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文檔簡介

第二章大氣環(huán)境第1頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第二章大氣環(huán)境(atmosphericenvironment)第2頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月

地球上的大氣環(huán)境是環(huán)境的重要組成要素,并參與地球表面的各種過程,是維持一切生命所必需的。大氣環(huán)境的優(yōu)劣,對整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康有著直接的影響。某些自然過程不斷地與大氣之間進(jìn)行著物質(zhì)和能量交換,直接影響著大氣的質(zhì)量,尤其是人類活動的加強(qiáng),對大氣環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生深刻的影響。研究大氣受到的污染,是當(dāng)前面臨的重要環(huán)境問題之一。第3頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月

本章共有六部分內(nèi)容:一、大氣的結(jié)構(gòu)和組成二、大氣污染和污染物三、大氣環(huán)境污染物的化學(xué)轉(zhuǎn)化四、大氣中污染物的擴(kuò)散五、大氣污染對植物的危害六、大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)第4頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)大氣的結(jié)構(gòu)和組成地球的最外層被一層總質(zhì)量約為3.9×1015t的混合氣體包圍著,它只占地球總質(zhì)量的百萬分之一。第5頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月一、大氣的結(jié)構(gòu)

根據(jù)大氣在垂直方向上溫度、化學(xué)成分、荷電等物理、化學(xué)性質(zhì)的差異,同時(shí)考慮到大氣的垂直運(yùn)動狀況,可將大氣圈分為五層:(一)對流層(二)平流層(三)中間層(四)熱成層(五)逸散層

大氣圈的層狀結(jié)構(gòu)第6頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月

(一)對流層

對流層是大氣的最低層,其厚度隨緯度和季節(jié)而變化。在赤道低緯度區(qū)為17-18km;在中緯度地區(qū)為10-12km;兩極附近高緯度地區(qū)為8-9km。夏季較厚,冬季較薄。這一層的顯著特點(diǎn):1.氣溫隨高度升高而遞減,大約每上升100m,溫度降低0.6℃;2.密度大,大氣總質(zhì)量的3/4以上集中在此層。第7頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(二)平流層

對流層頂?shù)郊s50km的大氣層為平流層。在平流層下層,即30-50km以下,溫度隨高度降低變化較小,氣溫趨于穩(wěn)定,所以又稱同溫層;在30-35km以上,溫度隨高度升高而升高。

第8頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(三)中間層

從平流層頂?shù)?0km高度這一層稱為中間層,在這一層里有強(qiáng)烈的垂直對流運(yùn)動,氣溫隨高度增加而下降,中間層頂溫可降到-83~113℃。第9頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(四)熱成層

中間層之上為熱成層,上界達(dá)800km,在這層中的氣體溫度隨高度增加而迅速上升。由于太陽和宇宙射線的作用,該層大部分空氣分子發(fā)生電離,使其具有較高密度的帶電粒子,故稱為電離層,電離層能將電磁波反射回地球,故對全球性的無線電通訊有重大意義。

第10頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月

(五)逸散層

這是大氣圈的最外層,高度達(dá)800km以上。這層空氣在太陽紫外線和宇宙射線的作用下,大部分分子發(fā)生電離,使質(zhì)子的含量大大超過中性氫原子的含量。逸散層空氣極為稀薄,其密度幾乎與太空密度相同。

第11頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月二、大氣的組成大氣是一種氣體混合物,其中除含有各種氣體元素及化合物外,還有水滴、冰晶、塵埃和花粉等雜質(zhì)。大氣中除去水氣和雜質(zhì)的空氣稱為干潔空氣。從對流層清潔空氣的氣體組成來看,地球表面大氣主要由氧、氮和幾種惰性氣體組成,它們約占空氣總量的99.9%以上。除二氧化碳和臭氧外,其它組成在對流層的大氣中是穩(wěn)定的;大氣的可變組分主要是指大氣中的二氧化碳和水蒸氣等。

第12頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月大氣氣體組成大氣的組成大氣中的平均濃度循環(huán)%ppmN2O2ArCO2NeHeKrXeH2CH4CON2OO378.0920.940.930.033——————————————————7808402094609340330185.21.00.080.51.50.10.250.1-0.01生物和微生物生物和微生物無生物活動和人類活動無無無無生物活動和化學(xué)過程生物活動和化學(xué)過程人類活動和化學(xué)過程生物活動和化學(xué)過程化學(xué)過程第13頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)大氣污染和污染物第14頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月一、大氣污染(atmosphericpollution)的發(fā)生(一)大氣污染的概念

大氣污染是指大氣中一些物質(zhì)的含量達(dá)到有害的程度,以致破壞人和生態(tài)系統(tǒng)的正常生存和發(fā)展,對人體、生態(tài)和材料造成危害的現(xiàn)象。

第15頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(二)大氣污染的發(fā)生

大氣污染物由人為源或天然源進(jìn)入大氣(輸入),就參與了大氣的循環(huán)過程,經(jīng)過一定的滯留時(shí)間后,又通過大氣中的化學(xué)反應(yīng)、生物活動和物理沉降等過程從大氣中去除(輸出)。大氣污染主要是人類活動造成的。第16頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月二、大氣污染物的來源大氣污染源是指向大氣環(huán)境排放有害物質(zhì)或?qū)Υ髿猸h(huán)境產(chǎn)生有害物質(zhì)影響的場所、設(shè)備和裝置。按污染物質(zhì)的來源可分為天然污染源和人為污染源。此外,為便于分析污染物在大氣中的運(yùn)動,按照污染源性狀特點(diǎn)可分為固定式污染源和移動式污染源。第17頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(一)天然污染源自然界中某些自然現(xiàn)象向環(huán)境排放有害物質(zhì)或造成有害影響的場所,是大氣污染的一個(gè)很重要的來源。大氣污染的天然源主要有:1.火山噴發(fā)2.森林火災(zāi)3.自然塵4.森林植物釋放

5.海浪飛沫第18頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(二)人為污染源人類的生產(chǎn)和生活活動是大氣污染的主要來源:1.燃料燃燒2.工業(yè)生產(chǎn)過程排放3.交通運(yùn)輸過程中排放4.農(nóng)業(yè)活動排放

第19頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月三、大氣污染物及大氣污染類型大氣污染物系指由于人類活動或自然過程排入大氣的并對環(huán)境或人產(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì)。按其存在的物理狀態(tài)可概括為兩大類:氣體狀態(tài)污染物和固體顆粒狀態(tài)污染物;若按形成過程分類則可分為一次污染物和二次污染物。第20頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(一)一次污染物:直接從污染源排放的污染物質(zhì),如二氧化硫、一氧化氮、一氧化碳、顆粒物等。(二)二次污染物:由一次污染物在大氣中互相作用經(jīng)化學(xué)反應(yīng)或光化學(xué)反應(yīng)形成的與一次污染物的物理、化學(xué)性質(zhì)完全不同的新的大氣污染物,其毒性比一次污染物還強(qiáng)。最常見的二次污染物如硫酸及硫酸鹽氣溶膠、硝酸及硝酸鹽氣溶膠、臭氧、光化學(xué)氧化劑OX,以及許多不同壽命的活性中間物,如HO2、HO等。第21頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月大氣中主要污染物類別一次污染物二次污染物含硫化合物SO2,H2SSO3、H2SO4、MSO4含氮化合物NO,NH2NO2、HO3、MNO3碳的氧化物CO,CO2碳?xì)浠衔铮ㄌ細(xì)溲趸衔铮〤1——C5Hn化合物醛、酮、過氧乙酰硝酸酯含鹵素化合物HF、HCl、ClFC3顆粒物重金屬元素、多環(huán)芳烴H2SO4、SO42-、NO3-第22頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月

1.氣溶膠狀態(tài)污染物:在大氣污染中,氣溶膠系指固體粒子、液體粒子或它們在氣體介質(zhì)中的懸浮題。大氣氣溶膠中各種粒子按其粒徑大小,又可分為總懸浮顆粒物(TSP)、飄塵、降塵、可吸入粒子(IP)。氣溶膠粒子按其來源及其物理形態(tài)的不同,又可分為天然氣溶膠和人為氣溶膠,煙、霧、塵等。

2.硫氧化合物(SOX):主要是指二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3)。

3.氮的氧化物:氮氧化物(NOX)種類很多,它是NO、NO2、N2O、NO3、N2O4、N2O5等氮氧化物的總稱。大氣中NOX的人為源主要是燃料的燃燒,燃燒源可分為流動燃燒源和固定燃燒源。

4.碳的氧化物:碳的氧化物在大氣中主要包括一氧化碳和二氧化碳,二氧化碳是大氣中的正常組分,一氧化碳則是大氣中很普遍的排放量極大的污染物。(三)主要大氣污染物第23頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月氣溶膠形態(tài)及其主要形成特征形態(tài)分散質(zhì)粒徑(μm)形成特征主要效應(yīng)輕霧(mist)小滴>40霧化、冷凝過程凈化空氣濃霧(fog)液滴<10霧化、蒸發(fā)、凝結(jié)和凝聚過程降低能見度,有時(shí)影響人體健康粉塵(dust)固體粒子>1機(jī)械粉碎、揚(yáng)塵、煤燃燒能形成水核煙塵(氣)(fume)固體微粒0.01-1蒸發(fā)、凝聚、升華等過程,一旦形成很難再分散影響能見度煙(smoke)固體微粒<1升華、冷凝、燃燒過程降低能見度、影響人體健康煙霧(smog)液滴和固體微粒<1冷凝過程、化學(xué)反應(yīng)降低能見度、影響人體健康煙炱(snoot)固體微粒-0.5燃燒過程、升華過程、冷凝過程影響人體健康霾(haze)液滴固粒<1凝聚過程、化學(xué)反應(yīng)溫度小,有吸水性,其他同煙第24頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月5.碳?xì)浠衔铮℉C):大氣中的碳?xì)浠衔锿ǔJ侵窩1-C8可揮發(fā)的所有碳?xì)浠衔?,又稱烴類。在大氣污染研究中通常把碳?xì)浠衔飬^(qū)分為甲烷和非甲烷烴兩類,甲烷(CH4)主要來源于厭氧細(xì)菌的發(fā)酵過程,自然界的淹水土體;非甲烷烴(NMHC)種類很多,因來源而異,其中排放量最大的是由自然界植物釋放的萜烯類化合物,約占非甲烷烴總量的65%,而非甲烷烴的人為源主要包括汽油燃燒、焚燒、溶劑蒸發(fā)、石油蒸發(fā)和運(yùn)輸損耗、廢物提煉。

6.含鹵素化合物:大氣中以氣態(tài)存在的含鹵素化合物大致可分為鹵代烴、其它含氯化合物、氟化物三類,其中鹵代烴包括鹵代脂肪烴和鹵代芳烴;其它含氯化合物主要是氯氣(Cl2)和氯化氫(HCl);氟化物包括氟化氫(HF)、氟化硅(SiF4)、(H4SiF6)、氟(F2)等。第25頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(四)大氣污染類型:大氣污染類型主要取決于所用資源的性質(zhì)和污染物的化學(xué)反應(yīng)特性,但氣象條件也起著重要的作用(如光、風(fēng)、濕度、溫度等)。從大氣污染的歷史來看,可根據(jù)不同的依據(jù)進(jìn)行分類:

1.根據(jù)污染物的性質(zhì)劃分:還原型(煤炭型)主要發(fā)生在以使用煤炭和石油為燃料的地區(qū);氧化型(汽車尾氣型)多發(fā)生在以使用石油為燃料的地區(qū),污染物的主要來源是汽車排氣、燃油鍋爐以及石油化工生產(chǎn)。第26頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月2.根據(jù)燃料性質(zhì)和大氣污染物的組成劃分:煤炭型,主要污染源為工業(yè)企業(yè)煙氣排放及家庭爐灶的排放物;石油型,主要污染物來自汽車排氣、石油冶煉及石油化工廠的排放;混合型,包括以煤為燃料的污染源派出的污染物、以石油為燃料的污染源派出的污染物、從工廠企業(yè)排出的各種化學(xué)物質(zhì)等;特殊型指有關(guān)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)排放的特殊氣體所造成的局部小范圍的污染。第27頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)大氣環(huán)境污染物的化學(xué)轉(zhuǎn)化

從污染源排放入大氣中的污染物,在擴(kuò)散、輸送過程中,由于其自身的物理、化學(xué)性質(zhì)的影響和其他條件(如陽光、溫度、濕度等)的影響,在污染物之間,以及它們與空氣原有組分之間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),形成新的二次污染物,這一反應(yīng)過程稱為大氣污染的化學(xué)轉(zhuǎn)化。第28頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月一、大氣光化學(xué)特性

對流層大氣中所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),往往是以穿過平流層的太陽輻射所產(chǎn)生的光化學(xué)反應(yīng)作為原動力,同時(shí),必須有能吸收太陽光使其發(fā)生初級反應(yīng)的物質(zhì),方能在大氣中引起光化學(xué)反應(yīng)。(一)光輻射特點(diǎn)

到達(dá)地球的全部能量基本上來自太陽,大氣層控制著太陽輻射實(shí)際到達(dá)地面的數(shù)量,同時(shí),也控制著逃逸到宇宙間的地球輻射的數(shù)量。由于大氣中存在著各種光吸收物質(zhì),使到達(dá)對流層的都是波長大于380nm的光,只有這部分光才能參與對流層的光化學(xué)反應(yīng)。因此,將波長≥380nm的光稱為光化輻射,光化輻射常被表示為從各個(gè)方向到一球體的積分輻射。(二)光化學(xué)特性大氣中存在著吸光物質(zhì),可在大氣中引起化學(xué)反應(yīng),這時(shí),一個(gè)原子、分子、自由基成離子吸收一個(gè)光子所引發(fā)的反應(yīng),稱為光化學(xué)反應(yīng)。第29頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月光化學(xué)反應(yīng)過程(一)初級過程

初級過程包括化學(xué)物質(zhì)吸收光量子,形成激發(fā)態(tài)物質(zhì):A+hv→A*(A*為A的激發(fā)態(tài)),隨后,激發(fā)態(tài)物質(zhì)進(jìn)一步參加反應(yīng)的各種過程。這些過程有:光解(離)過程:A*→B1+B2+…

直接反應(yīng)A*+B→C1+C2+…

發(fā)生熒光A*→A+hv(熒光)通過碰撞消耗活化能又回到基態(tài)A*+M→A+M

式中:M為吸收能量分子;B1、B2、C1、C2為反應(yīng)產(chǎn)物。(二)次級過程

次級過程中,受激物質(zhì)經(jīng)單分子歷程或雙分子歷程形成的產(chǎn)物之間進(jìn)一步發(fā)生的反應(yīng),或初級過程形成的產(chǎn)物與其他物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)。如大氣中氯化氫的光化學(xué)反應(yīng)過程為:

HCl+hv→H+ClH+HCl→H2+Cl

M

Cl+Cl→Cl2第30頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月二、硫氧化物在大氣中的化學(xué)轉(zhuǎn)化二氧化硫是燃料燃燒排放的主要大氣污染物之一,在大氣中比較穩(wěn)定。在清潔空氣里無光照射的“黑暗”條件下SO2和O2的反應(yīng)幾乎可以忽略不計(jì),但它從排放源排出后就會在煙雨中和污染大氣中氧化成硫酸或硫酸鹽氣溶膠。第31頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(一)二氧化硫的氧化作用1.二氧化硫的光化學(xué)氧化(1)SO2的直接光氧化:在低層大氣中,SO2的主要光化學(xué)過程是形成激發(fā)態(tài)SO2分子,而不是直接解離。在大氣條件下,激發(fā)態(tài)二氧化硫,主要是以三重態(tài)3SO2形式存在。在空氣中SO2光氧化為SO3的機(jī)制是:

SO2+O2→SO4→SO3+OSO4+SO2→2SO3

當(dāng)然也存在激發(fā)態(tài)SO2的猝滅反應(yīng),如:

3SO2+M(N2、O2、CO、CO2、CH4等)→SO2+M(2)SO2的間接光氧化:氣態(tài)SO2在光化學(xué)反應(yīng)活躍的大氣中能與強(qiáng)氧化性自由基(如OH基、HO2基、RO基、RO2基等)反應(yīng)而被氧化,稱為的自由基氧化。這些大氣中的自由基,主要來自于大氣中一次性污染物NOX和活性碳?xì)浠衔锵嗷プ饔眠^程中的中間產(chǎn)物,也來自光化學(xué)污染物及產(chǎn)物,如醛、亞硝酸和過氧化氫的光解反應(yīng):

總反應(yīng)可寫為:

MSO2+OH(+O2+H2O)→H2SO4+HO2第32頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月

2.二氧化硫的催化氧化在清潔大氣中,以均相氧化反應(yīng),SO2被非常緩慢地氧化位SO3,但在非均相反應(yīng)的一種方式是SO2被氣溶膠中的水滴吸著,然后再氧化為SO42-。并且在有金屬鹽(例如鐵、錳)存在時(shí)能很快地被溶解氧化成硫酸,整個(gè)反應(yīng)可表示為:

催化2SO2+2H2O+O2→2H2SO4這個(gè)反應(yīng)的催化劑包括某些金屬鹽,例如錳和鐵的硫酸鹽和氯化物,它們常作為懸浮的微粒物質(zhì)存在于大氣中。在濕度較高時(shí),這些粒子可成為凝聚核或水合成液滴。液體氣溶膠可吸收SO2和O2,并隨之在液相發(fā)生氧化反應(yīng)。當(dāng)液滴的酸性變高時(shí),氧化作用會顯著減緩,這是因?yàn)镾O2的溶解度減小了,若大氣中有足夠的NH4+存在時(shí),則氧化作用不因H2SO4的積聚而受阻礙,可繼續(xù)增加SO2的氧化速率。第33頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(二)低價(jià)硫化物的氧化自然界排放的CS2、H2S、COS、CH3SCH3、CH3SSCH3等能在大氣中被氧化成SO2。

第34頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月三、氮氧化物在大氣中的化學(xué)轉(zhuǎn)化(一)二氧化氮的光化學(xué)反應(yīng)

當(dāng)大氣中NO與NO2和陽光同時(shí)存在時(shí),O2就作為NO2光分解的產(chǎn)物而生成。基本反應(yīng)為:

NO2+hv(290-430nm)→NO+O0*+O2+M→O3+MM為空氣中的N2、O2或其它分子介質(zhì),可以吸收過剩的能量而使生成的O3分子穩(wěn)定。反應(yīng)2是O3在大氣中的唯一化學(xué)反應(yīng)源,但是O3一旦生成就會與NO再反應(yīng)生成NO2:

O3+NO→NO2+O2假設(shè)僅有上述三個(gè)反應(yīng)發(fā)生,在大氣中無其他反應(yīng)干預(yù)下,O3濃度取決于[NO2]/[NO]第35頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(二)二氧化氮的化學(xué)反應(yīng)

NO2在大氣環(huán)境中的化學(xué)反應(yīng)主要是光解反應(yīng),它是大氣中O2生成的引發(fā)反應(yīng),是O2唯一的人為來源。此外,NO2能與一系列自由基發(fā)生反應(yīng),比較重要的是以下三種:1.NO2與OH的反應(yīng):

M

NO2+OH→HONO22.NO2與O3的反應(yīng):

a

NO2+O3→NO3+O2→NO+2O23.NO2與NO3的反應(yīng):

M

NO2+NO3N2O5第36頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(三)亞硝酸(HONO)的化學(xué)反應(yīng)

HONO在大氣中光解很快,是OH基的主要來源之一。此外,HONO還能與OH反應(yīng):

OH+HONO→H2O+NO2該反應(yīng)只有在OH濃度較高時(shí)才比較重要,但OH濃度高時(shí)往往光強(qiáng)度也較大,HONO的光分解反應(yīng)又會優(yōu)先進(jìn)行。第37頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(四)硝酸(HNO3)的化學(xué)反應(yīng)

HNO3光解反應(yīng)很慢,但是HNO3在大氣中沉降卻很快。干沉降或濕沉降使它在大氣中的壽命大大縮短。由于HNO3溶解度很高,水吸收過程極快,因而對酸雨的形成貢獻(xiàn)最大。HNO3的主要化學(xué)反應(yīng)有:1.HNO3+OH→H2O+NO32.HNO3+NH3NH4NO3第38頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月四、大氣污染“光化學(xué)煙霧”的形成(一)光化學(xué)煙霧的特征本世紀(jì)40年代在美國洛杉磯發(fā)生光化學(xué)煙霧,首次出現(xiàn)了這種污染,其特征是煙霧呈藍(lán)色,具有強(qiáng)氧化性,刺激人們眼睛,傷害植物葉子,能使橡膠開裂,并使大氣能見度降低。因此,這種含有氮氧化物和烴類的大氣,在陽光中紫外線照射下發(fā)生反應(yīng)所產(chǎn)生的產(chǎn)物及反應(yīng)物的混合物被稱為光化學(xué)煙霧。第39頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月光化學(xué)煙霧實(shí)例第40頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(一)光化學(xué)煙霧的特征

1.光化學(xué)煙霧的日變化情況

有人測定了洛杉磯市1965年7月19日白天時(shí)間各種污染物的每小時(shí)平均濃度,約在上午7時(shí)左右CO和NO濃度上升到一個(gè)極大值,這與早上運(yùn)輸高峰時(shí)間是一致的,在傍晚可以測到一個(gè)較小的峰值。碳?xì)浠衔铮℉C)濃度也有類似情況。值得注意的是NO2的清晨高峰值的出現(xiàn)推遲約3小時(shí),O3的滯后約5小時(shí)。NO2的晚峰不太明顯,O3峰推遲則不出現(xiàn),這天O3的最大濃度為0.2ppm左右。第41頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月2.煙霧箱模擬曲線

為了弄清楚光化學(xué)煙霧中各種污染物的濃度隨時(shí)間變化的機(jī)理,發(fā)展了煙霧箱實(shí)驗(yàn)。即在一大容器內(nèi),通入反應(yīng)氣體,在人工光源照射下,模擬大氣光化學(xué)反應(yīng)。照射含非甲烷總烴和氮氧化物的空氣,以及照射C3H6-NO-空氣混合物,實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明氫化合物(HC)和氮氧化合物共存時(shí),在紫外線的作用下會出現(xiàn):(1)NO轉(zhuǎn)化為NO2;(2)碳?xì)浠衔镅趸?;?)臭氧及其他氧化劑如PAN,HCHO、HNO3等二次污染物的生成。第42頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月3.光化學(xué)煙霧的形成條件

(1)“煙霧”形成的地理?xiàng)l件:由于“煙霧”的形成與NO2的光分解有直接關(guān)系,而NO2的光分解又必須有290-430nm波長輻射作用才有可能。在近地層中太陽輻射到達(dá)地面的強(qiáng)度受天頂角的影響,一般太陽天頂角(θ)越小,太陽輻射就越強(qiáng)。對于θ>60℃時(shí),由于入射角較大,光線通過大氣層時(shí)路程加長,受到的大氣微粒散射也較大,致使小于430nm波長的光很難到達(dá)地面,所以不易發(fā)生光化學(xué)煙霧。從季節(jié)而言,夏季在北半球太陽入射角比冬天小,所以夏天發(fā)生光化學(xué)煙霧的可能性較冬季大。尤其夏季中午前后光線最強(qiáng)時(shí)出現(xiàn)“煙霧”的可能性較大。當(dāng)天氣晴朗、高溫低濕和有逆溫風(fēng)力不大時(shí),有利于大氣污染物在地面附近的聚積,易于產(chǎn)生這種光化學(xué)煙霧。因此,在副熱高壓控制地區(qū)的夏季和早秋季節(jié)常成為光化學(xué)煙霧發(fā)生的有利時(shí)節(jié)。

(2)污染源條件:“煙霧”的形成是和大氣中NO2、碳?xì)浠衔锏任廴疚锏拇嬖诜植婚_的,以石油為原料的工廠排氣和汽車排氣等污染源的存在是“煙霧”形成的前提。第43頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(二)光化學(xué)煙霧的形成

1.NO向NO2轉(zhuǎn)化是產(chǎn)生“煙霧”的關(guān)鍵:低層大氣中的一般成分和一次污染物如NO、N2、O2、CO、C3H6等都不吸收紫外輻射(≥2900nm),在污染空氣中吸收紫外輻射的只是NO2。空氣中痕量的NO2來源于燃料燃燒。在大氣中一旦NO2出現(xiàn),在光化學(xué)作用下,NO2會直接分解出O3。NO和O2作用結(jié)果產(chǎn)生NO2,而低層大氣中O3主要是由NO2的光解產(chǎn)生。因此,大氣中NO2、O3和NO之間的反應(yīng)形成了循環(huán)。

2.碳?xì)浠衔锸钱a(chǎn)生“光化學(xué)煙霧”的主要成分:觀測和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),被污染的大氣有碳?xì)浠衔锍霈F(xiàn)時(shí),氮氧化物光分解的均衡被破壞。因生成的氧原子0、03和NO2均可與碳?xì)浠衔锓磻?yīng),使得污染大氣中的NO能快速地向NO2轉(zhuǎn)化,隨即03的濃度大大增加,進(jìn)而形成一系列的帶有氧化性、刺激性的中間和最終產(chǎn)物。第44頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月**光化學(xué)煙霧形成過程第45頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)大氣中污染物的擴(kuò)散一個(gè)區(qū)域的大氣污染程度取決于該區(qū)域內(nèi)排放污染物的源參數(shù)、氣象條件和近地層下墊面的狀況。因此,在源參數(shù)一定的情況下,氣象條件和下墊面狀況是影響大氣污染的重要因素。第46頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月一、大氣邊界層的溫度場(一)氣溫垂直遞減率

在對流層內(nèi),氣溫垂直變化的總趨勢是,隨著高度的增加氣溫逐漸降低,這是因?yàn)榈孛媸谴髿獾闹饕暮椭苯拥臒嵩矗越孛鎸拥臏囟缺壬蠈右撸涣硪环矫?,水汽和固體雜質(zhì)的分布從低空向高空減少,他們吸收地面輻射的能力很強(qiáng),也使得近地面層氣溫比上層要高。氣溫隨高度的變化通常以氣溫垂直遞減率來表示。干空氣塊或未飽和的濕空氣塊在絕熱條件下每升高單位高度(通常取單位高度為100m)所造成的溫度下降數(shù)值稱為干絕熱遞減率,以γd表示,其表達(dá)式:γd=-dTi/dz

Ti表示干空氣塊的溫度,,它不同于周圍空氣的溫度,利用理想氣體狀態(tài)方程,則可得γd=-dTi/dz≈g/Cp=0.98K/100m式中:Cp——干空氣定壓比熱=1004J/(kg·

K)第47頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月大氣中的溫度層結(jié)有四種類型:(1)氣溫隨高度增加而遞減,即γ>0,稱為正常分布層結(jié)或遞減層結(jié);(2)氣溫直減率等于或近似干絕熱直減率,即γ=γd,稱為中性層結(jié);(3)氣溫不隨高度變化,即γ=0,稱為等溫層結(jié);

(4)氣溫隨高度增加而增加,即γ<0稱為逆溫。2341氣溫t(℃)Z(m)溫度層結(jié)曲線示意圖高度第48頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(二)大氣穩(wěn)定度污染物在大氣中的擴(kuò)散與大氣穩(wěn)定度有密切的關(guān)系,大氣穩(wěn)定度是指在垂直方向上大氣穩(wěn)定的程度。假如一空氣塊由于某種原因受到外力的作用,產(chǎn)生了上升或下降運(yùn)動后,可能發(fā)生三種情況:(1)當(dāng)外力去除后,氣塊就減速并有返回原來高度的趨勢,稱這種大氣是穩(wěn)定的;(2)當(dāng)外力去除后,氣塊加速上升或下降,稱這種大氣是不穩(wěn)定的;

(3)當(dāng)外力去除后,氣塊被外力推到那里或作等速運(yùn)動,稱這種大氣是中性的。

也就是γ-γd>0時(shí),a>0,氣塊加速運(yùn)動,大氣不穩(wěn)定;當(dāng)γ-γd<0時(shí),a<0,氣塊減速運(yùn)動,大氣穩(wěn)定;當(dāng)γ=γd時(shí),a=0,大氣是中性的。因此,大氣靜力穩(wěn)定度可以用溫度直減率與干絕熱直減率之差來判別。第49頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(三)逆溫

輻射到地表的太陽輻射主要是短波輻射,地面吸收太陽輻射的同時(shí)也向空中輻射能量,這種輻射主要是長波輻射。大氣吸收短波輻射的能力很弱,而吸收長波輻射的能力卻極強(qiáng),因此,在大氣邊界內(nèi)尤其是近地層內(nèi),空氣溫度的變化主要是受地表長波輻射的影響。近地層空氣溫度隨著地表溫度降低而降低,亦是自上而下的降低。大氣溫度層結(jié)一般是γ>0

,即溫度隨高度增加而遞減。但在特定條件下也會發(fā)生γ=0或γ<0的現(xiàn)象,即氣溫隨高度增加而不變或增加,一般將氣溫隨高度增加而增加的氣層稱為逆溫層。第50頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)逆溫形成的過程,可將逆溫分為五種:1.輻射逆溫:在晴空無云(或少云)的夜間,當(dāng)風(fēng)速較小(<3m/s)時(shí),地面因強(qiáng)烈的有效輻射而很快冷卻,近地面氣層冷卻最為強(qiáng)烈,較高的氣層冷卻較慢,因而形成了自地面開始逐漸向上發(fā)展的逆溫層,稱為輻射逆溫。abcdeZTZZZZTTTT輻射逆溫的生成過程第51頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月

2.下沉逆溫:下沉逆溫又稱壓縮逆溫。當(dāng)高壓區(qū)內(nèi)某一層空氣發(fā)生強(qiáng)度較大的氣團(tuán)下沉運(yùn)動時(shí),常可使原來具有穩(wěn)定層結(jié)的空氣層壓縮成逆溫層結(jié),如圖所示:CDABhD’B’C’A’h’下沉逆溫形成示意圖第52頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月

3.平流逆溫:由暖空氣平流到冷地表面上而形成的逆溫稱為平流逆溫。這是由于低層空氣受地表面影響大,降溫多,上層空氣降溫少所形成。暖空氣與地面之間溫差越大,逆溫越強(qiáng)。第53頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月

4.湍流逆溫:低層空氣湍流混合形成的逆溫稱為湍流逆溫。實(shí)際空氣的運(yùn)動都是一種湍流運(yùn)動,其結(jié)果使大氣中包含的熱量、水分以及污染物質(zhì)得以充分的交換和混合。湍流混合層湍流混合層AATTC(a)(b)ZZBBEDγγd湍流逆溫的形成過程第54頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月

5.鋒面逆溫:在對流層中的冷空氣團(tuán)與暖空氣團(tuán)相遇時(shí),暖空氣團(tuán)因其密度小就會爬到冷空氣上面去,形成一傾斜的過渡區(qū),稱為鋒面。在鋒面上,如果冷暖空氣的溫差較大,也可以出現(xiàn)逆溫,這種逆溫稱為鋒面逆溫。如圖所示:第55頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(四)不同溫度層結(jié)下的煙型

從煙囪排出的煙流擴(kuò)散的形狀與大氣的溫度層結(jié)有密切的關(guān)系。1.翻卷型(波浪型):這種煙流呈波浪狀。一般出現(xiàn)于中午前后,氣溫層結(jié)處于不穩(wěn)定狀態(tài),即γ-γd>0時(shí),擴(kuò)散條件較好,污染物落地最大濃度點(diǎn)距煙囪較近,多發(fā)生在晴朗的白天。2.錐型:煙流呈圓錐形,發(fā)生在中性條件下,即γ-γd≈0。氣溫隨高度的變化不大,故煙氣擴(kuò)散向前推動良好,比翻卷型差。3.平展型:這種煙流垂直方向擴(kuò)散很小,像一條帶子飄向遠(yuǎn)方。從上面看,煙流呈展開,它發(fā)生在煙囪出口處于逆溫層中,即該層大氣γ-γd<-1。污染情況隨煙囪高度不同而異,當(dāng)煙囪較高時(shí),近處地面上不會造成污染,在遠(yuǎn)方會造成污染;煙囪很低時(shí),會造成近地面上嚴(yán)重污染。第56頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(四)不同溫度層結(jié)下的煙型

從煙囪排出的煙流擴(kuò)散的形狀與大氣的溫度層結(jié)有密切的關(guān)系。4.上升型(屋脊型):這種煙流的下部是穩(wěn)定的大氣,上部是不穩(wěn)定的大氣。一般在日落前后出,地面由于有效輻射的放熱,低層形成逆溫,而高層仍保持遞減層層結(jié)。它持續(xù)時(shí)間較短,對近處地面污染較小。5.熏蒸型(漫煙型):常出現(xiàn)在日出后,由于地面增溫,低層空氣被加熱,使逆溫從地面向上逐漸消失,即不穩(wěn)定大氣從地面向上逐漸發(fā)展,當(dāng)發(fā)展到煙流的下邊緣或更高一點(diǎn)時(shí),煙流便發(fā)生了向下的強(qiáng)烈擴(kuò)散,而上邊緣仍處于逆溫層中,熏煙型煙流便發(fā)生了。這時(shí)煙流下部γ-γd>0,上部γ-γd<-1。這種煙流多發(fā)生在上午8-10時(shí),持續(xù)時(shí)間很短。第57頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月煙型性狀大氣狀況發(fā)生情況與風(fēng)、湍流關(guān)系地面污染狀況波浪型煙云在上下左右方向擺動很大,擴(kuò)散速度快,煙云呈劇烈翻卷狀,煙囪向下風(fēng)向輸送γ>0,γ>γd

,大氣不穩(wěn)定,對流強(qiáng)烈出現(xiàn)于陽光較強(qiáng)的白天伴隨有較強(qiáng)的熱擴(kuò)散,微風(fēng)由于擴(kuò)散速度快,近污染源地區(qū)污染物落地濃度高,一般不會形成煙霧事件錐型煙云離開排放口一定距離后,云軸基本上保持水平,外形似橢圓錐,煙云規(guī)則擴(kuò)散能力比波浪型弱γ>0,γ=γd

,大氣處于中性穩(wěn)定狀態(tài)出現(xiàn)于多云或因天的白天,強(qiáng)風(fēng)的夜晚或冬季夜間高空風(fēng)較大,擴(kuò)散主要靠熱力和動力作用擴(kuò)散速度快,落地濃度較前者低,污染物輸送較遠(yuǎn)平展型煙云在垂直方向擴(kuò)散速度小,厚度在縱向變化不大,在水平方向上有緩慢擴(kuò)散γ<0,γ<γd

,出現(xiàn)逆溫層,大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)多出現(xiàn)于弱晴朗的夜晚和早晨微風(fēng),幾乎無湍流發(fā)生污染物可傳送較遠(yuǎn)地方,遇阻時(shí)不易擴(kuò)散稀釋,在逆溫層下污染物濃度大爬升型煙云下側(cè)邊緣清晰,呈平直狀,而其上部出現(xiàn)湍流擴(kuò)散排出口上方:γ>0,γ>γd

,大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài);出口下方:γ<0,γ<γd

,大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)多出現(xiàn)于日落后,因地面有輻射逆溫,大氣穩(wěn)定,高空大氣不穩(wěn)定排出口上方有微風(fēng),伴有湍流;排出口下方,幾乎無風(fēng),無湍流煙囪高度處于不穩(wěn)定層時(shí),污染物不向下擴(kuò)散,對地面污染較小漫煙型煙云上側(cè)邊緣清晰,呈平直狀,下部有較強(qiáng)的湍流擴(kuò)散,煙云上方有逆溫層排出口上方:γ<0,γ<γd

,大氣穩(wěn)定;出口下方:γ>0,γ>γd

,大氣不穩(wěn)定日出后地面低層空氣增溫,使逆溫自下而上逐漸破壞但上部仍保持逆溫?zé)熢葡虏坑忻黠@熱擴(kuò)散,上部熱擴(kuò)散很弱,風(fēng)在煙云之間流動煙囪低于穩(wěn)定層時(shí),煙云就像被蓋子蓋住似的,煙云只向下擴(kuò)散,地面污染重

不同溫度層結(jié)下的煙型及其特點(diǎn)第58頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月二、大氣水平運(yùn)動和湍流(一)大氣的水平運(yùn)動

大氣的運(yùn)動是在各種力的作用下產(chǎn)生的,這些力之間的不同結(jié)合,構(gòu)成了不同形式的大氣運(yùn)動和風(fēng)。1.水平氣壓梯度力:單位質(zhì)量的空氣在氣壓場中受到的作用,稱為氣壓梯度力,這一力可分解為垂直和水平兩個(gè)分量。2.地轉(zhuǎn)偏向力:大氣在轉(zhuǎn)動的地球上運(yùn)動時(shí),由于地球轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的使運(yùn)動偏離氣壓梯度方向的力,稱為地轉(zhuǎn)偏向力。只有大氣相對地面運(yùn)動時(shí),地轉(zhuǎn)偏向力才產(chǎn)生,它只能改變大氣運(yùn)動的方向,而不能改變運(yùn)動的速度。3.慣性離心力:當(dāng)大氣做曲線運(yùn)動時(shí),將受到慣性離心力的作用。其方向與大氣運(yùn)動方向垂直;其大小與大氣運(yùn)動的線速度的平方成正比,與曲率半徑成正比,實(shí)際上,由于大氣運(yùn)動的曲率半徑一般很大,所以慣性離心力通常很小。4.摩擦力:運(yùn)動速度不同的相鄰兩層大氣之間以及貼近地面運(yùn)動的大氣和地表之間,皆會產(chǎn)生阻礙大氣運(yùn)動的阻力,即摩擦力。其方向與大氣運(yùn)動方向相反,大小隨高度不同而異,在近地層最為顯著,隨著高度增高,作用逐漸減弱,在1-2km高度,摩擦力始終存在。第59頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(二)大氣的湍流運(yùn)動

大氣的無規(guī)則運(yùn)動稱為大氣湍流。風(fēng)速的脈動(或漲落)和風(fēng)向的擺動就是湍流作用的結(jié)果。根據(jù)湍流形成的原因,可分為兩種湍流:1.由于垂直方向溫度分布不均引起的熱力湍流,它的強(qiáng)度主要取決于大氣穩(wěn)定度;2.由于垂直方向風(fēng)速分布不均及地面粗糙度引起的機(jī)械湍流,它的強(qiáng)度主要決定于風(fēng)速梯度和地面粗糙度。實(shí)際的湍流是上述兩種湍流的疊加。第60頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月三、影響大氣污染的地理因素(一)地形和地物的影響:

地面是一凹凸不平的粗糙曲面,當(dāng)氣流沿地面流過時(shí),必然要同各種地形地物發(fā)生摩擦作用,使風(fēng)向風(fēng)速同時(shí)發(fā)生變化,其影響程度與個(gè)障礙物的體積、形狀、高低有密切關(guān)系。山脈的阻滯作用,對風(fēng)速也有很大影響,尤其是封閉的山谷盆地,因四周群山的屏障影響,往往是靜風(fēng)、小風(fēng)頻率占很大比重,不利于大氣污染物的擴(kuò)散。城市中的高層建筑物、體形大的建筑物和構(gòu)筑物,都能造成氣流在小范圍內(nèi)產(chǎn)生渦流,阻礙氣流運(yùn)動,減小平均風(fēng)速,降低了近地層風(fēng)速梯度,并使風(fēng)向擺動很大,近地層風(fēng)場變得很不規(guī)則。第61頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(二)山谷風(fēng):

發(fā)生在山區(qū),是以24小時(shí)為周期的局地環(huán)流,主要是由于山坡和谷地受熱不均而產(chǎn)生的。在白天,太陽光照射到山坡上,使山坡上大氣比谷地上同高度的大氣溫度高,形成了由谷地吹向山坡的風(fēng),稱為谷風(fēng);在高空形成了由山坡吹向山谷的反谷風(fēng);它們同山坡上升氣流和谷地下降氣流一起形成了山谷風(fēng)局地環(huán)流。在夜間,山坡和山頂比谷地冷卻得快,使山坡和山頂?shù)睦淇諝忭樕狡孪禄焦鹊?,形成了山風(fēng);在高空則形成了自山谷向山頂吹的反山風(fēng);它們同山坡下降氣流和谷地上升氣流一起構(gòu)成了山谷風(fēng)局地環(huán)流。第62頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(三)海陸風(fēng):

發(fā)生在海陸交界地帶,是以24小時(shí)為周期的一種大氣局地環(huán)流。海陸風(fēng)是由于陸地和海洋的熱力性質(zhì)的差異而引起的。在白天,由于太陽輻射,陸地升溫比海洋快,在海陸大氣之間產(chǎn)生了溫度差、氣壓差,使低空大氣由海洋流向陸地,形成海風(fēng);高空大氣從陸地流向海洋,形成反海風(fēng);它們和陸地上的上升氣流和海洋上的下降氣流一起形成了海陸風(fēng)局地環(huán)流。在夜晚,由于有效輻射發(fā)生了變化,陸地比海洋降溫快,在海陸之間產(chǎn)生了與白天相反的溫度差、氣壓差,使低空大氣從陸地流向海洋,形成陸風(fēng);高空大氣從海洋流向陸地,形成反陸風(fēng);它們同陸地下降氣流和海面上升氣流一起構(gòu)成了海陸風(fēng)局地環(huán)流。第63頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(四)城市熱島環(huán)流:

城市熱島環(huán)流是由城鄉(xiāng)溫度差引起的局地風(fēng)。產(chǎn)生城鄉(xiāng)溫度差異的主要原因是:1.城市人口密集、工業(yè)集中,使得能耗水平高;2.城市的覆蓋物(如建筑、水泥路路面等)熱容量大,白天吸收太陽輻射熱,夜間放熱緩慢使低層空氣變暖;3.城市上空籠罩著一層煙霧和,使地面有效輻射減弱。由于城市溫度經(jīng)常比農(nóng)村高(特別是夜間)氣壓比鄉(xiāng)村低,所以可以形成一種從周圍農(nóng)村吹向城市市區(qū)的特殊的局地風(fēng),稱為城市熱島環(huán)流或城市風(fēng)。第64頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月四、大氣污染的其他因素(一)污染物的性質(zhì)和成分

排入大氣的污染物通常是由各種氣體和固體顆粒物組成,它們的性質(zhì)是由它們的化學(xué)成分決定的。不同的化學(xué)成分在大氣中造成的化學(xué)反應(yīng)和清除過程不同。粒徑大小不同的固體顆粒、大氣中的沉降速度及清除過程是不同的,因而對濃度分布的影響也不同。第65頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(二)污染源的幾何形狀和排放方式

按污染源的幾何形狀分類,可分為點(diǎn)源、線源、面源;按施放污染物的持續(xù)時(shí)間分類,有瞬時(shí)源和連續(xù)源;按排放源的高度分類可分為地面源、高架源等。不同類別的源有不同的排放方式,污染物進(jìn)入大氣的初始狀態(tài)也不一樣,因而其濃度分布就不同,計(jì)算污染物濃度的公式也不同。總之,污染源的幾何形狀和排放方式只是相對的,把各個(gè)污染源結(jié)合在一起考慮,則看成復(fù)合源。第66頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)大氣污染對植物的危害第67頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月一、大氣污染對植物的危害大氣污染對植物的危害,隨污染物的性質(zhì)、濃度和接觸時(shí)間,植物的品種和生長期、氣象條件等的不同而異。氣體狀污染物通常都是經(jīng)葉背的氣孔進(jìn)入植物體,然后逐漸擴(kuò)散到海綿組織、柵欄組織,破壞葉綠素,使組織脫水壞死,干擾酶的作用,阻礙各種代謝機(jī)能,抑制植物的生長。粒狀污染物則能擦傷葉面、阻礙陽光,影響光合作用,影響植物的正常生長。第68頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月二、污染物對植物危害的種類和癥狀

污染物對植物危害也可分為急性、慢性和不可見三種。

1.急性危害是在污染物濃度很高的情況下,短時(shí)間內(nèi)所造成的危害。構(gòu)成急性危害時(shí),不同的污染物往往表現(xiàn)出各自特有的危害性狀。急性危害常使作物產(chǎn)量顯著降低。

2.慢性危害是指低濃度的污染物在長時(shí)間內(nèi)造成的危害。慢性危害也能影響植物生長發(fā)育,有時(shí)還會出現(xiàn)與急性危害相似的癥狀,但大多數(shù)癥狀是不明顯的。

3.不可見危害只造成植物生理上的障礙,在某種程度上抑制植物的生長,但在外觀上一半看不出癥狀。第69頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月三、主要危害植物的大氣污染物大氣污染對植物的急性危害,可根據(jù)受害植物的葉片出現(xiàn)的變色斑紋,作出初步鑒定,同時(shí)從受害癥狀也可初步確定污染物的種類。對植物生長危害較大的大氣污染物主要是二氧化硫、氟化物和光化學(xué)煙霧。第70頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(一)二氧化硫

二氧化硫?qū)χ参锏奈:?,首先從葉背氣孔周圍細(xì)胞開始,逐漸擴(kuò)散到海綿和柵欄組織細(xì)胞,使葉綠素破壞,組織脫水壞死,形成許多褪色斑點(diǎn)。二氧化硫在植物體內(nèi)無蓄積作用。受二氧化硫傷害的植物,初期主要在葉脈間出現(xiàn)白色“煙斑”,輕者只在葉背氣孔附近,重者則從葉背到葉面均出現(xiàn)“煙斑”,這是二氧化硫危害的特征。后期葉脈也褪成白色,葉片脫水,逐漸枯萎。第71頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(二)氟化物

大氣中的氟化物主要是氟化氫和四氟化硅。它們對植物的危害癥狀表現(xiàn)為,從氣孔或水孔進(jìn)入植物體內(nèi),但不損害氣孔附近的細(xì)胞,而是順著導(dǎo)管向葉片尖端和邊緣部分移動,在那里積累到足夠的濃度,并與葉片內(nèi)鈣質(zhì)反應(yīng)生成難溶性氟化鈣類沉淀于局部,從而起著干擾酶的作用、阻礙代謝機(jī)制、破壞葉綠素和原生質(zhì),使得遭受破壞的葉肉因失水變成褐色。當(dāng)植物在葉尖、葉邊出現(xiàn)癥狀時(shí),受害幾小時(shí)時(shí)出現(xiàn)萎縮現(xiàn)象,同時(shí),綠色消退,變成黃褐色,二、三天后變成深褐色。第72頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(三)光化學(xué)煙霧

光化學(xué)煙霧中對植物有害的成分主要是臭氧、氮氧化物和PAN等。1.臭氧對植物的危害主要是從葉背氣孔侵入,通過周邊細(xì)胞、海綿細(xì)胞間隙,到達(dá)柵欄組織,使其首先受害,然后再侵害海綿組織細(xì)胞,形成透過葉片的壞死斑點(diǎn)。同時(shí),植物組織機(jī)能衰退,生長受阻,發(fā)芽和開花受到抑制,并發(fā)生早期落葉、落果現(xiàn)象。2.氮氧化物進(jìn)入植物葉片氣孔后易被吸收產(chǎn)生危害,一些敏感的植物在二氧化氮濃度為1ppm作用一天或0.35ppm作用幾個(gè)月的情況下就會受害,使植物生長緩慢。第73頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月3.過氧乙酰硝酸酯(PAN)是光化學(xué)煙霧的劇毒成分,它在中午強(qiáng)光照射反應(yīng)強(qiáng)烈,夜間作用降低。各種植物對PAN的敏感程度差別很大,番茄和木本科植物對PAN最為敏感,在15-20ppb濃度下暴露兩小時(shí)即嚴(yán)重受害;而玉米、棉花等對PAN抗性較強(qiáng)。PAN危害植物的癥狀表現(xiàn)為葉子背面氣室周圍海綿細(xì)胞或下表皮細(xì)胞原生質(zhì)被破壞,使葉背面逐漸變成銀灰色或古銅色,而葉子下面卻無受害癥狀。第74頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第六節(jié)大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)為消除日趨嚴(yán)重的大氣污染,除抓緊對大氣污染源治理,盡量減少以至消除某些大氣污染物的排放之外,還應(yīng)通過其他一系列措施做好對大氣質(zhì)量的管理工作,包括制訂和貫徹執(zhí)行環(huán)境保護(hù)方針政策,通過立法手段建立健全環(huán)境保護(hù)法規(guī),加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)管理等。制定大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)是執(zhí)行環(huán)境保護(hù)法規(guī),實(shí)施大氣環(huán)境管理的科學(xué)依據(jù)和手段。第75頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月一、大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的種類和作用大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)按其用途可分為:1.大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);2.大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn);3.大氣污

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