大气圈和大气污染.ppt

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1、第二章大气圈和大气污染ξ大气圈和大气污染大气的作用1、供给呼吸所需的氧气和光合作用所需的二氧化碳2、使生命免受紫外线的伤害（由于大气的阻挡）3、是水分循环的重要环节4、稀释排放的废气并通过降水不断净化空气大气污染空气污染大气大气圈的构成大气的垂直分层大气层受重力吸引，最大密度地紧靠地球表面，随高度的增加，逐渐变得稀薄。层结作用—大气在垂直方向自然分层的作用—以大区域或全球性的气流为研究对象—供人类和动植物活动的某个场所的气体环境—指广泛的、大区域的—指局部的图2-1地球大气的垂直分层8.848km均

2、质层非均质层外来物质在这一层中不易分散均一；在此常发生较强的光化学反应，从而产生许多带电粒子层间大气的温度变化特点对流层随高度增加温度降低↓，通常以每千米5℃~7℃比率降低，最低-50℃主要天气现象和污染活动发生的区域平流层随高度增加温度升高↑，最高0℃中间层随高度增加温度降低↓，最低-100℃热层随高度增加温度升高↑，500Km时，可达400~2000℃大气层中温度的这种变化特点是由辐射和吸收造成的；热层的高温是由高层大气中的电离和分解反应造成的；平流层顶出现的温度最高值，与该处臭氧的存在有关；地

3、表面的较高温度值（平均289K），主要是由于地面大量吸收到达这里的剩余太阳辐射所致。产生这种温度分布的物理原因：气温：近地面空气的温度；单位：摄氏度℃测定时的限制条件：在室外离地面1.5m高、不受阳光直接照射、不受建筑物遮蔽、不受降水和强风影响而保持空气流通。气压：某一高度上每单位面积的气压由在它上面的空气柱所产生的重力决定。气压随高度上升而下降。气压也是影响大气污染程度的气象要素之一。水平方向上气压分布的不均匀性是产生空气运动的直接原因。湿度湿度是大气中所含水汽多寡的度量。湿度大小关系到大气中水物

4、质的相变，从而成为构成云雾、降水等大气现象的决定因素，也是污染物通过湿沉积从大气中除去的重要气象要素。湿度随高度的分布大气组分浓度表示法由于各组分物理形态各异且浓度相差悬殊，所以有多种不同的单位；气体组分浓度随温度、压力变化，所以要同时注明温度和压力浓度单位有：%（体积分数）、mol/L、g/L、mg/L、μg/m3、个数/cm3此外还有:10-6（体积分数）、10-9（体积分数）、10-12（体积分数）（P20例1）ppm,ppb,ppt现不作为气体浓度单位使用对流层大气的组成和性质对流层大气的四

5、个重要的组成部分：（1）干空气的气体混合物（2）水物质（3）大气气溶胶（4）活性自由基干空气的气体混合物N2O2ArCO2占干空气99%占干空气99.96%占干空气99.996%成分性质多量成分N2,O2,Ar,CO2永久性气体不可变成分少量成分He,Ne,Kr,XeCH4,CO,H2,N2O,O3半永久性气体微量成分H2S,SO2，NH3，NO2可变成分大气中的水物质和降水水物质在大气中的循环与以下过程有关：（1）水的凝结和蒸发对大气过程的热力学和大气的垂直稳定度有重要的影响；（2）降水和云形成过

6、程即水的相变过程；（3）雨洗和洗脱两个过程对大气污染物的净化至关重要；大气中的水物质以液态、气态和固态存在。浓度是易变的，在大气中的停留时间为10天左右。雨洗：发生在云层之中，是雨滴将云中小颗粒物（云的凝结核）去除的一种作用。洗脱：发生在云层之下，是雨滴溶解气体或俘获气溶胶粒子，对雨滴所到之处大气进行净化的过程。（4）与大气中所含其他物质直接发生化学反应，或者在形成水溶液之后，在溶液中进一步发生化学反应；（5）太阳辐射贯穿大气层的过程中，水汽和云对辐射线的大量吸收起着重要作用。大气气溶胶载它们的空气

7、介质（气体组分）一起组成大气气溶胶体系。大气中含有大量固体或液体的悬浮粒子，与承作为凝结核促成雨、雾生成，增强云层对阳光反射能力以及控制地表温度升降幅度等。大气颗粒物存在的积极意义气溶胶体系可能包含数百种有碍环境和生物健康的污染物，其危害性如下：1）减弱大气能见度；2）引起地面或物体表面积尘；3）与大气中SO2等形成酸雾或酸性沉降物；5）细菌、病毒等“活”的颗粒物在气流中传播，引发感冒、支气管炎等人体疾病。4）降落在金属器件上的尘粒成为强蚀点，加速器件腐蚀；大气气溶胶对人体危害程度的决定因素有：颗

8、粒物粒度——决定颗粒物进入和滞留于呼吸道的能力；浓度和化学组成——决定颗粒物对人体生理的危害程度。大气颗粒物分类：细粒（0.1μm~1μm）表现为酸性，含较大比例阴离子SO42-、NO3-、Cl-粗粒（1μm~100μm）含多量带碱性的金属离子Ca2+、Mg2+等细粒的产生过程：（1）通过大气中化学反应生成过饱和蒸气，随后又在温度不太高的空气中凝结为颗粒物；（2）在高温燃烧中产生。粗粒一般由机械分散过程而产生：（1）如岩石风化产生的颗粒、海洋喷沫产生的雾滴及火山灰尘埃