【正文】 m）,第四節(jié) 大氣顆粒物,氣溶膠的粒度分布及其來(lái)源,第四節(jié) 大氣顆粒物,大氣顆粒物的表面性質(zhì) 大氣顆粒物有三種重要的表面性質(zhì)： （1）成核作用——指過(guò)飽和蒸氣在顆粒物表面上形成液滴的現(xiàn)象。,第四節(jié) 大氣顆粒物化,（2）濕沉降：是指通過(guò)降雨、降雪等使顆粒物從大氣中去除的過(guò)程。 （2）1987年9月，43國(guó)簽訂了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū)》，對(duì)5種CFC(111111115)和3種哈龍(1211302402)提出控制時(shí)間表。,第三節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化,溫室氣體,第三節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化,全球氣候轉(zhuǎn)暖已成為地球環(huán)境十分惡劣的問(wèn)題，促進(jìn)氣候轉(zhuǎn)暖的主要原因就是溫室氣體效應(yīng)，目前，科學(xué)家列舉出構(gòu)成溫室氣體的10種最主要?dú)怏w成份，其中水汽位居榜首，人們所熟知的二氧化碳排列第二，來(lái)自天然氣中的甲烷居第三。 我國(guó)酸雨主要致酸物為硫化物(SO42)。、RC(O)O2 也易與SO2反應(yīng)，將其 氧化成SO3，而本身還原為HO另外，這種二元自由基氧化性也很強(qiáng)，可將NO氧化為NO2，SO2氧化為SO3，氧化后自身轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的酮或醛。CH2(O)CH2OH + NO2 + HO ①乙烷氧化→乙醛 C2H6 + HO濃度白天高于夜間，所以該反應(yīng)在白天會(huì)有效進(jìn)行。反應(yīng)的循環(huán)鏈中，有兩個(gè)NO被氧化成NO2,同時(shí)HO+ O2 → RO2+ H2O2 →HO2 污染大氣：HNO2 + hν→HO 鹵代烴壽命很長(zhǎng)，可通過(guò)擴(kuò)散作用進(jìn)入平流層，導(dǎo)致臭氧層的破壞。+ HCO+ HNO2→ H2O + NO2 HO + O,第三節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化,二、光化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ) 光化學(xué)是研究在紫外和可見(jiàn)光的作用下物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的科學(xué)。+ 2HO2,第三節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化,自由基反應(yīng) 1）自由基反應(yīng)的分類 自由基反應(yīng)可分為：?jiǎn)畏肿幼杂苫磻?yīng)、自由基分子相互作用以及自由基自由基相互作用三種類型。,第二節(jié) 大氣中污染物的遷移,大氣穩(wěn)定度 判定方法：若ГГd，大氣不穩(wěn)定，有利于擴(kuò)散； Г=Гd，大氣處平衡狀態(tài)。沉降速度極小，常用粉塵、煙、煤煙、沉粒、輕霧、濃霧、煙氣等來(lái)描述。,Ⅰ、大氣的組成及其主要污染物,⑴含硫化物：H2S、SOSOH2SO SO3SO4有機(jī)硫化物等。大氣的總重量約為5500萬(wàn)億噸，為地球重量的百萬(wàn)分之一。,Ⅰ、大氣的組成及其主要污染物,大氣與生命的關(guān)系 ⑴大氣是一切生物體能量的直接供應(yīng)者。 (2)對(duì)流運(yùn)動(dòng)非常激烈。,Ⅰ、大氣的組成及其主要污染物,⑷含鹵素化合物 CH3Cl、CH3Br、CH3I： 天然源（海洋）、及人類活動(dòng)產(chǎn)生的。通常逆溫傍晚開(kāi)始形成，次日清晨最厚。1961年Leighto首次提出在污染空氣中有自由基產(chǎn)生，到60年代末，在光化學(xué)煙霧形成機(jī)理的實(shí)驗(yàn)中才確認(rèn)自由基的存在。 取代：指自由基奪取其他分子中的氫原子（H）或鹵素原子（X）生成穩(wěn)定化合物的過(guò)程。 終止： R + HCl → H2 + Cl 次級(jí)過(guò)程 O+ M 2HO2 + X自由基的濃度分布 結(jié)論：1）HO+ M HCO RH + HO→ NO2 + RO + O2 + M ? O3 + M O3 + NO ? NO2 + O2 1）NO、NOO3之間存在的化學(xué)循環(huán)是大氣光化學(xué)過(guò)程的基礎(chǔ)。目前，除O3外，它常被視為光學(xué)煙霧的特征物質(zhì)。,第三節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化,烷烴的反應(yīng) 烷烴在大氣中的光化學(xué)反應(yīng)主要是與HO 1）與HO的反應(yīng)。+ NO2 這個(gè)循環(huán)過(guò)程的速率決定步驟是SO2與HO 從概念可以得出： 直接原因：燃煤； 形成煙霧的污染物：SO顆粒物、硫酸鹽顆粒物。,第三節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化,通常測(cè)定酸雨含有如下幾種離子： 我國(guó)酸雨中關(guān)鍵性離子組分是： SO42, Ca2+, NH4+,第三節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化, 影響酸雨形成的因素 (1) 酸性污染物的排放及轉(zhuǎn)化條件； (2) 大氣中的氨及其它堿性氣體； (3) 顆粒物酸度及緩沖能力 金屬催化SO2氧化； 中和作用 (4) 天氣形勢(shì)影響；,第三節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化,酸雨的影響 ㈠有益影響 ㈡有害影響 (1)、對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的影響 (2)、對(duì)土壤生態(tài)平衡的影響 (3)、對(duì)植物的生態(tài)效應(yīng)的影響 (4)、對(duì)各種材料的影響 (5)、對(duì)人體健康的直接危害,使呼吸道疾病增加。,第三節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化,平流層中NO，NO2來(lái)自與N2O氧化： 超音速飛機(jī)排放是NO，NOX的人為來(lái)源，破壞O3層 總反應(yīng)：,第三節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化,平流層中HO2來(lái)源于H2O，CH4，H2，O的反應(yīng): 總反應(yīng)：,第三節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化,平流層中ClOX天然來(lái)源自海洋生物產(chǎn)生的CH3Cl人為來(lái)源是制冷劑。,第四節(jié) 大氣顆粒物,大氣顆粒物是大氣的一個(gè)重要組分。 飄塵：其粒徑主要是小于10181。,第四節(jié) 大氣顆粒物,大氣中PM2.5的來(lái)源 天然：土壤揚(yáng)塵、海洋氣溶膠； 人為：機(jī)動(dòng)車(chē)輛尾氣。m以下，特別是10181。氣溶膠體系中分散的各種粒子稱為大氣顆粒物。,第三節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化,1．臭氧層的形成與耗損 （1）臭氧的產(chǎn)生：平流層O2光解 總反應(yīng)：,第三節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化,（2）臭氧的消耗 （光解） （真正消耗） 當(dāng)水蒸氣、氮氧化物、氟氯烴等進(jìn)入平流層后加速 O3 的消耗，起到催化的作用。主要的起始物是SO2和NOX。這次事件持續(xù)了4天，導(dǎo)致大約4700人死亡以及難以估量的損失。+ SO3 SO3 + H2O→ H2 SO4 HO2直接發(fā)生氫摘除反應(yīng) 摘除位置在靠近不飽和鍵的次位碳。相比。+ O2→ CH3CHO + HO2之后，在全世界其他城市、邊遠(yuǎn)地區(qū)清潔大氣中也都測(cè)出了PAN。 NO2 + h? ? NO + O+ O2 → RO2 → R H 大氣中HO+ CO 醛類的光解是大氣中HO2的重要來(lái)源之一。+ CO2 H+ O2 + M → O3 + M ⅰ O3可吸收來(lái)自太陽(yáng)的紫外光而保護(hù)地面的生物； ⅱ 碰撞反應(yīng)是平流層中O3的主要來(lái)源； ⅲ 它也是平流層能量的一個(gè)貯庫(kù)。 + Cl+ X2 → RX + X一種是加成反應(yīng)，另一種是取代反應(yīng)。因此，研究污染物的轉(zhuǎn)化對(duì)大氣污染化學(xué)具有十分重要的意義。,第二節(jié) 大氣中污染物的遷移,逆溫 形成條件：平靜而晴朗的夜晚。,Ⅰ、大氣的組成及其主要污染物,⑶含碳化合物 CO、COCHx、含氧烴等。 (3)存在臭氧層。 了解控制和防治大氣污染的方法。 (2)空氣具有強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)。 來(lái)源 ：光化學(xué)反應(yīng)、閃電、微生物固化、火山爆發(fā)、森林失火。大氣圈中空氣的運(yùn)動(dòng)主要是由于溫度差異而引起的。 干絕熱垂直遞減率（Гd）——反應(yīng)的是氣塊的溫度變化，通常為常數(shù)。 如：RC(O)O2,第三節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化,以鹵代反應(yīng)為例： 引發(fā)： X2 + hν → 2X 化學(xué)物種吸收光能后可產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)的初級(jí)過(guò)程和次級(jí)過(guò)程。氧分子的鍵能為493.8 KJ/mol，可在240nm以下的紫外光照射下光解。HNO2的光解被認(rèn)為是大氣中HO+ M → H2 + M 2HCO、HO2 其中HNO2的光解是大氣中HO 的來(lái)源： CH3CHO + hν → CH3NO濃度降到最低值之前，O3不可能積累，所以該反應(yīng)可控制O3濃度的峰值。,第三節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化,2）直接與OH來(lái)源是HNO2光解而不是HNO3的又一原因），沉降是它在大氣中的主要去除途徑。+ H2O C2H5的反應(yīng)，而大氣中OCH2OH 或 SO4 + SO2→ 2 SO3,第三節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化,2）SO2被自由基氧化 ①SO2與HO、RC(O)O 在未被污染的大氣中，可溶于水且含量比較大的酸性氣體是CO2，如果只把CO2作為影響天然降水pH的因素，根據(jù)C