大氣環(huán)境化學(xué)精編.ppt

1、大氣環(huán)境化學(xué)基礎(chǔ)大氣環(huán)境化學(xué)基礎(chǔ)：n1、大氣環(huán)境化學(xué)的特點(diǎn)、大氣環(huán)境化學(xué)的特點(diǎn)n2、大氣中準(zhǔn)永久性、可變組分及強(qiáng)可變組分、大氣中準(zhǔn)永久性、可變組分及強(qiáng)可變組分n3、大氣中污染物的遷移方式及影響因素、大氣中污染物的遷移方式及影響因素n4、大氣中的主要污染物、大氣中的主要污染物n5、大氣的對(duì)流層和平流層、大氣的對(duì)流層和平流層n6、大氣光化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)、大氣光化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)n7、大氣污染物中重要吸光物質(zhì)的光化學(xué)反應(yīng)、大氣污染物中重要吸光物質(zhì)的光化學(xué)反應(yīng)n8、大氣自由基及自由基的源與匯、大氣自由基及自由基的源與匯大氣氣溶膠基礎(chǔ)：n大氣氣溶膠的組成、危害大氣氣溶膠的組成、危害n幾種主要的氣溶膠幾種主要的氣溶

2、膠n典型的氣溶膠污染現(xiàn)象典型的氣溶膠污染現(xiàn)象光化學(xué)煙霧形成的機(jī)理光化學(xué)煙霧形成的機(jī)理自由基在光化學(xué)煙霧中所起的作用自由基在光化學(xué)煙霧中所起的作用光化學(xué)煙霧的鏈的引發(fā)光化學(xué)煙霧的鏈的引發(fā)n硫酸型煙霧硫酸型煙霧大氣中大氣中so2的主要氧化途徑的主要氧化途徑酸雨的形成酸雨的形成n空氣中懸浮顆粒物的分類空氣中懸浮顆粒物的分類大氣環(huán)境化學(xué)特點(diǎn)1）大氣是氧化性介質(zhì)2）大氣是非均相體系3）大氣是非平衡體系，化學(xué)反應(yīng)速度是關(guān)鍵4）太陽(yáng)輻射很重要，光化學(xué)體系5）化學(xué)過程與物理、生物等過程密切相聯(lián)6）大氣中各物質(zhì)相互關(guān)聯(lián)7）需要痕量分析技術(shù)對(duì)流層中主要的大氣污染物對(duì)流層中主要的大氣污染物 分類分類 大氣污染物大氣

3、污染物含硫化合物含硫化合物 soso2 2，soso3 3, h, h2 2soso4 4, h, h2 2s, s, 硫醇等硫醇等含氮化合物含氮化合物 nono，nono2 2，nhnh3 3等等臭氧和過氧化物臭氧和過氧化物 o o3 3，過氧化物等，過氧化物等鹵素及鹵化物鹵素及鹵化物 clcl2 2，hclhcl，hfhf，氟里昂等，氟里昂等碳的氧化物碳的氧化物 coco，coco2 2有機(jī)物有機(jī)物 烴，甲醛、有機(jī)酸、焦油等烴，甲醛、有機(jī)酸、焦油等顆粒物及氣溶膠顆粒物及氣溶膠 碳粒碳粒, pbo2, , pbo2, 金屬塵粒金屬塵粒, , 飛灰飛灰2.1 大氣中污染物的遷移n大氣中污染物的

4、遷移主要指污染物由于空污染物由于空氣的運(yùn)動(dòng)氣的運(yùn)動(dòng)使其傳輸和分散傳輸和分散的過程；遷移過程可使污染物濃度降低；大氣圈中空氣的運(yùn)動(dòng)主要由溫度差異引起q2.1.1 2.1.1 大氣溫度層結(jié)大氣溫度層結(jié) 靜大氣的溫度和密度在垂直方向垂直方向上的分布，稱為大氣溫度層結(jié)和大氣密度層結(jié)。1）對(duì)流層）對(duì)流層 （troposphere） 最靠近地面的大氣層，厚度約最靠近地面的大氣層，厚度約12km，存在存在著強(qiáng)烈的垂直對(duì)流作用著強(qiáng)烈的垂直對(duì)流作用大氣污染通常指這一層大氣污染通常指這一層靠地面靠地面2km2km范圍范圍對(duì)流層內(nèi)溫度隨高度增加而下對(duì)流層內(nèi)溫度隨高度增加而下降，大約平均達(dá)降，大約平均達(dá)65km2）平

5、流層）平流層 （stratosphere） 平流層位于對(duì)流層之上，其高度約在平流層位于對(duì)流層之上，其高度約在1755km之間，之間，也稱同溫層也稱同溫層在在25km25km以下有一很明顯的溫度穩(wěn)定區(qū)，以下有一很明顯的溫度穩(wěn)定區(qū)，在在151535km35km高度范圍內(nèi)存在一臭氧層高度范圍內(nèi)存在一臭氧層，其濃度在，其濃度在25km25km處達(dá)到最大處達(dá)到最大. . 從從25km25km開始隨高度增加而溫度上升開始隨高度增加而溫度上升，其原，其原因是地表輻射影響減少以及氧和臭氧對(duì)太陽(yáng)輻射吸收加因是地表輻射影響減少以及氧和臭氧對(duì)太陽(yáng)輻射吸收加熱，熱，這種溫度結(jié)構(gòu)（上熱下冷）抑制大氣垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)，這種溫

6、度結(jié)構(gòu)（上熱下冷）抑制大氣垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)，而主要作水平方向運(yùn)動(dòng)而主要作水平方向運(yùn)動(dòng)v空氣的機(jī)械運(yùn)動(dòng)風(fēng)和湍流空氣的機(jī)械運(yùn)動(dòng)風(fēng)和湍流 風(fēng)使污染物向下風(fēng)方向擴(kuò)散； 湍流使污染物向各方向擴(kuò)散； 濃度梯度使污染物發(fā)生質(zhì)量擴(kuò)散。v天氣形勢(shì)和地理地勢(shì)天氣形勢(shì)和地理地勢(shì)v污染源本身的特性污染源本身的特性2.1.2 影響大氣污染物遷移的因素2.2 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化準(zhǔn)永久性組分：n2、o2、ar等，停留時(shí)間長(zhǎng)，在全球分部均勻，受人類活動(dòng)影響??；可變組分：co2、ch4、 n2o等，受人類活動(dòng)的影響較大，會(huì)產(chǎn)生一系列的氣候和環(huán)境效應(yīng)；強(qiáng)可變組分：h2o、co、nox、sox等，停留時(shí)間很短，受人為源的影響敏感，參與

7、大氣化學(xué)過程，有地區(qū)分部n光化學(xué)反應(yīng)過程：分子、原子、自由基或離子吸收光子而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。n“初級(jí)過程初級(jí)過程”（primary photochemical reaction/process-引發(fā)的光化學(xué)反引發(fā)的光化學(xué)反應(yīng)的能量直接來自光能應(yīng)的能量直接來自光能） “次級(jí)過程次級(jí)過程”（secondary photochemical reaction/process-由初級(jí)光化學(xué)產(chǎn)物發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)由初級(jí)光化學(xué)產(chǎn)物發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)）。n光物理過程n光化學(xué)過程n根據(jù)光化學(xué)第一定律，發(fā)生光離解反應(yīng)必須滿足以下條件：光子的能量大于化學(xué)鍵光子的能量大于化學(xué)鍵；分子對(duì)某特定波長(zhǎng)的光要有特征吸收分子對(duì)某特定波

8、長(zhǎng)的光要有特征吸收光譜光譜。v由光量子能量與化學(xué)鍵的對(duì)應(yīng)關(guān)系可知： 通?；瘜W(xué)鍵的鍵能大于167.4kj/mol，所以波長(zhǎng)大于700nm的光就不能引起光化學(xué)電離。n對(duì)流層中重要的吸光物質(zhì)重要的吸光物質(zhì)是o o2 2、 o o3 3、 氮氮氧化物、氧化物、soso2 2、 甲醛甲醛等，還有一些天然天然的有機(jī)化合物。的有機(jī)化合物。n到達(dá)對(duì)流層太陽(yáng)輻射的波長(zhǎng)大于大于290nm290nm；污染大氣中重要的光化學(xué)反應(yīng)n由于高層大氣中的由于高層大氣中的n n2 2、o o2 2特別是平流層中的特別是平流層中的o o3 3對(duì)于對(duì)于290 nm290 nm的光近乎完全吸收，故低的光近乎完全吸收，故低層大氣中的污

9、染物主要吸收層大氣中的污染物主要吸收300300700 700 nm(nm(相當(dāng)于相當(dāng)于398398167 kj/mol)167 kj/mol)的光線的光線o3的光解 noo3 3光解后產(chǎn)生的原子氧和分子氧，是否都為激發(fā)態(tài)光解后產(chǎn)生的原子氧和分子氧，是否都為激發(fā)態(tài)取決于激發(fā)能。取決于激發(fā)能。 o3+h(320nm)o2(1g)+o(1d)o2(1g)和和o(1d)都是激發(fā)態(tài)。都是激發(fā)態(tài)。no3+h(320nm)o2(1g或或1g)+o(3p)no3+h(=440850nm)o2(x3g-)+o(3p)o2(x3g-)和和o(3p)都是基態(tài)都是基態(tài)。so2的光解 nsoso2 2分解成分解成so

10、so和和oo的離解能為的離解能為565 kj/mol565 kj/mol，這相當(dāng)于波，這相當(dāng)于波長(zhǎng)為長(zhǎng)為218 nm218 nm光子的能量，所以在低層大氣中光子的能量，所以在低層大氣中soso2 2不光不光解；解；n但但so2在在240330nm區(qū)域有強(qiáng)吸收：區(qū)域有強(qiáng)吸收：so2+hso2(1a2，1b1)so2(1a2，1b1)是兩種單重激發(fā)態(tài)。是兩種單重激發(fā)態(tài)。n而而so2在在340400nm處有一弱吸收：處有一弱吸收：so2+hso2(3b1)so2(3b1)為三重態(tài)。為三重態(tài)。n因此，因此，對(duì)流層中對(duì)流層中soso2 2的轉(zhuǎn)化去除不是靠光解反應(yīng)。的轉(zhuǎn)化去除不是靠光解反應(yīng)。而所而所形成激

11、發(fā)態(tài)分子的化學(xué)反應(yīng)活性有所提高。形成激發(fā)態(tài)分子的化學(xué)反應(yīng)活性有所提高。no2的光解的光解n二氧化氮是城市大氣中二氧化氮是城市大氣中最重要的最重要的光吸收分子。光吸收分子。n在低層大氣中，它可吸收可見和紫外光。n(no2)420nm的光，發(fā)生光解： no2 + h(420 nm) no+o o + o2 o3 波長(zhǎng)300 nm380 nm時(shí)，其量子產(chǎn)額1；n380 nm時(shí)， 迅速下降；=405 nm時(shí)，=0.36；n當(dāng)420 nm時(shí)，=0，即no2不再發(fā)生光離解。n其原因在于n-o的鍵能是305.4 kj/mol，這相當(dāng)于400 nm左右波長(zhǎng)光子提供的能量；波長(zhǎng)大于400 nm的光子，其能量已不

12、足以使鍵斷裂。問：n根據(jù)光化學(xué)第一定律，發(fā)生光離解反應(yīng)必須滿足什么條件？n為什么波長(zhǎng)大于700nm的光就不能引起光化學(xué)電離？n為什么對(duì)于環(huán)境化學(xué)而言，光化學(xué)過程更為重要？答：答：首先，只有當(dāng)激發(fā)態(tài)分子的能量足夠使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂時(shí)，即光子的能量大于化學(xué)鍵光子的能量大于化學(xué)鍵時(shí)，才能引起光離解；其次，為使分子產(chǎn)生有效的光化學(xué)反應(yīng)，光還必須被所作用的分子吸收，即分子對(duì)某特定波長(zhǎng)的分子對(duì)某特定波長(zhǎng)的光要有特征吸收光譜光要有特征吸收光譜，才能產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)。v由光量子能量與化學(xué)鍵的對(duì)應(yīng)關(guān)系可知： 通?；瘜W(xué)鍵的鍵能大于167.4kj/mol，所以波長(zhǎng)大于700nm的光就不能引起光化學(xué)電離（p20)u光

13、化學(xué)過程揭示了受激態(tài)物種在什么條件下解離解離為新物種為新物種，以及與什么物種反應(yīng)可生成新物種生成新物種，對(duì)于描述大氣污染物在光作用下的轉(zhuǎn)化規(guī)律有重要意義。n大氣中光化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物主要是自由基。大氣中光化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物主要是自由基。由于這些自由基的存在，使大氣中化學(xué)由于這些自由基的存在，使大氣中化學(xué)反應(yīng)活躍，誘發(fā)或參與大量其他反應(yīng)，反應(yīng)活躍，誘發(fā)或參與大量其他反應(yīng)，使一次污染物轉(zhuǎn)化為二次污染物使一次污染物轉(zhuǎn)化為二次污染物。大氣中的自由基及源匯大氣中的自由基及源匯大氣中一些物質(zhì)的光解反應(yīng)產(chǎn)生大量的自由基自由基是大氣中活性最強(qiáng)的物種，氧化性極強(qiáng)大氣中存在的重要自由基包括： ho（氫氧基）、ho2（氫過

14、氧基）、r（烷基）、ro（烷氧基）、ro2（過氧烷基）自由基的形成反應(yīng)自由基的形成反應(yīng)n總的形成式總的形成式：共價(jià)鍵的斷裂形成的：共價(jià)鍵的斷裂形成的 a ：b +hr a.+b. 均裂均裂 a ：b a+ + b- 異裂異裂n自由基反應(yīng)自由基反應(yīng)：自由基存在時(shí)間很短，參加自由基存在時(shí)間很短，參加反應(yīng)時(shí)，一般不分解，常是從一個(gè)分子轉(zhuǎn)移反應(yīng)時(shí)，一般不分解，常是從一個(gè)分子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)分子，自由基常見的反應(yīng)有取代、到另一個(gè)分子，自由基常見的反應(yīng)有取代、加成和分子重排反應(yīng)等加成和分子重排反應(yīng)等。自由基反應(yīng)大都。自由基反應(yīng)大都是連鎖的，也稱自由基連鎖反應(yīng)。是連鎖的，也稱自由基連鎖反應(yīng)。大氣氣溶膠n自然過程

15、和人類活動(dòng)造成不斷有微粒進(jìn)入大氣。大氣中的物理、化學(xué)過程亦會(huì)產(chǎn)生一些微粒。n大量液態(tài)或固態(tài)微粒在大氣中的懸浮膠性大量液態(tài)或固態(tài)微粒在大氣中的懸浮膠性體系稱為大氣氣溶膠體系稱為大氣氣溶膠，而把體系中懸浮的而把體系中懸浮的微粒稱為氣溶膠質(zhì)粒，簡(jiǎn)稱氣溶膠，經(jīng)常微粒稱為氣溶膠質(zhì)粒，簡(jiǎn)稱氣溶膠，經(jīng)常也稱為大氣顆粒物也稱為大氣顆粒物。 一、概念及分類 （一）概念（一）概念 氣溶膠氣溶膠(aerosol)(aerosol)是指以固態(tài)和液是指以固態(tài)和液態(tài)微粒為分散相，以氣體為分散介質(zhì)態(tài)微粒為分散相，以氣體為分散介質(zhì)而形成的穩(wěn)定體系，它是一種不均勻而形成的穩(wěn)定體系，它是一種不均勻的分散體系，的分散體系， 氣溶膠

16、具有膠體的性質(zhì)，對(duì)光線有氣溶膠具有膠體的性質(zhì)，對(duì)光線有散射作用。分散相的粒徑大部分小于散射作用。分散相的粒徑大部分小于1 1微米，它們?cè)跉怏w介質(zhì)中作布朗運(yùn)動(dòng)，微米，它們?cè)跉怏w介質(zhì)中作布朗運(yùn)動(dòng)，不因重力作用而沉降。不因重力作用而沉降。 n固態(tài)氣溶膠固態(tài)氣溶膠：鉛煙、煤煙和飄塵鉛煙、煤煙和飄塵等；n液態(tài)氣溶膠液態(tài)氣溶膠：薄霧：薄霧(mist)(mist)、濃霧、濃霧(fog)(fog)和硫酸霧和硫酸霧等。n 煙霧煙霧(smog)(smog)足固液混合態(tài)氣溶膠。足固液混合態(tài)氣溶膠。（二）分類（一）化學(xué)組成（一）化學(xué)組成 氣溶膠的組成十分復(fù)雜：有的氣溶膠氣溶膠的組成十分復(fù)雜：有的氣溶膠含有四五十種元素

17、，存在形態(tài)有含有四五十種元素，存在形態(tài)有硫酸硫酸鹽鹽、硝酸鹽硝酸鹽、有機(jī)化合物有機(jī)化合物及及多種微量多種微量元素的氧化物及鹽類。元素的氧化物及鹽類。 二、氣溶膠的組成、結(jié)構(gòu)、元素存在形態(tài)與分布（1）硫酸鹽氣溶膠硫酸鹽氣溶膠。 主要來自于主要來自于soso2 2的化學(xué)轉(zhuǎn)化，的化學(xué)轉(zhuǎn)化，soso2 2在大氣在大氣中通過均相反應(yīng)和多相反應(yīng)氧化成中通過均相反應(yīng)和多相反應(yīng)氧化成soso3 3，soso3 3與水蒸氣反應(yīng)生成與水蒸氣反應(yīng)生成h h2 2soso4 4。h h2 2soso4 4的蒸氣的蒸氣壓很低，壓很低，h h2 2soso4 4在所有大氣條件下凝結(jié)，在所有大氣條件下凝結(jié)，形成硫酸或硫酸鹽

18、氣溶膠形成硫酸或硫酸鹽氣溶膠。（三）幾種主要的氣溶膠n（2 2）硝酸鹽氣溶膠硝酸鹽氣溶膠。主要以。主要以nanonano3 3、nhnh4 4nono3 3、noxnox吸附在顆粒物上的形式存在。吸附在顆粒物上的形式存在。n形成機(jī)制有形成機(jī)制有3 3種：種： noxnox氧化為氧化為nono2 2、n n2 2o o3 3、n n2 2o o5 5等；等； 高價(jià)氮氧化物與水蒸氣作用形成高價(jià)氮氧化物與水蒸氣作用形成hnohno3 3和和hnohno2 2類揮發(fā)性酸而存在于氣相中；類揮發(fā)性酸而存在于氣相中； 在氣相反應(yīng)中形成硝酸鹽氣溶膠。在氣相反應(yīng)中形成硝酸鹽氣溶膠。n（3 3）有機(jī)物氣溶膠有機(jī)物

19、氣溶膠。其形成機(jī)制至今還不太。其形成機(jī)制至今還不太清楚，一般認(rèn)為有清楚，一般認(rèn)為有o o3 3- -稀烴，稀烴，o o3 3- -環(huán)稀烴和環(huán)稀烴和hc-hc-自由基等各類反應(yīng)體系。自由基等各類反應(yīng)體系。n氣溶膠的粒徑大小不同，其化學(xué)成分氣溶膠的粒徑大小不同，其化學(xué)成分差別也很大。一般差別也很大。一般sisi、eeee、alal、sese、nana、caca、mgmg、clcl、v v、titi等多存在于粗等多存在于粗粒子中粒子中; ;nbrbr、znzn、sese、nini、cdcd、cucu、pbpb，等多，等多存在于細(xì)粒子中；苯并存在于細(xì)粒子中；苯并(a)(a)芘、六苯并芘、六苯并苯等多環(huán)

20、芳烴大部分集中在粒徑為苯等多環(huán)芳烴大部分集中在粒徑為0.0750.0750.12 0.12 微米的粒子中。微米的粒子中。 （四）氣溶膠中元素存在的形態(tài)和分布n能加速能加速金屬物質(zhì)的腐蝕金屬物質(zhì)的腐蝕。n大氣能見度就可能降低大氣能見度就可能降低，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射能，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射能減少。減少。n顆粒物對(duì)顆粒物對(duì)全球氣候也會(huì)產(chǎn)生一定的影響全球氣候也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。nh h2 2s0s04 4和硫酸鹽，使人感到和硫酸鹽，使人感到呼吸困難。呼吸困難。氣溶膠對(duì)人體健康的影響，主要與其氣溶膠對(duì)人體健康的影響，主要與其粒徑大小粒徑大小、化學(xué)成分化學(xué)成分及其在空氣中的及其在空氣中的停留時(shí)間停留時(shí)間有關(guān)

21、有關(guān):光化學(xué)煙霧的定性的表述n光化學(xué)煙霧是由鏈?zhǔn)椒磻?yīng)形成的，它以光化學(xué)煙霧是由鏈?zhǔn)椒磻?yīng)形成的，它以nono2 2光光解生成原子解生成原子o o的反應(yīng)為引發(fā)的反應(yīng)為引發(fā)；no o的生成導(dǎo)致的生成導(dǎo)致o o3 3的形成，由于的形成，由于chch化合物參與化合物參與這這一鏈反應(yīng)，造成了一鏈反應(yīng)，造成了nono向向nono2 2的轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化，在此轉(zhuǎn)化，在此轉(zhuǎn)化中中ho ho 和和hoho2 2 引起了主要作用，以致基本上引起了主要作用，以致基本上不不需要消耗需要消耗o o3 3能使大氣中的能使大氣中的nono轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為nono2 2；nnono2 2又繼續(xù)光解產(chǎn)生又繼續(xù)光解產(chǎn)生o o3 3，使，使o

22、 o3 3不斷積累；不斷積累；n同時(shí)產(chǎn)生醛類和新的自由基又繼續(xù)與烴類反同時(shí)產(chǎn)生醛類和新的自由基又繼續(xù)與烴類反應(yīng)生成的過氧烷烴硝酸酯等有機(jī)過氧化物和應(yīng)生成的過氧烷烴硝酸酯等有機(jī)過氧化物和更多的自由基更多的自由基n如此循環(huán)反復(fù)，直至如此循環(huán)反復(fù)，直至nono和和chch耗盡為止。耗盡為止。n二氧化硫在大氣中的主要化學(xué)演變過程是二氧化硫在大氣中的主要化學(xué)演變過程是soso2 2被氧化成被氧化成soso3 3，soso3 3被水吸收形成被水吸收形成h h2 2soso4 4，再，再遇遇nhnh4 4+ +形成形成(nh(nh4 4) )2 2soso4 4或其他硫酸鹽，然后以或其他硫酸鹽，然后以微粒微

23、粒( (氣溶膠氣溶膠) )形式參與循環(huán)。形式參與循環(huán)。n在二氧化硫向硫酸及硫酸鹽轉(zhuǎn)化過程中，在二氧化硫向硫酸及硫酸鹽轉(zhuǎn)化過程中，soso2 2soso3 3轉(zhuǎn)化是關(guān)鍵一步。轉(zhuǎn)化是關(guān)鍵一步。其反應(yīng)途徑有：其反應(yīng)途徑有：光化學(xué)氧化、均相氣相氧化、液相氧化、在光化學(xué)氧化、均相氣相氧化、液相氧化、在顆粒物表面上的氧化。顆粒物表面上的氧化。n其主要途徑是其主要途徑是so2的均相氣相氧化和液相氧的均相氣相氧化和液相氧化化。 n大氣顆粒物按其大氣顆粒物按其粒徑粒徑可分為：可分為：總懸浮顆粒物總懸浮顆粒物tsp tsp 其粒徑在其粒徑在100100微米以下，微米以下，多為多為1010微米以下微米以下飄塵飄塵

24、粒徑小于粒徑小于1010微米微米降塵降塵 粒徑大于粒徑大于1010微米微米可吸入粒子可吸入粒子 n大氣顆粒物的三模態(tài)大氣顆粒物的三模態(tài)：愛根核模：愛根核模0.050.05微微米；積聚模米；積聚模0.05d20.05d22微米微米n粗粒子粗粒子主要是土壤及主要是土壤及污染源排放出的塵粒，污染源排放出的塵粒，大多是一次顆粒物。大多是一次顆粒物。這種粗粒子主要是由這種粗粒子主要是由硅、鐵、鋁、鈉、鈣、硅、鐵、鋁、鈉、鈣、鎂鈦等鎂鈦等3030多種元素組多種元素組成；成；n細(xì)粒子細(xì)粒子主要由硫酸鹽、主要由硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、痕量硝酸鹽、銨鹽、痕量金屬和碳黑組成。金屬和碳黑組成。 大氣顆粒物的去除與顆粒

25、物的粒徑、化學(xué)組成及性質(zhì)密切相關(guān)。干沉降干沉降：顆粒物在重力作用下的沉降，或者與其它物體碰撞后發(fā)生的沉降。（斯托克斯定律 ）濕沉降濕沉降：通過降雨降雪等使顆粒物從大氣中去除的過程。它是去除大氣顆粒物和痕量氣態(tài)污染物的有效方法。濕沉降分為雨除和沖濕沉降分為雨除和沖刷兩種刷兩種。大氣顆粒物的去除大氣顆粒物的去除n雨除雨除對(duì)于粒徑小于1微米的顆粒物去除明顯，特別是對(duì)于具有吸濕性和可溶性的顆粒物更明顯。n沖刷沖刷對(duì)粒徑大于4微米的顆粒物去除明顯。n通過濕沉降去除大氣中顆粒物的80%90%，但是無論是雨除還是沖刷對(duì)于粒徑為但是無論是雨除還是沖刷對(duì)于粒徑為2 2微米微米左右的顆粒物沒有明顯去除作用，左右的

26、顆粒物沒有明顯去除作用，它們可以隨氣流飄散，造成大范圍污染。n陳宗良等用多元回歸分析法計(jì)算得到風(fēng)砂、土壤、煤炭燃燒、汽車燃油和二次污染四大污染源對(duì)顆粒物和苯溶物的貢獻(xiàn)及貢獻(xiàn)率。 大氣污染源對(duì)懸浮顆粒物大氣污染源對(duì)懸浮顆粒物tsp和苯溶物和苯溶物bs的貢獻(xiàn)的貢獻(xiàn)城市與區(qū)域大氣復(fù)合污染城市與區(qū)域大氣復(fù)合污染n概念的提出：中國(guó)的城市大氣污染正在由煤煙型煤煙型污染向機(jī)動(dòng)車尾氣型污染過渡污染向機(jī)動(dòng)車尾氣型污染過渡。 n產(chǎn)生的原因：快速的城市化導(dǎo)致大量的污染物集中釋放到大氣，多種污染物均以高濃度同時(shí)存在，多種污染物均以高濃度同時(shí)存在，發(fā)生復(fù)雜的相互作用發(fā)生復(fù)雜的相互作用；n污染的表征：污染現(xiàn)象表現(xiàn)為大氣氧

27、化性增強(qiáng)大氣氧化性增強(qiáng)、大氣能見度顯著下降大氣能見度顯著下降和環(huán)境惡化趨勢(shì)向整個(gè)區(qū)域環(huán)境惡化趨勢(shì)向整個(gè)區(qū)域蔓延蔓延；n污染的本質(zhì)：體現(xiàn)為污染物之間源與匯的相互交污染物之間源與匯的相互交錯(cuò)錯(cuò)、污染轉(zhuǎn)化過程的耦合作用污染轉(zhuǎn)化過程的耦合作用以及對(duì)人體健康和人體健康和生態(tài)系統(tǒng)影響的協(xié)同或阻抗效應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)影響的協(xié)同或阻抗效應(yīng)。大氣復(fù)合污染的特征大氣復(fù)合污染的特征 大氣復(fù)合污染的特征表現(xiàn)為同時(shí)出現(xiàn)高濃度臭同時(shí)出現(xiàn)高濃度臭氧和細(xì)顆粒物氧和細(xì)顆粒物，這一特征在北京和珠三角地區(qū)近年的觀測(cè)中非常明顯。大氣氧化性與氧化劑大氣氧化性與氧化劑大氣細(xì)顆粒物大氣細(xì)顆粒物n大氣氧化性是大氣中光化學(xué)、自由基反應(yīng)氧化大氣氧化性是

28、大氣中光化學(xué)、自由基反應(yīng)氧化痕量物質(zhì)的能力。痕量物質(zhì)的能力。n大氣氧化性導(dǎo)致復(fù)合污染形成的驅(qū)動(dòng)力。大氣氧化性導(dǎo)致復(fù)合污染形成的驅(qū)動(dòng)力。n太陽(yáng)輻射是促進(jìn)大氣光化學(xué)和自由基反應(yīng)的根本太陽(yáng)輻射是促進(jìn)大氣光化學(xué)和自由基反應(yīng)的根本原因。原因。n在大氣化學(xué)過程中起重要作用的氧化劑包括在大氣化學(xué)過程中起重要作用的氧化劑包括ohoh，nono3 3，roro2 2，hoho2 2自由基，鹵素原子，自由基，鹵素原子，o o3 3等。等。大氣氧化性與氧化劑大氣氧化性與氧化劑表面多相反應(yīng)與大氣復(fù)合污染的形成機(jī)制 n （1）氣態(tài)物種向細(xì)顆粒物的轉(zhuǎn)化氣態(tài)物種向細(xì)顆粒物的轉(zhuǎn)化 大氣復(fù)合污染條件下，多種污染物均以高濃度同時(shí)存在，并發(fā)生復(fù)雜的相互作用，表現(xiàn)為污染物之間源和匯的相互交錯(cuò)、污染轉(zhuǎn)化過程的耦合作用和環(huán)境影響的協(xié)同或阻抗效應(yīng)。圖15顯示大氣中一次污染物通過氣相光化學(xué)反應(yīng)向二次污染物及顆粒物的轉(zhuǎn)化。n大氣顆粒物表面提供了大氣多相反應(yīng)場(chǎng)所，而這些反應(yīng)在光照和光催化的條件下，可以產(chǎn)生自由基、過氧化物等氧化劑，將氣態(tài)化合物進(jìn)一步氧化，因此也起著大氣氧化劑的作用。 如：no在紫外光的作用下