大气的组成及主要污染物
化学性质
不稳定性: H2S → H2 + S (加热)
酸性: H2S水溶液叫氢硫酸,是二元弱酸
还原性: S为-2价,具有较强的还原性,很容易
被SO2,Cl2,O2等氧化。
化学性质
可燃性:
2H2S +3O2 → 2H2O + 2SO2(O2过量)点燃 2H2S + O2 → 2H2O + 2S (O2不足)点燃
空气作用
④大气在以太阳为能源的庞大的蒸馏室中起 冷凝器的作用,形成降雨,从而把水从海 洋输送到陆地,为陆地生物提供了必要的 生活条件。
⑤大气还吸收来自外层空间的宇宙射线和来 自太阳的大部分电磁辐射,滤掉了紫外辐 射,使地球上的生物免受其伤害。
二、大气层结构
根据温度随海拔高度的变化分为对流层、 平流层、中间层、热层、散逸层。
H2S比空气重,能在较低处扩散到相当远的地 方,遇明火会引起回燃。
天然来源
许多天然来源都可以向环境中排放含硫化合物, 如火山喷射、海水浪花和生物活动等。
硫化氢自然存在于原油、天然气、火山气体和温 泉之中。原油中存在少量的硫化氢;但天然气可 以包含高达90%的硫化氢。它也可以在细菌分解 有机物的过程中产生。人体释放出的屁也含有及 小量(少于屁成分的1%)的硫化氢。
对流层内大气的重要热源是来自地面的长波辐射。 大气中绝大多数天气现象都发生在对流层中。 这一层内含有全部大气质量3/4的大气和几乎所有的
水汽,加之空气的运动会造成风、雨、雷电和冷暖转 变等复杂的天气现象,对天气分析和预报具有重要意 义。 从污染源排放出的污染物几乎都直接进入对流层,因 而这些污染物的迁移转化过程也主要发生在这一层内。
沉淀反应: 实验室中用于去除硫化氢气体的反应
CuSO4 + H2S → CuS↓+ H2SO4 氧化性:
CuSO4
2Na + H2S → Na2S + H2↑
危险性
与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高 热能引起燃烧爆炸,爆炸极限为4.3~45.5%。 与浓硫酸、发烟硫酸或其它强氧化剂剧烈反应, 发生爆炸。
一、大气的主要成分
大气主要由氮、氧和几种惰性气体组成,它们约 占大气总量的99.9%以上。除气体外,大气中还 悬浮着大量固体和液体颗粒。
按照停留时间的长短,大气组分可分为三类: 准永久气体:N2、He、 Ne、 Ar、Kr、Xe; 可变组分:CO2、CH4、H2、N2O、O3、O2 强可变组分:H2O、CO、NO、NH3、SO2、H2S、 碳氢化合物(HC)、颗粒物
温度随高度的增加而迅速上升。 该层内空气极稀薄,在太阳紫外线和宇宙射线的
辐射下,空气处于高度电离状态,因而热层也可 称为电离层。 可以反射无线电波,因此它又被人类利用进行远 距离无线电通信。
三、大气中主要污染物
含硫化合物 含氮化合物 含碳化合物 含卤化合物
含硫污染物
大气中的含硫化合物主要包括:COS、CS2、 (CH3)2S、H2S、SO2、SO3、H2SO4、 MSO4、MSO3等。
中间层(mesosphere)
高度:50~80km 温度: -2~-92 ℃。气温随高度的增加而降
低。顶部可达-92℃左右。垂直温度分布特 征与对流层相似。 由于层内热源仅靠其下部的平流层提供, 因而下热上冷,故空气垂直运动相当强烈。
热层(thermsphere)
高度: 80-500km。 温度: -92~1200 ℃。
可变组分和强可变组分
可变组分和强可变组分在大气中停留时间短,有 可能参与平流层或对流层中的化学变化,它们在 大气中的时空分布受地域的影响,在不同地区或 高度,其分布往往有很大的不同。
如冶炼厂、电厂所在地上空的大气中含烟尘、 SO2、NOX等强可变组分较多 ;
在化工区周围的大气中含有较多的无机或有机物 质;
加气温保持不变或稍有上升。从35km开始,气温随 高度增加而升高。到平流层顶时,温度可接近0℃。 平流层内水汽和尘埃都很少,几乎没有云、雨等天气 现象出现。大气透明度也很好,现代超高速飞机多在 平流层底部飞行,既平稳又安全。然而飞机排放出来 的废物可破坏臭氧层,因而成了人们关注的全球性的 问题。
当这些物质在大气中达到一定浓度时,就有可能 产生局部的大气污染。
大气各成分及其作用
大气组成
主要 干 成分 洁 空 次要 气 成分
水
固体杂质
主要成分 N2 生物体的基本成分 O2 维持生物活动的必要物质 CO2 植物光合作用的原料;对地面保温 O3 吸收紫外线,使地球上的生物免遭
过量紫外线的伤害 成云致雨的必要条件;对地面保温
对流层顶层
在对流层顶部有一层叫做对流层顶层的气 体。这一层气体温度ห้องสมุดไป่ตู้别低,水分子到达 这一层后会迅速转化为冰,从而阻止了水 分子进入平流层。
H2O → H• + HO•(hv)
平流层(stratosphere)
高度:17~50km。 温度: -56~-2 ℃。在35km以下的低层,随高度的增
大气层次 对流层
海拔高度/Km 0~(10~16)
温度/℃ 15~-56
平流层 中间层 热层
(10~16)~50 50~80 80~800
-56~-2 -2~-92 -92~1200
对流层(troposphere)
对流层是大气的底层,其平均厚度为12km。 温度:15~-56 ℃。海拔升高100m,温度降低0.6 ℃。
成云致雨的必要条件(凝结核)
空气作用
没有空气就没有生命 ①空气是生命的支柱,它为人类及动物提供呼吸所
需的要空的气O。2。一般成年人每天吸入大约13kg(10m3)
②提为供植人物类的和光动合物作的用食提物供。CO2,合成碳水化合物,
③大气中的氮通过不同形式的固氮作用以及一系列 复杂的生物化学反应,转变为生命不可缺少的氨 基酸。
硫化氢
硫化氢是一种无机化合物,化学式为H2S。 正常情况下是一种无色、易燃的酸性气体, 浓度低时带恶臭,气味如臭蛋;浓度高时 反而没有气味(因为高浓度的硫化氢可以 麻痹嗅觉神经)。
硫化氢是一种剧毒物质,吸入少量高浓度 硫化氢可于短时间内致命。低浓度的硫化 氢对眼、呼吸系统及中枢神经都有影响。