环境化学：第2章 大气环境化学1.ppt

石油大学（华东）环境科学与工程第二章大气环境化学第二章大气环境化学第一节大气的组成及其主要污染物第二节大气中污染物的迁移第三节大气中污染物的转化第四节大气颗粒物可变组分和强可变组分在大气中停留时间短，有可能参与平流层或对流层中的化学变化，它们在大气中的时空分布受地域的影响，在不同地区或高度，其分布往往有很大的不同。如冶炼厂、火力电厂所在地上空的大气中含烟尘、SO2、NOx等强可变组分较多；在化工区周围的大气中含有较多的无机或有机物质；当这些物质在大气中达到一定浓度时，就有可能产生局部的大气污染。§1.2大气层的结构

(AtmosphericStructure)★§1.2.2大气温度层结和大气密度层结1.对流层(troposphere)2.平流层（stratosphere）3.中间层（mesosphere）4.热层（thermsphere）①高度：80-500km。②温度：温度随高度的增加而迅速上升。顶部可达到1000K以上。该层内空气极稀薄，在太阳紫外线和宇宙射线的辐射下，空气处于高度电离状态，因而热层也可称为电离层。§1.3大气中的主要污染物当大气中某种物质的含量超过了正常水平而对人类和生态环境产生不良影响时，就构成了大气污染物。大气污染物，按物理状态可分为气态污染物和颗粒物，按形成过程可分为一次污染物和二次污染物。一次污染物是指直接从污染源排放的污染物质二次污染物是指由一次污染物经化学反应形成的污染物质大气污染物按化学组成可分为含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含卤素化合物（1）含硫化合物硫的氧化物，主要是二氧化硫和三氧化硫，其中大部分来自含硫化石燃料的燃烧。有色金属冶炼厂和硫酸厂等也要排放相当数量硫的氧化物；SO2为无色、有刺激性气味的气体，对人体呼吸道危害很大，对植物也有危害；SO2成为重要的大气污染物，由于参与硫酸烟雾和酸雨的形成；全世界每年由人为来源排入大气的SO2约有146×106t，其中约60%来自煤的燃烧，30%左右来自石油燃烧和炼制过程。大气中的SO2约有50%会转化形成硫酸或硫酸根，另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。（2）含氮化合物氮氧化物,是NO、N2O、NO2、N2O3、N2O5等的总称。NO和NO2是大气中主要的含氮污染物，人为来源主要是燃料的燃烧。燃烧源可分为移动源和固定源。城市大气中NOx一般有2/3来自移动源排放，1/3来自固定源排放。燃烧主要产生NO，占90%以上；NO2仅占0.5%-10%。NO能与血红蛋白结合，减弱血液输氧能力；高浓度NO2能引起肺炎和支气管炎，还能引起植物光合作用可逆衰减；导致大气光化学烟雾重要污染物质。大气中的NOx最终将转化成硝酸和硝酸盐微粒经湿沉降和干沉降从大气中去除，其中湿沉降为主。（3）含碳化合物大气中含碳化合物主要包括CO、CO2以及有机碳氢化合物和含氧烃类，如醛、酮、酸等。CO，毒性极强、无色、无味、排放量大。人为来源主要是燃料不完全燃烧，包括汽车、家庭炉灶、工业燃煤锅炉、煤气加工等。天然来源包括甲烷的转化、海水中CO挥发、植物排放、森林火灾和农业废弃物焚烧。CO主要危害在于能参与光化学烟雾形成，本身也是温室气体，导致温室效应。汽车行驶频繁地区容易产生高浓度的一氧化碳，但是它不会在空气中积累，一氧化碳经过各种化学和光化学反应，能转化为二氧化碳，但这个反应很缓慢。CO2，重要的温室气体，主要是燃料燃烧的产物碳氢化合物，光化学烟雾的主要参与者—DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering—珠峰的旗云伊朗撒巴兰火山上空出现的夜光云夜光云（Noctilucentcloud）是一种形成于中间层的云，距地面的高度一般在80km左右。这种罕见的云只有在高纬度地区（50-65）的夏季才能看见。目前最主流的理论认为它主要是由极细的冰晶构成。极光（Polarlight，aurora）是由于太阳带电粒子（太阳风）进入地球磁场，在地球南北两极附近地区的高空，夜间出现的灿烂美丽的光辉。在南极称为南极光，在北极称为北极光。第二章

大气环境化学

（AtmosphericEnvironmentalChemistry）掌握：大气污染物发生的迁移过程；污染物参与光化学烟雾和硫酸型烟雾的形成过程和机理理解：大气的层结结构、大气污染物及大气运动的基本规律；酸雨、温室效应及臭氧层破坏的机理第一节大气的组成及其主要污染物本节要点大气的主要成分大气层的结构大气中的主要污染物思考题