)指导的一项新近完成的研究提出,使用甲醇汽车司能比减少臭氧的某些其它对策花费要少一些。美国很多城市不能达到国家环境大气质量标准,促使制定政策的人对某些污染物制定新的史为严格的管理。其中之一是城市烟雾中的主要成份臭氧,它是一种特别难控制的污染物,因为它不是排放出来的,而是在大气中由活性碳氢化合物(或挥发性有机化合物VOCs)与氮氧化物NOx在阳光下混合而形成的。作为VOCs和NOx的主要来源—城市地区VOCs排放约占40％,NOx排放约占     

乙醇柴油车辆排放对空气质量影响分析

为了明晰车用乙醇柴油对空气质量的影响,在乙醇柴油混合燃料理化特性的基础上,分析了乙醇柴油混合燃料常规和非常规污染物的排放特性,并探讨了其应用对空气质量的影响。分析结果表明:与纯柴油相比,乙醇柴油混合燃料改善了碳烟排放,有助于降低大气中的颗粒物含量,但HC排放量增加,且CO和NOX排放结果存在争议,有待进一步研究;乙醛、乙醇等醛酮类非常规排放物增加,对空气质量和人体健康都有负面的影响。     

大气中臭氧行为研究进展

臭氧（O3）是一种重要的大气微量气体,是影响对流层——平流层大气动力、热力、辐射、化学等过程的关键成分,在气候和环境变化中扮演非常重要的角色。本文从臭氧在大气中的行为机理入手,研究影响臭氧源和汇的因子,了解臭氧含量变化机制,对当前臭氧研究热点进行概括和总结,展望未来研究重要问题。     

车用乙醇汽油能减轻环境污染吗?

乙醇,俗称酒精,它以玉米、小麦、薯类等为原料,经发酵、蒸馏而制成。然后将乙醇进一步脱水再加上适量汽油后形成变性燃料乙醇。所谓车用乙醇汽油,就是把变性燃料乙醇和汽油以一定比例混配形成的一种车用燃料。燃料乙醇是20世纪初面市的传统产品,后因石油的大规模、低成本而被淘汰。随着一些先进农业国劳动生产率的大幅度提高,以及20世纪70年代中期以来四次较大的“石油危机”,燃料乙醇工业又在世界许多国家得以迅速发展。美国1990年燃料乙醇销售量为265万吨,到2000年,已达559万吨,     

京津地区大气中非甲烷烃(NMHCs)质量浓度水平和反应活性研究

2006年8月15日—9月15日同时在北京和天津对大气中的非甲烷烃（NMHCs）进行了同步观测,利用最大增量反应活性（MIR）计算了两地NMHCs的臭氧生成潜势以估计其对臭氧生成的影响. 结果表明,北京大气中ρ（NMHCs）平均值比天津高78.0 　μg/m3.用上午的ρ（NMHCs）计算了京津地区臭氧生成潜势,分别为1 470 和814 　μg/m3,其中苯系物对臭氧生成的影响最大,分别占总臭氧生成潜势的75%和73%,其次是烯烃（占13%和11%）和烷烃（占12%和16%）. 比较两地ρ（NMHCs）和NMHCs的反应活性可知,北京地区大气中NMHCs的组成比天津的稳定,且其反应活性强于天津. 结合臭氧浓度发现,北京地区大气的氧化能力比天津强.      

NRC研究表明含氧化合物对减少臭氧的作用非常小

美国科学研究委员会 (NRC)研究认为任何一种含氧添加剂对降低烟雾主要成分臭氧的作用非常小。近年来导致臭氧污染的发动机 -汽车排放的化学品已经减少 ,但这主要归功于良好的排放控制设备和新配方汽油 (RFG)的组分 ,而不是添加含氧化合物。 NRC检测了乙醇和 MTBE添加剂的不同 ,结果表明与 MTBE调合料相比 ,乙醇调合料会从汽车气罐中挥发出更多的污染物 ,并增加汽车排放形成臭氧的可能性。而且 ,每种添加剂对降低烟雾的作用都很小 ,并将随着其它降低汽车排放措施的生效而继续降低。研究报告还声称 ,在评估 RFG的作用时 ,也应将对 CO…     

甲醇-汽油(M15)燃料的排放对环境的影响

一、前言 近年来,甲醇作为一种最有希望的代用燃料进行了多方面研究,尤其是作为内燃机燃料已部分进入实用阶段。甲醇作为燃料主要的环境影响是:在贮存、运输各个环节中的蒸发、事故性散溢和内燃机排放对大气和水质影响以及发动机尾气的光化学反应性。国外资料及我们做过的大量试验表明,甲酣燃料与汽油相比对减少环境污染有利;对生态系来说,要比相同水平的汽油影响小。 本中心自1980年起,根据国内甲醇应用研究的情况与几个单位协作,对甲醇-汽油混合燃料、纯甲醇燃料的汽车和发动机的排放性做了研究,并且对M_(15)燃料使用过程中蒸发排放到大气里的甲醇、甲醛浓度进行了监     

对气候变化、空气污染与能源安全采取行动

燃烧矿物燃料(煤炭、石油与天然气)引起了三个全球性问题。这些问题必须通过各国长期控制大气污染与能源战略才能得到解决。现就这三个问题简述如下:(1)温室效应及气候变化与大气中的二氧化碳、甲烷、氟氯烃(CFCs)、一氧化二氮、臭氧及其它吸热气体有关。除氟氯烃外,其它气体都与燃烧矿物燃料有关。(2)地区性与区域性大气污染,特别是城市大气中的臭氧与一氧化碳浓度升高后,会影响人体健康。大气污染物长距离输送后(主要是臭氧与酸性沉降物),可以酸化水源、湖泊、土壤,危害水生生物、破坏森林,毁坏建筑物与文物古迹等。     

汽车排放N_20对大气环境的影响

N_2O排放对温室效应和平流层臭氧减少都产生影响.有研究报导,N_2O增加一倍会导致温度上升0.3℃,臭氧量减少12%.由于一系列天然合成物对N_2O含量产生的影响,目前N_2O的平均大气浓度是310PPb.然而,其大气浓度正以每年0.2～0.3%的速度增加.这种增加人们认为是由于人类排放所造成的.N_2O的排放源包括矿物燃料燃烧和使用化肥.直到最近,人们认为最重要的燃烧源是煤和燃油.对汽车排放N_2O的重要性的评价工作做得不多,尤其是忽略了机动车排放N_2O对温室效应的评价,这主要是因为与煤和石油燃烧比较起来,机动车排放物似乎显得不太重要.然而,机动车排放物在某些领域正逐渐受到注意.     

从乙醇小规模制氢将变得切实可行

明尼苏达大学的LannySchmidt说:“我们需要一种安全易得的液体燃料,看来乙醇是最佳选择之一.”大多数氢由加热水汽和天然气混合物取得,但天然气不可再生,此流程还向大气中排放温室气体二氧化碳.乙醇从生物质制备,是可再生能源,因为生物质靠太阳光光合作用摄取大气中的二氧化碳生成.但是以前从乙醇制备氢的方法要求有外加热源,只能在特殊的设施中大规模生产.而Schmidt等人的新技术自身产生热量,等于是部分乙醇燃料产生热量驱动反应.Schmidt说有朝一日它可以装在燃料电池驱动的车辆上.装置简单,将乙醇水喷入适当加热的箱体内,在其中蒸发并与…     

大气中的臭氧浓度和几个气象变量的统计相关性

臭氧是大气中的微量组分之一,它对于生命物质是至关重要的,作为大气中的一种二次污染物,臭氧也受到了普遍的重视。一般认为气温、湿度和日照等气象因子是影响大气中臭氧浓度的重要因素。北京市是重要的工业城市,位于北纬40°,北京地区大气中臭氧情况怎样?与一些气象因子的关系如何?我们希望通过实验有所了解,通过对监测数据的统计,寻找它们之间的关系,为今后     

水煤浆燃料环境影响的生命周期评价

文章对柴油机替代燃料生命周期环境影响的评价,建立了油水煤浆燃料的评价模型,通过计算分析结果表明,随着油水煤浆中煤炭含量的增加,除光化臭氧形成潜能降低以外,其它污染指标值都有增加,说明油水煤浆系统比柴油系统消耗能量要多,对全球环境有一定影响,但在局部条件下与燃油相比,燃用油水煤浆可以减少NOX等主要污染物的排放量。     

黄石市大气挥发性有机物污染特征及源解析

为研究黄石市大气挥发性有机物(VOCs)污染特征、臭氧生成潜势及来源,该文于2018年7月-2019年4月,在黄石市城区使用苏玛罐采集大气VOCs样品,利用气相色谱质谱/氢火焰离子检测器(GC-MS/FID)测定71种VOCs。结果表明,黄石市总挥发性有机物(TVOCs)平均浓度为(24.1±9.01)×10~(-9)(体积浓度),季节性变化趋势为冬季高夏季低。黄石市大气VOCs的平均臭氧生成潜势(OFP)为128μg/m~3,对OFP贡献最大的物种是乙烯,其值为21.2μg/m~3。特征物种比值显示,黄石市大气存在一定老化现象,异戊烷和正戊烷可能受到燃料燃料蒸发和机动车排放影响,甲苯和苯受机动车尾气影响较大。正交矩阵因子模型的解析结果显示VOCs的主要来源为机动车排放源(30.44%)、燃料挥发源(24.48%)、燃烧源(22.58%)、石油化工源(9.26%)、溶剂使用源(8.06%)和植物排放源(5.18%)。     

浅谈汽车排气空气污染节能的关系

<正> 汽车运输是交通运输的重要组成部分,对我国的社会主义建设起着重要的作用,是发展国民经济的先行官。然而汽车在行驶时排出大量的废气,废气排入大气中却又污染了大气,造祸于人类;还会由于燃烧不完全,白白浪费大量的燃料(即能源)。那么汽车排气、空气污染、节能它们之间究竟有什么样的关系呢?下面逐一浅谈:一汽车排气与空气污染的关系(一)排气的成份与危害汽车是以汽油或柴油作为燃料的,汽车发动机就是将燃料的化学能通过燃烧转变成热能,再把热能转变成机械能的机器。     

玉米燃料乙醇生命周期净能量分析

玉米燃料乙醇作为化石燃料的替代品,能量效率(净能量或能量比)是评价其可持续性的一个重要标准.基于生命周期清单分析原理,建立了玉米燃料乙醇的净能量分析方法.以我国夏玉米燃料乙醇的生产条件为例,计算了玉米燃料乙醇整个生命周期的能量效率并对其影响因素进行了分析,讨论了乙醇汽油混合燃料的节能效果.研究表明:玉米燃料乙醇具有一定的能量效益,干法和湿法工艺的能量效率(能量比)分别为1.25和1.04.通过玉米燃料乙醇生命周期内的能量输入比较可知,玉米生产和乙醇转化过程的化石能输入占有最大的比例,因而玉米种植过程中的氮肥、电力、柴油消耗和乙醇生产过程中蒸馏和脱水过程的能耗是影响玉米燃料乙醇能量效益的主要因素.     

能源、工业和氮:降低活性氮排放战略

在矿物燃料和生物材料的大气燃烧过程中,以及某些化学制品和产品的生产过程中,会释放出氯氧化物.氮氧化物能与天然的或人造的挥发性有机化合物反应,生成烟雾,或氮氧化物被进一步氧化,生成粉尘雾霾,也可生成使水土富营养的酸雨.活性氮形成于能源部门,然后通过大气、水圈和土壤进行循环,最后进行不完全的脱氮反应,形成促使地球变暖、消耗平流层的臭氧的气体--一氧化二氮或分子氮.对氮循环进行经济分析时,怎样确定进行干预的最经济有效的切入点,本文将为此提供建议.机动车辆、电厂和加热锅炉的矿物燃料燃烧过程中释放的氯氧化物,可以通过附加的排放控制技术进行控制,也可通过导致二氧化碳还原的同样技术方案来将其消除.这些综合战略也持续成为影响经济发展和国家安全的问题.同样在工业生产中,应将精力更有效地集中于重新设计工业工艺,而不是将精力放在消除当前系统中的氮氧化物污染上.本文将建议使用何种战略来解决多重利益,而不是只集中在单一的污染物上.     

我国大气中挥发性有机物的分布特征

大气中挥发性有机物(VOCs)是臭氧和二次有机气溶胶形成的关键前体物之一,研究表明烷烃、烯烃、芳香烃是我国大气VOCs的重要组分。在不同区域,城市地区烷烃含量最高,而偏远地区芳香烃为含量最丰富的VOCs。VOCs浓度日间变化多呈双峰分布趋势,峰值多出现在早晨与傍晚的上下班高峰期。目前对我国臭氧污染事件的研究均表明芳香烃和烯烃是对臭氧生成贡献最大的化合物。VOCs源解析中广泛运用的模型包括CMB、PMF和PCA/APCS,各模型均存在优点和局限性。比较各地VOCs源解析结果,发现交通排放源和工业排放源为我国VOCs的主要人为来源。VOCs的跨区域传输决定与周边地区的合作将是未来空气治理中的发展方向。