第二章-大气环境化学-大气中污染物质的转化-2016.ppt

1. 来源 四、PM2.5 3. PM2.5的危害 粒子越小，越容易 通过呼吸道进入肺部， 其中粒径小于1μm的粒 子可直达肺泡内。 对人体健康影响最大 的是粒径为0.1~2.5μm之间 的粒子。 五、大气颗粒物的危害 （1） 大气中长期漂浮，导致污染范围扩大。 （2） 吸附有害物质，产生联合作用。 （3）污染物在细粒子中的含量大大高于粗粒子。 （4）对可见光的散射作用十分强烈，造成能 见度降低。 有机物：有机酸、醛类、烷烃、烯烃和芳烃。 光化学反应产物：H2O2、O3、PAN等。 不溶物：雨水中的不溶物来自土壤粒子和染料燃烧排放尘粒中的不能溶于雨水部分。 4.酸雨的形成机理 从化学角度看，大气中的酸性物质增加或碱性物质减少，或两者同时发生都将导致降水酸化。 主要过程包括：成雨和冲刷 表现： 1）成雨过程中，SO2和NOx的氧化产物在云层内与雨滴作用形成酸性雨，或者在雨滴形成的同时被直接吸收形成酸性雨 2）水蒸气也可冷凝在含有硫酸盐和硝酸盐等气溶胶上 3）气溶胶离子和细小的水滴可能在云雾形成过程中互相碰撞合并，同时与水滴结合。 颗粒物、硫酸、硫酸盐、硝酸盐、铵盐氯化物、金属粉尘 SO2、NO2、HCl、HNO3、NH3、HCHO等气态物质 水蒸气 云 雨 成核 成雨 吸收 吸收 地表 5.酸雨的化学组成 酸雨中含有多种无机酸和有机酸，其中绝大部分是硫酸和硝酸。 SO2 和NOx 是形成酸雨的主要起始物。 （5）影响酸雨形成的因素 酸性污染物的排放及其转化条件 大气中氨的存在 降水酸度主要是SO42-、 Ca2+和NH4+的相互关系决定。氨是大气中唯一的气态碱性物质，由于水溶性较好，能与雨水中的酸性物质起中和作用而降低酸度。 （5）影响酸雨形成的因素 颗粒物酸度及其缓冲能力 颗粒物对酸雨的形成有两方面的作用：一是所含的金属催化SO2氧化成酸；二是碱性颗粒物对酸起中和作用。 天气形势的影响 气象和地形是否有利于污染物的排放 九、温室气体和温室效应 1.温室效应 自上个冰期以来，地球温度上升1.5～5℃，海平面上升0.5～1.5m； 近300年，CO2由260ppm上升到350ppm，近年以每年1ppm的速度上升； CH4由0.7ppm上升到1.7ppm，近年以每年0.02ppm的速度上升； 海洋吸收CO2的速度远小于CO2被排放速度。 1.温室效应 定义：大气中的CO2等温室气体吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留在大气之中，从而使大气温度升高的现象。 气温变暖在全球不同地域有明显的差异 2.温室气体（红外吸收气体） 定义：能引起温室效应的气体称为温室气体。 主要的温室气体 CO2、CH4、CFCs、N2O 、CO、对流层O3 、H2O 十、臭氧层的形成与耗损 1.臭氧层特点 臭氧层存在于平流层中，主要分布在距地面10-50km范围内，浓度峰值在20-25km处。 致冷剂、喷雾剂等惰性物质会破坏臭氧层。 臭氧层能够吸收99％以上来自太阳的紫外辐射。 臭氧空洞 南极上空，美国大陆大小（英国科学家发现） 北极上空，格陵兰岛大小（国际北极探险队发现） 青藏高原上空，季节性空洞（中国气象学家发现） 臭氧层破坏的危害 1、对人体健康的影响：破坏DNA，皮肤病，白内障等 2、对陆生植物的影响：产量和质量下降，间接影响 3、对材料的影响：加速老化 4、对水生生态系统的影响：降低生产力，影响幼体 2.臭氧层形成与耗损的化学反应 （1）臭氧的形成过程： O2+hν 2O· (λ≤243nm) 2O·+2O2+M 2O3+M 总反应为： 3O2+hν 2O3 （2）臭氧的消耗过程： O3 +hν O2+O· 或 O3 +O· 2O2 （3）导致臭氧层破坏的催化反应过程： Y+O3 YO+O2 YO+O · Y+O2 总反应： O3 +O·