大气环境化学2.pptx

3.1.1大气的组成和结构大气圈的生态作用大气组成大气成分分类大气组成－水和固体颗粒大气的结构对流层平流层中间层热层外层原因：大气热能交换热源：太阳结果：温度不一大气污染~气候异常大气的自然变化进程相当缓慢。人类活动造成的变化有时很明显，有时则以渐变形式发生，必须密切关注。如果任其发展，后果将非常严重。3.1.2温室效应温室效应氟利昂的吸收温室气体要素主要温室气体温室气体相对贡献温室气体的源和汇人为温室效应气体排放全球变暖的后果3.2大气污染大气污染的定义大气污染来源大气污染的危害大气污染物分类组分3.2.1含碳化合物CO的来源CO(ppm)CO的转化及归宿碳氢化合物甲烷甲烷的排放源3.2.2含硫化合物SO2的转化3.2.3含氮化合物燃烧温度~NO浓度NOx、SO2排放源比较NOx排放的控制含氮化合物的转化3.3.4光化学氧化剂3.3.5氟氯烃－CFCsCFCs的危害与转化3.3.6颗粒物与气溶胶气溶胶：液体或固体微粒均匀分散在气体中，形成的相对稳定的悬浮体系。粒径0.002～100μm。分散性气溶胶：固态或液态物质经粉碎、喷射，形成微小粒子，分散在大气中形成的气溶胶。凝聚性气溶胶：由气体（包括固态物升华而成的蒸汽）遇冷凝聚成液态或固态微粒，进而形成的气溶胶。气溶胶的来源气溶胶的形态降尘与飘尘气溶胶的危害烟和尘雾烟雾各种形态气溶胶的特征气溶胶排放源气溶胶分类3.4大气中的化学反应3.4.1光化学反应的原理光子的能量不同波长光的能量分子的运动与能级部分化学键能光化学反应过程3.4.2自由基自由基的反应大气中的主要自由基HO·的主要来源HO2·的主要来源R·、RO·、RO2·的来源大气组分的光解(1)大气组分的光离解(2)大气组分的光离解(3)3.4.3大气中重要的光化学反应氮氧化物的光化学反应烷类的光化学反应醛的光解硝酸/硝酸酯、亚硝酸/亚硝酸酯的光解过氧化物和臭氧的光解过氧乙酰基硝酸酯卤代烃的光解3.5光化学污染光化学烟雾光化学烟雾形成条件光化学烟雾－引发光化学烟雾－自由基传递NO的消耗和转化(亚)硝酸(酯)的转化碳氢化物转化－烷烃碳氢化物转化－烯烃碳氢化物转化－芳烃碳氢化合物氧化→多种多自由基，除OH·、HO2·外，还有有机分子碎片：R·、RCO·、RO·、ROO·、COOO·、RCOO·……这些自由基促进NO向NO2的转化，也发生其他反应，形成二次污染物如O3、RCHO、PAN……光化学烟雾－终止光化学污染总结光化学烟雾的控制对策3.6硫酸型烟雾污染SO2吸收光子成为激发态分子SO2*（不裂解）：SO2的氧化—气相反应SO2被自由基氧化自由基对气相SO2转化的贡献SOx的液相反应SO2溶于空气中的水滴，与O2结合：2SO2+2H2O+O2→2H2SO4直接氧化缓慢。主要靠雾滴中锰、铁等物质催化而加速。在动力厂含水的烟气中，SO2的氧化速度比在清洁空气里快10-100倍。SO2的液相反应—活性氧化剂SO2的固相反应—吸附氧化SO2的转化及影响－小结SO2排放的控制两种烟雾的比较3.7酸雨酸雨的形成过程酸雨物质NOx对酸雨的贡献酸雨的化学组成降水pH及酸雨的再认识酸雨的危害3.8臭氧层破坏大气中O3~0.4ppm，平流层~90％(25km)，对流层~10％。臭氧的生成和消耗臭氧层的作用全球臭氧层变薄臭氧洞的发现及特征臭氧洞的危害氮氧化物与O3消耗氟氯烃与O3消耗ClOx浓度与臭氧消耗的联系南极臭氧洞成因PSCs促进活性氯生成活性氯启动ClOx循环ClOx循环终止北极臭氧洞？臭氧洞小结国际臭氧层保护行动《大气环境化学》思考题