大气环境化学第四讲酸沉降化学及污染物化学

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1、1、SO2•无色，刺激性，<8ppm不产生明显生理学影响，一般认为无毒（毒性不大）•源：人为源，多数从此来，燃烧过程产生SO2为主，SO3极少大气主要污染物的源和汇源排放速率（SO×106t/y）占总排放百分比2煤62.0059.70燃油27.1528.10工业12.6312.20总量103.78100.00含硫量0.5%~6%0.5%~3%很低或无源煤燃油天然气250200•天然源：（a）火山排放（b）HS氧化32g/m15010050WHOStandard0Xi'anJinanShiJZ•汇：（a）降水湿去除LanzhouYinchuanTaiyuanHuhoutBeijingT

2、ianjingHarbinWulumuqiZhengzhouShenyangChangchun•（b）化学反应转化为SO42-、H2SO4•（c）扩散后被地表土壤、水体吸附或碱性吸收2、含氮化合物•N2O、NO、NO2、NH3、HNO2、HNO3、N2O3、N2O4、NO3、N2O5、NO3-N2O3NO+NO2N2O5N2O3+O2250N2O42NO23200NO3+NO2NO2<541nmg/mNO3+hNO2+O150<400nmHNO2+hOH+NO<10mNO+O100250WHOStandard0HefeiGuiyangNanningWuhanNanjingFuz

3、houChengduKunmingChongqingChangshaGuangzhouNanchangHangzhouShanghai1•源：天然源生物源N2O氧化，NH3的氧化，放电过程物种清洁大气（ppbv）污染大气（ppbv）ti（天）NH3+OHNH2+H2ON+ONO0.01~550~701~10222NONO20.1~1050~2501~10NOxHNO30.02~0.033~50----NO+O2NO2NH1~610~25----3HNO0.0011~8~142•人为源燃烧型NOx含N量，煤0.5-1.5%，NO310±2310±2150y2NH+1.5µg·m-3---

4、-2~84油0.5-1.0%NO-0.2µg·m-3----2~83•温度型NO空气中N在燃烧中被固定x2•本底NO1.0ppb，NO22.0ppb；季节变化：冬季高、•汇降水湿去除，大气化学反应转化为HNO、NO-33夏季低；中国NOx水平一般≤0.1ppm，原因是汽车少，，扩散至地表去除，锅炉效率低。3、CO2源、汇4.酸沉降化学•天然源O2•（a）海洋脱气作用(CH2O)xCO2+H2O细菌•4.1酸雨发展及其研究•（b）CH4的转化•（c）动植物呼吸作用，生物残体自然氧化•4.2降水的化学性质•人为源矿物燃料燃烧（完全燃烧）•4.3降水的酸化过程8源强~19世纪60年代5.4×

5、10t/y20世纪初41×108t/y20世纪70年代192×108t/y•4.4酸雨的环境影响及其对策820世纪80年代298×10t/y目前400×108t/y•汇：（a）植物光合作用转化为生物碳•（b）溶解于海水•大气中的物质通过降水而落到地面的过程称为湿沉•酸沉降（aciddeposition）是指大气降。湿沉降有两类：雨除（rainout）和冲刷中的酸性物质通过干、湿沉降两种途径（washout）。雨除是指被去除物参与了成云过程，即作为云滴的凝结核，使水蒸气在其上凝结。迁移到地表的过程。冲刷是指在云层下部即降雨过程中的去除。酸雨就是由于酸性物质的湿沉降而形成的。•湿沉降（we

6、tdeposition）•干沉降（drydeposition）2•干沉降是指大气中的污染气体和气溶胶等物质随气流•Potter（1930）最早采用“pH”来表示雨水、饮用水的对流、扩散作用，被地球表面的土壤、水体和植被和工业用水的测定结果。pH值大于7称为碱性，pH等吸附去除的过程（重力沉降，与植物、建筑物或地值小于7称为酸性。面（土壤）碰撞而被捕获（被表面吸附或吸收）的过程）•酸雨一词是罗伯特﹒安格斯﹒史密斯（R.A.Smith）于1872年首先提出的。•重力沉降仅对直径大于10m的颗粒物是有效的。过小的粒子由于其降落速度对比大气的垂直运动来说不重•在本世纪50年代以前，酸性降水主

7、要发生在工厂附要，因此与地表碰撞可能是它们在近地面处较为有效近和城镇的局部地区。的去除过程。•50-60年代，北欧的瑞典和挪威地区开始受到来自欧洲•目前全球酸沉降最严重的三大区域，正是那些人为酸性中部工业区（英、法、德等国）SO2的长距离输送（高烟囱）的影响。物质（SO2、NOx）排放量大而环境又较敏感的地区（土壤为酸性花岗岩或石英岩，低酸度，离子交换容量•70-80年代，酸雨范围由北欧扩大至中欧。在北美（主小）。要是美国的东部和北部五大湖美、