酸性降水：經(jīng)過降水將大氣中酸性物質(zhì)遷移到地面過程，是一個酸沉降過程。

酸沉降(aciddeposition)：酸性物質(zhì)遷移到地表過程，經(jīng)過干、濕沉降兩種路徑實現(xiàn)。干沉降(drydeposition)：隨氣流對流和擴散作用，被土壤、水體和植被等吸附去除。濕沉降(wetdeposition)：經(jīng)過降水落到地面（酸雨acidrain）。七、酸性降水第1頁1、酸雨研究概況50年代：英國R.A.Smith最早觀察到酸性降雨。1972年：發(fā)表了第一篇相關北美酸雨論文《穿越國界大氣污染：大氣和降水中硫?qū)Νh(huán)境影響》。1982年：召開了“國際環(huán)境酸化會議”，標志酸雨污染成為世界主要環(huán)境問題之一。

80年代：除北美、歐洲以外，東北亞（日本、韓國和中國酸雨區(qū)）成為世界第三大酸雨區(qū)。

本世紀：世界酸雨污染范圍日益擴大，幾乎整個歐洲地域都在降酸雨。

第2頁1、酸雨研究概況50年代：英國R.A.Smith最早觀察到酸性降雨。1972年：發(fā)表了第一篇相關北美酸雨論文《穿越國界大氣污染：大氣和降水中硫?qū)Νh(huán)境影響》。1982年：召開了“國際環(huán)境酸化會議”，標志酸雨污染成為世界主要環(huán)境問題之一。

80年代：除北美、歐洲以外，東北亞（日本、韓國和中國酸雨區(qū)）成為世界第三大酸雨區(qū)。

本世紀：世界酸雨污染范圍日益擴大，幾乎整個歐洲地域都在降酸雨。

第3頁中國酸雨情況80年代：主要發(fā)生在西南地域。90年代中期：發(fā)展到長江以南、青藏高原altiplano以及四川盆地basin等地域，年均降水pH<5.6區(qū)域占全國面積40%左右

。主要致酸物質(zhì)是硫酸鹽，降水中SO42-含量普遍都很高。第4頁我國年降水量和主要酸雨區(qū)第5頁2、降水酸度天然降雨：pH值為6－7左右（偏酸性）

CO2（g，25℃）＋H2OH＋＋HCO3天然降水微弱酸性：溶解土壤養(yǎng)分，供生物吸收，有利于人類環(huán)境。第6頁酸雨危害harm

使土壤貧瘠化leanness：抑制土壤中有機物分解和氮固定，淋洗eluviate與土壤粒子結合鈣、鎂、鉀等營養(yǎng)元素；損害農(nóng)作物和林木生長：使土壤變酸，傷害植物新生芽葉，干擾光合作用photosynthesis，影響其發(fā)育生長；污染飲用水源：使河流、湖泊等地表水酸化，使流域土壤和水體底泥中金屬(比如鋁)可被溶解進入水中；危害漁業(yè)生產(chǎn)，毒害魚類：pH值小于4.8時魚類消失；腐蝕建筑材料：腐蝕建筑材料、腐蝕建筑物、金屬結構、油漆、工廠設備和名勝showplace古跡ahistoricspot(site)等。危害人類健康、造成經(jīng)濟損失：對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)危害，不但是經(jīng)濟問題，還直接威脅13億人口吃飯問題。第7頁3、酸雨形成

雨除過程(rainout)和雨刷過程(rainwash)

云滴和雨滴形成：在自由大氣里，0.l－l0m凝結核造成水蒸氣凝結，經(jīng)過碰并和聚結過程深入生長。雨除過程（云內(nèi)去除）：在云內(nèi)部發(fā)生化學反應過程。雨刷過程（云下去除）：在雨滴下降過程中將空氣中氣體和顆粒物質(zhì)帶至地表，以及在雨滴內(nèi)部發(fā)生化學反應過程。

第8頁酸雨成份

含有各種無機酸和有機酸，H2SO4和HNO390%以上。國外酸雨:H2SO4比HNO3多一倍以上。我國:H2SO4含量高，主要是硫酸型酸雨。硫酸和硝酸轉(zhuǎn)化過程：(1)SO2和NOx在氣相中氧化成H2SO4和HNO3以顆?；驓怏w形式進入液相；(2)SO2和NOx溶入液相后，在液相中被氧化成SO42–和NO3–；(3)SO2和NOx在氣液界面發(fā)生化學反應轉(zhuǎn)化為SO42–和NO3–。第9頁4、酸雨化學組成（離子成份）

降水中主要離子：陽離子——H+、Ca2+、NH4+、Na+、K+、Mg2+陰離子——SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-陰、陽離子基本平衡：pH降低，形成酸雨[H+]增高含量增加第10頁酸雨中關鍵離子組分：陰離子總量中，SO42-占絕對優(yōu)勢；陽離子總量中，H+、Ca2+、NH4+占80%以上。地點Σ(Ca2++NH4++K+)Σ(SO42-+NO3-)非酸雨(1981，北京和天津城區(qū)數(shù)據(jù)平均值)419.6335.2酸雨(1980，重慶元局和貴陽噴水池數(shù)據(jù)平均值)209.6329.5非酸雨(瑞典)8.743.32酸雨(瑞典)4.393.26降水中離子濃度比較

SO42-、Ca2+、NH4+第11頁5、影響酸雨形成原因

大氣中氨

：氨是大氣中唯一常見氣態(tài)堿；含有水溶性，能產(chǎn)生中和作用而降低酸度。大氣中氨主要來自有機物分解和農(nóng)田施用氮肥揮發(fā)。第12頁顆粒物酸度及其緩沖能力：兩方面作用：一是催化金屬促使SO2氧化成酸，二是對酸起中和作用。

顆粒物主要起源于燃煤和風沙揚塵。酸性污染物排放（當?shù)匚廴境潭群椭卫砬闆r，是否脫硫處理等）及其轉(zhuǎn)化條件（當?shù)販貪穸鹊龋┖吞鞖庑蝿荩庀髼l件和地形）影響。第13頁二氧化硫硫酸硝酸硫酸鹽硝酸鹽水溶性粒子空氣酸化物排放源污染物排出酸化干性沉降影響濕性沉降影響區(qū)域土壤/植被人體健康建筑物設施地表水排放輸送轉(zhuǎn)化沉降云下過程云內(nèi)過程蒸發(fā)水蒸發(fā)降水云水（水溶液）云沙漠風輸送Ca2+pH>8中和pH東亞大陸西北風酸雨減少黃沙上升氣流凝結來自沙漠沙塵對酸雨分布影響機理示意如圖第14頁SO2H2SvolcanoesindustrySO2CS2SO42-OCEAN1.3x1021gSt=107yearsdepositionrunoffSO42-planktonCOSDMSmicrobesventsFeS2upliftATMOSPHERE2.8x1012gSt=1weekSEDIMENTS7x1021gSt=108yearsTHEGLOBALSULFURCYCLE第15頁八、大氣顆粒物氣溶膠aerosol體系:大氣是由各種固體或液體微粒均勻地分散在空氣中形成一個龐大分散disperse體系。

分散體系：溶液、膠體colloid和粗分散系統(tǒng)。氣溶膠，固溶膠sol和液溶膠。大氣環(huán)境是一個氣溶膠系統(tǒng)，習慣上稱為顆粒物（Particulatematter）。

第16頁大氣顆粒物是大氣一個組分。大氣顆粒物參加大氣降水過程。在清潔大氣中，大氣顆粒物極少而且無毒；在污染大氣中，大氣顆粒物也屬于一個污染，而且其中大部分有毒。大氣顆粒物是大氣中一些污染物載體carrier或反應床reactionbed。第17頁1、大氣顆粒物分類（按照物態(tài)state及形成機制mechanism分類）粉塵（微塵、Dust）：固體；風吹揚塵，風沙。煙（煙氣，F(xiàn)ume）：固體；熔融金屬、凝結金屬氧化物、汽車排氣、煙草燃煙、硫酸鹽?；遥ˋsh）：固體；煤、木材燃燒產(chǎn)生硅酸鹽顆粒，煤粉燃燒產(chǎn)生飛灰。霧（Fog）：液體；水蒸氣冷凝生成顆粒小水滴或冰晶，水平視程小于1km。第18頁靄（Mist）：液體；稱為輕霧，水平視程在1~2km之內(nèi)，大氣呈灰色。霾（Haze）：固體；水平視程小于2km，使大氣混濁呈淺藍色或微黃色。煙塵（熏煙，Smoke）：固體與液體；含碳物質(zhì)（如煤炭）燃燒時產(chǎn)生固體碳粒、水、焦油tar狀物質(zhì)及不完全燃燒灰分所形成混合物，假如煤煙中失去了液態(tài)顆粒，即成為煙塵。煙霧（Smog）：固體；泛指各種妨礙視程(能見度低于2km)大氣污染現(xiàn)象。第19頁2、顆粒物粒度分布和表面性質(zhì)顆粒物粒度分布：顆粒物粒子粒徑（顆粒物直徑）大小?？諝鈩恿W直徑（Dp）：與所研究粒子含有相同終端降落速度、密度為1球體直徑。式中Dg――幾何直徑；

ρp――忽略了浮力效應粒密度；

ρ0――參考密度（ρ0＝1g/cm3）；K――形狀系數(shù)，當粒子為球狀時，K＝1.0。1）對于球狀粒子，ρp對Dp是有影響。2）當ρp較大時，Dp比Dg大，二者之間存在差值因子。3）因為大多數(shù)大氣粒子滿足ρp≤10，所以差值因子必定小于3。

第20頁大氣顆粒物按粒徑大小分類：飄塵（Airborneparticle）：長久飄泊在大氣中顆粒直徑小于10m懸浮物稱為飄塵，。降塵（Dustfall）：大于l0m微粒因為本身重力作用而很快沉降下來這部分微粒稱為降塵?？倯腋☆w粒物（TSP）：用標準大容量顆粒采樣器在濾膜上所搜集顆粒物總質(zhì)量，稱為總懸浮顆粒物。粒徑多在100μm以下，尤以10μm以下為多。是大氣質(zhì)量評價中一個通用主要污染指標?？晌肓Ｗ樱阂子诮?jīng)過呼吸過程respiration而進入呼吸道aspiratory粒子。第21頁大氣顆粒物三個模態(tài)

：愛根Aitken核模、積聚模和粗粒子模。核模型：粒度：0.005~0.05m。主要起源：燃燒過程所產(chǎn)生一次顆粒物，或者由蒸汽凝結和光化學反應使氣體經(jīng)過成核作用而形成顆粒。去除過程：易于相互碰撞凝結成大粒子而轉(zhuǎn)入積聚模；或者在大氣湍流擴散過程中很快被其它物質(zhì)或地面吸收而去除。第22頁積聚accumulatingorgathering模型：粒徑：0.05~2m。主要起源：由核模型顆粒凝聚或經(jīng)過蒸汽凝結氣而長大形成。去除：它們在大氣中不易由擴散或碰撞而去除。粗粒模：粒徑：大于2m。主要起源：由機械粉碎過程形成揚塵、液滴蒸發(fā)、海鹽濺沫、火山暴發(fā)和風沙等形成，也稱為粗粒子。去除：主要靠干沉降和濕沉降過程而去除。愛根核模和積聚模這兩種顆粒物合稱為細粒子(小于2m)

?；瘜W組分區(qū)分：細顆粒（核模和積聚模）主要為SO42-、NH4+、NO3-、Pb和碳；粗顆粒為Fe、Ca、Si、Na、Cl、Al等。細粒子與粗粒子之間普通不會相互轉(zhuǎn)化。城市大氣中顆粒物分布多數(shù)屬雙模型，即