【導(dǎo)讀】垂直方向上呈不均勻分布。高度為11~12米；溫度變化特點(diǎn)是：通常；部水氣，復(fù)雜的天氣現(xiàn)象。直對流少，大氣穩(wěn)定。高度為80～800km；溫度隨高度增加而迅速上升；自由基在清潔的大氣中的濃度僅為1/1012左右，但對對流層光化學(xué)反應(yīng)有很重要的作用。達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此具有極強(qiáng)的化學(xué)活性。O2分子結(jié)合，生成HO2·和CH3O2·自由基。這個反應(yīng)是·OH—HO2·轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵反應(yīng)。自由基也可通過復(fù)合反應(yīng)去除。大氣硫循環(huán)主要包括SO2，SO3，H2S，H2SO4,天然源主要來自生物、火山、有機(jī)S。

　　

【正文】 CH3CO3 CH3CO3 + CH3O2 CH3COOH + HCHO+O2 O2 甲酸 CH2=CH2 + OH HOC2H4O2+C2H3 HOC2H4O2 HCOOH C2H3 HCOOH CH2=CH2+O3 CH2OO* CH2OO* HCOOH 多步 多步 M 降水的酸化過程 ● 云內(nèi)清除或雨除 (incloud scavenging or rain out) ——在云內(nèi) ，云滴相互碰并或與氣溶膠粒子碰 并，同時吸收大氣中的氣體污染物，在云內(nèi)部發(fā) 生化學(xué)反應(yīng) ● 云下清除或沖刷 (belowcloud scavenging or washout) ——在雨滴下落過程中，雨滴沖刷著所經(jīng)過空氣 中的氣體和氣溶膠，雨滴內(nèi)部也會發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 酸雨的形成過程 (a) 由源排放的氣態(tài) SO NOx經(jīng)氣相反應(yīng)生成 H2SO HNO3或硫酸鹽 、 硝酸鹽氣溶膠 (b) 云形成時 ， 含 SO42和 NO3的氣溶膠粒子以凝結(jié) 核的形式進(jìn)入降水 (c) 云滴吸收了 SO NOx氣體 ， 在水相氧化形成 SO4 NO3 (d) 云滴成為雨滴 ， 降落時清除了含有 SO4 NO3 的氣溶膠 (e) 雨滴下降時吸收 SO NOx， 再在水相中轉(zhuǎn)化 成 SO4 NO3 ● 途徑 (b)、 (c)為雨除 （ 云內(nèi)清除過程 ） ， (d)、 (e)為沖刷 (云下清除過程 ) ● 在雨除和沖刷過程中同時進(jìn)行著 SO NOx的 吸收及其液相氧化； H2O O3及 OH、 HO2 對 SO NOx液相氧化起重要作用 ● 大氣中的其他氣態(tài)物質(zhì)和 NH H2O O3和碳 氫化合物等也會被清除進(jìn)入降水 ， 其中的一些 物質(zhì) (如碳?xì)浠衔?)可發(fā)生氧化轉(zhuǎn)化 ， 從而對降 水起酸化作用 因此 ， 酸雨的形成是酸化的化學(xué)過程與清除的 物理過程交織在一起的 四 、 酸雨的危害 酸雨降落到地面后得不到中和 ， 可使土壤 、 湖泊 、 河流酸化 ， 危害水生生態(tài)系統(tǒng)與陸地生態(tài)系統(tǒng) 。 ● 對土壤生態(tài)的危害 使土壤酸化 ， (抑制有機(jī)物的分解和氮的固定 ， 淋洗鈣 、 鎂 、 鉀等營養(yǎng)元素 ， 使土壤貧瘠化 ),并危害植物根系和莖葉 。 ● 對水生生態(tài)的危害 水體酸化可能改變水生生態(tài)系統(tǒng) ， 同時嚴(yán)重影響魚類的繁殖和發(fā)育 .酸雨還使土壤中的鋁 、 汞等十分有害的金屬離子游離出來 。 這不僅對陸地植物 ，而且對水生的動植物都是十分有害的 。 歐洲和北美幾千個湖泊魚類滅絕成為死湖 ， 這是一個重要原因 。 ?對植物的危害 只要水的 pH值低到 3以下，水稻、松樹、向日葵等葉子表面就會出現(xiàn)壞死斑點(diǎn)；顯微鏡下觀察葉子表面的毛孔和氣孔都受到損害，嚴(yán)重影響光合作用。 ● 對材料和古跡的影響 ● 對人體健康的影響 酸雨可造成很大的經(jīng)濟(jì)損失 中國酸雨區(qū)面積占國土面積的 30%， %的南方城市出現(xiàn)酸雨 ， 宜賓 、 懷化 、 紹興 、 遵義 、 寧波 、 溫州等南方城市酸雨頻率超過 90%。 中國環(huán)境科學(xué)研究院 、清華大學(xué)的研究結(jié)果表明 ， 酸雨污染給中國造成 的損失 每年超過人民幣 1100億元 . 目前世界上減少二氧化硫排放量的主要措施有： 原煤脫硫技術(shù)，可以除去燃煤中大約 40％一 60％的無機(jī)硫。 優(yōu)先使用低硫燃料，如含硫較低的低硫煤和天然氣等。 改進(jìn)燃煤技術(shù)，減少燃煤過程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液態(tài)化燃煤技術(shù)是受到各國歡迎的新技術(shù)之一。它主要是利用加進(jìn)石灰石和白云石，與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鈣隨灰渣排出。 對煤燃燒后形成的煙氣在排放到大氣中之前進(jìn)行煙氣脫硫。目前主要用石灰法，可以除去煙氣中 85％一90％的二氧化硫氣體。不過，脫硫效果雖好但十分費(fèi)錢。例如，在火力發(fā)電廠安裝煙氣脫硫裝置的費(fèi)用，要達(dá)電廠總投資的 25％之多。這也是治理酸雨的主要困難之一。 五 、 酸雨研究及污染控制中有關(guān)問題 酸雨的監(jiān)測 準(zhǔn)確測定降水的 pH？ (傳統(tǒng)方法和 單柱離子排斥 陽離子交換色譜法 )(互動內(nèi)容 ) 酸雨的控制 ● 酸雨前體物 SO NOx 的污染源及貢獻(xiàn)率 局地源及外源輸入 （ 遠(yuǎn)距離輸入 ） ● 合適的 pH（ 如 or ?） ● SO NOx 的控制技術(shù)及相關(guān)的環(huán)境政策 一 .平流層臭氧 離地面約 15~35km范圍內(nèi)，有厚約 20km的臭氧層 對流層 平流層 20 Km O3 紫外線 氟里昂 平流層臭氧 二 .平流層臭氧的形成和破壞 在大氣中，每天大約有 108Kg O3被生成和破壞。 O2＋ hv （ λ＜ 240nm） 2O O＋ O2＋ M O3 O3＋ hv （ λ＜ 325nm） O2 ＋ O O＋ O3 2O2 太陽光驅(qū)動臭氧的生成和去除，但是參與的波段不同。這些吸收和后續(xù)的反應(yīng)使得地面不受200nm、 230~320nm 兩個高能紫外線的輻射。 同時光子的能量被轉(zhuǎn)化為熱能，這就可以解釋為何在中平流層溫度相對較高，是因中平流層的臭氧生成和破壞反應(yīng)最為活躍。 還存在未被發(fā)現(xiàn)的天然去除機(jī)制破壞平流層臭氧。這些去除機(jī)制被認(rèn)為是催化過程，每一個都是自由基鏈反應(yīng)循環(huán)。一般表達(dá)式為： X＋ O2 XO＋ O XO＋ O X＋ O2 O＋ O3 2O2 現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)四種催化循環(huán)，都涉及到催化劑 X，一種奇電子物種。 X 可以是氯原子（ Cl）、一氧化氮（ NO）、羥基自由基（ OH）、或氫原子（ H） 紫外線分為 UVA（ 400~320nm） UVB（ 320~290nm） UVC（＜ 290nm） 臭氧層中臭氧含量的減少等于在屋頂上開了天窗，導(dǎo)致太陽對地球紫外線輻射增強(qiáng)。大量紫外光照射進(jìn)來，嚴(yán)重?fù)p害動植物的基本結(jié)構(gòu)，降低生物產(chǎn)量，使氣候和生態(tài)環(huán)境發(fā)生變異，特別對人類健康造成重大損害。 三 .臭氧層耗損物質(zhì) 氯氟烴類化合物 氯氟烴化合物（ CFCs），氟里昂是它的商品名稱。它不易燃燒，不具腐蝕性，無毒，性能穩(wěn)定，價格便宜，作為一種工業(yè)用化學(xué)物質(zhì)，被廣泛使用在各種冷凍空調(diào)的冷媒、電子和光學(xué)元件的清洗溶劑、化妝品等噴霧劑，以及泡沫塑料 PU、 PS、 PE的發(fā)泡劑等等。從 20世紀(jì)的 30年代初到 90年代的五六十年中，人類總共生產(chǎn)了 1500萬噸氯氟烴。 哈龍類化合物 其他化合物 四 .保護(hù)臭氧層國際公約 1987年 9月 16日在加拿大蒙特利爾會議上，通過了《 關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書 》 。為了實(shí)施議定書的規(guī)定， 1990年 6月在倫敦召開的議定書締約國第二次會議上，決定設(shè)立多邊基金，對發(fā)展中國家淘汰有關(guān)物質(zhì)提供資金援助和技術(shù)支持。 1991年建立了臨時多邊基金， 1994年轉(zhuǎn)為正式多邊基金。到 1995年底，多邊基金共集資 ，在發(fā)展中國家共安排了 1100多個項目。 五 .替代化合物 在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)中，氟里昂等物質(zhì)應(yīng)用非常廣泛，要全面淘汰，必須首先找到氟里昂等的替代物質(zhì)和替代技術(shù)。在特殊情況下需要使用，也應(yīng)努力回收，盡可能重新利用。 目前，世界上一些氟里昂的主要生產(chǎn)廠家參與開發(fā)研究了替代氟里昂的含氟替代物（含氫氯氟烴 HCFC和含氫氟烷烴 HCF等）及其合成方法，有可能用作發(fā)泡劑、制冷劑和清洗溶劑等，但這類替代物也損害臭氧層或產(chǎn)生溫室效應(yīng)。同時，也在開發(fā)研究非氟里昂類型的替代物質(zhì)和方法，如水清洗技術(shù)、氨制冷技術(shù)等。 一 .地球熱平衡 溫室效應(yīng) (Greenhouse effects) 地球的能量平衡 地球表面能量返回大氣由三種能量傳輸機(jī)制來完成 : 傳導(dǎo) 通過相鄰分子的相互碰撞作用來完 成。 對流 是當(dāng)空氣團(tuán)移動越過一個地區(qū)時陡然的空氣變化。 輻射 地球受熱后，能量輻射比太陽光到達(dá)地面輻射更長波長的長波輻射，把能量帶離地球表面，以維持地球熱量平衡 二 .溫室效應(yīng) 太陽光被地表吸收，受熱地球表面以更長的波長（紅外波段）再輻射返回太空。在返回過程中，一些輻射被大氣中的溫室氣體吸收，被溫室氣體吸收的能量向四面八方再發(fā)射，其中向下的能量返回地面，使地表增溫。 三 .全球變暖 在過去的一個世紀(jì)里，全球表面平均溫度上升了 ，海平面上升了 10至 25厘米。目前地球大氣中的二氧化碳濃度已由工業(yè)革命（ 1750年）之前的 280ppm增加到了近 360ppm。1996年政府間氣候變化小組發(fā)表的評估報告表明：如果世界能源消費(fèi)的格局不發(fā)生根本性變化，到 21世紀(jì)中葉，大氣中的二氧化碳濃度將達(dá)到 560ppm，全球平均溫度可能上升 4攝氏度。 中國氣候出現(xiàn)變暖趨勢 近 40年來中國的氣候存在著變暖的總趨勢，80年代的年均氣溫值比前 30年的平均氣溫值高。 氣溫增高增大了地表水的蒸發(fā)量，從而加重了中國華北和西北地區(qū)的干旱、土地沙化、堿化以及草原退化，使得近年來，春季北方沙塵天氣異常頻繁。 氣候變暖對中國西北、華北、東北、西南、華中的夏季氣候造成影響，使農(nóng)業(yè)病蟲害頻繁產(chǎn)生。 2020年中國遭受了罕見的全國性干旱，而且干旱高溫致使北方部分省市發(fā)生大面積嚴(yán)重的蝗蟲災(zāi)。 全球氣候變暖造成的海平面上升對三角洲地帶和平原沿岸危害最大，而這些地區(qū)都是中國經(jīng)濟(jì)密集、比較發(fā)達(dá)的地區(qū)。海平面上升，必將對中國的社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。 氣溫和海平面變化 到 2025年： 氣溫升高 1℃ ， 海平面上升 20cm 四 .溫室氣體 溫室氣體是指大氣中由自然或人為產(chǎn)生的能夠吸收和釋放地球表面、大氣和云所輻射出的紅外波譜段特定波長的氣體成分。該特性導(dǎo)致溫室效應(yīng)。 水汽（ H2O）、二氧化碳（ CO2）、氧化亞氮（ N2O）、甲烷（ CH4）和臭氧（ O3）是地球大氣中主要的溫室氣體。 此外，大氣中還有許多完全由人為因素產(chǎn)生的溫室氣體，如 《 蒙特利爾協(xié)議 》 所涉及的鹵代烴和其他含氯和含溴物。除 CO N2O和 CH4外， 《 京都議定書 》 將六氟化硫（ SF6）、氫氟碳化物（ HFCs）和全氟化碳（ PFCs）定為溫室氣體。 ● 最近發(fā)現(xiàn)新的溫室效應(yīng)最強(qiáng)的氣體 CF3SF5 1. CO2是主要的溫室氣體 ● CO2濃度的變化 19世紀(jì)上半葉 ——— 1988年 ——— 2020年 （ 270mL/m3） （ 350mL/m3 ） （ 365mL/m3） (SF6) 《 京都議定書 》 管制的 6種溫室氣體之一。作為高壓設(shè)備的絕緣體或有助于生產(chǎn)電纜冷卻設(shè)備，它廣泛地應(yīng)用在重工業(yè)生產(chǎn)中。它的全球增暖潛勢為 23,900。 一個 SF6分子的溫室效應(yīng)是 CO2分子的 22200倍。 (HFCs) 《 京都議定書 》 控制的六種溫室氣體之一。商業(yè)上生產(chǎn)該物質(zhì)用作氯氟碳化物的替代品。HFCs 主要用于電冰箱和半導(dǎo)體生產(chǎn)。它們的全球增溫潛勢范圍是 130011700。 六 .全球增溫潛勢 (GWP) 描述充分混合的溫室氣體的輻射特性的指數(shù)，它反映了不同時間這些氣體在大氣中的混合效應(yīng)以及它們吸收向外發(fā)散的紅外輻射的效力。該指數(shù)相當(dāng)于與二氧化碳相關(guān)的在現(xiàn)今大氣中給定單位溫室氣體量在完整時間內(nèi)的升溫效果。 一 .室內(nèi)空氣污染問題的由來 煤煙型污染 光化學(xué)煙霧污染 室內(nèi)空氣污染 室內(nèi)空氣污染物的種類主要劃分為四類 : ? 生物污染 ? 化學(xué)污染 ? 物理污染 ? 放射性污染 人居環(huán)境 二 .室內(nèi)氣態(tài)污染物 室內(nèi)空氣污染嚴(yán)重 主要污染源： 裝修、烹調(diào)、抽煙、采暖等 醛酮類化合物是室內(nèi)空氣中的主要污染物之一主要來自各種人造板、涂料、油漆、新家