大气环境(第二节)

大气中重要吸光物质的光离解
4 3
（1） O2和N2的光离解
2
1 O2键能493.8KJ/mol。相 应波长为243nm。在紫外区 lgε 0 120-240nm有吸收。
O2 + hν
λ < 240 nm
-1 -2
O· + O·
N2键能：939.4KJ/mol。 对应的波长为127nm。
-3
-4
HNO
3
h ν HO NO
2
2
HO CO CO
H
2
H O 2 M HO 2HO
2
M
(有CO存在时）
H 2O 2 O 2
产生过氧自由基和过氧化氢
(5) SO2对光的吸收
SO2的键能为545.1kJ/mol， 吸收光谱 中呈现三条吸收带，键能大，240 - 400 nm 的光不能使其离解，只能生成激发态：

思考题:
太阳的发射光谱 和地面测得的太阳光 谱是否相同?为什么?
3.3大气中重要自由基来源
自由基 由于在其电子壳层的外层有
一个不成对的电子，因而有很高的活 性，具有强氧化作用。如：
CH 3 C(O)H hv H 3 C HCO
由于高层大气十分稀薄，自由基的半 衰期可以是几分钟或更长时间。自由基参 加反应，每次反应的产物之一是自由基， 最后通过另一个自由基反应使链终止，如：
SO 2 h SO 2
*
240 400 nm
SO2*在污染大气中可参与许多光化学反应。
（ P73,图2－32）
(6) 甲醛的光离解
HCHO中H-CHO的键能为 356.5 kJ/mol， 它对 240 – 360 nm 范围内的光有吸收， 吸光后的光解反应为：

第三节 大气污染物总量控制
二、大气污染物允许排放总量的计算方法
（一）A—P值法计算控制区域允许排放总量 1.A值法 2.A—P值法
（二）反推法计算控制区域允许排放总量 1.高架源允许排放量的计算 2.面源允许排放量的计算 3.高架源和面源的环境目标确定
第三节 大气污染物总量控制
三、总量负荷分配原则
1.对于大气污染严重的城市和地区，控制区一定要包括全部大气环境质量超标 区，以及对超标区影响比较大的全部污染源。非超标区根据未来城市规划、经 济发展适当地将一些重要的污染源和新的规划区包括在内。
2.对于大气污染尚不严重，但是存在着孤立的超标区或估计不久会成为严重污 染的区域，总量控制区的划定要包括其中。如果仅仅要求对城市中某一源密集 区进行总量控制则可以将该源密集区及它的可能污染区划为控制区。
第二节 大气环境规划的组成
一、大气环境现状调查与评价
（三）大气环境评质量现状监测与评价 1.常规监测数据的收集与分析 2.环境质量现状监测 （1）布点原则 （2）布点方法 （3）监测时间和频率 3.大气环境现状评价 单项质量指数法
第二节 大气环境规划的组成
二、大气环境功能区划
（一）目的、原则 （二）方法
1.确定评价因子 2.单因子分级评分标淮的确定 3.单因子权重的确定 4.单因子综合分级评分标准的确定 5.评价结果的最终确定
第二节 大气环境规划的组成
三、大气环境ห้องสมุดไป่ตู้测
首先应确定主要大气污染物，以及影响排污量增长的主要因素；然后预测 排污量增长对大气环境质量的影响。这就需要确定描述环境质量的指标体系， 井建立或选择能够表达这种关系的数学模型。
环境规划
大气环境规划
第一节 第二节 第三节 第四节

陆地
海洋
3.山谷风 山谷风
高压 低压 高压
谷 风 的 形 成
增温快 热源） （热源） 低压 增温慢 冷源） （冷源） 高压 增温快 热源） （热源） 低压
低压
低压 高压
山 风 的 形 成
高压 降温快
降温快 高压 降温
低压
4、热岛效应（城市风） 热岛效应（城市风）
海门中学
上升气流
A 郊区（冷源） 郊区（冷源）
高
C
小结：
地表冷 热不均
大气垂 直运动
同一水平 面气压差
大气水 平运动
2.海陆风 海陆风
高压
海风的形成
低压
低压
白天陆地升温快 相对为热源 热源） （相对为热源）
海风
高压
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ海洋升温慢 相对为冷源 冷源） （相对为冷源）
陆地
海洋
陆风的形成
低压 高压
高压
夜晚陆地降温 冷源） 快（冷源）
陆风
低压
海洋降温慢 热源） （热源）
摩擦力
1010 1015
气压梯度力 地转偏向力 风向
摩擦力方向： 摩擦力方向：与风向相反
风的形成—— 风的形成——三力共同作用的结果
力风向， 力风向， 力 向力 风向 等压
海门中学
动 受 到 的 力
大 气 水 平 运
压
力
等压 三力共同作用， 三力共同作用， 风向斜穿等压
力
感谢您的观看！ 感谢您的观看！
海门中学
B
风向
（hPa） 1010 1020
A
1030
方向：垂直于等压线， 方向：垂直于等压线，由高压指向低压
2、地转偏向力

设分子化学键键能为E0(J/mol)，光子能量为E。则根据爱因
斯坦方程：
一个光子的能量为： E= h =
hc

(光子能量) (h为普朗克常数，
6.626×10-34Js/光子，c为光速3.0×108m/s，λ为光子波 长nm=10-9m)分子活化能为)。 如果一个分子吸收一个光量子，则1mol的分子吸收的光量子的总能量为: EN= h N=
N2+hv(<120nm)→N2*→N+N
2、臭氧分子的光解
O3:平流层中的臭氧层对地球生命起着重要的保护作用。臭氧光解对于维 持臭氧层的物质平衡具有重要作用，而且光解也存留了大量的太阳能量， 缓慢释放到大气中，成为上层大气的一个能量贮存库。
键能：是弯曲分子，E0=101.2KJ/mol，对应能够使其断裂的光子波长
例如： O3+hv→O2*+O* O2*+O3→2O2+O 3O3+hv→3O2+3OO*+O3Fra bibliotekO2+2O
3O+3O3→6O2 总反应：6O3+hv→9O2 所以对于O3消失的总量子产率为6，即吸收一个有效光子 能够导致6个O3消失。 一些比较复杂的光化学反应中的量子产率最大能够达到106。
二、大气中重要吸光物质的光解
和光化学过程均有发生，则∑φi=1，即所有初级过程的量子产率之和等于1。
表观量子产率：考虑到次级的光化学过程，一个光子可以引发 进一步的化学反应，这时的量子产率可能会远远大于1.0。例如 氯和氢的光化学合成链反应,表观量子产率105-106
Cl2+hv Cl +Cl
H2+ Cl HCl+H Cl2+ H HCl+Cl