第二章大气环境化学优秀课件
烃;氟氯烃类
1、含硫化合物
H2S、SO2、SO3、H2SO4、SO32-、SO42-、COS(氧 硫化碳)、CS2(二硫化碳)(CH3)2S(二甲基 硫)等
(1)二氧化硫 (sulfur dioxide, SO2) I. 危害:刺激性气体;植物危害;酸雨 II. 来源:煤的燃烧60%、石油燃烧和炼制30%; III. 消除:转化为硫酸或硫酸盐50%、干湿沉降去除50% IV. 浓度特征:大气本底浓度:0.2-10µL/m3; 停留时间<3-
二、大气层结构
A、对流层 troposphere
高度、温度、对流、密度、3/4总质量 1)摩擦层、边界层、低层大气(1-2km)、
污染物集中 2)自由大气层(海拔高度大于1-2km以上
的对流层):雨、雪等自然现象 3)对流层顶层(对流层顶部):水分子会
迅速形成冰,从而阻止其进入平流层, 避免了大气氢的损失。
❖ 根据烃类化合物在光化学反应过程中活性的大小 ,把烃类化合物区分为甲烷(CH4)和非甲烷烃 (NMHC)两类。
①甲烷
❖ 甲烷是无色气体、性质稳定。它在大气中的浓度 仅次于二氧化碳,大气中的碳氢化合物有80~ 85%是甲烷。甲烷是一种重要的温室气体。
❖(a)大气中CH4 的来源
B、平流层 stratosphere
臭氧层 吸收紫外线
C、中间层 mesosphere
较稀薄 对流非常激烈
D、热层(电离层)thermosphere
高度电离,电离层,稀薄
F、逸散层(逃逸层)exosphere
向宇宙太空逃逸
三、大气中的主要污染物 main pollutants in the atmosphere
6.5天;城市地区浓度变化很大,影响因素主要有污染 源强度及气象条件等
(2)硫化氢
2、含氮化合物
NO、NO2、N2O、N2O5、NH3、NO3-、NO2-、NH4化合物;主要来
源于天然源、即由土壤中硝酸盐经过细菌的脱氮作用而产生
❖
N O由于在低层大气中非常稳定,是停留时间最长的氮的化合
第二章大气环境化学
要求
❖ 了解大气层的结构,大气中的主要污染物及其迁 移,理解光化学反应基础,了解重要的大气污染 化学问题及其形成机制;
❖ 理解大气垂直递减率及逆温基本概念,理解并掌 握重要的光化学反应,特别是重要污染物参与光 化学烟雾和硫酸型烟雾的形成过程和机理。同时 理解酸雨、温室效应以及臭氧层破坏等全球性环 境问题。
CO的主要危害在于能参与光化学烟雾的形成
空气中存在的CO也可以导致臭氧积累
CO本身是一种温室气体,还可通过消耗HO自由基 使甲烷(也是一种温室气体)积累。
❖碳氢化合物(HC)
❖ 碳氢化合物是大气中的重要污染物。大气中以气 态形式存在的碳氢化合物的碳原子数主要在1- 10 之间,包括可挥发性的所有烃类。它们是形 成光化学烟雾的主要参与者。其他碳氢化合物大 部分以气溶胶形式存在于大气中。
进入到大气中的某种物质含量超过了正常水平而 对人类和环境产生不良影响时,该物质便就是 大气污染物。
按物理状态可分为:气态污染物、颗粒物 按形成过程可分为:一次污染物、二次污染物
(?) 按化学组成可分为:含硫化合物、含氮化合物、
含碳化合物、含卤素化合物
三、大气中的主要污染物 :(自学)
按照化学组成可以分为: 1、含硫化合物sulfur containing compounds 危害;来源与消除;浓度特征; 2、含氮化合物nitrogen containing compounds 来源与消除;燃烧过程中形成机理;环境浓度;危害 3、含碳化合物carbon containing compounds CO: 来源;去除;停留时间与浓度分布;危害 CO2: 来源; 环境浓度;危害 碳氢化合物:甲烷;非甲烷烃 4、含卤素化合物:halogen containing compounds卤代
温(大于2100℃)条件下氧化生成氮氧化物。其机理为链反应机制。
影响因素为燃烧温度和空燃比等(参见p30图2-10)
❖ 氮氧化物的环境浓度: ❖ 氮氧化物的危害:呼吸道刺激;植物毒性;大气光化学污染
3、含碳化合物
CO、CO2、CHx、含氧烃等 来源:海洋中生物作用、植物叶绿素的分解、森林
中CO2的放出,人为活动:含碳燃料燃烧不完全燃 烧(CO)、CO2温室效应 CO的性质、来源、去除(与HO自由基反应可去除 大气中约50%的CO)、危害?
按照停留时间的长短,大气组分(体积百分比volume percent) 可分为三类:
(1)准永久气体:N2、Ar、Ne、Kr、Xe。 (2)可变组分:CO2、CH4、H2、N2O、O3、O2 (3)强可变组分:H2O、CO、NO、NH3、SO2、碳氢化合物(HC)、颗粒物
、H2S。对流层清洁大气的组成见表2-1
main pollutants in the atmosphere
一、大气的主要成分
Main composition in atmosphere
❖ The atmosphere is a thin blanket of gas that envelops the earth.
主要由氮气(78.08%)、氧气(20.95%)、二氧化碳(0.0314%)和氩 (0.934%)等几种惰性气体组成,约占大气总量的99.9%以上。
第一节 大气的组成及其主要污染物 Atmospheric composition and main
pollutants
一、大气的主要成分
Main composition in atmosphere
二、大气层的结构
Stratification of the atmosphere
三、大气中的主要污染物
2
物,一般认为没有明显的污染效应
❖ 主要讨论氧化氮NO和二氧化氮NO2,用NOx表示。
❖
NOx的来源与消除: 汽车流动源2/3;固定源1/3。 NO:90%、NO :0.52
10%。最终转化为硝酸和硝酸盐颗粒经干沉降和湿沉
降去除
❖ 燃料燃烧过程中氮氧化物的形成机理及影响因素:
含氮化合物在燃烧过程中氧化生成氮氧化物;燃烧过程中空气中的氮气在高