第2章人類與大氣圈2.1大氣圈的結構與組成2.1.1大氣圈的演化CHONH2NH3CH4H2OH2NH3CH4H2OCO2H2NH3CH4H2OCO2O22.1大氣圈的結構與組成2.1.2大氣圈的結構按分子組成：均質層、非均質層；按化學和物理性質：光化學層、電離層；按垂直變化特征：對流層、平流層（同溫層）、中間層、熱成層（增溫層）、逸散層2.1大氣圈的結構與組成垂直方向的五個層次的大氣，在運動方式、溫度變化、質量、密度等方面有各自不同的特點。2.1大氣圈的結構與組成2.1.3大氣的組成詳情見表2-12.2大氣污染及其類型2.2.1大氣污染分類2.2.1.1按影響范圍分：局部性污染地區(qū)性污染廣域性污染全球性污染2.2大氣污染及其類型2.2.1.2按能源性質和污染物組成分：煤炭型石油型混合型特殊型2.2大氣污染及其類型2.2.1.3按污染物的化學性質分：還原型氧化型2.2大氣污染及其類型2.2.2大氣污染源的類型按污染原存在形式：固定源、流動源；按污染物排放方式：線源、點源、面源；按污染物排放時間：連續(xù)源、間歇源、瞬時源；按污染物產生類型：生活源、工業(yè)源、交通源2.3大氣污染物的種類及其轉化規(guī)律2.3.1大氣污染物的種類按性質分：一次污染物、二次污染物；按物理狀態(tài)分：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)2.3大氣污染物的種類及其轉化規(guī)律碳氧化物氮氧化物硫氧化物碳氫化合物鹵素化合物氧化劑顆粒物放射性物質特殊污染物2.3大氣污染物的種類及其轉化規(guī)律2.3.2大氣環(huán)境中主要污染物的遷移轉化規(guī)律2.3.2.1CO的來源、遷移、轉化和歸宿CO地震火山爆發(fā)土壤化石燃料燃燒大氣碳氫化合物不完全氧化汽車尾氣2.3大氣污染物的種類及其轉化規(guī)律2.3.2.2H2S的來源、遷移、轉化和歸宿H2S陸地生物源SO2海洋生物源2.3大氣污染物的種類及其轉化規(guī)律2.3.2.3SO2的來源、遷移、轉化和歸宿SO2火山爆發(fā)SO3H2S的氧化H2SO4化石燃料燒灼石油加工金屬冶煉硫酸制備2.3大氣污染物的種類及其轉化規(guī)律2.3.2.4氮氧化物的來源、遷移、轉化和歸宿NOx氨的氧化土壤生物反應生物質自然燃燒光電化學反應化石燃料燃燒生物質人為燃燒來自平流層2.3大氣污染物的種類及其轉化規(guī)律2.3.2.5碳氫化合物的來源、遷移、轉化和歸宿來源燃料燃燒有機溶劑揮發(fā)石油提煉種植稻米人畜腸道發(fā)酵垃圾填埋采煤過程采油采氣及輸送汽車尾氣2.3大氣污染物的種類及其轉化規(guī)律轉化烷烴、烯烴、芳香烴與OH·自由基反應烷烴、烯烴與O·自由基反應烯烴與O3反應歸宿各種產物，如醛、酮、氣溶膠、光化學煙霧2.3大氣污染物的種類及其轉化規(guī)律2.3.2.6光化學煙霧概念反應過程最終產物2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.1全球氣候的異常現(xiàn)象與變化趨勢全球氣候一直在變化，以前的與人類無關，但20世紀后，人類活動對全球氣候影響越來越大。2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.1.1全球變冷說米蘭戈維支理論太陽黑子理論陽傘效應理論2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.1.2全球變暖說溫室效應放大器效應熱島效應厄爾尼諾效應臭氧問題2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.2溫室效應基本觀點：化石燃料燃燒會產生二氧化碳，它一方面吸收太陽的熱能，另一方面阻擋地球的熱量向太空發(fā)散，太多的二氧化碳將會導致地球氣溫升高，這對人類的將來是災難性的。2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.3全球氣候變暖的影響2.4.3.1全球氣候變暖的觀測事實地表氣溫上升兩極冰蓋消融，陸地冰川加速融化北極海冰面縮小海平面逐步升高時間降水變化異常河流與湖泊的結冰期在縮短極端氣候天氣增多2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.3.2氣候變暖對全球的影響海平面上升給人類帶來災難全球變暖給人類帶來干旱、洪澇、暴雨等氣象災害氣候變暖導致地球生態(tài)系統(tǒng)災難北極海底數(shù)百萬噸甲烷氣涌入大氣全威脅地球生命安全氣候變暖會增大人類健康的威脅氣候變暖引發(fā)世界秩序動蕩2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.4溫室效應的防治對策2.4.4.1全球溫室氣體排放趨勢

有關溫室氣體排放的資料2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.4.2中國溫室氣體排放趨勢總體趨勢上升，但單位GDP消耗化石燃料排放二氧化碳的強度下降。2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.4.3全球共同性溫室氣體控制對策控制向大氣中排放溫室氣體消除大氣中超量的溫室氣體研究、制定適應氣候變化的規(guī)劃措施積極采用可再生能源、盡量減少溫室氣體排放量加強國際合作，締結國際公約2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.4.4中國溫室氣體控制對策積極調整社會經濟結構發(fā)展低碳能源和可再生能源，努力改變能源結構大力開展植樹造林，加強生態(tài)系統(tǒng)建設與保護實施計劃生育政策，有效控制人口增長2.4人類活動對大氣圈的影響制定相關法律、法規(guī)與政策措施完善與氣候變化相關的機構和體制建設高度重視氣候變化研究及相關能力建設加大氣候變化的宣傳教育力度2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.5陽傘效應2.4.5.1顆粒物降塵或落塵飄塵或浮塵2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.5.2顆粒物源自然源：地面沙塵、巖石碎屑、火山噴發(fā)物、林火灰燼、海鹽微粒人為源：化石燃料燃燒、機動車引擎、露天采礦、建筑工地、土地耕作2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.5.3顆粒物的物理、化學性質物理性質：大小、形狀、相對密度、沉降速度化學性質：組成2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.5.4顆粒物對大氣環(huán)境的影響總效應是使氣溫降低減薄臭氧層厚度造成沙塵暴2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.6南極臭氧洞2.4.6.1臭氧層和臭氧洞臭氧層的位置臭氧洞的含義臭氧洞的發(fā)現(xiàn)2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.6.2南極臭氧洞的形成機制涌井流假說CFCs破壞說2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.6.3臭氧層破壞對人類生存環(huán)境的影響導致人體多種疾病的發(fā)病率導致海洋生物死亡UV－B削弱光合作用2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.6.4全球臭氧層保護措施禁用CFCs，締結國際公約。2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.7酸雨2.4.7.1酸雨研究簡史酸雨的早期發(fā)現(xiàn)酸雨的現(xiàn)代研究2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.7.2全球酸雨污染態(tài)勢由局部污染演變成跨國性環(huán)境污染，范圍也越來越大。中國的酸雨污染有中國的特點。2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.7.3酸雨的概念和形成機制概念：pH值小于5.6的降水。酸雨率也作為某地區(qū)酸雨污染程度的一個指標。我國有三大酸雨區(qū)。酸雨形成的機制：是一個極其復雜的大氣化學和大氣物理過程。2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.7.4酸雨的危害由酸性大氣污染物引起酸雨，導致土壤酸化，進而引發(fā)相應的環(huán)境問題，從而影響林業(yè)，農業(yè)等等。圖2-132.4人類活動對大氣圈的影響2.4.8熱污染概念危害發(fā)生原因2.4人類活動對大氣圈的影響火電廠的余熱排放水庫自身特點造成的河流變溫城市熱島效應引起地表水水溫變化城市排水渠構造上的變化城鄉(xiāng)排水明渠兩側的遮蔽程度暴雨徑流引起2.4人類活動對大氣圈的影響2.4.9大氣圈氧平衡失調——潛在的危險大規(guī)模的植被破壞海洋石油污染嚴重影響海洋藻類的光合作用北方凍原地帶因石油開采遭破壞2.5大氣污染的危害2.5.1大氣污染對人體健康的危害污染物進入人體途