大气污染控制工程

第二节臭氧层破坏(pòhuài)问题臭氧层主要特征离地面20～30km的平流层中占当地(dāngdì)空气含量的1/105厚度单位DU（Dobsonunit）－273K，1atm下，10-3cm厚的O3层称为一个DU1DU＝10-3atmcm＝2.69×1016molecules共二十九页臭氧层的分布(fēnbù)大气的两个最低层，对流层和平流层的温度曲线。大部分大气质量都集中在对流层，但是臭氧却主要集中在平流层

共二十九页臭氧层的分布(fēnbù)共二十九页臭氧层的作用(zuòyòng)大气对紫外线辐射的吸收

共二十九页臭氧层的作用(zuòyòng)共二十九页臭氧层破坏(pòhuài)现象1955－1995每年十月份南极臭氧浓度（单位：DU）。数据点包括了基于地面和卫星的观测。在这一时期内总臭氧总浓度下降了50％。（资料来源：NASA,2000）共二十九页平流层臭氧(chòuyǎng)形成和破坏机理纯氧理论（ChapmanMechanism）臭氧吸收(xīshōu)紫外线的反应共二十九页平流层臭氧(chòuyǎng)形成和破坏机理催化清除理论(lǐlùn)20世纪70年代建立活性催化物质的链式反应Y—活性物质，包括奇氢HOx、奇氮NOx、奇卤XOx三大家族共二十九页三大家族的来源(láiyuán)奇氢HOx大气中H2O与激活(jīhuó)O原子反应奇氮NOx宇宙射线分解N2飞机等人类活动排放奇卤XOx人类活动产生的CFCs和含溴氟烷（哈龙，Halons)共二十九页消耗(xiāohào)臭氧层的物质（ODS）ODSsCFCs、哈龙CCl4、甲基氯仿（1,1,1－三氯乙烷）、溴甲烷部分(bùfen)取代的氯氟烃ODSs的破坏能力臭氧耗减潜能（Ozonedepletionpotential）全球变暖温势（Globalwarmingpotential)共二十九页ODSs的破坏(pòhuài)能力共二十九页CFCs对臭氧层的破坏(pòhuài)作用一个Cl自由基可以(kěyǐ)消耗数十万个O3共二十九页大气中CFCs分子(fēnzǐ)的变化图

共二十九页

CFCs和其他(qítā)消耗臭氧化合物的特性共二十九页南极(nánjí)臭氧空洞共二十九页南极(nánjí)臭氧空洞极地平流层云在南极臭氧空洞的形成过程中起重要作用吸附并聚集CFCs及哈龙非均相反应场所为什么北极没有形成臭氧空洞？北极为海洋环境，较南极大陆环境温暖(wēnnuǎn)周围分布不规则大陆，大气层较南极不稳定不易形成极地平流层云共二十九页臭氧层破坏(pòhuài)的危害臭氧含量减少1％，地面紫外线增加2～3％危害人体健康(jiànkāng)－皮肤癌、白内障陆生生态系统－植物质量下降水生生态系统－水面附近生物减少城市空气和建筑材料－光化学烟雾，材料老化大气结构－辐射收支变化，气候变化共二十九页臭氧层破坏(pòhuài)的控制策略开发消耗臭氧层物质的替代技术无氟氯昂制冷设备制定淘汰消耗臭氧层物质的措施环境管理手段＋经济手段国际行动1985年，25个国家《维也纳公约(gōngyuē)》1987年，46个国家《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔公约》共二十九页蒙特利尔议定书及其修订案所包括的损耗臭氧的气体消耗臭氧物质的排放(páifànɡ)削减共二十九页消耗臭氧物质的排放(páifànɡ)削减共二十九页臭氧层的恢复(huīfù)共二十九页第三节致酸前体物与酸雨(suānyǔ)酸雨－pH小于5.6的降水，广义包括酸性物质的干湿沉降地理分布几乎整个欧洲美国(měiɡuó)和加拿大东部东亚，中国南方地区共二十九页九十年代末我国酸雨区域(qūyù)分布共二十九页酸雨(suānyǔ)的危害淡水湖泊、河流酸化，水生生物减少甚至绝迹影响土壤特性，贫瘠化破坏森林(sēnlín)的生长腐蚀建筑材料及金属结构危害人体健康－角膜和呼吸道刺激共二十九页致酸前体物质(wùzhì)SO2自然源－微生物、火山、森林(sēnlín)火灾、海水飞沫人为源－燃料燃烧，化工NOx自然源－闪电、林火、火山，占总量的50％人为源－燃烧，机动车，50％共二十九页致酸前体物质(wùzhì)的排放共二十九页控制措施针对酸沉降前体物质洗煤开发低硫燃料改进燃烧(ránshāo)技术烟气脱硫机动车净化共二十九页国际(guójì)行动1972年，联合国人类环境(huánjìng)会议，首次提出酸雨问题1979年，33个国家，长距离跨国大气污染公约（LRTAP）1985年，欧洲20个国家，硫排放控制协定共二十九页内容(nèiróng)总结第二节臭氧层破坏问题。1DU＝10-3atmcm＝2.69×1016molecules。大部分大气质量都集中在对流层，但是臭氧却主要集中在平流层。Y—活性物质，包括奇氢HOx、