大气化学-第一章专用课件.ppt

大气污染化学;课程主要内容;第一章 地球大气的组成和演化;第一节大气化学研究的内容和特点;2.大气化学的研究内容;3.大气环境化学的特点;4.大气环境化学的研究方法;（2）实验室研究 早期研究：气相-均相反应化学动力学 近几年研究：痕量气体和VOCs在颗粒物表面的非均相化学反应过程 实际研究中： 单一颗粒物+痕量气体； 实际大气颗粒物+痕量气体； ;朱彤 等, 科学通报, 2003, 48(19), 2006～2013;（2）实验室研究;例如：日本汽车研究所的车载移动式烟雾箱;为了描述真实的大气情况，物理过程 与化学过程相结合，在科学理论和假设的基础上，构建空气质量模式，采用数值模拟大方法来描述污染物在大气中的时空分布和迁移转化规律。 ;4.大气环境化学的研究方法;5 .大气环境化学的研究方向;“一个大气”：即所有污染问题都发生在同一大气下，各种问题同过自由基化学或关键物种的化学过程而彼此相关联，应采取综合性的方法对各种相关的污染问题进行整体考虑，以避免在解决一个问题的同时又产生了新的问题。;5. 大气环境化学的研究方向;复合型大气污染：是指大气中多种来源的多种污染物在一定的大气条件下发生多种界面间的相互作用、彼此耦合构成的复杂大气污染体系。;Global Change: Ozone Depletion全球变化：臭氧衰减;The 1995 Nobel Prize in Chemistry 1995年化学诺贝尔奖;第二节 大气结构和组成;热分层 对流层 平流层 中层 热层 外层（散逸层）;高度(km);按大气化学组分垂直分布分层;按大气电离状态的垂直分布分层; 大气化学的研究范围：对流层+平流层;2.状态方程和组分浓度;2.状态方程和组分浓度;2.状态方程和组分浓度;例1.在常温下（T＝298K，p＝1013.25hPa)，空气中NO2气体的混合比为1ppbv，求其质量浓度。;例2.求常温下0.1ppt的OH自由基的数浓度是多少？;3.质量守恒、准稳态分布和物种的生命时间;停留时间：;大气组分保留时间 （τ）;大气组分停留时间（寿命）：某种大气组分在大气中的平均存留时间，称为—（τ）。计算为： τ=大气中某组分的总质量/(输入速率或输出速率)=Mi/(Fi或Ri) F=天然源+人为源 R=干沉降速率+湿沉降速率+化学反应去除速率+向平流??输送速率 计算出的平均存留时间越短，说明该组分在大气中的更新速度越快，这说明该组分在大气中越不稳定，对外界变化的敏感性强。 ;例1： 含硫化合物在对流层的平均浓度是1 × 10-9（质量分数）, 而对流层空气中总质量为4 × 1021g。而硫的天然源和人为源的总贡献约为2 × 108t/a，求含硫化合物在对流曾德平均停留时间。;例2：已知如下数据，表示全球环境中的水循环，计算大气中水的输入速率（F）和输出速率(F),并计算水分在大气圈中的平均存留时间（τ）。; 大气;大气组分的停留时间;4、地球大气的组成 ;按浓度划分;第三节 地球大气的演化;（1）、大气形成的初始阶段——还原性气氛 原始大气：H2，He ,N2,H2O(g) ,CO2； 火山运动逸出气体： H2，H2O(g) ,CO；;（2）、大气由还原性气氛向氧化性气氛转化;（3）、现在的大气环境-生命形成阶段;图1-1地球演化中大气圈的化学组成 ;作业：