【正文】 、閃電均可產(chǎn)生NOx。N2O的化學(xué)活性差，在低層大氣中被認(rèn)為是非污染性氣體，但它能吸收地面輻射，是主要的溫室氣體之一。SH● 含氮化合物而H2S的主要去除反應(yīng)為： 1 μL/ mL/m3 O3及每cm3含10000個(gè)顆粒的大氣中，其壽命估計(jì)為28 h。大氣中H2S的人為源排放量不大，全世界工業(yè)排放的H2S僅是SO2排放量的2%左右。 SO2在大氣中，尤其在污染大氣中易通過(guò)光化學(xué)氧化、均相氧化、多相催化氧化，最終轉(zhuǎn)變成硫酸或硫酸鹽，并通過(guò)干沉降或濕沉降(酸雨)的形式降落到地面。SO2：SO2是重要的大氣污染物，排放量?jī)H次于CO。含硫化合物是大氣中最重要的污染物之一；特別在我國(guó)，能源結(jié)構(gòu)仍以燃煤為主，大氣往往出現(xiàn)煤煙型污染。3） 大氣污染物● 含硫化合物除上述三種去除過(guò)程外，污染物也可向平流層輸送，從而消除或減少某些污染氣體。對(duì)于某些氣體污染物(如SO2)，此過(guò)程是重要的匯機(jī)制，不過(guò)這種機(jī)制也可能產(chǎn)生新的污染物，因而又有新污染物的去除問(wèn)題。濕沉降可分為雨除(rainout)和沖刷(washout)，將在第十節(jié)中作具體介紹。● 濕沉降重力沉降，與植物、建筑物或地面(土壤)相碰撞而被捕獲(被表面吸附或吸收)的過(guò)程，統(tǒng)稱為干沉降。大氣污染物的天然源主要有自然塵(風(fēng)砂、土壤粒子等)，森林、草原火災(zāi)(排放CO、CO SONOx、HC)，火山活動(dòng)(排放SO硫酸鹽等顆粒物)，森林排放(主要為萜烯類碳?xì)浠衔?，海浪飛沫(主要為硫酸鹽與亞硫酸鹽)。農(nóng)藥對(duì)大氣的污染主要是在農(nóng)藥噴灑過(guò)程中，一部分農(nóng)藥以氣溶膠的形式散逸到大氣中，殘留在作物上或粘附在作物表面的也可揮發(fā)到大氣中。例如，施入土壤的氮肥，經(jīng)一系列的變化過(guò)程會(huì)產(chǎn)生氮氧化物釋放到大氣中。表22 生活垃圾燃燒過(guò)程產(chǎn)生污染物的比例（%）目前，焚燒法主要用于城市垃圾的處理。燃料燃燒：世界能源的主要來(lái)源是煤、石油、天然氣等燃料。人類的生產(chǎn)和生活活動(dòng)是大氣污染物的重要來(lái)源。在這八類污染物中，有些是由污染源直接排放到大氣的，如一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氧化亞氮、一氧化氮等，稱為“一次污染物”；有些是一次污染物在大氣環(huán)境中經(jīng)物理化學(xué)變化轉(zhuǎn)化形成的，如二氧化氮、三氧化硫、硫酸鹽顆粒物及光化學(xué)氧化劑等，稱為“二次污染物”。雖然它們壽命很短，由于形成反應(yīng)和消除構(gòu)成了循環(huán)，使它們作為中間體在大氣中保持一定的濃度。3） 烴基、烴類含氧基或過(guò)氧基→ H2O2 + O2HO2OH 而HO2CH3自由基能很快地與大氣中的O2分子結(jié)合，生成HO2CO+O，因而也可以是HO2O自由基就是對(duì)流層HO2H+ HC的主要來(lái)源是大氣中甲醛(HCHO)的光分解： 的主要來(lái)源以上四個(gè)光解反應(yīng)中HNO2光解是HO2 + NO→ NO2 +OH： 由此可見(jiàn)，OH自由基能與大氣中各種微量氣體反應(yīng)，并幾乎控制了這些氣體的氧化和去除過(guò)程。OH自由基是迄今為止發(fā)現(xiàn)的氧化能力最強(qiáng)的化學(xué)物種，能使幾乎所有的有機(jī)物氧化，它與有機(jī)物反應(yīng)的速率常數(shù)比O3大幾個(gè)數(shù)量級(jí)。OH、HORCOR近10多年來(lái)對(duì)自由基的來(lái)源和反應(yīng)特征有了較多的研究，開(kāi)拓了大氣化學(xué)研究的一個(gè)新領(lǐng)域。本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)：氫氧自由基、HO2動(dòng)物借食用植物而獲取氮，蛋白質(zhì)進(jìn)入食物鏈。由大氣中去除氣體的過(guò)程如化學(xué)過(guò)程和生物活動(dòng)、物理過(guò)程等就是被去除氣體的匯。大氣中強(qiáng)可變組分主要來(lái)自人為源，其次是天然源。對(duì)流層清潔大氣的組成見(jiàn)表21。除氣體外，大氣中還懸浮著大量固體和液體顆粒。圖25 水和二氧化碳對(duì)紅外輻射的吸收1）大氣組成的分類 CFC1 CFC12 主要吸收8002000 cm1 之間的輻射；每個(gè)CFC12 分子產(chǎn)生的溫室效應(yīng)相當(dāng)于15000個(gè)CO2分子 ?！?我國(guó)農(nóng)田土壤排放COCHN2O分別為260106 t、106 106 t，分別占總排放量的8%、50%、10%。所以，大氣中這些成分的變化會(huì)對(duì)地球的能量平衡產(chǎn)生很大的影響。由于在很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)地面的平均溫度基本上維持不變，因此可以認(rèn)為入射的太陽(yáng)輻射和地球的長(zhǎng)波輻射收支是基本平衡的，見(jiàn)圖24。由于大氣逆輻射的作用，一部分地球輻射又被返回地面，使實(shí)際損失的熱量比它們長(zhǎng)波輻射放出的熱量少。 地球吸收了太陽(yáng)輻射能量，為保持其熱平衡，必須將這部分能量輻射回太空，這一過(guò)程稱為地球輻射。反射率取決于地表的性質(zhì)和狀態(tài)。根據(jù)Wein位移定律，黑體最大輻射能力所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)λm與絕對(duì)溫度T成反比，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：λm=2897/T。 　1）太陽(yáng)輻射 這對(duì)于大氣的垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)形成巨大的障礙，阻礙地面氣流的上升運(yùn)動(dòng)，使被污染的空氣難于擴(kuò)散稀釋。如果周圍空氣的溫度遞減率也是每百米1℃，則上升的未飽和氣團(tuán)可以隨欲平衡。當(dāng)氣團(tuán)垂直上升時(shí)，隨外界壓力的減少必然膨脹作功，使氣團(tuán)的溫度下降。污染氣體由污染源排到大氣中時(shí)，一般不會(huì)立即和周圍大氣混合均勻，這樣污染性氣體的理化性質(zhì)有別于周圍大氣，可視作一個(gè)氣團(tuán)來(lái)進(jìn)行研究。逆溫是環(huán)境中很重要的大氣現(xiàn)象，許多嚴(yán)重的污染事件都與之有關(guān)。氣溫隨高度的變化通常以氣溫垂直遞減率(Г)表示，即每垂直升高100 m，氣溫的變化值： 中間層特點(diǎn)：氣溫隨高度的增加而降低，頂部可達(dá)92℃左右。 圖11汞在各環(huán)境要素圈層中的遷移轉(zhuǎn)化循環(huán)本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)：大氣層的結(jié)構(gòu)、對(duì)流層的特點(diǎn)、平流層的特點(diǎn)、氣溫垂直遞減率和逆溫、氣團(tuán)及其干絕熱減溫率、氣團(tuán)的穩(wěn)定性等。●污染物的遷移：污染物在環(huán)境中所發(fā)生的空間位移及其所引起 的富集、分散和消失的過(guò)程。如大型水利工程可能破壞水生生物的回游途徑并影響它們的繁殖、大量工業(yè)廢水排放對(duì)水生生物的毒性效應(yīng)。 2）環(huán)境效應(yīng)及影響因素 控制模式從終端污染控制模式(Endofpipe Control)向全過(guò)程控制模式轉(zhuǎn)變，提出了污染預(yù)防（PollutionPrevention）、清潔生產(chǎn)（CleanerProduction）、綠色化學(xué)（Green Chemistry）和工業(yè)生態(tài)學(xué)（Industrial Ecology）等一些列污染控制的戰(zhàn)略思路，希望生產(chǎn)不產(chǎn)生有害中間產(chǎn)物和副產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)廢物和排放物的內(nèi)部循環(huán)，達(dá)到污染最小化和資源、能源利用最大化的目的。有的污染物進(jìn)入環(huán)境后，通過(guò)物理或化學(xué)反應(yīng)或在生物作用下會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槲：Ω蟮男挛廴疚?，也可能降解成無(wú)害物質(zhì)。大部分環(huán)境污染物是由人類的生產(chǎn)和生活活動(dòng)產(chǎn)生的。環(huán)境污染物 ●環(huán)境污染化學(xué) 主要集中在環(huán)境樣品的前處理技術(shù)完善、開(kāi)發(fā)，分析對(duì)象從無(wú)機(jī)化合物為主轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)化合物和有機(jī)金屬化合物為主；樣品儀器分析方法上集中于儀器分析的靈敏度和重線性提高上。目前，國(guó)際上較為注重元素（尤其是碳、氮、硫、磷）的地球生物化學(xué)循環(huán)及其相互耦合研究；重視化學(xué)品安全評(píng)價(jià)；重視臭氧層破壞、氣候變暖等全球性問(wèn)題。 6）環(huán)境化學(xué)的發(fā)展方向●有害物質(zhì)已造成影響的緩解和消除以及防止產(chǎn)生危害的方法和途徑 5）環(huán)境化學(xué)的特點(diǎn) ●用化學(xué)的基本理論和方法發(fā)現(xiàn)和解決環(huán)境問(wèn)題 4）環(huán)境化學(xué)的研究?jī)?nèi)容 12．持久性有毒物質(zhì)與生態(tài)安全8．土壤污染機(jī)理與修復(fù)4．污廢水處理與資源化成套技術(shù)● 重點(diǎn)區(qū)域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展4）我國(guó)環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域急需解決的重大問(wèn)題● 生態(tài)惡化趨勢(shì)基本得到遏制 ● 小康社會(huì)生活水平－環(huán)境質(zhì)量的要求越來(lái)越高 ● 我國(guó)環(huán)?？萍颊w水平與發(fā)達(dá)國(guó)家差距明顯，并有擴(kuò)大的趨勢(shì) 與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距 這些問(wèn)題嚴(yán)重威脅著人類的生存和發(fā)展，成為世界各國(guó)關(guān)心的大問(wèn)題，也成為國(guó)際社會(huì)注意的熱點(diǎn)。這次會(huì)議是人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的一個(gè)里程碑。 2）環(huán)境問(wèn)題的認(rèn)識(shí)過(guò)程 (6)萊茵河污染事故。1986年4月26日位于基輔地區(qū)的切爾諾貝利核電站四號(hào)反應(yīng)堆爆炸，造成重大放射性污染，周圍十多萬(wàn)居民被疏散，傷數(shù)百人，死亡31人。 (2)美國(guó)三里島核電站泄露事故。1976年7月10日意大利北部塞維索地區(qū)的一家農(nóng)藥廠爆炸，導(dǎo)致劇毒化學(xué)品二惡英的污染，使許多人中毒，附近居民被迫遷走，幾年內(nèi)當(dāng)?shù)鼗蝺旱某錾蚀鬄樵黾?。世界矚目的有下?起： 世界上曾發(fā)生過(guò)八大公害事件：c、不可再生資源被濫采濫用 1）環(huán)境污染 本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)：環(huán)境污染；人類生存面臨的五大挑戰(zhàn)；我國(guó)環(huán)境污染防治與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距、面臨的挑戰(zhàn)、環(huán)境保護(hù)目標(biāo)和急需解決的重大科學(xué)問(wèn)題。環(huán)境問(wèn)題：是指包括一切形式的環(huán)境惡化或?qū)ι锶Φ囊磺胁焕绊?。由于人為因素使環(huán)境的構(gòu)成或狀態(tài)發(fā)生變化，環(huán)境素質(zhì)下降，從而擾亂和破壞生態(tài)系統(tǒng)和人們正常生活和生產(chǎn)條件。環(huán)境污染的具體表現(xiàn)： d、固體廢棄物、噪聲、振動(dòng)、惡臭、放射線等造成對(duì)環(huán)境的損害 (1)比利時(shí)馬斯(Meuse)河谷煙霧事件：發(fā)生在1932年12月，重工業(yè)排放的SO2使數(shù)千人中毒，60余人死亡。(2)美國(guó)洛杉磯光化學(xué)煙霧事件：發(fā)生在1943年5～10月，造成400余人死亡。(3)多諾拉煙霧事件：1948年10月26～31日，美國(guó)賓夕法尼亞州多諾拉鎮(zhèn)冶煉廠排放的SO2和煙塵，使5911人發(fā)病，17人喪生。(4)倫敦?zé)熿F事件：發(fā)生在1952年12月5～8日，四天內(nèi)中毒死亡4000多人。(5)四日市哮喘事件：1955年以來(lái)日本四日市石油提煉和工業(yè)燃油產(chǎn)生的廢氣嚴(yán)重污染城市大氣，哮喘病患者達(dá)817人，死亡36人。(6)痛痛病事件：1955～1972年日本富山縣內(nèi)的鋅、鉛冶煉廠等排放的含鎘廢水污染神通川水體，兩岸居民利用河水灌溉農(nóng)田，使稻米含鎘，居民食用含鎘米和飲用含鎘水而中毒，患者超過(guò)280人，死亡數(shù)十人。(7)水俁事件：1953～1956年，日本熊本縣水俁市，居民食用含有甲基汞的魚，導(dǎo)致水俁灣和新縣阿賀野川下游有機(jī)汞中毒者283人，其中60人死亡。(8)米糠油事件：1968年3月，日本北九州市，愛(ài)知縣一帶生產(chǎn)米糠油時(shí)，混入多氯聯(lián)苯，造成13000人中毒，死亡16人。近年來(lái)，全世界平均每年約發(fā)生200多起比較嚴(yán)重的公害事件。(1)意大利塞維索化學(xué)污染事故。 1984年12月3日，美國(guó)聯(lián)合碳化物公司設(shè)在博帕爾市的農(nóng)藥廠的劇毒化學(xué)品異氰酸甲酯罐爆裂外泄，受害人數(shù)20萬(wàn)，死亡2000人以上。(5)原蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站泄露事故。這次戰(zhàn)爭(zhēng)所造成的環(huán)境污染是災(zāi)難性的，已給世界帶來(lái)了影響。20世紀(jì)60年代，人們把環(huán)境問(wèn)題只當(dāng)成一個(gè)污染問(wèn)題，沒(méi)有把環(huán)境問(wèn)題與自然生態(tài)、社會(huì)因素聯(lián)系起來(lái)，低估了環(huán)境污染的危害性和復(fù)雜性，未能追根尋源。1972年，聯(lián)合國(guó)在瑞典斯德哥爾摩召開(kāi)了人類環(huán)境會(huì)議，第一次把環(huán)境問(wèn)題與社會(huì)因素聯(lián)系起來(lái)。酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層破壞等已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國(guó)家和地區(qū)的局限而成為全球性的問(wèn)題?！?我國(guó)環(huán)境問(wèn)題的嚴(yán)重性和復(fù)雜性 我國(guó)環(huán)境污染防治面臨的挑戰(zhàn) ● 發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)進(jìn)步－國(guó)際環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格 ● 全國(guó)大部分地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量明顯改善 1．地表水污染機(jī)理與水環(huán)境修復(fù)5．大氣污染形成機(jī)理與控制9．固體棄物處理處置與資源化13．區(qū)域環(huán)境調(diào)控與環(huán)境建設(shè)●有害物質(zhì)在環(huán)境中存在的濃度水平和形態(tài) 從微觀的原子、分子水平上，研究宏觀的環(huán)境現(xiàn)象與變化的化學(xué)機(jī)制及其防治途徑，其核心是研究化學(xué)污染物在環(huán)境中的化學(xué)轉(zhuǎn)化和效應(yīng)。對(duì)于環(huán)境化學(xué)的研究，隨著環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)峻和人們認(rèn)識(shí)的提高，在各個(gè)領(lǐng)域深入發(fā)展，出現(xiàn)新的趨勢(shì)。研究化學(xué)污染物在大氣、水體和土壤環(huán)境中的形成、遷移、轉(zhuǎn)化和歸趨過(guò)程中的化學(xué)行為和生態(tài)效應(yīng)。大氣環(huán)境化學(xué)：研究對(duì)象涉及大氣顆粒物、酸沉降、大氣有機(jī)物、痕量氣體、臭氧耗損及全球氣候變暖等；空間尺度從室內(nèi)空氣、城市、區(qū)域環(huán)境、遠(yuǎn)距離乃至全球。水環(huán)境化學(xué)：主要研究河流湖泊和水庫(kù)，其次是河口、海灣和近海海域，地下水污染；集中研究水體界面化學(xué)過(guò)程、金屬形態(tài)轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)過(guò)程、有機(jī)物的化學(xué)降解過(guò)程、有機(jī)物的化學(xué)降解過(guò)程、金屬和準(zhǔn)金屬甲基化等方面。土壤環(huán)境化學(xué)：主要研究農(nóng)用化學(xué)品在土壤環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化和歸趨及其對(duì)土壤和人體健康的影響，包括：有機(jī)污染物在土壤中的降解、土壤中溫室氣體的釋放、污染物在固液界面上的化學(xué)過(guò)程和土壤污染的化學(xué)與生物修復(fù)等內(nèi)容。環(huán)境生態(tài)化學(xué)：主要研究農(nóng)用化學(xué)品在生態(tài)系統(tǒng)中產(chǎn)生效應(yīng)的化學(xué)過(guò)程，如稀土農(nóng)用的環(huán)境化學(xué)行為及生態(tài)安全等。●污染控制化學(xué) 控制模式從終端污染控制模式(Endofpipe Control)向全過(guò)程控制模式轉(zhuǎn)變，提出了污染預(yù)防（PollutionPrevention）、清潔生產(chǎn)（CleanerProduction）、綠色化學(xué)（Green Chemistry）和工業(yè)生態(tài)學(xué)（Industrial Ecology）等一些列污染控制的戰(zhàn)略思路，希望生產(chǎn)不產(chǎn)生有害中間產(chǎn)物和副產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)廢物和排放物的內(nèi)部循環(huán)，達(dá)到污染最小化和資源、能源利用最大化的目的。進(jìn)入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成和性質(zhì)發(fā)生直接或間接有害于人類的變化的物質(zhì)。●環(huán)境物理效應(yīng)：主要指由物理作用引起的環(huán)境效應(yīng)，比如噪聲、地面沉降、熱島效應(yīng)、溫室效應(yīng)等。●環(huán)境化學(xué)效應(yīng)：主要指在各種環(huán)境因素影響下，物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)，如酸