环境化学 教学课件 ppt 作者 袁加程 主编第二章 大气环境化学.ppt

一、大气的组成 三、大气温度层结 通常把静大气的温度在垂直方向上的分布，称为大气温度层结。 1、气温垂直递减率 　　　气温垂直递减率是指在对流层内，气温沿垂直方向上随高度变化的速率，用Г表示： 大气的升温过程 3．气块的绝热过程 在大气中取一个微小容积的气块，称为空气微团，简称气块。 假设它与周围的环境间没有发生热量交换，那么它的状态变化过程就可以认为是绝热过程。 气象因素 风（风向、风速） 大气的稳定度 降水 雾 　 第二节 大气污染及其影响和危害 一、大气污染和大气污染物 1.大气污染 2.大气污染物 二、大气污染的影响及其危害 三、大气污染物浓度表示法 1．混合比单位表示法 用污染物所占样品的体积比或质量比表示污染物浓度的方法，这种浓度表示法主要用于气态污染物。 2．单位体积内物质的质量表示法 一般对气体常用mg/m3或μg/m3，颗粒物则用μg/m3或个/m3。 一、大气中的光化学反应 　　分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的化学反应，称为光化学反应。 　光化学反应过程 　初级过程是指化学物种吸收光量子形成激发态物种；随后激发态物种通过与其它的分子碰撞，把能量传递给其它的分子，或激发态物种离解为两个或两个以上新物种的过程。 　次级过程是指在初级过程中反应物、生成物之间进一步发生的反应。 　大气中重要吸光物质的光离解 240nm以下的紫外光可引起O2的光解 （2）臭氧的光离解 二、大气中重要自由基的来源 大气中存在的重要自由基有 　HO基的来源 对于清洁大气，源于臭氧的光离解 　HO2基的来源 醛的光解 　R、RO和RO2自由基的来源 甲基源于乙醛和丙酮的光解 　二氧化硫的气相转化 SO2与氧原子的反应 SO2 + O ? SO3 其中氧原子的大部分来源是NO2光解 NO2 + h? ? NO + O O原子的另一个反应： NO2 + O2 + M ? O3 + M + NO SO2与其它自由基的反应 SO2 + HO2? ? OH? + SO3 SO2 + CH3O2? ? CH3O? + SO3 SO2 + OH? ? HOSO2 　二氧化硫的液相转化 SO2的液相平衡 SO2(g) + H2O SO2?H2O SO2?H2O H+ + HSO3- HSO3- H+ + SO32- O3 对SO2的液相氧化 在水溶液中SO2可被O3氧化： HSO3- + O3 ? HSO4- +O2 　硫酸烟雾 　　　主要是由于燃烧而排放的SO2、颗粒物以及SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所形成的黄色烟雾。 气象条件：气温较低、湿度较高、日光较弱 化学成分：还原性混合物 　　　 四、氮氧化合物在大气中的化学转化 氮氧化物的基本反应 NO2可以与O或O3反应生成NO3。NO3可以和NO反应或光解作用再生成NO2或者再与NO2反应生成N2O5。N2O5与H2O作用形成HNO3。 NO氧化为NO2可按下式进行： NO + O3 ? NO2 + O2 大气中的含氮化合物 在日光照耀下的反应 NO在日光照耀下可被自由基HO、CH3O、CH3O2和CH3COO2等氧化，其反应式： HO + NO ? HONO CH3O + NO ? CH3ONO CH3O2 + NO ? CH3O+ NO2 CH3COO2 + NO ? CH3O + CO + NO2 RO2 + NO ? RO + NO2 NO2在日光照耀下可与HO和O3等反应，其反应式： HO + NO2 ? HNO3 O3 + NO2 ? NO3 + O2 NO、NO2和O3的基本光化学循环 　　　NO、NO2和O3的基本光化学循环是大气光化学过程的基础，当大气中NO与NO2和阳光同时存在时，O3就作为NO2光分解的产物而生成。 NO2 + h? ? NO + O O + O2 + M ? O3 + M M为空气中的N2、O2或其它第三者分子。 O3 + NO ? NO2 + O2 氮氧化物的液相反应 NOx的液相平衡