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1、要要 点点硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染酸雨酸雨温室效应温室效应臭氧层臭氧层破坏破坏大气颗粒大气颗粒物物3.6 硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染由污染源直接排放到大气中的主要硫氧化物是由污染源直接排放到大气中的主要硫氧化物是SO2 ，人人 为污染源主要是含硫矿物燃料的燃烧过程。为污染源主要是含硫矿物燃料的燃烧过程。就全球范围，就全球范围，人为排放的人为排放的SO2中有中有60%来煤的燃烧，来煤的燃烧，30%来油的燃烧。来油的燃烧。 SO2的的天然来源主要是火山喷发天然来源主要是火山喷发。喷发中大部分硫化物。喷发中大部分硫化物是以是以SO
2、2形式存在的，少部分以形式存在的，少部分以H2S形式存在。形式存在。H2S在大气在大气中又很快氧化成为中又很快氧化成为SO2。一般情况下一般情况下SO2不容易直接被不容易直接被O2所氧化，需要将所氧化，需要将SO2先行先行激活（光化学的激发态）或者需要氧化性更强的氧化剂来激活（光化学的激发态）或者需要氧化性更强的氧化剂来对之进行氧化。对之进行氧化。 二氧化硫在大气中的主要化学演变过程是二氧化硫在大气中的主要化学演变过程是SO2被氧化被氧化成成SO3，SO3被水吸收形成被水吸收形成H2SO4，再遇，再遇NH4+形成形成(NH4)2SO4或其他硫酸盐，然后以微粒或其他硫酸盐，然后以微粒(气溶胶气溶
3、胶)形式参形式参与循环；与循环； 在二氧化硫向硫酸及硫酸盐转化过程中，在二氧化硫向硫酸及硫酸盐转化过程中，SO2SO3转化是关键一步转化是关键一步； 由于氧化转化反应可以在气体中、液滴里和固体微粒由于氧化转化反应可以在气体中、液滴里和固体微粒表面上进行，涉及表面上进行，涉及一般反应、催化反应及光化学反应一般反应、催化反应及光化学反应等多种复杂反应。等多种复杂反应。 大气中大气中SO2的转化首先是的转化首先是SO2氧化成氧化成SO3，随后被水吸收生成硫酸，从而形成酸雨或随后被水吸收生成硫酸，从而形成酸雨或硫酸烟雾。硫酸与大气中的硫酸烟雾。硫酸与大气中的NH4+等阳离子等阳离子结合生成硫酸盐气溶胶
4、。结合生成硫酸盐气溶胶。 3.6.1二氧化硫的气相氧化二氧化硫的气相氧化 SO2 hv（290340nm）1SO2（单重态）（单重态） SO2 十十hv（340400nm）3SO2（三重态）（三重态）能量较高的单重态能量较高的单重态SO2分子立即可以通过放出磷光转变为三分子立即可以通过放出磷光转变为三重态或基态重态或基态 : 1SO2十十M3SO2十十M 1SO2十十M SO2十十M SO2的直接光氧化的直接光氧化底层大气中底层大气中SO2的吸光过程是的吸光过程是变成激发态变成激发态SO2分子，而不是分子，而不是造成造成SO2的直接离解的直接离解。激发态的。激发态的SO2分子有两种：单重态和分
5、子有两种：单重态和三重态。三重态。 在环境大气条件下，激发态的在环境大气条件下，激发态的SO2主要以主要以三重态三重态的形式存在，所以的形式存在，所以三重态三重态SO2对于酸对于酸雨的贡献更大雨的贡献更大。 大气中大气中SO2直接氧化成直接氧化成SO3的机理为：的机理为： 3SO2 O2 SO4(3SO2和和O2的结合体，的结合体，不稳定，分解很快不稳定，分解很快) SO3 O 或或 SO4十十SO22SO3SO2与与HO的反应：的反应： 这是大气中这是大气中SO2转化的重要反应转化的重要反应： HO + SO2 HOSO2 （磺酸基）（磺酸基） HOSO2 O2 HO2 + SO3 SO3
6、H2O H2SO4 反应过程中所生成的反应过程中所生成的HO2 ，通过反应：，通过反应： HO2 NO HO NO2使得使得HO又再生，上述氧化过程循环进行。其又再生，上述氧化过程循环进行。其决定步骤是决定步骤是第一步。第一步。2. SO2被自由基氧化被自由基氧化二元自由基（来源于前述的臭氧和烯烃的反应二元自由基（来源于前述的臭氧和烯烃的反应)、 HO2 、CH3O2 以及以及CH3C(O)O2 。 HO2 + SO2 HO 十十 SO3 CH3O2 + SO2 CH3O 十十 SO3 CH3C(O) O2 + SO2 CH3C(O) O 十十 SO3SO2与其他自由基的反应与其他自由基的反应
7、污染大气中的原子氧主要来自污染大气中的原子氧主要来自NO2的光解。的光解。 NO2+hvNO+O O +SO2SO3 3. SO2被氧原子氧化被氧原子氧化SO2可溶于大气中的水，也可被大气中的颗粒物所吸附，可溶于大气中的水，也可被大气中的颗粒物所吸附，并溶解在颗粒物表面所吸附的水中，并溶解在颗粒物表面所吸附的水中，SO2可发生液相反应。可发生液相反应。SOSO2 2的液相平衡的液相平衡3.6.2二氧化硫的液相氧化二氧化硫的液相氧化溶液中可溶性总四价硫浓度为：溶液中可溶性总四价硫浓度为： S()=SO2H2O+HSO3-+SO32- 1 22112HKKHKpKSSSSOHS() =2*SOHp
8、K 1 2211*HKKHKKKSSSHH：修正的亨利系数修正的亨利系数则根据亨利定律有溶解的四价硫浓度和气态二氧化硫大气分则根据亨利定律有溶解的四价硫浓度和气态二氧化硫大气分压关系：压关系：三种形态三种形态S()的摩尔分数与的摩尔分数与pH之间的关系为：之间的关系为：-12s2s1s1220HKKHK1COHSO总-1s2s1-31HKKH1CHSO总-1s2s12s2-232KKHKH1CSO总在高在高pH范围范围S()以以SO32-为主，为主，中间中间pH以以HSO3-为主，而低为主，而低pH时时以以SO2H2O为主。为主。 O3对对SO2的氧化：的氧化：O3 SO2H2O 2H+ +
9、SO42- + O2 K0 = 2.4104 L/(mols）O3 + HSO3- HSO-4 O2 K1 = 3.7104 L/(mols）O3 + SO32- SO42- O2 K2 = 1.5109 L/(mols）由上述反应速率系数可见，一般臭氧与由上述反应速率系数可见，一般臭氧与SO32-反应最快，与反应最快，与SO2H2O反应最慢。反应最慢。H2O2对对SO2的氧化：的氧化： 在在pH为为0-8范围内均可发生氧化反应，通常氧化反应范围内均可发生氧化反应，通常氧化反应式可表示为：式可表示为： HSO3- + H2O2 SO2OOH- （过氧亚硫酸）（过氧亚硫酸）+ H2O SO2OO
10、H- + H+ H2SO4 介质酸性越强，反应就越快。介质酸性越强，反应就越快。金属离子对金属离子对SO2液相氧化的催化作用：液相氧化的催化作用： Mn()的催化氧化反应：在的催化氧化反应：在SO2催化氧化中，通常催化氧化中，通常认为认为Mn2+的催化作用较大。提出的反应机理如下：的催化作用较大。提出的反应机理如下： Mn2+ 十十SO2 MnSO22+ 2MnSO22+十十O2 2MnSO32+ MnSO32+十十H2OMn2+ + H2SO4 总反应为：总反应为：2 SO2 + 2 H2O +O2 2 H2SO4 （Mn2+）硫酸烟雾也称为伦敦烟雾，最早发生在英国伦敦。硫酸烟雾也称为伦敦烟
11、雾，最早发生在英国伦敦。它主要是由于燃煤而排放出来的它主要是由于燃煤而排放出来的SO2、颗粒物、颗粒物以及由以及由SO2氧氧化所形成的化所形成的硫酸盐颗粒物硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。所造成的大气污染现象。这种污染多发生在这种污染多发生在冬季，气温较低、湿度较高和日光较弱冬季，气温较低、湿度较高和日光较弱的的气象条件下。气象条件下。在硫酸型烟雾的形成过程中，在硫酸型烟雾的形成过程中，SO2转变为转变为SO3的氧化反应主的氧化反应主要靠雾滴中要靠雾滴中锰、铁及氨的催化作用锰、铁及氨的催化作用而加速完成。而加速完成。硫酸烟雾型污染物，从化学上看是属于还原性混合物，故称硫酸烟雾型污染物，从化学
12、上看是属于还原性混合物，故称为为还原烟雾还原烟雾；光化学烟雾是高浓度氧化剂的混合物，称为；光化学烟雾是高浓度氧化剂的混合物，称为氧化氧化烟雾烟雾。3.6.3 硫酸烟雾型污染硫酸烟雾型污染3.7 酸性降水酸性降水 酸性降水酸性降水是指通过降水，将大气中的酸性物是指通过降水，将大气中的酸性物质迁移到地面的过程。最常见的就是质迁移到地面的过程。最常见的就是酸雨酸雨。 3.7.1 降水的降水的pH 在在未被污染的大气未被污染的大气中，可溶于水且含量比较大的酸性气中，可溶于水且含量比较大的酸性气体是体是CO2。如果只把。如果只把CO2作为影响天然降水作为影响天然降水pH的因素，根的因素，根据据CO2的全
13、球大气浓度的全球大气浓度330mL/m3与纯水的平衡：与纯水的平衡： COHHCOHCOHOHCOOHCOOH(g)CO23K233K2222K221H -3-23222-31CO22HHCOCOHKOHCOHCOHKOHCOK2 p2CO21H3223CO1H2213COH22HKKKHHCOKCOHKKHOHCOKHCOKOHCO222 ppp 按电中性原理有：按电中性原理有： H+OH-十十HCO3-2CO32- 质子条件：质子条件： H2O = H+ + OH- H2CO3 = H+ + HCO3- HCO3- = H+ + CO32-计算结果得：计算结果得：pH=5.6，作为判断酸雨
14、的界限，作为判断酸雨的界限。0KK2K- )HKK(K-HHKK2KHKKHKH2222HCO21HCO1HW32CO21HCO1W pppp3.7.2 降水降水pH的背景值的背景值 由于世界各地区自然条件不同，如地质、气象、水文等的由于世界各地区自然条件不同，如地质、气象、水文等的差异，会造成各地区降水差异，会造成各地区降水pH的不同。表的不同。表2-7列出了世界某些地列出了世界某些地区降水区降水pH的背景值，从中发现降水的背景值，从中发现降水pH值均小于或等于值均小于或等于5.0。因而认为把因而认为把5.0作为酸雨作为酸雨pH的界限更符合实际情况。的界限更符合实际情况。3.7.3 降水的化
15、学组成降水的化学组成 (Chemical Constitution of Rain)降水的组成：降水的组成通常包括以下几类：降水的组成：降水的组成通常包括以下几类：大气中固定气体成分：大气中固定气体成分：O2、N2 、CO2、H2及隋性气体及隋性气体。无机物：无机物：离子离子、人为排放的、人为排放的金属及化合物金属及化合物等等有机物：有机物：有机酸、醛类、烷烃、烯烃和芳烃有机酸、醛类、烷烃、烯烃和芳烃。光化学反应产物：光化学反应产物：H2O2、O3和和PAN等。等。不溶物：雨水中的不溶物来自不溶物：雨水中的不溶物来自土壤粒子土壤粒子和和燃料燃烧燃料燃烧排放排放尘粒中的尘粒中的不能溶于雨水部分不
16、能溶于雨水部分。通常认为降水酸度主要来自于硫酸和硝酸等通常认为降水酸度主要来自于硫酸和硝酸等强酸，但多年来实测结果表明有机弱酸（甲强酸，但多年来实测结果表明有机弱酸（甲酸和乙酸等）也对降水酸度有贡献酸和乙酸等）也对降水酸度有贡献 降水中的离子成分降水中的离子成分 在降水组成中，比较关心的是阴离子在降水组成中，比较关心的是阴离子SO42-、NO3-、Cl-和阳离子和阳离子NH4+、Ca2+和和H+，因为这些，因为这些离子积极参与了地表土壤的平衡，对陆地和水生离子积极参与了地表土壤的平衡，对陆地和水生生态系统有很大的影响。生态系统有很大的影响。 4.404037.519392419.5日本4.96
17、11511.521101945加拿大4.41392243.53.521283119.5英国3.941142616522125055美国4.30523153.56.531183134.5瑞典pHH+K+Na+Mg2+Ca2+NH4+Cl-NO3-SO42-表表2-8 国外部分地区降水化学成分国外部分地区降水化学成分(mol/L)6.260.5559.2175.2143.3125.6193.129.2158.9天津市区6.800.1642.3140.992141.1157.450.3136.6北京市区4.7418.339.611.80.919.945.815.78.4828.8南宁市区4.7816
18、.7022.625.78.798.485.439.423.9137.4广州市区4.2951.47.8714.711.4135.2152.225.229.9164重庆市区4.0784.526.410.128.3115.678.98.221205.5贵阳市区pHH+K+Na+Mg2+Ca2+NH4+Cl-NO3-SO42-表表2-9 国内部分城市降水化学成分国内部分城市降水化学成分(mol/l)SO42-含量各地区有含量各地区有很大差别，大致为很大差别，大致为1-20mg/L降水中含氮化合物主要是降水中含氮化合物主要是以以NO3-、NO2-和和NH4+形式形式存在，含量存在，含量l3mg/L降水中
19、的有机酸：降水中的有机酸： 有机弱酸（有机弱酸（甲酸和乙酸甲酸和乙酸等）也对降水酸度有贡献。美等）也对降水酸度有贡献。美国城市地区，有机酸对降水酸度的贡献为国城市地区，有机酸对降水酸度的贡献为1635%，偏远，偏远地区，对酸度的贡献为地区，对酸度的贡献为60%以上。以上。我国南方城市或工业区雨水中有机酸浓度不低，但对降水我国南方城市或工业区雨水中有机酸浓度不低，但对降水自由酸贡献很小。而在高山降水中，虽然有机酸的绝对浓自由酸贡献很小。而在高山降水中，虽然有机酸的绝对浓度不高，但对降水自由酸的贡献却较大。度不高，但对降水自由酸的贡献却较大。降水中的金属元素：降水中的金属元素： 人为活动对金属元素
20、在湿沉降中的浓度有明显的影响。金属元素城市乡村偏远地区Sb0.034As5.80.2860.019Cd0.70.50.008Cr3.20.88Co1.80.75Cu415.40.060Pb44120.09Mn235.70.194Hg0.7450.090.079Mo0.20Ni122.4Ag3.20.540.007V4290.163Zn34360.22表表2-11 湿沉降中金属元素的中值浓度湿沉降中金属元素的中值浓度(g/l)降水化学组成的特点：T降水中离子成分有较明显的地理分布规律降水中离子成分有较明显的地理分布规律 近海地区的降水中通常含有较多的近海地区的降水中通常含有较多的Na+、Cl-和
21、和SO42-；而在远离海洋的森林草原地区，降水中含而在远离海洋的森林草原地区，降水中含HCO3-、SO42-、Ca2+和有机成分；在工业区和城市，降水中则和有机成分；在工业区和城市，降水中则含含SO42-、NO3-和和NH4+较多。较多。T降水组成与降水持续时间有关降水组成与降水持续时间有关 如如Cl-，一般前，一般前1015分钟收集的雨水中分钟收集的雨水中Cl-含量较以后含量较以后的雨水高；其他离子成分也有类似的规律。的雨水高；其他离子成分也有类似的规律。 T降水组成与降水量有关降水组成与降水量有关 一般说来，降水量大，降水中各组分浓度低，反之亦然；一般说来，降水量大，降水中各组分浓度低，反
22、之亦然；这与雨滴粒径分布及在大气中的停留时间有关。这与雨滴粒径分布及在大气中的停留时间有关。 T降水的化学组成与天气类型有关降水的化学组成与天气类型有关 不同季节酸雨前体的排放源和排放量有较大差别，天不同季节酸雨前体的排放源和排放量有较大差别，天气条件各异，大气扩散条件也不相同。一般认为夏季的气条件各异，大气扩散条件也不相同。一般认为夏季的阵雨比冬季的峰面暴雨能更有效地清除大气中的硫酸和阵雨比冬季的峰面暴雨能更有效地清除大气中的硫酸和硫酸盐，降水硫酸盐，降水pH的最低值出现在与冷峰空气团有关的阵的最低值出现在与冷峰空气团有关的阵雨和雷阵雨中。雨和雷阵雨中。 酸雨中含有多种无机酸和有机酸，绝大部
23、分酸雨中含有多种无机酸和有机酸，绝大部分是是硫酸和硝酸硫酸和硝酸，多数情况下，多数情况下以硫酸为主以硫酸为主。大气大气中的中的SO2和和NOx经氧化后溶于水形成硫酸、硝酸经氧化后溶于水形成硫酸、硝酸和亚硝酸，这是造成降水和亚硝酸，这是造成降水pH降低的主要原因。降低的主要原因。 大气中的碱性物质对酸性降水起大气中的碱性物质对酸性降水起“缓冲作缓冲作用用”。降水的酸度是酸和碱平衡的结果。降水的酸度是酸和碱平衡的结果。 3.7.4 酸雨的化学组成酸雨的化学组成 (Chemical Constitution of Acid Rain)研究酸雨必须进行雨水样品的化学分析，通常分析测定研究酸雨必须进行雨
24、水样品的化学分析，通常分析测定的化学组分有如下几种离子：的化学组分有如下几种离子： 阳离子：阳离子：H+、Ca2+、NH4+、Na+、K+、Mg2+ ； 阴离子：阴离子：SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-。 由于降水要维持电中性，如果对降水中化学组分作全由于降水要维持电中性，如果对降水中化学组分作全面测定，最后阳离于的当量浓度之和必然等于阴离子当量面测定，最后阳离于的当量浓度之和必然等于阴离子当量浓度之和。当代表酸性物质的阴离子总量大于代表碱性物浓度之和。当代表酸性物质的阴离子总量大于代表碱性物质的阳离子总量时，降水的质的阳离子总量时，降水的H+含量增高，含量增高，pH值降低，形值降低，
25、形成酸雨。成酸雨。 我国酸雨中关键我国酸雨中关键性离子组分是性离子组分是SO42-、Ca2+和和NH4+。 大气中大气中SO2和和NOx的浓度高时，降水中的浓度高时，降水中SO42-和和NO3-的的浓度也高，使降水酸化。但由于中和作用，代表碱性成分浓度也高，使降水酸化。但由于中和作用，代表碱性成分的阳离子含量也较高时，很可能不表现为酸雨，甚至可能的阳离子含量也较高时，很可能不表现为酸雨，甚至可能呈碱性降水。相反，即使大气中呈碱性降水。相反，即使大气中SO2和和NOx浓度不高，但浓度不高，但碱性物质相对更少，则降水仍然有较高的酸度。碱性物质相对更少，则降水仍然有较高的酸度。 我国北方气候干燥，土
26、壤多属碱性，这些碱性土壤粒我国北方气候干燥，土壤多属碱性，这些碱性土壤粒子易被风刮到大气中，对雨水中的酸起中和作用；南方气子易被风刮到大气中，对雨水中的酸起中和作用；南方气候湿润，土壤呈酸性，因而大气中缺少碱性粒子，对酸的候湿润，土壤呈酸性，因而大气中缺少碱性粒子，对酸的中和能力较低，这是我国的酸性降水区域主要集中在南方中和能力较低，这是我国的酸性降水区域主要集中在南方的重要原因之一。的重要原因之一。 表表2-14 雨水酸度与酸碱成分（雨水酸度与酸碱成分（g/mL） 重庆雨水中酸性物质的含量比北京少，但碱性物重庆雨水中酸性物质的含量比北京少，但碱性物质的含量比北京相对更少，所以重庆降水的质的含
27、量比北京相对更少，所以重庆降水的pH较北较北京低。比较瑞典和美国的降水成分，可以得到同样京低。比较瑞典和美国的降水成分，可以得到同样的结果。的结果。 3.7.5 影响酸雨形成的因素影响酸雨形成的因素酸性污染物的排放及其转化条件酸性污染物的排放及其转化条件： 降水酸度的时空分布与降水酸度的时空分布与大气中大气中SO2和和降水中降水中SO42-浓度浓度的的时空分布存在着一定的相关性。这就是说，某地时空分布存在着一定的相关性。这就是说，某地SO2污染污染严重，降水中严重，降水中SO42-浓度就高，降水的浓度就高，降水的pH就低就低。 如我国西南地区煤中含硫量高，并且很少经脱硫处理，如我国西南地区煤中
28、含硫量高，并且很少经脱硫处理，SO2排放量很高。再加上这个地区气温高、湿度大，有利排放量很高。再加上这个地区气温高、湿度大，有利于于SO2的转化，因此造成了大面积强酸性降雨区。的转化，因此造成了大面积强酸性降雨区。大气中的氨大气中的氨： NH3是大气中唯一的常见气态碱，由于它易溶于水，能与是大气中唯一的常见气态碱，由于它易溶于水，能与酸性气溶胶或雨水中的酸起中和作用，从而降低了雨水的酸酸性气溶胶或雨水中的酸起中和作用，从而降低了雨水的酸度。在大气中，度。在大气中，NH3与硫酸气溶胶形成中性的硫酸铵或硫酸与硫酸气溶胶形成中性的硫酸铵或硫酸氢铵。氢铵。SO2也可由于与也可由于与NH3反应而减少，从
29、而避免了进一步反应而减少，从而避免了进一步转化成硫酸。转化成硫酸。酸雨严重的地区正是酸性气体排放量大并且大酸雨严重的地区正是酸性气体排放量大并且大气中气中NH3含量少的地区含量少的地区。 NH3的来源主要是的来源主要是有机物分解和农田施用的含氮肥料的挥有机物分解和农田施用的含氮肥料的挥发发。土壤中的。土壤中的NH3，挥发量随着土壤，挥发量随着土壤pH的上升而增大。的上升而增大。京津地区土壤京津地区土壤pH值为值为78，重庆、贵阳地，重庆、贵阳地区为区为56，这是大气中，这是大气中NH3含量北高南低含量北高南低的重要原因之一。的重要原因之一。颗粒物酸度及其缓冲能力颗粒物酸度及其缓冲能力： 酸雨不
30、仅与大气的酸性和碱性气体有关，同时也与大气酸雨不仅与大气的酸性和碱性气体有关，同时也与大气中颗粒物的性质有关。大气颗粒物中颗粒物的性质有关。大气颗粒物主要来源于土地飞起的主要来源于土地飞起的扬尘，酸碱性取决于土壤的性质扬尘，酸碱性取决于土壤的性质。除土壤粒子外，大气颗。除土壤粒子外，大气颗粒物还有矿物燃料燃烧形成的飞灰等。它们的酸碱性都会粒物还有矿物燃料燃烧形成的飞灰等。它们的酸碱性都会对酸雨有一定的影响。对酸雨有一定的影响。天气形势的影响天气形势的影响： 如果气象条件和地形有利于污染物的扩散，则大气中如果气象条件和地形有利于污染物的扩散，则大气中污染物浓度降低，酸雨就减弱，反之则加重。污染物
31、浓度降低，酸雨就减弱，反之则加重。 3.7.6酸雨对我国生态系统的影响酸雨对我国生态系统的影响 酸雨被喻为酸雨被喻为“空中死神空中死神” ，对生态系统的危害和影响，对生态系统的危害和影响，已成为举世瞩目的重大环境问题。已成为举世瞩目的重大环境问题。酸雨对森林的影响酸雨对森林的影响 酸雨对树木的伤害首先反应在叶片上，而树木不同器酸雨对树木的伤害首先反应在叶片上，而树木不同器官的受害程度为官的受害程度为根叶茎根叶茎。降水。降水pH4.5以下的林区，树以下的林区，树林叶子普遍受害，导致树木的胸径、树高降低、林业生长林叶子普遍受害，导致树木的胸径、树高降低、林业生长量下降，林木生长过早衰退。量下降，林
32、木生长过早衰退。我国的西南地区、四川盆地我国的西南地区、四川盆地受酸雨危害的森林面积最大受酸雨危害的森林面积最大，约为，约为27.56万公顷，占林地万公顷，占林地而积的而积的31.9。四川地区由于酸雨造成的木材经济损失每。四川地区由于酸雨造成的木材经济损失每年达年达1.4亿元，贵州的木材经济损失为亿元，贵州的木材经济损失为0.5亿元。亿元。 酸雨对作物的影响酸雨对作物的影响 不同农作物类别对酸雨的敏感性差异大，不同农作物类别对酸雨的敏感性差异大，水水稻稻对酸雨的抗性较强只有在较强酸雨的影响对酸雨的抗性较强只有在较强酸雨的影响下才会危害其地长；下才会危害其地长；大豆、烟叶大豆、烟叶对酸雨也不敏对
33、酸雨也不敏感；而感；而油菜、小麦、大麦、番茄、芹菜、黄瓜油菜、小麦、大麦、番茄、芹菜、黄瓜受酸雨的影响选成减产。受酸雨的影响选成减产。酸雨对土壤的影响酸雨对土壤的影响 酸雨可使土壤的物理化学性质发生变化，加酸雨可使土壤的物理化学性质发生变化，加速土壤矿物质如速土壤矿物质如Si、Mg的风化、释放的风化、释放，使植物，使植物营养元素特别是营养元素特别是K、Na、Ca、Mg等产生流失等产生流失，降低土壤的阳离子交换量和盐基饱和度，导致降低土壤的阳离子交换量和盐基饱和度，导致植物营养不良。酸雨还可以使土壤中的植物营养不良。酸雨还可以使土壤中的有毒有有毒有害元素活化害元素活化，在酸雨作用下会，在酸雨作用
34、下会释放出大量的活释放出大量的活性铝，造成植物铝中毒性铝，造成植物铝中毒。 酸雨对土壤微生物的影响酸雨对土壤微生物的影响 受酸雨的影响，土壤中微生物总量明显减受酸雨的影响，土壤中微生物总量明显减少，其中细菌数量减少最显著。特别是少，其中细菌数量减少最显著。特别是固氮菌、固氮菌、芽孢杆菌芽孢杆菌等参与土壤氮素转化和循环的微生物等参与土壤氮素转化和循环的微生物减少，减少，使硝化作用和固氮作用强度下降使硝化作用和固氮作用强度下降，其中，其中固氮作用强度降低固氮作用强度降低80，氨化作用强度减，氨化作用强度减 弱弱30%50%，从而使土壤中氮素的转化平衡遭，从而使土壤中氮素的转化平衡遭到一定的破坏。到
35、一定的破坏。酸雨对水体的影响酸雨对水体的影响降落酸雨后水体的变化最明显，敏感水体酸化后会带来各种不良生物降落酸雨后水体的变化最明显，敏感水体酸化后会带来各种不良生物后果。水体中某些有机物的分解速度会降低，水体中的第一生产者的后果。水体中某些有机物的分解速度会降低，水体中的第一生产者的组成将发生变化。在湖泊酸化的初期，鱼体内富集的痕量金属会升高。组成将发生变化。在湖泊酸化的初期，鱼体内富集的痕量金属会升高。酸性降水对饮用水质有影响，水体酸化后可能从底层土壤中溶解某些酸性降水对饮用水质有影响，水体酸化后可能从底层土壤中溶解某些有毒物和有害金属，如铅、汞、镉、铝与铜等，饮水中含有这些金属有毒物和有害
36、金属，如铅、汞、镉、铝与铜等，饮水中含有这些金属会使人体引起一系列疾病。会使人体引起一系列疾病。3.9 温室气体和温室效应温室气体和温室效应1. 1. 吸收长波辐射的物质吸收长波辐射的物质 大气中能够吸收长波长的主要有大气中能够吸收长波长的主要有CO2和水蒸气分子和水蒸气分子。 大气中的大气中的CO2虽然含量比水分子低得多，但它可强烈虽然含量比水分子低得多，但它可强烈地吸收波长为地吸收波长为12001630nm的红外辐射，因而它在大的红外辐射，因而它在大气中的存在对截留红外辐射能量影响较大。对于维持地气中的存在对截留红外辐射能量影响较大。对于维持地球热平衡有重要的影响。球热平衡有重要的影响。
37、2. 2. 温室气体和温室效应温室气体和温室效应 大气中的大气中的CO2吸收了地面辐射出来的红外光，把吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气之中，从而使大气温度升高，这种现能量截留于大气之中，从而使大气温度升高，这种现象称为象称为温室效应温室效应。能够引起温室效应的气体，称为。能够引起温室效应的气体，称为温温室气体室气体。 矿物燃料的燃烧矿物燃料的燃烧是大气中是大气中CO2的主要来源。由于人的主要来源。由于人们对能源利用量逐年增加，使大气中们对能源利用量逐年增加，使大气中CO2的浓度逐渐的浓度逐渐增高。另一方面，地球表面的植被日趋减少，以致降增高。另一方面，地球表面的植被日趋减少，以致降
38、低了植物对低了植物对CO2的吸收作用。的吸收作用。除除CO2之外，大气中还有一些痕量气体也会产生温室效之外，大气中还有一些痕量气体也会产生温室效应，其中有些比应，其中有些比CO2的效应还要强。的效应还要强。气温变暖在全球不同地域有明显的差异。气温变暖在全球不同地域有明显的差异。例如，若全球平均气温升高2赤道地区至多上升1.5，而高纬度地区能上升6以上。这样高、低纬度之间的温差将明显减小，使由温差而产生的大气环流运动状态发生变化。温室效应对北半球影响更为严重。某些地域暴雨某些地域暴雨0.9-0.70.9-0.7低纬度低纬度(0- 30)夏季少雨夏季少雨1.2-1.40.8-1.0中纬度中纬度(3
39、0- 60)冬季多雨冬季多雨2.0-2.40.5-0.7高纬度高纬度(60- 90)冬季冬季夏季夏季降水变化降水变化温度变化值为全球预测平均数温度变化值为全球预测平均数的倍数的倍数地域地域表表2-22 北半球气候变化的地域性差异北半球气候变化的地域性差异由温室效应导致的气温变暖，由温室效应导致的气温变暖，在北半球高纬度地带的冬季变在北半球高纬度地带的冬季变化幅度最大。化幅度最大。3.10臭氧层的形成与耗损臭氧层的形成与耗损 3.10.1臭氧层形成与耗损的化学反应臭氧层形成与耗损的化学反应形成：形成：臭氧层的生成是由于平流层中臭氧层的生成是由于平流层中O2光解的结果光解的结果 O2十十hv2O
40、（243nm） 2O 十十2 O2十十M2 O3十十M总反应：总反应： 3O2十十hv2O3臭氧的臭氧的消耗过程消耗过程，其一为，其一为O3光解光解， O3 十十 hv O2 十十 O (210nm290nm)另一个消耗过程另一个消耗过程为：为： O3十十O 2O2（是生成（是生成O3的逆反应）的逆反应）臭氧层破坏的催化反应过程臭氧层破坏的催化反应过程： Y 十十O3 YO 十十O2 YO 十十O Y 十十O2 总反应总反应 O3十十O 2O2 其中其中O 也是也是O3光解的产物。已知的光解的产物。已知的Y物种有物种有NOX(NO、NO2 )、 HOX(H、HO、HO2)、ClOX(ClO、C
41、l) 。 ClOX的人为来源是致冷剂，如的人为来源是致冷剂，如F-11（CFC13）和）和F-12（CF2Cl2）等。在）等。在175220nm的紫外光照射下会产生的紫外光照射下会产生Cl ： CFCl3 + hvCFCl2十十Cl CF2Cl2 + hvCF2Cl十十Cl 光解所产生的光解所产生的Cl 可破坏可破坏O3，其机理为：，其机理为： Cl 十十O3ClO 十十O2 ClO 十十O Cl 十十O2 总反应总反应 O3十十O 2O2大气是一个气溶胶体系，体系中分散的大气是一个气溶胶体系，体系中分散的各种粒子各种粒子称为大气颗称为大气颗粒物。粒物。气溶胶是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系
42、。它们能作为气溶胶是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系。它们能作为水滴和冰晶的凝结核（见大气凝结核、大气冰核）、太阳辐水滴和冰晶的凝结核（见大气凝结核、大气冰核）、太阳辐射的吸射的吸 收体和散射体，并参与各种化学循环，是大气的重要收体和散射体，并参与各种化学循环，是大气的重要组成部分。雾、烟、霾、轻雾组成部分。雾、烟、霾、轻雾(霭霭)、微尘和烟雾等、微尘和烟雾等,都是天然都是天然的或人为的原因造成的大气气溶胶。的或人为的原因造成的大气气溶胶。3.8 大气颗粒物大气颗粒物 3.8.1 3.8.1 大气颗粒物的来源大气颗粒物的来源天然来源：天然来源：地面扬尘（组成和土壤相似）、海浪溅地面扬尘（组成和
43、土壤相似）、海浪溅出的浪沫（盐类）、自然界（火山、森林火灾、出的浪沫（盐类）、自然界（火山、森林火灾、生物）生物）人为来源：人为来源：煤烟、粉尘、工业排放、汽车尾气等。煤烟、粉尘、工业排放、汽车尾气等。 大气颗粒物的性质大气颗粒物的性质： 分散性分散性: 气溶胶中固体粉末，液体泡沫分散在大气气溶胶中固体粉末，液体泡沫分散在大气 中，如硫酸雾、碱雾、农药、粒尘等，分散度大。中，如硫酸雾、碱雾、农药、粒尘等，分散度大。 凝聚性凝聚性: 饱和蒸气、金属烟尘冷凝聚成雾。饱和蒸气、金属烟尘冷凝聚成雾。 形成气溶胶：形成气溶胶：一次污染物在大气（液相）中发生一系一次污染物在大气（液相）中发生一系列化学反应
44、，产生新物质，漂浮在大气中。列化学反应，产生新物质，漂浮在大气中。 颗粒物的粒度分布：颗粒物的粒度分布： 粒度是颗粒物粒径的大小。目前普遍采用有效直径来表示。粒度是颗粒物粒径的大小。目前普遍采用有效直径来表示。最常用的是最常用的是空气动力学直径空气动力学直径（DP）。其定义为与所研究粒子）。其定义为与所研究粒子有相同终端降落速度的、密度为有相同终端降落速度的、密度为1g/cm3的球体直径：的球体直径：3.8.2 颗粒物的粒度及表面性质颗粒物的粒度及表面性质0 PgPKDD 式中：式中：Dg：几何直径；：几何直径； P：忽略了浮力效应的粒密度；：忽略了浮力效应的粒密度； 0：参考密度（：参考密度
45、（01g/cm3）；）； K：形状系数，对球状粒子，：形状系数，对球状粒子，K1.0。大气颗粒物按其粒径大小可分为如下几类大气颗粒物按其粒径大小可分为如下几类总悬浮颗粒物：总悬浮颗粒物： 用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，通常称为总悬浮颗粒物。用的总质量，通常称为总悬浮颗粒物。用TSP表示。其粒径多在表示。其粒径多在100m以以下，尤以下，尤以10m 以下的为最多。以下的为最多。飘尘：飘尘：可在大气中长期飘浮的悬浮物称为飘尘。其粒径主要是小于可在大气中长期飘浮的悬浮物称为飘尘。其粒径主要是小于10m的颗粒物。的颗粒物。降尘：降
46、尘：能用采样罐采集到的大气颗粒物。在总悬浮颗粒物中一般直径能用采样罐采集到的大气颗粒物。在总悬浮颗粒物中一般直径大于大于10m的粒子由于自身的重力作用会很快沉降下来。这部分颗粒物称的粒子由于自身的重力作用会很快沉降下来。这部分颗粒物称为降尘。为降尘。可吸入粒子：可吸入粒子：易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子。目前国际标准易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子。目前国际标准化组织（化组织（ISO）建议将其定为）建议将其定为Dp10m。在城市空气质量日报或在城市空气质量日报或周报中的周报中的可吸入颗粒物可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物是人们和总悬浮颗粒物是人们较为熟悉的两种大气污较为熟悉的两种大气污染物。染
47、物。 PM PM2.52.5是指大气中直径小于或等于是指大气中直径小于或等于2.52.5微米的颗粒物微米的颗粒物（细颗粒物），也称为可入肺颗粒物。虽然（细颗粒物），也称为可入肺颗粒物。虽然PMPM2.52.5只是只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和空气质量和能见度能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PMPM2.52.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境
48、质量的影响更大。环境质量的影响更大。 自自2013年年1月月以来，东北、以来，东北、华北、黄淮、华北、黄淮、江南地区出现江南地区出现了大范围的重了大范围的重度和严重污染。度和严重污染。雾和霾的差别：雾和霾的差别：雾雾是浮游在空中的大量微小是浮游在空中的大量微小水滴或冰晶水滴或冰晶，形成条件要具备较高的，形成条件要具备较高的水汽饱和因素。出现雾时空气潮湿，空气相对湿度水汽饱和因素。出现雾时空气潮湿，空气相对湿度100%100%或接近或接近100%100%。雾随着空气湿度的日变化而出现早晚较常见或加浓，白天。雾随着空气湿度的日变化而出现早晚较常见或加浓，白天相对减轻甚至消失的现象。相对减轻甚至消失
49、的现象。出现出现霾霾时空气则相对干燥，空气相对湿度通常在时空气则相对干燥，空气相对湿度通常在80%80%以下以下。其形。其形成原因是由于大量极细微的成原因是由于大量极细微的尘粒、烟粒、盐粒尘粒、烟粒、盐粒等均匀地浮游在空等均匀地浮游在空中。霾的日变化一般不明显。当气团没有大的变化，空气团较稳中。霾的日变化一般不明显。当气团没有大的变化，空气团较稳定时，持续出现时间较长。定时，持续出现时间较长。大气颗粒物的三模态：大气颗粒物的三模态： 依据大气颗粒物按表面积与粒径分依据大气颗粒物按表面积与粒径分布的关系得到了三种不同类型的粒度模，布的关系得到了三种不同类型的粒度模，并用它来解释大气颗粒物的来源与
50、归宿。并用它来解释大气颗粒物的来源与归宿。按这个模型，可把大气颗粒物表示成三按这个模型，可把大气颗粒物表示成三种模结构：种模结构：爱根核模：爱根核模：Dp0.05m积聚模：积聚模：0.05mDp2m粗粒子模：粗粒子模：Dp2m爱根核模爱根核模主要来源于燃烧过程主要来源于燃烧过程所产生的一次颗粒物，以及气所产生的一次颗粒物，以及气体分子通过化学反应均相成核体分子通过化学反应均相成核而生成的二次颗粒物。由于它而生成的二次颗粒物。由于它们的粒径小，数量多，表面积们的粒径小，数量多，表面积大而很不稳定，易于相互碰撞大而很不稳定，易于相互碰撞凝结成大粒子而转入积聚模。凝结成大粒子而转入积聚模。也可在大气
51、湍流扩散过程中很也可在大气湍流扩散过程中很快被其他物质或地面吸收而去快被其他物质或地面吸收而去除。除。积聚模积聚模主要由核模凝聚或主要由核模凝聚或通过热蒸汽冷凝再凝聚而通过热蒸汽冷凝再凝聚而长大。这些颗粒物多为二长大。这些颗粒物多为二次污染物，其中硫酸盐占次污染物，其中硫酸盐占80以上。它们在大气中以上。它们在大气中不易由扩散或碰撞而去除。不易由扩散或碰撞而去除。爱根核模和积聚模的颗粒爱根核模和积聚模的颗粒物合称为细粒子。物合称为细粒子。粗粒子模粗粒子模：它们多由：它们多由机机械过程械过程所产生的扬尘、所产生的扬尘、液滴蒸发、海盐溅沫、液滴蒸发、海盐溅沫、火山爆发和风沙等一次火山爆发和风沙等一
52、次颗粒物所构成，因而它颗粒物所构成，因而它的组成与的组成与地面土壤地面土壤十分十分相近，这些粒子主要靠相近，这些粒子主要靠干沉降和湿沉降过程而干沉降和湿沉降过程而去除。去除。细粒子与粗粒子之间一般不会相互转化细粒子与粗粒子之间一般不会相互转化。图。图2-24显示了这显示了这两种粒子的化学组分完全不同，就充分证明了这一点两种粒子的化学组分完全不同，就充分证明了这一点图图2-24在粗颗粒和细颗粒中化学形态分布在粗颗粒和细颗粒中化学形态分布成核作用：成核作用：是指过饱和蒸汽在颗粒物表面上形成液滴的是指过饱和蒸汽在颗粒物表面上形成液滴的现象。如水蒸汽在空气易凝结成水滴。现象。如水蒸汽在空气易凝结成水滴
53、。（降雨）（降雨）粘合：粘合：粒子可以彼此相互紧紧地粘合或在固体表面上粘粒子可以彼此相互紧紧地粘合或在固体表面上粘合。粘合是小颗粒形成大的凝聚体并最终达到很快沉降合。粘合是小颗粒形成大的凝聚体并最终达到很快沉降的过程。的过程。（静电除尘法去除烟道气中的颗粒物）（静电除尘法去除烟道气中的颗粒物）吸着：吸着：气体或蒸汽吸附在颗粒物表面上，就称为吸着。气体或蒸汽吸附在颗粒物表面上，就称为吸着。 3. 大气颗粒物的表面性质大气颗粒物的表面性质3.8.3 大气颗粒物的化学组成大气颗粒物的化学组成无机颗粒物：无机颗粒物： 无机颗粒物的成分是由颗粒物形成过程中决定的。无机颗粒物的成分是由颗粒物形成过程中决定
54、的。 粗粒子主要是土壤及污染源排放出来的尘粒，大多是一次颗粗粒子主要是土壤及污染源排放出来的尘粒，大多是一次颗粒物，主要是由硅、铁、铝、钠、钙、镁等元素组成。细粒子主粒物，主要是由硅、铁、铝、钠、钙、镁等元素组成。细粒子主要是硫酸盐、硝酸盐、铵盐、痕量金属和炭黑等。要是硫酸盐、硝酸盐、铵盐、痕量金属和炭黑等。( (NH4) )2SO4颗粒物：颗粒物： 硫酸盐颗粒物主要是硫酸盐颗粒物主要是(NH4)2SO4，由硫酸与，由硫酸与NH3化化合生成。合生成。硫酸盐粒子对光吸收和散射的能力较强，硫酸盐粒子对光吸收和散射的能力较强，从而降低大气的能见度从而降低大气的能见度。硫酸颗粒物是属于核模。硫酸颗粒物
55、是属于核模范围，十分稳定的，在沉降过程中，半衰期可达范围，十分稳定的，在沉降过程中，半衰期可达数月。数月。HNOHNO3 3和硝酸盐颗粒和硝酸盐颗粒 通常情况下，在相对湿度不太大时，通常情况下，在相对湿度不太大时，HNOHNO3 3多以气态形式多以气态形式存在存在. .如果如果HNOHNO3 3一开始能形成爱根核，并能迅速长大，则一开始能形成爱根核，并能迅速长大，则HNOHNO3 3和和及其盐粒子也可能存在于积聚模中。及其盐粒子也可能存在于积聚模中。 NHNH3 3 + HNO + HNO3 3 NH4NO3(s) H2SO4(l) + NH4NO3(s) NH4HSO4(s) +HNO3(g
56、)有机颗粒物：有机颗粒物： 有机颗粒物是指大气中的有机物质凝聚而形成的颗粒物，或有有机颗粒物是指大气中的有机物质凝聚而形成的颗粒物，或有机物质吸附在其他颗粒物上面而形成的颗粒物。大气颗粒污染物机物质吸附在其他颗粒物上面而形成的颗粒物。大气颗粒污染物主要是这些有毒或有害的有机颗粒物。主要是这些有毒或有害的有机颗粒物。 主要有烷烃、烯烃、芳烃和主要有烷烃、烯烃、芳烃和多环芳烃多环芳烃(PAH)等各种烃类。另外还等各种烃类。另外还有少量的亚硝胺、杂氮环化合物、环酮、酮类、酚类和有机酸等。有少量的亚硝胺、杂氮环化合物、环酮、酮类、酚类和有机酸等。 有机颗粒物主要是由矿物燃料燃烧、废弃物焚化等各种高温燃
57、烧有机颗粒物主要是由矿物燃料燃烧、废弃物焚化等各种高温燃烧过程所形成的。在各类燃烧过程中已鉴定出来的化合物有过程所形成的。在各类燃烧过程中已鉴定出来的化合物有300多种。多种。大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度、化学组成及性质密切相关。大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度、化学组成及性质密切相关。通常有两种去除方式：通常有两种去除方式：干沉降干沉降：干沉降是指颗粒物在：干沉降是指颗粒物在重力作用重力作用下的沉降，或与其他下的沉降，或与其他物体物体碰撞碰撞后发生的沉降。后发生的沉降。 重力：一种是通过重力对颗粒物的作用，使其降落在土壤、重力：一种是通过重力对颗粒物的作用，使其降落在土壤、水体的表面或植物、
58、建筑物等物体上。沉降的速度与颗粒物的水体的表面或植物、建筑物等物体上。沉降的速度与颗粒物的粒径、密度、空气运动粘滞系数等有关。粒子的沉降速度可应粒径、密度、空气运动粘滞系数等有关。粒子的沉降速度可应用斯托克斯定律求出：用斯托克斯定律求出： 2.8.3 大气颗粒物的去除过程大气颗粒物的去除过程 ：沉降速度，：沉降速度，cm/s； g：重力加速度，：重力加速度，cm/s2 ； d：粒径，：粒径，cm； 1、2：分别为颗粒物和空气的密度，：分别为颗粒物和空气的密度，g/cm3 ：空气粘度，：空气粘度，PaS。布朗运动：布朗运动：沉降机制是粒径小于沉降机制是粒径小于0.1微米的颗粒，即爱根微米的颗粒，
59、即爱根粒子，它们靠布朗运动扩散，相互碰撞而凝聚成较大的颗粒子，它们靠布朗运动扩散，相互碰撞而凝聚成较大的颗粒，通过大气湍流扩散到地面或碰撞而去除。粒，通过大气湍流扩散到地面或碰撞而去除。 8.1)(212 gd湿沉降：湿沉降： 湿沉降是指通过降雨、降雪等使颗粒物从大气中去湿沉降是指通过降雨、降雪等使颗粒物从大气中去除的过程除的过程。它是去除大气颗粒物和痕量气态污染物的有。它是去除大气颗粒物和痕量气态污染物的有效方法。湿沉降也可分效方法。湿沉降也可分雨除雨除和和冲刷冲刷两种机制。两种机制。雨除：雨除：一些颗粒物可做为形成云的凝结核，成为云滴一些颗粒物可做为形成云的凝结核，成为云滴的中心，通过凝结
60、过程和碰撞过程使其增大为雨滴，进的中心，通过凝结过程和碰撞过程使其增大为雨滴，进一步长大而形成雨降落至地面，颗粒物也就随之从大气一步长大而形成雨降落至地面，颗粒物也就随之从大气中被去除。中被去除。雨除对粒径小于雨除对粒径小于lm的颗粒物的去除效率较高，的颗粒物的去除效率较高，特别是具有吸湿性和可溶性的颗粒物更明显。特别是具有吸湿性和可溶性的颗粒物更明显。冲刷冲刷：则是降雨时在云下面的颗粒物与降下来的雨滴：则是降雨时在云下面的颗粒物与降下来的雨滴发生惯性碰撞或扩散、吸附过程，从而使颗粒物去除。发生惯性碰撞或扩散、吸附过程，从而使颗粒物去除。冲刷对粒径为冲刷对粒径为4m以上的颗粒物效率较高。以上的
61、颗粒物效率较高。 一般通过一般通过湿沉降过程去除大气中颗粒物的量约占总量湿沉降过程去除大气中颗粒物的量约占总量的的8090； 干沉降只有干沉降只有1020%。 不论雨除或冲刷，对粒径为不论雨除或冲刷，对粒径为2m左右的颗粒物都没有左右的颗粒物都没有明显的去除作用明显的去除作用。因而它们可随气流被输送到几百公里。因而它们可随气流被输送到几百公里甚至上千公里以外的地方去，造成大范围的污染。甚至上千公里以外的地方去，造成大范围的污染。第第2章章 大气环境大气环境化学总结化学总结大气温度层结大气温度层结辐射逆温层辐射逆温层气块的绝热过程和干绝热递减率气块的绝热过程和干绝热递减率大气稳定度大气稳定度影响
62、大气污染物迁移的因素影响大气污染物迁移的因素 光化学反应基础光化学反应基础 大气中重要自由基的来源大气中重要自由基的来源 氮氧化物的转化氮氧化物的转化 碳氢化合物的转化碳氢化合物的转化 光化学烟雾光化学烟雾 硫氧化物的转化及硫酸烟雾硫氧化物的转化及硫酸烟雾 酸性降水及酸雨酸性降水及酸雨 温室效应温室效应 臭氧层的形成及臭氧层的形成及耗损耗损 大气颗粒大气颗粒物物作作 业业1.大气层可分为四层，说明每一层的特点。大气层可分为四层，说明每一层的特点。2.逆温现象对大气中污染物的迁移有什么影响？逆温现象对大气中污染物的迁移有什么影响？3.影响大气中污染物迁移的主要因素是什么影响大气中污染物迁移的主要
63、因素是什么?4.大气中有哪些重要的吸光物质？大气中有哪些重要的吸光物质？ 5.大气中有哪些重要自由基？其来源如何？大气中有哪些重要自由基？其来源如何？6.大气中的含氮化合物有哪些？说明它们的天然和人为来源及大气中的含氮化合物有哪些？说明它们的天然和人为来源及对环境的污染。对环境的污染。7.叙述大气中叙述大气中NO转化为转化为NO2的各种途径包括哪些？的各种途径包括哪些？8.大气中有哪些碳氢化合物？它们可发生哪些重要的光化学反大气中有哪些碳氢化合物？它们可发生哪些重要的光化学反应？应？9.解释光化学烟雾中污染物与产物的日变化曲线，并说明光化解释光化学烟雾中污染物与产物的日变化曲线，并说明光化学烟
64、雾产物的性质与特征。学烟雾产物的性质与特征。10.说明烃类物质在光化学烟雾形成过程中的作用和有机物在光说明烃类物质在光化学烟雾形成过程中的作用和有机物在光化学反应中活性顺序。化学反应中活性顺序。11.在一封闭体系中含有丙烯、在一封闭体系中含有丙烯、NOX和空气，在模拟太阳光的人和空气，在模拟太阳光的人工光源照射下进行模拟大气光化学反应。写出四种主要的二次工光源照射下进行模拟大气光化学反应。写出四种主要的二次污染物，以及反应方程式。污染物，以及反应方程式。12.简述简述SO2氧化的几种途径。氧化的几种途径。13.论述酸雨的形成机理及影响酸雨形成的因素。论述酸雨的形成机理及影响酸雨形成的因素。14.什么是温室效应和温室气体？什么是温室效应和温室气体？15.以以F-12(CF2Cl2)为例说明为例说明O3层破坏的原因及反应机理层破坏的原因及反应机理。16.大气大气颗粒物分哪几类？大气颗粒物的三模态分别是什么？大颗粒物分哪几类？大气颗粒物的三模态分别是什么？大气颗粒物有哪些表面性质？气颗粒物有哪些表面性质？
