第二章大气环境.ppt

3）中间层：
平流层顶到80 km高度。温度随高 度增加 而下降。
4）热层：
80 km到500 km。温度随高度升高而迅速 上升。
5）逃逸层（逸散层）热层以上—— 外大气层
1．2 大气的组成（停留时间）
准永久性气体
O2
N2
惰性气体
停留时间（年） 104
106
107
可变化组分
CO2
CH4
H2
N2O
第一篇 环境污染问题
第二章 大气环境 第三章 水体环境 第四章 土壤环境 第五章 固体废物与环境 第六章 噪声及其他物理性污染
第二章 大气环境
➢大气的结构和组成 ➢大气污染 ➢主要的大气污染物 ➢大气环境中污染物的化学转化 ➢烟雾 ➢酸雨 ➢大气中污染物扩散的高斯模式
1 大气的结构和组成
1.1 大气的垂直结构 1.1.1根据大气化学成分垂直分布：
• 据联合国估算，100多年来，温度上升0.3-0.6，海平面上升 14-25厘米，如不作为则10年上升0.3度，海平面上升6厘米。
• 据推算，全球增温1.5-4.5度，使两极的冰川融化，海平面将 升高20-165cm，从而使沿海城市和岛屿将会大片地被淹没， 影响地球人口1/3的生存。气温的升高还会使得内陆的大片 湿润地带变成沙漠，使全球气候趋于不稳定，异常气候增多。 这种在地质历史上原本需要上百万年时间才会发生的变化， 如今只在几十年的时间内发生了。
平流层
• 对流层顶到约50 km的大气层 • 在平流层下层，即30~35 km以下，温度随高度
降低变化较小，气温趋于稳定，所以又称同温 层；在30~35 km以上，温度随高度升高而升高 • 该层特点：
– 大气平流运动显著； – 空气比下层稀薄，水气、尘埃少，大气透明度好； – 在高约15~35 km范围内，有厚约20 km的臭氧层。
•
B*城市交通污染源；
•
C*民用污染源。
• 4）按污染源排放时间：
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•
A*连续源
•
B*间断源
•
C*瞬时源
我国大气污染现状
• 以煤烟型为主，主要污染物是二氧化硫和烟尘 • 城市、工矿区的污染较严重，城市仍以煤烟型污
染为主，部分大中城市出现煤烟—机动车尾气混 合型污染 • 从总体上，我国北方城市的大气污染大于南方城 市；冬季大于夏季；城市、工矿区大于农村 • 我国烟尘排放量逐年下降，二氧化硫排放量仍在 缓慢上升。以宜宾、贵阳、重庆为代表的西南高 硫煤地区的城市和北方能源消耗大的山西、山东、 河北、辽宁、内蒙古及河南、陕西部分地区的城 市二氧化硫污染较为严重。（氮氧化物污染以广 州、北京和上海三市污染严重）。
• 该层的特点：
– 温度随高度升高而递减，大约每上升100米，温度降低0.6度。 由于近地面热空气上升，上层冷空气下降，所以在垂直方向 上形成强烈对流；
– 密度大，占大气总质量的3/4； – 由于大规模垂直对流运动，该层成分比例稳定； – 主要的天气现象均发生在该层。
• 在对流层中，因受地表的影响不同，又可分为两层：摩 擦层(1-2km以下)或边界层和自由大气层（ 1-2km以上）
• 一次污染物：直接从污染源排放的污染物 质。
• 二次污染物：进入大气的一次污染物在大 气中相互作用，经过化学反应或光化学反 应形成的与一次污染物物理、化学性质完 全不同的新的大气污染物，其毒性比一次 污染物还强。
• 有关研究显示，在人类尚未进入工业化时代和大规模使用 矿物燃料之前，地球大气中的二氧化碳浓度保持在 280PPM左右。
• 据调查，1880年大气中CO2的浓度约为284ppm，1989年已 经上升到350ppm，并以每年0.4%的速度增加。自工业革命 以来，已经上升了25%，科学家认为在未来50年还可能增长 30%，这将使中纬度地区地面平均温度增加2-3度，极地温 度增加6-10度，出现全球性气候变暖。
城市空气污染综合指数
大气污染物浓度远远超过国际标准
3 主要的大气污染物
• 大气污染物是指由于人类活动或自然过程 排入大气，并对人体、生物或环境产生有 害影响的物质。
• 按其来源（形成过程）分为：一次污染物 （原发性污染物）和二次污染物（继发性 污染物）
• 按其存在状态分为：气态污染物和固体颗 粒状态污染物（气溶胶状态污染物）
2 大气污染
大气污染（atmospheric pollution）：是指大 气中污染物或由它转化成的二次污染物的 浓度达到了有害程度的现象。
污染源（pollution sources）可分为天然大气 污染源和人为大气污染源两类。
天然大气污染源
• 火山喷发 • 森林火灾 • 腐烂动植物释放的气体 • 自然溢出的煤气和天然气
人为污染源
• 工业污染源 • 农业污染源 • 交通污染源 • 生活污染源
人为污染源
• 1）按污染源特性：A*固定源：如工厂源；
•
B*流动源：如汽车源。
• 2）按污染源排放方式：
•
A*点源：如工厂的烟囱源；
•
B*线源：如城市交通源；
•
C*面源：如居民区源。
• 3）按污染源产生类型：
•
A*工业企业污染源；
均质层（地表~90 km，大气中主要成分的组成比例几乎不变） 非均质层（90 km以上）
1.1.2 按大气电离状态的垂直分层：
非电离层（60 km以下）
电离层
1.1.3根据大气在垂直方向上温度的变化 可分五层：对流层、平流层、中间层、热层和 逃逸层
对流层
• 最低层，其厚度随纬度和季节而变化 在赤道低纬度地区为17~18km；在中纬度地区为10~12 km；两极附近高纬度地区为8~9 km。夏季较厚，冬季 较薄。
O3
年
5~15 2.5~8
6~8
>10 ~2
强可变组分 天
H2O
CO
~10 73~185
NOX 8~10
NH3 SO2 H2S 颗粒物 ~5 ~2 ~0.5 10~30
现在大气中的二氧化碳浓度？
• 美国冒纳罗亚气象台2004年记录到的数据，大气中二氧化 碳平均浓度达到379PPM(PPM为百万分之一)，比一年前 上升了3PPM，创下历史新高。与之相比，过去10年中大 气二氧化碳含量年平均增长幅度为1.8PPM。该气象台的 记录还显示，50年前，大气二氧化碳含量仅以平均每年 1PPM的幅度增长。冒纳罗亚气象台海拔约3400米，设在 夏威夷一座火山顶上，大约半个世纪前首次开始对大气二 氧化碳浓度进行观测。