第二章大气环境化学作业
第二篇大气环境化学1天然大气
The temperature structure keeps the air calm in this layer. (That’s why jet aircraft fly in the lohere, temperature rises with altitude, caused by absorption of UV solar radiation by N2 and O2.
The lower atmosphere
The troposphere and the stratosphere together are called the lower atmosphere.
凡是有自由基生成或由其诱发的反应都叫自由基反 应。
1.3 大气中的离子及自由基
甲烷与氯在光的存在下发生的反应就是一种自由基反应： Cl2 2Cl Cl + CH4 CH3 + HCl CH3 + Cl2 CH3 Cl + Cl 放出的Cl又可和甲烷反应而使反应继续进行。
2、大气中主要自由基的来源 最 主 要 的 是 OH 自 由 基 ， 其 次 是 HO2 及 H3C、H3CO 和
=0.03年(11days)
结论:大气中水分更替时间短,对Ri 和 Fi变化敏感.
1.1 大气的组成和停留时间
惰 性 气 体 Ar、Ne、He、Kr 和 Xe 停 留 时 间 都 在 1 0 7 年 以 上 ，
N2(100万年) 、O2(>1000年)属于准永久性气体(非循环性气体)。
环境化学第二章大气环境化学wps
HSO3-(aq)+O3(g第三十)七页，→共39页。 O2 +HSO4-
七）影响酸雨形成(xíngchéng) 的因素
1、酸性污染物的排放(pái fànɡ)（在有适宜的转化条件下） 2、大气中的NH3 1）大气中的NH3与H2SO4气溶胶形成中性的NH4HSO4，它
三）降水(jiàngshuǐ)中的有机酸
含碳有机物的气相、液相氧化或汽车尾气
1、含碳有机物的气相氧化
1）甲醛被HO2·氧化成甲酸 2）烷烃被氧化成甲酸
第十九页，共39页。
RH+hv R·+H2O R·+O2 RO2·
RO2·+ RO2·
有机酸
3）芳香烃被氧化 (yǎnghuà)成乙酸
第二十页，共39页。
物相具有物质交换的反应。
第三页，共39页。
2）与其他自由基的反应
二元活性自由基 CH3C·HOO·+SO2→CH3CHO+SO3
(白天主要与HO反应，夜间发生该反应)
SO2 + HO2
OH + SO3
SO2 + CH3O2
CH3O + SO3
SO2 + CH3C(O)O2
CH3C(O)O + SO3
其 pH值不一定是5.6。
2、硝酸和硫酸并不都是来自人为源。
第二十七页，共39页。
3、pH大于5.6的降水并不都意味着没有人为污染。 4、pH相同的降水受污染的程度(chéngdù)不一定
相同结。论：pH和SO42-含量一起作为判 断降水是否酸化或者是否受污染的标准 (biāozhǔn)
环境化学-第二章大气环境化学
19
三、大气中的主要污染物
2、含氮化合物
（2）燃料燃烧过程中NOx的形成机理 I.燃料中的含氮化合物在燃烧过程中氧化生成NOx，即含氮 化合物+O2→NOx。 II.燃烧过程中空气中的N2在高温（>2100℃）条件下氧化生 成NOx。其机理为链反应机制：
O2(高温)→O+O (非常快) O+N2→NO+N (非常快) N+O2→NO+O (非常快) N+OH→NO+H (非常快) 2NO+O2→2NO2 (慢)
D、热层（电离层） thermosphere E、逸散层exosphere
平流层 （臭氧 层） 对流层
240 T(K) 280
20
0 160
对流 层顶
200
图 大气温度的垂直分布
7
第一节 大气的组成及其主要污染物 二、大气层的结构
1、对流层: 平均厚度12km，赤道16~18km，两极
8~10km，云雨主要发生层，夏季厚，冬季薄。
第二章 大气环境化学
第二节 大气中污染物的迁移
20
第二节 大气中污染物的迁移 一、辐射逆温层（Radiation inversion）
1、对流层大气的重要热源是来自地面的长波辐射，故离地面 越近气温越高；离地面越远气温越低。
※随高度升高气温的降低率称为大气垂直递减率：
dT dz
T——绝对温度，K； z —— 高度，m。 此式可以表征大气的温度层结（气温随垂直高度增加的分布规律）
21℃
30
高温暖气团倾向于从地表移动到低压的高处，移动 过程中，气团绝热膨胀并降温。如果气团中没有水汽凝结， 冷却速率为10℃/1000m，称为温度的干绝热递减率（rd）。
(完整word版)大气环境化学思考题答案
环境化学作业（一）1.请论述国内外大气环境化学的发展动向？答：大气环境化学的研究包括大气污染化学过程的研究、全球大气环境中化学变化的研究以及大气污染的化学模式研究等，其中，臭氧、气溶胶和温室气体由于涉及全球环境问题，是研究的主要对象。
大气环境化学发展至今已有近百年的历史，一些相关概念也随之更新。
国际：研究辐射活性气体的发生、转化与归趋，对地球的起源、演变和持续发展有重要作用。
已发现生物源辐射活性气体的源强超过化石燃料燃烧的源强，其生成和消失的生化过程和光化学过程值得深入研究。
例如，与光合作用有关的气体释放过程、与维管束传输有关的释放过程、与土壤微生物有关的释放过程以及与根系分泌物和化感物质有关的释放过程等。
平流层和对流层化学一直是大气化学研究的重要内容。
如何利用化学手段进行CO2控制已有研究。
臭氧空洞的形成及其原因以及如何保护臭氧层的问题，已是当今全球性环境问题的热点。
非均相大气化学反应得到了很大重视，如Solomon、Turco等人指出仅依据气相反应还不能很好解释臭氧空洞的形成，必须研究大气中冰晶气溶胶上的非均相反应，研究在平流层和对流层中气溶胶表面吸附特性与催化作用，了解这些非均相表面的化学过程，将有助于进一步了解臭氧空洞形成的根源。
为保护臭氧层，减缓大气臭氧耗损，研究超细颗粒物的低温反应储库化合物与活性种的低温催化失活反应特性，寻找调控臭氧的最佳条件等方面的研究极为活跃。
国内：近年来中国大气污染化学的研究，大体可归纳为：大气颗粒物的表征和污染物的迁移转化规律两方面。
在对大气颗粒物的表征研究中，已经对大气颗粒物的物理化学特性、化学组成与存在状态及大气颗粒物来源识别进行了深入的探讨，为大气气溶胶（颗粒物）化学的发展奠定了基础，对认识和解决大气污染问题有一定的导向性作用。
此外，在掌握中国大气污染特点的基础上，有关围绕燃煤产生的污染物在大气环境中迁移与转化规律及其影响的研究，已成为大气环保科研工作的主要内容。
环境化学：第二章大气环境化学 3
-4
λ < 120 nm
N2 + hν
N+N
120 160 200 240
λ (nm)
图2-29 O2吸收光谱（R. A. Bailey, 1978）
第三节 大气中污染物的转化
（2）臭氧的光离解
O + O2 + M 低碰于撞1反00应0 km的大气中，O3 + M
臭氧吸收1180 nm以下的光就可以离解，但主要 吸收290 nm以下的光，较长波长的光可以进入对流 层和地面。
A ：B 能量 A+ + BA ：B 能量 A·+B·
不对称裂解 对称裂解
自由基——由对称裂解生成的带单电子的原子或原子 团称为自由基。
第三节 大气中污染物的转化
２、自由基反应(free radical reaction)
凡是有自由基生成或由自由基诱发的反应都 叫做自由基反应。
CCl3F + hγ(175~220nm)
c. H2O2 + hν 2·OH
第三节 大气中污染物的转化
1、 HO 自由基的来源
HO最高含量出现在热带,因为那里温度高,太阳辐射强。
第三节 大气中污染物的转化
2、 HO2自由基的来源
a. 甲醛光解（主要来源）：
HCHO + hν
H + HCO
H+O2 + M HCO+O2
HO2 + M HO2+CO
第三节 大气中污染物的转化
3、大气中重要吸光物质的光离解 4
（1） O2和N2的光离解
3
2
O2键能493.8KJ/mol。相
1
应波长为243nm。在紫外区 lgε
第二章大气环境化学习题及解答
第⼆章⼤⽓环境化学习题及解答第⼆章⼤⽓环境化学⼀、填空题１、⼤⽓的组成⼤体上分为：⼲洁空⽓、⽔蒸⽓、颗粒物（包括固体颗粒和液体颗粒）三类。
２、⼲洁空⽓按各组分的⽐例分为：主要成分、次要成分、微量成分三类。
３、⼲洁空⽓的主要成分和次要成分包括：氮⽓、氧⽓、氩⽓、⼆氧化碳四种⽓体。
４、按照⼤⽓温度随垂直⾼度的变化，可将⼤⽓分为：对流层、平流层、中间层、热层四层。
５、“臭氧层”处于什么位置：平流层下部、（离地表15~35Km范围内。
6、湿尘降可分为：⾬除（rainout）、洗脱（washout）⼜称冲刷两种⽅式。
7、根据逆温形成的原因不同，逆温可分：辐射逆温、沉降逆温、湍流逆温、锋⾯逆温、地形逆温。
8、根据逆温出现的⾼度不同，逆温⼜分为：接地逆温（地⾯逆温）、上层逆温。
9、对流层中的臭氧浓度与空⽓中⼆氧化氮初始浓度正相关。
⼆、概念（名词解释）1、停留时间：某组分在贮库中的含量与该组分输出（或输⼊）速率的⽐值。
2、⼤⽓对流层：靠近地表的⼤⽓层，平均厚度10~12公⾥，温度上低下⾼，具有强烈对流运动。
3、⼤⽓平流层：是地球⼤⽓层⾥上热下冷的⼀层，它与位于其下贴近地表的对流层刚好相反，对流层是上冷下热的。
在中纬度地区，平流层位于离地表10公⾥⾄50公⾥的⾼度，⽽在极地，此层则始于离地表8公⾥左右。
3、局部污染、地⽅性污染、⼴域性污染：⼤⽓污染按其影响的范围分为四类：局部性污染、地区性污染、⼴域性污染、全球性污染。
局部污染影响范围⼩，局限于污染源附近的局部区域中，如⼀个⼯⼚排放的污染物对周边环境的影响；地⽅性污染影响较局部污染⼤，但局限于有限的区域内，如⼀个⼯业区、⼀个城镇及附近地区；⼴域性污染影响范围波及较⼴阔的地区，如⼤⼯业城市及周边地区，如珠江三⾓洲地区⼤⽓污染属于⼴域性污染；全球性污染是指影响波及全球的污染，如温室效应、臭氧空洞等。
4、⼀次污染物、⼆次污染物（次⽣污染物、继发性污染物）：⼀次污染物⼜称“原⽣污染物”。
第二章 大气环境化学 (10)臭氧层的形成与耗损
十、臭氧层的形成与耗损1．臭氧层破坏的化学机理平流层中的臭氧来源于平流层中O2 的光解：O2 + hν(λ≤243nm) → O + OO + O2 + M → O3 + M平流层中的臭氧的消除途径有两种①臭氧光解：O3 + hν → O2 + O②能够使平流层的O3 真正被清除的反应为O3 与O 的反应：O3 + O → 2O2由于人类活动的影响，水蒸气、氮氧化物、氟氯烃等污染物进入了平流层，在平流层形成了HO x、NO x 和ClO x 等活性基团，从而加速了臭氧的消除过程，破坏了臭氧层的稳定状态。
（1）平流层中NO x对臭氧层破坏的影响平流层中NO x 主要存在于25km 以上的大气中，其数量约为10μL/m3。
在25km 以下的平流层大气中所存在的含氮化合物主要是HNO3。
①平流层中NO x的来源（a）N2O 的氧化N2O 是对流层大气中含量最高的含氮化合物，主要来自于土壤中硝酸盐的脱氮和铵盐的硝化。
因此，天然来源是其产生的主要途径。
由于N2O 不易溶于水，在对流层中比较稳定，停留时间较长，因此，可通过扩散作用进入平流层。
进入平流层的N2O 有90%会通过光解形成N2：N2O+ hν(λ≤243nm) →N2+O有2%会氧化形成NO：N2O + O → 2NO因此，N2O 在平流层的氧化是平流层中NO 和NO2 的主要天然来源。
（b）超音速和亚音速飞机的排放（c）宇宙射线的分解这个来源所产生的NO x 数量较少。
②NO x清除O3的催化循环反应NO + O3 → NO2 + O2NO2 + O• → NO + O2总反应：O3 + O• → 2O2该反应主要发生在平流层的中上部。
如果是在较低的平流层，由于O•的浓度低，形成的NO2 更容易发生光解，然后与O•作用，进一步形成O3：NO2 → NO + O•O• + O2 + M → O3因此，在平流层底部NO 并不会促使O3 减少。
③NO x的消除（a）由于NO 和NO2 都易溶于水，当它们被下沉的气流带到对流层时，就可以随着对流层的降水被消除，这是NO x 在平流层大气中的主要消除方式。
戴树贵-环境化学课后习题及答案
戴树贵-环境化学课后习题及答案环境化学思考题与习题及答案第一章 绪论作业习题：● 根据环境化学的任务、内容和特点以及其发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课程？● 环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？ 讨论习题：● 如何认识现代环境问题的发展过程？ 思考题：● 举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。
第二章 水环境化学作业习题：● 请推导出封闭和开放体系碳酸平衡中*23H CO ⎡⎤⎣⎦、3HCO -⎡⎤⎣⎦和23CO-⎡⎤⎣⎦的表达式，并讨论这两个体系之间的区别。
● 请导出总酸度、2CO 酸度、无机酸度、总酸度、酚酞酸度和苛性酸度的表达式作为总碳酸量和分布系数（α）的函数。
● 在一个pH 为6.5、碱度为1.6mmol/L 的水体中，若加入碳酸钠使其碱化，问需加多少mmol/L 的碳酸钠才能使水体pH 上升至8.0。
若用NaOH 强碱进行碱化，又需要加多少碱？（1.07mmol/L ，1.08mmol/L ）● 具有2.00×10-3mol/L 碱度的水，pH 为7.00，请计算*23H CO ⎡⎤⎣⎦、3HCO -⎡⎤⎣⎦、23CO-⎡⎤⎣⎦和-OH ⎡⎤⎣⎦的浓度各是多少？（*23H CO ⎡⎤⎣⎦＝4.49×10-4mol/L 、3HCO -⎡⎤⎣⎦＝2.00×10-3mol/L 、23CO-⎡⎤⎣⎦＝9.38×10-7mol/L 和-OH ⎡⎤⎣⎦＝1.00×10-7mol/L ）● 若有水A ，pH 为7.5，其碱度为6.38 mmol/L ，水B 的pH 为9.0，碱度为0.80 mmol/L ，若以等体积混合，问混合后的pH 值为多少？（pH ＝7.58）● 溶解1.00×10-4mol/L 的()33Fe NO 于1L 具有防止发生固体()3Fe OH 沉淀作用所需最小H +⎡⎤⎣⎦浓度的水中，假定溶液中仅形成[]2Fe OH +和[]2Fe OH +，而没有形成[]422Fe OH +。
02-2环境化学第二章__大气环境化学
上述过程中光解出的自由基F 、Cl 、Br 、I成为臭
氧层破坏的重要物质：
Cl +O3→ClO +O2
ClO +O →Cl +O2 总反应：O3+O· →2O2（即反应过程中Cl等自由基并 不减少，这导致反应的不断进行，使臭氧层损耗）
（二）臭氧分子的光解（重点）
1、键能：是弯曲分子，E0=101.2kJ/mol，对应能够使
其断裂的光子波长为≤1180nm。
2、消耗：臭氧的光解（需要的离解光能较低，在紫
外、可见和红外范围内均能吸光而发生光解） O3+hv(<290nm)→O3*→O2+O·
臭氧吸收的主要是来自太阳的短波辐射(<290nm)。 臭氧也能够吸收来自地球下层大气的长波逆辐射， 从这个意义上说，臭氧也是一种温室气体
外光，大于760nm为红外光。太阳辐射主要介于紫外和可见 光波段，而地球表面和大气（温度低）的辐射主要在400nm
以上，称为长波辐射，一般把能够强烈吸收400nm波长以上
光辐射的气体称为温室气体。
3、形成：源自氧分子的光解(是平流层臭氧的主要来源)
O2+hv(<290nm)→O2*→O· · +O O· 2+M→O3+M +O
时间内可能有更多高能光子到达），则不适合
3、物质光解需要光子能量计算（重点、难点）
设分子化学键键能为E0(J/mol)，光子能量为E 发生光解时E≥E0，
则根据爱因斯坦方程：
一个光子的能量为：
E h hc
(光子能量)
(h，6.626×10-34J· s/光子，c为光速3.0×108m/s，λ为 光子波长，单位nm=10-9m) 。 如果一个分子吸收一个光量子，则1mol的分子吸收的光量子的 总能量为:
第二章大气环境化学_4.影响大气中污染物迁移的主要因素是什么-_甲苯
第二章大气环境化学_4.影响大气中污染物迁移的主要因素是什么?_甲苯第二章大气环境化学4.影响大气中污染物迁移的主要因素是什么?主要有:空气的机械运动如风和大气湍流的影响;天气和地理地势的影响;污染源本身的特性.5.大气中有哪些重要的吸光物质?其吸光特征是什么? 大气组分如N2、O2、O3、H2O和CO2等能吸收一定波长的太阳辐射.波长小于290 nm的太阳辐射被N2、O2、O3分子吸收,并使其解离.故波长小于290 nm 的太阳辐射不能到达地面,而800~2000 nm的长波辐射则几乎都被水分子和二氧化碳所吸收.因此,只有波长为300~800 nm的可见光能透过大气到达地面,这部分约占太阳光总能量的41%.7.大气中有哪些重要的自由基?其来源如何?大气中存在的重要自由基有HO、HO2、R、RO和RO2等.它们的来源如下:HO来源对于清洁大气而言,O3的光离解是大气中HO的重要来源:对于污染大气,如有HNO2和H2O2存在,它们的光离解也可产生HO:其中HNO2的光离解是大气中HO的重要来源. HO2的来源大气中HO2主要来源于醛的光解,尤其是甲醛的光解:任何光解过程只要有H或HCO自由基生成,它们都可与空气中的O2 结合而导致生成HO2.亚硝酸酯和H2O2 的光解也可导致生成HO2:如体系中有CO存在:R的来源大气中存在量最多的烷基是甲基,它的主要来源是乙醛和丙酮的光解:这两个反应除生成CH3外,还生成两个羰基自由基HCO和CH3CO.O和HO与烃类发生H摘除反应时也可生成烷基自由基:RO的来源大气中甲氧基主要来源于甲基亚硝酸酯和甲基硝酸酯的光解:RO2的来源大气中的过氧烷基都是由烷基与空气中的O2结合而形成的:9.叙述大气中NO转化为NO2的各种途径.①NO + O3 NO2 + O2②HO + RH R + H2OR + O2 RO2NO + RO2 NO2 + RORO + O2 R`CHO + HO2NO + HO2 NO2 + HO10.大气中有哪些重要的碳氢化合物?它们可发生哪些重要的光化学反应?甲烷、石油烃、萜类和芳香烃等都是大气中重要的碳氢化合物.它们可参与许多光化学反应过程.烷烃的反应:与HO、O发生H摘除反应,生成R氧化成RO2与NO反应R H + OH → R + H2ORH + O → R + HOR + O2 → RO2RO2 + NO → RO + NO2烯烃的反应:与OH主要发生加成、脱氢或形成二元自由基加成:RCH=CH2 + OH → RCHCH2RCHCH2 + O2 → RCHCH2O2RCHCH2O2 + NO → RCHCH2O + NO2脱氢:RCH=CH2 + HO → RCHCH2 + H2O生成二元自由基:二元自由基能量很高,可进一步分解为两个自由基以及一些稳定产物.另外,它可氧化NO和SO2等:R1R2COO + NO → R1R2CO + NO2R1R2COO + SO2 → R1R2CO + SO3环烃的氧化:以环己烷为例芳香烃的氧化单环芳烃:主要是与HO发生加成反应和氢原子摘除反应.生成的自由基可与NO2反应,生成硝基甲苯:加成反应生成的自由基也可与O2作用,经氢原子摘除反应,生成HO2和甲酚:生成过氧自由基:多环芳烃:蒽的氧化可转变为相应的醌它可转变为相应的醌:醚、醇、酮、醛的反应它们在大气中的反应主要是与HO发生氢原子摘除反应:CH3OCH3 + HO → CH3OCH2 + H2OCH3CH2OH + HO → CH3CHOH + H2OCH3COCH3 + HO → CH3COCH2 + H2OCH3CHO + HO → CH3CO + H2O上述四种反应所生成的自由基在有O2存在下均可生成过氧自由基,与RO2有相类似的氧化作用.13.说明烃类在光化学烟雾形成过程中的重要作用.烷烃可与大气中的HO和O发生摘氢反应.RH + HO R + H2ORH + O R + HOR + O2 RO2RO2 + NO RO + NO2RO + O2 R`CHO + HO2RO + NO2 RONO2另外:RO2 + HO2 ROOH + O2ROOH +hr RO + HO稀烃可与HO发生加成反应,从而生成带有羟基的自由基.它可与空气中的O2结合成相应的过氧自由基,由于它有强氧化性,可将NO氧化成NO2,自身分解为一个醛和CH2OH.如乙烯和丙稀.CH = CH + HO CH2CH2OHCH3CH = CH2 CH3CHCH2OH + CH3CHCH2CH2CH2OH + O2 CH2CH2OHCH2CH2OH + NO CH2CH2OH + NO2CH2CH2OH CH2O + CH2OHCH2CH2OH + O2 HCOCH2OH + HO2CH2OH + O2 H2CO + HO2稀烃还可与O3发生反应,生成二元自由基,该自由基氧化性强,可氧化NO和SO2等生成相应的醛和酮.光化学反应的链引发反应主要是NO2的光解,而烷烃和稀烃均能使NO转化为NO2,因此烃类物质在光化学反应中占有很重要的地位.18.确定酸雨pH界限的依据是什么?国际上把pH为5.6作为判断酸雨的界限.依据以下过程得出:在未污染大气中,可溶于水且含量比较大的酸性气体是CO2,所以只把CO2作为影响天然降水pH的因素,根据CO2的全球大气浓度330ml/m3与纯水的平衡: CO2 + H2OCO2 + H2OCO2 + H2OH+ + HCO3-HCO3- H+ + CO32-根据电中性原理:[H+]=[OH-] + [HCO3-] + 2[CO32-],将用KH、K1、K2、[H+]表达的式子代入,得:[H+]3 –[H+ ] – 2KHK1K2pCO2=0在一定温度下,KW、KH、K1、K2、pCO2都有固定值,将这些已知数值带入上式,计算结果是pH=5.6. 19.论述影响酸雨形成的因素.影响酸雨形成的因素主要有:酸性污染物的排放及其转化条件.大气中NH3的含量及其对酸性物质的中和性.大气颗粒物的碱度及其缓冲能力.天气形势的影响.20.什么是大气颗粒物的三模态?如何识别各种粒子模?Whitby等人依据大气颗粒物表面积与粒径分布的关系得到了三种不同类型的粒度模.按这个模型,可把大气颗粒物表示成三种模结构,即爱根核模、积聚模和粗粒子模.爱根核模主要源于燃烧产生的一次颗粒物以及气体分子通过化学反应均相成核而生成的二次颗粒物.由于它们的粒径小、数量多、表面积大而很不稳定,易于相互碰撞结成大粒子而转入积聚模.也可在大气湍流扩散过程中很快被其他物质或地面吸收而去除.积聚模主要由核模凝聚或通过热蒸汽冷凝再凝聚长大.这些粒子多为二次污染物,其中硫酸盐占80%以上.它们在大气中不易由扩散或碰撞而去除.积聚模与爱根核模的颗粒物合称细粒子.粗粒子模的粒子称为粗粒子,多由机械过程所产生的扬尘、液滴蒸发、海盐溅沫、火山爆发和风沙等一次颗粒物所构成,因此它的组成与地面土壤十分相近,主要靠干沉降和湿沉降过程而去除.。
环境化学详细答案
环境化学详细答案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：《大气环境化学》第二章重点习题及参考答案1.大气的主要层次是如何划分的?每个层次具有哪些特点?（1）主要层次划分：根据温度随海拔高度的变化情况将大气分为四层。
（2）各层次特点：①对流层：0～18km；气温随高度升高而降低；有强烈的空气垂直对流；空气密度大（占大气总质量的3/4和几乎全部的水汽和固体杂质）；天气现象复杂多变。
②平流层：18～50km；平流层下部30～35km以下气温变化不大（同温层），30～35km以上随高度升高温度增大(逆温层)；有一20km厚的臭氧层，可吸收太阳的紫外辐射，并且臭氧分解是放热过程，可导致平流层的温度升高；空气稀薄，水气、尘埃的含量极少、透明度好，很少出现天气现象，飞机在平流层低部飞行既平稳又安全；空气的垂直对流运动很小，只随地球自转产生平流运动，污染物进入平流层可遍布全球。
③中间层： 50～80km；空气较稀薄；臭氧层消失；温度随海拔高度的增加而迅速降低；大气的垂直对流强烈。
④热层：80～500km；在太阳紫外线照射下空气处于高度电离状态（电离层），能反射无线电波，人类可利用它进行远距离无线电通讯；大气温度随高度增加而升高；空气更加稀薄，大气质量仅占大气总质量的0．5％。
热层以上的大气层称为逃逸层。
这层空气在太阳紫外线和宇宙射线的作用与大气温度不同，大气的压力总是随着海拔高度的增加而减小。
2. 逆温现象对大气中污染物的迁移有什么影响？一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，每上升100m，温度降低0.6℃左右。
即是说在数千米以下，总是低层大气温度高、密度小，高层大气温度低、密度大，显得“头重脚轻”。
这种大气层结容易发生上下翻滚即“对流运动”，可将近地面层的污染物向高空乃至远方疏散，从而使城市上空污染程度减轻。
环境化学习题
环境化学习题第二章大气环境化学1. 何谓大气温度层结2. 逆温现象对大气中污染物的迁移有什么影响3. 何谓大气垂直递减率和干绝热垂直递减率如何用其判断大气稳定度4. 影响大气中污染物迁移的主要因素是什么5. 大气中有那些重要的吸光物质其吸光特征是什么6. 太阳的发射光谱和地面测得的太阳光谱有何不同为什么7. 大气中有哪些重要自由基其来源如何8. 大气中有哪些重要含氮化合物说明它们的天然和人为来源及对环境的污染。
9. 叙述大气中的NO转化为NO2的各种途径。
10. 大气中有哪些重要的碳氢化合物它们可发生哪些重要的光化学反应11. 碳氢化合物参与的光化学反应对各种自由基的形成有什么贡献12.说明光化学烟雾现象，解释污染物与产物的日变化曲线，并说明光化学烟雾产物的性质与特征。
13. 说明烃类在光化学烟雾形成过程中的重要作用。
14. 何谓有机物的反应活性如何将有机物按反应活性分类15. 简述大气中SO2氧化的几种途径。
16. 论述SO2液相氧化的重要性，并对各种催化氧化过程进行比较。
17. 说明酸雨形成的原因。
18. 确定酸雨pH界限的依据是什么19. 论述影响酸雨形成的因素。
20. 什么是大气颗粒物的三模态如何识别各种粒子模21. 说明大气颗粒物的化学组成以及污染物对大气颗粒物组成的影响。
22. 大气颗粒物中多环芳烃的种类，存在状态以及危害性如何23. 何谓温室效应和温室气体24. 说明臭氧层破坏的原因和机理。
第三章水环境化学1. 请推导出封闭和开放体系碳酸平衡中[H2CO3＊]、[HCO3-]、[CO32-]的表达式，并讨论这两个体系之间的区别。
2. 请导出总酸度、CO2酸度、无机酸度、总碱度、酚酞碱度和苛性碱度的表达式作为总炭酸量和分布系数（α）的函数。
3. 向某一含有碳酸的水体加入重碳酸盐，问：①总酸度、②总碱度、③无机酸度、④酚酞碱度、⑤CO2酸度，是增加还、减少还是不变。
4. 在一个pH为，碱度为mmol/L的水体重，若加入碳酸钠是其碱化，问需要加多少mmol/L 的碳酸钠才能使水体pH值上升至。
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
《环境化学》章节习题
《环境化学》章节习题第⼀章绪论⼀、名词解释：环境问题环境污染环境污染物环境效应污染物的迁移污染物的转化⼆、选择题1.属于环境物理效应的是。
A.热岛效应B.温室效应C.⼟壤的盐碱化D.噪声2.五⼗年代⽇本出现的痛痛病是由__ ___污染⽔体后引起的。
A. CdB.HgC.Pb D .As3.五⼗年代⽇本出现的⽔俣病是由__ ____污染⽔体后引起的。
A.CdB. HgC.PbD.As4.属于环境化学效应的是。
A.光化学烟雾B. 臭氧层破坏C. 酸⾬D. 温室效应5.联合国已将每年的__ __定为“世界⽔⽇”，提醒⼈们注意⽔资源的开发、管理和保护。
A. 4.22B. 3.28C. 3.22D. 6.22三、填空题1.世界环境⽇为，国际保护O3层⽇为。
2.环境化学主要包括、、。
3.世界上曾发⽣过的⼋⼤公害事件是、、、、、、、。
4.当今世界上最引⼈瞩⽬的⼏个环境问题、、等是由⼤⽓污染所引起的。
5.造成环境污染的因素有物理、化学和⽣物的三⽅⾯，其中化学物质引起的约占。
6.环境中污染物的迁移主要有、和三种⽅式。
7.⼈为污染源可分为、、和。
8.环境效应按污染物引起的环境变化的性质可分为、和。
9. 是迄今历史上最⼤的⽯油⽕灾及海洋⽯油污染事故，也是⼈类历史上最严重的⼀次环境污染。
10. 污染物的性质和环境化学⾏为取决于它们的和在环境中的。
四、问答题1.当前⼈类⽣存⾯临的主要环境问题有哪些？2.环境化学的概念、内容和任务各是什么？3.简述环境化学的特点。
4.环境中主要的化学污染物有哪些？第⼆章⼤⽓环境化学⼀、名词解释：热岛环流光化学反应光化学烟雾硫酸烟雾温室效应⼆次污染物⼆、填空1.⼤⽓中的NO2可以转化成、和。
2.碳氢化合物是⼤⽓中的重要污染物，是形成烟雾的主要参与者。
3.⼤⽓颗粒物的去除与颗粒物的和有关，去除⽅式有和。
4.导致降⽔酸性的主要物质是，其次是，还有有机酸等其他酸类。
5.许多⼤⽓污染事件都与逆温现象有关，逆温可分为、、、、。
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大气环境化学作业（1）
一、选择题
1、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到的影响。
A 风
B 湍流
C 天气形式
D 地理地势
2、大气逆温现象主要出现在______。
A 寒冷的夜间
B 多云的冬季
C 寒冷而晴朗的冬天
D 寒冷而晴朗的夜间
3、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成。
A R O·
B R·
C H2O
D H O2·
4、大气中HO·自由基的来源有的光离解。
A O
3 B H
2
CO C H
2
O
2
D HNO
2
5、大气中还原态气体（如H2S、甲烷）主要被______氧化。
A O2
B H O·
C O3 D高价金属离子
二、填空题
1、许多大气污染事件都与逆温现象有关，逆温可分为________、________、________。
2、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、________、热层和逃逸层。
3、气团的稳定性与________和________两个因素有关。
4、污染大气中氮氧化物（NOx）包括：________、________；其中________的人为源主要是高温燃烧过程，其生成量主要与________和________有关。
5、写出下列物质的光离解反应方程式
（1）NO
2
+ hν +
（2）HNO
2 + hν + 或HNO
2
+ hν +
（3）HNO
3
+ hν +
（4）HCHO + hν + 或 HCHO + hν +
（5）CH
3
X + hν +
三、简答题
1．什么是光化学反应的初级过程和次级过程？如何定义光化学反应和光解？
2．什么是大气温度层结？各层结的特点如何？
3. 简述平流层大气的特点？写出平流层形成臭氧的光解反应机制。
4．什么是逆温？逆温对于污染物的迁移有什么影响？
四、计算题
已知过氧键的键能为143 kJ·mol-1，计算可以使H
2O
2
分子裂解成HO·所需要
光的波长的最大值(光速c = 2.9979×108m/s, 普朗克常数h = 6.626×10-34, 阿伏加德罗常数N
=6.02×1023)。