大气环境（2）
知识点：全球气压带和风带的分布、气压带风带对气候的影响
《大气环境化学》重点习题及参考答案 1．大气中有哪些重要污染物？说明其主要来源和消除途径。 环境中的大气污染物种类很多，若按物理状态可分为气态污染物和颗粒物两大类；若按形成过程则可分为一次污染物和二次污染物。按照化学组成还可以分为含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含卤素化合物。主要按照化学组成讨论大气中的气态污染物主要来源和消除途径如下： （1）含硫化合物 大气中的含硫化合物主要包括：氧硫化碳（COS）、二硫化碳（CS 2 ）、二甲基 硫（CH 3） 2 S、硫化氢（H 2 S）、二氧化硫（SO 2 ）、三氧化硫（SO 3 ）、硫酸（H 2 SO 4 ）、 亚硫酸盐（MSO 3）和硫酸盐（MSO 4 ）等。大气中的SO 2 （就大城市及其周围地区来 说）主要来源于含硫燃料的燃烧。大气中的SO 2约有50%会转化形成H 2 SO 4 或SO 4 2-， 另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。H 2 S主要来自动植物机体的腐烂， 即主要由植物机体中的硫酸盐经微生物的厌氧活动还原产生。大气中H 2 S主要的 去除反应为：HO + H 2S → H 2 O + SH。 （2）含氮化合物 大气中存在的含量比较高的氮的氧化物主要包括氧化亚氮（N 2 O）、一氧化氮 （NO）和二氧化氮（NO 2）。主要讨论一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO 2 ），用通式 NO x 表示。NO和NO 2 是大气中主要的含氮污染物，它们的人为来源主要是燃料的 燃烧。大气中的NO x 最终将转化为硝酸和硝酸盐微粒经湿沉降和干沉降从大气中去除。其中湿沉降是最主要的消除方式。 （3）含碳化合物 大气中含碳化合物主要包括：一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO 2 ）以及有机的碳氢化合物（HC）和含氧烃类，如醛、酮、酸等。 CO的天然来源主要包括甲烷的转化、海水中CO的挥发、植物的排放以及森林火灾和农业废弃物焚烧，其中以甲烷的转化最为重要。CO的人为来源主要是在燃料不完全燃烧时产生的。大气中的CO可由以下两种途径去除：土壤吸收（土 壤中生活的细菌能将CO代谢为 CO 2和 CH 4 ）；与HO自由基反应被氧化为CO 2 。 CO 2 的人为来源主要是来自于矿物燃料的燃烧过程。天然来源主要包括海洋
第一章绪论 4．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 （1）环境化学的任务、内容、特点：环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的，以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新兴学科。环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。它既是环境科学的核心组成部分，也是化学科学的一个新的重要分支。 （2）环境化学的发展动向：国际上较为重视元素的生物地球化学循环及其相互耦合的研究；重视化学品安全评价；重视臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是：以有机物污染为主的水质污染；以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废弃物和城市垃圾对大气、水和土地的污染等。 （3）学好这门课的观点：环境化学包含大气、水体和土壤环境化学多个分支学科，研究有害化学物质在大气、水体和土壤环境中的来源、存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。这就决定了环境化学研究中需要运用现场研究、实验室研究、实验模拟系统研究和计算机模拟研究相结合的系统研究方法，主要以化学方法为主，还要配以物理、生物、地学、气象学等其他学科的方法。因此，要求研究人员具有较广泛的各相关学科的理论知识和实验动手能力。我们在日常学习中应当以开阔的视野，除了环境化学之外，广泛涉猎各相关学科，并注重培养自己的实验操作，如此才可能学好这门课。 5、环境污染物有哪些类别当前世界范围普遍关注的污染物有哪些特征 答：环境污染物的类别：环境污染物按受污染物影响的环境要素可分为大气污染物、水体污染物、土壤污染物等；按污染物的形态，可分为气体污染物、液体污染物和固体污染物；按污染物的性质，可分为化学污染物、物理污染物和生物污染物；按污染物在环境中物理、化学性状的变化，可分为一次污染物和二次污染物（一次污染物称为原生污染物，二次污染物又称为次生污染物）。当前世界范围最关注的化学污染物主要是持久性有机污染物，具有致突变、致癌变和致畸变作用的所谓“三致”化学污染物，以及环境内分泌干扰物。 第二章大气环境化学 1大气的主要层次是如何划分的每个层次具有哪些特点 根据温度随海拔高度的变化情况划分的：对流层气温随着海拔高度的增加而降低，大约每上升100m，温度降低℃、密度大；平流层温度随海拔高度的升高而明显增加、空气没有对流运动，平流运动占优势、空气比对流层稀薄得多、有厚约20km的一层臭氧层；中间层温度随海拔增加迅速降低、空气较稀薄、对流运动非常激烈；热层空气高度电离、更加稀薄、大气温度随海拔高度增加而迅速增加。
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HNO3 、NO3和N2O5。 2.碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成光化学烟雾的主要参与者。 3.大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度和化学性质有关，去除方式有干沉降和湿沉降。 4.导致降水酸性的主要物质是硫酸，其次是硝酸，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，逆温可分为辐射逆温、平流逆温、地形逆温、下沉逆温、锋面逆温。 6.SO2的催化氧化速度与溶液中S(IV)和Fe(III)的浓度、pH，离子强度和温度有关。 7.降水中主要阴离子有SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-。 8.大气中最重要的自由基为HO·和HO2·。 9.能引起温室效应的物质主要有CO2、CH4、N2O、CFC。 10.气团在大气中的稳定性与气温垂直递减率和干绝热减温率两个因素有关。 11.造成大气环境污染的人为因素主要包括：燃料燃烧、工业排放、固体废弃物焚烧和农业排放。 12.按污染成因分，气溶胶可分为分散性气溶胶和凝聚性气溶胶。 13.根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、中间层、热层和逃逸层。 14.大气中的主要碳氢化合物有烷烃、烯烃、环烷烃和芳香烃。它们是光化学烟雾形成的重要一次污染物。 15.伦敦烟雾事件是由燃煤而排放出来的二氧化硫、颗粒物以及二氧化硫氧化所形成硫酸盐颗粒物引起的。 16.酸雨中关键性离子组分是SO42-、Ca2+、NH4+3种。 17.近海地区的降水中通常含有较多的Na+、Cl-和SO42-；而在远离海洋的森林草原地区， HCO3-、SO42-、Ca2+和有机成分；在工业区和城市，降水中则含SO42-、NO3-和NH4+较多。 18. Whitby等依据大气颗粒物按表面积和粒径分布的关系得到三种不同的粒度膜，即爱根核膜、积聚膜和粗粒子膜。 19.温室效应产生的最主要的原因是二氧化碳的过多排放。 20.大气颗粒物按粒径大小可分为总悬浮颗粒物(TSP)、飘尘、降尘、可吸入粒子(IP)。 21.为了防止酸雨的危害，关键是要控制NO x和SO2等致酸物质的排放。 22.燃烧过程中NO的生成量主要与燃烧温度和空燃比有关。 23.污染物在大气中的扩散能力主要受风和大气湍流的影响。 24.氟氯烃类化合物既可以破坏臭氧层也可以导致温室效应。 三、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ABCD 的影响。 A、风 B、湍流 C、天气形势 D、地理地势
大气环境化学重点习题及参考答案《大气环境化学》重点习题及参考答案 1(大气中有哪些重要污染物,说明其主要来源和消除途径。 环境中的大气污染物种类很多，若按物理状态可分为气态污染物和颗粒物两大类;若按形成过程则可分为一次污染物和二次污染物。按照化学组成还可以分为含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含卤素化合物。主要按照化学组成讨论大气中的气态污染物主要来源和消除途径如下: (1)含硫化合物 大气中的含硫化合物主要包括:氧硫化碳(COS)、二硫化碳(CS)、二甲2基硫(CH)S、硫化氢(HS)、二氧化硫(SO)、三氧化硫(SO)、硫酸(HSO)、3222324亚硫酸盐(MSO)和硫酸盐(MSO)等。大气中的SO(就大城市及其周围地342 区来说)主要来源于含硫燃料的燃烧。大气中的SO约有50%会转化形成HSO224 2-或SO，另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。HS主要来自动植物机 42 体的腐烂，即主要由植物机体中的硫酸盐经微生物的厌氧活动还原产生。大气中HS主要的去除反应为:HO + HS ? HO + SH。 222 (2)含氮化合物 大气中存在的含量比较高的氮的氧化物主要包括氧化亚氮(NO)、一氧化2氮(NO)和二氧化氮(NO)。主要讨论一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO)，22用通式NO表示。NO和NO是大气中主要的含氮污染物，它们的人为来源主要x2 是燃料的燃烧。大气中的NO最终将转化为硝酸和硝酸盐微粒经湿沉降和干沉x 降从大气中去除。其中湿沉降是最主要的消除方式。 (3)含碳化合物
大气中含碳化合物主要包括:一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO)以及有机2的碳氢 化合物(HC)和含氧烃类，如醛、酮、酸等。 CO的天然来源主要包括甲烷的转化、海水中CO的挥发、植物的排放以及森林 火灾和农业废弃物焚烧，其中以甲烷的转化最为重要。CO的人为来源主要是在燃 料不完全燃烧时产生的。大气中的CO可由以下两种途径去除:土壤吸收(土壤中生活的细菌能将CO代谢为 CO 和 CH);与HO自由基反应被氧化24 为CO。 2 CO的人为来源主要是来自于矿物燃料的燃烧过程。天然来源主要包括海洋2 脱气、甲烷转化、动植物呼吸和腐败作用以及燃烧作用等。 甲烷既可以由天然源产生，也可以由人为源产生。除了燃烧过程和原油以及天然气的泄漏之外，产生甲烷的机制都是厌氧细菌的发酵过程。反刍动物以及蚂蚁等的呼吸过程也可产生甲烷。甲烷在大气中主要是通过与HO自由基反应被消除:CH + HO?CH + HO。 432 (4)含卤素化合物 大气中的含卤素化合物主要是指有机的卤代烃和无机的氯化物和氟化物。 大气中常见的卤代烃以甲烷的衍生物，如甲基氯(CHCl)、甲基溴(CHBr)33和甲基碘(CHI)。它们主要由天然过程产生，主要来自于海洋。CHCl和CHBr333在对流层大气中，可以和HO自由基反应。而CHI在对流层大气中，主要是在3 太阳光作用下发生光解，产生原子碘(I)。许多卤代烃是重要的化学溶剂，也 是有机合成工业的重要原料和中间体，如三氯甲烷(CHCl)、三氯乙烷(CHCCl)、333四氯化碳(CCl)和氯乙烯(CHCl)等均可通过生产和使用过程挥发进入大气，423 成为大气中常见的污染物。它们主要是来自于人为源。在对流层中，三氯甲烷和氯乙烯等可通过与HO自由基反应，转化为HCl，然后经降水而被去除。
专题二大气环境 一、命题分析 大气是地球自然地理环境的重要组成部分，也是地球环境中最为活跃的要素，它与其它 要素，相互联系、相互制约、相互渗透使地理环境具有整体性特征；大气环境对人类活动的影响也十分显著，气候作为一种重要的自然资源，影响着人类的生产和生活。 二、考点精讲 1大气的组成和分层 (1)低层大气的组成及作用 (2)垂直分层 ①依据：温度、密度和大气运动状况在垂直方向上的差异 2.大气的热力作用 (1)大气对太阳辐射的削弱作用总结
（2 ）大气的保温效应 大气把地面辐射的绝大部分吸收（长波辐射，水汽和二氧化碳吸收），保存了热量。大气以大气逆辐射的形式把能量返还地面，补偿地面损失的热量，起到“地球外衣”的作用。 3.大气水平运动的作用力 4.全球性大气环流 （1 ）三圈环流的形成及表现 条件：假设地球表面性质均匀。 形成因素：①高低纬度间的受热不均；②地转偏向力。 形成及分布：包括低纬环流（0° —30°），中纬环流（30° —60°），高纬环流（60°—90°）。画图说明：
带多雨带、极地少雨带 影响部分地区气候的形成，热带雨林气候、温带海洋性气候等 (2)气压带、风带的移动 原因：太阳直射点随季节南北移动。 移动方向：北半球夏季北移，冬季南移。 产生的影响：使同一地区在不同的季节受不同的环流控制，从而形成了不同的天气、气候状况；很多气候类型的形成均与此有关，如：热带草原气候、地中海气候等 (3)海陆分布对大气环流的影响南半球基本上呈带状分布，因为南半球海洋面积占优势北半球气压带断裂成块状分布，因为北半球陆地面积大，海陆相间分布
流 常见的天气系统及对天气的影响 （1）气团与天气 性质分类：暖气团和冷气团；单一暖气团控制，气温较高，气压较低，天气晴朗; 单一冷气团控制，气温较低，气压较高，，天气晴朗。 影响我国气候的气团： 夏季：热带海洋气团（太平洋）一一东南季风：降水多一一我国东部地区 赤道气团（印度洋）----------- 西南季风：降水多一一我国西南地区 冬季：极地大陆气团-------- 西北季风：降水少 （2 ）锋面系统与天气冷锋与暖锋 准静止锋 （3 ）气压系统与天气
第二章大气环境化学 本章重点：1 污染物在大气中迁移过程 2 光化学烟雾和硫酸型烟雾的形成过程和机理 第一节大气中污染物的转移 大气层简介 一、大气温度层结 对流层(troposphere) ：（0km-17km）空气具有强烈的对流（垂直），集中了大气中90.9%天气现象，污染物排放直接进入对流层 平流层（stratosphere）：17-55km气体状态稳定，垂直对流很小，大气透明度高 中间层（mesosphere）：55-85Km气温下降达-92℃，垂直运动剧烈，发生光化学反应。 热层（thermsphere）：800Km空气密度很小，温度升高到1000k，电离层 逸散层：>800Km 气体分子受地球引力极小,因而大气质点会不断向星际空间逃逸。 出示大图： 图1 大气温度的垂直分布 图2 大气密度的垂直分布 大气垂直递减率 二、辐射逆温层 三、绝热过程与干绝热过程 四、大气稳定度的判定 五、影响大气污染物迁移的因素 1、风和大气湍流的影响 风—使污染物向下风向扩散 湍流—使污染物向各风向扩散 浓度梯度—使污染物发生质量扩散 2、天气形势和地理地势的影响
第二节大气中污染物的转化 一、光化学反应基础 1、光化学反应过程 什么是光化学反应？ 分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的化学反应称光化学反应，大气光化学反应分为两个过程。 初级过程： A + hνA* 次级过程 举例： HCl + hνH + Cl H + HCl H2 + Cl Cl + Cl Cl2 2、量子产率（不做介绍） 3、大气中重要吸光物质的光离解 （1）氧分子和氮分子的光离解 O2 + hνO + O N2 + hνN + N （2）臭氧的光离解 O3 + hνO + O2 （3）NO2的光离解 NO2 + hν N O + O （4）亚硝酸和硝酸的光离解 HNO2 + hνHO + NO HNO2 + hνH + NO2
昆明理工大学环境工程专业2008级环境化学阶段习题 （大气环境化学部分） 一、填空题 1、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80- 90%。 2、污染物在环境中的迁移主要有物理、物理化学和生物迁移三种方式。 3、污染物的性质和环境化学行为取决于它们的浓度和在环境中的形态。 4、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题温室效应、酸雨、臭氧层破坏等是由大气污染 所引起的。 5、人为污染源可分为工业、农业、交通运输和生活。 6、大气中最重要的自由基为羟基自由基（OH）。 7、能引起温室效应的气体主要有CO2、CH4、N2O、CFCs。 8、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、中间层、热层和逃逸层。 9、伦敦烟雾事件是由 SO2 和颗粒物（包括由SO2氧化形成的硫酸盐）引起的。 10、大气中CH4主要来自湿地、牛群、稻田的排放。 11、降水中主要阴离子有 SO4-、NO3-、Cl-。 12、对流层和平流层中较为重要的反应有氮氧化物的转化、碳氢化物的转化、光化学烟 雾。 13、大气中的NO2可以转化成___HNO3__ 、 ___NO3___ 和__N2O5____ 。 14、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成光化学（氧化型）烟雾的主要参与者。 15、大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度和化学组成有关，去除方式有干沉降和湿沉 降。 16、大气的扩散能力主要受风（风速和风向）和大气稳定度的影响。 17、按污染成因分，气溶胶可分为一次颗粒物和二次颗粒物。 18、环境化学研究化学物质在大气、水体及土壤中的来 源、反应、迁移转化及归属。
二、选择题 1、五十年代日本出现的痛痛病是由 ______ 污染水体后引起的。 a) Cd b) Hg c) Pb d) As 2、辐射一定时间产生的 ______ 量可以衡量光化学烟雾的严重程度。 a) O3 b) NO2 c) 碳氢化合物 d) SO2 3、大气中还原态气体（如H2S）主要被 ______ 氧化。 a) O2 b) OH c) O3 d) 高价金属离子 4、根据Whittby的三模态模型，粒径小于 _____ μm的粒子称为爱根核模。 a) 0.05 b) 0.1 c) 1 d) 2 5、SO2的液相氧化有多种途径，其中 ______ 的效果最好。（其次是O3、催化氧化、非催化氧化） a) O3氧化 b) 催化氧化 c) H2O2氧化 d) 非催化氧化 6、气溶胶中粒径 _______ μm的颗粒，称为飘尘。 a) >10 b) <5 c) >15 d) <10 7、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) 天气形势 d) 地理地势 8、大气中HO自由基的来源有 _______ 的光离解。 a) O3 b) H2CO c) H2O2 d) HNO2 9、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成 _______ 。 a) RO b) R自由基 c) H2O d) HO2 10、酸雨是指pH ______ 的雨、雪或其它形式的降水。 a) <6.0 b) <7.0 c) <5.6 d) <5.0 11、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 12、大气中微粒浓度为50 μg/m3时，大气能见度约为_____ Km。
关于大气污染和保护 姓名：牛子禄指导教师：姜洋（四）16-2班级：自动化12年201730月日 摘要 工业革命以来，特别是20世纪以来，许多国家相继走上了以工业化为主的发展道路。在人类创造前所未有的物质财富的同时，环境问题也一直呈现着地域上扩
张和程度上恶化的趋势。环境问题已逐渐成为全球性的问题。而对中国——一个发展中国家而言，回首二十世纪，我国经济获得了长足的发展，生产力水平大大提高。但是，传统模式下的生产力的提高在驱动经济增长和伟企业带来利润的同时，却使我们的地球家园变得千疮百孔，不堪重负。 关键词：治理途径污染源大气污染
目录 一、引言 二、正文 （一）我国大气污染现状（二）大气污染物及来源（三）产生大气污染的原因（四）大气污染的综合防治 三、结语 四、致谢
引言 所谓大气污染是指人类生产、生活活动或自然界向大气排出各种污染物,其含量超过环境承载能力,使大气质量发生恶化,使人们的工作、 生活、健康、设备财产以及生态环境等遭受恶劣影响和破坏。 污染源可分为天然污染源和人为污染源。 天然污染源是指自然界向大气排放污染物的地点或地区,如排放灰尘、二氧化硫、硫化氢等污染物的活火山、自然逸出的瓦斯气,以及发生 森林火灾、地震等自然灾害的地方。 人为污染源则又可按不同的方法分类:按污染源空间分布方式可分为 点污染源、面污染源、区域性污染源;按人们的社会活动功能可分为 生活污染源、工业污染源、交通污染源等;按污染源存在的形式可分 为固定污染源和移动污染源。
关于大气污染和保护 一、我国大气污染现状 人类需要呼吸新鲜空气来维持生命，每天空气都会成千上万次地有规则地通过我们的鼻腔进出我们的肺。而洁净的空气对于生命来说比任何物质都重要，人在5周内不吃饭，5天内不饮水尚能生存，而空气仅断绝5分钟就会死亡。可见空气是人类和其他一切生命有机体一刻也不可缺少的生存条件。然而现在的我们却对空气多了一份恐惧，那
第二章第三节大气环境2 二、全球气压带、风带的分布和移动（1） 一、教学目标 （一）知识与技能： 理解三圈环流的形成过程，说出气压带、风带的形成及分布规律； 明确全球大气是一个整体，大气环流在物质和能量输送中发挥着巨大的作用。 通过绘制三圈环流及气压带风带示意图，培养和提高学生绘制示意图的地理技能。 （二）过程与方法：初步掌握假设—推理—验证的地理科学方法。 （三）情感态度与价值观：使学生畅游在知识的形成过程中，在合作交流与自主学习中激发学生探究地理问题的兴趣和动机，养成求真、求实的科学态度。 二、教学重点 1.利用热力环流的形成原理分析大气的水平运动规律。 2.三圈环流的形成及图示。 3.全球气压带、风带的形成、分布和移动。 三、教学难点 三圈环流的成因与分布。 四、教学过程 【导入】上一节课我们讲了大气的受热过程，请同学来回答一下影响地面辐射的因素有哪些？ 正是由于这些因素的影响，使得各地的地面辐射很不一样，而地面辐射又是对流层大气的直接能量来源，因此对流层大气的近地面空气也会受热不均。那么近地面空气受热不均之后又是什么样一个情况呢？接下来我们一起画图分析。 【板书】二、全球气压带、风带的分布和移动 （一）热力环流形成的原理 【讲述】这是等压面，由于地面受热均匀，等压面平行与地面。 【板书】 【讲述】当A地受热较多时，近地面空气膨胀上升，空气密度减小，形成低压，其高空的空气密度增大而形成高压，同时B、C两地受热较少，空气冷却下降，高空密度变小，形成低气压，近地面空气密度增大，形成高气压。这时等压面出现弯曲，规律为高压高凸，低压低凸。 【板书】
【讲述】水平气压的差异产生水平气压梯度力，并造成空气的水平运动。在高空，空气从A 地流向B 、C 两地；近地面，空气从BC 两地流向A 地。这样就形成了一个完整的环流，由于是近地面冷热不均引起的，故称为热力环流。 【点拨】请同学们观察这张图有没有问题。等压线表示的气压是由地面向高空递减的，而Ａ处近地面是低压，高空处却是高压，这是什么原因？需要弄清楚的是，这里的高低压是相对的。A 处高空处的高压是相对ＢＣ两地高空的低压而言的，而Ａ处近地面的低压是相对ＢＣ两地近地面的高压而言的，而同一地点高空的气压总比近地面处低，因此Ａ地近地面的气压还是高于其高空处的气压的，由等压面也可以看出。 【提问】有句话叫做“乡下的风，城里的雨”，同学们能否用刚才所讲的这个原理来解释。（提示：城市近地面温度高于周围乡村地区）。 【多媒体展示】城市热岛效应 【总结】城市各种交通设施、工业生产集中，认为废热排放较多，所以城市可以看做Ａ点，其近地面温度较高，盛行上升气流，近地面形成低压，高空形成高压；而乡村温度较低，近地面形成高压，高空形成高压，这样就形成了一个热力环流。由于城市盛行上升气流，上升过程中，气温降低，就会成云至雨；而乡村地区盛行下沉气流，不会形成降水，只是在近地面有吹响地面的风。这就是科学家经常提到的城市热岛效应。 【活动】完成课本４８页活动题。（解释等温线） 【多媒体展示】活动题图 【过渡】刚才活动中第三题，提到了仅考虑本地区的气温分布和气压的关系，那么还要考虑哪些因素呢？考虑这些因素后Ｐ点近地面的风向又会是怎样呢，下面我们来看大气的水平运动，包括高空和近地面两种情况。 【板书】（二）大气的水平运动 【板书】水平气压梯度力 1030hpa 1025hpa 1020hpa 1015hpa 1010hpa 【讲述】先来明确导致大气水平运动的原动力——水平气压梯度力。这是水平方向的等压线，数值表示的是大气压强，单位百帕。需要注意的是，这张图是表示水平方向的气压状况，而不是垂直方向上的，区别于热力环流的等压面。由于存在水平气压差，就产生会导致大气水平运动的水平气压梯度力，由高压指向低压，并且垂直于等压线。所以水平气压梯度力是风形成的直接原因。 水平气压梯度力决定风的方向和风速。 【多媒体展示】判断AB 风力的大小
2.3-大气环境(教案1)
第三节大气环境 教学形式：小组讨论；教具、课件辅助演示 教学过程： [引入]“南太平洋上空一只蝴蝶挥动翅膀，有可能引起北太平洋上形成一次台风。”这说明地球表面覆盖着一层能够传递物质和能量的介质，即现在 我们即将学习的大气环境。 [读图2-23]提问： 1、根据你的认识，地球大气环境含有哪些物质？ 2、随高度的上升，对流层和平流层的气温分别是怎样变化的？ 3、为什么说对流层与人类的关系最为密切？ 4、为什么平流层适合于飞机飞行？ [小结]大气根据物理性质的不同，从地面到高层可以粗略分为3层，大气中含有各种气体分子、固体颗粒和水汽。由于地球引力的关系，大部分的气 体和固体杂质和水汽集中在大气下层，即人类活动的主要区域。 一、对流层大气的受热过程 （一）、大气对太阳辐射的吸收作用 [过渡]大气中含有的各种物质对太阳辐射的吸收程度是不同的。 [读44页表格] 讨论：1、太阳辐射到达地面之前经过大气，被大气吸收的程度如何？为什么？ 2、除了吸收可削弱一部分太阳辐射，大气对太阳辐射的削弱作用主 要还有哪几种形式？各有什么特点？ 3、为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？ （二）、地面辐射和太阳辐射 [过渡]太阳辐射到达地面后，热量到哪里去了？（地面吸收）地面吸收热量后升温，于是也能对外辐射，称地面辐射。地面的温度远远低于太阳，因此，地面辐射的波长也要比太阳辐射长得多。
[结合44页表格及图2-24，或者制作课件] 讨论：1、地面对外辐射之后，热量又传递到哪里？ 2、大气如何留住一部分地面辐射？ 提问：大气吸收了地面辐射的热量，也具有了温度，因此大气也能进行辐射。 结合图2-24（或者课件），大气的热量又将如何传递？ [小结]大气射向地面的那一部分辐射称为“大气逆辐射”。请问晴天和阴天，哪种天气状况下大气逆辐射会强一些呢？答案是阴天，因为此时大气中吸收长波辐射的水汽含量较大。如果大气中二氧化碳含量大也是同样的道 理。 [活动]45页思考题。 （三）影响地面辐射的主要因素 [过渡]同学们有没有看过雪景？为什么我们汕头没下过雪而哈尔滨年年都能把冰雕雪景作为旅游资源？（温度差异）地球表面接受太阳辐射为什么会产生温度差异？ [引导学生分析图2-26] [小结]因此，全球不同纬度地区得到的太阳辐射量是不相等的，体现在温度上就是产生温度差异。 [板书]1、纬度因素 [过渡]是不是同一纬度上的任何地区就不存在温度差异？ 要求学生查找地图，在北纬23.5度非洲找到撒哈拉沙漠，举例：把鸡蛋埋进沙漠中间的沙堆中，几分钟之后鸡蛋熟了。提问：我们的家乡也在北纬23.5度上，为什么我们在土里埋鸡蛋，鸡蛋就不会被煮熟？ [小结]不同性质的地面对太阳辐射热量的吸收程度是不同的 [读图2-27] [板书]2、下垫面因素 [自由阅读46页最后一段以及阅读材料] 进行探究活动
第三节大气环境 教案形式：小组讨论；教具、课件辅助演示 教案过程： [引入]“南太平洋上空一只蝴蝶挥动翅膀，有可能引起北太平洋上形成一次台风。”这说明地球表面覆盖着一层能够传递物质和能量的介质，即现在我们即将学习的大气环境。 [读图2-23]提问： 1、根据你的认识，地球大气环境含有哪些物质？ 2、随高度的上升，对流层和平流层的气温分别是怎样变化的？ 3、为什么说对流层与人类的关系最为密切？ 4、为什么平流层适合于飞机飞行？ [小结]大气根据物理性质的不同，从地面到高层可以粗略分为3层，大气中含有各种气体分子、固体颗粒和水汽。由于地球引力的关系，大部分的气体和固体杂质和水汽集中在大气下层，即人类活动的主要区域。 一、对流层大气的受热过程 （一）、大气对太阳辐射的吸收作用 [过渡]大气中含有的各种物质对太阳辐射的吸收程度是不同的。 [读44页表格] 讨论：1、太阳辐射到达地面之前经过大气，被大气吸收的程度如何？为什么？ 2、除了吸收可削弱一部分太阳辐射，大气对太阳辐射的削弱作用主要还 有哪几种形式？各有什么特点？ 3、为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？ （二）、地面辐射和太阳辐射 [过渡]太阳辐射到达地面后，热量到哪里去了？（地面吸收）地面吸收热量后升温，于是也能对外辐射，称地面辐射。地面的温度远远低于太阳，因此，地面辐射的波长也要比太阳辐射长得多。
[结合44页表格及图2-24，或者制作课件] 讨论：1、地面对外辐射之后，热量又传递到哪里？ 2、大气如何留住一部分地面辐射？ 提问：大气吸收了地面辐射的热量，也具有了温度，因此大气也能进行辐射。结合图2-24（或者课件），大气的热量又将如何传递？ [小结]大气射向地面的那一部分辐射称为“大气逆辐射”。请问晴天和阴天，哪种天气状况下大气逆辐射会强一些呢？答案是阴天，因为此时大气中吸收长波辐射的水汽含量较大。如果大气中二氧化碳含量大也是同样的道理。[活动]45页思考题。 （三）影响地面辐射的主要因素 [过渡]同学们有没有看过雪景？为什么我们汕头没下过雪而哈尔滨年年都能把冰雕雪景作为旅游资源？（温度差异）地球表面接受太阳辐射为什么会产生温度差异？ [引导学生分析图2-26] [小结]因此，全球不同纬度地区得到的太阳辐射量是不相等的，体现在温度上就是产生温度差异。 [板书]1、纬度因素 [过渡]是不是同一纬度上的任何地区就不存在温度差异？ 要求学生查找地图，在北纬23.5度非洲找到撒哈拉沙漠，举例：把鸡蛋埋进沙漠中间的沙堆中，几分钟之后鸡蛋熟了。提问：我们的家乡也在北纬23.5度上，为什么我们在土里埋鸡蛋，鸡蛋就不会被煮熟？ [小结]不同性质的地面对太阳辐射热量的吸收程度是不同的 [读图2-27] [板书]2、下垫面因素 [自由阅读46页最后一段以及阅读材料] 进行探究活动 二、全球气压带、风带的分布和移动
大气环境化学作业（2） 一、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、乙烯在大气中与O3的的反应机理如下： O3 + CH2＝CH2—→—→H2CO+H2OO 4、大气颗粒物的去除与颗粒物的和有关，去除方式有 和。 5、SO2的液相催化氧化速度与________、________和________有关。 6、燃烧过程中NO的生成量主要与________和________有关。 7、能引起温室效应的气体主要有______、______、______、______。 8、伦敦烟雾事件是由____________和_____________引起的。 9、大气中CH4主要来自________、________、_________的排放。 10、降水中主要阴离子有______、______、______、______。 二、选择题 1、酸雨是指pH______的雨、雪或其它形式的降水。 A <6.0 B <7.0 C <5.6 D <5.0 2、辐射一定时间产生的______量可以衡量光化学烟雾的严重程度。 A O3 B NO2 C 碳氢化合物 D SO2 3、光化学烟雾形成过程中，NO向NO2的转化，主要反应微粒是： A O3 B HO2· C RO2· D O2 4、全球大气中，HO2·和HO·浓度最大地区主要位于： A 高纬度上空 B 中纬度上空 C 赤道上空 D 平均分布 5、大气中，SO2的氧化有多种途径，其中以______的效果最好。 O3氧化 B 液相催化氧化 C H2O2氧化 D 自由基氧化 三、问答题 1、超音速飞机可排放NO，它破坏臭氧层的机理是什么？ 2、写出光化学烟雾的链反应形成机制。 3、为什么排放到大气中的CFCs能破坏臭氧层，写出有关化学反应式。
大气运动规律专题(二) 【考题默写】 1.画出气压带风带分布示意图，标出相应纬度及风带的风向，写出气压带风带影响下气候 的特点。 【复习目标】 1.气候类型分布规律 2.气候成因的分析 3.气候特点 【知识梳理】 一.气候的分布规律 1．大陆西岸气候 单一气压带风带控制：赤道低压带——热带雨林气候——全年高温多雨 副热带高压带——热带沙漠气候——全年炎热干燥 中纬西风带——温带海洋性气候——全年温和多雨 气压带风带交替控制：赤道低压带与信风带——热带草原气候——全年高温，干湿季交替副热带高压带与西风带——地中海气候——夏季炎热干燥，冬季温和多雨2．大陆东岸气候 季风影响：海陆热力差异——亚热带、温带季风气候 海陆热力差异、气压带风带季节移动——热带季风气候 3．大陆内部气候 海路位置：深居内陆、终年受大陆气团控制——温带大陆性气候——气温年较差大，降水少且集中于夏季 二．气候成因的分析 1.气压带风带：大陆西岸气候多受气压带风带影响
2.海陆热力差异：大陆东岸的季风气候，多受海陆热力差异影响 3.洋流：暖流增温增湿，寒流降温减湿 4.地形：高山地形阻挡气候带的延伸，如南美洲西岸气候南北狭长分布、非洲大陆赤道东部的热带草原气候、我国青藏高原的高原气候 5.海陆分布：陆地缺失使气候类型缺失，如南半球不存在温带季风气候及亚寒带针叶林气候 【考题督查】 从分布、成因、气候特点、自然带等方面比较我国三种季风气候的差异性
【巩固练习】 （2010·安庆模拟）读某地等温线图，回答1、2题。 1.影响图中A、B两点气温不同的主要因素是（） ①太阳辐射②大气环流③海陆位置④地形⑤洋流 A.①③ B.②④ C.③⑤ D.④⑤ 2.形成C岛东侧气候的因素有（） ①纬度较低②常年受赤道低气压影响③受东南季风影响④受东南信风影响 ⑤受暖流影响⑥受寒流影响⑦位于迎风坡 A.①② B.①③⑤⑦ C.①④⑤⑦ D.①④ 3.（2007·广东地理·T25·3分）根据气压带和风带的移动规律判断，下图中M地的气候成因及特征是（双选）（） A.全年受西风带控制，温和多雨 B.夏季受副热带高气压带的影响，炎热干燥 C.全年受副热带高气压带的影响，炎热干燥 D.冬季受西风带的影响，温和多雨 图1-2-37为大陆西岸四个地点的地理位置示意图。读图，回答4、5题。 4.若不考虑地形因素，四个地点中1月份降雨较多的是（双选）（） A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
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)。
第三节大气环境（一） 一、教学目标 1、知识与技能 A.运用图表分析说明大气的组成和垂直分层。 B.熟记并掌握大气层的特点 C.掌握大气的受热过程和影响地面辐射的影响因素。 2、过程与方法 A.运用图表说明大气的组成及各组成的作用、大气的垂直分层和各层的特 点。培养学生对图表的观察总结的能力。 B.黑板上画图重点分析大气的受热过程，培养学生的空间分析。 C.用生活中的例子，通过对比点解，培养学生对比分析问题、总结的能力。 3、情感态度与价值观 通过对自然现象的科学解释，形成唯物主义的世界观，增强大气环境保护意识，以及利用大气环境发展生产的观念。 二、教学重难点 教学重点： 1.大气的受热过程。 2.大气的垂直分成和特点。 3．对流层大气的受热过程。 三、教具：课本插图、多媒体课件、 图片。教学难点： 1.大气的垂直分成和特点。 2．对流层大气的受热过程 四、课时课型。45分钟新课。 五、教学过程 师：上课，有谁知道今天的最高气温和最低气温？，那么你能推算出今天的昼夜温差是多大吗？今天老师看到了一则新闻，是这样说的，月球上，在阳光直射的地方,温度高达127°C;夜晚温度可低到-183 °C，你们算算月球上的日温差是多少？你们发现什么？（月球温差大约地球）谁知道这是为什么吗？ 生：地球上有大气 师：对，这是两幅在宇宙空间拍摄的卫星云图，从图中可以看出，地球外围有蔚蓝色的大气圈，正是由于地球上大气的存在，才使得生命免受太阳辐射的危害，保证了生命的生存和发展，这节课，我们就来了解地球上的大气。要了解大气环境，我们首先要简单地了解大气的基本组成，这是书本上没有的知识，同学们可以做下笔记 师：我们来看看大气是由什么组成的？ 大气主要由干洁空气、水汽和杂质组成，干洁空气就是指不含水汽和杂质的空气，其中干洁空气又分为氮气、氧气、臭氧和二氧化碳；其中氮气是干洁空气的主要成分，占到干洁空气的78%，氧气占21%，其余气体包括臭氧、二氧化碳等只占1%； 不同的大气成分作用不同 氮气是维持生物体活动的基本成分，比如植物必需的三元素是氮磷钾，所以种植作物需要施氮肥；氧气我们都知道，无论是人类、动物还是植物，都需要氧气维持生物的呼吸；臭氧主要是吸收紫外线，是人类的保护伞，因为紫外线的辐射会造成人类皮肤的癌变；二氧化碳现在我们经常提到，因为温室
环境化学详细答案
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《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。因而在通常情况下，城市上空为轻度污染，对人体健康影响不大。可是在某些天气条
2.3大气环境（1） 班级 姓名 【学习目标】 1. 了解大气的垂直分层结构，明确各层的主要特征。 2. 理解太阳辐射、地面辐射和大气辐射的关系，说明大气的受热过程。 3. 理解大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。 【课前预习】 对流层：大气温度随高度增加而 。云雨雪等天气现象都发生在这一层，与人类关系最为密 切。 平流层：大气温度随高度增加而 。适合于高空飞机飞行原因 是 、 。 高层大气：高层大气温度随高度增加先是降低，一定高度后又上升很快。 (一)对流层大气的受热过程 吸收：有 性。平流层 吸收紫外线；对流层 和 ＿ 吸收红外线。 1、大气对太阳辐射的削弱作用 反射： 性。（表现： ） 散射：有 性，波长较短蓝色光最容易被散射。（表现： ） 2、大气对地面的保温作用 太阳→ →宇宙空间 辐射是对流层大气增温的直接能量来源。太阳辐射为 波辐射，地面辐射和大气辐射都为 波辐射。 3、影响地面辐射的主要因素有： 、 、 。 【课堂探究】 对流层的基本特征有哪些？ 【课堂练习】 1.关于平流层的叙述，正确的是 （ ） A ．平流层上部冷下部热 B ．主要靠臭氧吸收太阳紫外线增温 C ．在平流层有若干电离层 D ．平流层不利于高空飞行 2.关于大气热量最主要来源的正确叙述是 （ ） A ．大气直接吸收太阳辐射 B ．地面是大气的直接热源
C．大气中的二氧化碳和水汽强烈吸收太阳短波辐射而使大气增温 D．大气逆辐射使大气增温 3．冬季多云的夜晚比晴朗夜晚气温要略高一些的原因是（） A．水汽白天吸收了大量的太阳辐射B．天空有云，大气逆辐射更强 C．多云的夜晚有强冷空气活动D．地面辐射放出的热量多 4．睛朗的天空呈现蔚蓝色是大气的哪种作用造成的（） A．反射作用B．散射作用C．大气逆辐射作用D．吸收作用 5．夏季多云的白天，气温不会太高的主要原因是 ( ) A．臭氧吸收紫外光 B．云层反射太阳辐射 C．二氧化碳吸收红外光 D．固体杂质反射可见光 6．对地面起保温作用是（） A．太阳辐射B．地面辐射C．大气逆辐射D．大气辐射 【课后巩固】 1．对太阳辐射反射作用最为显著的是（） A．空气分子B．水汽和固体杂质C．较大尘埃D．云层 2．大气对太阳辐射的削弱作用，主要表现为 ( ) ①选择性吸收②散射③反射④全部吸收 A．①②③ B．①②④ c．②③④ D. ①③④ 3．大气中的臭氧主要吸收太阳辐射中的 ( ) A．紫外光 B．红外光 C．可见光 D．全部 4．影响地面辐射的主要因素有 ( ) ①纬度因素②下垫面因素⑧地球距太阳的远近④太阳常数 A．①③ B．②④ c．①② D．③④ 5.读下图并回答：(大气对地面保温作用图) (1)图中A表示________ 辐射，按波长长短属于________ 辐射。 (2)B表示 _________________ 辐射，按波长长短属于_____________ 辐射。 (3)C表示___________ 辐射，按波长长短属于___________ 辐射，它是_____________的主要热源。 (4)为什么对流层中越接近地面气温越高？________________________________________ _________________________