大气环境化学大气的组成结构和性质.ppt

1、污染物在大气中的转化1）光化学反应基础2）自由基反应和来源3）氮氧化物和碳氢化合物、硫氧化合物的转化2、几种代表性的大气环境污染问题1）酸雨，光化学烟雾，硫酸烟雾型污染2）温室效应3）臭氧层破坏3、大气颗粒物1）粒径分布2）三模态3）化学组成,重点内容:,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、大气中主要污染物,按化学结构组成：同质层和异质层,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。,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。特点:1、气温随高度升高而降低；2、空气密度大；3、有三小层、天气复杂多变；4、对流运动强烈。,（一）对流层,垂直递减率（）：垂直升高100m，气温的变化值,当0时，称为等温气层；,当0时，正常,每升高100m降低0.65,特点：1、空气基本无对流，平流运动占显著优势；2、空气比下层稀薄，水汽、尘埃含量很少，很少有天气现象，透明度极高；3、在15-35km的范围内（平流层上层），厚度约20km的臭氧层。,（二）平流层对流层顶到约50km,（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、中间层中上部，气体分子（O2、N2）开始电离。,（四）热层从80km到约800km的高度,特点：1、温度随高度增加迅速增高；2、气更为稀薄;3、大部分空气分子被电离成为离子和自由电子，又称电离层，可以反射无线电波,（五）逸散层特点：1、800km以上高空2、空气稀薄，密度几乎与太空相同3、空气分子受地球引力极小，所以气体及其微粒可以不断从该层逃逸出去,二、大气的组成,气体组分和大气颗粒物,（一）气体组分及分布,1、气体组分,1）氮（78.09%）、氧（20.95%）、氩（0.9%）、CO2（0.03%）99%2）稀有气体（CH4、SO2、NH3、CO、O3）2000）,以上快,结论：燃烧过程中排放的氮氧化物主要为NO(占90%以上)，其次才为NO2（仅占10%左右）,1、CO,（三）含碳化合物的来源和演变,CO、CO2、CHx、含氧烃等,参与光化学烟雾形成,阻碍体内氧气输送,1）危害,温室气体，导致温室效应,1、CO,（三）含碳化合物的来源和演变,CO、CO2、CHx、含氧烃等,2）来源,人为污染：燃料不完全燃烧,天然来源：海洋中生物作用、植物叶绿素的分解、森林火灾、甲烷光化学氧化,3）清除,土壤吸收,与HO自由基反应（主要途径）,1、CO,4）浓度特征,城市多于非城市，一天中峰值出现在早晚交通量大时,随高度、纬度变化（北高南低）,2、CO2,（三）含碳化合物的来源和演变,CO、CO2、CHx、含氧烃等,1）危害,温室气体，导致温室效应,2）来源,人为污染：矿物质燃料燃烧、森林破坏,天然污染：海洋脱气、甲烷转化、动植物呼吸、腐败、森林火灾,2、CO2,（三）含碳化合物的来源和演变,CO、CO2、CHx、含氧烃等,3）清除,植物光合作用、海水吸收后以碳酸盐形式,3、CHX,气态存在于大气中的是碳原子数在110，包括可挥发性的所有烃类，烯烃、芳香烃。,是形成光化学烟雾的主要参与者。,相比较而言，开放程度大的链烯烃活性高于较为封闭的环烯烃，含有氧原子的碳氢化物活性高于链烷烃。,甲烷,1）危害：,温室气体，导致温室效应,2）来源：,燃料燃烧过程、原油以及天然气的泄漏,厌氧细菌发酵为主,温室效应比CO2大20倍,3）清除：,主要,4）浓度特征：,夏低冬高，北半球高,（四）卤代烃的来源和演变,1、来源,人为污染：有机化学溶剂挥发,天然污染：海洋,（四）卤代烃的来源和演变,2、氟氯烃类,1）危害,破坏臭氧层,温室气体,通式CnH2n-x-y