第2章大气环境化学研究.ppt

→二次粒子为主要污染源 在灰霾过程中PM1含量较高 2013年初北京灰霾研究 机动车尾气排放的超细粒子早晚交通高峰时，细粒子的加合数浓度达100个/dm3，浓度峰值出现在100nm附近 2013年初北京灰霾研究 有机物和S-N-A是雾霾粒子的主要成分 2013年初北京灰霾研究 北京灰霾粒子源解析 2013年初北京灰霾研究 怎么控制？ –源头 大气污染物 主要来源 SO2 工业采暖电厂 NOx 机动车电厂工业 CO 机动车工业电厂 VOCs 机动车无组织排放工业 PM 工业电厂机动车 大气污染物主要来源表 2008.6.1----2008.9.15 Size Distribution of Mass Concentration in Beijing 0.43 0.65 1.1 um 控制的住吗？---北京奥运会 * 常用于对大气污染事故的风险评价和分析; 一种工具，利用数学或定量的方式，计算或模拟污染物由排放源释放之后通过在大气中的传送、扩散，以及反应过程所形成的浓度场的时空分布; 用来评价排放源和扩散浓度之间的关系; 是真实情况的简化，难免有所缺失。因此每个模式在使用前，必须先了解其依据的原理、假设、限制，和适用的范围. 大气污染事故的理解：包括新建的工厂或者项目，或者紧急发生的污染事故。 * 风：气块有规则运动速度在水平方向上的分量，使污染物沿水平方向扩散、迁移。 乱流：磨擦层(1~1.5km，在对流层）中。铅直方向。动力乱流(地形扰动，又称湍流) ，热力乱流(地表温度不均，又称对流)。 * * 大气中的酸性物质沉降有两种方式： 1、干沉降 (酸性气体与颗粒物) 2、湿沉降 – 酸性降水 (酸性雨、雾、雪等) 酸雨的危害： 湖泊等地表水酸化 鱼类种群数降低，种类减少，生物多样性降低 (低pH ，有毒Al的释放) 破坏植被 (损伤植物叶片，导致植物吸收营养物质障碍；同时释放土壤中有毒物质) 损伤汽车以及建筑物(腐蚀油漆，金属，和石质) 降低空气能见度 酸雨本身对人体并没有危害。但是导致酸雨的SOx和NOx在大气中可以形成酸性小颗粒，人体吸入后会引起心脏和呼吸系统疾病 * * * * 1.另外，与马里兰大学李占清教授联合研究发现，中国区域气溶胶直接辐射强迫对地气系统辐射收支影响较小，但可能正在导致大气层加热和地表冷却，这将可能改变区域大气热力学环境，并对大气环流结构造成一定影响。 2.这个结论也具有一定不确定性,如西部和青藏高原地区观测点较少,卫星遥感误差较大.但对中国的中东部地区有较大的指导意义. 3.通过观测网长期观测2004-2010年发现，华北区域背景光学厚度呈下降趋势，气溶胶模态略有增加，天空在变亮。背景反射在减小。 4.而经济快速发展的京津冀与环渤海区域，气溶胶光学厚度呈上升趋势，气溶胶模态在变小，天空变暗，碳质气溶胶正在增加，这可能导致区域气溶胶加热效应在增强。 * 根据《地面气象观测规范》对灰霾的定义是：相对湿度低于80%时(尚有争议)，大量极细微的干尘粒均匀悬浮在空中，使水平能见度小于10 km，空气普遍有混浊的天气现象。因此，灰霾的本质就是细粒子（或气溶胶）的问题。事实上，细粒子污染已成为全球性环境问题之一(见AOD变化)。如图所示，从1975年以来全球范围内，除欧洲以外，细粒子浓度都在明显上升。 * 目前对于灰霾形成的基本认识为：各种源排放的污染物，在特定的大气流场条件下，经过一系列物理化学过程，形成的细粒子，并与水汽相互作用导致的大气消光现象。 * 南极臭氧洞 每年南极的春季出现，春季结束时消失 1987年，最早使用CFC的24个发达国家已签署了限制使用CFC的《蒙特利尔议定书》，1990年的修订案将发达国家禁止使用CFC的时间定位在2000年。 1993年2月，中国政府批准了《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰方案》，确定在2010年完全淘汰消耗臭氧层物质。 控制措施 美国国家航空航天局 卫星在2003年拍摄到的南极. 蓝色和绿色表示大量的臭氧，红色和黄色部分显示“臭氧洞”. 概念 大气颗粒物处于气溶胶体系，即大气中均匀分散着的各种固体或液体、无机或有机、有生命或无生命的微粒；沉降速度小，常用粉尘、烟、煤、沉粒、轻雾、浓雾、烟气等来描述。 大气颗粒物是大气的一个组成部分，参与大气降水过程，大气中有毒物质，包括无机物和有机物，主要分布在颗粒物中；颗粒物是这些有毒物质的载体和反应床。 第四节、大气颗粒物 一、 大气颗粒物的源和汇 源（Source） 天然来源：地面扬尘（组成和土壤相似）海浪溅出的浪沫（盐类）自然界（火山、森林火灾、生物） 人为来源：煤烟、粉尘、工业排放、汽车尾气等 汇（sink） 干沉降： 通过重力对