环境学概论第二章大气环境课件.ppt

1、2022-11-22环境学概论第二章大气环境环境学概论第二章大气环境学概论第二章大气环境环境环境学概论第二章大气环境第二章第二章大气环大气环境境环境学概论第二章大气环境主要内容主要内容第一节：大气的组成和结构第一节：大气的组成和结构第二节：大气污染和污染物第二节：大气污染和污染物第三节：大气环境中污染物的化学转化第三节：大气环境中污染物的化学转化 第四节：大气中污染物的扩散第四节：大气中污染物的扩散 第五节：大气污染综合防治与管理第五节：大气污染综合防治与管理 录相教学：人类活动对大气圈的影响录相教学：人类活动对大气圈的影响环境学概论第二章大气环境1 1大气的结构和组大气的结构和组成成1、N2

2、、O2等气体等气体3、冰晶和固体微粒、冰晶和固体微粒（如尘埃、花粉）（如尘埃、花粉）2、水滴、水滴（如云滴、雾滴）（如云滴、雾滴）除去水汽和杂除去水汽和杂质的空气称为干质的空气称为干洁空气洁空气问题问题1 1：大气的垂直分层结构？：大气的垂直分层结构？问题问题3 3：大气由哪几个组份组成？干洁空气指什么？：大气由哪几个组份组成？干洁空气指什么？问题问题2 2：大气环境问题主要集中在：大气环境问题主要集中在 层？层？对对流流环境学概论第二章大气环境二氧化碳：二氧化碳：来源：呼吸作用，有机体的燃烧与分解。来源：呼吸作用，有机体的燃烧与分解。现状：在大气中的含量有增加的趋势。现状：在大气中的含量有增

3、加的趋势。影响：强烈吸收地面的长波辐射，影响：强烈吸收地面的长波辐射，引起温室效应的加剧。引起温室效应的加剧。臭氧：臭氧：来源：高空通过光化作用，低空通过闪电来源：高空通过光化作用，低空通过闪电 或有机物氧化及高空传输。或有机物氧化及高空传输。作用：能大量吸收太阳紫外线，使地面生作用：能大量吸收太阳紫外线，使地面生 物免受过量紫外线的灼伤。物免受过量紫外线的灼伤。分布：自然大气中含量很少。随高度分布分布：自然大气中含量很少。随高度分布 不均匀，也随纬度和时间而异。不均匀，也随纬度和时间而异。水汽：水汽：来源：海洋和地面蒸发与植物蒸腾。来源：海洋和地面蒸发与植物蒸腾。分布：随时间、地点变化很大。

4、在铅直分布：随时间、地点变化很大。在铅直 方向，一般随高度增加而减少。方向，一般随高度增加而减少。影响：形成云、雾、雨、雪等大气现象。影响：形成云、雾、雨、雪等大气现象。对生物的生长和发育有重要影响。对生物的生长和发育有重要影响。微粒：微粒：种类：固体微粒与液体微粒。种类：固体微粒与液体微粒。影响：影响太阳辐射传输，使能见度影响：影响太阳辐射传输，使能见度 变低，有的能起凝结核的作用。变低，有的能起凝结核的作用。与环境问题有关的大气成份与环境问题有关的大气成份环境学概论第二章大气环境2 2大气污染和污染物大气污染和污染物 大气污染：是指大气中某些物质的含量远远超过大气污染：是指大气中某些物质的

5、含量远远超过了了 大气自净能力，以至对大气自净能力，以至对人体人体、生态生态、材材料料 造成造成危害危害的现象的现象。(图1 2 3)污染源：即造成环境污染的发生源。一般指向环污染源：即造成环境污染的发生源。一般指向环境境 排放有害物质或对环境产生有害影响的排放有害物质或对环境产生有害影响的场场 所、设备和装置等。所、设备和装置等。大气污染源：指向大气中排放污染物质的发生源。大气污染源：指向大气中排放污染物质的发生源。环境学概论第二章大气环境 火山喷发火山喷发 燃料燃烧燃料燃烧 森林火灾森林火灾 工业生产过工业生产过程程天然污染源天然污染源 自然尘自然尘 人为污染源人为污染源 交通运输过交通运

6、输过程程 森林植被释放森林植被释放 农业活动排农业活动排放放 海浪飞沫海浪飞沫 固定污染源固定污染源 按污染源存在形式按污染源存在形式 流动污染源流动污染源 无组织排放源无组织排放源按照污染物质的来源按照污染物质的来源环境学概论第二章大气环境 点源点源 按污染源排放的形式按污染源排放的形式 线源线源 面源面源 体源体源 连续源连续源 按污染源排放时间按污染源排放时间 间断源间断源 瞬时源瞬时源按污染源排放点高度按污染源排放点高度 地面源地面源 高架源高架源环境学概论第二章大气环境*按污染物存在的按污染物存在的 颗粒物质颗粒物质（粉尘、雾尘、烟尘、煤尘粉尘、雾尘、烟尘、煤尘）物理形态物理形态 气

7、态物质气态物质（硫化物、氮氧化物等硫化物、氮氧化物等）*按污染按污染物形成过物形成过程程 直接从污染源排放的污染物质。直接从污染源排放的污染物质。分为反应物和非反应物。分为反应物和非反应物。一次污染物一次污染物在大气中经化学反应在大气中经化学反应或光化学反应形成的与或光化学反应形成的与 一次污染一次污染物物理化学性质完全不同的新的污物物理化学性质完全不同的新的污染物质，其毒性比一次污染物更强。染物质，其毒性比一次污染物更强。二次污染物二次污染物一次污染物一次污染物定义定义 P17分类分类环境学概论第二章大气环境气溶胶状污染物气溶胶状污染物 气态污染物气态污染物 P21环境学概论第二章大气环境环

8、境学概论第二章大气环境根据污染物的性质划分根据污染物的性质划分 环境学概论第二章大气环境根据燃料性质和大气污染物的组成划分根据燃料性质和大气污染物的组成划分 P26 环境学概论第二章大气环境3 3大气环境中污染物的化学转大气环境中污染物的化学转化化环境学概论第二章大气环境SOSO2 2 SO SO3 3 H H2 2SOSO4 4 (H (H2 2SOSO4 4)m(H)m(H2 2O)nO)n直接光氧化直接光氧化 光化学氧化光化学氧化 间接光氧化间接光氧化 催化氧化催化氧化SOSO2 2的氧化作用的氧化作用SOSO2 2 SO SO3 3环境学概论第二章大气环境NO NO2 HNO3 或或(

9、MNO3)m(H2O)n缓缓慢慢SO2的间接光化学氧化的间接光化学氧化 P29.SO2的直接光化学氧化的直接光化学氧化 P28NO NO2环境学概论第二章大气环境 在大气中无其它反应干预下，在大气中无其它反应干预下，O O3 3的浓度取决于的浓度取决于 ；低层大气压中低层大气压中O O3 3增加的前提是增加的前提是NO NONO NO2 2.光解光解 NO2 +hv(290430nm)NO+O*O*+O2+M O3+M(对流层中对流层中O3O3的唯一人为源）的唯一人为源）O3+NO NO2+O2环境学概论第二章大气环境*光化学烟雾：光化学烟雾：指含有指含有氮氧化物和烃类氮氧化物和烃类的大气的大

10、气,在在阳阳 光中光中紫外线紫外线的照射下发生反应所产生的的照射下发生反应所产生的产产物物 及反应物的混合物及反应物的混合物被称为光化学烟雾被称为光化学烟雾.(.(图图)特征：烟雾呈蓝色特征：烟雾呈蓝色,具有强氧化性具有强氧化性,刺激人们眼睛刺激人们眼睛,伤害植物叶子伤害植物叶子,能使橡胶开裂能使橡胶开裂,并使大气能见并使大气能见 度降低。度降低。环境学概论第二章大气环境 碳氢化合物的氧化生成了活性自由基碳氢化合物的氧化生成了活性自由基 过氧自由基引起过氧自由基引起NO向向NO2转化，并导致含转化，并导致含N 的二次污染物的生成的二次污染物的生成 NO2的光解导致了的光解导致了O3的生成的生成

11、环境学概论第二章大气环境形成机制：形成机制：(P35)B BNONO向向NO2NO2转化是产生转化是产生“光化学烟雾光化学烟雾”的的关健关健C C碳氢化合物是产生碳氢化合物是产生“光化学烟雾光化学烟雾”的的主要成分主要成分A ANONO2 2的光解是的光解是“光化学烟雾光化学烟雾”形成的形成的开始开始光化学烟雾的形成过程是由一系列光化学烟雾的形成过程是由一系列复杂的链式反应复杂的链式反应组成的，组成的，是以是以NONO2 2光解生成光解生成O O的反应为引发的反应为引发，导致了，导致了O O3 3的生成；的生成；碳氢化合物碳氢化合物的存在的存在打破了打破了NONO2 2的光解循环的光解循环，生

12、成了重要的自由基，生成了重要的自由基(HO(HO2 2和和RORO2 2)，促使促使NONO向向NONO2 2快速转化；快速转化；NONO2 2继续光解产生继续光解产生O O3 3，同时在转化过程中，同时在转化过程中产生的自由基又继续参与反应生成更多的自由基。如此循环产生的自由基又继续参与反应生成更多的自由基。如此循环直到直到NONO或碳氢化合物消失或碳氢化合物消失为止。所产生的醛类、为止。所产生的醛类、O O3 3、PANPAN等二次污染等二次污染物是物是最终产物最终产物。环境学概论第二章大气环境 环境学概论第二章大气环境A A 危害健康危害健康 刺激眼睛和呼吸道粘膜刺激眼睛和呼吸道粘膜 使

13、哮喘病增多使哮喘病增多 引起潜在性的全身影响引起潜在性的全身影响 D D 损害有机物质损害有机物质B B 降低能见度降低能见度 E E 毁坏植物毁坏植物环境学概论第二章大气环境4 4大气中污染物的扩散大气中污染物的扩散Diffusion of atmospheric pollution(地理因地理因素素)环境学概论第二章大气环境环境学概论第二章大气环境环境学概论第二章大气环境环境学概论第二章大气环境环境学概论第二章大气环境环境学概论第二章大气环境环境学概论第二章大气环境环境学概论第二章大气环境环境学概论第二章大气环境环境学概论第二章大气环境环境学概论第二章大气环境环境学概论第二章大气环境补充：

14、大气中污染物的扩散模式补充：大气中污染物的扩散模式环境学概论第二章大气环境环境学概论第二章大气环境环境学概论第二章大气环境1、大气污染对人体健康的危害、大气污染对人体健康的危害(表表)大气污染物侵入人体主要有三条渠道：大气污染物侵入人体主要有三条渠道：a a、呼吸道吸入；、呼吸道吸入；b b、随食物和饮水摄入；、随食物和饮水摄入；c c、体表接触侵入、体表接触侵入3、大气污染对材料的危害、大气污染对材料的危害2、大气污染对植物的危害、大气污染对植物的危害4、大气污染对大气环境的影响、大气污染对大气环境的影响污染物对健康的影响随污染物对健康的影响随污染物质强度污染物质强度、感染时间感染时间以及以

15、及人体健康状况人体健康状况而异。而异。环境学概论第二章大气环境主要是由于人造板、内墙涂料、木器涂料、胶粘剂、地毯、主要是由于人造板、内墙涂料、木器涂料、胶粘剂、地毯、壁纸、家具、地板革和建筑材料等及不健康的生活习惯引起。壁纸、家具、地板革和建筑材料等及不健康的生活习惯引起。芳香芳香“杀手杀手”苯苯游离游离“杀手杀手”甲醛甲醛无孔不入的氡无孔不入的氡增加室内换气频度增加室内换气频度正确使用家庭化学剂正确使用家庭化学剂室内拒绝吸烟室内拒绝吸烟增加户外活动时间增加户外活动时间讲究厨房内空气卫生讲究厨房内空气卫生室内摆放花卉植物室内摆放花卉植物环境学概论第二章大气环境名名 称称对对 人人 体体 的的

16、影影 响响二氧化硫二氧化硫视程减少，流泪，眼睛有炎症。闻到有异味，胸闷，呼吸道有炎症，视程减少，流泪，眼睛有炎症。闻到有异味，胸闷，呼吸道有炎症，呼吸困难，肺水肿，迅速窒息死亡呼吸困难，肺水肿，迅速窒息死亡硫化氢硫化氢恶臭难闻，恶心、呕吐，影响人体呼吸、血液循环、内分泌、消化和恶臭难闻，恶心、呕吐，影响人体呼吸、血液循环、内分泌、消化和神经系统，昏迷，中毒死亡神经系统，昏迷，中毒死亡氮氧化物氮氧化物闻到有异味，支气管炎、气管炎，肺水肿、肺气肿，呼吸困难，直至死亡闻到有异味，支气管炎、气管炎，肺水肿、肺气肿，呼吸困难，直至死亡粉尘粉尘伤害眼睛，视程减少，慢性气管炎、幼儿气喘病和尘肺，死亡率增加，

17、伤害眼睛，视程减少，慢性气管炎、幼儿气喘病和尘肺，死亡率增加，能见度降低，交通事故增多能见度降低，交通事故增多光化学烟雾光化学烟雾眼睛红痛，视力减弱，头疼、胸痛、全身疼痛，麻痹，肺水肿，严重眼睛红痛，视力减弱，头疼、胸痛、全身疼痛，麻痹，肺水肿，严重的在的在1 1小时内死亡小时内死亡碳氢化合物碳氢化合物皮肤和肝脏损害，致癌死亡皮肤和肝脏损害，致癌死亡一氧化碳一氧化碳头晕、头疼，贫血、心肌损伤，中枢神经麻痹、呼吸困难，严重的在头晕、头疼，贫血、心肌损伤，中枢神经麻痹、呼吸困难，严重的在1 1小时内死亡小时内死亡氟和氟化氢氟和氟化氢强烈刺激眼睛、鼻腔和呼吸道，引起气管炎，肺水肿、氟骨症和斑釉齿，强

18、烈刺激眼睛、鼻腔和呼吸道，引起气管炎，肺水肿、氟骨症和斑釉齿，氯气和氯化氯气和氯化氢氢刺激眼睛、上呼吸道，严重时引起中毒性肺水肿刺激眼睛、上呼吸道，严重时引起中毒性肺水肿铅铅神经衰弱，腹部不适，便泌、贫血，记忆力低下神经衰弱，腹部不适，便泌、贫血，记忆力低下几种大气污染物对人体的危害几种大气污染物对人体的危害 环境学概论第二章大气环境5 5大气污染的综合防治与管理大气污染的综合防治与管理 环境学概论第二章大气环境类型类型结构形式结构形式处理粒处理粒度（度（km）压压 力力 降降*(mmH2O)除尘效除尘效率（）率（）设备设备费用费用程度程度运转运转费用费用程度程度用用 途途重力除重力除尘尘沉降

19、式沉降式50-100010-1540-60小小小小预预除除尘尘惯性力惯性力除尘除尘烟囱式烟囱式1010030-7050-70小小小小离心力离心力除尘除尘旋风式旋风式310050-15085-95中中中中锅炉锅炉烟气烟气湿式湿式除尘除尘文丘里式文丘里式0.1100300-100080-95中中大大深深度度除除尘尘过滤除过滤除尘尘袋式袋式0.120100-20090-99中以中以上上中以中以上上电电 除尘除尘0.052010-2095-99.9大大小小-大大环境学概论第二章大气环境环境学概论第二章大气环境环境学概论第二章大气环境环境学概论第二章大气环境环境学概论第二章大气环境(2)QG-型型100

20、PM10切割器切割器(1)QG-100型型TSP切割器切割器切割粒径：切割粒径：100m；采气流量：采气流量：100L/min工作原理：略工作原理：略 采样时间：采样时间：60min切割粒径：切割粒径：10m；采气流量：采气流量：100L/min工作原理：工作原理：略略 采样时间：采样时间：60min测定方法：重量法测定方法：重量法W W阻留在滤膜上的阻留在滤膜上的TSPTSP重量重量(mg)(mg)QnQn标准状况下的采样流量标准状况下的采样流量 t t时时间间Q1Q1现场采样流量现场采样流量P1P1采样时大气压力采样时大气压力(KPa)(KPa)P2P2采样器现场校准时大气压力采样器现场校准时大气压力(KPa)(KPa)T1T1采样时大气温度采样时大气温度(K)(K)T2T2采样器现场校准时大气采样器现场校准时大气(K)(K)2022-11-22环境学概论第二章大气环境