第二节 大气污染物的迁移
大气污染物的迁移扩散PPT幻灯片
例：甲烷在对流层平均浓度c=1.55ppm，不随时间变 化，则FCH4=RCH4=1.5×1014 mol/y，求停留时间。
x (p) p 部 全 m 16 分 部 0 V V ,W W x (p)p 部 全 b 19 分 部 0
x (pp ) 部 全 h m 1 8 分 部 0 x (p) p 部 全 t 1 1 分 部 0 2
6
储库（reservoir）：气体和微粒在大气中的留存（形式）。 停留时间（t） ：某种组分在大气储库中存在的平均时间称为平 均停留时间或停留时间。
ti=Mi/Fi或Ri
源强Fi = 天然源排放速率+人为源排放速率= 源速率 汇强Ri = 干沉降速率+湿沉降速率+化学反应去除速率
+向平流层输入速率 = 汇速率
素等）； （8）放射性物质。
15
三、影响大气污染物迁移的因素
1、风和大气湍流的影响
A、影响污染物在大气中扩散的三个因素： 风：气块规则运动时水平方向速度分量，使污染物向下风
向扩散； 湍流：使污染物向各个方向扩散； 浓度梯度：使污染物发生质量扩散。
三种作用中风和湍流起主导作用。
16
（一）大气水平运动
第二节 大气污染物的迁 移扩散
1
一、盒子模型
1、气体循环：大气组分通过大气圈与其它圈层发生的物理、
化学、生物过程进行物质交换、转换。
➢ 源（source）大气组分产生的途径和过程。
天然源：由自然界发生的物理、化学、生物过程向大气输
送物质：
扬尘（地面土石风化，大气颗粒物来源）
火山（H2S、SO2、COS、HCl、HF、颗粒物SPM，可传 送到平流层）
过程。
11
大气污染物的迁移与转化过程及其对环境质量的影响分析
大气污染物的迁移与转化过程及其对环境质量的影响分析大气污染是当今社会所面临的一大环境问题，它对人类健康和生态系统造成巨大的威胁。
大气污染物的迁移与转化过程是影响环境质量的重要因素。
本文将从大气污染物的源、迁移与转化过程以及对环境质量的影响等方面进行分析。
一、大气污染物的源大气污染物的源可以分为自然源和人为源。
自然源包括火山喷发、沙尘暴等，但其排放量相对较低，对大气环境质量的影响有限。
相比之下，人为源是大气污染物的主要来源，主要包括工业排放、交通尾气、农业活动和生活废弃物等。
工业排放是大气污染物的重要来源之一。
随着工业的不断发展和城市化进程的加快，工业生产带来的废气排放量持续增加，包括二氧化硫、二氧化氮、颗粒物等污染物，严重影响了空气质量。
交通尾气也是大气污染物的重要来源之一。
机动车的增多使得尾气排放成为城市大气污染的主要原因之一，尤其是一氧化碳、氮氧化物和颗粒物的排放量高，对空气质量的影响不容忽视。
农业活动也会导致大气污染物的排放。
农业生产中使用的农药和化肥含有一些有害物质，这些物质在施用过程中会转化为大气污染物，如氨、二氧化碳等。
此外，农作物的露天焚烧和畜禽养殖等也会造成大量的污染物释放，对环境质量造成严重影响。
二、大气污染物的迁移与转化过程大气污染物的迁移与转化过程是指大气中各种污染物的传输与化学反应过程。
这一过程不仅决定了大气污染物的浓度分布，还直接影响到环境质量。
在大气传输过程中，扩散、对流和湍流等因素起着重要作用。
大气污染物会通过扩散作用在空气中传输，同时受到空气流动和混合的影响。
此外，大气层中的对流运动也会导致大气污染物在不同高度的传输差异。
大气污染物的化学反应过程也是大气质量变化的重要因素。
大气污染物之间会发生一系列化学反应，如氧化、还原、酸碱反应等，这些反应不仅影响着大气污染物的浓度分布，还会生成新的污染物。
三、大气污染物对环境质量的影响大气污染物的迁移与转化过程直接影响着环境质量，对人类健康和生态系统产生了重要影响。
大气污染物的迁移传输及污染区域的划分
大气污染物的迁移传输及污染区域的划分一、大气污染物的引发和影响大气污染物是指由工业生产、交通运输、能源燃烧等人类活动排放到大气中的有害物质。
这些污染物对人类健康、生态环境和气候都带来极大的影响。
工业生产和交通运输是大气污染物的主要来源之一。
废气排放中的二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物等对大气有害物质的浓度和分布产生了重要影响。
不仅会导致大气质量下降，还会引发酸雨、温室效应和光化学烟雾等环境问题。
二、大气污染物的迁移传输大气污染物的迁移传输是指它们在大气层中由源地向污染区域传播的过程。
这个过程受到风场、大气稳定度、气象条件以及污染物本身的性质等因素的影响。
风场对大气污染物的传输起到关键作用。
风的方向和速度决定了污染物从源地到达其他地区的路径和时间。
在静风天气条件下，大气污染物容易在源地积聚，严重影响当地空气质量。
而风速较大的时候，污染物则随风向迅速传播到相对远离源地的地区。
大气稳定度也是影响大气污染物传输的重要因素之一。
在不稳定的大气条件下，污染物容易被气流卷入高空，并向不同区域传播。
而在稳定的大气条件下，污染物则会被压在接近地面的层中，难以扩散，从而导致当地空气的质量恶化。
三、污染区域的划分为了更好地管理和控制大气污染物，科学家们将地球表面划分为不同的污染区域，以便更好地监测和对策。
划分的依据一般是大气污染物浓度和种类的差异以及迁移传输的特征。
根据大气污染物浓度和种类的差异，可以将污染区域划分为重度污染区、中等污染区和轻度污染区。
重度污染区指的是空气中大气污染物浓度较高，对人体健康和环境造成较大威胁的地区。
中等污染区表示空气质量一般，存在一定程度的污染问题。
轻度污染区则是指空气质量较好，但仍存在一些污染物的存在。
根据迁移传输的特征，还可以将污染区域划分为近源区和远源区。
近源区指的是离大气污染物来源较近且受到其影响较大的地区。
远源区则是指离大气污染源较远且受到迁移传输程度较大的地区。
这种划分方式有助于更精确地了解大气污染物的传播路径和范围。
大气污染物在土壤及水体中的迁移与转化
大气污染物在土壤及水体中的迁移与转化近年来，随着工业化和城市化的加速发展，大气污染日益成为我们面临的严峻挑战。
大气污染物不仅对空气质量造成严重威胁，也可能通过迁移与转化进入土壤和水体中，进一步对生态环境和人类健康构成风险。
本文将从科学角度，探讨大气污染物在土壤及水体中的迁移与转化过程。
一、大气污染物的源头与排放要了解大气污染物在土壤及水体中的迁移与转化，我们首先需要了解污染物的源头与排放。
工厂排放物、汽车尾气以及农业活动都是主要的大气污染源。
这些污染物包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等。
来源不同，性质各异，这决定了它们在土壤及水体中的迁移与转化行为也各有差异。
二、大气污染物在土壤中的迁移与转化1. 颗粒物的沉降和吸附颗粒物是大气污染物中最常见的一种。
当它们进入土壤中时，会通过沉降和吸附的方式留在土壤中。
颗粒物的质量和粒径大小决定了它们的迁移性。
较重的大颗粒物会很快沉降到土壤表面，对土壤质量和农作物生长产生负面影响；而较轻的小颗粒物则可以在土壤中迁移较远距离，甚至通过长距离输送形成大范围的污染。
2. 氮氧化物的转化过程氮氧化物是工业排放和农业活动中常见的大气污染物之一。
当它们进入土壤中时，会发生一系列的生物地球化学反应。
一方面，氮氧化物可能与土壤中的有机物或无机物相互作用，形成稳定的化合物，降低其迁移能力；另一方面，它们也可能通过微生物的作用，转化为其他氮化合物，如亚硝酸盐和氨盐，进一步影响土壤中的氮循环。
三、大气污染物在水体中的迁移与转化1. 溶解态污染物的扩散和溶解度一些大气污染物如氨气、二氧化硫等能够溶解在水中，形成溶解态污染物。
这些溶解态污染物可以随着水体的流动迁移，进一步扩散到其他水域。
溶解态污染物的迁移速度主要由扩散系数和水流速度决定。
另外，溶解度也会影响污染物在水中的浓度，从而影响水体生态系统的健康状况。
2. 悬浮态污染物的沉降和沉积与土壤中的颗粒物类似，大气污染物中的悬浮态颗粒物也可以通过降雨等方式沉降到水体中。
大气污染物在环境中的迁移和转化规律
大气污染物在环境中的迁移和转化规律大气污染物的排放对环境和人类健康产生了严重影响，因此研究大气污染物的迁移和转化规律对于减少污染物的排放和保护环境具有重要意义。
本文将探讨大气污染物在环境中的迁移和转化规律。
首先，大气污染物的迁移主要通过空气传播进行。
大气污染物在源地产生后，受到大气风向的影响，通过空气中的颗粒物、气相物质等载体，迁移到远离源地的地区。
例如，来自工业生产、交通尾气和燃煤等活动产生的二氧化硫、氮氧化物等大气污染物会随着风的传播，被带到远离污染源的地区，造成大范围的污染。
其次，大气污染物在迁移过程中会发生转化反应。
大气中的光照、温度、湿度等因素会影响大气污染物的光解、氧化还原和降解反应。
例如，二氧化硫和氮氧化物会与大气中的氧气和水汽发生氧化反应，生成硫酸和硝酸，进而在大气中形成酸雨。
另外，大气中的光照会导致光解反应，产生一氧化碳等有害气体。
大气污染物的迁移和转化还受到大气气象条件的影响。
气象因素如大气湍流、温度逆温层和气压等对大气污染物的扩散和移动起着重要作用。
湍流可以搅拌和扩散大气中的污染物，减少其浓度和影响范围。
而逆温层和气压的变化会影响污染物在大气中的垂直运移。
这些气象因素的变化需要加以考虑和监测，以便更好地预测大气污染物的迁移和转化规律。
另外，大气污染物的迁移和转化还受到地理和人为因素的影响。
地理因素如地形、地貌和地表覆盖等会影响大气污染物的传输和沉降。
例如，山地地形的存在会限制大气污染物的扩散，导致山谷地区出现高浓度的污染物。
此外，人为活动也对大气污染物的排放和迁移产生了重要影响。
随着工业化和城市化的发展，人类活动排放的大气污染物数量不断增加，加剧了环境污染问题。
为了减少大气污染物的排放和保护环境，必须加强大气污染物的监测和控制。
通过监测大气污染物的浓度和变化趋势，可以评估污染物的传播和影响范围，为污染治理提供依据。
此外，还可以利用环境模型和监测数据，预测大气污染物的迁移和转化规律，规划和制定相应的治理措施。
大气污染物的迁移规律及其控制研究
大气污染物的迁移规律及其控制研究随着经济和技术的发展，人类社会的生产和生活已经面临着越来越高的环境污染压力。
大气污染问题是其中之一，根据世界卫生组织统计数据，全球约80%的人口生活在空气质量不达标的地区。
为了控制大气污染问题，了解大气污染物迁移规律成为了研究的重点。
一、大气污染物的迁移规律大气污染物，在大气中的传输途径主要有扩散和输送，其中扩散是污染物在空气中传播的主要方式，包括湍流扩散和大气稳定层中的蔓延扩散；而输送是指被污染物物质颗粒或液滴沉积到地面。
在大气稳定层中，污染物的传输与大气的稳定程度有关，稳定程度越高，污染物就会停留在空气中，体积越来越大，越来越重，直至被沉积。
据研究表明，不同的大气污染物在大气中的迁移规律也不同。
例如二氧化硫主要是排放后迅速腐蚀大气中的氧气转化为二氧化硫，在大气中被氧化为二氧化硫酸等物质，最终被沉积在地面上。
而氮氧化物则被大气稳定层中的光化学反应氧化为臭氧和二氧化氮，并可以通过NOx-CO系统作为商业产品来减少其在大气中的含量。
二、大气污染物的控制方法为了控制大气污染问题，国际上和国内都开展了多项研究和控制实践。
目前，控制大气污染物主要是从以下几个方面入手：1.工业控制污染物排放：工业企业是大气污染物的主要来源之一，对于工业企业的污染物排放，可以采用如控制废气排放、使用低排放设备、污染处理等方法；2.交通方面的控制污染物排放：交通是城市污染物排放的重要因素之一，可以采取如控制车辆数量、对污染车辆补贴的方式等实行控制；3. 活动性碳，活性氧等材料的使用；4. 能源结构调整。
综上所述，大气污染物在大气中的迁移和分布是一个十分复杂的过程。
针对不同种类的大气污染物，我们需要采取不同的控制方法进行减排。
随着技术的发展，大气污染的监测、预测和控制技术也在逐步提高，只要广大民众和企业每个人都能够提起环保意识并付诸行动，相信控制大气污染问题的目标将会逐步实现。
大气污染物的迁移转化及健康效应
大气污染物的迁移转化及健康效应大气污染物是指空气中存在的对人类健康和环境造成危害的各种物质，在迁移转化过程中，会对人体健康产生重要影响。
本文将探讨大气污染物的迁移转化机制以及其对健康的影响。
一、大气污染物的迁移转化机制1. 大气扩散大气扩散是指大气污染物在空气中随风传播的过程。
风的强弱和方向会影响污染物的传播范围和速度。
风速越大，污染物传播越远；风向改变，污染物也会随之改变传播方向。
2. 干沉降污染物在空气中与颗粒物或气溶胶结合形成悬浮颗粒，随着大气降水或干燥过程，颗粒物逐渐沉降到地面，这个过程被称为干沉降。
颗粒物大小和重力是影响干沉降速度的重要因素。
3. 湿沉降湿沉降是指大气污染物在空气中溶于水蒸气形成气溶胶，随着降水或湿度变化，污染物随水滴一起沉降到地面。
湿沉降是清除大气中污染物最有效的途径之一。
4. 化学反应大气污染物还可以通过化学反应进行迁移转化。
光化学反应是其中重要的一种方式。
例如，光化学反应可以将氮氧化合物转化为臭氧，形成光化学烟雾。
二、大气污染物对健康的影响1. 呼吸系统影响大气污染物包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等，这些物质进入人体后，通过呼吸道进入肺部，对呼吸系统产生直接影响。
颗粒物可以诱发哮喘、支气管炎等呼吸系统疾病，二氧化硫和氮氧化物可导致肺功能下降。
2. 心血管系统影响大气污染物与心血管疾病之间存在密切关系。
颗粒物、臭氧等大气污染物能进入血液循环系统，导致血管内皮功能受损、血液黏稠度增加、血管内易形成血栓等，最终引发心脏病、中风等心血管疾病。
3. 神经系统影响大气污染物还可能对神经系统产生负面的影响。
部分大气污染物，如苯、甲醛等，具有神经毒性，可损害人体的神经细胞，引发神经系统疾病，如头痛、失眠、注意力不集中等。
4. 癌症与遗传损伤某些大气污染物，如多环芳烃、苯并芘等，被国际癌症研究机构确定为潜在致癌物质。
长期接触这些物质会增加癌症的风险。
此外，一些大气污染物还可能损伤人体的遗传物质，导致基因突变，影响后代的健康。
大气环境污染物的迁移与扩散
大气环境污染物的迁移与扩散大气环境污染物是指在大气中存在的并对环境和人类健康造成负面影响的物质，包括但不限于颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物和重金属等。
这些污染物的迁移与扩散过程对于评估和治理大气污染至关重要。
本文将探讨大气环境污染物的迁移与扩散机制、影响因素及相关治理措施。
一、迁移与扩散机制1.湍流扩散湍流扩散是大气污染物迁移与扩散的主要机制之一。
大气中存在着各种气流运动，如对流和湍流。
污染物的扩散过程会受到这些气流运动的影响，形成不同尺度上的湍流涡旋，使得污染物在大气中的传输产生随机性。
2.稳定层限制稳定层限制是另一个影响大气污染物扩散的重要因素。
稳定层限制时，大气中的温度垂直分布呈现逆温趋势，导致污染物在较低的空间高度上聚集，难以扩散到更高空间层次。
3.地理地形地理地形对大气污染物的迁移与扩散也有显著影响。
山脉、山谷和海洋等地形特征会改变风向和风速，影响大气污染物的传输路径和速度。
二、影响因素1.气象条件气象条件是影响大气污染物迁移与扩散的关键因素之一。
风向、风速、温度和湿度等气象要素都会对污染物的传输路径和速度产生重要影响。
2.排放源强度和位置污染物的排放强度和位置直接决定了污染物释放到大气中的数量和速率。
高排放源和密集排放源会导致周围地区的浓度升高，使得污染物在迁移和扩散过程中产生更大的影响。
3.化学性质不同污染物的化学性质有所不同，这会影响它们的迁移与扩散行为。
一些污染物在不同环境条件下会发生化学反应，形成新的物种，进而影响它们的迁移和扩散特性。
三、治理措施1.源头治理源头治理是最为有效的大气污染物治理措施之一。
通过控制工业排放、交通尾气和机动车污染等措施，减少大气污染物的排放量，从根本上降低污染物的迁移与扩散程度。
2.空气净化技术空气净化技术可以有效去除大气中的污染物，改善空气质量。
常见的空气净化技术包括静电吸附、活性炭吸附和光催化等方法。
3.政策与法规完善的政策与法规对于大气污染物的治理至关重要。
第二节 大气污染物的迁移
（二）大气稳定度
大气稳定度的判据
Γ =0.8 ℃ Γ =1
℃
Γ =1.2 ℃
12
12
Γ < Γd
Γ = Γd
Γ > Γd
一、温度层结与大气污染物的迁移 （三）逆 温
逆温：r＜0 , 即气温随高度增加而增加的现象称为逆温。 逆温层：出现逆温的大气层称为逆温层。
逆温高度与逆温强度：逆温层的下限称为逆温高度，上下限的 温度差，称逆温强度。
（三）逆 温
（三）逆 温
辐射逆温：在晴朗无风或小风的夜晚，由于强烈的有效辐射， 使地面和近地层大气强烈冷却降温，上层降温较慢而形成上暖 下冷的逆温现象。
辐射逆温
（三）逆 温
下沉逆温：由于空气下 沉压缩引起的增温作用， 使下沉运动终止的高度 上出现逆温，一般多发 生在高压区。
逆温对大气污染物扩散的影响 逆温层对空气的垂直对流运动的发展是巨大的障碍，如 同盖子，对污染物的扩散起阻挡作用，故称它为阻挡层。 阻挡层的存在严重阻碍了地面带有污染物的气团的上升运 动，使大气污染物停滞在接近地面的大气层中，加剧大气 污染的程度。
目 录 第一节 大气的组成及主要污染物(不讲)
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
第二节 大气中污染物的迁移
决定大气污染程度的因素
源参数 气象条件
通过影响大 气中污染物的 迁移而影响局 地大气环境污 染状况。
下垫面状况
第二节 大气中污染物的迁移
迁移 原因
污染物由于空气的运动而使其传输和分散的过程。
输送作用---污染物向下风向输送，风向影响着污染物的迁 移方向。
稀释作用---风速大小决定着污染物的迁移和稀释的速度， 影响着污染物的输送距离。 风向频率---某方向的风占全年各风向总和的百分率。
大气中污染物的迁移课件
04
大气污染物的迁移对环 境的影响
对人类健康的影响
呼吸道疾病
大气中的污染物，如颗粒物、二氧化 硫和氮氧化物，可以刺激和损伤呼吸 道，引发哮喘、慢性阻塞性肺病和肺 癌等呼吸道疾病。
心血管疾病
儿童健康问题
儿童对空气污染物的暴露更为敏锐， 可能导致肺部发育受阻、呼吸道感染 和哮喘等健康问题。
长期暴露于大气污染物中会增加患心 血管疾病的风险，如高血压、冠心病 和中风等。
扩散过程通常产生在稳定的气象条件下，如无风或微风的情 况。此时，污染物会在地面附近累积，导致空气质量恶化。 在不稳定的气象条件下，如雷暴天气，污染物会被气流抬升 ，扩散到更高的高度，从而降低对地面的影响。
对流
对流是指由于温度差异引起的空气流动。在温度较高的地 区，热空气会上升，形成上升气流。当冷空气流过来时， 会下沉形成下沉气流。这种对流过程可以将污染物从一个 地区带到另一个地区，从而影响污染物的散布和迁移。
发展生态农业和有机农业，减 少对环境的污染。
加强畜禽养殖废弃物处理和资 源化利用，减少恶臭气体排放
。
居民生活污染控制
居民生活污染也是大气污染物的重要 来源之一。
加强垃圾分类和资源化利用，减少垃 圾焚烧产生的大气污染物。
推广使用清洁能源，如太阳能、风能 等，减少燃煤和燃气使用。
提高居民环保意识，倡导绿色出行、 低碳生活等环保行为。
THANKS
感谢观看
02
推广使用清洁能源，如 电动汽车、混合动力汽 车等，减少燃油车辆的 使用。
03
优化城市交通计划，建 设公共交通系统，鼓励 市民使用公共交通工具 。
04
提高车辆排放标准，加 强车辆检测和维护，确 保车辆性能良好。
大气污染物的迁移
热岛环流对扩散的影响：使城区大气中的污染物难以扩散。
四、地理地势对污染物迁移的影响
（一）地形地物的影响
地貌（地面自然物和建筑物）影响风速和风向 故影响污染物的扩散。 山谷盆地，地形屏障影响，静风、小风比重大， 不利于大气污染物的扩散。 城市中的高层建筑物，在局部地区产生涡流，不 利于大气污染的扩散。
（二）局地环流的影响
海陆风的影响
由于陆地和海洋的热力差异而引起。发生在海陆交界地界，以小时为周期 的一种大气局地环流。造成污染物在海陆之间反复运移，影响扩散 。
大气中污染物的迁移
决定大气污染程度的因素
源参数 气象条件
通过影响大 气中污染物的 迁移而影响局 地大气环境污 染状况。
下垫面状况
大气中污染物的迁移
迁移 原因
污染物由于空气的运动而使其传输和分散的过程。
空气的运动
水平运动——风
垂直运动——对流
动力源：温度差异
大气中污染物的迁移
一、温度层结与大气污染物的迁移 二、风和湍流对大气污染物迁移的影响 三、其它气象因素对大气污染物迁移的影响 四、地理地势对大气污染物迁移的影响
输送作用---污染物向下风向输送，风向影响着污染物的迁 移方向。
稀释作用---风速大小决定着污染物的迁移和稀释的速度， 影响着污染物的输送距离。 风向频率---某方向的风占全年各风向总和的百分率。
二、风和湍流的影响
（二）湍流的影响
湍流-----大气的无规则运动 。 动力湍流（乱流）：也称湍流，起因于有规律水平运动 的气流遇到起伏不平的地形扰动所产生，它们主要取决 于风速梯度和地面粗糙等。
三、其它气象因素对污染物迁移的影响 天气形势的影响
天气形势是指大范围气压分布的状况。
02-1环境化学第二章__大气环境化学(1)
（三）中间层
从平流层顶到约85km的高度
特点：
1、空气更稀薄 2、无水分 3、温度随高度增加而降低，中间层顶，气温最低
（-100℃） 4、对流运动强烈。 5、中间层中上部，气体分子（O2、N2）开始电离。
（四）热层
从80km到约500km的高度
特点： 1、温度随高度增加迅速增高； 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
第一节 大气结构、组成和性质
一、大气垂直分层 二、大气的组成 三、大气中的主要污染物
一、大气垂直分层
通常把静态大气的温度和密度在垂直方向上的分布， 称为大气温度层结和大气密度层结。
大气
依据
大气的 温度层结 密度层结 运动规律
划分为
对流层 平流层 中间层
热层 散逸层
（一）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。
以上快 (占N9O0%＋以1上／)2，O其2 次才N为ON2O2（仅占10%左慢右）
（三）含碳化合物的来源和演变
CO、CO2、CHx、含氧烃等
1、CO
1）危害
阻碍体内氧气输送 参与光化学烟雾形成
·OH ＋ CO CO2 ＋ H· O2 ＋ H· HO 2·＋ M
NO ＋ HO2· NO2＋ ·OH
N2O ＋
N2＋O·N2O ＋
hv N2O ＋
O2N·O
N2＋O2
O·
（二）含氮化合物的来源和演变
2、NOx
1）危害
NO、NO2，通式NOx
与血红蛋白结合，肺炎
损伤叶组织、造成斑点 光化学烟雾
（二）含氮化合物的来源和演变
NO、NO2，通式NOx
大气污染物的迁移与转化机理研究
大气污染物的迁移与转化机理研究随着城市化的迅速发展和工业化进程的加快，大气污染成为当今社会面临的一个全球性问题。
大气污染物的迁移与转化机理的研究，对于预测和减少大气污染的影响具有重要意义。
本文将重点探讨大气污染物的迁移路径、迁移过程和转化机理，以期为大气环境污染防治提供科学依据。
一、大气污染物的迁移路径大气污染物的迁移路径可以分为两种：水平迁移和垂直迁移。
水平迁移是指污染物沿着大气中的风向传播。
大气中的风是重要的迁移因子，它可以将污染物从源地带到远离源地的区域。
在风向的作用下，污染物可以在空气中扩散，形成一个有规律的污染传输模式。
同时，水平迁移过程中的湍流运动也会对污染物的扩散和混合起到重要作用。
垂直迁移是指污染物在大气中不同高度之间的扩散。
大气中存在温度、湿度和密度的垂直梯度，这些因素会影响污染物的垂直迁移。
例如，在晴朗的天气条件下，温度逐渐下降，湿度逐渐增加，污染物会随着温度和湿度的变化而向上或向下迁移。
二、大气污染物的迁移过程大气污染物的迁移过程可以分为三个步骤：排放、传输和沉积。
首先，大气污染物的排放是指来源于人类活动或自然源的污染物被释放到大气中的过程。
人类活动中的工业排放、交通尾气和农业活动等都是大气污染物的重要来源。
自然源的污染物主要来自火山喷发、森林火灾和沙尘暴等自然事件。
其次，大气污染物的传输是指污染物在大气中沿着风向传播的过程。
根据风向和风速的不同，污染物可以通过水平和垂直的迁移路径传播到其他区域。
这个过程中，污染物可以在大气中通过扩散、湍流和对流等方式进行扩散和混合。
最后，大气污染物的沉积是指污染物由大气中沉降到地表的过程。
污染物可以通过干沉降和湿沉降两种方式进行沉积。
干沉降是指污染物直接由大气中沉降下来，而湿沉降是指污染物在降水的过程中与雨水结合而沉降。
三、大气污染物的转化机理大气污染物的转化机理是指污染物在大气环境中由一种形态转化为另一种形态的过程。
污染物的转化可以通过物理、化学和生物作用来实现。
大气环境污染物的迁移与转化机制
大气环境污染物的迁移与转化机制大气环境污染物是指在大气中存在并对环境和人体健康造成威胁的各种化学物质和颗粒物。
了解大气环境污染物的迁移与转化机制对于制定有效的环境保护政策和控制大气污染物排放具有重要意义。
本文将以“大气环境污染物的迁移与转化机制”为题，探讨大气环境污染物的各种迁移和转化过程。
一、迁移过程大气环境污染物的迁移过程涉及大气动力学、地理环境以及化学等多个因素的综合作用。
其中，以下是几种常见的迁移过程：1.对流传输大气中存在的对流层主要由对流所驱动的近地面边界层和大尺度辐合/辐散驱动的自由大气层构成。
对流传输是指由于空气垂直运动带动大气污染物的传输过程。
对流层顶部的污染物可通过垂直对流传输到较高层，而对流层底部的污染物则可能向地面附近传输。
此过程主要受到地表温度、风速、湍流等因素的影响。
2.扩散扩散是指气体、颗粒物在空气中沿着浓度梯度向相对浓度较低的方向传播的过程。
扩散是大气污染物迁移的主要途径之一，其迁移速率与风速、大气稳定度、地形地貌等相关。
3.沉降大气污染物沉降是指污染物由气态或颗粒态转变为地表附近的沉积物的过程。
沉降可通过干沉降和湿沉降两种方式进行。
干沉降是指大气污染物通过重力沉降直接沉降到地表，而湿沉降则是指大气污染物在降水过程中与雨滴结合形成降水颗粒从而沉降到地表。
二、转化过程转化是指大气环境污染物在迁移过程中发生的化学和物理变化。
以下是几种常见的转化过程：1.化学反应大气环境污染物可能通过化学反应进行转化，例如氧化反应、还原反应、光化学反应等。
这些化学反应会使污染物的结构和性质发生改变，进而影响其毒性和环境归趋。
2.吸附大气中的颗粒物表面具有一定的吸附性，可以吸附和附着大气中的气态污染物。
这可以起到一定程度上净化大气的作用，但过量的吸附还可能导致颗粒物对环境和人体的健康造成威胁。
3.解离和复合大气环境中的污染物可能发生解离和复合反应，形成新的化合物，从而对大气质量产生影响。
环境化学知识点总结及课后答案
环境化学知识点总结及课后答案环境化学知识点总结第一章绪论内容提要及重点要求：本章主要讲解了环境化学在环境科学中和解决环境问题上的地位和作用。
它的研究内容、特点和发展动向，主要环境污染物的类别和它们在环境各图中的迁移转化过程。
要求掌握对现代环境问题的认识以及对环境化学提出的任务，明确学习环境化学的目的。
第一节环境化学地球的形成及其演化地球作为宇宙中较小的一分子，人们对其形成和演化过程的认识也有一个漫长的和递进的过程。
“星云假说”在当时，18世纪占有重要的意义。
由德国哲学家康德和法国数学家拉普拉斯先后独立提出来的第一个科学的天体演化理论，具有代表性的：俘获说、灾变说、星子说，大部分各有其合理的部分，以现有的事实为基础又提出一些任意的假说，思想上带有片面性。
“星云假说”认为地球的形成是由星云状的物质凝聚的结果，这种星云是由尘埃和气体质点组成，它的体积很大，曾遍布在整个太阳系所占据的空间。
质点分布不均匀，在引力收缩的过程中，大部分物质向中心集结，逐渐形成原始的太阳。
同时，环绕在太阳周围的质点由于互相碰撞，向原始太阳的某一轨道面集中，而形成环绕太阳旋转的，包括地球在内的各个行星。
因单纯建立牛顿力学的基础之上，含有形而上学因素随着科学技术的进步，人们思想认识不断发展，太阳系演化学说40多种。
演化：在地球形成之后的漫长地质年代，地球逐渐冷却，内中的物质同时发生异作用。
使地球逐步分出了不同的圈层，地核、地幔和地壳。
三个圈层位于不同的深度，具有不同的物理性质。
深度越深，密度、压力和温度越高。
软流层：集中大量的放射性物质呈熔融状态，被认为是岩浆的发源地。
由地幔顶部和地壳的坚硬岩石组成了厚约为70—100km的岩石圈同时地球上还分异出了水圈和大气圈。
由于有了水、空气给生物的发生和发展提供了条件，形成了生物圈地球各圈层形成之后各个圈层之间并不是彼此独立，静止不变的，而是相互制约、相互渗透、相互影响、不断发展和变化的。
原始大气成分（H、He）→部分C、N、O→CH→→→环境问题的产生和发展环境：对某一生物主体而言，环境指的是那些影响该主体生存、发展和演化的外来原因和后天性的因素。
大气污染物在环境中的迁移转化
如果有一种以上的卤素，则断裂的是最弱的键。如CFCl3 (氟里昂-11) CF2Cl2(氟里昂-12)的光解：
CFCl3 h (175～ 227nm) CFCl2 Cl
CFCl3 h CFCl 2Cl CF2Cl2 h (175～ 227nm) CF2Cl Cl
污染大气中的基本光化学链：
NO2 h NO O
O O2 M O3 O3 NO NO2 O2
420 nm
(4) SO2对光的吸收 SO2的键能为545.1kJ/mol，相当于218nm光波能量， 吸
收光谱中呈现三条吸收带：340～400nm、 240～330nm 、 小于240nm；显然，240 - 400 nm的光不能使其离解，只能 生成激发态：
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。
HNO3 h HO NO2
HO CO CO2 H H O2 M HO2 M 2HO2 H 2O2 O2
产生过氧自由基和过氧化氢。
(有CO存在时）
(6) 甲醛的光离解
HCHO中H-CHO的键能为 356.5 kJ/mol，它对 240～360 nm 范围内的光有吸收，吸光后的光解反应为：
总之，实行清洁生产法：清洁的原料、清洁的生产过程、 清洁的产品。
这是联合国环境规划署于1989年提出的，以提高资源能 源利用率、减少污染物产生量为目标，核心是污染预防，变 传统的末端治理为全过程控制，即源消除法。
2.2大气中污染物的迁移和转化详解
海陆风对空气污染的影响有如下几种作用：
一种是循环作用。如果污染源处在局地环流之中,污染物就 可能循环积累达到较高的浓度.直接排入上层反向气流的污 染物,有一部分也会随环流重新带回地面,提高了下层上风 向的浓度.
另一种是往返作用。在海陆风输向海洋的污染物又会被发 展起来的海风带回陆地。
海风发展侵入陆地时,下层海风的温度低,陆地上层气流的 温度高,造冷暖空气的交界面上,形成一层倾斜的逆温顶盖, 阻碍了烟气向上扩散,造成封闭型慢烟型污染。
城郊风
在城市中，工厂企业和居民 要燃烧大量的燃料，燃烧 过程中会有大量热能排放 到大气中，于是便造成了 市区的温度比郊区高，这 个现象称为城市热岛效应。 这样，城市热岛上暖而轻 的空气上升，四周郊区的 冷空气向城市流动，于是 形成城郊环流。在这种环 流作用下，城市本身排放 的烟尘等污染物聚积在城 市上空，形成烟幕，导致 市区大气污染加剧。
地理地势
由于不同地形地面之间的物理性质存在着很大 差异,从而引起热状况在水平方向上分布不均 匀。 这中热力差异在弱的天气系统条件下就有可能 产生局地环流。
海陆风
海陆风
海洋和大陆的物理性质有很大差别,海洋由于有大 量水其表面温度变化缓慢,而大陆表面温度变化剧 烈.白天陆地上空的气温增加得比海面上空快,在海 陆之间形成指向大陆的气压梯度,较冷的空气从海 洋向大陆而生成海风.夜间却相反,由于海水温度降 低得比较慢,海面的温度较陆地高,在海陆之间形成 指向海洋的气压梯度,于是陆地上空的空气流向海 洋而生成陆风。
辐射逆温 平流逆温 地形逆温等
乱流逆温 下沉逆温 锋面逆温
辐射逆温
平静而晴朗的夜晚，地面因辐射而失去热量，近地气层冷却 强烈，较高气层冷却较慢，形成从地面开始向上气温递增的 现象。(是地面因强烈辐射散失而冷却降温所形成 )
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一、温度层结与大气污染物的迁移
（一）气温递减与温度层结
大气温度层结有四种类型： ①气温随高度递减，Γ＞0，称正常分布层结或递减层结;
② Γ = Γ d，称为中性层结;
③ Γ = 0，气温不随高度变化，称等温层结; ④ Γ＜0,气温随高度增加，称逆温层结。
一、温度层结与大气污染物的迁移 （二）大气稳定度
（二）大气稳定度
大气稳定度的判据
Γ =0.8 ℃ Γ =1
℃
Γ =1.2 ℃
12
12
Γ < Γd
Γ = Γd
Γ > Γd
一、温度层结与大气污染物的迁移 （三）逆 温
逆温：r＜0 , 即气温随高度增加而增加的现象称为逆温。 逆温层：出现逆温的大气层称为逆温层。
逆温高度与逆温强度：逆温层的下限称为逆温高度，上下限的 温度差，称逆温强度。
空气的运动
水平运动——风
垂直运动——对流
动力源：温度差异
第二节 大气中污染物的迁移
一、温度层结与大气污染物的迁移 二、风和湍流对大气污染物迁移的影响 三、其它气象因素对大气污染物迁移的影响 四、地理地势对大气污染物迁移的影响
一、温度层结与大气污染物的迁移 （一）气温递减与温度层结 （二）大气稳定度 （三）逆温
四、地理地势对污染物迁移的影响
（一）地形地物的影响
地貌（地面自然物和建筑物）影响风速和风向 故影响污染物的扩散。 山谷盆地，地形屏障影响，静风、小风比重大， 不利于大气污染物的扩散。 城市中的高层建筑物，在局部地区产生涡流，不 利于大气污染的扩散。
（二）局地环流的影响
海陆风的影响
由于陆地和海洋的热力差异而引起。发生在海陆交界地界，以小时为周期 的一种大气局地环流。造成污染物在海陆之间反复运移，影响扩散 。
（二）局地环流的影响 山谷风的影响
山谷风对污染物输送有明显的影响。吹山风时排放的污染物向外流出，若不久 转为谷风，被污染的空气又被带回谷内。特别是山谷风交替时，风向不稳，时 进时出，反复循环，使空气中污染物浓度不断增加，造成山谷中污染加重。
（二）局地环流的影响
城郊风的影响
由城市温度差引起的局地风。 由于城市温度经常比郊区高，气压比郊区低，所形成的一种从周围郊区吹 向城市的局地风。又称城市热岛环流。
污染物在大气中的迁移与大气稳定度有密切的关系，大气稳定度是 指在垂直方向上大气稳定的程度。
大气稳定度的含义 假如一空气块由于某种原因受到外力的作用，产生了上升或下 降运动，但外力去除后，可能发生三种情况： 气块减速并返回原位，则大气稳定; 继续加速或下降，则不稳定;
停止或作等速运动，则中性。
（二）大气稳定度
大气稳定度的判据
大气稳定度可根据气温垂直递减率Γ和干绝热垂直递减率Γ d来判断
Γ < Γd时，大气处于稳定平衡状态; Γ > Γd时，大气处于不稳定状态； Γ = Γd时，大气处于中性平衡状态。
在大气污染问题研究中特别引人注目 。
Γ < Γd时,大气非常稳定，最不利于污染物扩散，因此这种层结
第二节 大气污染物的迁移
四、地理地势对污染物迁移的影响
（一）地形地物的影响 （二）局地环流的影响
海陆风的影响 山谷风的影响 城郊风的影响
地形地势对大气污 染物的迁移和浓度分 布有重要影响。地形 地势千差万别，但对 大气物迁移扩散的影 响其本质上都是通过 改变局部地区（流场 和温度层结等）气象 条件来实现的。
三、其它气象因素对污染物迁移的影响 天气形势的影响
天气形势是指大范围气压分布的状况。
高压控制 小风速、稳定 层结（逆温） 不利于迁移
天 气 形 势 雾的影响
低压控制
风速较大、 大气不稳定、 伴有降水
有利于迁移
雾像一顶盖子，不利于迁移，加剧空气污染状况。
降水的影响
各种形式的降水，特别是降雨，能有效地吸收、淋洗空 气中的各种污染物，减轻大气污染程度。
一、温度层结与大气污染物的迁移
Γ > Γd，大气不稳定，
利于迁移
温度层结
决定
大气稳定度
Γ =Γd，大气中性稳定，
介于二者之间
Γ ﹤ Γd，大气稳定，
湍流强度
影响
Γ ﹤ 0，逆温，
不利于迁移
造成 严重污染
污染物迁移
大气非常稳定， 十分不利于迁移
二、风和湍流的影响 （一）风的影响
污染系数= 风-----空气的水气污染物的迁移
（一）气温递减与温度层结
温度层结:垂直方向上的温度分布，称为大气温度层结。 气温垂直递减率（γ或Γ） ：大气垂直方向上每升高100米温度 的降低值。（ ℃／l00m） 干绝热垂直递减（γd或Γd ）：干空气（气团）在绝热升降过程 中每变化单位高度（通常取100米）空气（气团）自身温度的 变化值。 表示干空气的热力学性质，是一个气象常数，Γd=0.98℃／ l00m。而Γ是实际环境气温随高度的分布，因时因地而异。
（二）湍流的影响
不同情况下的最大混合层高度
Γ Γd Γd Γ Γd Γ
最大混合层高度 的日变化与季节变化
二、风和湍流的影响
风可使污染物向下风向扩散，湍流 可使污染物向各方向扩散。
风 湍流
风速越大，湍流越强，污染物的扩散 速度就越快，污染物浓度就越低。
风和湍流是决定污染物在大气中扩散稀释最直接最本质的因素。
热力湍流（乱流）：也称对流，起因于地表面温度与地 表面附近的温度不均一，近地面空气受热膨胀而上升， 随之上面的冷空气下降，从而形成垂直运动。
湍流是大气污染物扩散的主要原因。
（二）湍流的影响 最大混合层高度
气块浮力加速度方程：
气块上升过程中气体温度下降并最终达到与外界气体温 度一致，当受热气块会上升至T′=T 时，气块与周围大气达 到中性平衡，气块停止上升，这个高度定义为对流混合层上 限，或称最大混合层高度。
（三）逆 温
（三）逆 温
辐射逆温：在晴朗无风或小风的夜晚，由于强烈的有效辐射， 使地面和近地层大气强烈冷却降温，上层降温较慢而形成上暖 下冷的逆温现象。
辐射逆温
（三）逆 温
下沉逆温：由于空气下 沉压缩引起的增温作用， 使下沉运动终止的高度 上出现逆温，一般多发 生在高压区。
逆温对大气污染物扩散的影响 逆温层对空气的垂直对流运动的发展是巨大的障碍，如 同盖子，对污染物的扩散起阻挡作用，故称它为阻挡层。 阻挡层的存在严重阻碍了地面带有污染物的气团的上升运 动，使大气污染物停滞在接近地面的大气层中，加剧大气 污染的程度。
热岛环流对扩散的影响：使城区大气中的污染物难以扩散。
本节复习思考题
1、决定污染物在大气中扩散稀释最直接最本质的气象因素 是什么? 2、解释名词：气温垂直递减率 干绝热递减率 逆温/逆温层 3、大气稳定度的判断 4、什么是辐射逆温?逆温现象对大气污染物扩散的影响 5、试分析影响大气污染迁移的主要因素。 6、简述海陆风、山谷风、城郊风对大气污染物扩散的影响。
输送作用---污染物向下风向输送，风向影响着污染物的迁 移方向。
稀释作用---风速大小决定着污染物的迁移和稀释的速度， 影响着污染物的输送距离。 风向频率---某方向的风占全年各风向总和的百分率。
二、风和湍流的影响
（二）湍流的影响
湍流-----大气的无规则运动 。 动力湍流（乱流）：也称湍流，起因于有规律水平运动 的气流遇到起伏不平的地形扰动所产生，它们主要取决 于风速梯度和地面粗糙等。
目 录 第一节 大气的组成及主要污染物(不讲)
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
第二节 大气中污染物的迁移
决定大气污染程度的因素
源参数 气象条件
通过影响大 气中污染物的 迁移而影响局 地大气环境污 染状况。
下垫面状况
第二节 大气中污染物的迁移
迁移 原因
污染物由于空气的运动而使其传输和分散的过程。
Environmental chemistry in Atmosphere
…...
我们离不开大气 ，如 同鱼儿离不开水。
2 kg 1 kg 13.6 kg（10 m3）
第二章 大气环境化学
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、反应机制和变化规律，探 讨大气污染对自然环境的影响等。