第2章大气环境化学4课件.ppt

气温变暖在全球不同地域有明显的差异。例如，若全球平均气温升高2℃赤道地区至多上升1.5℃，而高纬度地区能上升6℃以上。这样高、低纬度之间的温差将明显减小，使由温差而产生的大气环流运动状态发生变化。温室效应对北半球影响更为严重。 某些地域暴雨 0.9-0.7 0.9-0.7 低纬度(0°- 30°) 夏季少雨 1.2-1.4 0.8-1.0 中纬度(30°- 60°) 冬季多雨 2.0-2.4 0.5-0.7 高纬度(60°- 90°) 冬季 夏季 降水变化 温度变化值为全球预测平均数的倍数 地域 表2-22 北半球气候变化的地域性差异 由温室效应导致的气温变暖，在北半球高纬度地带的冬季变化幅度最大。 原来空的海湾 2002年3月 冰架崩落 冰体充满海湾 冰山向外漂移 §3.10臭氧层的形成与耗损 ★ §3.10.1臭氧层形成与耗损的化学反应 ⒈形成：臭氧层的生成是由于平流层中O2光解的结果 O2十hv→2O · （λ243nm） 2O ·十2 O2十M→2 O3十M 总反应： 3O2十hv→2O3 ⒉臭氧的消耗过程，其一为O3光解， O3 十 hv → O2 十 O · (210nm＜λ＜290nm) 另一个消耗过程为： O3十O · →2O2（是生成O3的逆反应） 　　臭氧层破坏的催化反应过程： Y ·十O3 →YO ·十O2 YO ·十O · →Y ·十O2 总反应 O3十O · →2O2 　其中O ·也是O3光解的产物。已知的Y物种有NOX(NO·、NO2 ·)、 HOX(H·、HO·、HO2·)、ClOX(ClO·、Cl·) 。 ★ ClOX的人为来源是致冷剂，如F-11（CFC13）和F-12（CF2Cl2）等。在175～220nm的紫外光照射下会产生Cl · ： CFCl3 + hv→CFCl2十Cl · CF2Cl2 + hv→CF2Cl十Cl · 光解所产生的Cl ·可破坏O3，其机理为： Cl ·十O3→ClO ·十O2 ClO · 十O · →Cl ·十O2 总反应 O3十O · →2O2 ⒉研究酸雨必须进行雨水样品的化学分析，通常分析测定的化学组分有如下几种离子： 阳离子：H+、Ca2+、NH4+、Na+、K+、Mg2+ ； 阴离子：SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-。 由于降水要维持电中性，如果对降水中化学组分作全面测定，最后阳离于的当量浓度之和必然等于阴离子当量浓度之和。当代表酸性物质的阴离子总量大于代表碱性物质的阳离子总量时，降水的H+含量增高，pH值降低，形成酸雨。 我国酸雨中关键性离子组分是SO42-、Ca2+和NH4+。 大气中SO2和NOx的浓度高时，降水中SO42-和NO3-的浓度也高，使降水酸化。但由于中和作用，代表碱性成分的阳离子含量也较高时，很可能不表现为酸雨，甚至可能呈碱性降水。相反，即使大气中SO2和NOx浓度不高，但碱性物质相对更少，则降水仍然有较高的酸度。 我国北方气候干燥，土壤多属碱性，这些碱性土壤粒子易被风刮到大气中，对雨水中的酸起中和作用；南方气候湿润，土壤呈酸性，因而大气中缺少碱性粒子，对酸的中和能力较低，这是我国的酸性降水区域主要集中在南方的重要原因之一。 表2-14 雨水酸度与酸碱成分（μg/mL） 重庆雨水中酸性物质的含量比北京少，但碱性物质的含量比北京相对更少，所以重庆降水的pH较北京低。比较瑞典和美国的降水成分，可以得到同样的结果。 ★ §3.7.5 影响酸雨形成的因素 ⒈酸性污染物的排放及其转化条件： 降水酸度的时空分布与大气中SO2和降水中SO42-浓度的时空分布存在着一定的相关性。这就是说，某地SO2污染严重，降水中SO42-浓度就高，降水的pH就低。 如我国西南地区煤中含硫量高，并且很少经脱硫处理，SO2排放量很高。再加上这个地区气温高、湿度大，有利于SO2的转化，因此造成了大面积强酸性降雨区。 ⒉大气中的氨： NH3是大气中唯一的常见气态碱，由于它易溶于水，能与酸性气溶胶或雨水中的酸起中和作用，从而降低了雨水的酸度。在大气中，NH3与硫酸气溶胶形成中性的硫酸铵或硫酸氢铵。SO2也可由于与