大气环境化学

1. 大气环境化学的研究方法：现场试验研究，实验室研究，模式计算。
2. 大气环境化学的研究内容：大气环境化学主要研究 大气对环境有影响的重要组分
在大气中的来源、存在形式，迁移过程中的化学转化、归宿以及对大气质量的影响
等

3. 一个大气：即所有的污染问题都发生在同一大气下，各种问题通过自由基化学或关
键物种的化学过程而彼此相关联，应采取综合性的方法对各种相关的污染问题进行
整体考虑，以避免在解决一个问题的同时又产生了新的问题。

4. 大气环境是由还原性气氛向氧化性气氛转化的，现在的大气环境是氧化性的。
5. 大气组分按其停留时间的长短可将其分为：准永久气体，可变化组分，强可变组分。
6. 大气组分的浓度表示方法有：（1）混合比浓度比浓度表示发：这种浓度表示法主
要用于气态污染物对于大气中的低浓度物质是适用的，当表示浓度相对较高的物质
浓度时，可直接用百分数表示。 （2）数浓度表示法：用于比ppt还要低的浓度水
平，如自由基浓度等。（3）质量浓度表示方法：一般对气体常用ug/m3表示浓
度颗粒物则用ug/m3或个/cm3.

7. 自由基：自由基在其电子壳层的外层有一个不成对的电子
8. 挥发性有机物（vocs）是大气中普遍存在的一类化合物，具有相对分子质量小、
饱和蒸汽压较高、沸点较低、亨利常数较大、辛烷值较小等特征。大气中的CH4
是丰度最高的气态有机物，约占气态有机物的80%···90%。

9. 有机碳和元素碳：有机碳是在空气中350度下挥发的碳或在纯He中600—800
度下挥发的碳，包括脂肪族、芳香族等，如烃、PAHs等。元素碳或称炭黑、烟炱、
石墨碳，指总碳分析完有机碳后剩余的碳。

10. 全球蒸馏效应（蚱蜢跳效应）：持久性有机污染物具有半挥发性，能够从水体或土
壤中以蒸汽形式进入大气环境或被大气颗粒物吸附，通过大气环流远距离迁移。在
较冷的地方或者收到海拔高度影响时会重新沉降到地球上而后在温度升高是，他们
会再次挥发进入大气，进行迁移。

11. 光化学氧化剂（Ox）：石油天然源和人为源 排放的氮氧化物和挥发性有机物，在
太阳光照射下，发生光化学反应生成的。它主要包括：臭氧，过氧乙酰硝酸酯
（PAN）二氧化氮，醛类，过氧化氢等危害动植物，具有刺激性、氧化性的物质。

12. 大气气溶胶：指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。
13. 非均相反应：把发生在大气固体颗粒物表面、含表面水层的固体颗粒物表面和云粒
子表面的化学转化和光化学过程统称为非均相反应。

14. VOCs的总体活性排序为：烯烃>单环芳香烃>饱和烷烃含约等于氧有机物
15. 空气动力学等效直径：在气流中，如果所研究的不规则形状粒子与有单位密度直径
为Dp球形粒子的空气动力学效应相同，则定义Dp为所研究粒子的空气动力学直
径。即与所研究粒子有相同终端降落速度密度为1g/cm3的球体直径。

16. PM10指粒径Dp<=10um颗粒物的质量浓度。PM2.5细粒子粒径Dp<=2.5的
颗粒物的质量浓度。总悬浮颗粒物(TSP)：用标准大容量采样器（流量
1.1~1.7m3/min）在滤膜上所收集到的颗粒物总质量，通常称为总悬浮颗粒物颗
粒

17. 气溶胶粒子的三模态：粒径小于0.05um的粒子称为爱根核膜；粒径在
0.05~2um范围的例子称为积聚模；粒径大于2um的粒子称为粗离子膜。

18. 酸沉降：指大气中的酸通过降水（如雨、雾、雪等）迁移到地表，或在寒酸气团气
流的作用下直接迁移到地表。前者为湿沉降，后者为干沉降。湿沉降是指PH小于
5.6的酸性降水，就是通常所说的酸雨。

19. 降水的酸化过程可分为那两个阶段？在云内，云滴相互碰并或与气溶胶粒子碰并，
同时吸收大气气体污染物，在云滴内部发生化学反应，这个过程叫污染物的云内清
除或雨除。在云滴下落过程中，雨滴冲刷着所经过空气中的气体和气溶胶，雨滴内
部也会发生化学反应，这个过程叫污染物的云下清除或冲刷。

20. 辐射活性气体：能吸收和发射红外辐射的温室气体，包括二氧化碳，甲烷，氧化亚
氮和卤代烃等寿命较长、在对流层大气中均匀混合的气体。

21. 反应活性气体：只能微弱地吸收和发射红外辐射，但可以通过化学转化来影响辐射
活性气体的浓度水平，称为反应活性气体。

22. 热岛效应：城市人口集中，建筑、公路密集，工厂、汽车、空调及家庭炉灶和饭店
等大量消耗能源，散发出相当多的热量，连片的人造设施，改变了下垫面的热力学
性质，使城区的显热增加；同时城市建筑的密集式气流通行受阻，引起城市气候其
他要素如风向、湿度、降水、云、雾等改变。

23. 雨岛效应：热岛效应的存在，使城区气压相对四周气压偏低，当大型环流微弱时，
这种因局部温度场而产生的气压梯度，导致热岛环流，即四周的气流聚合到城区。
城区气流上升，并在四周下沉，再流向城区。上升气流中一旦水汽和其他条件适合
时，便可产生城区的对流雨，即雨岛效应。
24.大气气溶胶的化学组成、存在意义和主要来源：1、离子成分:SO42- ；NH4+ ；
NO3-；Mg2+；Ca2+；Na+；Cl- 。2、有机物含量:多环芳烃（PAHs）、有机碳
（OC）和无机碳（EC）。3、元素组成： 地壳元素如Si, Fe, Al, Na, Mg, Ca
和Ti等； 污染元素如Zn, K, Cd, Ni, Cu和Pb等。存在意义：
一方面可以将

太阳光反射到太空中，从而冷却大气，并会使大气的能见度变坏,另一方面却能通过
微粒散射、漫射和吸收一部分太阳辐射，减少地面长波辐射的外逸，使大气升温。
来源：

酸雨形成机理：
酸雨的形成包括两个大过程，即排入大气中的酸性物质（SO2、NOX）被

氧化后与雨滴作用，或在雨滴形成过程中同时被吸收氧化，雨滴降落（冲刷）过程中把酸
性物质一起冲刷下来；二氧化硫变为硫酸的关键的一步是被氧化成三氧化硫，然后再与水
作用成硫酸，其形成机理如下： （1）被光化学氧化剂氧化。SO2经过波长290至
400nm光的作用下，发生光化学 反应，形成SO3，其简化的反应为： SO2hvSO2
SO2+1/2O2—SO3 SO3+H2O—H2SO4 （2）大气中有充足的氧，有一定的水分
和微粒，包括各种金属元素。在这样的情况下，一些还原性污染物在金属的触媒作用下，
易产生氧化作用，即: SO2+1/2O2——SO3(在Fe、Mn的催化作用下，具体为：
SO2+Mn2+——MnSO32+ 2MnSO32++O2——2MnSO32+
MnSO32++H2O——Mn2++H2SO4) 的氧化也是从与OH的反应开始的。
SO3+H2O——H2SO4 （3）被空气中的固体粒子吸附和催化，形成硫酸烟雾。 关于NO3_
的形成，理查德认为主要由羟基团引起的。夜间和秋季阳光较少，NO3-的形成与O3相关。
威纳德认为白天的HO-基团和夜间的O3对NO2形成硝酸盐的反应可能是：
NO2+O3==NO3+O2,NO3+NO2+M==N2O5+M,N2O5+H2O==2HNO3。NO2易被吸收到
颗粒物中。所生成的气态HNO3再通过许多途径生成硝酸盐。其中包括均相反应过程，比
如气态NH34直接与气态HNO3反应生成NH4NO3。大气中的微粒及液滴均在形成硝酸盐
气溶胶的过程中起促进作用 NH3+NHO3——NH4NO3 （4）气、液、固相的多
项反应（非均相氧化反应）。

温室效应的成因：温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，大
量排放尾气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。 二氧化碳气体具
有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地
球上的热量无法向外层空间发散，对红外线进行反射，其结果是地球表面变热起来。因此，
二氧化碳也被称为温室气体。