2019年 第二章大气环境化学ppt课件.ppt

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1、第二章大气环境化学2.1大气的主要组分2.2大气中污染物的迁移2.3大气中污染物的转化第二章大气环境化学2.1大气中组成及其主要污染物2.1.1大气的组成2.1.2大气层的结构2.1.3大气中的主要污染物2.1.1大气的组成干洁空气的组成来源：工业（生活）烟尘；火山喷尘；海浪飘逸盐质。>10μm称降尘（数小时）<10μm称飘尘（数年）现称作可吸入颗粒物。大气的组成大气固体悬浮物2.1.2大气层的结构地球大气的总质量：5.2×1015t，相当于地球总质量的百万分之一。大气密度随高度的增加而降低（地球的万有引力作用）。按气温

2、垂直分布特点可将大气圈分为：对流层、平流层、中间层、热层和逃逸层等五层。2.1.3大气中的主要污染物含硫化合物含氮化合物含碳化合物H2S、SO2、SO3、H2SO4、氧硫化物（COS）、二硫化碳、SO32-、SO42-、有机硫化物（如：二甲基硫）等.NO、NO2、N2O5、NH3、NO3-、NO2-、NH4+CO、CO2、CHx、含氧烃等含卤素化合物氟氯烃类大气污染物含硫化合物自然源：火山喷发：H2S、SO2等；土壤厌氧微生物与植物释放：H2S、(SO2)陆地上降雨：SO2、SO42-风吹起的海盐：SO42-人为源：燃料

3、的燃烧；工业排放；固体废弃物的燃烧；2019年8月29日凌晨，印度尼西亚北苏门答腊省卡罗区的锡纳朋火山突然喷发含氮化合物大气污染物自然来源：光化学反应、闪电、微生物固化、火山爆发、森林失火。人为污染：燃料燃烧、氮肥、炸药染料。大气污染物来源：海洋中生物作用、植物叶绿素的分解、森林中CO2的放出。人为活动：含碳燃料燃烧不完全（CO）。含碳化合物氟氯烃类（命名：CFC-abc,a:碳原子个数-1；b:氢原子个数+1；c:氟原子个数）例：一氟三氯甲烷（CFC-11）二氟二氯甲烷（CFC-12）含卤素化合物：总悬浮颗粒物（TSP

4、）；SOx；CO；NOx；可吸入颗粒物（PM10）；光化学氧化剂：O3、H2O2。大气污染的指标环保部部长周生贤在第七次全国环境保护大会上表示，将抓紧修订发布《环境空气质量标准》。标准将增PM2.5臭氧和一氧化碳三项国际通行的监测指标。其中，PM2.5监测将于2019年开始在我国重点区域实施。空气污染指数（API）空气污染指数（AirPollutionIndex,简称API）就是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形式，并分级表征空气污染程度空气质量状况，适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。空

5、气污染指数对应的污染物浓度限值2.2大气中污染物的迁移2.2.1辐射逆温层2.2.2大气稳定度2.2.3大气污染数学模式2.2.4影响大气污染物迁移的因素气温垂直递减率(Г)：边界层的气温垂直递减率可以大于零、等于零或小于零。当Г>0时，为正常状态；当Г=0时，为等温气层；当Г<0时，为逆温气层。2.2.1辐射逆温层逆温近地面层逆温：辐射逆温、平流逆温、融雪逆温、地形逆温；自由大气逆温：乱流逆温、下沉逆温、锋面逆温多发生在100-150m高度内；晴朗夜晚有云和有风都能减弱逆温辐射逆温是地面因强烈辐射而冷却降温所形成。AB

6、CDEFTlnP图2-23辐射逆温（陈世训，1991）辐射逆温层是地面因强烈辐射而冷却降温所形成的。这种逆温层多发生在距地面100-150m高度内最有利于辐射逆温发展的条件是平静而晴朗的夜晚。有云和有风都能减弱逆温。风速超过2-3m/s，逆温就不易形成。2.2.2大气稳定度大气稳定度:指气层的稳定度，即大气中某一高度上的气块在垂直方向上相对稳定的程度。受密度层结和温度层结共同作用。�气团大气稳定度污染气体由污染源排到大气中时，一般不会立即和周围大气混合均匀，这样污染性气体的理化性质有别于周围大气，可视作一个气团来进行研究

7、。干空气垂直上升时，每升高100m，其自身温度下降值称干绝热递减率（Гd）。判断气团抬升的原理图当Гd>Г时，气团稳定，不利于扩散；当Гd<Г时，气团不稳定，有利于扩散；当Гd=Г时，气团处于平衡状态气团的稳定性ГdГ影响大气污染物迁移的因素风和大气湍流的影响天气形势和地理地势的影响风—使污染物向下风向扩散湍流—使污染物向各风向扩散浓度梯度—使污染物发生质量扩散2.3大气中污染物的转化2.2.1自由基化学基础2.2.2光化学反应基础2.2.3大气中重要自由基来源2.2.4氮氧化物的转化2.2.5碳氢化合物的转化2.2.

8、6光化学烟雾2.2.1自由基化学基础自由基由共价键均裂而生成的带有未成对电子的碎片。特征：在其电子壳层的外层有一个不成对的电子，因而有很高的活性，具有强氧化作用。它们的存在时间很短，一般只有几分之一秒。大气中存在的重要自由基：HO·、HO2·、R·、RO·、RO2·等。自由基化学凡是有自由基生成或由其诱发的反应叫自由