2.4 大气环境问题的形成及其控制对策（课件）-《环境化学》同步教学（大连理工大学出版社）

模块二 大气环境化学 教学目标 1. 了解大气的组成与结构、大气中的主要污染物和大气运动的基本规律； 2. 掌握大气污染的含义、了解大气污染的类型及其危害； 3. 理解影响大气污染的因素； 4. 掌握污染物的迁移转化过程； 5. 认识光化学烟雾、硫酸型烟雾、酸雨、温室效应和臭氧层空洞等突出的环境问题； 6. 了解室内污染的基本知识。 模块二 大气环境化学 环境案例 1. 北美死湖事件 2. 库巴唐“死亡谷”事件 3. 印度博帕尔公害事件 4. 美国洛杉矶的光化学烟雾事件 5. 英国伦敦烟雾事件 6. 沙尘暴事件 7. PM2.5的争议 8. 首例家具污染室内环境案 2.4 大气环境问题的形成及其控制对策 （一）光化学烟雾 （二）硫化物及硫酸型烟雾 （三）酸雨 （四）大气颗粒物 （五）温室效应及全球变暖 （六） 臭氧空洞 （一）光化学烟雾 1. 光化学烟雾现象 （一）光化学烟雾 2. 光化学烟雾 形成的机理 （一）光化学烟雾 利用烟雾箱在人 工光源照射下模 拟大气光化学反应 （一）光化学烟雾 碳氢化合物和氮氧化物相互作用方面主要有以下基本反应： （1）NO2的光解是光化学烟雾形成的主要起始反应，并生成O3： （2）碳氢化合物(HC)被·OH、O和O3氧化 （一）光化学烟雾 利用烟雾箱在人 工光源照射下模 拟大气光化学反应 （3）过氧自由基引起NO向NO2转化，并导致O3和PAN等氧化剂的生成 （一）光化学烟雾 1986年Seinfeld用12个化学反应概括了光化学烟雾形成的整个过程： （一）光化学烟雾 光化学烟雾形成机理简述 （一）光化学烟雾 3. 光化学烟雾控制对策 （1）控制高反应活性的有机物的排放 （2）控制臭氧的浓度 （一）光化学烟雾 （二）硫化物及硫酸型烟雾 1.二氧化硫的氧化作用 SO2的直接光氧化： SO2的间接光氧化： （二）硫化物及硫酸型烟雾 2. 大气中硫化氢(H2S)的氧化反应 其主要反应有： （二）硫化物及硫酸型烟雾 3. 二氧化硫转化为硫酸和硫酸盐机制 （1）均相氧化反应过程 第一步是大气中的SO2在常温下氧化成SO3。 第二步是 H2O+SO3→H2SO4 （2）非均相氧化反应 ① 液相中SO2的非均相反应 液相催化氧化；非催化的液相氧化；有强氧化剂存在时的液相氧化； 有氨(NH3)存在时的液相氧化。 ② 固相与SO2的非均相反应 （二）硫化物及硫酸型烟雾 4.硫酸型烟雾 由于大气中较多氧化性物质和高反应活性的自由基，二氧化硫可以被氧化成三氧化硫，同时二氧化硫和三氧化硫会于大气中的水蒸气结合生成H2SO3和H2SO4，与大气颗粒物结合形成硫酸盐颗粒物，从而造成硫酸型烟雾污染。硫酸烟雾也称为伦敦烟雾，其最早发生在英国的伦敦。 （三）酸雨 酸沉降是指大气中的酸性物质通过降水，如雨、雪、雾、冰雹等迁移到地表(湿沉降)，或酸性物质在气流的作用下直接迁移到地表(干沉降)的过程。 1. 酸雨的研究概况 2. 酸雨的成因 （1）云和降水的形成机制：“雨除” 和“洗脱” （2）酸性降水的酸化过程 二氧化硫的氧化反应过程 ： 2SO2 + O2→2SO3 H2O+SO3→H2SO4 氮氧化物的氧化反应过程： （三）酸雨 （3）降水中阴阳离子的关系 降水酸度(pH值)是衡量降水酸化程度的一般指标，它是降水中各种酸性和碱性物质化学作用的最终结果。 （4）形成酸雨的其它因素 （三）酸雨 3. 酸雨的化学组成 4. 酸雨的危害 5. 酸雨的控制措施 ① 使用低硫燃料。 ② 改进然烧装置。 ③ 烟道气脱硫。 ④ 控制汽车尾气排放。 （三）酸雨 （四）大气颗粒物 1. 大气气溶胶 大气是由各种固体或液体微粒均匀分散在空气中形成的 一个庞大的分散体系。一般称之为气溶胶体系，气溶胶种分散的各种粒子称之为大气颗粒物。 2. 大气颗粒物的来源 （1）颗粒物的天然来源 一次颗粒物的天然来源、二次颗粒物的天然来源 （2）颗粒物的人为来源 （四）大气颗粒物 3. 大气颗粒物组成及分类 大气颗粒物主要的化学组成由无机物和有机物组成。 无机颗粒物的组成主要是由其在形成过程决定的。 有机颗粒物主要是指大气中的有机物质凝聚而形成的颗粒物，或是有机物质吸附在其他颗粒物表面而形成