环境学概论讲义

旗面由四道白条和五道蓝条相间组成。左上方有一蓝色正方形，其中绘有白十字。九条宽带表示“不自由毋宁死”，这句格言希腊文共有九个音节。,大气环境中的污染问题,酸雨臭氧层的变化气体硫化物污染氮的氧化物污染光化学烟雾,均相反应：气相、液相、固相非均相反应：气固、气液、液固,进入大气的污染物在扩散、输送的过程中，由于其自身物理、化学性质和其它条件的影响，在污染物之间或与空气原有组分间进行化学反应，形成新的二次污染物的过程。,大气污染的化学转化:,大气中发生化学反应的位置：,A.发生荧光：,A*,A+hv（荧光）,A,B.耗能反应：,A*+M,A+M*,C.光解过程：,A*,B1+B2+B3,D.直接反应：,A*+B,C1+C2+C3,回到初始状态,导致化学变化,hv,A*,+,次级过程：初级过程中形成的产物之间或产物与其它物种之间发生反应的过程。,例：,HCl+hv,H+Cl,(光解),Cl+ClCl2,(次级过程),H+HClH2+Cl,(次级过程),SO2的直接光氧化：,SO2,hv,3SO2,M,SO2,O2,SO3+O,hv,1SO2,M,M,SO2,SO3,SO4,（290340nm）,（340400nm）,三重态是大气中激发态SO2的主要存在形式,SO2的间接光氧化：,SO2,+,OH,H2SO4+HO2,（O2、H20）,强氧化性自由基：OH基、HO2基、RO基、RO2基,烟雾呈兰色，具强氧化性，刺激人们的眼睛，伤害植物叶子，使橡胶开裂，并使大气能见度降低。20世纪50年代，烟雾中的刺激性气体被确定为O3,“光化学烟雾”特征及危害,1、图中的几种污染物质的最高浓度分别出现在什么时刻？2、各污染物质为什么会在该时刻出现最高浓度？3、图中的几种污染物质之间是否有我们所熟悉的化学反应存在？,日变化曲线：NO、CO：Cmax早上七点NO2：Cmax上午十点O3：Cmax中午十二点,烟雾箱模拟曲线（弄清光化学烟雾中各种污染物浓度随时间变化的机理）在HC和NOX共存并有紫外线的作用下：1.NO转化为NO22.碳氢化合物氧化消耗3.生成O3、PAN等二次污染物,光化学烟雾的形成条件1、太阳辐射强（NO2光解需要290430nm的波长辐射）。2、大气污染物聚积于地面。总结：天气晴朗、高温低湿、有逆温、风力不大、有以石油为原料的工厂排气和汽车排气等污染源。,讨论：1、“八大公害事件”之一的“光化学烟雾事件”为什么会发生在洛杉矶市？2、如何避免“光化学烟雾事件”的发生？,习题,1、什么是大气污染的化学转化？2、大气中主要存在的环境问题有哪些？3、光化辐射的定义？4、光化学反应的定义？5、为什么光化辐射必须是波长大于等于380nm的光？6、光化反应初级过程的反应类型分别是什么？7、什么是光化学反应的次级过程？8、结合图示说明SO2的直接光氧化过程。9、结合反应式说明NO2的光化学反应。,习题,10、为什么大气主要控制污染物是SO2而不是SO3。11、光化学烟雾的特征及危害？12、“光化学烟雾”事件当日NO、NO2、O3各自的浓度峰值出现在什么时间，为什么？13、通过“烟雾箱模拟曲线”，可以得到的反应及其反应物浓度变化的机理是什么？14、“光化学烟雾”的形成条件是什么？15、为什么洛杉矶市容易发生“光化学烟雾事件”？16、如何有效避免“光化学烟雾”的产生？,NO2的光化学氧化NO2+hvNO+O*O3+M（O3唯一的化学反应源）O3+NONO2+O2注：如无其它干预，O3浓度取决于NO2/NO,洛杉矶濒临浩瀚的太平洋东侧的圣佩德罗湾和圣莫尼卡湾沿岸，背靠莽莽的圣加布里埃尔山，一年四季阳光明媚，干燥少雨。,洛杉矶于1781年由西班人建立，1846年起属于美国。十九世纪后期，随着石油的发现，洛杉矶开始崛起，迅速发展成美国西部一个最大的城市，拥有发达的工业和金融业。,光化学烟雾的预防措施,1、控制污染源，减少NOX和CH化合物污染源的排放：,1）改善能源结构。,2）区域集中供热发展区域集中供暖供热，设立规模较大的热电厂和供热站，取缔市区矮小烟囱。,3）推广燃煤电厂烟气脱N技术。,2、减少机动车尾气的排放,3、利用化学抑制剂,4、植树造林,中华人民共和国国旗，旗面为红色，象征革命。国旗中的大五角星代表中国共产党，四颗小五角星分别代表工人、农民、小资产阶级和民族资产阶级四个阶级。四颗小星各有一尖正对着大星的中心点，其间的位置关系象征着中国共产党领导下的革命人民大团结。五星采用黄色是为了在红地上显出光明，也表示，中华民族为黄色人种。,中华人民共和国国旗，