【正文】 題。 ? A、 CO2的來(lái)源： ? 人為來(lái)源 ： 礦物的燃燒產(chǎn)生。 ? 天然來(lái)源 ： 甲烷轉(zhuǎn)化，動(dòng)植物呼吸、腐敗，自然燃燒作用等。 ? B、 CO2的環(huán)境濃度： ? 不同的地區(qū)不同的時(shí)間季節(jié)有不同的 CO2濃度表現(xiàn)， ? 植被可以減緩全球氣候變暖，但不能根本解決問(wèn)題，控制 CO2的產(chǎn)生和排放才是關(guān)鍵。 ? 多年來(lái)，全球 CO2的濃度不斷的在上升，全球氣溫也伴隨上升。 書本 p34,圖 213。 第 2章 大氣環(huán)境化學(xué) ?含碳化合物 ?（ 2） CO2 ? C、 CO2的危害： ? CO2的去向： ? 進(jìn)入海洋，使海水變酸； ? 進(jìn)入生物圈，作物生物原料； ? 停留在大氣圈，增加 CO2濃度。 ? CO2的危害： ? 停留在大氣中的 CO2能吸收地面的紅外熱輻射，造成溫室效應(yīng)，使得近地面大氣變暖。 ? 隨著 CO2濃度的升高，未來(lái)大氣溫度也必將升高。 ? 科學(xué)預(yù)測(cè)的結(jié)果見書 p38,圖 218。 第 2章 大氣環(huán)境化學(xué) ?（ 3）碳?xì)浠衔? ?碳?xì)浠衔锸谴髿獾闹匾廴疚?，包括可揮發(fā)的所有烴類，是形成光化學(xué)煙霧的主要參與者。 ? A、甲烷 ?大氣中 CH4來(lái)源 ： 包括人為源和天然源兩種。實(shí)質(zhì)是有機(jī)物在厭氧菌發(fā)酵作用下產(chǎn)生。 ?大氣中 CH4去除 ： ?通過(guò)與 HO自由基反應(yīng)去除。 ?少量的 CH4進(jìn)入平流層后，會(huì)與 Cl發(fā)生反應(yīng)。 ? B、非甲烷烴 ?主要是人為源，包括：汽油燃燒，焚燒，溶劑蒸發(fā)，石油蒸發(fā)和運(yùn)輸損耗，廢棄物提煉等來(lái)源。 ? ? 4222 CHCOOCH ???? ?? 厭氧細(xì)菌OHCHHOCH 234 ?????H C lCHClCH ????? 34第 2章 大氣環(huán)境化學(xué) ?含鹵素化合物 ?（ 1）簡(jiǎn)單鹵代烴 ?常見的鹵代烴為甲烷的衍生物，甲基氯，甲基溴等。 ?三氯甲烷還可以和 HO反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為 HCl，隨降水去除 . ????? ICHhvICH 33????????????????????????????34222223CHH C lCHClOOHClHOC l ONOClNOC l OC l OC O C lOC C lC C lOHHOICH第 2章 大氣環(huán)境化學(xué) ? 含鹵素化合物 ?（ 2）氟氯烴類 ?A、來(lái)源： ?主要是來(lái)自人為生成過(guò)程中。氟氯烴類的成分在大氣中的含量逐年增加。 見書 p46，圖 222。 ?B、消除方法 ?氟氯烴類和 HO反應(yīng)，是強(qiáng)吸熱過(guò)程，在對(duì)流層中不易發(fā)生。最可能的途徑就是進(jìn)入平流層。 ?C、危 害： ? 破壞臭氧層 ? 與 HO反應(yīng) ???????????????ClOOC lOOC lOOClClFCClhvFCH22323OHFCClHOFC H C l 222 ?????第 2章 大氣環(huán)境化學(xué) 第二節(jié) 大氣中污染物的遷移 ? 一、輻射逆溫層 ? 在對(duì)流層中，氣溫一般是隨高度增加而降低。但在一定條件下會(huì)出現(xiàn)反?，F(xiàn)象。 這可由垂直遞減率（ Г）的變化情況來(lái)判斷。 ? 當(dāng) Г＝ 0時(shí)，稱為等溫氣層； ? 當(dāng) Г＜ 0時(shí)，稱為 逆溫氣層 。 ? 例如：在山區(qū)，山峰上方，日光照射，上面的空氣熱，下面冷，就形成逆溫層。 逆溫現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在較低氣層中，這種氣層穩(wěn)定性特強(qiáng)，對(duì)于大氣中垂直運(yùn)動(dòng)的發(fā)展起著阻礙作用。逆溫不利于污染物的擴(kuò)散。 第 2章 大氣環(huán)境化學(xué) ? 二 、 氣塊的絕熱過(guò)程和干絕熱遞減率 ? 在大氣中取一個(gè)微小容積宏觀的氣塊 ， 稱為空氣微團(tuán) ， 簡(jiǎn)稱 氣塊 。假設(shè)它與周圍的環(huán)境間沒(méi)有發(fā)生熱量交換 ， 它的狀態(tài)變化過(guò)程 就可以認(rèn)為是 絕熱過(guò)程 。 ? 如果氣塊質(zhì)量不變 ， 而且不發(fā)生相變化 ， 此絕熱過(guò)程稱為 干絕熱過(guò)程 。 用 Гd表示 。 第 2章 大氣環(huán)境化學(xué) ?干絕熱過(guò)程為： ? 式中： T T2—— 分別為絕熱過(guò)程起始和終結(jié)的溫度； ? P P2—— 分別為絕熱過(guò)程起始和終結(jié)的壓力； ? —— 稱為泊松常數(shù)。 ?干空氣在上升時(shí)溫度降低值與上升高度的比： T2＝ T0Гd（ ZZ0） ? 式中： （ ZZ0） —— 上升高度差； ? T2—— 干空氣達(dá)到高度 Z的溫度； ? T0—— 起始高度 Z0處的溫度 。 )(1122PPTT?第 2章 大氣環(huán)境化學(xué) ?三 、 大氣穩(wěn)定度 ?液體： 密度大的流體在密度小的流體下面 ， 則這種層結(jié)分布是穩(wěn)定的 ， 反過(guò)來(lái)就是不穩(wěn)定的 。 ?空氣： 盡管其密度隨高度增加而減小 ， 但它未必是穩(wěn)定的 。因?yàn)樗姆€(wěn)定性還 受溫度層結(jié) 所制約 。 ? 空氣氣塊的穩(wěn)定性應(yīng)該是 密度層結(jié)和溫度層結(jié) 共同作用來(lái)決定的 。 大氣穩(wěn)定度 是指 氣層的穩(wěn)定程度 。 ? 判斷方法：若 Γ＜ Гd 表明大氣是穩(wěn)定的； ? 若 Γ＞ Гd 表明大氣是不穩(wěn)定的； ? 若 Γ＝ Гd 表明大氣處于平衡狀態(tài) 。 ?環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則： ?大氣穩(wěn)定度分六級(jí)： A、 B、 C、 D、 E、 F， ?由 云量與太陽(yáng)高度角， 查出 輻射等級(jí)， 再由 輻射等級(jí)與地面風(fēng)速， 查出 穩(wěn)定度 的 等級(jí) 。 第 2章 大氣環(huán)境化學(xué) ?四 、 影響大氣污染物遷移的因素 ? 影響大氣污染物遷移因素主要有 空氣的機(jī)械運(yùn)動(dòng) ，如風(fēng)和湍流 ， 天氣形勢(shì)和地理地勢(shì) 等 。 ? 1． 風(fēng)和大氣湍流的影響 ? 污染物在大氣中的擴(kuò)散取決于三個(gè)因素： ? ① 風(fēng)可使污染物向下風(fēng)向擴(kuò)散； ? ② 湍流可使污染物向各方向擴(kuò)散； ? ③ 濃度梯度可使污染物發(fā)生質(zhì)量擴(kuò)散 。 ? 其中風(fēng)和湍流起主導(dǎo)作用 。 ? 最大混合層高度 （ MMD） ,見書 p56， 圖 228。 ? 夜間混合層高度較低 ， 甚至可以達(dá)到零 。 冬季的混合層高度低 ， 夏季高 。 在混合層高度小于 1500m時(shí) ，城市將會(huì)出現(xiàn)普遍污染現(xiàn)象 。 第 2章 大氣環(huán)境化學(xué) ?四 、 影響大氣污染物遷移的因素 ? 2． 天氣形勢(shì)和地理地勢(shì)的影響 ?（ 1） 海陸風(fēng) ： ? 海風(fēng) —— 白天陸地上空的氣溫增加得比海面上空快 ，在海陸之間形成指向大陸的氣壓梯度 ， 較冷的空氣從海洋流向大陸而生成海風(fēng) 。 ? 陸風(fēng) —— 夜間卻相反 ， 由于海水溫度降低得比較慢 ，海面的溫度較陸高 ， 在海陸之間形成指向海洋的氣壓梯度 ， 于是陸地上空的空氣流向海洋而生成陸風(fēng) 。 ? 海風(fēng)發(fā)展侵入陸地時(shí) ， 下層海風(fēng)的溫度低 ， 陸地上層氣流的溫度高 ， 在冷暖空氣的交界面上 ， 形成一層傾斜的逆溫頂蓋 ， 阻礙了煙氣向上擴(kuò)散 ， 造成城市空氣污染 。 第 2章 大氣環(huán)境化學(xué) ?（ 2） 城郊風(fēng)： ? 在城市中 ， 工廠企業(yè)和居民要燃燒大量的燃料 ， 燃燒過(guò)程中會(huì)有大量熱能排放到大氣中 ， 于是便造成了市區(qū)的溫度比郊區(qū)高 ， 這個(gè)現(xiàn)象稱為 城市熱島效應(yīng) 。 ? 城市熱島 上暖而輕的空氣上升 ， 四周郊區(qū)的冷空氣向城市流動(dòng) ，于是形成城郊環(huán)流 。 在這種環(huán)流作用下 ， 城市本身排放的煙塵等污染物聚積在城市上空 ， 形成煙幕 ， 導(dǎo)致市區(qū)大氣污染加劇 。 ? 城郊風(fēng)可以導(dǎo)致城市大氣污染的加劇 ， 不利污染物擴(kuò)散 。 ?（ 3） 山谷風(fēng)： ? 白天受熱的山坡把熱量傳遞給其上面的空氣 ， 這部分空氣比同高度的谷中空氣溫度高 ， 比重輕 ， 于是就產(chǎn)生上升氣流 。 同時(shí)谷底中的冷空氣沿坡爬升補(bǔ)充 ， 形成由谷底流向山坡的氣流稱為 谷風(fēng) 。 ? 夜間山坡上的空氣溫度下降較谷底快 ， 其比重也比谷底大 。 在重力作用下 ， 山坡上的冷空氣沿坡下滑形成 山風(fēng) 。 ? 山谷風(fēng)轉(zhuǎn)換時(shí)往往造成嚴(yán)重空氣污染 。 第 2章 大氣環(huán)境化學(xué) 第 3節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化 ?一 、 自由基化學(xué)基礎(chǔ) ?自由基也稱 游離基 ， 是指由于共價(jià)鍵均列而生成的帶有未成對(duì)電子的碎片 。 ? 常見的自由基： HO?， HO2?， RO?， RC(O)O2等 。 ? 自由基的產(chǎn)生方法： ? 產(chǎn)生方法很多 ， 熱裂解法 、 光解法 、 氧化還原法 、 電解法和誘導(dǎo)法等 ， 其中有機(jī)化合物的光解是產(chǎn)生自由基的最重要的方法 。 ???? ?????? ?????? ??HR C OR C HOHONOH N OONONOhvhvhv22第 2章 大氣環(huán)境化學(xué) ? 一、自由基化學(xué)基礎(chǔ) ? 自由基反應(yīng) ? （ 1） 自由基反應(yīng)類型： ? 單分子自由基 ? 是指不包括其他物質(zhì)的反應(yīng) 。 均會(huì) 碎裂 或 重排 。 ? 碎裂是指自由基碎裂生成一個(gè)穩(wěn)定的分子和一個(gè)新的自由基 。 如過(guò)氧?；杂苫?(PAN)和 NO反應(yīng)生產(chǎn)酰氧基自由基 。 ? 自由基－分子相互作用 ? 大氣化學(xué)中比較重要 ， 主要有兩種方式： ? 加成反應(yīng) （ 生成飽和的自由基 ） ? 取代反應(yīng) （ 發(fā)生氫原子或鹵元素取代 ） 。 ? 自由基－自由基相互作用 第 2章 大氣環(huán)境化學(xué) ? 一、自由基化學(xué)基礎(chǔ) ? 自由基反應(yīng) ? （ 2） 自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng) ? 以 甲烷的光氯化 反應(yīng)為例 ， 介紹一下自由基反應(yīng)： ? 引發(fā) ： Cl2 + hv → 2Cl ? 傳播 ： Cl ＋ CH4 → HCl + CH3 CH3 ＋ Cl2 → CH3Cl + Cl CH3 + CH3Cl → C2H6 + Cl ? 終止 ： Cl ＋ Cl → Cl2 CH3 ＋ Cl → CH3Cl CH3 + CH3 → C2H6 ? （ 3） 影響自由基反應(yīng)的因素 ? （ 4） 烷烴鹵代動(dòng)力學(xué) 第 2章 大氣環(huán)境化學(xué) ?二 、 光化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ) ?1． 光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程 ? 分子 、 原子 、 自由基或離子吸收光子而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng) ， 稱為光化學(xué)反應(yīng) 。 ?化學(xué)物種吸收光量子后可產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)的 初級(jí)過(guò)程 和 次級(jí)過(guò)程 ?初級(jí)過(guò)程 :化學(xué)物質(zhì)吸收光量子形成的激發(fā)態(tài)物種 (引發(fā)過(guò)程 ) A + hv → A* ? 式中： A*—— 物種 A的激發(fā)態(tài)； ? hv—— 光量子 。 ?激發(fā)態(tài)的 A*可能發(fā)生以下這些反應(yīng)： ?A* → A + hv