第二章大气环境化学fc.ppt

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1、第二章大气环境化学(AtmosphereEnvironmentalChemistry)教学内容第一节　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。了解控制和防治大气污染的方法。第一节大气的组成及其主要污染物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

2、性及其来源、分布、迁移、转化、累积、消除等过程中的化学行为、反应机制和变化规律，探讨大气污染对自然环境的影响等。Ⅰ、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。Ⅰ、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

3、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。Ⅰ、大气的组成及其主要污染物二、大气层的结构根据温度随海拔高度的变化情况将大气分为五层：对流层平流层中间层热层逃逸层Ⅰ、大气的组成及其主要污染物1.对流层(troposphere)（0-18km）特点：(1)气温随高度增加而降低。(2)空气具有强烈的对流运动。(3)气体密度大。(4)天气现象复杂多变。Ⅰ、大气的组成及其主要污染物2.平流层（stratosphere）(18-50km)特点：(

4、1)垂直对流运动很小，平流运动占主导。(2)大气透明度高，很少出现天气现象。(3)存在臭氧层。Ⅰ、大气的组成及其主要污染物3.中间层（mesosphere）：50－80Km(1)气温随高度增加而迅速降低。(2)对流运动非常激烈。4.热层（thermsphere）：80－500Km(1)气温随高度增高而普遍上升，温度最高可升至1200℃。(2)空气处于高度电离状态，电离层。5.逃逸层:＞500KmⅠ、大气的组成及其主要污染物三、大气中的主要污染物1、概念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

5、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。Ⅰ、大气的组成及其主要污染物2、分类按物理状态：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Ⅰ、大气的组成及其主要污染物种类繁多，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》，规定了主要污染物在空气中的浓度值。Ⅰ、大气的组成及其主要污染物⑴含硫化物：H2S、SO2

6、、SO3、H2SO4、SO32-、SO42-、有机硫化物等。来源：①火山喷发：H2S、SO2等②土壤厌氧微生物与植物释放：H2S、(SO2)③陆地上降雨：SO2、SO42-④风吹起的海盐：SO42-⑤人为活动Ⅰ、大气的组成及其主要污染物⑵含氮化合物NO、NO2、N2O5、NH3、NO3-、NO2-、NH4+硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐等。来源：光化学反应、闪电、微生物固化、火山爆发、森林失火。人为污染：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。Ⅰ、大

7、气的组成及其主要污染物①N2O：N2O是无色气体，温室气体之一，含量约为0.3ppm。N2O的催化循环反应，导致了臭氧的不断损耗。②NOX：无色无味的NO和刺激性的红棕色NO2均是大气中的重要污染物，通常用NOx表示。Ⅰ、大气的组成及其主要污染物⑶含碳化合物CO、CO2、CHx、含氧烃等。来源：海洋中生物作用、植物叶绿素的分解、森林中CO2的放出；人为活动：含碳燃料燃烧不完全（CO）、CO2。Ⅰ、大气的组成及其主要污染物⑷含卤素化合物CH3Cl、CH3Br、CH3I：天然源（海洋）、及人类活动产生的。氟氯烃类(C

8、FCs)：完全是人为产生的。破坏臭氧层。Ⅰ、大气的组成及其主要污染物⑸碳氢化合物常指C1~C8的可挥发的碳氢化合物，包含烷烃、烯烃、炔烃、脂肪烃和芳香烃等。CH4主要是由厌氧细菌的发酵过程如沼泽、泥塘、湿冻土带、水稻田底部、牲畜反刍和白蚁的墓穴等产生。汽车废气排出的碳氢化合物主要可分为两类:烃类----甲烷、乙烯、乙炔、丙烯和丁烷等；醛类----甲醛、乙醛、丙醛、丙烯醛和