课件：大气稳定度.ppt

THANK YOU SUCCESS * * 可编辑 山谷风 形成原因：山区复杂的地形，使山坡和谷地受热不均而产生一种复杂的局地环流。 对空气污染的影响： 山风和谷风转换时会造成严重空气污染； 地形作用造成山区的辐射逆温作用增强：夜间冷空气沿坡下滑，在谷中聚集，再由于地形阻挡，便易形成厚而强大且持续时间长的逆温层。 ATMOSPHERIC TRANSPORT TIME SCALES Source: Introduction to Atmospheric Chemistry, Jacob, D. J., 1999 北美 南美 非洲 欧洲 亚洲 第3节　大气中污染物的转化 一、大气中的重要污染物 二、光化学反应基础 三、大气中重要自由基的来源 四、氮氧化物的转化 五、碳氢化合物的转化和光化学烟雾 六、硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染 七、酸性降水 八、大气颗粒物 九、温室气体和温室效应 十、臭氧层的形成与耗损 一、大气中的重要污染物 大气污染的发展阶段 大气污染的形成时期：18世纪末至20世纪初。 大气污染加剧时期：20世50年代至70年代。 全球性大气污染：20世纪80年代以后。 含硫化合物：硫化氢、二氧化硫、三氧化硫、亚硫酸盐、硫酸、硫酸盐和有机硫化合物等。 含氮化合物：N2O、NO、NO2、N2O5、NH3、硝酸、亚硝酸、硝酸盐、亚硝酸盐、硝酸酯ester、亚硝酸酯和铵盐等。 含碳化合物：CO、CO2、碳氢化合物hydrocarbon等 含卤素化合物：CH3Cl、CH3Br、CH3I、氟氯烃类(CFCs)化合物等。 主要污染物 1、含硫化合物 1969年Robinson等人报道，地球上全年SO2的产生量为2.97亿吨。 天然源：来自火山、有机物分解和陆地、海洋中的微生物厌氧活动： 硫酸盐?（还原）? H2S?（氧化）? SO2 人为源：矿物燃料和含硫矿物的燃烧。 煤的含硫量约为0.5-5%，石油0.5-3%。 S＋O2＝SO2（燃烧过程） 2SO2＋O2＝2SO3 （1－5%的氧化过程） 2、含氮化合物 N2O（笑气） 无色气体，含量约为0.3ppm。 是清洁空气的组分，是低层大气中含量最高的含氮化合物。 是目前已知的温室气体之一。 主要通过微生物的作用下分解产生。 天然源：主要有海洋、土壤、淡水和雷电。 人为源：主要有氮肥、化石燃料燃烧及工业排放等。 NOx（ NO和NO2 ） 天然源：闪电、微生物固定及NH3的氧化等，火山爆发和森林大火等都会产生氮氧化物。 　　　N ?（高温下氧化）?NO ?（转化）? NO2 人为源：各种燃料在高温下燃烧，硝酸、氮肥、炸药和染料等生产过程中产生的废气，其中最严重的是燃料燃烧排出的废气。 危害： NOx由呼吸能够进入人体肺部，引起支气管炎bronchitis或肺气肿emphysema，senile emphysema 老年性肺气肿 NOx能和碳氢化合物生成光化学烟雾。 特点： 城市空气中的NOx含量大约高出全球平均值2个数量级。 NOx的浓度变化受季节和气象因素影响：一般冬季高于夏季；取暖期高于非取暖期。 NOx的汇： 被土壤和植被吸收； 转化成HNO3和硝酸盐而去除。 3、含碳化合物 CO 人为源：含碳燃料的不完全燃烧，或者是内燃机在高温、高压的条件下燃烧。 天然源：海洋中生物的作用、植物叶绿素chlorophyl的分解、森林中放出萜terpene的氧化、森林大火以及大气中CH4的光化学氧化和CO2的光解等，放电作用引起云层中有机物的光氧化作用，二氧化碳的轻微解离作用，以及种子发芽burgeon、籽苗生长及人和动物新陈代谢metabolism过程等等。 CO2 CO2是大气的一个组分。 无毒的温室气体。 人为源：通过燃烧产生。 天然源：通过动物的呼吸排出；植物体废弃物作为燃料燃烧或腐败decay而自然氧化时能够产生；甲烷在平流层中与OH自由基反应的最终产物为CO2；海水与大气进行交换作用而排出（海水中CO2比大气高60余倍）。 碳氢化合物 指碳原子数C1－C8的可挥发的碳氢化合物，包含烷烃alkyl、烯烃alkene、炔烃alkyne、脂肪烃和芳香烃aromaticity等，CH4是主要的碳氢化合物。 罗宾逊等1968年估计，全球碳氢化合物每年的总产量为18.58亿吨，其中天然源占几乎95%以上，CH4约16亿吨；其次是植物排出的萜烯化合物约1.7亿吨。 CH4： 化学性质稳定，不易发生光化学反应。 其温室效应比CO2大20倍。 近100年在大气中的增长速度快。 天然源：主要是由厌氧细菌的发酵过程如沼泽swamp、泥塘moss、湿冻土带tundra、水稻田底部、牲畜反刍regurgitation和白蚁termite的墓穴grave等产生。 人为源：汽油燃烧(