第三篇 大气环境化学 第1章 大气成分.

大气环境化学1、大气的组成2、大气组分动态平衡的盒子模式源：大气组分产生的途径和过程→源强：进入大气的组分输入速率(Fi）汇：指大气组分从大气中去除的途径和过程→汇强：从大气输出组分的速率（Ri）（降水湿去除、化学反应转化、地表物质吸收或反应去除、向平流层输送）当Fi＝Ri时，大气组分的质量Mi恒定；当Fi>Ri时，污染物相对积累3、停留时间停留时间（平均停留时间）：某种组分在进入大气后到被清除之前在大气中停留的平均时间τ ＝大气中的总贮量Mi / Fi 或者RiQ：研究停留时间的意义？某组分的停留时间越长，表明该组分在离开大气或转化成其它物质以前，在环境中存留的时间也越长；表明该组分在大气中的储量相对于输入（出）来说是很大的，即使人类活动改变了该组分的的输入（出）速度，对其总量的影响也不明显；若组分停留时间越短，其输入（出）速率的改变就对总贮量很敏感。

[计算1] 已知CH4在对流层的平均浓度c＝1.55×10－6（w/w），且不随时间变化；已知：大气的总质量5.14×1018 kg；F CH4＝R CH4＝1.5×1014（mol/a）；对流层占总大气圈质量的比例：3/4；CH4的相对分子质量为16；[计算2] 全球对流层清洁大气中总硫的平均浓度c＝1×10-9 （w/w），Fs＝Rs＝200×1012 g/a；大气的总质量5.14×1018 kg；对流层占总大气圈质量的比例：3/4求大气中硫的停留时间？（结果用天表示）4、环境本底值环境本底值：指自然环境在未受污染的情况下，各种环境要素中的化学元素或化学物质的基线含量，又叫环境背景值。

大气组成的“本底值”——近海平面洁净的大气组分的含量来表示。

5、大气的化学组成主要组分：氮气（N2）、氧气（O2）次要组分：氩气（Ar）和二氧化碳（CO2）－占总大气的99.992％（体积分数）痕量组分：惰性气体和微量有毒气体－NO、NO2、CO、SO2、H2S干洁大气（干燥清洁的大气）组分：N2（78%）、O2（21%）、Ar、CO26、大气污染物组成分类气态污染物－常温下是气体或蒸汽，就是以气态方式输入并停留在大气中的污染物，包括SOx、NOx、COx、CH、CFCs－占90%；大气颗粒物－液体或固体微粒均匀地分散在气体中形成的相对稳定的悬浮体系。

Ch. 3 大气环境化学♦大气环境化学主要研究大气环境中污染物质的化学组成、性质、存在状态等物理化学特性及其来源、分布、迁移、转化、累积、消除等过程中的化学行为、反应机制和变化规律，探讨大气污染对自然环境的影响等。

一. 天然大气和重要污染物基本要求：♦掌握天然大气的组成，大气主要层次的特点.♦了解大气中离子和自由基的来源.♦了解大气重要污染物的源.♦了解温室效应、温室气体及其对大气环境的影响.1.1 大气的组成和停留时间一、大气的组成大气主要组分是氮和氧，其次是氩和CO2，此外还有一些稀有气体和CH4、SO2、NO2、CO、NH3和O3等，总和不超过0.1%。

大气还含有0.1至5%的水，正常范围为1~3%，大气的总重量约为5500万亿吨，为地球重量的百万分之一。

粒径大于l0μm颗粒称为降尘;粒径小于l0μm的颗粒，称为飘尘。

二、大气组分的停留时间各种化学反应、生物活动、放射性衰变及工业活动等不断产生气体投放至大气；又因化学反应、生物活动、物理过程及海洋、陆地吸收而不断迁出大气。

某组分在贮库中的总输入速度(F X)和总输出速度(R x)是相等的，若假设x组分的贮量为M x，则可由下式确定组分x在大气中的停留时间t X：t X = M x/R x = M x/ F X惰性气体Ar、Ne、He、Kr和Xe停留时间都在107年以上，属于外循环气体。

其次是参与生物、水、岩石等循环的生物循环气体N2(100万年)、02(6000年)、H2(5年)、CO2(10年)、CH4(2~5年)、N2O(8~15年)、CO(1年)。

大气中停留时间小于1年的气体，如H2O(10.1天)、O3(小于1天)、SO2(小于0.01年)、NH3(~1天)、NO和NO2(小于1月)等，它们在大气中的浓度变化比较明显。

1.2 大气的主要层次大气划分为对流层、平流层、中间层和热层等若干层。

此外，还有所谓散逸层，有时也划作一个层区。

一、对流层特点：(1)气温随高度增加而降低。

大气环境化学概述一、引言大气环境化学是研究大气环境中各种化学成分与过程的相互作用和影响的一个重要学科，其研究对象包括大气中的气态和颗粒态污染物、大气化学反应过程、大气光化学和大气中的气溶胶等。

大气环境化学的研究对于理解和减少大气污染、改善空气质量、保护人类健康和生态环境具有重要意义。

二、大气环境化学的研究内容1.大气中的主要污染物：大气中的主要污染物包括臭氧（O3）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、挥发性有机化合物（VOCs）等。

2.大气中的化学反应过程：大气中的化学反应过程是大气环境化学的核心内容，包括氧化反应、光解反应、光化学反应等。

3.大气中的气溶胶：气溶胶是大气中的微粒，对大气光学特性、云和降水形成、空气污染等方面具有重要影响。

4.大气污染物来源与传输：大气污染物的来源包括自然来源和人为来源，而传输过程则直接影响大气污染的空间分布和浓度水平。

三、大气环境化学的研究方法1.实地观测：通过建立大气污染源监测站和气象站，实时监测和记录大气中的污染物浓度、气象参数等数据。

2.模型模拟：利用数学模型对大气中的化学反应过程和污染物传输进行模拟和预测，为空气质量预报提供科学依据。

3.实验室研究：通过实验室模拟大气环境中的化学反应过程，探究不同污染物之间的相互作用和影响。

4.多学科交叉研究：大气环境化学是一个跨学科领域，需要与大气物理学、气象学、环境科学等学科相互交叉，并结合相关技术手段开展研究。

四、大气环境化学研究的应用与前景1.空气质量管理与控制：大气环境化学研究为改善空气质量提供科学依据，指导制定大气污染防治政策和措施。

2.气候变化研究：大气中的气溶胶和温室气体等化学成分对气候变化起着重要作用，大气环境化学研究对于气候变化机制的解析具有重要意义。

3.健康保护与风险评估：大气污染物对人类健康和生态环境产生危害，大气环境化学研究可以帮助评估大气污染对人体健康和生态系统的影响，保护人类健康。

五、结语大气环境化学作为一门交叉学科，已经成为应对大气污染和气候变化等环境问题的重要研究领域。

环境化学笔记高考知识点高考对环境化学的考查涉及许多重要的知识点，本文将为大家总结环境化学的相关知识点，以帮助大家更好地备战高考。

一、大气污染与控制1. 大气成分及其来源：大气主要由氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气等组成。

其中，氮氧化物、硫氧化物、挥发性有机物等是大气污染的关键物质，其主要来源包括工业排放、交通排放、燃煤排放等。

2. 酸雨的形成及其危害：酸雨主要是由大气中的硫氧化物和氮氧化物与水蒸气反应形成，会对土壤、水域和植被造成严重的损害。

3. 大气污染物的监测与治理：通过监测大气中的污染物浓度，可以评估和控制大气污染程度。

常用的治理方法包括降低污染物排放、烟气脱硝、烟气脱硫等。

二、水质污染与治理1. 主要水质指标：pH值、溶解氧、浊度、化学需氧量（COD）、氨氮、总磷等是评估水质的重要指标，不同指标反映了不同的水质状态。

2. 水污染物的种类与来源：水中常见的污染物有有机物、重金属、农药、微生物等。

这些污染物可来自工业废水、农田排水、城市污水等。

3. 水质治理技术：常用的水质治理技术包括物理方法（如过滤、沉淀）、化学方法（如氧化、还原、沉淀）和生物方法（如生物降解、植物净化）等。

三、土壤污染与修复1. 土壤污染物种类与来源：土壤污染物主要包括重金属、有机污染物、农药等。

它们的来源包括工业废弃物排放、农药使用、废水灌溉等。

2. 土壤污染评估与监测：通过采集土壤样品进行化学分析，可以评估土壤中污染物的浓度和分布情况。

3. 土壤修复技术：常用的土壤修复技术包括物理修复（如挖掘、覆盖）、化学修复（如吸附、沉淀）和生物修复（如菌类修复、植物修复）等。

四、生态系统的保护与修复1. 生态系统的概念与分类：生态系统由生物群落、生物种群和非生物环境共同构成，可分为陆地生态系统和水生生态系统。

2. 生态系统的稳定性与韧性：生态系统的稳定性指系统对扰动的恢复能力，韧性则指系统对扰动的抵抗能力。

3. 生态系统的修复与保护：通过恢复受损生态系统的生物多样性和功能，可以实现生态系统的修复与保护。

《环境化学》课后习题解答第一章绪论2、根据环境化学的任务、内容和特点以及发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课？环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特征、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。

环境化学以化学物质在环境中出现而引起环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新型科学。

其内容主要涉及：有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态，潜在有害物质的来源，他们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效用的机制和风险性；有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。

环境化学的特点是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。

目前，国界上较为重视元素（尤其是碳、氮、硫和磷）的生物地球化学循环及其相互偶合的研究；重视化学品安全评价、臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。

当前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；工业有毒有害废物和城市垃圾对水题和土壤的污染。

3、环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？按环境要素可分为：大气污染物、水体污染物和工业污染物。

按污染物的形态可分为：气态污染物、液态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。

主要化学污染物有：1.元素:如铅、镉、准金属等。

2.无机物：氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等3.有机化合物及烃类：烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、PAH等；4.金属有机和准金属有机化合物：如,四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸等；5.含氧有机化合物：如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等；6.含氮有机化合物：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等；7.有机卤化物：四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛；8.有机硫化物:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等；9.有机磷化合物:磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气等。

《环境化学》(第二版)知识点总结和部分课后习题答案(共.doc《环境化学》（第二版）知识点总结和部分课后习题答案前言环境化学是一门研究化学物质在环境中的行为、分布、转化及其对生态系统和人类健康影响的科学。

本文档旨在总结《环境化学》（第二版）的核心知识点，并提供部分课后习题的答案，以帮助学生更好地理解和掌握课程内容。

第一部分：环境化学基础1.1 环境化学的定义和研究范畴环境化学的基本概念环境化学的研究领域1.2 环境污染物的分类有机污染物无机污染物放射性污染物1.3 环境化学的分析方法样品采集和处理污染物的检测技术第二部分：大气环境化学2.1 大气组成和结构大气层的划分大气成分及其作用2.2 大气污染现象雾霾酸雨温室效应2.3 大气污染物的化学行为气体扩散化学反应沉降过程第三部分：水环境化学3.1 水体的组成和特性淡水和海水的成分水体的物理化学性质3.2 水污染现象富营养化重金属污染有机污染物3.3 水处理技术物理处理化学处理生物处理第四部分：土壤环境化学4.1 土壤的组成和特性土壤的物理结构土壤的化学组成4.2 土壤污染现象土壤侵蚀土壤盐碱化土壤重金属污染4.3 土壤修复技术物理修复化学修复生物修复第五部分：固体废物处理与资源化5.1 固体废物的分类和管理城市垃圾工业固体废物危险废物5.2 固体废物的处理技术填埋焚烧回收利用5.3 资源化技术废物能源化材料化土地利用第六部分：环境化学案例分析6.1 典型环境化学事件工业污染事件农业污染事件生态破坏事件6.2 环境化学事件的影响分析对生态系统的影响对人类健康的影响6.3 环境化学事件的应对措施污染控制生态修复法律法规部分课后习题答案习题1：大气污染的化学原理习题概述答案解析习题2：水体富营养化的化学机制习题概述答案解析习题3：土壤污染的化学修复方法习题概述答案解析结语《环境化学》（第二版）为我们提供了一个全面了解环境化学的平台。

通过对知识点的总结和习题的解答，我们能够更深入地理解环境化学的原理和应用，为环境保护和可持续发展做出贡献。

第一节大气环境化学基础知识•地球上的大气是自然环境的组成部分。

人类一刻也离不开大气，没有大气就没有地球上的生命，就没有生机勃勃的世界。

大气又是人类极其重要的自然资源。

•在环境保护中，对室内或某个特定场所或区域（如教室、车间等），供人和动植物生存的气体称为“空气”。

•而以大区域或全球性的气流为研究对象时，则采用“大气”一词。

•总之：空气和大气均指围绕地球周围的气体。

二、大气层结构气象要素（气压、气温、大气密度、化学组成等）的垂直分布情况叫做大气层结构。

根据大气温度随高度垂直变化情况将大气层分为五层，分别为对流层、平流层、中间层、热层、逸散层。

a、对流层：大气层最低的一层，平均厚度12km,赤道附近为16~18km，两极8-9km，中纬度地区为10~12km.云雨主要发生层，夏季厚，冬季薄。

主要成分：N2、O2、H2O、CO2、Ar特点：（1）空气密度大，含有全部大气质量3／4的大气和几乎所有的水气。

（2）气温随高度升高而降低(低纬度地区对流层顶的气温约- 83℃，高纬度地区对流层顶的气温约-53℃)。

约每升高100m，温度降低0.6℃---下热上冷（3）垂直方向上发生对流运动，使得对流层上下空气发生交换。

--有利于污染物稀释扩散。

（4）天气复杂多变。

对流层水汽、尘埃较多，雨、雪、云、雾、雹、霜等主要天气现象发生在这一层。

--主要大气污染现象发生在此层。

b、平流层：对流层顶以上距地面约在50 ㎞之间，主要成分O3 、O2 、N2 、He、Ne、Kr、Xe、H2 。

特点：（1）在25km以下的低层，随高度增加气温保持不变，为等温层。

从25km开始，气温随高度的增加而升高，到平流层顶，温度可接近273.15K，-----上热下冷，逆温层（大气温度随高度增加而升高的现象）（2）在10-35km的范围内存在厚度约20km的臭氧层，其含量在20-25km处达到最大。

臭氧层可强烈吸收太阳紫外辐射。

（3）空气垂直对流运动很小，只能随地球自转而产生平流运动，所以该层内气体非常稳定，进入该层的污染物形成一薄层遍布全球，且停留时间长。