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第二章 大气环境化学 Atmospheric Environmental Chemistry 第二节 大气中污染物的转化 主要内容 硫氧化物的转化 硫酸烟雾型污染 酸性降水 大气颗粒物 重点 硫酸烟雾型污染 酸性降水 难点 硫酸烟雾型污染 学时 2学时 硫酸烟雾型污染 什么叫做硫酸烟雾型污染？ 伦敦烟雾污染 硫酸烟雾型污染 硫酸烟雾也称为伦敦烟雾，主要是由于燃煤而排放的SO2 、颗粒物及由SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。 发生条件： (1)冬季，气温较低； (2) 湿度较高； (3)日光较弱。 硫酸烟雾与光化学烟雾有哪些不同？ 影响酸雨形成的因素: 按粒径大小将大气颗粒物分为： TSP ≤ 100μm 飘尘 10 μm 降尘 10 μm 可吸入粒子 Dp≤10 μm 大气颗粒物的三模态 Whitby 等人依据大气颗粒物表面积与粒径分布的关系得到了三种不同类型的粒度模。 爱根核模 (Dp≤0.05 μm ) 积聚模 (0.05 μm Dp2 μm ) 粗粒子模 (Dp2 μm ) 爱根核模： 主要来源于燃烧过程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而生成的二次颗粒物。粒径 小，数量多，表面积大而很不稳定，易相互碰撞结成大 粒子而转入积聚模。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除。 积聚模 主要由核模凝聚或通过热蒸汽冷凝在凝聚长大。多为二 次污染物，硫酸盐占80%以上。在大气中不宜由扩散或 碰撞而去除。 以上两种模的颗粒物合称为细粒子。 粗粒子 粗粒子模的粒子称为粗粒子，多由机械过程所产生的扬尘、液滴蒸发、海盐溅沫、火山爆发和风沙等一次颗粒物所构成，组成与地面土壤十分相近，这些粒子主要靠干沉降和湿沉降过程而去除。 大气颗粒物的表面性质 颗粒物的危害 尘肺 大气颗粒物的化学组成 大气颗粒物的去除过程 湿沉降的两种机制 (1)雨除 指一些颗粒物作为形成云的凝结核，成为云滴的中 心，通过凝结过程和碰撞过程使其增大为雨滴，形成降 雨，颗粒物从而被去除。对半径小于1μm 的颗粒物有 效； (2)冲刷 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，对于半径在4μm以上的颗粒物效率较高。 半径在2μm左右的很难通过以上两种方式除去。 思考题 1、论述影响酸雨形成的因素。 2、什么是大气颗粒物的三模态？ 指饱和蒸汽在颗粒物表面形成液滴的现象 指颗粒彼此粘合或在固体表面粘合 指气体或蒸汽吸附在颗粒物表面 　　无机颗粒物：由颗粒物的形成过程决定。如扬尘的成分主要是该地区的土壤粒子。海洋溅沫成分主要是氯化钠 粒子和硫酸盐粒子。 有机颗粒物：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。粒径较小，属于爱根核模或积聚模。 方式 干沉降存在两种机制 (1)颗粒物在重力作用下沉降 (2)颗粒物做布朗运动、与其他物体碰撞后发生沉降 干沉降 湿沉降 * * 含硫矿物燃料燃烧煤 (0.5-6%)占60%石油(0.5-3%)占30% 来源 1. 直接光氧化 硫氧化物的转化 SO2的气相氧化 人为来源： 天然来源： 火山喷发，10% 2. SO2被自由基氧化 SO2与HO的反应 SO2与其它自由基的反应 硫酸烟雾型污染物从化学上看是属于还原性混合物，故称此烟雾为还原烟雾。而光化学烟雾是高浓度氧化剂的混合物，因此也称为氧化烟雾。前者主要由燃煤引起，后者主要由汽车排气引起。 项 目 伦敦型 洛杉矶型 概 况 发生较早（1873年），至今已多次出现 发生较晚（1946年），发生光化学反应 污 染 物 颗粒物、SO2、硫酸雾等 碳氢化合物、NOx、O3、PAN、醛类等 燃 料 煤 汽油、煤气、石油 气象条件 季 节 冬