环境化学期末复习资料.docVIP

第二章 大气环境化学 1.大气主要成分 N2（78.08%）、 O2（20.95%）、 Ar（0.943%）和CO2（0.0314%）。 几种惰性气体：He、Ne、Kr和Xe的含量相对比较高。 水蒸气的含量是一个可变化的数值，一般在1% ～3%. 2.大气层的结构 1. 对流层 （Troposphere） 高度： 0~(10~16) km ，随纬度和季节发生变化 温度：大约每上升100 m，降低 0.6 ℃ 空气运动：低纬度较强，高纬度较弱，夏季较强，冬季较弱 密度：密度大，占大气总质量的3/4 2. 平流层 (Stratosphere) 高度： (10~16)~50 km 温度：同温层 [对流层顶端~(30~35 km)]30~35 km以上开始下降 空气运动：没有对流，平流为主 空气稀薄，很少出现天气现象 3. 中间层 (Mesosphere)： 50~80 km 4. 热层（电离层）(Thermosphere)：80~500 km 吸收紫外线造成温度上升，空气高度电离，因此也称为电离层，占大气质量的0.5% 5. 逃逸层，外大气层 (Exosphere) 3.辐射逆温层 对流层大气的重要热源是来自地面的长波辐射，故离地面越近气温越高；离地面越远气温越低。 随高度升高气温的降低率称为大气垂直递减率： Γ=-dT/dz 式中：T——热力学温度，K；z——高度。 在对流层中，dT/dz0， Γ = 0.6 K · (100m)-1，即每升高100 m 气温降低0.6 ℃。 一定条件下出现反常现象 当Γ=0 时，称为等温层； 当Γ0 时，称为逆温层。这时气层稳定性强，对大气的垂直运动的发展起着阻碍作用。 辐射逆温产生特点 是地面因强烈辐射而冷却降温所形成的。 这种逆温层多发生在距地面 100~150 m 高度内。 最有利于辐射逆温发展的条件是平静而晴朗的夜晚。 有云和有风都能减弱逆温。 风速超过 2~3 m · s-1，逆温就不易形成 4.主要自由基及其来源 HO ? 和HO2 ?来源 1） HO ?来源 清洁大气：O3 的光解是清洁大气中HO ?的重要来源 O3 + h? → O ? + O2 O ? + H2O → 2HO ? 污染大气，如存在HNO2，H2O2 （HNO2 的光解是大气中HO ?的重要来源） HNO2 + h? → HO ? + NO H2O2 + h? → 2HO ? 2）HO2 ? 来源 ①主要来自醛类的光解，尤其是甲醛的光解 H2CO + h? → H ? + HCO ? H ? + O2 + M → HO2 ? + M HCO ? + O2 → HO2 ? + CO ②只要有 H ? 和 HCO ? 存在，均可与 O2 反应生成 HO2 ? ③亚硝酸酯和 H2O2 光解 CH3ONO + hv → CH3O ? + NO CH3O ? +O2 → HO2 ? + H2CO H2O2 + hv → 2HO ? HO ? + H2O2 → H2O + HO2 ? ④若有CO存在，则： HO ? + CO → CO2 + H ? H ? + O2 → HO2 ? R ?，RO ?，RO2 ? 来源 1） R ? 烷基自由基来源：大气中存在最多的烷基是甲基，它的主要来源是 乙醛和丙酮的光解。 CH3CHO + h? → CH3 ? + HCO ? CH3COCH3 + h? → CH3 ? + CH3CO ? O ? 和 HO ? 与烃类发生 H ? 摘除反应，也可生成烷基自由基 。 RH + O ? → R ? + HO ? RH + OH ? → R ? + H2O 2）RO ? 甲氧基来源：甲基亚硝酸酯和甲基硝酸酯光解。 CH3ONO + h? → CH3O ? + NO CH3ONO2 + h?→ CH3O ? + N