现代环境化学ppt课件.ppt

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1、环境介质及性质EnvironmentalMediaandTheirProperty一、自然环境环境化学的研究对象：自然环境。自然环境是人类赖以生存、生活和生产所必需的自然条件和自然资源的总体，亦简称为环境。大气圈、水圈、土壤圈、生物圈、化学圈化学圈一、自然环境生物圈Biosphere水圈Hydrosphere大气圈Atmosphere土壤圈Pedosphere化学圈Chemosphere二、环境介质(相)环境介质(EnvironmentalMedia),相(Phase，Compartment)环境的组成非常复杂，由一系列彼此相连的环境介质或环境相来组成，如大气、土壤、湖泊、河流、

2、海洋、湖底沉积物、湖中悬浮物及水或土壤中的生物体等。连续的介质或相：水、大气...非连续的介质或相：大气颗粒物…相邻的环境介质或相：水体－大气(污染物迁移)、...非相邻的环境介质或相：大气－水体沉积物…二、环境介质(相)容易受到污染的介质或相：表层水、大气...不容易受到污染的介质或相：深海、岩石层…均相：如浅塘中充分混合的水，无浓度梯度、温度梯度；非均相：性质不均一(如土壤、沉积物)某一方向均一(如浅的河流)所有方向都不均一三、臭氧层的形成与耗损FIGURE1.TheAntarcticozoneholereacheditsmaximumonSeptember12,2008.En

3、viron.Sci.Technol.2010,44,1518–1520O2+hvO+O(λ<243nm)2O+2O2+M2O3+M臭氧的形成(天然)3O2+hv2O3臭氧层主要分布在距地面10-50km的范围内，峰值浓度在20-25km处。NO2+hvNO+O(λ<420nm)O+O2+MO3+M臭氧形成：人为来源之一O2吸收光谱三、臭氧层的形成与耗损动态平衡：生成和耗损的速率相同，臭氧的浓度保持恒定。O3+hvO2+OO3+O2O22O3+hv3O2210<λ<290nm耗损0246810Ozoneconcentration(ppm)Altitude(km)6040

4、200StratosphereTroposphereVariationwithaltitudeofozoneconcentration三、臭氧层的形成与耗损臭氧层耗损OzoneDepletion由于水蒸气、NOx、氟氯烃等污染物进入平流层，它们能加速臭氧耗损过程，破坏臭氧层的稳定状态。Theyearlyvariationintotalozone(meanvaluesforOctober)overHalleybayStation,Antarctica.三、臭氧层的形成与耗损Thetotaloverheadamountofatmosphericozoneatanylocationisu

5、suallyexpressedintermsofDobsonunits(DU);onesuchunitisequivalenttoa0.01mmthicknessofpureozoneatthedensityitwouldpossessifitwerebroughtground-level(1atm)pressure.Thenormalamountofover-headozoneattemperatelatitudesisabout350DU.Becauseofstratosphericwinds,ozoneistransportedfromtropicaltowardpolarreg

6、ions.Thustheclosertotheequatoryoulive,thelessthetotalamountofozonethatprotectsyoufromultravioletlight.Dobsonunits(D.U.)三、臭氧层的形成与耗损假设可催化臭氧分解的物质为Y，则有如下反应：平流层中NO,NO2的主要天然来源是N2O的氧化：超音速飞机可以排放NO。N2O是无色气体，低层空气中含量最高的含氮化合物，主要是天然来源，惰性较大。N2O+O2NOY+O3YO•+O2YO•+OY+O2O3+O2O2NO+O3NO2+O2NO2+ONO+O2O3+O2O

7、2NOX(NO,NO2)HOX(H,HO•,HO2•)ClOX(Cl,CLO•)Y=三、臭氧层的形成与耗损平流层HOX主要是由H2O,CH4或H2与O反应而生成的。H2O+O2HO•CH4+O•CH3+HO•H2+O•H+•OHHO•+O3HO2•+O2HO2•+OHO•+O2O3+O2O2ClOx的人为来源是制冷剂，如F-11(CFCl3)和F-12(CF2Cl2)，它们在波长175-220nm的紫外光照射下会产生•Cl。CFC