第2章 大气环境化学1

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1、第一章回顾1、环境问题及环境污染2、重大公害事件3、人们对环境问题的认识过程4、全球主要的环境问题5、环境化学的内容、特点、发展动向6、环境污染物的类别7、环境效应8、环境污染物在环境中的迁移和转化第二章大气环境化学（AtmosphericEnvironmentalChemistry）第二章大气环境化学Whoeversavesonelife,Savestheentireworld掌握：主要大气污染物源、汇及发生的迁移过程；污染物参与光化学烟雾和硫酸型烟雾的形成过程和机理熟悉：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

2、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纲要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：⒈什么是大气温度层结、大气稳定度、最大混合层高度？⒉什么是气温垂直递减率？§1.1大气的组成大气主要由氮、氧和几种惰性气体组成，它们约占大气总量的99.9%以上。除气体外，大气中还悬浮着大量固体和液体颗粒。按照停留时间的长短，大气组分可分为三类：准永久气体：N2、Ar、Ne、Kr、Xe；可变组分：CO2、CH4、H2、N2O、O3、O2强可变组分：H2O、CO、NO、NH3、SO2、碳氢化合物(HC)、颗粒物、H2S主要来自人

3、为源，其次是天然源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。大气成分作用人类活动的影响干洁空气氧生物呼吸氮生物体的基本组成二氧化碳光合作用保温效应增多臭氧吸收太阳紫外线臭氧空洞（氟氯烃化合物）水汽水的相变产生云雨雪等天气，伴随热传递杂质凝结核，

4、是成云致雨的必要条件没有空气就没有生命①空气是生命的支柱，它为人类及动物提供呼吸所需要的O2。一般成年人每天需要吸入13kg（10m3）的空气。②为植物的光合作用提供CO2，合成碳水化合物，提供人类和动物的食物。③大气中的氮通过不同形式的固氮作用以及一系列复杂的生物化学反应，转变为生命不可缺少的氨基酸。空气作用④大气在以太阳为能源的庞大的蒸馏室中起冷凝器的作用，形成降雨，从而把水从海洋输送到陆地，为陆地生物提供了必要的生活条件。⑤大气还吸收来自外层空间的宇宙射线和来自太阳的大部分电磁辐射，滤掉了波长小于290纳米的紫外辐射，使地球上的生

5、物免受其伤害。将下面几种成分的代号填入表中，与其作用进行正确的搭配：A、CO2B、水汽C、O3D、氮E、氧F、尘埃构成地球上生物体的基本成分水汽凝结时，可作凝结核植物光合作用的原料，对地面有保温作用吸收长波辐射，成云致雨的重要条件一切生物维持生命所必需的物质地球生命的保护伞DFABEC§1.2.1大气质量在铅直方向的分布大气质量在铅直方向的分布是极不均匀的。高度h(km)5123080质量W(%)50909999.999§1.2大气层的结构(AtmosphericStructure)把静大气的温度和密度在垂直方向上的分布，称为大气温度层

6、结和大气密度层结。根据大气的温度层结、密度层结和运动规律，可将大气划分为★§1.2.2大气温度层结和大气密度层结（lonosphere）逸散层热层（thermsphere）中间层（mesosphere)平流层（stratosphere）对流层(troposphere)①对流层是大气的底层，其平均厚度为12km。②该层内气温随高度的增加而降低，因为对流层内大气的重要热源是来自地面的长波辐射。★大气垂直递减率：随高度升高气温的降低率，通常用下式表示：Г=-dT/dz式中：T：绝对温度，K；z：高度。在对流层中，平均dT/dz<0且Г＝0.6

7、/100m。1.对流层(troposphere)此式表征大气温度层结每升高100m，气温降低0.6℃2005年国家测绘局公布珠峰新高程为8844.43米③大气中绝大多数天气现象都发生在对流层中。这一层内含有全部大气质量3/4的大气和几乎所有的水汽，加之空气的运动会造成风、雨、雷电和冷暖转变等复杂的天气现象，对天气分析和预报具有重要意义。④从污染源排放出的污染物几乎都直接进入对流层，因而这些污染物的迁移转化过程也主要发生在这一层内。垂直对流垂直对流富士山：斗笠云旗云环状云2.平流层（stratosphere）①高度：17～50km。②温度

8、：在30－35km以下的低层，随高度的增加气温保持不变或稍有上升。从30－35km开始，气温随高度的增加而升高。到平流层顶时，温度可接近0℃。③在15-60km高度范围内存在一臭氧层，其厚度在20km左右。