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环境学概论第二章大气环境.pptx

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XXXX环境科学概论第二章大气环境黄荣华

XXXX环境科学概论第二章大气环境黄荣华

美国环保局1995年公布的评价结果显示， 二噁英不仅具有致癌性，而且具有生物毒性、 免疫毒性和内分泌毒性；特别是可能使男性 雌性化。
1997年，世界卫生组织国际癌症研究中 心将其确定为一级致癌物。
它已被世界卫生组织作为新的环境污染 物列入监测名单
1998年联合国环境规划署（UNEP）将 其列为12种POPs之一，严格禁止和限制使用。
表 空气飘尘对人、对物的影响
飘尘浓度/ug.m-3
影
响
25-50 60-180
75-100 100 >100
大气中的本底浓度 S快O2和水共存时可使钢材、锌板等腐食速度加 多数人尚能忍受 视程缩短8千米，太阳紫外线减少7.5% 慢性病及可致死病的死亡率增高
150-200 >200
多数人感到“肮脏” 多数人感到“肮脏”难忍
主要成分 臭氧（O3）、过氧乙酸硝酸酯（PAN）、酮类、醛
类等二次污染物。 形成条件
大气中有氮氧化合物和碳氢化合物的存在，这是形 成光化学烟雾的前提；有强烈的阳光照射；高温低湿， 有逆温层存在。 危害 ①刺激眼睛，主要由甲醛、过氧乙酰硝酸酯等引起 ②臭氧会引起胸部压缩、刺激粘膜、头痛、咳嗽、疲倦 等症状； ③臭氧能损害有机物质； ④可能会引起哮喘病的增多，还会引起植物毁坏。
②气温随高度迅速上升，最高可达1200℃ 。 ③空气分子发生电离，能将电磁波反射回地
球。
5.逸散层(exosphere) 800km以上的从大气圈逐步过渡到星际空
间的大气层。
①空气分子大部分电离，质子含量高。
②大气稀薄，气体及微粒向太空逸散。
③温度随高度上升。
第二节 大气污染和污染源
一、大1.气大污气污染染及的大定气义污染源

大气环境 (共39张PPT)

大气环境 (共39张PPT)
亚热带（夏季高温，冬季温暖） 温带（冬冷夏热）
亚寒带（冬季严寒漫长，暖季短促）
35
1.气候的形成原因
大气环流--降水
北纬30—40大陆西岸和东岸大气环流差异 36
2.气候分布
北冰洋
极地 气 候
副高
大 西 洋
36420000°°°°地海热热温 气中洋带 带带候海性草 沙气原 漠候气 气大候 候陆温性带气热候带亚季热气风风带候气带气季候候温 季风236550°°°太平洋
大气 上界
月球
地球
10
２.深秋至第二年早春季节，霜冻为什么多出 现在晴朗的夜晚？
因为晴朗的夜晚大气中的水汽含量少， 因而对地面长波辐射的吸收能力就弱， 进而导致大气逆辐射弱，对地面的保温 作用就弱，所以，容易出现霜冻。
３.每年深秋季节，我们北方地区的农民常用 人造烟幕的办法，使地里的蔬菜免遭冻害， 其原理是什么？
1010 风向与等压线——斜交
地转偏
向力
应用——北半球背风而立：左前方为低压,右后方为高压
24
（三）全球气压带和风带的分布 A 假设地球不自转
三个假设条件 B 假设太阳直射点位于赤道 C 假设地球表面均匀
25
(1)假设A、B、C：高低纬间热量差异
D
----单圈环流
极地G高压9带0N
60N
GD
赤道低压 带
洋
副蒙极古--地西伯低利亚气高压压 带
阿留申 低压
60N
太
亚欧大陆
西北季平风
洋
副热带高气压带
30°N
东北风
33
蒙古--西伯利亚高压
阿留申低压
34
1.气候的形成原因
终年严寒 寒带

【环境课件】袁兆华环境学概论第二章 大气环境

【环境课件】袁兆华环境学概论第二章 大气环境
创新思维第二讲
二、培养创新思维的方法 1.跳出框框想一想： 将问题写出来。 把已经掌握的资料加以组织，然后运用
逻辑，考虑取舍各种可能性。 回过头去想一想。 仔细检查你解决问题的设想。 把问题放一放。 设想多种可能。 思考不同解释。
三、创造性思维专题训练
1.缺点列举训练 雨鞋的缺点： （1）颜色太单调，多半是黑色的； （2）样式太老式； （3）不透气，夏天穿雨鞋脚容易出汗； （4）冬天穿雨鞋，会冻伤脚； （5）鞋底太软，鞋跟容易磨损； （6）鞋面太软，打弯处容易折坏。
三、大气污染物
按污染物质的物理状态 固体污染物 液体污染物 气体污染物
按化学性质不同 碳氧化物 、氮氧化物 、硫氧化物 、碳氢化合 物 、卤素化合物 、氧化剂 、颗粒物及气溶胶 和放射性物质。
四、大气污染类型
……
三、创造性思维专题训练
2.希望点列举训练 什么样的儿童服装才理想？ 不容易脏； 不容易被划破； 不容易皱； 黑夜里能发光； 冬暖夏凉； 颜色可辨，面料更柔软； 样式可随意调整……
三、创造性思维专题训练
3.展开性思维训练 （1）材料展开 回形针的用途： 把纸张别在一起； 坐钥匙圈； 坐鱼钩； 做头发夹； 在地上挖小坑、画图、写字等； 把一端拉开，可在纸上扎孔……
90公里以内 两极 赤道
第二节 大气污染及其发生类型
主要内容 1.熟悉大气污染、大气污染物和大气污染
源的概念。ห้องสมุดไป่ตู้2.熟悉城市热岛效应及其产生原因。 3.掌握几种典型的大气污染类型。 4.了解主要大气污染物的危害。
第二节 大气污染及其发生类型
一、大气污染
大气污染是指大气中一些物质的含量达到有 害的程度，以致破坏了人和生态系统的正常生存 和发展，对人体、生态和材料造成危害的现象。

环境科学概论-大气环境_OK

环境科学概论-大气环境_OK
10-4 10-5-10-4 10-7-10-5 10-9-10-6
0.28 10-4
主要来源
生物活动
生物活动，光化学
生物
人类活动，光化学
光化学，雷电、人类活动
光化学
生物活动
光化学
光化学
人类活动、光化学，火山爆发
人类活动、生物活动、光化学
人类活动、生物活动
光化学
光化学
18
人类活动
人类活动
大气的组成
大气的结构
4、热层（Thermosphere）：
此外，在高纬度地区的晴夜，在热层中可以出现彩色
的极光。
这可能是由于太阳发出的高速带电粒子使高层稀薄的
空气分子或原子激发后发出的光。这些高速带电粒子在
地球磁场的作用下，向南北两极移动，所以极光常出现
在高纬度地区上空。
12
“极光”现象
13
14
大气的结构
37
二氧化硫
38
② 氮的氧化物
➢NOX是NO、NO2、N2O、NO3、N2O4、N2O5等的总称，造成大
气污染的NOX最主要是NO和NO2。
➢氮氧化物来源：主要来源于人类生产生活活动，以汽车尾3气9 排 放造成的污染最为严重。
氮氧化物危害：
1）氮氧化物可以转化为硝酸，是形成酸雨主要物质之一
2）是形成光化学烟雾的重要物质
• 轻雾或霭：是液体颗粒,水平能见度在1千米～20千米的
• 雨：100μm-6mm
• 水平能见度小于10千米，且是灰尘颗粒造成的，就是霾或 灰霾
• 水分含量达到90％以上的叫雾，水分含量低于80％的叫霾。 80％～90％之间的，是雾和霾的混合物
• 3) 化学粒子：大气中由于化学过程产生的固体或液态颗粒

第二章大气环境(1)

第二章大气环境(1)
机体缺氧
来源
CH4的转化
天然源
CO
海水中CO的挥发、植物排放、叶绿素光解、森林火灾、
农业废物焚烧
人为源：不完全燃烧（汽车尾气为主80%）
第二章大气环境(1)
§2.2 大气污染和污染物
(4) 碳的氧化物
CO 无毒气体 CO2 引起温室效应
来源
海洋脱气
天然源 CH4的转化
CO2
动植物呼吸
人为源：矿物燃料的燃烧
第二章大气环境(1)
§2.2 大气污染和污染物
(1) 气溶胶(aerosol)状态污染物 总悬浮颗粒物（total suspended particles;TSP） 飘尘(floating dust) 降尘(falling dust) 可吸入粒子(inhalable particle; IP)
PM10
式(1)为初级
过程
式(2)和式(3)
M
为次级过程。
第二章大气环境(1)
§2.3 大气环境中污染物的化学转化
一、大气光化学特性 二、硫氧化物在大气中的光化学转化 三、氮氧化物在大气中的光化学转化 四、大气污染“光化学烟雾”的形成
第二章大气环境(1)
§2.3 大气环境中污染物的化学转化
二、硫氧化物在大气中的化学转化
第二章大气环境(1)
大气污染化学问题包括哪些？
光化学烟雾 酸雨
臭氧层的变化
气体硫化物污染 氮的氧化物污染
第二章大气环境(1)
§2.3 大气环境中污染物的化学转化
一、大气光化学特性 二、硫氧化物在大气中的光化学转化 三、氮氧化物在大气中的光化学转化 四、大气污染“光化学烟雾”的形成
第二章大气环境(1)
向大气排放的污染物

大气环境概述 pptx

大气环境概述 pptx

山谷风（白天谷风）
增温快 （热源）
增温快 （热源）
增温慢 （冷源）
山谷风（晚上山风）
降温快（冷源）
降温快（冷源）
降温慢（热源）
深入生活 城 市 风 的 形 成
气 流 上 升
热
郊区
市区
郊区
城市热岛效应
六、大气的水平运动—风 １、产生原因
（hPa） 1010 1020 1030
同一水平面上，单位距离间的气压差
（hPa）
1010
1020
1030 方向：垂直于等压线，由高压指向低压 特点：等压线越密集，水平气压梯度力越大， 风速越大。
２、只受水平气压梯度力的影响— — 风向垂直等压线，由高压指向低压
风向
（hPa）
1010
1020
1030
３、水平气压梯度力与地转偏向力的影响
（hPa） 1002
风向平行等压线
高低纬度间的温度差异
根 本 原 因
大气运动
受热均匀
高 空
1020hpa
1060hpa
1100hpa
地 面C
把空间气压值相同的各点组 合而成的面叫做等压面。
高 度 升 高 ， 气 压 减 小
A
B
若地面受热均匀，等压面应该是平行的。
受热不均匀 高压、低压是针对同一水平面而言的。
高 空
1020hpa
低压
高
低压带
南北半球对称分布
影响因素： 高低纬间热量不均； 地转偏向力；（地球自转） 太阳直射点的季节移动（地球公转）
----气压带、风带的南北移动
气压带和风带的季节移动规律： 66°34´N
1．气压带和风带在一年内随太阳直射点气压的带南和风北带

第二章第一节大气环境优秀课件

第二章第一节大气环境
第一节 大气环境(Air Quality Issues) 一、大气的结构与组成
1.1、 大气的结构 (Atmospheric structure)
高高高km高
高度（km）
3000 散逸层
500 400 热成层 300 200 100
90
80
70 中间层
（+） （+）
中间层顶 （-）
风砂、土壤尘等
萜稀类碳氢化合物。
硫酸盐和亚硫酸盐
汽车和火车、飞机 交 通 运 输 过 程 ： 一氧化碳、氮氧化物、碳
等，分布广泛分散， 现 代 化 交 通 运 氢化合物、硫氧化合物和
难于监测和治理。 输工具
铅等
静止源则包括工 厂 、焚化炉等不 移动的污染源。 静止源污染面积 广，易于集中监 测治理。
现状来：源在：大水高气汽空中：通的过含光量化有学增作加用的，趋低势空。通过闪 来电源或：有海机洋物和氧地化面及蒸高发空与传植输物。蒸腾。
影响作：用强引：烈分起能吸物布温大收免：室微 种量地受随效方粒 类吸面过时应向：：收的量间的，固太长紫、加一体阳波外地剧般微紫辐线点。随粒外射的变高与线，灼化度液，伤很增体使。大加微地。而粒面在减。生铅少直。 分布：自然大气中含量很少。随高度分布 影不响均：影匀形响，成：也云影随、响纬雾太度、阳和雨辐时、射间雪传而等输异大，。气使现能象见。度 对生物变的低生，长有和的发能育起有凝重结要核影的响作。用。
燃料燃烧
二氧化硫、氮氧化物、 二氧化碳、一氧化碳
工业生产过程 二氧化硫、硫化氢等
农 业 活 动 排 放 ： 颗粒物、粉尘、氧化亚
农药、化肥
氮等
二 大气污染和大气污染物
2.3 大气污染物（ Air pollutants）

大气环境


光化学反应及热反应
化学作用
催化作用
光化学氧化作用
天气 气象 条件
温度 湿度 逆温 风速
－1～4℃
>85% 辐射性逆温
静风
24～32℃
<70% 沉降性逆温 22m/s以下
发生时间 12～1月（冬季）、早晨
8～9月（早秋） 中午或午后阳光强烈时
烟雾最大 时的视距
0.8 ～1.6km
<100m
对人体的 影响
⑶氮氧化物（NOx）
燃料型: 含氮化合物燃烧氧化
人为源(NO)
温度型空气中的N2在高温(＞
氮
2100℃)下氧化
氧
化
NO2
物
生物源(NOx)
酸雨、光化学烟雾、消 耗臭氧
mg/m3������ ≤0.04 0.04-0.80 ＞0.10
2011年地级及以上城市二氧化氮年均浓度
NOx的危害
NO是无色、无刺激味的气体，和血红蛋白亲和力 比CO大几百倍，结合氧的能力强，严重阻碍血液 输氧，引起人体缺氧中毒。
卤代烃
• 人为源：三氯甲烷、氯乙烷、四氯化碳、氯乙 烯等，在生产和使用过程中挥发。
• 氯氟烃类，致冷剂、气溶胶喷雾剂、电子工业 的溶剂、制造塑料的泡沫发生剂和消防灭火剂 等。
• 主要危害：破坏臭氧层
含氯化合物
• 氯气和氯化氢。
• Cl2主要来自化工厂、塑料厂、自来水净化厂等， 通过呼吸道和皮肤粘膜对人体发生中毒作用。当空 气中氯的浓度达0.04～0.06毫克/升时，30～60分钟 即可致严重中毒，如空气中氯的浓度达3毫克/升时， 则可引起肺内化学性烧伤而迅速死亡 • HCl主要源于盐酸制造等，在空中可形成盐酸雾， 也是酸雨的重要成分

《大气环境》课件


大气环境的组成
总结词
大气环境主要由对流层、平流层、中间层和热层等组成。
详细描述
对流层是大气环境中最低的一层，包含了人类生活的主要活动区域，如云雨、风霜雪等天气现象都发生在对流层 中。平流层中臭氧能够吸收紫外线，对地球表面的生命有保护作用。中间层和热层中存在着大量的电离层，对无 线电通讯有重要作用。
遥感监测
利用卫星或飞机搭载的遥 感设备，对大范围的大气 环境进行监测。
大气环境质量监测的设备
气体分析仪
用于监测大气中的气体成分，如 二氧化硫、一氧化碳等。
颗粒物计数器
用于测量大气中的颗粒物数量，如 PM2.5、PM10等。
气象站
用于测量风速、风向、温度、湿度 等气象参数，为污染物扩散模拟提 供数据。
总结词
大气污染物包括颗粒物、硫氧化物、 氮氧化物、碳氢化合物、挥发性有机 物等。
详细描述
颗粒物包括PM2.5和PM10等，硫氧 化物主要是二氧化硫，氮氧化物包括 一氧化氮和二氧化氮，碳氢化合物主 要是汽车尾气排放的烃类物质。
大气污染物的来源
总结词
大气污染物的来源主要包括工业生产、交通运输、能源消耗、农业活动等。
04
大气污染防治措施
工业污染防治措施
工业污染防治措施
严格控制高污染行业准入， 淘汰落后产能。
02
01
加强工业生产过程中废气治
理和排放控制。
03
推广清洁生产技术和循环经 济模式，减少污染物排放。
04
05
建立工业园区集中治理设施 ，实现污染物集中处理。
交通污染防治措施
交通污染防治措施
加强机动车尾气排放标准 ，推广新能源汽车。
低碳发展
推动清洁能源、节能减排等低碳发展模式，减少 温室气体排放。
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作用引：起分能温布大室：微量效随粒吸应时：收的间太加、阳剧地紫。点外变线化，很使大地。面在生铅直 物免种方受类向过：，量固一紫体般外微随线粒高的与度灼液增伤体加。微而粒减。少。
分布：影自响然：影大形响气成：中云影含、响量雾太很、阳少雨辐。、射随雪传高等输度大，分气使布现能象见。度 不均匀对，生也物变随的低纬生，度长有和和的时发能间育起而有凝异重结。要核影的响作。用。
SO2, H2S CO, CO2
SO3, H2SO4, MSO4气溶 胶
无
含氮化合物
汽车尾气
NO, NH3
NO2, HNO3, MNO3气溶 胶，O3
碳氢化合物 汽车尾气及石油 CMHN（形成光化 醛、酮、过氧乙酰硝酸
化工工业
学烟雾前体物）
酯
卤素化合物 有机合成工业，化
HF, HCL
无
工厂，塑料厂
3.大气污染类型
2.光化学烟雾的形成 P33 重要过程(关键性的反应)：
◆ NO2的光解导致了O3的生成 ◆ 碳氢化合物的氧化生成了活性自由基
◆ 过氧自由基引起NO向NO2转化，并导致含N 的二次污染物的生成
1、NO2的光化学反应
①光解 NO2 + hv (290—430nm) NO + O*
② O* + O2 + M
O3 + M (对流层中O3的唯一人为源）
③ O3 + NO
NO2+O2
★
[ NO 2] 在大气中无其它反应干预下，O3的浓度取决于 [NO] ；
低层大气压中O3增加的前提是NO
NO2.
2、分类
①按照污染物质的来源
天然污染源
火山喷发
森林火灾
自然尘
人为污染源
森林植被释放
海浪飞沫
燃料燃烧 工业生产过程 交通运输过程 农业活动排放Байду номын сангаас
②按污染源存在形式
固定污染源 流动污染源 无组织排放源
③按污染源排放的形式
点源 线源 面源 体源
连续源 ④按污染源排放时间 间断源
瞬时源
⑤按污染源排放点高度 地面源 高架源
面积的降尘量可作为评价大气污染程度的指标之一。
可吸入粒子（ＩＰ）：ＩＳＯ（国际标准化组织）定Ｄ≤
１０微米为可吸入呼吸道的粒子。
②气态污染物 （硫化物、碳氧化物、氮氧化物、碳氢、卤素化合物）P21
主要气态污染物的来源及所产生的一次，二次污染物
污染物
主要来源
一次污染物
二次污染物
硫化物 碳氧化物
煤、石油的燃烧 汽车尾气
三、大气污染物及大气污染类型
1、大气污染物及其分类 ①定义 P17 ②分类
*按污染物存在的 颗粒物质（粉尘、雾尘、烟尘、煤尘）
物理形态
气态物质（硫化物、氮氧化物等）
*按污染物 形成过程
一次污染物
直接从污染源排放的污染物质。 分为反应物和非反应物。
一次污染物在大气中经化学反应或
二次污染物
光化学反应形成的与 一次污染物 物理化学性质完全不同的新的污染
§1 大气的结构和组成
问题1：大气的垂直分层结构？ 问题2：大气环境问题主要集中在 对流 层？ 问题3：大气由哪几个组份组成？干洁空气指什么？
1、N2、O2等气体
2、水滴 （如云滴、雾滴）
3、冰晶和固体微粒 （如尘埃、花粉）
除去水汽和杂质 的空气称为干洁
空气
与环境问题有关的大气成份
二氧化碳： 来源臭：氧呼：吸作用，有机体的燃烧与分解。 现状来：源在：大水高气汽空中：通的过含光量化有作增用加，的低趋空势通。过闪电 影响：强烈来或吸源有收：机地海物面洋氧的和化长地及波面高辐蒸空射发传，与输植。物蒸腾。
*研究环境污染问题的主线索
污染源 污染物
污染物在环境 中的迁移、转 化和扩散规律
控制和管理 措施及对策
第二章大气环境
主要内容
第一节：大气的组成和结构 第二节：大气污染和污染物 第三节：大气环境中污染物的化学转化 第四节：大气中污染物的扩散 第五节：大气污染综合防治与管理 录相教学：人类活动对大气圈的影响
物质，其毒性比一次污染物更强。
2.主要大气污染物质
①气溶胶状污染物 按粒径的大小 可分为 总悬浮颗粒物（ＴＳＰ）：D<１００微米，是分散在大气
中各种粒子的总称，是目前大气质量评价中的 重要污染指标。
飘 尘：Ｄ＜１０微米，能在大气中长期飘浮，是环保工作
者研究对象之一。
降 尘：Ｄ＞３０微米，可在重力作用下降落下来，单位
①根据污染物的性质划分
还原型（煤炭型）： 氧化型（汽车尾气型）
②根据燃料性质和大气污染物的组成划分 P26 煤炭型
石油型 混合型 特殊型
§3 大气环境中污染物的化学转化
大气污染的化学转化：从污染源排放进入大气中的污 染物，在扩散、输送过程中，由于其自身的物理、 化学性质的影响和其他条件（如阳光、温度、湿度 等）的影响，在污染物之间，以及它们与空气原有 组分之间进行化学反应，形成新的二次污染物的过 程。包括光化学过程和热化学过程。
1、SO2的光化学氧化
①SO2的直接光化学氧化 P28 ②SO2的间接光化学氧化 P29.
思考：在由碳氢化合物和氮氧化物污染了的大气环境中, SO2光氧化反应速率大大高于在清洁大气中的情况.
2、SO2的催化氧化（非均相反应）
三、氮氧化物在大气中的化学转化
NO 缓慢 NO2
HNO3 或 (MNO3)m(H2O)n
2、NO2的化学反应 P31
四、“光化学烟雾”的形成(photo-chemical smog) 1.光化学烟雾的定义及特征 P32
*光化学烟雾：指含有氮氧化物和烃类的大气,在阳 光中紫外线的照射下发生反应所产生的产物 及反应物的混合物被称为光化学烟雾.(图)
特征：烟雾呈蓝色,具有强氧化性,刺激人们眼睛, 伤害植物叶子,能使橡胶开裂,并使大气能见 度降低。
当前受到关注的大气污染化学问题有：气体硫化物污 染，氮的氧化物污染，光化学烟雾、酸雨及臭氧层的 变化问题。
一、大气光化学特性 1、光辐射特点 2、光化学特性 二、硫氧化物在大气中的化学转化
•SO2
SO3
H2SO4
(H2SO4)m(H2O)n
SO2的氧化作用
光化学氧化 催化氧化
直接光氧化 间接光氧化
§2 大气污染和污染物
一、大气污染的发生 大气污染：是指大气中某些物质的含量远远超过了 大气自净能力，以至对人体、生态、材料 造成危害的现象。(图1 2 3)
二、大气污染的来源 1、定义 污染源：即造成环境污染的发生源。一般指向环境 排放有害物质或对环境产生有害影响的场 所、设备和装置等。 大气污染源：指向大气中排放污染物质的发生源。