第二章大氣環(huán)境化學(xué)第二章大氣環(huán)境化學(xué)七、硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染污染源中主要硫氧化物：SO2（sulfurdioxide）SO2來(lái)源：

人為排放源：含硫礦物燃料的燃燒過(guò)程煤石油

0.5％-6％0.5％-3％

天然來(lái)源：主要是火山噴發(fā)，大部分以SO2形式存在，少量為H2S。H2S在大氣中很快被氧化成SO2。硫在燃料中可能以有機(jī)硫化物或元素硫的形式存在。。對(duì)于城市和工業(yè)區(qū)，由于SO2排放量大，會(huì)造成大氣污染，產(chǎn)生酸雨和硫酸煙霧型污染等。七、硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染污染源中主要硫氧化物：SO1．二氧化硫的氣相氧化SO2SO3+H2OH2SO4（酸雨或硫酸煙霧）H2SO4+

NH4+（陽(yáng)離子）硫酸鹽氣溶膠（1）SO2的直接光氧化吸收太陽(yáng)中的紫外光后進(jìn)行兩種電子允許躍遷：1．二氧化硫的氣相氧化(2)SO2被自由基氧化HO、HO2、RO、RO2、RC(O)O2、O

自由基的來(lái)源：（1）一次污染物NOx的光解（2）光解產(chǎn)物與活性碳?xì)浠锵嗷プ饔茫?）光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的光解過(guò)程，如醛、亞硝酸、過(guò)氧化氫自由基的來(lái)源：①SO2與HO的反應(yīng)速率決定步驟形成酸雨自由基①SO2與HO的反應(yīng)速率決定步驟形成酸雨自由基②SO2與其他自由基的反應(yīng)：與二元活性自由基的反應(yīng)其他自由基氧化O+SO2SO3H2SO4H2OH2O②SO2與其他自由基的反應(yīng)：O+SO22．二氧化硫的液相氧化SO2可以溶于大氣中的水吸附在顆粒物上，并溶解于顆粒物表面所吸附的水中（1）SO2被水吸收在低pH，以SO2·H2O為主中間pH，以HSO3-為主高pH范圍，以SO32-為主2．二氧化硫的液相氧化在低pH，以SO2·H2O為主(2)O3對(duì)SO2的氧化污染空氣中O3濃度比清潔空氣中高pH對(duì)三個(gè)反應(yīng)的重要性有何影響？ko=2.4×104L/(mol·s)k1=3.7×105L/(mol·s)k2=1.5×109L/(mol·s)[O3]>0.05mL/m3,pH<5.5O3氧化作用大于O2濕度低時(shí)，反應(yīng)較慢(2)O3對(duì)SO2的氧化pH對(duì)三個(gè)反應(yīng)的重要性有何影響？k過(guò)氧亞硫酸(3)H2O2對(duì)SO2的氧化在pH為0-8

范圍內(nèi)均可發(fā)生氧化反應(yīng)，通常氧化反應(yīng)式可表示為：過(guò)氧亞硫酸(3)H2O2對(duì)SO2的氧化(4)金屬離子對(duì)SO2液相氧化的催化作用Mn(II)的催化氧化反應(yīng)：在SO2催化氧化中，通常認(rèn)為Mn2+的催化作用較大。有人對(duì)此提出的反應(yīng)機(jī)理如下：總反應(yīng)Mn2+2SO2+2H2O+O22H2SO4(4)金屬離子對(duì)SO2液相氧化的催化作用總反應(yīng)Fe(III)催化氧化當(dāng)有氧存在時(shí)，F(xiàn)e(III)對(duì)S(IV)的氧化起催化作用Fe(II)的催化氧化低pH條件下，F(xiàn)e(II)可以對(duì)S(IV)的氧化起催化作用，但必須經(jīng)過(guò)一個(gè)誘發(fā)期。

為什么？Fe3+和Mn2+共存時(shí)的催化氧化兩種離子共存時(shí)，具有協(xié)同作用Fe(III)催化氧化(1)pH低于4或5時(shí)，H2O2的氧化是主要途徑（2）pH~5或更大時(shí)，臭氧的氧化作用比H2O2的快10倍（3）高pH時(shí)，F(xiàn)e和Mn的催化氧化作用可能是主要的。（4）在所研究的pH范圍內(nèi)，HNO2(NO2-)和NO2，對(duì)S(IV)的氧化作用都不重要。(1)pH低于4或5時(shí)，H2O2的氧化是主要途徑3．硫酸煙霧型污染硫酸煙霧也稱為倫敦?zé)熿F，最早發(fā)生在英國(guó)倫敦。它主要是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。發(fā)生條件：這種污染多發(fā)生在冬季，氣溫較低、濕度較高和日光較弱的氣象條件下。如1952年12月在倫敦發(fā)生的一次硫酸煙霧型污染事件。當(dāng)時(shí)倫敦上空受冷高壓控制，高空中的云阻擋了來(lái)自太陽(yáng)的光。地面溫度迅速降低，相對(duì)濕度高達(dá)80％，于是就形成了霧。由于地面溫度低，上空又形成了一逆溫層。大量家庭的煙囪和工廠所排放出來(lái)的煙就積聚在低層大氣中，難以擴(kuò)散，這樣在低層大氣中就形成了很濃的黃色煙霧。3．硫酸煙霧型污染硫酸型煙霧形成機(jī)制：在硫酸型煙霧的形成過(guò)程中，SO2轉(zhuǎn)變?yōu)镾O3的氧化反應(yīng)主要靠霧滴中錳、鐵及氨的催化作用而加速完成。同時(shí)SO2的氧化速度還會(huì)受到其他污染物、溫度以及光強(qiáng)等的影響。硫酸煙霧型——還原煙霧光化學(xué)煙霧——氧化煙霧目前已發(fā)現(xiàn)兩種類型煙霧污染可交替發(fā)生。例如，廣州夏季是以光化學(xué)煙霧為主，而冬季則以硫酸煙霧為主。硫酸煙霧型和光化學(xué)煙霧在許多方面具有相反的化學(xué)行為。表2—6給出了兩種類型煙霧的區(qū)別。硫酸型煙霧形成機(jī)制：在硫酸型煙霧的形成過(guò)程中，SO2轉(zhuǎn)變?yōu)镾硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染課件八、酸性降水(aciddeposition)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。濕沉降——最常見(jiàn)的酸性降水就是酸雨。這種降水過(guò)程稱為濕沉降。干沉降——指大氣中的酸性物質(zhì)在氣流的作用下直接遷移到地面的過(guò)程。

5.0or5.6

酸雨的pH界限？八、酸性降水(aciddeposition)5.0o1．降水的pH在未被污染的大氣中，可溶于水且含量比較大的酸性氣體是CO2。如果只把CO2作為影響天然降水pH的因素，根據(jù)CO2的全球大氣濃度330mL/m3與純水的平衡：

1．降水的pH將[H+]、[HCO3-]和[CO32-]代入上式，得：在一定溫度下，Kw、KH、K1、K2、pCO2都有固定值，并可測(cè)得，計(jì)算得到pH=5.6能否用pH=5.6作為降水是否酸化的判別值？將[H+]、[HCO3-]和[CO32-]代入上式，得：在一未被污染的大氣降水的pH一定正好是5.6嗎？除CO2以外，大氣中對(duì)降水pH值有影響的成分包括：酸性或堿性氣態(tài)物質(zhì)、氣溶膠，含量雖少，但可能會(huì)有影響天然產(chǎn)生的硝酸和硫酸、地域大氣中含堿性塵粒或其他堿性氣體，如NH3含量高，會(huì)導(dǎo)致降水pH升高。未被污染的大氣降水的pH一定正好是5.6嗎？除CO2以外，2．降水的背景值由于世界各地區(qū)自然條件不同，如地質(zhì)、氣象、水文等的差異，會(huì)造成各地區(qū)降水pH的不同。表2-7列出了世界某些地區(qū)降水pH的背景值，從中發(fā)現(xiàn)降水pH值均小于或等于5.0。把5.0作為酸雨pH的界限更符合實(shí)際情況2．降水的背景值把5.0作為酸雨pH的界限更符合實(shí)際情況3.降水的化學(xué)組成（1）降水的組成，通常包括以下幾類：①大氣中固定氣體成分：O2、N2、CO2、H2及惰性氣體②無(wú)機(jī)物：

土壤衍生礦物離子海洋鹽類離子氣體轉(zhuǎn)化產(chǎn)物人為排放源③有機(jī)物：有機(jī)酸、醛類、烷烴、烯烴和芳烴。④光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物：H2O2，O3和PAN等。⑤不溶物：土壤粒子、燃燒排放塵粒3.降水的化學(xué)組成（2）降水的離子成分降水中最重要的離子：SO42-、NO3-、Cl-、NH4+、Ca2+和H+（2）降水的離子成分硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染課件4.酸雨的化學(xué)組成酸雨中含有多種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸，其中絕大部分是硫酸和硝酸，多數(shù)情況下以硫酸為主。酸雨成因：從污染源排放出來(lái)的SO2和NOx是形成酸雨的主要起始物，其形成過(guò)程為：[O]——各種氧化劑如：O3、HO2大氣顆粒物中的Mn、Cu、V等是酸性氣體氧化的催化劑4.酸雨的化學(xué)組成[O]——各種氧化劑降水的酸度是酸和堿平衡的結(jié)果對(duì)酸性有貢獻(xiàn)的包括：SO2和NOx對(duì)堿性有貢獻(xiàn)的包括：飛灰中的氧化鈣、土壤中的碳酸鈣、天然和人為來(lái)源的NH3以及其他堿性物質(zhì)如降水中酸量大于堿量，就會(huì)形成酸雨。所以，研究酸雨必須進(jìn)行雨水樣品的化學(xué)分析，通常分析測(cè)定的化學(xué)組分有如下幾種離子：我國(guó)降水酸度主要由哪幾類離子的相互作用決定？p72

陽(yáng)離子：H+、Ca2+、NH4+、Na+、K+、Mg2+

陰離子：SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-降水的酸度是酸和堿平衡的結(jié)果我國(guó)降水酸度主要由哪幾類離子的相5.酸雨的形成機(jī)制從化學(xué)角度看，大氣中酸性物質(zhì)增加或堿性物質(zhì)減少，或二者同時(shí)發(fā)生，都將導(dǎo)致降水酸化。在成雨的過(guò)程中，排入大氣的SO2、NOX被氧化后在云層內(nèi)與云滴作用形成酸性雨，或者在雨滴形成的同時(shí)被直接吸收而成酸性雨。水蒸氣也可冷凝在含有硫酸鹽和硝酸鹽等氣溶膠的凝結(jié)核上。氣溶膠粒子和細(xì)小的水滴也可能在云霧形成過(guò)程中互相碰撞合并，同時(shí)與水滴結(jié)合。

5.酸雨的形成機(jī)制

人為活動(dòng)如何影響酸雨的形成？人為排放的硫酸和SO2主要是由化石燃料的燃燒產(chǎn)生的，硝酸和NOX主要是由汽車尾氣以及煤、石油的燃燒過(guò)程產(chǎn)生的。鹽酸的人工來(lái)源也主要是由含氯物質(zhì)的燃燒產(chǎn)生的。制酸、氯堿、化肥、塑料、制藥等生產(chǎn)過(guò)程，也都是酸雨的污染源。人為活動(dòng)如何影響酸雨的形成？6.酸雨的危害酸雨污染是一種區(qū)域性的污染。雖然它不像CO2那樣屬于全球性的，但其危害也相當(dāng)嚴(yán)重。（1）酸雨降到地面使土壤中的鈣、鎂、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素溶出并迅速流失。使土壤中的有毒金屬元素溶解，變成水溶液，連同水分一起被植物吸收，影響植物生長(zhǎng)甚至造成植物死亡。6.酸雨的危害（2）酸雨降落到湖泊中，導(dǎo)致水體酸化魚類死亡。酸性水還會(huì)使水底沉積物釋放出有毒物質(zhì)，如鉛、銅、鎳等。酸雨對(duì)水系、植物、土壤等的影響，導(dǎo)致了自然生態(tài)環(huán)境的破壞，并危及野生動(dòng)物的生存。（3）酸雨加速了房屋、橋梁、水壩、工業(yè)設(shè)備、供水管網(wǎng)、通信電纜等的腐蝕；對(duì)文物古跡、歷史建筑、雕刻、裝飾等各種重要文化設(shè)施造成嚴(yán)重?fù)p害。一些世界上的著名文化遺物，如雅典的巴特農(nóng)神殿和羅馬的圖拉真凱旋柱都正在遭受酸雨的侵蝕。（2）酸雨降落到湖泊中，導(dǎo)致水體酸化魚類死亡。酸性水還會(huì)使水7、影響酸雨形成的因素（1）酸性污染物的排放及其轉(zhuǎn)化條件（2）大氣中的氨（3）顆粒物酸度及其緩沖能力（4）天氣形勢(shì)的影響

問(wèn)題：

1、NH3對(duì)大氣降水的酸性有何影響？

2、顆粒物對(duì)酸雨形成有什么影響？

3、為什么我國(guó)西南地區(qū)發(fā)生大面積強(qiáng)酸性降雨？7、影響酸雨形成的因素問(wèn)題：九、溫室氣體和溫室效應(yīng)(greenhouseeffect)1.溫室效應(yīng)來(lái)自太陽(yáng)各種波長(zhǎng)的輻射，一部分在到達(dá)地面之前被大氣反射回外空間或者被大氣吸收之后再輻射而返回外空間，一部分直接到達(dá)地面或者通過(guò)大氣而散射到地面。到達(dá)地面的輻射有少量短波長(zhǎng)的紫外光、大量的可見(jiàn)光和長(zhǎng)波紅外光。這些輻射在被地面吸收之后，最終都以長(zhǎng)波輻射的形式又返回外空間，從而維持地球的熱平衡。

九、溫室氣體和溫室效應(yīng)(greenhouseeffect)大氣中的CO2雖然含量比水分子低得多，但它可強(qiáng)烈地吸收波長(zhǎng)為1200—1630nm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。對(duì)于維持地球熱平衡有重要的影響。大氣中的CO2雖然含量比水分子低得多，但它可強(qiáng)烈地吸收波長(zhǎng)為CO2如溫室的玻璃一樣，它允許來(lái)自太陽(yáng)的可見(jiàn)光射到地面，也能阻止地面重新輻射出來(lái)的紅外光返回外空間。因此，CO2起著單向過(guò)濾器的作用。大氣中的CO2吸收了地面輻射出來(lái)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)象稱為溫室效應(yīng)。2、溫室氣體

能夠引起溫室效應(yīng)的氣體，稱為溫室氣體。如果大氣中溫室氣體增多，便可有過(guò)多的能量保留在大氣中而不能正常地向外空間輻射，這樣就會(huì)使地表面和大氣的平衡溫度升高．對(duì)整個(gè)地球的生態(tài)平衡會(huì)有巨大的影響。問(wèn)題：

CO2濃度升高的原因是什么？CO2如溫室的玻璃一樣，它允許來(lái)自太陽(yáng)的可見(jiàn)光

在這些溫室氣體中，甲烷的溫室效應(yīng)比CO2大20倍。

氟里昂將在20世紀(jì)成為溫室效應(yīng)的第二大促成因素。在這些溫室氣體中，甲烷的溫室效應(yīng)比CO2大20倍。氟里昂3、溫室效應(yīng)的影響溫室效應(yīng)是由于人類自身活動(dòng)所造成的一種大規(guī)模的環(huán)境災(zāi)難。近百年來(lái)全球氣候呈現(xiàn)變暖的趨勢(shì)。變暖速度是最后冰期結(jié)束以來(lái)自然變暖的15～40倍?？茖W(xué)家們預(yù)言，人類如不采取果斷和必要的措施，到2030～2050年，大氣中的二氧化碳含量將比工業(yè)革命時(shí)增加一倍，全球平均氣溫有可能升高1.5～5.0℃。現(xiàn)在全球的平均氣溫大約是14℃，如果溫度上升3℃，有的生物將面臨過(guò)去十萬(wàn)年所未遭遇的生存條件。如果溫度上升4℃，地球?qū)⑹撬那f(wàn)年前的始新世以來(lái)最溫暖的時(shí)期。3、溫室效應(yīng)的影響氣溫升高，將使寒帶和極地的冰川大量融化，海平面可能上升30～140cm，從而淹沒(méi)地勢(shì)低的沿海城市和河流三角洲，給人類現(xiàn)在的生活帶來(lái)無(wú)法估量的損失。氣候變暖會(huì)使半干旱的熱帶地區(qū)變得更加干旱，并加快土地沙漠化。氣候變暖會(huì)使有的地區(qū)降雨量猛增而成澇災(zāi)。

氣候變暖的最大威脅還不只是平均氣溫升高，而是出現(xiàn)極端高溫、百年不遇的干旱、異乎尋常的熱浪、行兇肆虐的颶風(fēng)和龍卷風(fēng)等，帶來(lái)致命的災(zāi)難。急劇的氣溫變化，還會(huì)使許多生物難以適應(yīng)，導(dǎo)致許多物種加速滅絕。一般認(rèn)為，溫室效應(yīng)對(duì)北半球的影響比南半球更為嚴(yán)重氣溫升高，將使寒帶和極地的冰川大量融化，海平面可能上升30～十、臭氧層的形成與耗損臭氧層能夠吸收99％以上來(lái)自太陽(yáng)的紫外輻射，從而保護(hù)了地球上的生物不受其傷害。

<51013分子／厘米3十、臭氧層的形成與耗損臭氧層能夠吸收99％以上來(lái)自太陽(yáng)的紫外1985年英國(guó)科學(xué)家首先在南極地區(qū)發(fā)現(xiàn)臭氧洞，這些年來(lái)，南極上空的臭氧層破壞日趨嚴(yán)重，臭氧洞不斷增大。與10年前相比，臭氧洞的臭氧總量減少近半，南極臭氧洞正以每年一個(gè)美國(guó)陸地面積的速度增長(zhǎng)，不僅是在南極上空，而且在地球上大部分地區(qū)的平流層中都能觀察到臭氧的減少。最近10年來(lái)，全球平流層中的臭氧平均減少了3％以上，高緯度地區(qū)更為嚴(yán)重。臭氧層損耗是當(dāng)前又一個(gè)人們普遍關(guān)注的全球性大氣環(huán)境問(wèn)題，因?yàn)樗瑯又苯雨P(guān)系到生物圈的安危與人類的生存，需要全世界共同采取行動(dòng)。1985年英國(guó)科學(xué)家首先在南極地區(qū)發(fā)現(xiàn)臭氧洞，這北京時(shí)間2011年3月25日消息，據(jù)美國(guó)國(guó)家地理網(wǎng)站報(bào)道，最新研究顯示，這個(gè)冬天的罕見(jiàn)低溫天氣產(chǎn)生的“美麗”云團(tuán)，剝?nèi)チ吮睒O大氣層里具有保護(hù)作用的大部分臭氧層，可能北極第一個(gè)臭氧洞已經(jīng)形成。據(jù)專家說(shuō)，臭氧濃度較低的地區(qū)可能向南最遠(yuǎn)已經(jīng)延伸到紐約上空，他們發(fā)出警告說(shuō)，皮膚癌風(fēng)險(xiǎn)或?qū)⑻嵘?。同溫層里的臭氧層像一條巨大的毯子，籠罩在距離地面大約12英里(20公里)的上空，阻止太陽(yáng)釋放的大部分高頻紫外線到達(dá)地面，大大降低曬斑和皮膚癌風(fēng)險(xiǎn)。但是這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人、德國(guó)不來(lái)梅港阿爾弗雷德極地和海洋研究所物理學(xué)家馬庫(kù)斯·雷克斯表示，北極高空持續(xù)結(jié)冰的天氣，可能已經(jīng)使臭氧濃度比標(biāo)準(zhǔn)濃度降低了近一半，而且這種趨勢(shì)還會(huì)繼續(xù)下去。北京時(shí)間2011年3月25日消息，據(jù)美國(guó)國(guó)家地?fù)?jù)中國(guó)國(guó)家衛(wèi)星氣象中心監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星臭氧總量探測(cè)儀在北極上空監(jiān)測(cè)到一個(gè)明顯的臭氧低值區(qū)，在該低值區(qū)內(nèi)臭氧總量是正常情況下平均值的一半左右，部分地區(qū)的臭氧總量達(dá)到了臭氧洞的標(biāo)準(zhǔn)(220DU)。雖然沒(méi)有形成南極上空那樣規(guī)模的臭氧洞，但由于北半球人口密度遠(yuǎn)高于南半球，臭氧低值區(qū)覆蓋的范圍內(nèi)紫外線對(duì)人類健康的影響比南極臭氧洞更重要。導(dǎo)致北極臭氧洞形成的主要原因是今年春季極寒冷的極渦內(nèi)生成了極地平流層云，在太陽(yáng)紫外線的作用下釋放出破壞臭氧的鹵素原子。

風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星搭載的紫外臭氧總量探測(cè)儀捕捉到該次北極臭氧低值區(qū)生成過(guò)程，圖1～圖2展示了近期獲得的北極臭氧總量分布圖像，可以看出從3月14日至今北極地區(qū)的臭氧總量一直保持250DU左右，而同期美國(guó)AURA衛(wèi)星也監(jiān)測(cè)到了同樣的結(jié)果。

2011年3月26日北極臭氧總量分布FY-3A/TOU

2011年3月26日北極臭氧總量分布據(jù)中國(guó)國(guó)家衛(wèi)星氣象中心監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星臭氧總量探測(cè)1．臭氧層形成與耗損的化學(xué)反應(yīng)

臭氧的消耗過(guò)程光解過(guò)程：吸收210nm~290nm的紫外光消耗過(guò)程：2臭氧層的生成是由于平流層中O2光解的結(jié)果：1．臭氧層形成與耗損的化學(xué)反應(yīng)臭氧的消耗過(guò)程光解過(guò)程2．導(dǎo)致臭氧層破壞的催化反應(yīng)過(guò)程假定可催化O3分解的物質(zhì)為Y，它可使O3轉(zhuǎn)變成O2，而Y本身不變Y：NOx(NO、NO2)、HOx(H、HO、HO2)、ClOx(Cl、ClO)天然來(lái)源人為來(lái)源由H2O、CH4或H2與O反應(yīng)而生成天然來(lái)源人為來(lái)源2．導(dǎo)致臭氧層破壞的催化反應(yīng)過(guò)程Y：NOx(NO、NO2)、NOx的作用平流層中NOx的來(lái)源：天然來(lái)源：N2O的光解及氧化

N2O+hvN2+ON2O+O2NO2

人為來(lái)源：超音速飛機(jī)排放NO宇宙射線分解：N2光解N2+hvN·+N·

N·+O2NO+O·N·+O3

NO+O2

NOx的作用平流層中NOx的來(lái)源：破壞臭氧的反應(yīng)機(jī)理

在平流層中上部：

NO+O3

NO2+O2NO2+ONO+O2總反應(yīng)O3+O2O2在平流層下部：NO的存在不會(huì)促使O3減少硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染課件平流層中HOx的來(lái)源主要由H2O、CH4和H2與O反應(yīng)而生成CH4+·O

·OH+·CH3H2O+·O2·OHH2+·O

·OH+·HHOx的作用來(lái)源？平流層中HOx的來(lái)源HOx的作用來(lái)源？HOx·破壞臭氧的反應(yīng)機(jī)理

HO·+O3

HO2·+O2HO2·+O·HO·+O2

總反應(yīng)O3+O·2O2

H·+O3

HO·+O2HO·+O·H·+O2

總反應(yīng)O3+O·2O2

HO·+O3

HO2·+O2HO2·+O3

HO·+2O2

總反應(yīng)2O3

3O2平流層上部平流層下部H·+O3HO·ClOx的作用平流層中ClOx的來(lái)源甲基氯的光解：CH3ClCH3·+Cl·氟氯甲烷的光解：CFCl3+hv·CFCl2+Cl·

CF2Cl2+hv·CF2Cl+Cl·氟氯甲烷與O的反應(yīng)：·O+CFnCl4-nClO·+·CFnCl3-nClOx的作用平流層中ClOx的來(lái)源3．南極的臭氧洞現(xiàn)象

1985年英國(guó)南極探險(xiǎn)家J．C．Farman等首先提出南極出現(xiàn)了“臭氧空洞”（ozonehole）.臭氧洞現(xiàn)象:10月份南極的臭氧均值從1979年的約290D.U.減少到1985年的170D.U.，南極上空的臭氧已極其稀薄，與周圍相比，好像是形成了一個(gè)“洞”。于是，南極春季(9、10月份)期間，一個(gè)“臭氧洞”正覆蓋著南極大陸的大部分地區(qū)的現(xiàn)象得到了承認(rèn)，也引起了全世界的高度關(guān)注。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。

3．南極的臭氧洞現(xiàn)象大量氟氯烴化合物的使用和排放，是造成臭氧硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染課件硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染課件硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染課件4、人為活動(dòng)對(duì)臭氧層的破壞對(duì)于臭氧層破壞的原因，科學(xué)家們有多種見(jiàn)解。有的認(rèn)為，這可能跟亞馬遜河地區(qū)不斷出現(xiàn)的森林火災(zāi)有關(guān)，有的認(rèn)為，臭氧洞之所以出現(xiàn)在兩極，是極地低溫造成的，美國(guó)肯塔基大學(xué)的一個(gè)科學(xué)小組則認(rèn)為，臭氧水平可能是隨著太陽(yáng)黑子活動(dòng)的自然周期而變化的。多數(shù)科學(xué)家則認(rèn)為，人類過(guò)多使用氟氯烴（用CFCS表示）類物質(zhì)是臭氧層破壞的一個(gè)主要原因。CFCS的形式?jīng)Q定了它們對(duì)臭氧層的危害程度。含H的CFCS比不含H的降解得快，對(duì)平流層臭氧威脅較小，而象C2H4F2類不含氯溴的CFCS則對(duì)平流層臭氧威脅更小，甚至不構(gòu)成威脅。

4、人為活動(dòng)對(duì)臭氧層的破壞CFCS的形式?jīng)Q定了它們對(duì)臭氧層的O2光解產(chǎn)生O3太陽(yáng)平流層O3緩慢轉(zhuǎn)移催化劑破壞CFCS光解產(chǎn)生的Cl，ClO及N2O，NO，NO2，分解O3產(chǎn)生O2O2吸收CIV輻射減弱240～290（納米）290～320（納米）（部分）CFCS，N2O，CO2及其它緩慢遷移Cl，ClO，NO等緩慢遷移對(duì)流層CFCS，CO2自然削減CO2痕量氣體CH4（生物作用）光化學(xué)煙霧（汽車尾氣）CFCS排放（工業(yè)與生活應(yīng)用過(guò)程）CO2，NOX（鍋爐燃燒）一個(gè)氯原子和溴原子能破壞近10萬(wàn)個(gè)臭氧分子

O2光解產(chǎn)生O3太陽(yáng)平O3緩慢轉(zhuǎn)移催化劑破壞CFCS光解產(chǎn)生大氣中影響臭氧層物質(zhì)的來(lái)源化學(xué)物質(zhì)來(lái)源CFC－11（CFCl3）CFC－12（CF2Cl2）用于火箭的燃料氣溶膠、制冷劑、發(fā)泡劑及溶劑CFC－22（CHClF2）制冷劑CFC－113（C2Cl3F3）溶劑甲基氯仿（CH3CCl3）溶劑四氯化碳（CCl4）生產(chǎn)CFC及糧食熏煙處理哈龍1301（CBrF3）哈龍1211（CF2ClB1）滅火器氧化氮（NOX）工業(yè)活動(dòng)副產(chǎn)品二氧化碳（CO2）化石性燃料燃燒副產(chǎn)品甲烷（CH4）農(nóng)業(yè)產(chǎn)品及采礦活動(dòng)的副產(chǎn)品大氣中影響臭氧層物質(zhì)的來(lái)源來(lái)源CFC－11（CFCl5、臭氧層破壞的影響

一般認(rèn)為大氣中臭氧量減少1％，到達(dá)地面的有害紫外線約增加2％。有關(guān)研究表明，紫外線對(duì)生物的危害極大，它能破壞生物的蛋白質(zhì)和基因物質(zhì)－脫氧核糖核酸，使人類皮膚癌發(fā)病率增高。若臭氧總量減少10％，世界上皮膚癌患者每年會(huì)增加30萬(wàn)人以上，而白內(nèi)障病人將增加170余萬(wàn)人。短波長(zhǎng)紫外線輻射增強(qiáng)，能傷害植物的表皮細(xì)胞，抑制植物的光合作用和生長(zhǎng)速度，從而使農(nóng)作物品質(zhì)下降收成減少，導(dǎo)致糧食危機(jī)，進(jìn)而破壞生態(tài)系統(tǒng)中復(fù)雜的食物鏈和食物網(wǎng)，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成極大的破壞。臭氧吸收太陽(yáng)紫外線，是平流層的主要熱源，也是平流層大氣循環(huán)的動(dòng)力。臭氧層的耗竭將導(dǎo)致平流層溫度下降，進(jìn)而會(huì)對(duì)全球的氣候產(chǎn)生重大影響。氣候的變化又會(huì)影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng)，形成惡性循環(huán)。

5、臭氧層破壞的影響第四節(jié)大氣顆粒物（atmosphericparticles）1、幾個(gè)概念（1）氣溶膠體系（aerosol）——大氣是由各種固體或液體微粒均勻地分散在空氣中形成的一個(gè)龐大的分散體系，這個(gè)分散體系稱為氣溶膠體系。（2）大氣顆粒物——?dú)馊苣z體系中分散的各種粒子。

大氣顆粒物無(wú)機(jī)的有機(jī)的有生命的無(wú)生命的固態(tài)的液態(tài)的第四節(jié)大氣顆粒物（atmosphericparticl2、大氣顆粒物的來(lái)源按照顆粒物的大小和形成原因，常見(jiàn)的顆粒物可分為粉塵、煙、灰、霧、靄、霾、煙炱和煙霧等。一次顆粒物：直接由污染源排放出來(lái)的顆粒物。二次顆粒物：大氣中某些污染組分之間，或這些組分與大氣成分之間發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生的顆粒物。

天然源：地面揚(yáng)塵、海浪濺出的浪沫、火山爆發(fā)所釋放出來(lái)的火山灰，森林火災(zāi)的燃燒物，宇宙隕星塵以及植物的花粉、孢子等。人為源：主要是燃料燃燒過(guò)程中形成的煤煙、飛灰等，各種工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程所排放出來(lái)的原料或產(chǎn)品微粒，汽車排放出來(lái)的含鉛化合物，以及礦物燃料燃燒所排放出來(lái)的SO2在一定條件下轉(zhuǎn)化為硫酸鹽粒子等。2、大氣顆粒物的來(lái)源按照顆粒物的大小和形成原因，常見(jiàn)的顆粒物

氣溶膠形態(tài)及其主要形成特征形態(tài)分散質(zhì)粒徑(μm)形成特征主要效應(yīng)清霧mist水滴>40霧化、冷凝過(guò)程凈化空氣濃霧fog液滴<10霧化、蒸發(fā)、凝結(jié)和凝聚過(guò)程降低能見(jiàn)度，影響健康粉塵dust固體粒子>1機(jī)械粉碎，揚(yáng)塵，煤燃燒能形成水核煙塵fume固液微粒0.01~1蒸發(fā)、凝集、升華等過(guò)程，難再分散影響能見(jiàn)度煙smoke固體微粒<1升華、冷凝、燃燒過(guò)程降低能見(jiàn)度、影響健康煙霧smog液滴、固粒<1冷凝過(guò)程，化學(xué)反應(yīng)降低能見(jiàn)度、影響健康煙炱soot固體微粒~0.5燃燒、升華、冷凝過(guò)程影響人體健康霾haze液滴、固粒<1凝聚過(guò)程、化學(xué)反應(yīng)濕度小石油吸水性，其他同煙氣溶膠形態(tài)及其主要形成特征形態(tài)分散質(zhì)粒徑(3、大氣顆粒物的作用清潔空氣中，大氣顆粒物很少，參與云的形成和大氣降水過(guò)程污染大氣中，吸附大氣中的組分大氣（污染物）反應(yīng)的載體影響太陽(yáng)輻射和大氣能見(jiàn)度較大顆粒吸收太陽(yáng)輻射小顆粒散射太陽(yáng)光大氣中許多氣態(tài)污染物的最終歸宿是形成氣溶膠粒子3、大氣顆粒物的作用污染大氣中，吸附大氣中的組分大氣中許多氣愛(ài)根核模4、大氣顆粒物的去除過(guò)程大氣顆粒物的去除與顆粒物的粒度、化學(xué)組成及性質(zhì)密切相關(guān)。通常有兩種清除方式：(1)干沉降：干沉降是指顆粒物在重力作用下的沉降，或與其他物體碰撞后發(fā)生的沉降。兩種機(jī)制：通過(guò)重力對(duì)顆粒物的作用，使其降落在土壤、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(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)等有關(guān)。粒徑小于0.1μm的顆粒，靠布朗運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散，相互碰撞而凝聚成較大的顆粒，通過(guò)大氣湍流擴(kuò)散到地面或碰撞而去除。

愛(ài)根核模4、大氣顆粒物的去除過(guò)程(2)濕沉降：濕沉降是指通過(guò)降雨、降雪等使顆粒物從大氣中去除的過(guò)程。它是去除大氣顆粒物和痕量氣態(tài)污染物的有效方法。濕沉降也可分雨除和沖刷兩種機(jī)制雨除：指一些顆粒物可做為形成云的凝結(jié)核，成為云滴的中心，通過(guò)凝結(jié)過(guò)程和碰撞過(guò)程使其增大為雨滴，進(jìn)一步長(zhǎng)大而形成雨降落到地面，顆粒物也就隨之從大氣中被去陳。雨除對(duì)半徑小于1μm的顆粒物的去除效率較高，特別是具有吸濕性和可溶性的顆粒物更明顯。沖刷：沖刷則是降雨時(shí)在云下面的顆粒物與降下來(lái)的雨滴發(fā)生慣性碰撞或擴(kuò)散、吸附過(guò)程，從而使顆粒物去除。沖刷對(duì)半徑為4μm以上的顆粒物效率較高。(2)濕沉降：濕沉降是指通過(guò)降雨、降雪等使顆粒物從大氣中去除一般通過(guò)濕沉降過(guò)程去除大氣中顆粒物的量約占總量的80％-90％．而干沉降只有10％-20％。

不論雨除或沖刷，對(duì)半徑為2μm左右的顆粒物都沒(méi)有明顯的去除作用。因而它們可隨氣流被輸送到幾百公里甚至上千公里以外的地方去，造成大范圍的污染。一般通過(guò)濕沉降過(guò)程去除大氣中顆粒物的量約占總量的80％-901、顆粒物的粒徑(1)顆粒物的粒徑：粒度是指顆粒物粒子粒徑的大小大氣中粒子的形狀極不規(guī)則，實(shí)際工作中往往用諸如當(dāng)量直徑或有效直徑來(lái)表示。對(duì)于大氣粒子，目前普通采用有效直徑來(lái)表示；最常用的是空氣動(dòng)力學(xué)直徑(Dp)。其定義為與所研究粒子有相同終端降落速度的、密度為1的球體直徑。Dp可由下式求得：式中：Dg——幾何直徑；

ρp——忽略了浮力效應(yīng)的粒密度；

ρ0——參考密度(ρ0＝1g/cm3)；

K——形狀系數(shù)，當(dāng)粒子為球時(shí)，

K＝1.0二、大氣顆粒物的粒徑分布1、顆粒物的粒徑式中：Dg——幾何直徑；二、大氣顆粒物的粒徑2、大氣顆粒物按粒徑大小的分類

①總懸浮顆粒物（totalsuspendedparticles，TSP）：用標(biāo)準(zhǔn)大容量顆粒采樣器在濾膜上所收集到的顆粒物的總質(zhì)量，通常稱為總懸浮顆粒物。其粒徑多在100μm以下，以10μm以下的為最多。②飄塵：可在大氣中長(zhǎng)期飄浮的懸浮物稱為飄塵。其粒徑主要是小于10μm顆粒物。③降塵：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大于10μm的粒子由于自身的重力作用會(huì)很快沉降下來(lái)。這部分顆粒物稱為降塵。④可吸入粒子：易于通過(guò)呼吸過(guò)程而進(jìn)入呼吸道的粒子。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)建議將其定為Dp≤10μm。2、大氣顆粒物按粒徑大小的分類②飄塵：可在大氣中長(zhǎng)期飄浮的3、大氣顆粒物的三模態(tài)

Whitby等人依據(jù)大氣顆粒物按表面積與粒徑分布的關(guān)系得到了三種不同類型的粒度模，并用它來(lái)解釋大氣顆粒物的來(lái)源與歸宿。按這個(gè)模型，可把大氣顆粒物表示成三種模結(jié)構(gòu)，即：愛(ài)根(Aitken)核模(Dp<0.05μm)，不穩(wěn)定積聚模(0.05μm＜Dp＜2μm)，穩(wěn)定粗粒子模(Dp＞2μm)2μm0.5μm愛(ài)根核模粗粒子模3、大氣顆粒物的三模態(tài)2μm0.5μm愛(ài)根核模粗粒子模粗粒子細(xì)粒子愛(ài)根核模積聚模例如，在正常大氣條件下，污染源排放出來(lái)的SO2氧化后溶于水形成硫酸，硫酸與大氣中的NH3化合生成(NH4)2SO4，也可以與大氣中其他金屬離子化合生成各種硫酸鹽顆粒物，粒徑屬于核模范圍，硫酸鹽顆粒之間能迅速凝聚，從而進(jìn)入積聚模粒徑范圍。可能被其他物質(zhì)或地面吸收而去除二次顆粒物粗粒子細(xì)粒子例如，在正常大氣條件下，污染源排4、大氣顆粒物的表面性質(zhì)三種重要的表面性質(zhì)：成核作用、粘合、吸著成核作用是指過(guò)飽和蒸汽在顆粒物表面上形成液滴的現(xiàn)象。雨滴的形成就屬成核作用。

粒子彼此相互緊緊地粘合或在固體表面上粘合。粘合或凝聚是小顆粒形成較大的凝聚體并最終達(dá)到很快沉降粒徑的過(guò)程。氣體或蒸汽吸附在顆粒物表面上稱為吸著。

4、大氣顆粒物的表面性質(zhì)成核作用、粘合、吸著成核作用是指過(guò)飽三、大氣顆粒物的化學(xué)組成

(1)無(wú)機(jī)顆粒物：無(wú)機(jī)顆粒物的成分是由顆粒物形成過(guò)程決定的。天然來(lái)源：揚(yáng)塵火山灰，海洋濺沫人為來(lái)源：動(dòng)力發(fā)電廠垃圾焚燒爐汽車尾氣問(wèn)題：1、硫酸鹽顆粒物的主要成分？2、HNO3在大氣中的主要存在形式？3、NaCl、NOx、水蒸汽和空氣構(gòu)成的體系，對(duì)研究哪個(gè)區(qū)域的顆粒物比較重要？三、大氣顆粒物的化學(xué)組成問(wèn)題：（2）有機(jī)顆粒物有機(jī)顆粒物是指大氣中的有機(jī)物質(zhì)凝聚而形成的顆粒物，或有機(jī)物質(zhì)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(jī)顆粒物。已檢測(cè)到的主要有烷烴、烯烴、芳烴和多環(huán)芳烴等各種烴類，少量的亞硝胺、雜氮環(huán)化合物、環(huán)酮、酮類、酚類和有機(jī)酸等。（表2-31）有機(jī)顆粒物來(lái)源：主要是由礦物燃料燃燒、廢棄物焚化等各種高溫燃燒過(guò)程所形成的。多數(shù)是由氣態(tài)一次污染物通過(guò)凝聚過(guò)程轉(zhuǎn)化而來(lái)的，但轉(zhuǎn)化速率比SO2轉(zhuǎn)化為硫酸鹽顆粒物要小。有機(jī)顆粒物的粒徑一般比較小，屬于愛(ài)根核?；蚍e聚模。（2）有機(jī)顆粒物有機(jī)顆粒物的粒徑一般比較小，屬于愛(ài)根核?；蚍e3、有機(jī)顆粒物中的多環(huán)芳烴（PAH）PAH是由若干個(gè)苯環(huán)稠合在一起或是若干個(gè)苯環(huán)和戊二烯稠合在一起的化合物。PAH的種類：苯并[a]芘，苯并[a]蒽，苯并[e]苊，苯并[j]熒蒽，茚并[1,2,3-cd]芘等PAH的存在形態(tài)：環(huán)少的易于以氣態(tài)形式存在環(huán)多的存在于固相顆粒中PAH的危害：與大氣中親電子體發(fā)生反應(yīng)，形成二次污染物，有直接致癌和致突變作用。3、有機(jī)顆粒物中的多環(huán)芳烴（PAH）PAH是由若五、大氣顆粒物中的PM2.51、大氣顆粒物的研究重點(diǎn)

TSPPM10(Dp≤10um)PM2.5(Dp≤2.5um)2、PM2.5來(lái)源土壤揚(yáng)塵、礦山飛灰、海洋氣溶膠、公路灰塵、車輛尾氣等排放源。3、影響大氣中PM2.5含量的因素（p143）4、PM2.5含量的危害

PM2.5是人類活動(dòng)釋放污染物的主要載體，攜帶大量重金屬和污染物——對(duì)健康有重要影響五、大氣顆粒物中的PM2.51、大氣顆粒物的研究重點(diǎn)第五節(jié)大氣環(huán)境化學(xué)研究方法1、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)——在所研究地區(qū)采用實(shí)地布點(diǎn)、采樣或直接測(cè)量的方法取得所需污染物的直接數(shù)據(jù)?？梢赃_(dá)到：（1）了解大氣污染物濃度的時(shí)空分布和變化規(guī)律（2）同步測(cè)定反應(yīng)物和產(chǎn)物，從中找出化學(xué)轉(zhuǎn)化的相互關(guān)系。

布點(diǎn)的方式：地面、水上、空中第五節(jié)大氣環(huán)境化學(xué)研究方法1、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)可以達(dá)到：（2）2、實(shí)驗(yàn)室研究（2）基礎(chǔ)研究包括大氣中各種基元反應(yīng)、光解反應(yīng)和自由基反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室研究，反應(yīng)動(dòng)力學(xué)常數(shù)的測(cè)定、氣態(tài)物質(zhì)溶解度的測(cè)定，氣溶膠粒子的動(dòng)態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)測(cè)定等。（3）實(shí)驗(yàn)?zāi)M目的：排除復(fù)雜的氣象、地形等因素的影響，單純模擬大氣中的化學(xué)過(guò)程，以便由復(fù)雜的現(xiàn)象中提煉出化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。（1）大氣中微量物質(zhì)分析方法和技術(shù)的研究包括常規(guī)分析方法靈敏度、準(zhǔn)確度的提高，新測(cè)試方法的研究以及大氣中心物質(zhì)的測(cè)定等。2、實(shí)驗(yàn)室研究（2）基礎(chǔ)研究（3）實(shí)驗(yàn)?zāi)M（1）大氣中微量物優(yōu)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)條件可以人為控制、改變和重復(fù)，因而在進(jìn)行機(jī)理性研究和解決復(fù)雜條件下的環(huán)境問(wèn)題時(shí)具有較大的優(yōu)越性。例如：煙霧箱（smogchamber）實(shí)驗(yàn)容器：惰性材料，如塑料膜、玻璃、不銹鋼等模擬太陽(yáng)光：紫外光源

煙霧箱可以是固定的，也可以移動(dòng)的。實(shí)驗(yàn)方法：向容器中通入所研究氣體，觀察其反應(yīng)物和產(chǎn)物隨時(shí)間的變化，由此得出大氣中化學(xué)轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)規(guī)律，為污染防治對(duì)策提供科學(xué)依據(jù)。

煙霧箱的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可以作為模式的驗(yàn)證用。優(yōu)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)條件可以人為控制、改變和重復(fù)，因而在進(jìn)行機(jī)理性研究硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染課件三、模式計(jì)算由于大氣中存在著相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，往往需要數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)以上的反應(yīng)來(lái)描述某些物質(zhì)在大氣環(huán)境中生成和消亡的化學(xué)動(dòng)力學(xué)過(guò)程。在計(jì)算機(jī)技術(shù)比較發(fā)達(dá)的今天，已經(jīng)可以通過(guò)模式計(jì)算的辦法來(lái)處理龐大的化學(xué)反應(yīng)體系。尤其當(dāng)要描述真實(shí)大氣情況，需要將物理過(guò)程和化學(xué)過(guò)程結(jié)合在一起，就只有通過(guò)模式計(jì)算的辦法才能實(shí)現(xiàn)。目前模式計(jì)算已經(jīng)成為大氣環(huán)境研究和大氣環(huán)境化學(xué)研究中必不可少的一種手段，得到廣泛應(yīng)用。三、模式計(jì)算c——污染物濃度，g/m3Q——源強(qiáng)，g/s

——煙囪高度的平均風(fēng)速，m/sσy、σx——分別為用濃度標(biāo)準(zhǔn)偏差表示的y及x軸上的擴(kuò)散參數(shù)。H——煙流中心距地面高度，也稱煙囪有效高度，

m。H為煙囪高度h與煙羽抬升高度ΔH之和

H=h+ΔH例1：大氣污染數(shù)學(xué)模式

——高架連續(xù)點(diǎn)源大氣污染模式

煙流模型基本公式

高架連續(xù)點(diǎn)源下風(fēng)向某一點(diǎn)污染物濃度。c——污染物濃度，g/m3例1：大氣污染數(shù)學(xué)模式高架例2、大氣污染箱式模式箱式模式適合于對(duì)小煙源較多的城市地區(qū)，或?qū)Τ叨群艽蟮膹V域污染地區(qū)進(jìn)行擴(kuò)散預(yù)測(cè)。如要預(yù)測(cè)一個(gè)城市或廣域地區(qū)的污染，可以把調(diào)查地區(qū)看作矩形的箱，根據(jù)箱內(nèi)污染物質(zhì)流出、流入的情況來(lái)計(jì)算箱內(nèi)污染物濃度。例2、大氣污染箱式模式內(nèi)容提要及重點(diǎn)要求主要介紹了大氣結(jié)構(gòu)，大氣中的主要污染物及其遷移，光化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)，重要的大氣污染化學(xué)問(wèn)題及其形成機(jī)制。要求了解大氣的層結(jié)結(jié)構(gòu)，大氣中的主要污染物，大氣運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律。掌握污染物遵循這些規(guī)律而發(fā)生的遷移過(guò)程，特別是重要污染物參與光化學(xué)煙霧和硫酸型煙霧的形成過(guò)程和機(jī)理。還應(yīng)了解描述大氣污染的數(shù)學(xué)模式和酸雨、溫室效應(yīng)以及臭氧層破壞等全球性環(huán)境問(wèn)題。硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染課件

第二章大氣環(huán)境化學(xué)第二章大氣環(huán)境化學(xué)七、硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染污染源中主要硫氧化物：SO2（sulfurdioxide）SO2來(lái)源：

人為排放源：含硫礦物燃料的燃燒過(guò)程煤石油

0.5％-6％0.5％-3％

天然來(lái)源：主要是火山噴發(fā)，大部分以SO2形式存在，少量為H2S。H2S在大氣中很快被氧化成SO2。硫在燃料中可能以有機(jī)硫化物或元素硫的形式存在。。對(duì)于城市和工業(yè)區(qū)，由于SO2排放量大，會(huì)造成大氣污染，產(chǎn)生酸雨和硫酸煙霧型污染等。七、硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染污染源中主要硫氧化物：SO1．二氧化硫的氣相氧化SO2SO3+H2OH2SO4（酸雨或硫酸煙霧）H2SO4+

NH4+（陽(yáng)離子）硫酸鹽氣溶膠（1）SO2的直接光氧化吸收太陽(yáng)中的紫外光后進(jìn)行兩種電子允許躍遷：1．二氧化硫的氣相氧化(2)SO2被自由基氧化HO、HO2、RO、RO2、RC(O)O2、O

自由基的來(lái)源：（1）一次污染物NOx的光解（2）光解產(chǎn)物與活性碳?xì)浠锵嗷プ饔茫?）光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的光解過(guò)程，如醛、亞硝酸、過(guò)氧化氫自由基的來(lái)源：①SO2與HO的反應(yīng)速率決定步驟形成酸雨自由基①SO2與HO的反應(yīng)速率決定步驟形成酸雨自由基②SO2與其他自由基的反應(yīng)：與二元活性自由基的反應(yīng)其他自由基氧化O+SO2SO3H2SO4H2OH2O②SO2與其他自由基的反應(yīng)：O+SO22．二氧化硫的液相氧化SO2可以溶于大氣中的水吸附在顆粒物上，并溶解于顆粒物表面所吸附的水中（1）SO2被水吸收在低pH，以SO2·H2O為主中間pH，以HSO3-為主高pH范圍，以SO32-為主2．二氧化硫的液相氧化在低pH，以SO2·H2O為主(2)O3對(duì)SO2的氧化污染空氣中O3濃度比清潔空氣中高pH對(duì)三個(gè)反應(yīng)的重要性有何影響？ko=2.4×104L/(mol·s)k1=3.7×105L/(mol·s)k2=1.5×109L/(mol·s)[O3]>0.05mL/m3,pH<5.5O3氧化作用大于O2濕度低時(shí)，反應(yīng)較慢(2)O3對(duì)SO2的氧化pH對(duì)三個(gè)反應(yīng)的重要性有何影響？k過(guò)氧亞硫酸(3)H2O2對(duì)SO2的氧化在pH為0-8

范圍內(nèi)均可發(fā)生氧化反應(yīng)，通常氧化反應(yīng)式可表示為：過(guò)氧亞硫酸(3)H2O2對(duì)SO2的氧化(4)金屬離子對(duì)SO2液相氧化的催化作用Mn(II)的催化氧化反應(yīng)：在SO2催化氧化中，通常認(rèn)為Mn2+的催化作用較大。有人對(duì)此提出的反應(yīng)機(jī)理如下：總反應(yīng)Mn2+2SO2+2H2O+O22H2SO4(4)金屬離子對(duì)SO2液相氧化的催化作用總反應(yīng)Fe(III)催化氧化當(dāng)有氧存在時(shí)，F(xiàn)e(III)對(duì)S(IV)的氧化起催化作用Fe(II)的催化氧化低pH條件下，F(xiàn)e(II)可以對(duì)S(IV)的氧化起催化作用，但必須經(jīng)過(guò)一個(gè)誘發(fā)期。

為什么？Fe3+和Mn2+共存時(shí)的催化氧化兩種離子共存時(shí)，具有協(xié)同作用Fe(III)催化氧化(1)pH低于4或5時(shí)，H2O2的氧化是主要途徑（2）pH~5或更大時(shí)，臭氧的氧化作用比H2O2的快10倍（3）高pH時(shí)，F(xiàn)e和Mn的催化氧化作用可能是主要的。（4）在所研究的pH范圍內(nèi)，HNO2(NO2-)和NO2，對(duì)S(IV)的氧化作用都不重要。(1)pH低于4或5時(shí)，H2O2的氧化是主要途徑3．硫酸煙霧型污染硫酸煙霧也稱為倫敦?zé)熿F，最早發(fā)生在英國(guó)倫敦。它主要是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。發(fā)生條件：這種污染多發(fā)生在冬季，氣溫較低、濕度較高和日光較弱的氣象條件下。如1952年12月在倫敦發(fā)生的一次硫酸煙霧型污染事件。當(dāng)時(shí)倫敦上空受冷高壓控制，高空中的云阻擋了來(lái)自太陽(yáng)的光。地面溫度迅速降低，相對(duì)濕度高達(dá)80％，于是就形成了霧。由于地面溫度低，上空又形成了一逆溫層。大量家庭的煙囪和工廠所排放出來(lái)的煙就積聚在低層大氣中，難以擴(kuò)散，這樣在低層大氣中就形成了很濃的黃色煙霧。3．硫酸煙霧型污染硫酸型煙霧形成機(jī)制：在硫酸型煙霧的形成過(guò)程中，SO2轉(zhuǎn)變?yōu)镾O3的氧化反應(yīng)主要靠霧滴中錳、鐵及氨的催化作用而加速完成。同時(shí)SO2的氧化速度還會(huì)受到其他污染物、溫度以及光強(qiáng)等的影響。硫酸煙霧型——還原煙霧光化學(xué)煙霧——氧化煙霧目前已發(fā)現(xiàn)兩種類型煙霧污染可交替發(fā)生。例如，廣州夏季是以光化學(xué)煙霧為主，而冬季則以硫酸煙霧為主。硫酸煙霧型和光化學(xué)煙霧在許多方面具有相反的化學(xué)行為。表2—6給出了兩種類型煙霧的區(qū)別。硫酸型煙霧形成機(jī)制：在硫酸型煙霧的形成過(guò)程中，SO2轉(zhuǎn)變?yōu)镾硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染課件八、酸性降水(aciddeposition)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。濕沉降——最常見(jiàn)的酸性降水就是酸雨。這種降水過(guò)程稱為濕沉降。干沉降——指大氣中的酸性物質(zhì)在氣流的作用下直接遷移到地面的過(guò)程。

5.0or5.6

酸雨的pH界限？八、酸性降水(aciddeposition)5.0o1．降水的pH在未被污染的大氣中，可溶于水且含量比較大的酸性氣體是CO2。如果只把CO2作為影響天然降水pH的因素，根據(jù)CO2的全球大氣濃度330mL/m3與純水的平衡：

1．降水的pH將[H+]、[HCO3-]和[CO32-]代入上式，得：在一定溫度下，Kw、KH、K1、K2、pCO2都有固定值，并可測(cè)得，計(jì)算得到pH=5.6能否用pH=5.6作為降水是否酸化的判別值？將[H+]、[HCO3-]和[CO32-]代入上式，得：在一未被污染的大氣降水的pH一定正好是5.6嗎？除CO2以外，大氣中對(duì)降水pH值有影響的成分包括：酸性或堿性氣態(tài)物質(zhì)、氣溶膠，含量雖少，但可能會(huì)有影響天然產(chǎn)生的硝酸和硫酸、地域大氣中含堿性塵?；蚱渌麎A性氣體，如NH3含量高，會(huì)導(dǎo)致降水pH升高。未被污染的大氣降水的pH一定正好是5.6嗎？除CO2以外，2．降水的背景值由于世界各地區(qū)自然條件不同，如地質(zhì)、氣象、水文等的差異，會(huì)造成各地區(qū)降水pH的不同。表2-7列出了世界某些地區(qū)降水pH的背景值，從中發(fā)現(xiàn)降水pH值均小于或等于5.0。把5.0作為酸雨pH的界限更符合實(shí)際情況2．降水的背景值把5.0作為酸雨pH的界限更符合實(shí)際情況3.降水的化學(xué)組成（1）降水的組成，通常包括以下幾類：①大氣中固定氣體成分：O2、N2、CO2、H2及惰性氣體②無(wú)機(jī)物：

土壤衍生礦物離子海洋鹽類離子氣體轉(zhuǎn)化產(chǎn)物人為排放源③有機(jī)物：有機(jī)酸、醛類、烷烴、烯烴和芳烴。④光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物：H2O2，O3和PAN等。⑤不溶物：土壤粒子、燃燒排放塵粒3.降水的化學(xué)組成（2）降水的離子成分降水中最重要的離子：SO42-、NO3-、Cl-、NH4+、Ca2+和H+（2）降水的離子成分硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染課件4.酸雨的化學(xué)組成酸雨中含有多種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸，其中絕大部分是硫酸和硝酸，多數(shù)情況下以硫酸為主。酸雨成因：從污染源排放出來(lái)的SO2和NOx是形成酸雨的主要起始物，其形成過(guò)程為：[O]——各種氧化劑如：O3、HO2大氣顆粒物中的Mn、Cu、V等是酸性氣體氧化的催化劑4.酸雨的化學(xué)組成[O]——各種氧化劑降水的酸度是酸和堿平衡的結(jié)果對(duì)酸性有貢獻(xiàn)的包括：SO2和NOx對(duì)堿性有貢獻(xiàn)的包括：飛灰中的氧化鈣、土壤中的碳酸鈣、天然和人為來(lái)源的NH3以及其他堿性物質(zhì)如降水中酸量大于堿量，就會(huì)形成酸雨。所以，研究酸雨必須進(jìn)行雨水樣品的化學(xué)分析，通常分析測(cè)定的化學(xué)組分有如下幾種離子：我國(guó)降水酸度主要由哪幾類離子的相互作用決定？p72

陽(yáng)離子：H+、Ca2+、NH4+、Na+、K+、Mg2+

陰離子：SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-降水的酸度是酸和堿平衡的結(jié)果我國(guó)降水酸度主要由哪幾類離子的相5.酸雨的形成機(jī)制從化學(xué)角度看，大氣中酸性物質(zhì)增加或堿性物質(zhì)減少，或二者同時(shí)發(fā)生，都將導(dǎo)致降水酸化。在成雨的過(guò)程中，排入大氣的SO2、NOX被氧化后在云層內(nèi)與云滴作用形成酸性雨，或者在雨滴形成的同時(shí)被直接吸收而成酸性雨。水蒸氣也可冷凝在含有硫酸鹽和硝酸鹽等氣溶膠的凝結(jié)核上。氣溶膠粒子和細(xì)小的水滴也可能在云霧形成過(guò)程中互相碰撞合并，同時(shí)與水滴結(jié)合。

5.酸雨的形成機(jī)制

人為活動(dòng)如何影響酸雨的形成？人為排放的硫酸和SO2主要是由化石燃料的燃燒產(chǎn)生的，硝酸和NOX主要是由汽車尾氣以及煤、石油的燃燒過(guò)程產(chǎn)生的。鹽酸的人工來(lái)源也主要是由含氯物質(zhì)的燃燒產(chǎn)生的。制酸、氯堿、化肥、塑料、制藥等生產(chǎn)過(guò)程，也都是酸雨的污染源。人為活動(dòng)如何影響酸雨的形成？6.酸雨的危害酸雨污染是一種區(qū)域性的污染。雖然它不像CO2那樣屬于全球性的，但其危害也相當(dāng)嚴(yán)重。（1）酸雨降到地面使土壤中的鈣、鎂、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素溶出并迅速流失。使土壤中的有毒金屬元素溶解，變成水溶液，連同水分一起被植物吸收，影響植物生長(zhǎng)甚至造成植物死亡。6.酸雨的危害（2）酸雨降落到湖泊中，導(dǎo)致水體酸化魚類死亡。酸性水還會(huì)使水底沉積物釋放出有毒物質(zhì)，如鉛、銅、鎳等。酸雨對(duì)水系、植物、土壤等的影響，導(dǎo)致了自然生態(tài)環(huán)境的破壞，并危及野生動(dòng)物的生存。（3）酸雨加速了房屋、橋梁、水壩、工業(yè)設(shè)備、供水管網(wǎng)、通信電纜等的腐蝕；對(duì)文物古跡、歷史建筑、雕刻、裝飾等各種重要文化設(shè)施造成嚴(yán)重?fù)p害。一些世界上的著名文化遺物，如雅典的巴特農(nóng)神殿和羅馬的圖拉真凱旋柱都正在遭受酸雨的侵蝕。（2）酸雨降落到湖泊中，導(dǎo)致水體酸化魚類死亡。酸性水還會(huì)使水7、影響酸雨形成的因素（1）酸性污染物的排放及其轉(zhuǎn)化條件（2）大氣中的氨（3）顆粒物酸度及其緩沖能力（4）天氣形勢(shì)的影響

問(wèn)題：

1、NH3對(duì)大氣降水的酸性有何影響？

2、顆粒物對(duì)酸雨形成有什么影響？

3、為什么我國(guó)西南地區(qū)發(fā)生大面積強(qiáng)酸性降雨？7、影響酸雨形成的因素問(wèn)題：九、溫室氣體和溫室效應(yīng)(greenhouseeffect)1.溫室效應(yīng)來(lái)自太陽(yáng)各種波長(zhǎng)的輻射，一部分在到達(dá)地面之前被大氣反射回外空間或者被大氣吸收之后再輻射而返回外空間，一部分直接到達(dá)地面或者通過(guò)大氣而散射到地面。到達(dá)地面的輻射有少量短波長(zhǎng)的紫外光、大量的可見(jiàn)光和長(zhǎng)波紅外光。這些輻射在被地面吸收之后，最終都以長(zhǎng)波輻射的形式又返回外空間，從而維持地球的熱平衡。

九、溫室氣體和溫室效應(yīng)(greenhouseeffect)大氣中的CO2雖然含量比水分子低得多，但它可強(qiáng)烈地吸收波長(zhǎng)為1200—1630nm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。對(duì)于維持地球熱平衡有重要的影響。大氣中的CO2雖然含量比水分子低得多，但它可強(qiáng)烈地吸收波長(zhǎng)為CO2如溫室的玻璃一樣，它允許來(lái)自太陽(yáng)的可見(jiàn)光射到地面，也能阻止地面重新輻射出來(lái)的紅外光返回外空間。因此，CO2起著單向過(guò)濾器的作用。大氣中的CO2吸收了地面輻射出來(lái)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)象稱為溫室效應(yīng)。2、溫室氣體

能夠引起溫室效應(yīng)的氣體，稱為溫室氣體。如果大氣中溫室氣體增多，便可有過(guò)多的能量保留在大氣中而不能正常地向外空間輻射，這樣就會(huì)使地表面和大氣的平衡溫度升高．對(duì)整個(gè)地球的生態(tài)平衡會(huì)有巨大的影響。問(wèn)題：

CO2濃度升高的原因是什么？CO2如溫室的玻璃一樣，它允許來(lái)自太陽(yáng)的可見(jiàn)光

在這些溫室氣體中，甲烷的溫室效應(yīng)比CO2大20倍。

氟里昂將在20世紀(jì)成為溫室效應(yīng)的第二大促成因素。在這些溫室氣體中，甲烷的溫室效應(yīng)比CO2大20倍。氟里昂3、溫室效應(yīng)的影響溫室效應(yīng)是由于人類自身活動(dòng)所造成的一種大規(guī)模的環(huán)境災(zāi)難。近百年來(lái)全球氣候呈現(xiàn)變暖的趨勢(shì)。變暖速度是最后冰期結(jié)束以來(lái)自然變暖的15～40倍?？茖W(xué)家們預(yù)言，人類如不采取果斷和必要的措施，到2030～2050年，大氣中的二氧化碳含量將比工業(yè)革命時(shí)增加一倍，全球平均氣溫有可能升高1.5～5.0℃?，F(xiàn)在全球的平均氣溫大約是14℃，如果溫度上升3℃，有的生物將面臨過(guò)去十萬(wàn)年所未遭遇的生存條件。如果溫度上升4℃，地球?qū)⑹撬那f(wàn)年前的始新世以來(lái)最溫暖的時(shí)期。3、溫室效應(yīng)的影響氣溫升高，將使寒帶和極地的冰川大量融化，海平面可能上升30～140cm，從而淹沒(méi)地勢(shì)低的沿海城市和河流三角洲，給人類現(xiàn)在的生活帶來(lái)無(wú)法估量的損失。氣候變暖會(huì)使半干旱的熱帶地區(qū)變得更加干旱，并加快土地沙漠化。氣候變暖會(huì)使有的地區(qū)降雨量猛增而成澇災(zāi)。

氣候變暖的最大威脅還不只是平均氣溫升高，而是出現(xiàn)極端高溫、百年不遇的干旱、異乎尋常的熱浪、行兇肆虐的颶風(fēng)和龍卷風(fēng)等，帶來(lái)致命的災(zāi)難。急劇的氣溫變化，還會(huì)使許多生物難以適應(yīng)，導(dǎo)致許多物種加速滅絕。一般認(rèn)為，溫室效應(yīng)對(duì)北半球的影響比南半球更為嚴(yán)重氣溫升高，將使寒帶和極地的冰川大量融化，海平面可能上升30～十、臭氧層的形成與耗損臭氧層能夠吸收99％以上來(lái)自太陽(yáng)的紫外輻射，從而保護(hù)了地球上的生物不受其傷害。

<51013分子／厘米3十、臭氧層的形成與耗損臭氧層能夠吸收99％以上來(lái)自太陽(yáng)的紫外1985年英國(guó)科學(xué)家首先在南極地區(qū)發(fā)現(xiàn)臭氧洞，這些年來(lái)，南極上空的臭氧層破壞日趨嚴(yán)重，臭氧洞不斷增大。與10年前相比，臭氧洞的臭氧總量減少近半，南極臭氧洞正以每年一個(gè)美國(guó)陸地面積的速度增長(zhǎng)，不僅是在南極上空，而且在地球上大部分地區(qū)的平流層中都能觀察到臭氧的減少。最近10年來(lái)，全球平流層中的臭氧平均減少了3％以上，高緯度地區(qū)更為嚴(yán)重。臭氧層損耗是當(dāng)前又一個(gè)人們普遍關(guān)注的全球性大氣環(huán)境問(wèn)題，因?yàn)樗瑯又苯雨P(guān)系到生物圈的安危與人類的生存，需要全世界共同采取行動(dòng)。1985年英國(guó)科學(xué)家首先在南極地區(qū)發(fā)現(xiàn)臭氧洞，這北京時(shí)間2011年3月25日消息，據(jù)美國(guó)國(guó)家地理網(wǎng)站報(bào)道，最新研究顯示，這個(gè)冬天的罕見(jiàn)低溫天氣產(chǎn)生的“美麗”云團(tuán)，剝?nèi)チ吮睒O大氣層里具有保護(hù)作用的大部分臭氧層，可能北極第一個(gè)臭氧洞已經(jīng)形成。據(jù)專家說(shuō)，臭氧濃度較低的地區(qū)可能向南最遠(yuǎn)已經(jīng)延伸到紐約上空，他們發(fā)出警告說(shuō)，皮膚癌風(fēng)險(xiǎn)或?qū)⑻嵘?。同溫層里的臭氧層像一條巨大的毯子，籠罩在距離地面大約12英里(20公里)的上空，阻止太陽(yáng)釋放的大部分高頻紫外線到達(dá)地面，大大降低曬斑和皮膚癌風(fēng)險(xiǎn)。但是這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人、德國(guó)不來(lái)梅港阿爾弗雷德極地和海洋研究所物理學(xué)家馬庫(kù)斯·雷克斯表示，北極高空持續(xù)結(jié)冰的天氣，可能已經(jīng)使臭氧濃度比標(biāo)準(zhǔn)濃度降低了近一半，而且這種趨勢(shì)還會(huì)繼續(xù)下去。北京時(shí)間2011年3月25日消息，據(jù)美國(guó)國(guó)家地?fù)?jù)中國(guó)國(guó)家衛(wèi)星氣象中心監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星臭氧總量探測(cè)儀在北極上空監(jiān)測(cè)到一個(gè)明顯的臭氧低值區(qū)，在該低值區(qū)內(nèi)臭氧總量是正常情況下平均值的一半左右，部分地區(qū)的臭氧總量達(dá)到了臭氧洞的標(biāo)準(zhǔn)(220DU)。雖然沒(méi)有形成南極上空那樣規(guī)模的臭氧洞，但由于北半球人口密度遠(yuǎn)高于南半球，臭氧低值區(qū)覆蓋的范圍內(nèi)紫外線對(duì)人類健康的影響比南極臭氧洞更重要。導(dǎo)致北極臭氧洞形成的主要原因是今年春季極寒冷的極渦內(nèi)生成了極地平流層云，在太陽(yáng)紫外線的作用下釋放出破壞臭氧的鹵素原子。

風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星搭載的紫外臭氧總量探測(cè)儀捕捉到該次北極臭氧低值區(qū)生成過(guò)程，圖1～圖2展示了近期獲得的北極臭氧總量分布圖像，可以看出從3月14日至今北極地區(qū)的臭氧總量一直保持250DU左右，而同期美國(guó)AURA衛(wèi)星也監(jiān)測(cè)到了同樣的結(jié)果。

2011年3月26日北極臭氧總量分布FY-3A/TOU

2011年3月26日北極臭氧總量分布據(jù)中國(guó)國(guó)家衛(wèi)星氣象中心監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星臭氧總量探測(cè)1．臭氧層形成與耗損的化學(xué)反應(yīng)

臭氧的消耗過(guò)程光解過(guò)程：吸收210nm~290nm的紫外光消耗過(guò)程：2臭氧層的生成是由于平流層中O2光解的結(jié)果：1．臭氧層形成與耗損的化學(xué)反應(yīng)臭氧的消耗過(guò)程光解過(guò)程2．導(dǎo)致臭氧層破壞的催化反應(yīng)過(guò)程假定可催化O3分解的物質(zhì)為Y，它可使O3轉(zhuǎn)變成O2，而Y本身不變Y：NOx(NO、NO2)、HOx(H、HO、HO2)、ClOx(Cl、ClO)天然來(lái)源人為來(lái)源由H2O、CH4或H2與O反應(yīng)而生成天然來(lái)源人為來(lái)源2．導(dǎo)致臭氧層破壞的催化反應(yīng)過(guò)程Y：NOx(NO、NO2)、NOx的作用平流層中NOx的來(lái)源：天然來(lái)源：N2O的光解及氧化

N2O+hvN2+ON2O+O2NO2

人為來(lái)源：超音速飛機(jī)排放NO宇宙射線分解：N2光解N2+hvN·+N·

N·+O2NO+O·N·+O3

NO+O2

NOx的作用平流層中NOx的來(lái)源：破壞臭氧的反應(yīng)機(jī)理

在平流層中上部：

NO+O3

NO2+O2NO2+ONO+O2總反應(yīng)O3+O2O2在平流層下部：NO的存在不會(huì)促使O3減少硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染課件平流層中HOx的來(lái)源主要由H2O、CH4和H2與O反應(yīng)而生成CH4+·O

·OH+·CH3H2O+·O2·OHH2+·O

·OH+·HHOx的作用來(lái)源？平流層中HOx的來(lái)源HOx的作用來(lái)源？HOx·破壞臭氧的反應(yīng)機(jī)理

HO·+O3

HO2·+O2HO2·+O·HO·+O2

總反應(yīng)O3+O·2O2

H·+O3

HO·+O2HO·+O·H·+O2

總反應(yīng)O3+O·2O2

HO·+O3

HO2·+O2HO2·+O3

HO·+2O2

總反應(yīng)2O3

3O2平流層上部平流層下部H·+O3HO·ClOx的作用平流層中ClOx的來(lái)源甲基氯的光解：CH3ClCH3·+Cl·氟氯甲烷的光解：CFCl3+hv·CFCl2+Cl·

CF2Cl2+hv·CF2Cl+Cl·氟氯甲烷與O的反應(yīng)：·O+CFnCl4-nClO·+·CFnCl3-nClOx的作用平流層中ClOx的來(lái)源3．南極的臭氧洞現(xiàn)象

1985年英國(guó)南極探險(xiǎn)家J．C．Farman等首先提出南極出現(xiàn)了“臭氧空洞”（ozonehole）.臭氧洞現(xiàn)象:10月份南極的臭氧均值從1979年的約290D.U.減少到1985年的170D.U.，南極上空的臭氧已極其稀薄，與周圍相比，好像是形成了一個(gè)“洞”。于是，南極春季(9、10月份)期間，一個(gè)“臭氧洞”正覆蓋著南極大陸的大部分地區(qū)的現(xiàn)象得到了承認(rèn)，也引起了全世界的高度關(guān)注。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。

3．南極的臭氧洞現(xiàn)象大量氟氯烴化合物的使用和排放，是造成臭氧硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染課件硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染課件硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染課件4、人為活動(dòng)對(duì)臭氧層的破壞對(duì)于臭氧層破壞的原因，科學(xué)家們有多種見(jiàn)解。有的認(rèn)為，這可能跟亞馬遜河地區(qū)不斷出現(xiàn)的森林火災(zāi)有關(guān)，有的認(rèn)為，臭氧洞之所以出現(xiàn)在兩極，是極地低溫造成的，美國(guó)肯塔基大學(xué)的一個(gè)科學(xué)小組則認(rèn)為，臭氧水平可能是隨著太陽(yáng)黑子活動(dòng)的自然周期而變化的。多數(shù)科學(xué)家則認(rèn)為，人類過(guò)多使用氟氯烴（用CFCS表示）類物質(zhì)是臭氧層破壞的一個(gè)主要原因。CFCS的形式?jīng)Q定了它們對(duì)臭氧層的危害程度。含H的CFCS比不含H的降解得快，對(duì)平流層臭氧威脅較小，而象C2H4F2