第三章 大气环境化学
第三章 大气环境化学
83-1大气的结构与组成一、大气的结构1、对流层：对流运动显著，四时大气现象复杂多变2、平流层：臭氧（O3）层，平流层中空气无对流，适于空中飞行3、中间层4、热成层（暖层、电离层）高层大气5、逸散层
§3-1 大气的结构与组成 一、大气的结构 1、对流层: 对流运动显著，四时大气现象复杂多变 2、平流层:臭氧（ O3 ）层, 平流层中空气无对流, 适于空中飞行 3、中间层 4、热成层(暖层、电离层) 5、逸散层 高层大气
大气的垂直分层高度电离层能反射（千米）无线电波，对120电离层无线电通讯有高层大气重要作用Q0气温初稳后升热80只因层中臭氧多上冷下热水平流动天气好高空对流60高空飞行很适合40平流层对流旺盛近地面纬度不同厚度变20高度增来温度减对流层只因热源是地面500100温度（℃）-50天气复杂且多变100大气的垂直分层风云雨雪较常见
大气的垂直分层 对流层 平流层 对流旺盛近地面， 纬度不同厚度变； 高度增来温度减， 只因热源是地面； 天气复杂且多变， 风云雨雪较常见 气温初稳后升热 只因层中臭氧多 水平流动天气好 高空飞行很适合 上冷下热 高空对流 电离层 高层大气 电离层能反射 无线电波，对 无线电通讯有 重要作用
大气各成分的作用大气组成主要作用生物体的基本成分主要干洁空气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CO2次要吸收紫外线，使地球上的生成分物免遭过量紫外线的伤害水汽成云致雨的必要条件：对地面保温固体杂质成云致雨的必要条件
成云致雨的必要条件 主要 成分 次要 成分 水 汽 固体杂质 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；对地面保温 大气组成 主 要 作 用 干 洁 空 气 O3 N2 O2 CO2 大气各成分的作用
表大气中痕量气体的分布成分体积浓度，PPM主要来源CH41.6生物活动H20.5生物活动，光化学N200.3生物CO0.12人类活动，光化学NOX10-6-10-2光化学，雷电、人类活动10-4-10-2光化学H202NH310-4-10-3生物活动HNO310-5-10-3光化学光化学H2CO310-4-10-3SO22*10-4人类活动、光化学，火山爆发10-4OCS人类活动、生物活动、光化学CS210-5-10-4人类活动、生物活动HO210-7-10-5光化学HO.10-9-10-6光化学CCI2F20.28人类活动10-4H,CCCl3人类活动
成分 体积浓度，ppm 主要来源 CH4 1.6 生物活动 H2 0.5 生物活动，光化学 N2O 0.3 生物 CO 0.12 人类活动，光化学 NOx 10-6-10-2 光化学，雷电、人类活动 H2O2 10-4-10-2 光化学 NH3 10-4-10-3 生物活动 HNO3 10-5-10-3 光化学 H2CO3 10-4-10-3 光化学 SO2 2* 10-4 人类活动、光化学，火山爆发 OCS 10-4 人类活动、生物活动、光化学 CS2 10-5-10-4 人类活动、生物活动 HO2 · 10-7-10-5 光化学 HO· 10-9-10-6 光化学 CCl2F2 0.28 人类活动 H3CCCl3 10-4 人类活动 表 大气中痕量气体的分布
$ 3-2大气污染和污染物一、大气污染的发生大气污染一指由于人类活动或自然过程使大气中一些物质的含量达到有害的程度（一般指有害物质，如SO2、NOx、HC、O3、飘尘等超过国家质量标准），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象。二、大气污染源和污染物天然源1、来源：人为源
§3-2 大气污染和污染物 一、大气污染的发生 大气污染–––指由于人类活动或自然过程使大气中一些 物质的含量达到有害的程度(一般指有害物质，如SO2、 NOX、HC、O3、飘尘等超过国家质量标准)，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 危害的现象。 二、大气污染源和污染物 1、来源： 天然源 人为源
大气污染源特点污染源主要来源排放的污染物火山喷发二氧化硫、硫化氢、二氧它和人为源相比天然源化碳、一氧化碳、火山灰产生的污染物较少，浓度较低一氧化碳、二氧化碳、二森林火灾具有局部地区某氧化硫、碳氢化合物等段时间内可能形自然尘风砂、土壤尘等成严重影响的特森林植物释放枯稀类碳氢化合物。点。海浪飞沫硫酸盐和亚硫酸盐汽车和火车、飞机交通运输过程：移动源静止源一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、硫氧化合物和等，分布广泛分散，现代化交通运输人为源工具铅等难于监测和治理。燃料燃烧二氧化硫、氮氧化物、二静止源则包括工氧化碳、一氧化碳厂、焚化炉等不移动的污染源。静止工业生产过程二氧化硫、硫化氢等源污染面积广，易农业活动排放：颗粒物、粉尘、氧化亚氮于集中监测治理。等农药、化肥
污染源 特 点 主要来源 排放的污染物 天 然 源 它和人为源相比 产生的污染物较 少，浓度较低， 具有局部地区某 段时间内可能形 成严重影响的特 点。 火山喷发 二氧化硫、硫化氢、二氧 化碳、一氧化碳、火山灰 森林火灾 一氧化碳、二氧化碳、二 氧化硫、碳氢化合物等 自然尘 风砂、土壤尘等 森林植物释放 萜稀类碳氢化合物。 海浪飞沫 硫酸盐和亚硫酸盐 人 为 源 移 动 源 汽车和火车、飞机 等，分布广泛分散， 难于监测和治理。 交通运输过程： 现代化交通运输 工具 一氧化碳、氮氧化物、碳 氢化合物、硫氧化合物和 铅等 静 止 源 静 止 源 则 包 括 工 厂 、焚化炉等不移 动的污染源。静止 源污染面积广，易 于集中监测治理。 燃料燃烧 二氧化硫、氮氧化物、二 氧化碳、一氧化碳 工业生产过程 二氧化硫、硫化氢等 农业活动排放： 农药、化肥 颗粒物、粉尘、氧化亚氮 等 大 气 污 染 源
2、污染物：（1）气溶胶状污染物（粒状）①总悬浮颗粒物（TSP）D（粒径）在100um以下，其中多数在10um以下，是分散在大气中的各种粒子的总称。②飘尘（可吸入粒子（IP））D30um的粒子，靠重力作用可在短时间内降到地面的
2、污染物： (1)气溶胶状污染物(粒状) ①总悬浮颗粒物(TSP) D(粒径)在100m以下， 其中多数在10 m以下，是分散在大气中的各种粒子 的总称。 ②飘尘（可吸入粒子(IP)） D＜10m能在大气 中长期飘浮的悬浮物质，如煤烟、烟气、雾等。 ③降尘 D＞30m的粒子，靠重力作用可在短时 间内降到地面的
颗粒物有固体的灰尘、烟尘、烟雾以及液体的云雾和雾滴，它们中一部分是致癌、致畸、致突变物质，并能被人体吸收而危害人体健康，另一方面，它们是有毒物质的载体，使一些气体污染物转化成为有害的颗粒物或使某些污染物的毒性增强
建筑粉尘 颗粒物有固体的灰尘、烟尘、烟雾以及液体的云雾和雾滴，它 们中一部分是致癌、致畸、致突变物质，并能被人体吸收而危害 人体健康，另一方面，它们是有毒物质的载体，使一些气体污染 物转化成为有害的颗粒物或使某些污染物的毒性增强
烟尘的作用：1）凝结核吸收太阳辐射2）3）降低能见度影响植物体生长4）量飘尘（可吸入粒子（IP））大于10um的颗粒物能被鼻腔的鼻毛吸留住，而小于10um的飘尘却能长驱直入侵蚀肺泡，叫“可吸入粒子”。在可吸入微粒中80%可沉积于肺泡，且沉积时间可达数年之久。导致肺心病等一系列病变
烟尘的作用：1）凝结核 2）吸收太阳辐射 3）降低能见度 4）影响植物体生长 飘尘（可吸入粒子(IP)） 大于10μm的颗粒物能被鼻腔的鼻毛吸留住，而小于 10μm的飘尘却能长驱直入侵蚀肺泡，叫“可吸入粒 子” 。在可吸入微粒中 80%可沉积于肺泡，且沉积时间 可达数年之久。导致肺心病等一系列病变