环境化学专题知识省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

二、光化学photochemistry反应基础伴随波长增加，光子能量减小。2、光化学反应原理

光化学反应：由一个原子、分子、自由基或离子吸收一个光子后所引发反应。
初级过程：
引发：A(分子)＋hυA*(激发态分子)
次级过程：
离解：A*C+……
与其它分子反应生成新物种：A*+BD+……
与惰性inertia分子碰撞失活(返回基态)：A*+MA+M
发光而失活(返回基态)：A*A＋hυ3、大气中主要吸光物质光离解

吸光物质
高层大气：N2、O2、O3（290nm）
低层大气：NO2、SO2等氧和氮光离解
氧分子键能：493.8kJ/mol（240nm以下紫外光可引发）：
O2＋hυO+O
氮分子键能：939.4kJ/mol（127nm，仅限于臭氧层以上）：
N2＋hυN+N臭氧和过氧化物光离解
臭氧分子键能：101.2kJ/mol
220－290nm强吸收（254nm最强吸收）
290－320nm少许吸收
450－700nm微弱吸收
离解反应：
O3＋hυO2+O
烷基过氧化物在300－700nm范围有微弱吸收，光离解反应：
ROOR’＋hυRO+R’ONO2光离解
键能：300.5kJ/mol（300－400nm吸光），光离解反应：
NO2＋hυNO+O
O2+O＋MO3＋MOXIDIZINGNATUREOFTHEATMOSPHEREATMOSPHERICO3–ABRIEFHISTORYOZONEANDHEALTHOZONEANDSTRATOSPHERICTEMPERATURELATITUDINAL&TEMPORALVARIATIONOFTOTALO3STRATOSPHERICO3CHEMISTRYTHECHAPMANMECHANISMFORSTRATOSPHERICO3MISSINGCHEMISTRYINCHAPMANMECHANISMCATALYTICOXDESTRUCTIONINTHESTRATOSPHEREALTITUDEDEPENDENCEOFANTARCTICO3DECREASETEMPORALDEPENDENCEOFANTARCTICO3DECREASEREACTIONSONPOLARSTRATOSPHERICCLOUDSROLEOFMETEOROLOGYNORTHERNvsSOUTHERNHEMISPHEREO3TRENDSPROJECTEDCHANGESINSTRATOSPHERICClxWMO1998ScientificAssessmentofOzoneDepletion

Ozonedepletionin2050wouldbeatleast50%at
midlatitudesintheNorthernHemisphereand70%
atmidlatitudesintheSouthernHemisphere,about
10timeslargerthantoday

SurfaceUV-Bradiationin2050wouldatleastdouble
atmidlatitudesintheNorthernHemisphereandquadruple
atmidlatitudesintheSouthernHemispherecomparedwith
anunperturbedatmosphere.Thiscomparestothecurrent
increasesof5%and8%intheNorthernandSouthern
Hemispheres,respectively,since1980TROPOSPHERICO3CHEMISTRYTroposphericO3generallylessthan100ppbaway
fromurbanareas
O3chemicalproductioninstratospherefollowed
bydownwardtransporttothetroposphere

NO2NOorO3ROLEOFNOXINO3CHEMICALPRODUCTIONNOx-ANDHYDROCARBON-LIMITEDREGIMESQuestions:
NOxorHCemissioncontrolsorcombination
Degreeofemissioncontrols
Uncertainties
Reliabilityofemissioninventories清单(e.g.naturalhydrocarboninventories)
Reliabilityofairqualitymodels(e.g.localvstransportedNOx/HC/O3)1998MEASUREDSURFACEOZONECONCENTRATIONSE