几类重要的大气污染事件PPT

2.1 概念
由于燃煤而排放出来的SO2，颗粒物以及由 SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污 染现象，称硫酸烟雾。 从概念可以得出： 直接原因：燃煤； 形成烟雾的污染物：SO2、颗粒物、硫酸盐颗 粒物。
2.2 形成的气象条件
冬季 气温较低 湿度较高 日光较弱
2.3 特征
黄色、还原烟雾
2.4 形成机制
3.1 降水的pH背景值 未被污染的大气中：雨水的pH值约为5.6
降水的pH背景值
内陆≤5.0，海洋≤4.7为酸雨
3.2 酸雨的形成
SO2的反应
气相反应：
SO2 [O] SO3
SO3 H 2O H 2 SO4 SO2 H 2O H 2 SO3 1 H 2 SO3 O2 H 2 SO4 2
颗粒物的酸度及其缓冲能力
大气颗粒物组成复杂，主要来源于扬
尘，其化学组成与土壤相同，此外还有矿
物燃料燃烧形成的飞尘。
金 属 催化SO2氧化
颗粒物
酸性物 贡献酸雨
碱性物 中和酸起缓冲作用
天气形势的影响
重庆、贵阳为强酸性降雨区
3.5 酸雨的危害
1）使水体、土壤严重酸化，鱼类、农作物受 到影响。当pH＜4.8，鱼类就会死亡。 2）破坏森林、植物的生长。 3）使建筑物、材料、金属制品被腐蚀。
液相反应：
NO的反应：
NO [O] NO2 2 NO2 H 2O HNO3 HNO2
3.3 酸雨的主要化学组成
SO42- 、NO3-、Cl-、 NH4+、 Ca2+、 H+、Na+、K+、 Mg2+ 、HCO3-
其中起主要作用的是SO42-，其次是NO3-
和Cl-，我国的酸雨主要是硫酸型的。
1、光化学烟雾
1.1 光化学烟雾现象
大气中碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOX）等 一次污染物在阳光照射下，发生光化学反应产生二次 污染物，这种由参加反应的一、二次污染物的混合物 （包括气体污染物和气溶胶）形成的烟雾污染现象， 称为光化学烟雾（洛杉矶型烟雾） 。
特征：蓝色烟雾，强氧化性，具有强刺激性，使 大气能见度降低，在白天生成傍晚消失， 高峰在 中午。
为温室效应。
5.2 温室气体
5.3 温室效应的影响和危害
变暖
⑴气候变暖对生态系统的影响 ⑵气候变暖对农业生产的影响 冰川消退 海平面上升 荒漠化
5.4 治理措施
（1）节约能源，减少使用化石燃料。 （2）限制并逐步停止氟氯烃的生产和使用。 （3）大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。 （4）通过国际性的协议、条约，加强温室气 体排放的控制。
4、温室气体和温室效应
地球的热平衡 辐射到地球上的太阳能约有 50％在 达到地面前被大气反射或被大气吸收后再 辐射回空间；其余50％直接由云、大气或 颗粒物散射到地面。到达地表的太阳能被 地球吸收，部分从地表反射回空间，部分 通过红外辐射返回空间，从而维持地球的 热平衡。
5.1 温室效应
由于人类能源消耗、森林破坏致使大 气中CO2等温室气体浓度增加，阻止地球热 量的散失，使地球发生可感觉到的气温升 高，这就是有名的“温室效应”。
主要污染源：汽车尾气及石油和煤燃烧废气
形成条件：⑴ 氮氧化合物；⑵ 碳氢化合物；⑶ 有强阳光照射。 光化学烟雾形成指标：O3、PAN及其他产物。
NOx ＋
CH
UV
浅蓝色混和烟雾
O3
过氧酰基硝酸酯
主要为过氧乙 酰硝酸酯
其它
醛类、酮类、 过氧化氢等
光化学烟雾的危害
1．对人体健康的影响。 对人眼睛的刺激作用。
对鼻、咽喉、气管和肺等呼吸器官的刺激作用 。
2．对植物的危害 3．降低大气的能见度
4．其他危害 （如建筑物等）
1.2 光化学烟雾的控制对策
控制反应活性高的有机物的排放，改进 技术控制汽车尾气 反应活性顺序：有内双键的烯烃 > 二 烷基或三烷基芳烃和有外双键的烯烃 > 乙烯 > 单烷基芳烃 > C5以上烷烃 > C2-C5 大多数有机物与 HO• 发生反应，其反 应速度常数大体上反映了碳氢化合物的反 应活性。
大气颗粒物中的Fe、Mn、V等元素是催 化剂，光化学反应的产物 O3、H2O2 是SO2的 氧化剂。
CaO、CaCO3、NH3 是酸性降水的具有 “缓冲作用”的物质， 其中降水中的Ca2+提 供了相对大的中和能力，NH4+的分布与土 壤的性质有关，北方碱性土壤地区降雨中 NH4+含量相对高一些。 降水
控制臭氧的浓度 NOX、RH的初始浓度大小，影响O3的生 成量和生成速度。
2、硫酸烟雾型污染
硫酸烟雾型污染最早发生在英国伦敦，因此 也称伦敦型烟雾。伦敦大气污染最早被记载 于13世纪，当时主要是由于石灰生产业造成 的。17世纪工业革命后，随着煤、石油等矿 物燃料的大量使用，大气污染日趋严重。在 1952年12月伦敦发生了有史以来最严重的 烟雾污染，即伦敦烟雾事件。这次事件持续 了4天，导致大约4700人死亡以及难以估量 的损失。
3.4 影响酸雨形成的因素
酸性污染物的排放
大气中的NH3
大气中的NH3与H2SO4气溶胶形成中性 的NH4HSO4，它降低了雨水的酸度，从而抑 制了酸雨的形成。 酸雨严重的地区正是酸性气体排放量大 且大气中NH3含量少的地区。
大气中的NH3的来源： 有机物的分解，含氮肥料的挥发。 土壤中NH3的挥发随土壤pH值的上升 而增大，北方土壤pH值在7- 8之间， 南方土壤pH值5-6。
在硫酸烟雾的形成过程中，主要涉及 到的化学反应就是SO2的氧化反应。SO2转 化为SO3的氧化反应主要靠雾滴中锰、铁、 氨的催化作用加速完成。当然SO2的氧化速 率还会受到其他污染物、温度以及光强等 的影响。
光化学烟雾（洛杉矶）与硫酸型烟雾（伦敦）的比较
3、 酸性降水
酸性降水是指通过降水，如雨、雪、雾、 冰雹等将大气中的酸性物质迁移到地面的 过程。最常见的就是酸雨，称湿沉降。
大气中的CO2、CH4等气体可以强烈地吸收波长 1200-1630 nm的红外辐射，因而它在大气中的 存在对截留红外辐射能量影响较大。这些气体如 同温室的玻璃一样，它允许来自太阳的可见光到 达地面，但阻止地面重新辐射出来的红外光返回 外空间，因此，这些温室气体起到了单向过滤作 用，吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留 在大气之中，从而使大气温度升高，这种现象称