环境化学基础-大气环境化学1

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1、第二章大气环境化学大气环境化学PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn第一节大气圈和大气化学第二节对流层化学第三节酸沉降第四节大气颗粒物第五节平流层臭氧第六节温室效应第七节微环境空气污染PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn一、大气圈二、大气能量传输三、大气污染物四、大气圈主要物质循环PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn一、大气圈•大气是指包围在地球表面并随着地球旋转的空气层，也称为大气圈或大气层。PDF文件使用"pdfFactoryPro"

2、试用版本创建www.fineprint.cn•盒子模式：视大气圈为盒子，是各种大气组分的储库，F=R，M恒定。iii大气盒子模式PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn例：大气中M=7.2×1014molH2OF=(2.16×1016+0.9×1015)=2.25×1016mol/yH2OR=(1.9×1016+3.5×1015)=2.25×1016mol/yH2O环境水的盒子模式PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn•气体循环：大气组分通过大气圈与其它圈层发生的物理、化学、生物过程进行物质交

3、换、转换。•源（source）大气组分产生的途径和过程。•天然源（naturalsource）由自然界发生的物理、化学、生物过程向大气输送物质，包括：–扬尘（地面土石风化，大气颗粒物来源）–火山（HS、SO、COS、HCl、HF、颗粒物SPM，可传送到平流层）22–森林草原火灾（CO、CO、SO、NO、VOC、SPM）2xx–海水溅沫（海洋SPM）、植物排放（萜烯→O）3•人为源（anthropogenicsource）人类生活、生产活动向大气输送污染物，包括：–工业排放源（烟、尘、SO、NO、CO、CO、卤化物、VOC、以燃料燃烧为重）xx2–交通运输排放源–生活排放源（取暖、炉灶、影响

4、不低于甚至超过工业大锅炉）–农业排放源PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn•汇（sink）大气组分从大气中去除的途径和过程，包括：–（a）降水湿去除–（b）大气中化学反应转化为其它气体或微粒–（c）地表物质吸收或反应去除–（d）向平流层输送•颗粒物的汇包括–（a）降水湿沉降（wetdepoosition）雨除（rainout，发生在云层当中，被去除物参与成云）、冲刷（washout，发生在云层下，被去除物被雨水带下）–（b）干沉降（drydeposition）–（c）与地表物质碰撞干去除PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本

5、创建www.fineprint.cn•储库（reservoir）：气体和微粒在大气中的留存（形式）。•停留时间（t）：某种组分在大气储库中存在的平均时间称为平均停留时间或停留时间。大气中总量Mit=i输入速率F或输出速率Rii源强F=天然源排放速率+人为源排放速率=源速率i汇强R=干沉降速率+湿沉降速率+化学反应去除速率i+向平流层输入速率=汇速率PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn•例1CH在对流层平均浓度c=1.55ppm，不随时间变化，则4F=R=1.5×1014mol/y，求得停留时间为CH4CH45.14´1018´3´103´

6、1.55´10-64t==2.4yi141.5´10´16（3/4指对流层占总大气圈质量的比例，16为分子量）例2全球对流层清洁大气中总硫的平均浓度c=1ppb，Fs=Rs=200Tg/y（1Tg=1012g），求得5.14´1018´3´103´1´10-94t==0.02y=7daysi12200´10结论：大气中S更替时间短，对Fi和Ri变化敏感。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn•准永久性气体（非循环性气体）物种ArNeKrXeHeNeO27777763ti(y)~10~10~10~10~10~10>10可变化组分物种CO2CH

7、4H2N2OO3ti(y)5~152.5~86~8>10~2强可变组分物种H2OCONOxSO2H2SHCSPMti(days)~1073~1858~102~40.5~2~210~30（SPM包括海盐、土壤、有机来源）半球混匀1~2month，全球混匀1~2y；因此t超过2年的，由于大气运i动而混匀。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn二、大气能量传输•太阳辐射光谱和太