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大气环境与保护第1页/共103页 2表3-1 干洁大气的成分（85km以下）成分容积（%）分子量氮（N2）78.0928.016氧（O2）20.9532.000氩（Ar）0.9339.944二氧化碳（CO2）0.0344.010氖（Ne）0.001820.183氦（He）0.00054.003氪（Kr）0.000183.700氢（H2）0.000052.016氙（Xe）0.000008131.300臭氧（O3）0000注：引自高伟生等，1992，环境地学，66页。第2页/共103页 3 大气成份复杂多样，但本课程只重点关注两个问题：一是哪些成份与环境问题有关？二是这些成份是否变化？第3页/共103页 4二氧化碳： 来源：生物呼吸作用，有机体燃烧与分解。 现状：在大气中的含量有增加的趋势。 影响：强烈吸收地面的长波辐射， 引起温室效应的加剧。臭氧： 来源：高空通过光致离解作用，低空通过闪电 或有机物氧化及高空传输。 作用：能大量吸收太阳紫外线，使地面生物 免受过量紫外线的灼伤，使平流层大 气温度较快增加。 分布：自然大气中含量很少。随高度分布 不均匀，也随纬度和时间而异。水汽： 来源：海洋和地面蒸发、植物蒸腾。 分布：随时间、地点变化很大。在铅直 方向，一般随高度增加而减少。 影响：形成云、雾、雨、雪等大气现象。 对生物的生长和发育有重要影响。微粒：固体微粒与液体微粒。 来源：固体微粒来源于火山爆发、沙土飞 扬、物质燃烧颗粒、植物花粉等； 液体微粒指大气中的水滴等。影响：影响太阳辐射传输，使能见度 变低，有的能起凝结核的作用。第4页/共103页 5大气中二氧化碳、臭氧、水汽、悬浮微粒及微量有害气体的含量是不断变化的。目前认为引起空气污染的物质在自然大气中的含量很少，如CO、NH3、SO2、H2S、Cl2、NO2和甲醛等均在百万分之一（1ppm）以下。但是，随着工业的发展和化石燃料耗量的增多，污染性气体将日渐增多。几点认识第5页/共103页 6高度（km）二、大气的分层每升高100m降低0.65℃ 越往上氧、氦等气体的原子态越多紫外线的强烈照射，N2和O2产生不同程度的离解第6页/共103页 7三、大气边界层的主要特征 对流层下部靠近下垫面的1.2-1.5公里 范围内的薄层大气，又称摩擦层。大气污染物质绝大部分在此层活动。（一）湍流运动地面粗糙度的影响，产生了风速的垂直梯度，形成湍流。湍流对污染物的扩散稀释起重要作用。 （二）风 白天风速大、夜间风速小；最大值出现14时左右，最小值出现在清晨日出前。边界层风的垂直分布和变化规律，对于调配燃料，控制排放，控制污染是十分有益的。 （三）温度的垂直分布边界层中温度场比较复杂。白天气温随高度的递减型分布；夜晚气温随高度的递增型分布 。第7页/共103页 8问题：影响大气污染的气象因素湍流必读参考书：鞠美庭主编，环境学基础，北京：化学工业出版社，2004，7。第4章 大气污染与防治 4.2 影响大气污染的气象因素。大气的运动和风逆温—污染系数、风向频率、风向玫瑰图—大气稳定度第8页/共103页 9第二节 大气污染大气污染的定义起源于对有害影响的观察，即若大气污染物达到一定浓度，并持续足够的时间， 达到对公众健康、动植物、材料、大气特性或环境美学产生可以测量的影响，就是大气污染。这种定义方法在很大程度上是基于传统的公害概念，现在又有新的延伸。例如，大量能量（如热 能）释放进入大气引起不良影响，人类活动导致大气中某些组分变化产生的危害等也归入了大气污染的范畴。第9页/共103页 10一、大气污染源及污染物污 染 源天然源：自然界自行向大气环境排放污染物的污染源。人为源：人类的生产活动和生活活动所形成的污染源。火山雷电造成的森林大火燃煤汽车空调第10页/共103页 11大气污染物：由于人类活动或自然过程排入大气，并对人和环境产生有害影响的物质。按来源，分为一次污染物和二次污染物直接由污染源排放的污染物进入大气的一次污 染物之间或与正常 大气组分发生反应， 以及在太阳辐射下 引起光化学反应而 产生的新的污染物， 它常比一次污染物 对环境和人体的危 害更为严重。第11页/共103页 12按存在状态，分为颗粒物和气态污染物常表示为总悬浮微粒物（TSP）、飘尘和降尘。主要有一次污染物： SO2、H2S 、NO、NH3 、CO、CO2 、HF、HCl 、C1—C12化合物 。 二次污染物： SO3、H2SO4、MSO4 、NO2、MNO3 、醛类、酮类、酸类。其