大气中含卤素化合物

危害
• CF4、C2F6和C4F10具有很强的温室效应，在大气中的寿命相当长， 分别为50000、10000和2600年。SF6的温室效应更强。它具有阻 止高温熔化态的镁铝被氧化的特性。 • 铝产生的最大的CF4、C2F6排放源，PFCs的排放主要来自冶炼铝的 过程，其他过程的排放量只占总排放量的1%。镁生产时，为了防 止镁的氧化，在铸锭的过程中要在镁液表面抛撒SF6，使用多少 就会排放多少。
三、其他含氯化合物
• 大气中含氯的无机物主要是氯气（Cl2）和氯化氢（HCl）。 • 源：Cl2主要有化工厂、塑料厂、自来水净化厂等产生，火山活动 也排放一定量的Cl2（约760万吨/年）。氯气的环境本底浓度（体 积分数）为16×10^-9~95×10^-9（美国），一般情况下在大气中 的浓度很低，对动植物危害不大。 • HCl主要来自于盐酸制造、废物焚烧等。其环境本底浓度（体积分 数）为1.3×10^-9~5×10^-9（太平洋上空）。 • 危害（及汇）：HCl在空气中可形成盐酸雾，出硫酸和硝酸外，盐 酸也是构成酸雨的成分。
危害
• CFCs的浓度增加具有破坏平流层臭氧和影响对流层气候的双重效 应。
• 大气监测表明，大气中氟利昂类物质浓度已经建环，但其替代物 的浓度却不断上升。据有关资料报道，近几十年来，向大气层排 放的CFCs量激增，如CFC-11，1961年的年产量约为6万吨，1974年 增至37万吨，CFC-12则由11万吨增至45万吨。目前，全世界每年 对CFCs的使用量已超过100万吨。
大气中 含卤素化合物
大气中以气态存在的含卤素化合物
• 卤代烃
• 氟氯烃类 • 其他含氯化合物
• 含氟化合物
• Baidu Nhomakorabea溴化合物
一、卤代烃
• 大气中卤代烃包括卤代脂肪烃和卤代芳烃。其中一些高级的卤代 烃，如有机氯农药DDT、六六六以及多氯联苯（PCBs）等以气溶 • 胶形式存在，两个碳原子或两个碳原子以下的卤代烃呈气态。 • （一）概述
• 性质及危害：卤代烃不溶于水，脂溶性强，具有破坏肝脏，诱发 癌变的危害。
二、氯氟烃类
• 含氟氯烃类是指含有氟、氯、碳，有时也含有氢的化合物。 • 近年来，在大气污染问题中，特别引起关注的是含氯氟烃类或称氟利昂 类（CFCs）化合物，其中最重要的是一氟三氯甲烷（CFC-11或F-11）和二 氟二氯甲烷（CFC-12或F-12）。他们目前正广泛用于制作制冷剂、气溶胶 喷雾剂、电子工业的溶剂、制造塑料的泡沫发生剂和消防灭火剂等。 • 源和汇：①他们能透过波长大于290nm的辐射，故在对流层不发生光解 反应；②氟氯烃类与OH的反应为强吸热反应，故在对流层难以为OH氧化； ③氟氯烃类不溶于水，故不易被降水清除。由人类活动排入对流层的氟 利昂类化合物不易在对流层去除，他们唯一的去除途径是扩散至平流层， 并在平流层进行光分解。例如： • CFCl3 + hv(λ = 175~220 nm )→ CFCl2 + Cl
五、含溴化合物
• 大气中含溴化合物的浓度还在上升，主要原因甲基溴（CH3Br） 的贡献。CH3Br大约一半来源于认为活动（如熏蒸和生物质燃 烧），另一半来自生物活动等天然过程。 • 大气中含卤素化合物的源、汇和他们的循环如图。由图可见，对 于卤素化合物，尤其是HCl，海洋是一重要的源，全球的环境浓度 受其制约；但陆地排放，如火山、燃烧过程、工业过程等也很重 要，有时会控制区域性浓度水平。海盐气溶胶会与城市气态污染 物相作用，释放出NO2Cl、NOCl、Cl2甚至气态NaCl等，海盐气溶 胶往往是大气颗粒物中Cl¯的来源。
• 例如：炼铝厂大量使用萤石作为原料，萤石在高温处理时发生以下反应：
• 2CaF2 + SiO2 → SiF4 + 2CaO ; SiF4 + H2O → SiO2 + HF
• 即有大量的氟化硅和氟化氢进入大气。 • 又如：磷肥厂大量使用磷矿石[3Ca3(PO4)2· CaF2]为原料，磷矿石在用硫酸处理时产生HF、 SiF4和H2SiF6，并排入大气。 • 浓度氟化物的浓度往往很高，如铝矿附近HF的浓度可达240×10^-9~270×10^-9（体积分 数），而据1960年报道HF的全球环境本底浓度低于1×10^-9（体积分数）。
四、氟化物
• 主要物质：氟化氢（HF）、氟化硅（SiF4）、氟硅酸（H2SiF6）、氟（F2）、全氟代烃类 （CF4、CF3CF3）和六氟化硫（SF6）等。
• 源：氟在地壳中的丰度为0.066%，主要以化合态存在，主要矿物油萤石（CaF2）、冰晶石 （Na3AlF6）和磷灰石[Ca5(PO4)3F]。大量以土为原料的陶瓷，砖瓦等工业以及燃煤量大的 工业亦排放较多的氟化物。
END
谢谢
• 源：甲基氯（CH3Cl）、甲基溴(CH3Br)、和甲基碘(CH3I)由天然过 程产生，主要来自于海洋，它们在对流层中会发生化学反应。 • 汇：Ch3Cl和CH3Br可以和OH自由基反应，它们在大气中的寿命分 别为1.5a和1.6a。
• 低级卤代烃：三氯甲烷（CHCl3）、氯乙烷（CH3CCl3）、四氯化 碳（CCl4）、氯乙烯（C2H3C1）、氯氟甲烷（CFM）等是重要的 化学溶剂，也是有机合成工业的重要原料和中间体。 • 这些卤代烃主要来自人为源，是在生产和使用过程中因挥发而进 入发起。海洋也排放相当量的三氯甲烷。 • 汇：对流层中的三氯甲烷和氯乙烯等可通过与OH自由基反应，转 化成HCl，经降水去除。如：