环境学概论第二章大气环境
第二章 环境学大气环境
大气各组成成分的作用
大气组成 干 主要 N2 洁 成分 O2 空 气 次要 CO2 成分 O3
主 要 作 用
生物体的基本成分 维持生物活动的必要物质 植物光合作用的原料；对地面保温 吸收紫外线，使地球上的生 物免遭过量紫外线的伤害 成云致雨的必要条件
水
汽
成云致雨的必要条件，对地面保温作用
固体杂质
第二节 大气污染及污染源
主要大气污染物的来源(部分)
自 污染物 名 称
SO2
然
排
放
排放源
火山活动
排放量 t/a
未估计
人 类 活 动 排 放 排放源 排放量 t/a
煤和油的 6 146*10 燃烧 化学过程 污水处理 3*106
大气中 背景浓度
0.2ppb 0.2ppb
火山活 动、 H2 S 沼泽中 的生 100*106 物作用 森林火 灾、 CO 海洋、 萜稀 3*106 反应 NO: 土壤中 的细 430 *106 NO-NO2 NO2: 菌作用 658*106
平流层
• 主要成分：臭氧 • 范围： 对流层顶50-55km • 主要特点：1 随高度增加而升高。 2 气流以平流运动为主,天气晴 朗，能见度好。有利于飞机飞行。 3 人类生存环境的天然屏障。
散逸层
电 离 层
地球束缚引力小 空气质点往外跑 中间层顶到五百 氧原吸紫增温快
热成层
中间层 平流层 对流层
（四）碳氧化物
1、一氧化碳 大气中CO来源于燃料的燃烧。而由汽车 尾气中的CO造成的大气污染已引起世界各国 的重视。
值得注意的是一氧化碳的另一人工源是 吸烟排出的烟气。吸烟者吸入的CO远高于不 吸烟者，尤其是吸过滤嘴香烟的人。
环境学概论(刘培桐)第一、二章知识要点
《環境學概論》知識總結第一章绪论一、名词解释1、环境:是以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和发展的物质条件的整体，包括自然环境和社会环境。
2、聚落环境:是人类有计划、有目的地利用和改造自然环境而创造出来的生存环境。
3、城市环境:是人类利用和改造环境而创造出来的高度人工化的生存环境。
4、环境问题:是指由于人类活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化，以及这种变化反过来对人类的生产、生活和健康的影响问题。
包括原生环境问题和次生环境问题。
5、环境保护:指人类为解决现实的和潜在的环境问题，维持自身的生存和发展而进行的具体实践活动的总称。
6、环境科学：是一门研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用关系，寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法的科学。
7、环境自净能力：当污染物进入环境后，因大气、水、土壤等环境要素的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等物化和生化作用，使污染物的浓度和毒性逐渐自然降低的现象称为环境自净能力。
二、简答1、环境科学的主要任务：①探索全球范围内环境演化的规律，了解人类环境变化的过程、环境的基本特性、环境结构和演化机理等，以便应用这些认识使环境质量向有利于人类的方向发展，避免对人类不利的变化；②揭示人类活动同自然环境之间的关系，以便协调社会经济发展与环境保护的关系，使人类社会和环境协调发展；③探索环境变化对人类生存的影响，发挥环境科学的社会功能，探索污染物对人体健康危害的机理及环境毒理学研究，为人类正常、健康的生活服务；④研究区域环境污染综合防治的技术措施和管理措施。
2、环境科学的基本任务：揭示人类-环境系统的实质，研究人类-环境系统之间的协调关系，掌握它的发展规律，调控人类与环境之间的物质和能量交换过程，以改善环境质量，造福人民，促进人类与环境之间的协调发展。
3、理论环境学的主要任务：运用有关的现代科学理论，总结利用和改造环境正反两方面的经验，继承和发展有关的环境科学理论，以建立与现代科学技术发展水平相适应的环境科学的基本理论。
《大气环境学》概论
（2）化学模拟：烟雾箱等 （3）数学模拟：计算机模拟
五、大气环境学展望
大气环境的监测技术
包括先进和现代化的探测技术，优先发展卫星、遥感遥测及特殊 项目的直接测量等。全国和全球逐步建立大气环境监测和数据积 累分析系统。
大气污染规律及防治技术
新的大气污染问题，如氮氧化物和臭氧的影响，有毒和致癌物质 的污染，污染物跨国家、跨洲际的输送，平流层大气污染，沙尘 暴的危害，粒子和放射性物质的中远距离输送等……
大气环境学
课程内容：
第一章 绪论 第二章 大气及湍流 第三章 大气动力学基本特征 第四章 平原地区的大气扩散 第五章 特殊条件下的大气扩散 第六章 城市的大气扩散
其 他：大气环境酸化、气候变化、沙尘暴、雾霾等 交流讨论
第一章 绪 论
一、研究对象
大气环境学是近代大气科学的一个重要分支学科， 亦是环境科学研究和应用的一个重要领域。
研究物质和能量在大气圈中，特别在行星边界层中 的水平和垂直分布、变化和运动规律的科学。
着重于物质和能量在近地面大气层迁移、转化的特 殊规律，包括各种物理和化学过程。
各种物化过程对生态系统和人群健康的影响，及其 控制和预防途径。（本课程从略）
大气环境学主要包括以下内容：
大气环境状态及其演化规律 大气环境污染及其控制 大气环境中物质的迁移转化规律 大气环境评价和管理 大气环境与人类和生态系统的相互影响
（1）气温随高度增加而降低
高度每增加l00m，气温约下降0.65℃。
（2）空气具有强烈的对流运动
天气变化复杂。
根据影响大气运动的作用力，分两个亚层：
行星边界层（地表至1～2km高度）
环境学概论第二章 大气环境
大气污染对植物的危害:
急性危害、慢性危害、不可见危害。
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大气污染对植物的危害:
1、二氧化硫 症状：在各种植物叶片的叶脉间出现伤斑， 伤斑由漂白引起失绿，逐渐呈棕色而坏死。产生 伤斑的叶片首先是功能叶片，危害严重时，其他 叶片也受损害。 反应灵敏的植物：大麦、小麦、棉花、大豆、
三、创造性思维专题训练
1.缺点列举训练
雨鞋的缺点：
（1）颜色太单调，多半是黑色的；
（2）样式太老式；
（3）不透气，夏天穿雨鞋脚容易出汗；
（4）冬天穿雨鞋，会冻伤脚；
（5）鞋底太软，鞋跟容易磨损；
（6）鞋面太软，打弯处容易折坏。
……
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三、创造性思维专题训练
2.希望点列举训练 什么样的儿童服装才理想？ 不容易脏； 不容易被划破； 不容易皱； 黑夜里能发光； 冬暖夏凉； 颜色可辨，面料更柔软； 样式可随意调整……
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三、创造性思维专题训练
3.展开性思维训练 （1）材料展开 回形针的用途： 把纸张别在一起； 坐钥匙圈； 坐鱼钩； 做头发夹； 在地上挖小坑、画图、写字等； 把一端拉开，可在纸上扎孔……
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三、创造性思维专题训练
（2）功能展开 锻炼身体： 进行长跑； 进行短跑； 做操； 举哑铃； 跳高； 游泳……
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第四节 大气污染物的扩散
主要内容 1.掌握影响大气污染物扩散的气象因素； 2.掌握气温垂直递减率、干绝热递减率和
逆温的概念； 3.了解逆温的分类； 4.掌握下垫面的概念；
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一、影响大气污染物扩散的气象因素
(一)风
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煤炭型 、石油型 、混合型和特殊型。 3、按污染物的化学性质及其存在的大气环境状况
《环境科学概论II》课程教学大纲
环境科学概论IIGeneral of environmental science II一、课程基本情况课程类别：专业任选课课程学分：2学分课程总学时：32 学时，其中讲课：32学时课程性质：选修开课学期：第5学期先修课程：无机化学，有机化学适用专业：大气环境、生态学教材：郑有飞主编，环境科学概论，气象出版社，2011开课单位：应用气象学院生态系二、课程性质、教学目标和任务环境科学是一门新兴的边缘科学，是针对当前世界面临的重大环境问题而发展起来的。
本课程以人类生态系统的基本原理为基础，着重阐述环境问题的发生，发展；探讨人类活动对多环境要素的影响。
特别是大气﹑水﹑土壤﹑生物等环境要素的影响；以及污染物在环境中的迁移转化规律。
介绍了城市环境﹑环境质量的评价﹑区域环境以及人口﹑能源﹑资源与环境等问题。
因为是概论性的，故本课程涉及的内容主要介绍环境学中的基本概念，基础理论和研究方法。
课程内容包括十二章，其中第一章集中讲解环境学基础理论，集中讲述环境规律、环境科学、环境学的基本概念，首次系统阐述了环境基本规律、环境学四项基本原理和环境科学的内涵与外延。
第二到第十二章分别从大气环境、水环境、土壤环境、固体废弃物环境、全球环境、人口与环境和可持续发展等十个方面多方位、多层次、多角度地展示人类与环境之间的相互作用，使学生在学科基础知识的学习中体验、领悟环境学基本原理，加深和巩固对环境学基本理论的理解。
三、教学内容和要求第1章绪论（2学时）（1）掌握环境、环境问题、环境保护、环境科学等基本概念（2）熟悉环境科学的性质、研究对象和任务（3）了解环境问题的产生、环境科学的由来及其发展过程重点：环境的概念；环境问题的概念和分类；环境科学的由来难点：环境科学研究的组成和分支第2章大气环境（5学时）（1）掌握大气的构成及主要组成；大气污染的来源；主要大气污染物及大气污染类型（2）理解大气污染的危害；大气光化学特性；硫氧化物及氮氧化物的化学转化；光化学烟雾的形成机理（3）了解大气环境中污染物大气污染物的扩散、综合防治与管理重点：大气环境结构和组成，大气污染的来源、类型、危害，主要大气环境问题的形成机理难点：大气的温度场；大气水平运动的受力情况；湍流运动的要素及形成原因；无界大气的扩散模式；有界大气的扩散模式；扩散参数的确定；大气污染物控制技术(如烟尘控制技术、二氧化硫控制技术、汽车尾气的催化净化)及综合防治与管理技术第3章水环境（4学时）（1）掌握水环境概念、水体污染的来源及主要污染物；水体污染的危害；（2）理解天然水的循环；水体中耗氧有机物的降解及水体的富营养化过程；重金属在水体中的迁移转化（3）了解污染物在水体中的扩散、转化和迁移；水体污染控制及管理技术重点：污染物在水体中的扩散、在水体中的转化，水体富营养化过程；理解重金属在水体中的迁移转化难点：河流水体污染物扩散的稳态解；河流水质模型第4章土壤环境（3学时）（1）掌握土壤污染的概念；土壤污染的危害；污染物的来源及种类（2）理解土壤的组成和物理化学性质；土壤污染发生类型（3）了解土壤污染的治理；重金属对土壤的污染；化学农药对土壤的污染重点：土壤的组成和物理化学性质；土壤污染的概念；土壤污染发生类型难点：土壤中重金属的来源、背景值及其迁移转化；农药在土壤中的迁移、降解及残留第5章固体废物与环境（2 学时）（1）掌握固体废物的定义、固体废物的来源、分类、污染途径及危害（2）理解固体废物资源化、资源化系统（3）了解固体废物综合处理意义、原则及处理系统的分类。
《环境学概论》习题+答案
《环境学概论》习题+答案第一章绪论名词说明1、环境：是以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和进展的物质条件的整体，包括自然环境和社会环境。
2、聚落环境：是人类有打算、有目的地利用和改造自然环境而制造出来的生存环境。
3、都市环境：是人类利用和改造环境而制造出来的高度人工化的生存环境。
4、环境问题：是指由于人类活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化，以及这种变化反过来对人类的生产、生活和健康的阻碍问题。
5、环境爱护:指人类为解决现实的和潜在的环境问题，坚持自身的生存和进展而进行的具体实践活动的总称。
6、环境科学：是一门研究人类社会进展活动与环境演化规律之间相互作用关系，寻求人类社会与环境协同演化、连续进展途径与方法的科学。
7、生物监测：确实是利用生物对环境中污染物质的反应，即利用生物在各种污染环境下所发出的各种信息，来判定环境污染状况的一种手段。
简答〔色：考过；色：不考〕1、环境科学的要紧任务探究全球范畴内环境演化的规律；揭示人类活动同自然生态之间的关系；探究环境变化对人类生存的阻碍；研究区域环境污染综合防治的技术措施和治理措施。
2、环境科学的差不多任务揭示人类-环境系统的实质，研究人类-环境系统之间的和谐关系，把握它的进展规律，调控人类与环境之间的物质和能量交换过程，促进人类与环境之间的和谐进展。
3、都市化对大气环境的阻碍改变了下垫面的组成和性质；改变了大气的热量状况排放各种污染物；都市热岛4、都市化对水环境的阻碍对水量的阻碍：对水质的阻碍：地面下沉5、生态学在环境爱护中有哪些应用环境质量的生物监测与生物评判阐明污染物质在环境中的迁移转化规律利用生态系统的自净能力排除环境污染为环境容量和环境标准的制定提供依据生物资源的利用、爱护与生态平稳的再建6、生物监测及其特点生物监测：确实是利用生物对环境中污染物质的反应，即利用生物在各种污染环境下所发出的各种信息，来判定环境污染状况的一种手段。
优点：能够反映环境中各种污染物质的综合阻碍和环境污染的历史状况，更能接近实际。
环境科学概论-大气环境_OK
0.28 10-4
主要来源
生物活动
生物活动，光化学
生物
人类活动，光化学
光化学，雷电、人类活动
光化学
生物活动
光化学
光化学
人类活动、光化学，火山爆发
人类活动、生物活动、光化学
人类活动、生物活动
光化学
光化学
18
人类活动
人类活动
大气的组成
大气的结构
4、热层（Thermosphere）：
此外，在高纬度地区的晴夜，在热层中可以出现彩色
的极光。
这可能是由于太阳发出的高速带电粒子使高层稀薄的
空气分子或原子激发后发出的光。这些高速带电粒子在
地球磁场的作用下，向南北两极移动，所以极光常出现
在高纬度地区上空。
12
“极光”现象
13
14
大气的结构
37
二氧化硫
38
② 氮的氧化物
➢NOX是NO、NO2、N2O、NO3、N2O4、N2O5等的总称，造成大
气污染的NOX最主要是NO和NO2。
➢氮氧化物来源：主要来源于人类生产生活活动，以汽车尾3气9 排 放造成的污染最为严重。
氮氧化物危害：
1）氮氧化物可以转化为硝酸，是形成酸雨主要物质之一
2）是形成光化学烟雾的重要物质
• 轻雾或霭：是液体颗粒,水平能见度在1千米～20千米的
• 雨：100μm-6mm
• 水平能见度小于10千米，且是灰尘颗粒造成的，就是霾或 灰霾
• 水分含量达到90％以上的叫雾，水分含量低于80％的叫霾。 80％～90％之间的，是雾和霾的混合物
• 3) 化学粒子：大气中由于化学过程产生的固体或液态颗粒
第二章大气环境(1)
来源
CH4的转化
天然源
CO
海水中CO的挥发、植物排放、叶绿素光解、森林火灾、
农业废物焚烧
人为源：不完全燃烧（汽车尾气为主80%）
第二章大气环境(1)
§2.2 大气污染和污染物
(4) 碳的氧化物
CO 无毒气体 CO2 引起温室效应
来源
海洋脱气
天然源 CH4的转化
CO2
动植物呼吸
人为源：矿物燃料的燃烧
第二章大气环境(1)
§2.2 大气污染和污染物
(1) 气溶胶(aerosol)状态污染物 总悬浮颗粒物（total suspended particles;TSP） 飘尘(floating dust) 降尘(falling dust) 可吸入粒子(inhalable particle; IP)
PM10
式(1)为初级
过程
式(2)和式(3)
M
为次级过程。
第二章大气环境(1)
§2.3 大气环境中污染物的化学转化
一、大气光化学特性 二、硫氧化物在大气中的光化学转化 三、氮氧化物在大气中的光化学转化 四、大气污染“光化学烟雾”的形成
第二章大气环境(1)
§2.3 大气环境中污染物的化学转化
二、硫氧化物在大气中的化学转化
第二章大气环境(1)
大气污染化学问题包括哪些？
光化学烟雾 酸雨
臭氧层的变化
气体硫化物污染 氮的氧化物污染
第二章大气环境(1)
§2.3 大气环境中污染物的化学转化
一、大气光化学特性 二、硫氧化物在大气中的光化学转化 三、氮氧化物在大气中的光化学转化 四、大气污染“光化学烟雾”的形成
第二章大气环境(1)
向大气排放的污染物
环境学概论 2大气污染
1980 美国 英国 德国 法国 日本 中国 2378 490 335 126
1990 2106 375 563 120 88 1495 1037（2008） 52（2008） 55.8（2006） 51.4（2006） 84（2006） 2321（2008）
中国“酸雨污染控制区” 和“SO2排放控制区”
2、北美 1974年和以后北美证实在美国东北部 和与加拿大交界地区亦发现大面积酸 雨区域，几乎北美有三分之二陆地面 积受到酸雨威胁，降水pH值为4.0~4.5， 最低值出现过3.2。美国的酸雨自西向 东逐渐加重。
3、亚洲
70年代首先在东亚日本、韩国发现大面积 酸雨 中国是燃煤大国，随着燃煤量的增加，SO2 的排放量也不断增长。1995年我国SO2排放 量达到2370万t，已超过美国，成为世界最 大的SO2排放国。我国的酸雨污染十分严重.
酸雨为何界定为pH5.6 ？
在清洁的大气中，可溶于水且含量比 较大的酸性气体是CO2。如果只把CO2 作为影响天然降水 pH 的因素，与纯水 的平衡如下：
各组分在溶液中的浓度为：
按电中性原理有： [H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-] 将 [OH-] 、 [HCO3-] 、和 [CO32-] 代入上 式，得：
称为碳氢化合物。 主要来自燃料的不完全燃烧（尤其 是汽车尾气）、石油冶炼和有机物 的挥发 • 参与光化学烟雾的形成
（三）大气污染物浓度表示方法
1）体积浓度：单位体积大气所含污染物 的体积数。ppm、ppb、ppt 2）质量浓度：单位体积大气所含污染物 的质量数。mg/m3、ug/m3
22.4 3 x( ppm ) y( mg / m ) M
环境学概论(2章)
大气质量在垂直方向的分布
一、大气的结构
根据大气在垂直方向上的温度、化学成分、荷电等物 理性质以及大气垂直运动状况等，可将大气圈分成5层：
1、对流层 2、平流层
大气 结构
3、中间层
4、热成层 5、逸散层
大气结构
6
（一）对流层
对流层是大气的最低层，其厚度随纬度和季节而变化。
低纬度 17--18Km 中纬度 10--12Km 高纬度 8--9Km
主要用于制冷剂、溶剂、喷雾器的推进剂和 塑料起泡剂等。 CFCs 是温室气体的重要成分之一； CFCs 在平流层紫外线作用下破坏臭氧层。
无机硫化物形式存在
硫在燃烧中可以 有机硫化物形式存在
无机硫的氧化：
4FeS2 + 11O2 有机硫的氧化： CH3CH2CH2SH 2H2S + 3O2 H2S + 2H2 + 2C +C2H4 2H2O + 2SO2 2Fe2O3 + 8SO2
3、氮的氧化物（含氮化合物）
造成大气污染的NOX主要是指NO和NO2，另有N2、 N2O5、NH3以及它们经过各种大气反应而形成的硝酸 盐、亚硝酸盐（酸雨成分）、盐和过氧乙酰硝酸酯 （PAN—光化学烟雾成分）。 大气中NOX的人为源主要是燃料燃烧。
大气污染是指大气中一些物质的含量达到有害的程度以至破坏人和生态系统的正常生存和发展对人体生态和材料造成危害的现大气循环化学反应生物活动物理沉降输入速率输出速率由于自然环境所具有的物理化学和生物作用过程自然净化作用天然污染源造成的大气污染经过一定时间后会得到恢大气污染主要是指人类活动造成的但大气污染决不仅仅局限于城市或工业区污染物最终会扩散到整个大气层
关于温室效应
环境科学概论知识点总结
环境科学概论第一章绪论概念：环境：指以人类为主体①外部世界，环境就是人类生存环境，指①是环绕于人类周围①客观事物①整体，它包括自然环境，也包括社会环境。
或者为指围绕着人群空间，以及其中可以直接、间接影响人类生活和发展①各种自然因素和社会因素①总体。
环境法中①环境：指影响人类生存和发展①各种天然①和经过人工改造①自然因素①总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。
环境科学：以“人类-环境”系统为其特定①研究对象，它是研究“人类-环境”系统①发生和发展、调节和控制以及改造和利用①科学。
其目①在于探讨人类社会持续发展对环境①影响及其环境质量①变化规律，从而为改善环境和创造新环境提供科学依据。
环境要素：又称环境基质，是指构成人类环境整体①各个独立①、性质不同①而又服从整体演化规律①基本物质组成。
环境问题：指自然过程突变或人类活动引起①环境破坏和环境质量变化，以及由此给人类生产、生活和健康带来①不利影响。
其原因是人类认识①局限性和环境①复杂多变性。
原生环境问题：又称第一类环境问题，是指由于自然环境自身变化引起①，没有人为因素或人为因素很少①环境问题。
次生环境问题：又称第二类环境问题，是指由于人为因素所造成①环境问题。
第二章大气环境概念：干结空气：大气中除去水汽和固体杂质以外①整个混合气体。
主要成分是氮气（78.09%）和氧气（20.94%）。
其次是氩气（0.934%体积）和二氧化碳（0.033%体积）。
空气中水①体积百分含量在0.1-0.5%之间，其余①大气成分为稀有气体。
大气污染：指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够①浓度，达到了足够①时间并因此而危害了人体①舒适、健康和福利或危害了环境①现象。
大气污染源：指向大气环境排放有害物质或对大气环境产生有害影响①场所，设备和装置。
包括：天然源（指自然界自行向大气环境排入污染物①污染源。
环境科学概论知识点总结
环境科学概论第一章绪论概念：环境：指以人类为主体的外部世界，环境就是人类生存环境，指的是环绕于人类周围的客观事物的整体，它包括自然环境，也包括社会环境.或者为指围绕着人群空间，以及其中可以直接、间接影响人类生活和发展的各种自然因素和社会因素的总体.环境法中的环境:指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体,包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。
环境科学：以“人类—环境”系统为其特定的研究对象，它是研究“人类—环境”系统的发生和发展、调节和控制以及改造和利用的科学。
其目的在于探讨人类社会持续发展对环境的影响及其环境质量的变化规律，从而为改善环境和创造新环境提供科学依据。
环境要素:又称环境基质，是指构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本物质组成。
环境问题:指自然过程突变或人类活动引起的环境破坏和环境质量变化，以及由此给人类生产、生活和健康带来的不利影响。
其原因是人类认识的局限性和环境的复杂多变性。
原生环境问题:又称第一类环境问题，是指由于自然环境自身变化引起的，没有人为因素或人为因素很少的环境问题.次生环境问题:又称第二类环境问题，是指由于人为因素所造成的环境问题。
第二章大气环境概念:干结空气：大气中除去水汽和固体杂质以外的整个混合气体.主要成分是氮气（78.09％)和氧气(20。
94％)。
其次是氩气（0。
934%体积)和二氧化碳(0.033％体积）。
空气中水的体积百分含量在0。
1-0.5％之间，其余的大气成分为稀有气体。
大气污染：指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度,达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。
大气污染源：指向大气环境排放有害物质或对大气环境产生有害影响的场所,设备和装置。
包括：天然源（指自然界自行向大气环境排入污染物的污染源。
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（二）几种常用的大气扩散模式
1．高架连续点源
地面上任一点的浓度 z=0：
2．地面连续点源：He=0
3．有效源高He：
He=Hs+ΔH
Hs－烟囱（或排放筒）本身的高度 ΔH－烟气抬升高度(由霍兰德〈Holland〉公式计算
补充：大气污染的危害
1、大气污染对人体健康的危害(表)
大气污染物侵入人体主要有三条渠道： a、呼吸道吸入；b、随食物和饮水摄入； c、体表接触侵入 污染物对健康的影响随污染物质强度、感染时间以及 人体健康状况而异。
光化学烟雾的形成过程是由一系列复杂的链式反应组成的， 是以NO2光解生成O的反应为引发，导致了O3的生成；碳氢化合 物的存在打破了NO2的光解循环，生成了重要的自由基(HO2和 RO2)，促使NO向NO2快速转化；NO2继续光解产生O3，同时 在转化过程中产生的自由基又继续参与反应生成更多的自由基。 如此循环直到NO或碳氢化合物消失为止。所产生的醛类、O3、 PAN等二次污染物是最终产物。
3.光化学烟雾的形成条件 P35
位置条件：太阳天顶角θ< 60° A 地理条件 时间条件：夏季中午前后
天气条件：晴朗，高温、低湿、逆温
在副热带高压控制地区的夏季和早秋季节为光化学 烟雾发生的有利季节
B 污染源条件 以石油为动力燃烧的工厂 汽车排气
4.光化学烟雾的危害
A 危害健康
ａ刺激眼睛和呼吸道粘膜 ｂ使哮喘病增多 ｃ引起潜在性的全身影响
其它因素：污染物的性质和成分；污染源的几何形状 和排放方式
一、气象条件
1.热力因子 ①大气温度层结
rd是对气块而言，r则是 对周围空气而言；rd是常 数，而r大小与周围环境
有关
区别rd和r
温度层结：气温沿垂直高度的分布曲线.
四种类型：
（1）γ＞0，称为正常分布层结
或递减层结；
（2）γ=γd，称为中性层结；
1、NO2的光化学反应
①光解 NO2 + hv (290—430nm) NO + O*
② O* + O2 + M
O3 + M (对流层中O3的唯一人为源）
③ O3 + NO
NO2+O2
★
[ NO 2] 在大气中无其它反应干预下，O3的浓度取决于 [NO] ；
低层大气压中O3增加的前提是NO
NO2.
作用引：起分能温布大室：微量效随粒吸应时：收的间太加、阳剧地紫。点外变线化，很使大地。面在生铅直 物免种方受类向过：，量固一紫体般外微随线粒高的与度灼液增伤体加。微而粒减。少。
分布：影自响然：影大形响气成：中云影含、响量雾太很、阳少雨辐。、射随雪传高等输度大，分气使布现能象见。度 不均匀对，生也物变随的低纬生，度长有和和的时发能间育起而有凝异重结。要核影的响作。用。
1、SO2的光化学氧化
①SO2的直接光化学氧化 P28 ②SO2的间接光化学氧化 P29.
思考：在由碳氢化合物和氮氧化物污染了的大气环境中, SO2光氧化反应速率大大高于在清洁大气中的情况.
2、SO2的催化氧化（非均相反应）
三、氮氧化物在大气中的化学转化
NO 缓慢 NO2
HNO3 或 (MNO3)m(H2O)n
2.光化学烟雾的形成 P33 重要过程(关键性的反应)：
◆ NO2的光解导致了O3的生成 ◆ 碳氢化合物的氧化生成了活性自由基
◆ 过氧自由基引起NO向NO2转化，并导致含N 的二次污染物的生成
＊＊形成机制：(P35)
A NO2的光解是“光化学烟雾”形成的开始 B NO向NO2转化是产生“光化学烟雾”的关健 C 碳氢化合物是产生“光化学烟雾”的主要成分
2、分类
①按照污染物质的来源
天然污染源
火山喷发
森林火灾
自然尘
人为污染源
森林植被释放
海浪飞沫
燃料燃烧 工业生产过程 交通运输过程 农业活动排放
②按污染源存在形式
固定污染源 流动污染源 无组织排放源
③按污染源排放的形式
点源 线源 面源 体源
连续源 ④按污染源排放时间 间断源
瞬时源
⑤按污染源排放点高度 地面源 高架源
面积的降尘量可作为评价大气污染程度的指标之一。
可吸入粒子（ＩＰ）：ＩＳＯ（国际标准化组织）定Ｄ≤
１０微米为可吸入呼吸道的粒子。
②气态污染物 （硫化物、碳氧化物、氮氧化物、碳氢、卤素化合物）P21
主要气态污染物的来源及所产生的一次，二次污染物
污染物
主要来源
一次污染物
二次污染物
硫化物 碳氧化物
煤、石油的燃烧 汽车尾气
B 锥型coniform：烟流呈圆锥形，发生在中性条
件下，即γ＞0；γ-γd≈0。扩散速度、落地浓度较 波浪型低，污染物输送较远，多出现于多云或阴天 的白天，强风的夜晚或冬季夜间。
C 平展型(扇型Fanning）：垂直方向扩散很小，出
现逆温层，大气处于稳定状态，即γ＜0；γ-γd＜0。 污染物可传送很远，多出现于弱晴朗的夜晚和早晨。
二、影响大气污染的地理因素(下垫面条件)
1．地形和地物的影响 2．山谷风 3．海陆风 4．城市热岛环流
三、影响大气污染的其他因素
1.污染物的性质和成分 2.污染源的几何形状和排放方式
补充：大气中污染物的扩散模式
（一）有界条件下的大气扩散模式 1．坐标系
2．高斯模式的四点假设（P47）
3．高架连续点源扩散的高斯模式
当前受到关注的大气污染化学问题有：气体硫化物污 染，氮的氧化物污染，光化学烟雾、酸雨及臭氧层的 变化问题。
一、大气光化学特性 1、光辐射特点 2、光化学特性 二、硫氧化物在大气中的化学转化
•SO2
SO3
H2SO4
(H2SO4)m(H2O)n
SO2的氧化作用
光化学氧化 催化氧化
直接光氧化 间接光氧化
*研究环境污染问题的主线索
污染源 污染物
污染物在环境 中的迁移、转 化和扩散规律
控制和管理 措施及对策
第二章大气环境
主要内容
第一节：大气的组成和结构 第二节：大气污染和污染物 第三节：大气环境中污染物的化学转化 第四节：大气中污染物的扩散 第五节：大气污染综合防治与管理 录相教学：人类活动对大气圈的影响
SO2, H2S CO, CO2
SO3, H2SO4, MSO4气溶 胶
无
含氮化合物
汽车尾气
NO, NH3
NO2, HNO3, MNO3气溶 胶，O3
碳氢化合物 汽车尾气及石油 CMHN（形成光化 醛、酮、过氧乙酰硝酸
化工工业
学烟雾前体物）
酯
卤素L
无
工厂，塑料厂
3.大气污染类型
由湍流引起的扩散
假定大气湍流场是均匀、稳定的。则从原点放 出大量粒子在x轴上的浓度最高，且浓度分布以x轴 为对称轴，并符合正态分布。
3.天气形势
①降水的淋洗作用：
降水，能冲洗空气中的污染物质，净化空气， 但过多的SO2之类的气体会溶于降水中，往往形成 酸雨，导致二次污染。
②雾的凝聚作用：
雾形成于稳定的大气条件，会凝聚大量的污染 物，使污染物扩散受阻，因而会造成不利的地面空 气污染状况。
三、大气污染物及大气污染类型
1、大气污染物及其分类 ①定义 P17 ②分类
*按污染物存在的 颗粒物质（粉尘、雾尘、烟尘、煤尘）
物理形态
气态物质（硫化物、氮氧化物等）
*按污染物 形成过程
一次污染物
直接从污染源排放的污染物质。 分为反应物和非反应物。
一次污染物在大气中经化学反应或
二次污染物
光化学反应形成的与 一次污染物 物理化学性质完全不同的新的污染
§1 大气的结构和组成
问题1：大气的垂直分层结构？ 问题2：大气环境问题主要集中在 对流 层？ 问题3：大气由哪几个组份组成？干洁空气指什么？
1、N2、O2等气体
2、水滴 （如云滴、雾滴）
3、冰晶和固体微粒 （如尘埃、花粉）
除去水汽和杂质 的空气称为干洁
空气
与环境问题有关的大气成份
二氧化碳： 来源臭：氧呼：吸作用，有机体的燃烧与分解。 现状来：源在：大水高气汽空中：通的过含光量化有作增用加，的低趋空势通。过闪电 影响：强烈来或吸源有收：机地海物面洋氧的和化长地及波面高辐蒸空射发传，与输植。物蒸腾。
风对污染物的扩散有两个作用
冲淡稀释作用 ②大气的湍流运动
A.定义：不规则的大气运动称为湍流 B.分类：根据形成原因分为热力湍流和机械湍流
风和湍流是决定污染物在大气中扩散稀释的最直接 最本质的因素，风速越大，湍流越强，污染物的扩 散速度就越快，污染物的浓度就越低。
C.湍流扩散理论
梯度输送理论； 湍流统计理论； 相似扩散理论
⑴增加室内换气频度
⑷正确使用家庭化学剂
⑵室内拒绝吸烟
⑸增加户外活动时间
⑶讲究厨房内空气卫生 ⑹室内摆放花卉植物
名称
二氧化硫
硫化氢
氮氧化物
粉尘
光化学烟雾
碳氢化合物
一氧化碳
氟和氟化氢 氯气和氯化
氢 铅
几种大气污染物对人体的危害
对人体的影响
视程减少，流泪，眼睛有炎症。闻到有异味，胸闷，呼吸道有炎症， 呼吸困难，肺水肿，迅速窒息死亡 恶臭难闻，恶心、呕吐，影响人体呼吸、血液循环、内分泌、消化和 神经系统，昏迷，中毒死亡
物质，其毒性比一次污染物更强。
2.主要大气污染物质
①气溶胶状污染物 按粒径的大小 可分为 总悬浮颗粒物（ＴＳＰ）：D<１００微米，是分散在大气
中各种粒子的总称，是目前大气质量评价中的 重要污染指标。
飘 尘：Ｄ＜１０微米，能在大气中长期飘浮，是环保工作
者研究对象之一。