第二章大气环境化学1ppt课件

•风—使污染物向下风向扩散
•湍流—使污染物向各风向扩散
•浓度梯度—使污染物发生质量 扩散

天气形势和地理地势 的影响
LOGO
2.3 大气中污染物的转化
2.2.1 自由基化学基础 2.2.2 光化学反应基础 2.2.3 大气中重要自由基来源 2.2.4 氮氧化物的转化 2.2.5 碳氢化合物的转化 2.2.6 光化学烟雾
LOGO
第二章 大气环境化学
第二章 大气环境化学
2.1 大气的主要组分 2.2 大气中污染物的迁移 2.3 大气中污染物的转化
2.1 大气中组成及其主要污染物
2.1.1 大气的组成 2.1.2 大气层的结构 2.1.3 大气中的主要污染物
2.1.1 大气的组成
干洁空气的组成
LOGO
大气固体悬浮物
干空气垂直上升时， 每升高 100m ，其自身 温度下降值称干绝热递减率（Гd）。
LOGO
气团的稳定性
判断气团抬升的原理图
Гd Г
当Гd >Г时， 气团稳定，不利于扩散； 当Гd < Г时，气团不稳定，有利于扩散； 当Гd = Г时， 气团处于平衡状态
LOGO
影响大气污染物迁移的因素
风和大气湍流 的影响
重污 染
心脏病和肺病患者 症状显著加剧，运 动耐受力降低，健 康人群中普遍出现 症状 健康人运动耐受力 降低，有明显强烈 症状，提前出现某 些疾病
老年人和心脏病、肺 病患者应停留在室内， 并减少体力活动
老年人和病人应当留 在室内，避免体力消 耗，一般人群应避免 户外活动
2.2 大气中污染物的迁移
2.2.1 辐射逆温层 2.2.2 大气稳定度 2.2.3 大气污染数学模式 2.2.4 影响大气污染物迁移的因素
2.2.1 辐射逆温层
气温垂直递减率(Г)：
d - dT dz
边界层的气温垂直递减率可以大于零、 等于 零或小于零。
当Г>0时，为正常状态； 当Г=0时，为等温气层； 当 Г<0 时，为逆温气层。
LOGO
近地面层逆温：辐射逆温、平流
逆
逆温、融雪逆温、地形逆温；
温
自由大气逆温：乱流逆温、下沉
按气温垂直分布特点可将大气圈分为：对流 层、平流层、中间层、热层和逃逸层等五层。
LOGO
2.1.3 大气中的主要污染物
含硫化合物
H2S、SO2、SO3、H2SO4、氧硫 化物（COS）、二硫化碳、SO32-、 SO42-、有机硫化物（如：二甲基 硫）等.
含氮化合物
含碳化合物 含卤素化合物
LOGO
来源： 工业（生活）烟尘； 火山喷尘； 海浪飘逸盐质。 >10μm称降尘（数小时） <10μm称飘尘（数年） 现称作可吸入颗粒物。
LOGO
大气的组成
2.1.2 大气层的结构
地球大气的总质量：5.2×1015t，相当于地球 总质量的百万分之一。
大气密度随高度的增加而降低（地球的万有 引力作用）。
LOGO
2010年8月29日凌 晨，印度尼西亚北 苏门答腊省卡罗区 的锡纳朋火山突然 喷发
LOGO
含氮化合物
大气污染物
自然来源：光化学反应、闪电、微生物固 化、 火山爆发、森林失火。
人为污染：燃料燃烧、氮肥、炸药 染料。
LOGO
含碳化合物
大气污染物
来源：海洋中生物作用、植物叶绿素的分解、 森林中CO2的放出。
LOGO
空气污染指数对应的污染物浓度限值
空气污 染指数
API
0-50 51100
100200
空气 质量 状况
优 良
轻度 污染
表征颜色 对健康的影响
建议采取的措施
可正常活动
易感人群症状有轻 心脏病和呼吸系统疾
度加剧，健康人群 病患者应减少体力消
出现刺激症状
耗和户外活动
200- 中度 300 污染
>300
逆温、锋面逆温
•多发生在100-150 m 高度内；
•晴朗夜晚
•有云和有风都能减 弱逆温
lnP
C
B E
辐射逆温是地面因强烈
DF
A
T
辐射而冷却降温所形成。 图2-23 辐射逆温（陈世训，1991）
辐射逆温层 •是地面因强烈辐射而冷却降温所形成的。
•这种逆温层多发生在距地面100-150 m 高度内
•最有利于辐射逆温发展的条件是平静而晴朗 的夜晚。
SOx； CO；
会上表示，将抓紧修订 发布《环境空气质量标
NOx；
准》。
可吸入颗粒物（PM10）； •标准将增PM2.5臭氧和
光化学氧化剂：O3 、H2O2。 一氧化碳三项国际通行
的监测指标。其中，
PM2.5监测将于2012年
开始在我国重点区域实
LOGO
施。
空气污染指数（API）
空气污染指数（Air Pollution Index,简称 API）就是将常规监测的几种空气污染物浓 度简化成为单一的概念性指数值形式，并 分级表征空气污染程度空气质量状况，适 合于表示城市的短期空气质量状况和变化 趋势。
有云和有风都能减弱逆温。风速超过2-3 m/s， 逆温就不易形成。
LOGO
2.2.2大气稳定度
•大气稳定度: 指气层的稳定度，即大气中某 一高度上的气块在垂直方向上相对稳定的程 度。
•受密度层结和温度层结共同作用。
LOGO
Baidu Nhomakorabea
气团
大气稳定度
•污染气体由污染源排到大气中时， 一般不会 立即和周围大气混合均匀，这样污染性气体 的理化性质有别于周围大气，可视作一个气 团来进行研究。
NO、NO2、N2O5、NH3、 NO3-、 NO2-、NH4+
CO、CO2、CHx、含氧 烃等
氟氯烃类
含硫化合物
大气污染物
自然源：火山喷发：H2S、 SO2等； 土壤厌氧微生物与植物释放： H2S、(SO2) 陆地上降雨：SO2 、SO42风吹起的海盐：SO42-
人为源：燃料的燃烧； 工业排放； 固体废弃物的燃烧 ；
人为活动：含碳燃料燃烧不完全（CO）。
LOGO
含卤素化合物：
氟氯烃类（命名：CFC-abc,a:碳原子个数-1； b:氢原子个数+1；c:氟原子个数） 例：一氟三氯甲烷（CFC-11） 二氟二氯甲烷（CFC-12）
LOGO
大气污染的指标
•环保部部长周生贤在
总悬浮颗粒物（TSP）； 第七次全国环境保护大
LOGO
2.2.1 自由基化学基础
自由基
由共价键均裂而生成的带有未成 对电子的碎片。
特征：在其电子壳层的外层有一个不成对的电 子，因而有很高的活性，具有强氧化作用。它 们的存在时间很短，一般只有几分之一秒。
C3C HH hO vH 3C HC O 大气中存在的重要自由基：