环境学概论第二章大气环境.pptx

§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。
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
*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
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
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
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
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。
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
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 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。
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。
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.
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。
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
SO2, H2S CO, CO2wk.baidu.com
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
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