大气环境化学课件.ppt

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1、1第二章大气环境化学第一节　大气的组成及其主要污染物第二节　大气中污染物的迁移第三节　大气中污染物的转化第四节　大气颗粒物2教学要求了解大气的层结结构、组成和基本性质，大气中的主要化学反应与大气中的主要污染物及其影响。掌握光化学烟雾、酸雨、温室效应以及臭氧层破坏等全球性大气环境问题的形成过程、机理和危害。3第一节大气的组成及其主要污染物反应机制和变化规律，探讨大气污染对自然环境的影响等。大气环境化学主要研究大气环境中污染物质的化学组成、性质、存在状态等物理化学特性及其来源、分布、迁移、转化、累积、消除等过程中的化学行为、4Ⅰ、

2、大气的组成及其主要污染物大气与生命的关系⑴大气是一切生物体能量的直接供应者。⑵是植物光合作用所需CO2、O2的来源，并提供了构成生物体蛋白质重要的氮源。⑶是水循环的传输体、调节器。⑷保护作用：吸收宇宙射线、太阳紫外辐射。⑸维持地球的热平衡。5Ⅰ、大气的组成及其主要污染物一、大气的主要成分大气主要组分是氮和氧，其次是氩和CO2，此外还有一些稀有气体和痕量元素，如CH4、SO2、NO2、CO、NH3和O3等，总和不超过0.1%。还含有0.1至5%的水，正常范围为1－3%。大气的总重量约为5500万亿吨，为地球重量的百万分之一。6由于

3、地球旋转作用以及距地面不同高度的各层次大气对太阳辐射吸收程度上的差异，使得温度、密度等气象要素在垂直方向上呈不均匀的分布。90%的空气都集中在30km以下根据静大气的温度在垂直方向上的分布称为大气温度层结。分为：对流层、平流层、中间层、热成层、逸散层二、大气层垂直结构7特点:（1）气温随高度升高而降低。（2）具有强烈的对流运动。（3）空气密度大。（4）天气复杂多变。1、对流层:平均厚度12km,赤道19km，两极8-9km，云雨主要发生层，夏季厚，冬季薄。摩擦层和自由大气层8特点：（1）空气基本无对流，平流运动占显著优势。（2）

4、空气比下层稀薄，水汽、尘埃含量很少，很少有天气现象，透明度极高。（3）在15-35km的范围内（平流层上层），厚度约20km的臭氧层。2、平流层:对流层顶到约50km的地方93.中间层：55－80Km(1)气温随高度增加而迅速降低。(2)对流运动非常激烈。10特点：（1）温度随高度增加迅速增高；温度最高可升至1200℃。（2）大气更为稀薄;（3）大部分空气分子被电离成为离子和自由电子，又称电离层，可以反射无线电波4、热（成）层从80km到约500km的地方11（1）800km以上高空（2）空气稀薄，密度几乎与太空相同（3）空气分

5、子受地球引力极小，所以气体及其微粒可以不断从该层逃逸出去5、逸散层12三、大气中的主要污染物当大气中某种物质的含量超过了正常水平而对人类和生态环境产生不良影响时，就构成了大气污染。使大气产生污染的物质称大气污染物。13按物理状态：气态污染物、颗粒物按形成过程：一次污染物、二次污染物按化学组成：含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物、含卤化合物分类14种类繁多，产生危害和受到关注的大致有100多种。目前，被列入空气质量标准的污染物主要有：颗粒物、SO2、CO、NO2、(CH)及O3等，早在1982年我国就颁布了《大气环境质量标准》，规

6、定了主要污染物在空气中的浓度值。15大气中重要污染物大气中的含硫化合物主要有：SO、SO2、SO3、H2SO4、H2S、亚硫酸盐及硫酸盐，还有含量极低的氧硫化碳(COS)、二硫化碳（CS）等。?来源：矿物燃料的燃烧、有机物的分解和燃烧、海洋及火山活动。（一）含硫化合物16来源：?SO2在大气中不稳定，尤其在污染大气中易通过光化学氧化、均相氧化、多相催化氧化，最终转变成硫酸或硫酸盐，并通过干沉降或湿沉降(酸雨）的形式降落到地面。?SO2的干沉降速率一般为0.2～1.0cm/s。SO2是形成酸雨的主要因素1、SO217天然源：★人为

7、源：去除反应：HO·+H2S→H2O+·SH去除途径：湿沉降土壤和植物的扩散吸收固体颗粒的沉降2、H2S18大气中重要的含氮化合物有：N2O、NO、NO2、NH3、HNO2、HNO3、氨盐等（二）含氮化合物自然来源：光化学反应、闪电、微生物固化、火山爆发、森林失火。人为来源：燃料燃烧、氮肥、炸药、染料等生产过程中所产生的含氮氧化物废气造成的，其中以燃料燃烧排出的废气造成的污染最为严重。19主要来源：天然源2NO3-+4H2+2H+→N2O+5H2O人为来源:燃料燃烧、含氮化肥N2O温室气体之一20天然源：大气中的NOx主要来自天

8、然过程生物源及闪电人为源：燃料的燃烧、化工生产过程，其中以工业窑炉、氮肥生产和汽车排放的NOx量最多。去除：大气中的NOx最终转化为硝酸和硝酸盐颗粒，并通过湿沉降和干沉降过程从大气中去除。因此，大气中的光化学烟雾与酸雨之间存在密切的关系。NOx是导致大气光化学污