天然大气和主要污染物

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1、大气环境化学AtmosphereEnvironmentalChemistry大气环境化学第六章天然大气和重要污染物第七章大气光化学反应第八章平流层化学第九章酸沉降化学第十章大气气溶胶第六章天然大气和重要污染物第一节第一节大气层结构大气层结构第二节第二节大气的组成大气的组成第三节第三节大气中的自由基大气中的自由基第四节第四节大气污染物大气污染物第五节第五节地球的辐射平衡和温室效应地球的辐射平衡和温室效应6.1大气层结构根据大气的温度层结、密度层结和运动规律，大气可分为:逸散层（lonosphere）热层（thermsphere）中间层（mesosphere

2、)平流层（stratosphere）对流层(troposphere)空气密度很小，温度升高到1200℃，电离层110热层(电离层)热层85~500km-92~1200℃N、O+、O+、10022NO+、O、e-290中间层顶80¾空气没有对流运动，平流运动占显著优势；N、O、中间层55~85km-2~-92℃2270¾空气比对流层稀薄得多，水汽、尘埃含量甚O+、NO+¾气温随高度上升而降低大（约每升高中间层2100m，温度60降低0.6微，空气透明度高；℃）50¾空气具有强烈的对流（垂直），集中了大气中¾15-35km平流层顶范围内有厚约20km的臭氧层

3、。4090.9%天气现象，污染物排放直接进入对流层N、O、O平流层17~55km-56~-2℃22330¾密度大，平流层75%以上的大气总质量和90%的水蒸气20在对流层10对流层顶N2、O2、Ar对流层0~17km15~-56℃对流层CO、HO220160200240280320温度T/KIncomingSolarradiation500km1200℃[O]>>[O2]O+,O+,NO+2ThermosphereHighenergyultraviolet:λ<100nm,Ultraviolet:Penetrationto～200kmλ200-330nm

4、,Infrared,visible,andpenetrationultraviolet:λ>330nm,to～50kmpenetrationtoEearth’ssurface85km-92℃O+,NO+Mesosphere250km-2℃O3+hv(220nm-330nm)→O2+OStratosphereO310-16km-56℃.TroposphereN2,O2........H2O,CO2Sealevel15℃..Earth.6.2大气的组成（一）大气的恒定组分O、N和稀有气体。约占大气总量的99.96%。22（二)大气的可变组分主要指CO和HO（

5、g），这些气体组分受不同22地区气候、季节等多种因素的影响而发生变化。正常状况下，HO(g)约占0－4％，CO约占220.033%。由恒定组分和可变组分所组成的大气称为洁净大气。6.2大气的组成（三）大气的不定组分大气中的尘埃、硫化物、氮氧化物、硫氧化物等是大气中的不定组分，当它们进入大气后，可能造成大气污染。6.2大气的组成气相环境浓度单位——体积混合比PartsPerMillion(ppmv,10-6);PartsPerBillion(ppbv,10-9);PartsPerTrillion(pptv,10-12)PartsPerHundredMill

6、ion(pphmv,10-8)3ppmv?mg/m6.2大气的组成3Vm()nm()ol污污−66−Xppmv()=⋅10=⋅103Vm()nmol()空空mg污()mg()污Mgm污(/)ol−6Mgm污(/)ol−6=•10=•1033nm()PPaVm()()空RTK()RTmRT污−33=•(/)μμgm=•Cgm(/)PMVPMRT3322.4Xppmv()=•C(/μgm)=•Cmgm(/)(标准)PMM污污液相环境浓度单位——质量混合比ppmminsolutionvs.ppmmasmixingratioforairbornesubstanc

7、es水溶液中：mm()gmm()g污污Xppmm()==mk()gρ(/)()kgLVL水水mm()g污==CmgL(/)VL()水溶液中：1ppmm=1mg/L6.3大气中的自由基¾羟自由基：OH·¾过氧羟自由基：HO·2¾烷基：R·¾烷氧基：RO·¾烷过氧基：ROO·6.3.1羟自由基(·OH)§羟自由基(hydroxylradical，·OH)§全球平均浓度约为7×105个/mL§·OH自由基能与大气中各种微量气体反应，并几乎控制了这些气体的氧化和去除过程，是大气中最重要的自由基··OHOH的来源的来源O3光分解O+hνO(1D)+O32O(1D)

8、+HO→2·OH2HNO光分解HONO+hν·OH+NO2HONO：NO+HO、