第2章大氣環(huán)境化學4_第1頁
第2章大氣環(huán)境化學4_第2頁
第2章大氣環(huán)境化學4_第3頁
第2章大氣環(huán)境化學4_第4頁
第2章大氣環(huán)境化學4_第5頁
已閱讀5頁,還剩83頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、要要 點點硫氧化物的轉化及硫酸煙霧型污染硫氧化物的轉化及硫酸煙霧型污染酸雨酸雨溫室效應溫室效應臭氧層臭氧層破壞破壞大氣顆粒物大氣顆粒物3.6 硫氧化物的轉化及硫酸煙霧型污染硫氧化物的轉化及硫酸煙霧型污染由污染源直接排放到大氣中的主要硫氧化物是由污染源直接排放到大氣中的主要硫氧化物是SO2 ,人人 為污染源主要是含硫礦物燃料的燃燒過程。為污染源主要是含硫礦物燃料的燃燒過程。就全球范圍,就全球范圍,人為排放的人為排放的SO2中有中有60%來煤的燃燒,來煤的燃燒,30%來油的燃燒。來油的燃燒。 SO2的的天然來源主要是火山噴發(fā)天然來源主要是火山噴發(fā)。噴發(fā)中大部分硫化物。噴發(fā)中大部分硫化物是以是以SO

2、2形式存在的,少部分以形式存在的,少部分以H2S形式存在。形式存在。H2S在大氣在大氣中又很快氧化成為中又很快氧化成為SO2。一般情況下一般情況下SO2不容易直接被不容易直接被O2所氧化,需要將所氧化,需要將SO2先行先行激活(光化學的激發(fā)態(tài))或者需要氧化性更強的氧化劑來激活(光化學的激發(fā)態(tài))或者需要氧化性更強的氧化劑來對之進行氧化。對之進行氧化。 二氧化硫在大氣中的主要化學演變過程是二氧化硫在大氣中的主要化學演變過程是SO2被氧化被氧化成成SO3,SO3被水吸收形成被水吸收形成H2SO4,再遇,再遇NH4+形成形成(NH4)2SO4或其他硫酸鹽,然后以微?;蚱渌蛩猁},然后以微粒(氣溶膠氣溶

3、膠)形式參形式參與循環(huán);與循環(huán); 在二氧化硫向硫酸及硫酸鹽轉化過程中,在二氧化硫向硫酸及硫酸鹽轉化過程中,SO2SO3轉化是關鍵一步轉化是關鍵一步; 由于氧化轉化反應可以在氣體中、液滴里和固體微粒由于氧化轉化反應可以在氣體中、液滴里和固體微粒表面上進行,涉及表面上進行,涉及一般反應、催化反應及光化學反應一般反應、催化反應及光化學反應等多種復雜反應。等多種復雜反應。 大氣中大氣中SO2的轉化首先是的轉化首先是SO2氧化成氧化成SO3,隨后被水吸收生成硫酸,從而形成酸雨或隨后被水吸收生成硫酸,從而形成酸雨或硫酸煙霧。硫酸與大氣中的硫酸煙霧。硫酸與大氣中的NH4+等陽離子等陽離子結合生成硫酸鹽氣溶膠

4、。結合生成硫酸鹽氣溶膠。 3.6.1二氧化硫的氣相氧化二氧化硫的氣相氧化 SO2 hv(290340nm)1SO2(單重態(tài))(單重態(tài)) SO2 十十hv(340400nm)3SO2(三重態(tài))(三重態(tài))能量較高的單重態(tài)能量較高的單重態(tài)SO2分子立即可以通過放出磷光轉變?yōu)槿肿恿⒓纯梢酝ㄟ^放出磷光轉變?yōu)槿貞B(tài)或基態(tài)重態(tài)或基態(tài) : 1SO2十十M3SO2十十M 1SO2十十M SO2十十M SO2的直接光氧化的直接光氧化底層大氣中底層大氣中SO2的吸光過程是的吸光過程是變成激發(fā)態(tài)變成激發(fā)態(tài)SO2分子,而不是分子,而不是造成造成SO2的直接離解的直接離解。激發(fā)態(tài)的。激發(fā)態(tài)的SO2分子有兩種:單重態(tài)和分

5、子有兩種:單重態(tài)和三重態(tài)。三重態(tài)。 在環(huán)境大氣條件下,激發(fā)態(tài)的在環(huán)境大氣條件下,激發(fā)態(tài)的SO2主要以主要以三重態(tài)三重態(tài)的形式存在,所以的形式存在,所以三重態(tài)三重態(tài)SO2對于酸對于酸雨的貢獻更大雨的貢獻更大。 大氣中大氣中SO2直接氧化成直接氧化成SO3的機理為:的機理為: 3SO2 O2 SO4(3SO2和和O2的結合體,的結合體,不穩(wěn)定,分解很快不穩(wěn)定,分解很快) SO3 O 或或 SO4十十SO22SO3SO2與與HO的反應:的反應: 這是大氣中這是大氣中SO2轉化的重要反應轉化的重要反應: HO + SO2 HOSO2 (磺酸基)(磺酸基) HOSO2 O2 HO2 + SO3 SO3

6、H2O H2SO4 反應過程中所生成的反應過程中所生成的HO2 ,通過反應:,通過反應: HO2 NO HO NO2使得使得HO又再生,上述氧化過程循環(huán)進行。其又再生,上述氧化過程循環(huán)進行。其決定步驟是決定步驟是第一步。第一步。2. SO2被自由基氧化被自由基氧化二元自由基(來源于前述的臭氧和烯烴的反應二元自由基(來源于前述的臭氧和烯烴的反應)、 HO2 、CH3O2 以及以及CH3C(O)O2 。 HO2 + SO2 HO 十十 SO3 CH3O2 + SO2 CH3O 十十 SO3 CH3C(O) O2 + SO2 CH3C(O) O 十十 SO3SO2與其他自由基的反應與其他自由基的反應

7、污染大氣中的原子氧主要來自污染大氣中的原子氧主要來自NO2的光解。的光解。 NO2+hvNO+O O +SO2SO3 3. SO2被氧原子氧化被氧原子氧化SO2可溶于大氣中的水,也可被大氣中的顆粒物所吸附,可溶于大氣中的水,也可被大氣中的顆粒物所吸附,并溶解在顆粒物表面所吸附的水中,并溶解在顆粒物表面所吸附的水中,SO2可發(fā)生液相反應??砂l(fā)生液相反應。SOSO2 2的液相平衡的液相平衡3.6.2二氧化硫的液相氧化二氧化硫的液相氧化溶液中可溶性總四價硫濃度為:溶液中可溶性總四價硫濃度為: S()=SO2H2O+HSO3-+SO32- 1 22112HKKHKpKSSSSOHS() =2*SOHp

8、K 1 2211*HKKHKKKSSSHH:修正的亨利系數(shù)修正的亨利系數(shù)則根據(jù)亨利定律有溶解的四價硫濃度和氣態(tài)二氧化硫大氣分則根據(jù)亨利定律有溶解的四價硫濃度和氣態(tài)二氧化硫大氣分壓關系:壓關系:三種形態(tài)三種形態(tài)S()的摩爾分數(shù)與的摩爾分數(shù)與pH之間的關系為:之間的關系為:-12s2s1s1220HKKHK1COHSO總-1s2s1-31HKKH1CHSO總-1s2s12s2-232KKHKH1CSO總在高在高pH范圍范圍S()以以SO32-為主,為主,中間中間pH以以HSO3-為主,而低為主,而低pH時時以以SO2H2O為主。為主。 O3對對SO2的氧化:的氧化:O3 SO2H2O 2H+ +

9、SO42- + O2 K0 = 2.4104 L/(mols)O3 + HSO3- HSO-4 O2 K1 = 3.7104 L/(mols)O3 + SO32- SO42- O2 K2 = 1.5109 L/(mols)由上述反應速率系數(shù)可見,一般臭氧與由上述反應速率系數(shù)可見,一般臭氧與SO32-反應最快,與反應最快,與SO2H2O反應最慢。反應最慢。H2O2對對SO2的氧化:的氧化: 在在pH為為0-8范圍內均可發(fā)生氧化反應,通常氧化反應范圍內均可發(fā)生氧化反應,通常氧化反應式可表示為:式可表示為: HSO3- + H2O2 SO2OOH- (過氧亞硫酸)(過氧亞硫酸)+ H2O SO2OO

10、H- + H+ H2SO4 介質酸性越強,反應就越快。介質酸性越強,反應就越快。金屬離子對金屬離子對SO2液相氧化的催化作用:液相氧化的催化作用: Mn()的催化氧化反應:在的催化氧化反應:在SO2催化氧化中,通常催化氧化中,通常認為認為Mn2+的催化作用較大。提出的反應機理如下:的催化作用較大。提出的反應機理如下: Mn2+ 十十SO2 MnSO22+ 2MnSO22+十十O2 2MnSO32+ MnSO32+十十H2OMn2+ + H2SO4 總反應為:總反應為:2 SO2 + 2 H2O +O2 2 H2SO4 (Mn2+)硫酸煙霧也稱為倫敦煙霧,最早發(fā)生在英國倫敦。硫酸煙霧也稱為倫敦煙

11、霧,最早發(fā)生在英國倫敦。它主要是由于燃煤而排放出來的它主要是由于燃煤而排放出來的SO2、顆粒物、顆粒物以及由以及由SO2氧氧化所形成的化所形成的硫酸鹽顆粒物硫酸鹽顆粒物所造成的大氣污染現(xiàn)象。所造成的大氣污染現(xiàn)象。這種污染多發(fā)生在這種污染多發(fā)生在冬季,氣溫較低、濕度較高和日光較弱冬季,氣溫較低、濕度較高和日光較弱的的氣象條件下。氣象條件下。在硫酸型煙霧的形成過程中,在硫酸型煙霧的形成過程中,SO2轉變?yōu)檗D變?yōu)镾O3的氧化反應主的氧化反應主要靠霧滴中要靠霧滴中錳、鐵及氨的催化作用錳、鐵及氨的催化作用而加速完成。而加速完成。硫酸煙霧型污染物,從化學上看是屬于還原性混合物,故稱硫酸煙霧型污染物,從化學

12、上看是屬于還原性混合物,故稱為為還原煙霧還原煙霧;光化學煙霧是高濃度氧化劑的混合物,稱為;光化學煙霧是高濃度氧化劑的混合物,稱為氧化氧化煙霧煙霧。3.6.3 硫酸煙霧型污染硫酸煙霧型污染3.7 酸性降水酸性降水 酸性降水酸性降水是指通過降水,將大氣中的酸性物是指通過降水,將大氣中的酸性物質遷移到地面的過程。最常見的就是質遷移到地面的過程。最常見的就是酸雨酸雨。 3.7.1 降水的降水的pH 在在未被污染的大氣未被污染的大氣中,可溶于水且含量比較大的酸性氣中,可溶于水且含量比較大的酸性氣體是體是CO2。如果只把。如果只把CO2作為影響天然降水作為影響天然降水pH的因素,根的因素,根據(jù)據(jù)CO2的全

13、球大氣濃度的全球大氣濃度330mL/m3與純水的平衡:與純水的平衡: COHHCOHCOHOHCOOHCOOH(g)CO23K233K2222K221H -3-23222-31CO22HHCOCOHKOHCOHCOHKOHCOK2 p2CO21H3223CO1H2213COH22HKKKHHCOKCOHKKHOHCOKHCOKOHCO222 ppp 按電中性原理有:按電中性原理有: H+OH-十十HCO3-2CO32- 質子條件:質子條件: H2O = H+ + OH- H2CO3 = H+ + HCO3- HCO3- = H+ + CO32-計算結果得:計算結果得:pH=5.6,作為判斷酸雨

14、的界限,作為判斷酸雨的界限。0KK2K- )HKK(K-HHKK2KHKKHKH2222HCO21HCO1HW32CO21HCO1W pppp3.7.2 降水降水pH的背景值的背景值 由于世界各地區(qū)自然條件不同,如地質、氣象、水文等的由于世界各地區(qū)自然條件不同,如地質、氣象、水文等的差異,會造成各地區(qū)降水差異,會造成各地區(qū)降水pH的不同。表的不同。表2-7列出了世界某些地列出了世界某些地區(qū)降水區(qū)降水pH的背景值,從中發(fā)現(xiàn)降水的背景值,從中發(fā)現(xiàn)降水pH值均小于或等于值均小于或等于5.0。因而認為把因而認為把5.0作為酸雨作為酸雨pH的界限更符合實際情況。的界限更符合實際情況。3.7.3 降水的化

15、學組成降水的化學組成 (Chemical Constitution of Rain)降水的組成:降水的組成通常包括以下幾類:降水的組成:降水的組成通常包括以下幾類:大氣中固定氣體成分:大氣中固定氣體成分:O2、N2 、CO2、H2及隋性氣體及隋性氣體。無機物:無機物:離子離子、人為排放的、人為排放的金屬及化合物金屬及化合物等等有機物:有機物:有機酸、醛類、烷烴、烯烴和芳烴有機酸、醛類、烷烴、烯烴和芳烴。光化學反應產物:光化學反應產物:H2O2、O3和和PAN等。等。不溶物:雨水中的不溶物來自不溶物:雨水中的不溶物來自土壤粒子土壤粒子和和燃料燃燒燃料燃燒排放排放塵粒中的塵粒中的不能溶于雨水部分不

16、能溶于雨水部分。通常認為降水酸度主要來自于硫酸和硝酸等通常認為降水酸度主要來自于硫酸和硝酸等強酸,但多年來實測結果表明有機弱酸(甲強酸,但多年來實測結果表明有機弱酸(甲酸和乙酸等)也對降水酸度有貢獻酸和乙酸等)也對降水酸度有貢獻 降水中的離子成分降水中的離子成分 在降水組成中,比較關心的是陰離子在降水組成中,比較關心的是陰離子SO42-、NO3-、Cl-和陽離子和陽離子NH4+、Ca2+和和H+,因為這些,因為這些離子積極參與了地表土壤的平衡,對陸地和水生離子積極參與了地表土壤的平衡,對陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)有很大的影響。生態(tài)系統(tǒng)有很大的影響。 4.404037.519392419.5日本4.96

17、11511.521101945加拿大4.41392243.53.521283119.5英國3.941142616522125055美國4.30523153.56.531183134.5瑞典pHH+K+Na+Mg2+Ca2+NH4+Cl-NO3-SO42-表表2-8 國外部分地區(qū)降水化學成分國外部分地區(qū)降水化學成分(mol/L)6.260.5559.2175.2143.3125.6193.129.2158.9天津市區(qū)6.800.1642.3140.992141.1157.450.3136.6北京市區(qū)4.7418.339.611.80.919.945.815.78.4828.8南寧市區(qū)4.7816

18、.7022.625.78.798.485.439.423.9137.4廣州市區(qū)4.2951.47.8714.711.4135.2152.225.229.9164重慶市區(qū)4.0784.526.410.128.3115.678.98.221205.5貴陽市區(qū)pHH+K+Na+Mg2+Ca2+NH4+Cl-NO3-SO42-表表2-9 國內部分城市降水化學成分國內部分城市降水化學成分(mol/l)SO42-含量各地區(qū)有含量各地區(qū)有很大差別,大致為很大差別,大致為1-20mg/L降水中含氮化合物主要是降水中含氮化合物主要是以以NO3-、NO2-和和NH4+形式形式存在,含量存在,含量l3mg/L降水中

19、的有機酸:降水中的有機酸: 有機弱酸(有機弱酸(甲酸和乙酸甲酸和乙酸等)也對降水酸度有貢獻。美等)也對降水酸度有貢獻。美國城市地區(qū),有機酸對降水酸度的貢獻為國城市地區(qū),有機酸對降水酸度的貢獻為1635%,偏遠,偏遠地區(qū),對酸度的貢獻為地區(qū),對酸度的貢獻為60%以上。以上。我國南方城市或工業(yè)區(qū)雨水中有機酸濃度不低,但對降水我國南方城市或工業(yè)區(qū)雨水中有機酸濃度不低,但對降水自由酸貢獻很小。而在高山降水中,雖然有機酸的絕對濃自由酸貢獻很小。而在高山降水中,雖然有機酸的絕對濃度不高,但對降水自由酸的貢獻卻較大。度不高,但對降水自由酸的貢獻卻較大。降水中的金屬元素:降水中的金屬元素: 人為活動對金屬元素

20、在濕沉降中的濃度有明顯的影響。金屬元素城市鄉(xiāng)村偏遠地區(qū)Sb0.034As5.80.2860.019Cd0.70.50.008Cr3.20.88Co1.80.75Cu415.40.060Pb44120.09Mn235.70.194Hg0.7450.090.079Mo0.20Ni122.4Ag3.20.540.007V4290.163Zn34360.22表表2-11 濕沉降中金屬元素的中值濃度濕沉降中金屬元素的中值濃度(g/l)降水化學組成的特點:T降水中離子成分有較明顯的地理分布規(guī)律降水中離子成分有較明顯的地理分布規(guī)律 近海地區(qū)的降水中通常含有較多的近海地區(qū)的降水中通常含有較多的Na+、Cl-和

21、和SO42-;而在遠離海洋的森林草原地區(qū),降水中含而在遠離海洋的森林草原地區(qū),降水中含HCO3-、SO42-、Ca2+和有機成分;在工業(yè)區(qū)和城市,降水中則和有機成分;在工業(yè)區(qū)和城市,降水中則含含SO42-、NO3-和和NH4+較多。較多。T降水組成與降水持續(xù)時間有關降水組成與降水持續(xù)時間有關 如如Cl-,一般前,一般前1015分鐘收集的雨水中分鐘收集的雨水中Cl-含量較以后含量較以后的雨水高;其他離子成分也有類似的規(guī)律。的雨水高;其他離子成分也有類似的規(guī)律。 T降水組成與降水量有關降水組成與降水量有關 一般說來,降水量大,降水中各組分濃度低,反之亦然;一般說來,降水量大,降水中各組分濃度低,反

22、之亦然;這與雨滴粒徑分布及在大氣中的停留時間有關。這與雨滴粒徑分布及在大氣中的停留時間有關。 T降水的化學組成與天氣類型有關降水的化學組成與天氣類型有關 不同季節(jié)酸雨前體的排放源和排放量有較大差別,天不同季節(jié)酸雨前體的排放源和排放量有較大差別,天氣條件各異,大氣擴散條件也不相同。一般認為夏季的氣條件各異,大氣擴散條件也不相同。一般認為夏季的陣雨比冬季的峰面暴雨能更有效地清除大氣中的硫酸和陣雨比冬季的峰面暴雨能更有效地清除大氣中的硫酸和硫酸鹽,降水硫酸鹽,降水pH的最低值出現(xiàn)在與冷峰空氣團有關的陣的最低值出現(xiàn)在與冷峰空氣團有關的陣雨和雷陣雨中。雨和雷陣雨中。 酸雨中含有多種無機酸和有機酸,絕大部

23、分酸雨中含有多種無機酸和有機酸,絕大部分是是硫酸和硝酸硫酸和硝酸,多數(shù)情況下,多數(shù)情況下以硫酸為主以硫酸為主。大氣大氣中的中的SO2和和NOx經(jīng)氧化后溶于水形成硫酸、硝酸經(jīng)氧化后溶于水形成硫酸、硝酸和亞硝酸,這是造成降水和亞硝酸,這是造成降水pH降低的主要原因。降低的主要原因。 大氣中的堿性物質對酸性降水起大氣中的堿性物質對酸性降水起“緩沖作緩沖作用用”。降水的酸度是酸和堿平衡的結果。降水的酸度是酸和堿平衡的結果。 3.7.4 酸雨的化學組成酸雨的化學組成 (Chemical Constitution of Acid Rain)研究酸雨必須進行雨水樣品的化學分析,通常分析測定研究酸雨必須進行雨

24、水樣品的化學分析,通常分析測定的化學組分有如下幾種離子:的化學組分有如下幾種離子: 陽離子:陽離子:H+、Ca2+、NH4+、Na+、K+、Mg2+ ; 陰離子:陰離子:SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-。 由于降水要維持電中性,如果對降水中化學組分作全由于降水要維持電中性,如果對降水中化學組分作全面測定,最后陽離于的當量濃度之和必然等于陰離子當量面測定,最后陽離于的當量濃度之和必然等于陰離子當量濃度之和。當代表酸性物質的陰離子總量大于代表堿性物濃度之和。當代表酸性物質的陰離子總量大于代表堿性物質的陽離子總量時,降水的質的陽離子總量時,降水的H+含量增高,含量增高,pH值降低,形值降低,

25、形成酸雨。成酸雨。 我國酸雨中關鍵我國酸雨中關鍵性離子組分是性離子組分是SO42-、Ca2+和和NH4+。 大氣中大氣中SO2和和NOx的濃度高時,降水中的濃度高時,降水中SO42-和和NO3-的的濃度也高,使降水酸化。但由于中和作用,代表堿性成分濃度也高,使降水酸化。但由于中和作用,代表堿性成分的陽離子含量也較高時,很可能不表現(xiàn)為酸雨,甚至可能的陽離子含量也較高時,很可能不表現(xiàn)為酸雨,甚至可能呈堿性降水。相反,即使大氣中呈堿性降水。相反,即使大氣中SO2和和NOx濃度不高,但濃度不高,但堿性物質相對更少,則降水仍然有較高的酸度。堿性物質相對更少,則降水仍然有較高的酸度。 我國北方氣候干燥,土

26、壤多屬堿性,這些堿性土壤粒我國北方氣候干燥,土壤多屬堿性,這些堿性土壤粒子易被風刮到大氣中,對雨水中的酸起中和作用;南方氣子易被風刮到大氣中,對雨水中的酸起中和作用;南方氣候濕潤,土壤呈酸性,因而大氣中缺少堿性粒子,對酸的候濕潤,土壤呈酸性,因而大氣中缺少堿性粒子,對酸的中和能力較低,這是我國的酸性降水區(qū)域主要集中在南方中和能力較低,這是我國的酸性降水區(qū)域主要集中在南方的重要原因之一。的重要原因之一。 表表2-14 雨水酸度與酸堿成分(雨水酸度與酸堿成分(g/mL) 重慶雨水中酸性物質的含量比北京少,但堿性物重慶雨水中酸性物質的含量比北京少,但堿性物質的含量比北京相對更少,所以重慶降水的質的含

27、量比北京相對更少,所以重慶降水的pH較北較北京低。比較瑞典和美國的降水成分,可以得到同樣京低。比較瑞典和美國的降水成分,可以得到同樣的結果。的結果。 3.7.5 影響酸雨形成的因素影響酸雨形成的因素酸性污染物的排放及其轉化條件酸性污染物的排放及其轉化條件: 降水酸度的時空分布與降水酸度的時空分布與大氣中大氣中SO2和和降水中降水中SO42-濃度濃度的的時空分布存在著一定的相關性。這就是說,某地時空分布存在著一定的相關性。這就是說,某地SO2污染污染嚴重,降水中嚴重,降水中SO42-濃度就高,降水的濃度就高,降水的pH就低就低。 如我國西南地區(qū)煤中含硫量高,并且很少經(jīng)脫硫處理,如我國西南地區(qū)煤中

28、含硫量高,并且很少經(jīng)脫硫處理,SO2排放量很高。再加上這個地區(qū)氣溫高、濕度大,有利排放量很高。再加上這個地區(qū)氣溫高、濕度大,有利于于SO2的轉化,因此造成了大面積強酸性降雨區(qū)。的轉化,因此造成了大面積強酸性降雨區(qū)。大氣中的氨大氣中的氨: NH3是大氣中唯一的常見氣態(tài)堿,由于它易溶于水,能與是大氣中唯一的常見氣態(tài)堿,由于它易溶于水,能與酸性氣溶膠或雨水中的酸起中和作用,從而降低了雨水的酸酸性氣溶膠或雨水中的酸起中和作用,從而降低了雨水的酸度。在大氣中,度。在大氣中,NH3與硫酸氣溶膠形成中性的硫酸銨或硫酸與硫酸氣溶膠形成中性的硫酸銨或硫酸氫銨。氫銨。SO2也可由于與也可由于與NH3反應而減少,從

29、而避免了進一步反應而減少,從而避免了進一步轉化成硫酸。轉化成硫酸。酸雨嚴重的地區(qū)正是酸性氣體排放量大并且大酸雨嚴重的地區(qū)正是酸性氣體排放量大并且大氣中氣中NH3含量少的地區(qū)含量少的地區(qū)。 NH3的來源主要是的來源主要是有機物分解和農田施用的含氮肥料的揮有機物分解和農田施用的含氮肥料的揮發(fā)發(fā)。土壤中的。土壤中的NH3,揮發(fā)量隨著土壤,揮發(fā)量隨著土壤pH的上升而增大。的上升而增大。京津地區(qū)土壤京津地區(qū)土壤pH值為值為78,重慶、貴陽地,重慶、貴陽地區(qū)為區(qū)為56,這是大氣中,這是大氣中NH3含量北高南低含量北高南低的重要原因之一。的重要原因之一。顆粒物酸度及其緩沖能力顆粒物酸度及其緩沖能力: 酸雨不

30、僅與大氣的酸性和堿性氣體有關,同時也與大氣酸雨不僅與大氣的酸性和堿性氣體有關,同時也與大氣中顆粒物的性質有關。大氣顆粒物中顆粒物的性質有關。大氣顆粒物主要來源于土地飛起的主要來源于土地飛起的揚塵,酸堿性取決于土壤的性質揚塵,酸堿性取決于土壤的性質。除土壤粒子外,大氣顆。除土壤粒子外,大氣顆粒物還有礦物燃料燃燒形成的飛灰等。它們的酸堿性都會粒物還有礦物燃料燃燒形成的飛灰等。它們的酸堿性都會對酸雨有一定的影響。對酸雨有一定的影響。天氣形勢的影響天氣形勢的影響: 如果氣象條件和地形有利于污染物的擴散,則大氣中如果氣象條件和地形有利于污染物的擴散,則大氣中污染物濃度降低,酸雨就減弱,反之則加重。污染物

31、濃度降低,酸雨就減弱,反之則加重。 3.7.6酸雨對我國生態(tài)系統(tǒng)的影響酸雨對我國生態(tài)系統(tǒng)的影響 酸雨被喻為酸雨被喻為“空中死神空中死神” ,對生態(tài)系統(tǒng)的危害和影響,對生態(tài)系統(tǒng)的危害和影響,已成為舉世矚目的重大環(huán)境問題。已成為舉世矚目的重大環(huán)境問題。酸雨對森林的影響酸雨對森林的影響 酸雨對樹木的傷害首先反應在葉片上,而樹木不同器酸雨對樹木的傷害首先反應在葉片上,而樹木不同器官的受害程度為官的受害程度為根葉莖根葉莖。降水。降水pH4.5以下的林區(qū),樹以下的林區(qū),樹林葉子普遍受害,導致樹木的胸徑、樹高降低、林業(yè)生長林葉子普遍受害,導致樹木的胸徑、樹高降低、林業(yè)生長量下降,林木生長過早衰退。量下降,林

32、木生長過早衰退。我國的西南地區(qū)、四川盆地我國的西南地區(qū)、四川盆地受酸雨危害的森林面積最大受酸雨危害的森林面積最大,約為,約為27.56萬公頃,占林地萬公頃,占林地而積的而積的31.9。四川地區(qū)由于酸雨造成的木材經(jīng)濟損失每。四川地區(qū)由于酸雨造成的木材經(jīng)濟損失每年達年達1.4億元,貴州的木材經(jīng)濟損失為億元,貴州的木材經(jīng)濟損失為0.5億元。億元。 酸雨對作物的影響酸雨對作物的影響 不同農作物類別對酸雨的敏感性差異大,不同農作物類別對酸雨的敏感性差異大,水水稻稻對酸雨的抗性較強只有在較強酸雨的影響對酸雨的抗性較強只有在較強酸雨的影響下才會危害其地長;下才會危害其地長;大豆、煙葉大豆、煙葉對酸雨也不敏對

33、酸雨也不敏感;而感;而油菜、小麥、大麥、番茄、芹菜、黃瓜油菜、小麥、大麥、番茄、芹菜、黃瓜受酸雨的影響選成減產。受酸雨的影響選成減產。酸雨對土壤的影響酸雨對土壤的影響 酸雨可使土壤的物理化學性質發(fā)生變化,加酸雨可使土壤的物理化學性質發(fā)生變化,加速土壤礦物質如速土壤礦物質如Si、Mg的風化、釋放的風化、釋放,使植物,使植物營養(yǎng)元素特別是營養(yǎng)元素特別是K、Na、Ca、Mg等產生流失等產生流失,降低土壤的陽離子交換量和鹽基飽和度,導致降低土壤的陽離子交換量和鹽基飽和度,導致植物營養(yǎng)不良。酸雨還可以使土壤中的植物營養(yǎng)不良。酸雨還可以使土壤中的有毒有有毒有害元素活化害元素活化,在酸雨作用下會,在酸雨作用

34、下會釋放出大量的活釋放出大量的活性鋁,造成植物鋁中毒性鋁,造成植物鋁中毒。 酸雨對土壤微生物的影響酸雨對土壤微生物的影響 受酸雨的影響,土壤中微生物總量明顯減受酸雨的影響,土壤中微生物總量明顯減少,其中細菌數(shù)量減少最顯著。特別是少,其中細菌數(shù)量減少最顯著。特別是固氮菌、固氮菌、芽孢桿菌芽孢桿菌等參與土壤氮素轉化和循環(huán)的微生物等參與土壤氮素轉化和循環(huán)的微生物減少,減少,使硝化作用和固氮作用強度下降使硝化作用和固氮作用強度下降,其中,其中固氮作用強度降低固氮作用強度降低80,氨化作用強度減,氨化作用強度減 弱弱30%50%,從而使土壤中氮素的轉化平衡遭,從而使土壤中氮素的轉化平衡遭到一定的破壞。到

35、一定的破壞。酸雨對水體的影響酸雨對水體的影響降落酸雨后水體的變化最明顯,敏感水體酸化后會帶來各種不良生物降落酸雨后水體的變化最明顯,敏感水體酸化后會帶來各種不良生物后果。水體中某些有機物的分解速度會降低,水體中的第一生產者的后果。水體中某些有機物的分解速度會降低,水體中的第一生產者的組成將發(fā)生變化。在湖泊酸化的初期,魚體內富集的痕量金屬會升高。組成將發(fā)生變化。在湖泊酸化的初期,魚體內富集的痕量金屬會升高。酸性降水對飲用水質有影響,水體酸化后可能從底層土壤中溶解某些酸性降水對飲用水質有影響,水體酸化后可能從底層土壤中溶解某些有毒物和有害金屬,如鉛、汞、鎘、鋁與銅等,飲水中含有這些金屬有毒物和有害

36、金屬,如鉛、汞、鎘、鋁與銅等,飲水中含有這些金屬會使人體引起一系列疾病。會使人體引起一系列疾病。3.9 溫室氣體和溫室效應溫室氣體和溫室效應1. 1. 吸收長波輻射的物質吸收長波輻射的物質 大氣中能夠吸收長波長的主要有大氣中能夠吸收長波長的主要有CO2和水蒸氣分子和水蒸氣分子。 大氣中的大氣中的CO2雖然含量比水分子低得多,但它可強烈雖然含量比水分子低得多,但它可強烈地吸收波長為地吸收波長為12001630nm的紅外輻射,因而它在大的紅外輻射,因而它在大氣中的存在對截留紅外輻射能量影響較大。對于維持地氣中的存在對截留紅外輻射能量影響較大。對于維持地球熱平衡有重要的影響。球熱平衡有重要的影響。

37、2. 2. 溫室氣體和溫室效應溫室氣體和溫室效應 大氣中的大氣中的CO2吸收了地面輻射出來的紅外光,把吸收了地面輻射出來的紅外光,把能量截留于大氣之中,從而使大氣溫度升高,這種現(xiàn)能量截留于大氣之中,從而使大氣溫度升高,這種現(xiàn)象稱為象稱為溫室效應溫室效應。能夠引起溫室效應的氣體,稱為。能夠引起溫室效應的氣體,稱為溫溫室氣體室氣體。 礦物燃料的燃燒礦物燃料的燃燒是大氣中是大氣中CO2的主要來源。由于人的主要來源。由于人們對能源利用量逐年增加,使大氣中們對能源利用量逐年增加,使大氣中CO2的濃度逐漸的濃度逐漸增高。另一方面,地球表面的植被日趨減少,以致降增高。另一方面,地球表面的植被日趨減少,以致降

38、低了植物對低了植物對CO2的吸收作用。的吸收作用。除除CO2之外,大氣中還有一些痕量氣體也會產生溫室效之外,大氣中還有一些痕量氣體也會產生溫室效應,其中有些比應,其中有些比CO2的效應還要強。的效應還要強。氣溫變暖在全球不同地域有明顯的差異。氣溫變暖在全球不同地域有明顯的差異。例如,若全球平均氣溫升高2赤道地區(qū)至多上升1.5,而高緯度地區(qū)能上升6以上。這樣高、低緯度之間的溫差將明顯減小,使由溫差而產生的大氣環(huán)流運動狀態(tài)發(fā)生變化。溫室效應對北半球影響更為嚴重。某些地域暴雨某些地域暴雨0.9-0.70.9-0.7低緯度低緯度(0- 30)夏季少雨夏季少雨1.2-1.40.8-1.0中緯度中緯度(3

39、0- 60)冬季多雨冬季多雨2.0-2.40.5-0.7高緯度高緯度(60- 90)冬季冬季夏季夏季降水變化降水變化溫度變化值為全球預測平均數(shù)溫度變化值為全球預測平均數(shù)的倍數(shù)的倍數(shù)地域地域表表2-22 北半球氣候變化的地域性差異北半球氣候變化的地域性差異由溫室效應導致的氣溫變暖,由溫室效應導致的氣溫變暖,在北半球高緯度地帶的冬季變在北半球高緯度地帶的冬季變化幅度最大?;茸畲?。3.10臭氧層的形成與耗損臭氧層的形成與耗損 3.10.1臭氧層形成與耗損的化學反應臭氧層形成與耗損的化學反應形成:形成:臭氧層的生成是由于平流層中臭氧層的生成是由于平流層中O2光解的結果光解的結果 O2十十hv2O

40、(243nm) 2O 十十2 O2十十M2 O3十十M總反應:總反應: 3O2十十hv2O3臭氧的臭氧的消耗過程消耗過程,其一為,其一為O3光解光解, O3 十十 hv O2 十十 O (210nm290nm)另一個消耗過程另一個消耗過程為:為: O3十十O 2O2(是生成(是生成O3的逆反應)的逆反應)臭氧層破壞的催化反應過程臭氧層破壞的催化反應過程: Y 十十O3 YO 十十O2 YO 十十O Y 十十O2 總反應總反應 O3十十O 2O2 其中其中O 也是也是O3光解的產物。已知的光解的產物。已知的Y物種有物種有NOX(NO、NO2 )、 HOX(H、HO、HO2)、ClOX(ClO、C

41、l) 。 ClOX的人為來源是致冷劑,如的人為來源是致冷劑,如F-11(CFC13)和)和F-12(CF2Cl2)等。在)等。在175220nm的紫外光照射下會產生的紫外光照射下會產生Cl : CFCl3 + hvCFCl2十十Cl CF2Cl2 + hvCF2Cl十十Cl 光解所產生的光解所產生的Cl 可破壞可破壞O3,其機理為:,其機理為: Cl 十十O3ClO 十十O2 ClO 十十O Cl 十十O2 總反應總反應 O3十十O 2O2大氣是一個氣溶膠體系,體系中分散的大氣是一個氣溶膠體系,體系中分散的各種粒子各種粒子稱為大氣顆稱為大氣顆粒物。粒物。氣溶膠是液態(tài)或固態(tài)微粒在空氣中的懸浮體系

42、。它們能作為氣溶膠是液態(tài)或固態(tài)微粒在空氣中的懸浮體系。它們能作為水滴和冰晶的凝結核(見大氣凝結核、大氣冰核)、太陽輻水滴和冰晶的凝結核(見大氣凝結核、大氣冰核)、太陽輻射的吸射的吸 收體和散射體,并參與各種化學循環(huán),是大氣的重要收體和散射體,并參與各種化學循環(huán),是大氣的重要組成部分。霧、煙、霾、輕霧組成部分。霧、煙、霾、輕霧(靄靄)、微塵和煙霧等、微塵和煙霧等,都是天然都是天然的或人為的原因造成的大氣氣溶膠。的或人為的原因造成的大氣氣溶膠。3.8 大氣顆粒物大氣顆粒物 3.8.1 3.8.1 大氣顆粒物的來源大氣顆粒物的來源天然來源:天然來源:地面揚塵(組成和土壤相似)、海浪濺地面揚塵(組成和

43、土壤相似)、海浪濺出的浪沫(鹽類)、自然界(火山、森林火災、出的浪沫(鹽類)、自然界(火山、森林火災、生物)生物)人為來源:人為來源:煤煙、粉塵、工業(yè)排放、汽車尾氣等。煤煙、粉塵、工業(yè)排放、汽車尾氣等。 大氣顆粒物的性質大氣顆粒物的性質: 分散性分散性: 氣溶膠中固體粉末,液體泡沫分散在大氣氣溶膠中固體粉末,液體泡沫分散在大氣 中,如硫酸霧、堿霧、農藥、粒塵等,分散度大。中,如硫酸霧、堿霧、農藥、粒塵等,分散度大。 凝聚性凝聚性: 飽和蒸氣、金屬煙塵冷凝聚成霧。飽和蒸氣、金屬煙塵冷凝聚成霧。 形成氣溶膠:形成氣溶膠:一次污染物在大氣(液相)中發(fā)生一系一次污染物在大氣(液相)中發(fā)生一系列化學反應

44、,產生新物質,漂浮在大氣中。列化學反應,產生新物質,漂浮在大氣中。 顆粒物的粒度分布:顆粒物的粒度分布: 粒度是顆粒物粒徑的大小。目前普遍采用有效直徑來表示。粒度是顆粒物粒徑的大小。目前普遍采用有效直徑來表示。最常用的是最常用的是空氣動力學直徑空氣動力學直徑(DP)。其定義為與所研究粒子)。其定義為與所研究粒子有相同終端降落速度的、密度為有相同終端降落速度的、密度為1g/cm3的球體直徑:的球體直徑:3.8.2 顆粒物的粒度及表面性質顆粒物的粒度及表面性質0 PgPKDD 式中:式中:Dg:幾何直徑;:幾何直徑; P:忽略了浮力效應的粒密度;:忽略了浮力效應的粒密度; 0:參考密度(:參考密度

45、(01g/cm3);); K:形狀系數(shù),對球狀粒子,:形狀系數(shù),對球狀粒子,K1.0。大氣顆粒物按其粒徑大小可分為如下幾類大氣顆粒物按其粒徑大小可分為如下幾類總懸浮顆粒物:總懸浮顆粒物: 用標準大容量顆粒采樣器在濾膜上所收集到的顆粒物用標準大容量顆粒采樣器在濾膜上所收集到的顆粒物的總質量,通常稱為總懸浮顆粒物。用的總質量,通常稱為總懸浮顆粒物。用TSP表示。其粒徑多在表示。其粒徑多在100m以以下,尤以下,尤以10m 以下的為最多。以下的為最多。飄塵:飄塵:可在大氣中長期飄浮的懸浮物稱為飄塵。其粒徑主要是小于可在大氣中長期飄浮的懸浮物稱為飄塵。其粒徑主要是小于10m的顆粒物。的顆粒物。降塵:降

46、塵:能用采樣罐采集到的大氣顆粒物。在總懸浮顆粒物中一般直徑能用采樣罐采集到的大氣顆粒物。在總懸浮顆粒物中一般直徑大于大于10m的粒子由于自身的重力作用會很快沉降下來。這部分顆粒物稱的粒子由于自身的重力作用會很快沉降下來。這部分顆粒物稱為降塵。為降塵??晌肓W樱嚎晌肓W樱阂子谕ㄟ^呼吸過程而進入呼吸道的粒子。目前國際標準易于通過呼吸過程而進入呼吸道的粒子。目前國際標準化組織(化組織(ISO)建議將其定為)建議將其定為Dp10m。在城市空氣質量日報或在城市空氣質量日報或周報中的周報中的可吸入顆粒物可吸入顆粒物和總懸浮顆粒物是人們和總懸浮顆粒物是人們較為熟悉的兩種大氣污較為熟悉的兩種大氣污染物。染

47、物。 PM PM2.52.5是指大氣中直徑小于或等于是指大氣中直徑小于或等于2.52.5微米的顆粒物微米的顆粒物(細顆粒物),也稱為可入肺顆粒物。雖然(細顆粒物),也稱為可入肺顆粒物。雖然PMPM2.52.5只是只是地球大氣成分中含量很少的組分,但它對地球大氣成分中含量很少的組分,但它對空氣質量和空氣質量和能見度能見度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比,等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比,PMPM2.52.5粒徑小,富含大量的有毒、有害物質且在粒徑小,富含大量的有毒、有害物質且在大氣中大氣中的停留時間長、輸送距離遠,因而對人體健康和大氣的停留時間長、輸送距離遠,因而對人體健康和大氣環(huán)境

48、質量的影響更大。環(huán)境質量的影響更大。 自自2013年年1月月以來,東北、以來,東北、華北、黃淮、華北、黃淮、江南地區(qū)出現(xiàn)江南地區(qū)出現(xiàn)了大范圍的重了大范圍的重度和嚴重污染。度和嚴重污染。霧和霾的差別:霧和霾的差別:霧霧是浮游在空中的大量微小是浮游在空中的大量微小水滴或冰晶水滴或冰晶,形成條件要具備較高的,形成條件要具備較高的水汽飽和因素。出現(xiàn)霧時空氣潮濕,空氣相對濕度水汽飽和因素。出現(xiàn)霧時空氣潮濕,空氣相對濕度100%100%或接近或接近100%100%。霧隨著空氣濕度的日變化而出現(xiàn)早晚較常見或加濃,白天。霧隨著空氣濕度的日變化而出現(xiàn)早晚較常見或加濃,白天相對減輕甚至消失的現(xiàn)象。相對減輕甚至消失

49、的現(xiàn)象。出現(xiàn)出現(xiàn)霾霾時空氣則相對干燥,空氣相對濕度通常在時空氣則相對干燥,空氣相對濕度通常在80%80%以下以下。其形。其形成原因是由于大量極細微的成原因是由于大量極細微的塵粒、煙粒、鹽粒塵粒、煙粒、鹽粒等均勻地浮游在空等均勻地浮游在空中。霾的日變化一般不明顯。當氣團沒有大的變化,空氣團較穩(wěn)中。霾的日變化一般不明顯。當氣團沒有大的變化,空氣團較穩(wěn)定時,持續(xù)出現(xiàn)時間較長。定時,持續(xù)出現(xiàn)時間較長。大氣顆粒物的三模態(tài):大氣顆粒物的三模態(tài): 依據(jù)大氣顆粒物按表面積與粒徑分依據(jù)大氣顆粒物按表面積與粒徑分布的關系得到了三種不同類型的粒度模,布的關系得到了三種不同類型的粒度模,并用它來解釋大氣顆粒物的來源與

50、歸宿。并用它來解釋大氣顆粒物的來源與歸宿。按這個模型,可把大氣顆粒物表示成三按這個模型,可把大氣顆粒物表示成三種模結構:種模結構:愛根核模:愛根核模:Dp0.05m積聚模:積聚模:0.05mDp2m粗粒子模:粗粒子模:Dp2m愛根核模愛根核模主要來源于燃燒過程主要來源于燃燒過程所產生的一次顆粒物,以及氣所產生的一次顆粒物,以及氣體分子通過化學反應均相成核體分子通過化學反應均相成核而生成的二次顆粒物。由于它而生成的二次顆粒物。由于它們的粒徑小,數(shù)量多,表面積們的粒徑小,數(shù)量多,表面積大而很不穩(wěn)定,易于相互碰撞大而很不穩(wěn)定,易于相互碰撞凝結成大粒子而轉入積聚模。凝結成大粒子而轉入積聚模。也可在大氣

51、湍流擴散過程中很也可在大氣湍流擴散過程中很快被其他物質或地面吸收而去快被其他物質或地面吸收而去除。除。積聚模積聚模主要由核模凝聚或主要由核模凝聚或通過熱蒸汽冷凝再凝聚而通過熱蒸汽冷凝再凝聚而長大。這些顆粒物多為二長大。這些顆粒物多為二次污染物,其中硫酸鹽占次污染物,其中硫酸鹽占80以上。它們在大氣中以上。它們在大氣中不易由擴散或碰撞而去除。不易由擴散或碰撞而去除。愛根核模和積聚模的顆粒愛根核模和積聚模的顆粒物合稱為細粒子。物合稱為細粒子。粗粒子模粗粒子模:它們多由:它們多由機機械過程械過程所產生的揚塵、所產生的揚塵、液滴蒸發(fā)、海鹽濺沫、液滴蒸發(fā)、海鹽濺沫、火山爆發(fā)和風沙等一次火山爆發(fā)和風沙等一

52、次顆粒物所構成,因而它顆粒物所構成,因而它的組成與的組成與地面土壤地面土壤十分十分相近,這些粒子主要靠相近,這些粒子主要靠干沉降和濕沉降過程而干沉降和濕沉降過程而去除。去除。細粒子與粗粒子之間一般不會相互轉化細粒子與粗粒子之間一般不會相互轉化。圖。圖2-24顯示了這顯示了這兩種粒子的化學組分完全不同,就充分證明了這一點兩種粒子的化學組分完全不同,就充分證明了這一點圖圖2-24在粗顆粒和細顆粒中化學形態(tài)分布在粗顆粒和細顆粒中化學形態(tài)分布成核作用:成核作用:是指過飽和蒸汽在顆粒物表面上形成液滴的是指過飽和蒸汽在顆粒物表面上形成液滴的現(xiàn)象。如水蒸汽在空氣易凝結成水滴?,F(xiàn)象。如水蒸汽在空氣易凝結成水滴

53、。(降雨)(降雨)粘合:粘合:粒子可以彼此相互緊緊地粘合或在固體表面上粘粒子可以彼此相互緊緊地粘合或在固體表面上粘合。粘合是小顆粒形成大的凝聚體并最終達到很快沉降合。粘合是小顆粒形成大的凝聚體并最終達到很快沉降的過程。的過程。(靜電除塵法去除煙道氣中的顆粒物)(靜電除塵法去除煙道氣中的顆粒物)吸著:吸著:氣體或蒸汽吸附在顆粒物表面上,就稱為吸著。氣體或蒸汽吸附在顆粒物表面上,就稱為吸著。 3. 大氣顆粒物的表面性質大氣顆粒物的表面性質3.8.3 大氣顆粒物的化學組成大氣顆粒物的化學組成無機顆粒物:無機顆粒物: 無機顆粒物的成分是由顆粒物形成過程中決定的。無機顆粒物的成分是由顆粒物形成過程中決定

54、的。 粗粒子主要是土壤及污染源排放出來的塵粒,大多是一次顆粗粒子主要是土壤及污染源排放出來的塵粒,大多是一次顆粒物,主要是由硅、鐵、鋁、鈉、鈣、鎂等元素組成。細粒子主粒物,主要是由硅、鐵、鋁、鈉、鈣、鎂等元素組成。細粒子主要是硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、痕量金屬和炭黑等。要是硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、痕量金屬和炭黑等。( (NH4) )2SO4顆粒物:顆粒物: 硫酸鹽顆粒物主要是硫酸鹽顆粒物主要是(NH4)2SO4,由硫酸與,由硫酸與NH3化化合生成。合生成。硫酸鹽粒子對光吸收和散射的能力較強,硫酸鹽粒子對光吸收和散射的能力較強,從而降低大氣的能見度從而降低大氣的能見度。硫酸顆粒物是屬于核模。硫酸顆粒物

55、是屬于核模范圍,十分穩(wěn)定的,在沉降過程中,半衰期可達范圍,十分穩(wěn)定的,在沉降過程中,半衰期可達數(shù)月。數(shù)月。HNOHNO3 3和硝酸鹽顆粒和硝酸鹽顆粒 通常情況下,在相對濕度不太大時,通常情況下,在相對濕度不太大時,HNOHNO3 3多以氣態(tài)形式多以氣態(tài)形式存在存在. .如果如果HNOHNO3 3一開始能形成愛根核,并能迅速長大,則一開始能形成愛根核,并能迅速長大,則HNOHNO3 3和和及其鹽粒子也可能存在于積聚模中。及其鹽粒子也可能存在于積聚模中。 NHNH3 3 + HNO + HNO3 3 NH4NO3(s) H2SO4(l) + NH4NO3(s) NH4HSO4(s) +HNO3(g

56、)有機顆粒物:有機顆粒物: 有機顆粒物是指大氣中的有機物質凝聚而形成的顆粒物,或有有機顆粒物是指大氣中的有機物質凝聚而形成的顆粒物,或有機物質吸附在其他顆粒物上面而形成的顆粒物。大氣顆粒污染物機物質吸附在其他顆粒物上面而形成的顆粒物。大氣顆粒污染物主要是這些有毒或有害的有機顆粒物。主要是這些有毒或有害的有機顆粒物。 主要有烷烴、烯烴、芳烴和主要有烷烴、烯烴、芳烴和多環(huán)芳烴多環(huán)芳烴(PAH)等各種烴類。另外還等各種烴類。另外還有少量的亞硝胺、雜氮環(huán)化合物、環(huán)酮、酮類、酚類和有機酸等。有少量的亞硝胺、雜氮環(huán)化合物、環(huán)酮、酮類、酚類和有機酸等。 有機顆粒物主要是由礦物燃料燃燒、廢棄物焚化等各種高溫燃

57、燒有機顆粒物主要是由礦物燃料燃燒、廢棄物焚化等各種高溫燃燒過程所形成的。在各類燃燒過程中已鑒定出來的化合物有過程所形成的。在各類燃燒過程中已鑒定出來的化合物有300多種。多種。大氣顆粒物的去除與顆粒物的粒度、化學組成及性質密切相關。大氣顆粒物的去除與顆粒物的粒度、化學組成及性質密切相關。通常有兩種去除方式:通常有兩種去除方式:干沉降干沉降:干沉降是指顆粒物在:干沉降是指顆粒物在重力作用重力作用下的沉降,或與其他下的沉降,或與其他物體物體碰撞碰撞后發(fā)生的沉降。后發(fā)生的沉降。 重力:一種是通過重力對顆粒物的作用,使其降落在土壤、重力:一種是通過重力對顆粒物的作用,使其降落在土壤、水體的表面或植物、

58、建筑物等物體上。沉降的速度與顆粒物的水體的表面或植物、建筑物等物體上。沉降的速度與顆粒物的粒徑、密度、空氣運動粘滯系數(shù)等有關。粒子的沉降速度可應粒徑、密度、空氣運動粘滯系數(shù)等有關。粒子的沉降速度可應用斯托克斯定律求出:用斯托克斯定律求出: 2.8.3 大氣顆粒物的去除過程大氣顆粒物的去除過程 :沉降速度,:沉降速度,cm/s; g:重力加速度,:重力加速度,cm/s2 ; d:粒徑,:粒徑,cm; 1、2:分別為顆粒物和空氣的密度,:分別為顆粒物和空氣的密度,g/cm3 :空氣粘度,:空氣粘度,PaS。布朗運動:布朗運動:沉降機制是粒徑小于沉降機制是粒徑小于0.1微米的顆粒,即愛根微米的顆粒,即愛根粒子,它們靠布朗運動擴散,相互碰撞而

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論