大气环境化学通用.ppt

第二章大气环境化学大气污染是全球性的环境问题大气污染加剧城市空气污染
Smokyvehiclesareaproblem.大气是地球生化循环中迁移活动最广泛的部分，是人类和一切生物赖以生存的最重要的环境组成部分。成年人每天呼吸13Kg(约10m3)大气，相当于食物的10倍，饮水量的3倍。人可以几天不吃不喝，但隔绝空气却几分钟也不行。
没有大气，地球上就没有生命。大气的作用1.1.2大气的成分1.1.3大气与空气121.2地球大气圈的垂直分层1）对流层因受地表影响程度的不同，对流层又可分为两层。
在1-2km以下，受地表影响明显，称摩擦层（或边界层），也称为低层大气，排入大气的污染物绝大部分活动在这一层，其中100-300m以下为近地层，影响最大；
>1-2km，称为自由大气层，主要天气过程如雨、雪、雹的形成均出现在此层，污染物很少到达这里。

16171819极光Ionosphere(电离层）:Northernlight2223与大气温度不同，大气压力总是随高度而下降。
Ph=p0·e-Mgh/RT
式中，p0和Ph分别为地面和h高度处的大气压；
M为空气的平均摩尔质量，28.97g/mol;
g为重力加速度，9.81m/s2;
h为海拔高度，m;
R为摩尔气体常数，8.314J/(mol·K);
T为海平面的热力学温度，K1.3.1大气污染化学261973年，第一次全国环保会议之后，我国环保工作有了全面的开展；
1975年，中科院成立了环境化学研究所组建了大气污染化学研究组，后扩大为研究室，开始有了我国第一个研究大气污染化学的专业单位；
1977年，中科院制定环境科学发展规划时，提出了以燃煤产生的大气污染问题为主攻方向；
20年来，我国大气污染化学的研究，大致可归纳为：大气颗粒物的表征和污染物的迁移转化两方面。
我国大气污染有三个特点：一是SO2污染重于NOx，二是硫氧化物主要来源于燃煤排放产生的SO2，三是城市大气颗粒物浓度普遍较高，大多数地区常处于超标状态。
1.3.2大气污染系统
(1)源（排放源）：大气组分产生的途径和过程。：气载污染物的排放点或排放区域，即大气组分产生的途径和过程。分为自然源（大量和不可控）和人为源

天然源：自然界向大气输送
扬尘（地面土石风化，大气颗粒物来源之一）;
火山爆发（H2S、SO2、HCl、HF、颗粒物);
森林、草原火灾（CO、CO2、SOx、NOx、VOC、颗粒物等）;
海水溅沫（盐）;
植物排放（萜烯，针叶树的叶所放出→O3生成蓝色烟雾）等
人为源:人类生活、生产活动向大气输送
工业排放源（烟尘、SOx、NOx、CO、CO2、卤化物、VOC等)；
农业排放源（农药等）；
交通运输源；
生活源（取暖、炉灶）31一些污染源(2)汇（sink）：大气组分从大气中去除的途径和过程。即气载污染物从大气中消失的去处，包括水体，土壤，植物和建筑物等

（a）降水湿去除；
（b）大气中化学反应转化为其它气体或微粒；
（c）地表物质吸收或吸附去除；
（d）向平流层输送等。1.4大气中的污染物及其危害按形成过程可分为：
原生污染物（一次性污染物），直接从污染源排放的污染物，如SO2、NO等。
次生污染物（二次性污染物），由一次污染物经化学或光化学反应形成的污染物质，如光化学氧化剂（主要包括臭氧、过氧乙酰硝酸酯、醛类等）、硫酸盐颗粒物等。

按化学类型分为含硫化合物HXSOX，含氮化合物HXNOX，碳氧化物，碳氢化合物和碳氢氧化合物，光化学氧化剂，含卤素化合物，粉尘颗粒物，放射性物质等。

含硫化合物来源
天然源：
a）火山爆发；b）H2S氧化而来
人为源：
燃烧过程（矿物燃料含硫）；工业排放。有60％来自煤的燃烧，30％左右来自石油燃烧和炼制过程
汇：
a）降水湿去除；
b）化学反应转化为SO3、SO42-、H2SO4；
c）扩散后被地表土壤、水体、植物等吸附或吸收。
H2S和有机硫化物(CH3)2SNOXNOXNOx的危害COCOCO的去除：
土壤的吸收：土壤中的细菌能将CO代谢为CO2和CH4

与HO·自由基反应生成:
该途径可以去除约50%的CO。CO2二氧化碳的危害:是引起温室效应的主要
气体.CO2分子对可见光几乎完全不吸收,
但对红外热辐射,特别对波长为12～18μm
范围的光,则是一个很强的吸收体.因此,低层
大气中的CO2能够有效地吸收地面发射的长
波辐射,使近地面大气变暖.碳氢化合物是大气的重要污染物，包括可挥发的所有烃类，是形成光化学烟雾的主要参与者。
大部分的HC来自植物的分解，人类排放量较小；HC的人为源主要来自石油燃料的不充分燃烧和蒸发过程，其中汽车排气占了相当的比重。
大气污染研究中，通常把HC分为甲烷（80-85%的HC）和非甲烷烃NMHC；
A、CH4
大气中CH