大气污染物在环境中的迁移转化ppt课件.ppt

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1、2-6大气污染物在环境中的迁移转化本节主要讨论大气污染物在进入大气环境后的常见去除方式：一般首先通过风力扩散、气流扩散、沉降等因素作迁移运动；同时在适当条件下发生各种转化反应。这也是大气环境具有自净能力的一种表现。一、扩散迁移1、风力扩散：大气作水平运动形成风。风力：是水平气压梯度力、摩擦力、由地球自转产生的偏向力、空气的惯性离心力这四种水平方向力的合力。描述风力的两个重要因素：风力大小：风速（m/s）；风向：习惯上将风的来向定为风向。风对污染物的扩散迁移作用：对污染物的冲淡稀释作用，稀释程度主要取决于风速；对污染物的整体输送作用，使污染物向下风向扩散；总之

2、，风越大，污染物沿下风向扩散稀释得越快。2、气流扩散气流：指垂直方向流动的空气。它关系到污染物在垂直方向的扩散迁移。气流的发生和强弱与大气稳定度有关。稳定大气不产生对流；大气稳定度越差，对流越剧烈，则污染物在纵向的扩散稀释越快。大气除了整体水平运动外，还存在着极不规则的三维的小尺度的次生运动或旋涡运动，称作大气湍流。表现为气流的速度和方向随时间和空间位置的不同呈随机变化。当污染物由污染源排入大气时，高浓度部分污染物由于湍流混合，不断被清洁空气渗入，同时又无规则的分散到其他方向上去，使污染物不断被稀释冲淡。当大气处于稳定状态时，湍流受到限制，大气不易产生对流—

3、—大气对污染物的扩散能力很弱；逆温条件时就极难扩散；而不稳定大气，空气对流很少阻碍，湍流可以成功发展，对污染物扩散稀释能力很强。3、大气稳定度与污染物扩散的关系：⑴大气稳定度：是指在垂直方向大气的稳定程度，表达大气在垂直方向上的对流运动强弱。大气的气流状况在很大程度上取决于近地层大气的垂直温度分布。描述大气的垂直温度分布的指标：气温垂直递减率（r）：在垂直于地表方向上，大气环境温度随高度上升的递减率。一般情况下，对流层内气温垂直递减率的平均值约为0.65℃/100m。由于近地层实际大气的情况非常复杂，各种气象条件都可影响到气温的垂直分布，因此实际大气与标准大

4、气的气温垂直分布有很大不同，总括起来有三种情况：r＞0，气温垂直分布与标准大气相同，属正常温度层结；这种情况一般出现在晴朗的白天，风速不大时。r＝0，气温基本不随高度变化，叫等温层。这种情况一般出现在多云天或阴天，风速比较大时。r＜0，气温垂直分布与标准大气相反，叫逆温层。这种情况一般出现在少云无风的夜晚。当空气团（污染气团）受到对流冲击力的作用时，产生了向上或向下的运动。空气团在大气中的升降过程可看作绝热过程。气团在大气中作绝热上升或下降的温度变化情况——干绝热垂直递减率（rd）：干空气团或未饱和的湿空气团垂直绝热运动时温度的递减率，一般约为0.98℃/1

5、00m。当外力消失后，气团继续运动的趋势存在三种可能情况：⑴r＜rd时，气团的运动受气层抑制，气团有返回原来高度的趋势，即大气处于稳定状态。r＜0时的逆温层是最典型的稳定大气。⑵r＞rd时，气团的运动受到气层的加速，空气团将加速上升或下降而远离原来的高度，大气处于不稳定状态。⑶r＝rd时，气层对气团既不加速也不减速，气团被推在某一高度就会停留在那一高度保持不动，大气是中性的。天气形势和地理地势对污染物扩散的影响：1、城市热岛效应2、逆温逆温产生的原因及类型：辐射逆温：由于强烈有效的地球辐射，使地面和近地面大气层强烈迅速冷却降温，而较上层冷却较慢，出现上暖下冷

6、的逆温现象。下沉逆温：在高压区内，气层大规模下沉时，因气压增加及气层水平方向扩散，使厚度减小而压缩升温形成的逆温。地形逆温：由局部地区的地形（主要是盆地或谷地）而形成的逆温现象。二、干沉积和颗粒物的湿沉积沉积是大气颗粒物主要消除过程；易溶于水的气体物质主要通过湿沉积除去；难溶于水的气态物质主要通过对流扩散迁移至地表被树木或和建筑物组留或迁至平流层。1、干沉积：指大气污染物通过重力沉降或被地面建筑物、树木等阻留而沉积在地面的过程，或者是进入人或其他动物呼吸道并积留于此的过程。2、湿沉降：指大气中所含污染气体或微粒物质通过雨洗、洗脱作用随降水降落并积留在地表的过

7、程。这也是污染气体在大气中被消除的重要过程。3、大气中颗粒物的消除过程大气中悬浮的颗粒物的密度和粒度越大，重力沉降速率越大，越易通过干沉积去除；颗粒越小，干沉积速率越小，必须借助湿沉积等过程消除。一般：粒度较大的颗粒物：可通过沉降、碰撞等干沉积过程，作云核及云下洗脱等湿沉积消除。粒度较小的颗粒物：可通过凝结合并成较大颗粒，布朗运动和扩散漂移、热漂移等依附在水滴上被雨洗带下。粒度在0.1μm左右者，干湿沉积都不易进行，消除十分缓慢，主要通过扩散转移或化学反应除去。三、大气光化学反应1．光化学反应光化学反应：由分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的化学反应。特

8、点：⑴光化学反应的活化能来源于光子的能量；⑵光化学反