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《环境化学(第二版)》戴树桂主编-复习要点

大气环境化学: 一、大气中污染物的迁移:

大气温(密)度层结:静大气的温度和密度在垂直方向上的分布。

大气划分为:对流层,平流层,中间层,热层,逸散层。

对流层:平均厚度12千米;气温随高度的增加而降低,热源来自地面的长波辐射;对流运动显著;每升高100米,气温降低0.6℃;含有全部大气质量3/4的大气和几乎所有的水汽;多种天

气现象;污染物的迁移转化;

平流层:高度在17-55千米之间;气温随高度的增加而增加,热源来自太阳的紫外辐射;气体状态非常稳定;无天气现象;大气透明度高,适合飞行;

中间层:从平流层顶到85千米的高度;气温随高度的增加而降低;热源来自平流层;垂直运动相当剧烈;

热层:从平流层顶到800千米之间;温度随高度的增加而迅速上升;空气极稀薄,在太阳紫外

线和宇宙射线的辐射下,空气处于高度电离状态,有称电离层;

逸散层:超过800千米以上的高空;气体分子受地球引力极小,因而大气质点会不断向星际空

间逃逸; 大气垂直递减率:随高度的增加气温的降低率,Γ=-dT/dz 。

干绝热垂直递减率:干空气块或未饱和的湿空气块在上升时温度降低值与上升高度的比,用Γd 表

示。

大气稳定度:气层的稳定程度,即某一高度上的气块在垂直方向上相对稳定的程度;若Γ<Γd ,表

明大气是稳定的,Γ>Γd,大气是不稳定的;Γ=Γd,大气处于平衡状态。

影响大气污染物迁移的因素:

5风和大气湍流的影响:大气的水平运动成为风,风可使污染物向下风向扩散,从而得到稀释;

大气的无规则运动称为大气湍流,湍流可使污染物向各个方向扩散,其中空气的铅直对流运动使得

污染物升到高空而扩散。

二、大气中污染物的转化:

光化学反应:分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的化学反应,分为初级过程和次级过程。

初级过程:

化学物种吸收光量子hv形成激发态物种,基本步骤为:A+hv →A*,

随后,激发态A*可能发生如下反应(①、②为光物理过程,③、④为光化学过程):

①辐射跃迁:A*→A+hv,

②碰撞失活过程:A*+M →A+M,

③光离解:A*→B1+B2+

④与其他成分反应:A*+C →D1+D2+

次级过程:在初级过程中反应物、生成物之间进一步发生的反应;大都是热反应。

光化学第一定律:光子的能量大于化学键能时,才能引起光离解反应;分子对某特定波长的光要有

特征吸收光谱,才能产生光化学反应。

光化学第二定律:说明分子吸收光的过程时单光子过程;对大气污染物而言,反应大都发生在对流

层,只涉及到太阳光,符合光化学第二定律。

大气中几种重要吸光物质的光离解:

氧分子:O2+hv →O﹒+ O﹒,

氮分子:N2+hv →N﹒+ N﹒,

臭氧:O3+hv →O﹒+ O2,

二氧化氮:NO2+hv→NO +O﹒,

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