幾類重要大氣污染事件

1、關(guān)于幾類重要的大氣污染事件第1頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四 1、光化學(xué)煙霧 1.1 光化學(xué)煙霧現(xiàn)象 大氣中碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化物（NOX）等一次污染物在陽(yáng)光照射下，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生二次污染物，這種由參加反應(yīng)的一、二次污染物的混合物（包括氣體污染物和氣溶膠）形成的煙霧污染現(xiàn)象，稱為光化學(xué)煙霧（洛杉磯型煙霧） 。第2頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四第3頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四特征：藍(lán)色煙霧，強(qiáng)氧化性，具有強(qiáng)刺激性，使大氣能見(jiàn)度降低，在白天生成傍晚消失， 高峰在中午。主要污染源：汽車尾氣及石油和煤燃燒廢

2、氣第4頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四形成條件：NOx CHUV淺藍(lán)色混和煙霧O3過(guò)氧酰基硝酸酯 其它主要為過(guò)氧乙酰硝酸酯 醛類、酮類、過(guò)氧化氫等 氮氧化合物； 碳?xì)浠衔铮?有強(qiáng)陽(yáng)光照射。光化學(xué)煙霧形成指標(biāo)：O3、PAN及其他產(chǎn)物。第5頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四光化學(xué)煙霧的危害 1對(duì)人體健康的影響。 對(duì)人眼睛的刺激作用。 對(duì)鼻、咽喉、氣管和肺等呼吸器官的刺激作用 。2對(duì)植物的危害 3降低大氣的能見(jiàn)度 4其他危害 （如建筑物等）第6頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四1.2 光化學(xué)煙霧的控制對(duì)策 控制反應(yīng)活性高的有

3、機(jī)物的排放，改進(jìn)技術(shù)控制汽車尾氣 反應(yīng)活性順序：有內(nèi)雙鍵的烯烴 二烷基或三烷基芳烴和有外雙鍵的烯烴 乙烯 單烷基芳烴 C5以上烷烴 C2-C5 大多數(shù)有機(jī)物與 HO 發(fā)生反應(yīng)，其反應(yīng)速度常數(shù)大體上反映了碳?xì)浠衔锏姆磻?yīng)活性。第7頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四 控制臭氧的濃度 NOX、RH的初始濃度大小，影響O3的生成量和生成速度。 第8頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四 硫酸煙霧型污染最早發(fā)生在英國(guó)倫敦，因此也稱倫敦型煙霧。倫敦大氣污染最早被記載于13世紀(jì)，當(dāng)時(shí)主要是由于石灰生產(chǎn)業(yè)造成的。17世紀(jì)工業(yè)革命后，隨著煤、石油等礦物燃料的大量使用，

4、大氣污染日趨嚴(yán)重。在1952年12月倫敦發(fā)生了有史以來(lái)最嚴(yán)重的煙霧污染，即倫敦?zé)熿F事件。這次事件持續(xù)了4天，導(dǎo)致大約4700人死亡以及難以估量的損失。2、硫酸煙霧型污染第9頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四第10頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四2.1 概念 由于燃煤而排放出來(lái)的SO2，顆粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸鹽顆粒物所造成的大氣污染現(xiàn)象，稱硫酸煙霧。從概念可以得出： 直接原因：燃煤； 形成煙霧的污染物：SO2、顆粒物、硫酸鹽顆粒物。第11頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四2.2 形成的氣象條件 冬季 氣溫較低

5、濕度較高 日光較弱2.3 特征 黃色、還原煙霧第12頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四2.4 形成機(jī)制 在硫酸煙霧的形成過(guò)程中，主要涉及到的化學(xué)反應(yīng)就是SO2的氧化反應(yīng)。SO2轉(zhuǎn)化為SO3的氧化反應(yīng)主要靠霧滴中錳、鐵、氨的催化作用加速完成。當(dāng)然SO2的氧化速率還會(huì)受到其他污染物、溫度以及光強(qiáng)等的影響。第13頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四光化學(xué)煙霧（洛杉磯）與硫酸型煙霧（倫敦）的比較第14頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四3、 酸性降水 酸性降水是指通過(guò)降水，如雨、雪、霧、冰雹等將大氣中的酸性物質(zhì)遷移到地面的過(guò)程。最常見(jiàn)

6、的就是酸雨，稱濕沉降。 第15頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四3.1 降水的pH背景值未被污染的大氣中：雨水的pH值約為5.6降水的pH背景值內(nèi)陸5.0，海洋4.7為酸雨第16頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四3.2 酸雨的形成 SO2的反應(yīng) 氣相反應(yīng)： 液相反應(yīng)： 第17頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四 NO的反應(yīng)：第18頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四3.3 酸雨的主要化學(xué)組成 SO42- 、NO3-、Cl-、 NH4+、 Ca2+、 H+、Na+、K+、Mg2+ 、HCO3- 其中起主要

7、作用的是SO42-，其次是NO3-和Cl-，我國(guó)的酸雨主要是硫酸型的。 大氣顆粒物中的Fe、Mn、V等元素是催化劑，光化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物 O3、H2O2 是SO2的氧化劑。 第19頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四 CaO、CaCO3、NH3 是酸性降水的具有“緩沖作用”的物質(zhì)， 其中降水中的Ca2+提供了相對(duì)大的中和能力，NH4+的分布與土壤的性質(zhì)有關(guān)，北方堿性土壤地區(qū)降雨中NH4+含量相對(duì)高一些。 降水中有毒金屬元素也已引起人們的關(guān)注，金屬元素的濕沉降明顯受到人為活動(dòng)的影響。第20頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四 3.4 影響酸雨形成的因素 酸

8、性污染物的排放第21頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四 大氣中的NH3 大氣中的NH3與H2SO4氣溶膠形成中性的NH4HSO4，它降低了雨水的酸度，從而抑制了酸雨的形成。 酸雨嚴(yán)重的地區(qū)正是酸性氣體排放量大且大氣中NH3含量少的地區(qū)。第22頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四大氣中的NH3的來(lái)源： 有機(jī)物的分解，含氮肥料的揮發(fā)。土壤中NH3的揮發(fā)隨土壤pH值的上升而增大，北方土壤pH值在7- 8之間，南方土壤pH值5-6。第23頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四 顆粒物的酸度及其緩沖能力 大氣顆粒物組成復(fù)雜，主要來(lái)源于揚(yáng)塵

9、，其化學(xué)組成與土壤相同，此外還有礦物燃料燃燒形成的飛塵。 金 屬 催化SO2氧化 顆粒物 酸性物 貢獻(xiàn)酸雨 堿性物 中和酸起緩沖作用第24頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四 天氣形勢(shì)的影響 重慶、貴陽(yáng)為強(qiáng)酸性降雨區(qū)第25頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四3.5 酸雨的危害1）使水體、土壤嚴(yán)重酸化，魚(yú)類、農(nóng)作物受到影響。當(dāng)pH4.8，魚(yú)類就會(huì)死亡。2）破壞森林、植物的生長(zhǎng)。3）使建筑物、材料、金屬制品被腐蝕。第26頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四4、溫室氣體和溫室效應(yīng)地球的熱平衡 輻射到地球上的太陽(yáng)能約有 50在達(dá)到地面前

10、被大氣反射或被大氣吸收后再輻射回空間；其余50直接由云、大氣或顆粒物散射到地面。到達(dá)地表的太陽(yáng)能被地球吸收，部分從地表反射回空間，部分通過(guò)紅外輻射返回空間，從而維持地球的熱平衡。第27頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四第28頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四第29頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四5.1 溫室效應(yīng) 由于人類能源消耗、森林破壞致使大氣中CO2等溫室氣體濃度增加，阻止地球熱量的散失，使地球發(fā)生可感覺(jué)到的氣溫升高，這就是有名的“溫室效應(yīng)”。第30頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四 大氣中的

11、CO2、CH4等氣體可以強(qiáng)烈地吸收波長(zhǎng)1200-1630 nm的紅外輻射，因而它在大氣中的存在對(duì)截留紅外輻射能量影響較大。這些氣體如同溫室的玻璃一樣，它允許來(lái)自太陽(yáng)的可見(jiàn)光到達(dá)地面，但阻止地面重新輻射出來(lái)的紅外光返回外空間，因此，這些溫室氣體起到了單向過(guò)濾作用，吸收了地面輻射出來(lái)的紅外光，把能量截留在大氣之中，從而使大氣溫度升高，這種現(xiàn)象稱為溫室效應(yīng)。 第31頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四5.2 溫室氣體第32頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四5.3 溫室效應(yīng)的影響和危害 變暖 氣候變暖對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響 氣候變暖對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響 冰川消退 海

12、平面上升 荒漠化第33頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四5.4 治理措施 （1）節(jié)約能源，減少使用化石燃料。（2）限制并逐步停止氟氯烴的生產(chǎn)和使用。（3）大力植樹(shù)造林，嚴(yán)禁亂砍濫伐森林等。（4）通過(guò)國(guó)際性的協(xié)議、條約，加強(qiáng)溫室氣 體排放的控制。第34頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四6、臭氧層破壞 臭氧層存在于對(duì)流層上面，距地面2025 km的平流層中。 平流層臭氧占大氣總臭氧的91%，但濃度最大處按體積計(jì)也不過(guò)十萬(wàn)分之一，若把擴(kuò)散的臭氧層集中成一個(gè)包圍地球，并處于海平面壓力的純臭氧氣體薄殼層，其只有大約3mm厚。 臭氧層吸收 99% 以上來(lái)自太

13、陽(yáng)的紫外輻射，從而保護(hù)地球生物不受其傷害，維持地球的生態(tài)平衡。 第35頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四第36頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四 臭氧的消耗： （光解） （O3真正被消除的反應(yīng)） 當(dāng)水蒸氣、氮氧化物、氟氯烴等進(jìn)入平流層后加速 O3 的消耗，起到催化的作用。第37頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四2）臭氧層破壞的現(xiàn)狀南極臭氧洞的形成北極上空臭氧逐年減少臭氧層破壞已從兩極向中緯度地區(qū)擴(kuò)散第38頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四第39頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)53分，星期四2. 南極“臭氧洞”成因大量氟氯烴化合物的使用和排放，是造成臭氧層破壞的主要原因。氯代氟烴（chlorofluorocarbon CFCs，又稱氟利昂） 和溴代氟烴（哈龍）的破壞作用最大。 第40頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，1