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1、第二章大气环境第一页，本课件共有86页第二章第二章 大气环境大气环境 （atmospheric environmentatmospheric environment）第二页，本课件共有86页 地球上的大气环境是环境的重要组成要素，并参与地球上的大气环境是环境的重要组成要素，并参与地球上的大气环境是环境的重要组成要素，并参与地球上的大气环境是环境的重要组成要素，并参与地球表面的各种过程，是维持一切生命所必需的。大地球表面的各种过程，是维持一切生命所必需的。大地球表面的各种过程，是维持一切生命所必需的。大地球表面的各种过程，是维持一切生命所必需的。大气环境的优劣，对整个生态系统和人类健康有着直接气
2、环境的优劣，对整个生态系统和人类健康有着直接气环境的优劣，对整个生态系统和人类健康有着直接气环境的优劣，对整个生态系统和人类健康有着直接的影响。某些自然过程不断地与大气之间进行着物质的影响。某些自然过程不断地与大气之间进行着物质的影响。某些自然过程不断地与大气之间进行着物质的影响。某些自然过程不断地与大气之间进行着物质和能量交换，直接影响着大气的质量，尤其是人类活和能量交换，直接影响着大气的质量，尤其是人类活和能量交换，直接影响着大气的质量，尤其是人类活和能量交换，直接影响着大气的质量，尤其是人类活动的加强，对大气环境质量产生深刻的影响。研究大动的加强，对大气环境质量产生深刻的影响。研究大动的
3、加强，对大气环境质量产生深刻的影响。研究大动的加强，对大气环境质量产生深刻的影响。研究大气受到的污染，是当前面临的重要环境问题之一。气受到的污染，是当前面临的重要环境问题之一。气受到的污染，是当前面临的重要环境问题之一。气受到的污染，是当前面临的重要环境问题之一。第三页，本课件共有86页 本章共有六部分内容：本章共有六部分内容：一、大气的结构和组成一、大气的结构和组成二、大气污染和污染物二、大气污染和污染物二、大气污染和污染物二、大气污染和污染物三、大气环境污染物的化学转化三、大气环境污染物的化学转化四、大气中污染物的扩散四、大气中污染物的扩散五、大气污染对植物的危害五、大气污染对植物的危害六
4、、大气环境标准六、大气环境标准第四页，本课件共有86页第一节第一节 大气的结构和组成大气的结构和组成 地球的最外层被一层总质量约为地球的最外层被一层总质量约为3.9101515t的混合气体包围着，它只占的混合气体包围着，它只占地球总质量的百万分之一。地球总质量的百万分之一。第五页，本课件共有86页一、大气的结构一、大气的结构 根据大气在垂直方向上温度、根据大气在垂直方向上温度、根据大气在垂直方向上温度、根据大气在垂直方向上温度、化学成分、荷电等物理、化学性质化学成分、荷电等物理、化学性质化学成分、荷电等物理、化学性质化学成分、荷电等物理、化学性质的差异，同时考虑到大气的垂直运的差异，同时考虑到
5、大气的垂直运的差异，同时考虑到大气的垂直运的差异，同时考虑到大气的垂直运动状况，可将大气圈分为五层：动状况，可将大气圈分为五层：动状况，可将大气圈分为五层：动状况，可将大气圈分为五层：（一）（一）（一）（一）对对对对 流流流流 层层层层 （二）（二）（二）（二）平平平平 流流流流 层层层层 （三）（三）（三）（三）中中中中 间间间间 层层层层 （四）热（四）热（四）热（四）热 成成成成 层层层层 （五）逸（五）逸（五）逸（五）逸 散散散散 层层层层 大气圈的层状结构大气圈的层状结构大气圈的层状结构大气圈的层状结构第六页，本课件共有86页（一）对（一）对 流流 层层 对流层是大气的最低层，其厚度
6、随纬度和季节而变化。对流层是大气的最低层，其厚度随纬度和季节而变化。对流层是大气的最低层，其厚度随纬度和季节而变化。对流层是大气的最低层，其厚度随纬度和季节而变化。在赤道低纬度区为在赤道低纬度区为在赤道低纬度区为在赤道低纬度区为17-18km17-18km17-18km17-18km；在中纬度地区为；在中纬度地区为；在中纬度地区为；在中纬度地区为10-12km10-12km10-12km10-12km；两极附近高纬度地区为两极附近高纬度地区为两极附近高纬度地区为两极附近高纬度地区为8-9km8-9km8-9km8-9km。夏季较厚，冬季较薄。夏季较厚，冬季较薄。夏季较厚，冬季较薄。夏季较厚，冬
7、季较薄。这一层的显著特点：这一层的显著特点：这一层的显著特点：这一层的显著特点：1.1.1.1.气温随高度升高而递减，大约每上升气温随高度升高而递减，大约每上升气温随高度升高而递减，大约每上升气温随高度升高而递减，大约每上升100m100m100m100m，温度降，温度降，温度降，温度降低低低低0.60.60.60.6；2.2.2.2.密度大，大气总质量的密度大，大气总质量的密度大，大气总质量的密度大，大气总质量的3/43/43/43/4以上集中在此层。以上集中在此层。以上集中在此层。以上集中在此层。第七页，本课件共有86页（二）平（二）平 流流 层层 对流层顶到约对流层顶到约对流层顶到约对流
8、层顶到约50km50km的大气层为平流层。的大气层为平流层。的大气层为平流层。的大气层为平流层。在平流层下层，即在平流层下层，即在平流层下层，即在平流层下层，即30-50km30-50km以下，温度随高以下，温度随高以下，温度随高以下，温度随高度降低变化较小，气温趋于稳定，所以又称同温度降低变化较小，气温趋于稳定，所以又称同温度降低变化较小，气温趋于稳定，所以又称同温度降低变化较小，气温趋于稳定，所以又称同温层；在层；在层；在层；在30-35km30-35km以上，温度随高度升高而升高。以上，温度随高度升高而升高。以上，温度随高度升高而升高。以上，温度随高度升高而升高。第八页，本课件共有86页
9、（三）中（三）中（三）中（三）中 间间间间 层层层层 从平流层顶到从平流层顶到从平流层顶到从平流层顶到80km80km高度这一层称为中间高度这一层称为中间高度这一层称为中间高度这一层称为中间层，在这一层里有强烈的垂直对流运动，气温层，在这一层里有强烈的垂直对流运动，气温层，在这一层里有强烈的垂直对流运动，气温层，在这一层里有强烈的垂直对流运动，气温随高度增加而下降，中间层顶温可降到随高度增加而下降，中间层顶温可降到随高度增加而下降，中间层顶温可降到随高度增加而下降，中间层顶温可降到-8311383113。第九页，本课件共有86页（四）热（四）热 成成 层层 中间层之上为热成层，上界达中间层之上
10、为热成层，上界达中间层之上为热成层，上界达中间层之上为热成层，上界达800km800km800km800km，在这层中的气，在这层中的气，在这层中的气，在这层中的气体温度随高度增加而迅速上升。由于太阳和宇宙射线的作用，体温度随高度增加而迅速上升。由于太阳和宇宙射线的作用，体温度随高度增加而迅速上升。由于太阳和宇宙射线的作用，体温度随高度增加而迅速上升。由于太阳和宇宙射线的作用，该层大部分空气分子发生电离，使其具有较高密度的带电粒该层大部分空气分子发生电离，使其具有较高密度的带电粒该层大部分空气分子发生电离，使其具有较高密度的带电粒该层大部分空气分子发生电离，使其具有较高密度的带电粒子，故称为电
11、离层，电离层能将电磁波反射回地球，故对全子，故称为电离层，电离层能将电磁波反射回地球，故对全子，故称为电离层，电离层能将电磁波反射回地球，故对全子，故称为电离层，电离层能将电磁波反射回地球，故对全球性的无线电通讯有重大意义。球性的无线电通讯有重大意义。球性的无线电通讯有重大意义。球性的无线电通讯有重大意义。第十页，本课件共有86页（五）逸（五）逸（五）逸（五）逸 散散散散 层层层层 这是大气圈的最外层，高度达这是大气圈的最外层，高度达这是大气圈的最外层，高度达这是大气圈的最外层，高度达800km800km以上。这层以上。这层以上。这层以上。这层空气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，大部分分子空气
12、在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，大部分分子空气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，大部分分子空气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，大部分分子发生电离，使质子的含量大大超过中性氢原子的含量。发生电离，使质子的含量大大超过中性氢原子的含量。发生电离，使质子的含量大大超过中性氢原子的含量。发生电离，使质子的含量大大超过中性氢原子的含量。逸散层空气极为稀薄，其密度几乎与太空密度相同。逸散层空气极为稀薄，其密度几乎与太空密度相同。逸散层空气极为稀薄，其密度几乎与太空密度相同。逸散层空气极为稀薄，其密度几乎与太空密度相同。第十一页，本课件共有86页二、大气的组成二、大气的组成 大气是一种气体混合物，其中除含有各
13、种气体元素及化合物大气是一种气体混合物，其中除含有各种气体元素及化合物大气是一种气体混合物，其中除含有各种气体元素及化合物大气是一种气体混合物，其中除含有各种气体元素及化合物外，还有水滴、冰晶、尘埃和花粉等杂质。大气中除去水气和杂外，还有水滴、冰晶、尘埃和花粉等杂质。大气中除去水气和杂外，还有水滴、冰晶、尘埃和花粉等杂质。大气中除去水气和杂外，还有水滴、冰晶、尘埃和花粉等杂质。大气中除去水气和杂质的空气称为干洁空气。从对流层清洁空气的气体组成质的空气称为干洁空气。从对流层清洁空气的气体组成质的空气称为干洁空气。从对流层清洁空气的气体组成质的空气称为干洁空气。从对流层清洁空气的气体组成来看，地球
14、来看，地球来看，地球来看，地球表面大气主要由氧、氮和几种惰性气体组成，它们约占空气总量的表面大气主要由氧、氮和几种惰性气体组成，它们约占空气总量的表面大气主要由氧、氮和几种惰性气体组成，它们约占空气总量的表面大气主要由氧、氮和几种惰性气体组成，它们约占空气总量的99.9%99.9%以上。除二氧化碳和臭氧外，其它组成在对流层的大气以上。除二氧化碳和臭氧外，其它组成在对流层的大气以上。除二氧化碳和臭氧外，其它组成在对流层的大气以上。除二氧化碳和臭氧外，其它组成在对流层的大气中是稳定的；大气的可变组分主要是指大气中的二氧化碳和水中是稳定的；大气的可变组分主要是指大气中的二氧化碳和水中是稳定的；大气的
15、可变组分主要是指大气中的二氧化碳和水中是稳定的；大气的可变组分主要是指大气中的二氧化碳和水蒸气等。蒸气等。蒸气等。蒸气等。第十二页，本课件共有86页大大大大 气气气气 气气气气 体体体体 组组组组 成成成成大气的大气的大气的大气的组组组组成成成成大气中的平均大气中的平均大气中的平均大气中的平均浓浓浓浓度度度度循循循循 环环环环%ppmppmN N2 2OO2 2ArArCOCO2 2NeNeHeHeKrKrXeXeHH2 2CHCH4 4COCON N2 2OOOO3 378.0978.0920.9420.940.930.930.0330.033780 840780 840209 460209
16、 4609 3409 34033033018185.25.21.01.00.080.080.50.51.51.50.10.10.250.250.1-0.010.1-0.01生物和微生物生物和微生物生物和微生物生物和微生物生物和微生物生物和微生物生物和微生物生物和微生物无无无无生物活生物活生物活生物活动动动动和人和人和人和人类类类类活活活活动动动动无无无无无无无无无无无无无无无无生物活生物活生物活生物活动动动动和化学和化学和化学和化学过过过过程程程程生物活生物活生物活生物活动动动动和化学和化学和化学和化学过过过过程程程程人人人人类类类类活活活活动动动动和化学和化学和化学和化学过过过过程程程程生物
17、活生物活生物活生物活动动动动和化学和化学和化学和化学过过过过程程程程化学化学化学化学过过过过程程程程第十三页，本课件共有86页第二节第二节 大气污染和污染物大气污染和污染物第十四页，本课件共有86页一、大气污染（一、大气污染（atmospheric pollution）的发生的发生 （一）大气污染的概念（一）大气污染的概念 大气污染是指大气中一些物质的含量达到有害的程大气污染是指大气中一些物质的含量达到有害的程大气污染是指大气中一些物质的含量达到有害的程大气污染是指大气中一些物质的含量达到有害的程度，以致破坏人和生态系统的正常生存和发展，对人体、度，以致破坏人和生态系统的正常生存和发展，对人体
18、、度，以致破坏人和生态系统的正常生存和发展，对人体、度，以致破坏人和生态系统的正常生存和发展，对人体、生态和材料造成危害的现象。生态和材料造成危害的现象。生态和材料造成危害的现象。生态和材料造成危害的现象。第十五页，本课件共有86页（二）大气污染的发生（二）大气污染的发生 大气污染物由人为源或天然源进入大气（输入），大气污染物由人为源或天然源进入大气（输入），大气污染物由人为源或天然源进入大气（输入），大气污染物由人为源或天然源进入大气（输入），就参与了大气的循环过程，经过一定的滞留时间后，就参与了大气的循环过程，经过一定的滞留时间后，就参与了大气的循环过程，经过一定的滞留时间后，就参与了大气
19、的循环过程，经过一定的滞留时间后，又通过大气中的化学反应、生物活动和物理沉降等过又通过大气中的化学反应、生物活动和物理沉降等过又通过大气中的化学反应、生物活动和物理沉降等过又通过大气中的化学反应、生物活动和物理沉降等过程从大气中去除（输出）。大气污染主要是人类活动程从大气中去除（输出）。大气污染主要是人类活动程从大气中去除（输出）。大气污染主要是人类活动程从大气中去除（输出）。大气污染主要是人类活动造成的。造成的。造成的。造成的。第十六页，本课件共有86页二、大气污染物的来源二、大气污染物的来源 大气污染源是指向大气环境排放有害物质或对大气环大气污染源是指向大气环境排放有害物质或对大气环大气污
20、染源是指向大气环境排放有害物质或对大气环大气污染源是指向大气环境排放有害物质或对大气环境产生有害物质影响的场所、设备和装置。按污染物质的境产生有害物质影响的场所、设备和装置。按污染物质的境产生有害物质影响的场所、设备和装置。按污染物质的境产生有害物质影响的场所、设备和装置。按污染物质的来源可分为来源可分为来源可分为来源可分为天然污染源和天然污染源和天然污染源和天然污染源和人为污染源人为污染源人为污染源人为污染源。此外，为便于分析污。此外，为便于分析污。此外，为便于分析污。此外，为便于分析污染物在大气中的运动，按照污染源性状特点可分为固定式污染物在大气中的运动，按照污染源性状特点可分为固定式污染
21、物在大气中的运动，按照污染源性状特点可分为固定式污染物在大气中的运动，按照污染源性状特点可分为固定式污染源和移动式污染源。染源和移动式污染源。染源和移动式污染源。染源和移动式污染源。第十七页，本课件共有86页（一）天然污染源（一）天然污染源 自然界中某些自然现象向环境排放有害物质或造成有害影响的自然界中某些自然现象向环境排放有害物质或造成有害影响的自然界中某些自然现象向环境排放有害物质或造成有害影响的自然界中某些自然现象向环境排放有害物质或造成有害影响的场所，是大气污染的一个很重要的来源。大气污染的天然源主要场所，是大气污染的一个很重要的来源。大气污染的天然源主要场所，是大气污染的一个很重要的
22、来源。大气污染的天然源主要场所，是大气污染的一个很重要的来源。大气污染的天然源主要有：有：有：有：1.1.火山喷发火山喷发火山喷发火山喷发 2.2.森林火灾森林火灾森林火灾森林火灾 3.3.自然尘自然尘自然尘自然尘 4.4.森林植物释放森林植物释放森林植物释放森林植物释放 5.5.海浪飞沫海浪飞沫海浪飞沫海浪飞沫第十八页，本课件共有86页（二）人为污染源（二）人为污染源 人类的生产和生活活动是大气污染的主要来源：人类的生产和生活活动是大气污染的主要来源：人类的生产和生活活动是大气污染的主要来源：人类的生产和生活活动是大气污染的主要来源：1.1.燃料燃烧燃料燃烧燃料燃烧燃料燃烧 2.2.工业生产
23、过程排放工业生产过程排放工业生产过程排放工业生产过程排放 3.3.交通运输过程中排放交通运输过程中排放交通运输过程中排放交通运输过程中排放 4.4.农业活动排放农业活动排放农业活动排放农业活动排放 第十九页，本课件共有86页三、大气污染物及大气污染类型三、大气污染物及大气污染类型 大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的并对大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的并对大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的并对大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的并对环境或人产生有害影响的那些物质。按其存在的物理状态可概环境或人产生有害影响的那些物质。按其存在的物理状态可概环境或人产
24、生有害影响的那些物质。按其存在的物理状态可概环境或人产生有害影响的那些物质。按其存在的物理状态可概括为两大类：气体状态污染物和固体颗粒状态污染物；若按形括为两大类：气体状态污染物和固体颗粒状态污染物；若按形括为两大类：气体状态污染物和固体颗粒状态污染物；若按形括为两大类：气体状态污染物和固体颗粒状态污染物；若按形成过程分类则可分为一次污染物和二次污染物。成过程分类则可分为一次污染物和二次污染物。成过程分类则可分为一次污染物和二次污染物。成过程分类则可分为一次污染物和二次污染物。第二十页，本课件共有86页 （一）一次污染物：直接从污染源排放的污染物质，如（一）一次污染物：直接从污染源排放的污染物
25、质，如（一）一次污染物：直接从污染源排放的污染物质，如（一）一次污染物：直接从污染源排放的污染物质，如二氧化硫、一氧化氮、一氧化碳、颗粒物等。二氧化硫、一氧化氮、一氧化碳、颗粒物等。二氧化硫、一氧化氮、一氧化碳、颗粒物等。二氧化硫、一氧化氮、一氧化碳、颗粒物等。（二）二次污染物：由一次污染物在大气中互相作用（二）二次污染物：由一次污染物在大气中互相作用（二）二次污染物：由一次污染物在大气中互相作用（二）二次污染物：由一次污染物在大气中互相作用经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化经化
26、学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物，其毒性比一次污染物学性质完全不同的新的大气污染物，其毒性比一次污染物学性质完全不同的新的大气污染物，其毒性比一次污染物学性质完全不同的新的大气污染物，其毒性比一次污染物还强。最常见的二次污染物如硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸还强。最常见的二次污染物如硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸还强。最常见的二次污染物如硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸还强。最常见的二次污染物如硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学氧化剂及硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学氧化剂及硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学氧化剂及硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学氧化剂OOX X，以及许
27、多不，以及许多不，以及许多不，以及许多不同寿命的活性中间物，如同寿命的活性中间物，如同寿命的活性中间物，如同寿命的活性中间物，如HOHO2 2、HOHO等。等。等。等。第二十一页，本课件共有86页大气中主要污染物大气中主要污染物大气中主要污染物大气中主要污染物类类类类 别别别别一次一次一次一次污污污污染物染物染物染物二次二次二次二次污污污污染物染物染物染物含硫化合物含硫化合物含硫化合物含硫化合物SOSO2 2，HH2 2S SSOSO3 3、HH2 2SOSO4 4、MSOMSO4 4含氮化合物含氮化合物含氮化合物含氮化合物NONO，NHNH2 2NONO2 2、HOHO3 3、MNOMNO3
28、 3碳的氧化物碳的氧化物碳的氧化物碳的氧化物COCO，COCO2 2碳碳碳碳氢氢氢氢化合物化合物化合物化合物（碳（碳（碳（碳氢氢氢氢氧化合物）氧化合物）氧化合物）氧化合物）C C1 1CC5 5HnHn化合物化合物化合物化合物醛醛醛醛、酮酮酮酮、过过过过氧乙氧乙氧乙氧乙酰酰酰酰硝酸硝酸硝酸硝酸酯酯酯酯含含含含卤卤卤卤素化合物素化合物素化合物素化合物HFHF、HClHCl、ClFCClFC3 3颗颗颗颗粒物粒物粒物粒物重金属元素、多重金属元素、多重金属元素、多重金属元素、多环环环环芳芳芳芳烃烃烃烃HH2 2SOSO4 4、SOSO4 42-2-、NONO3 3-第二十二页，本课件共有86页 1.
29、1.气溶胶状态污染物：气溶胶状态污染物：气溶胶状态污染物：气溶胶状态污染物：在大气污染中，气溶胶系指固体粒子、液体在大气污染中，气溶胶系指固体粒子、液体在大气污染中，气溶胶系指固体粒子、液体在大气污染中，气溶胶系指固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮题。大气气溶胶中各种粒子按其粒径大小，粒子或它们在气体介质中的悬浮题。大气气溶胶中各种粒子按其粒径大小，粒子或它们在气体介质中的悬浮题。大气气溶胶中各种粒子按其粒径大小，粒子或它们在气体介质中的悬浮题。大气气溶胶中各种粒子按其粒径大小，又可分为总悬浮颗粒物（又可分为总悬浮颗粒物（又可分为总悬浮颗粒物（又可分为总悬浮颗粒物（TSPTSP）、飘尘
30、、降尘、可吸入粒子（）、飘尘、降尘、可吸入粒子（）、飘尘、降尘、可吸入粒子（）、飘尘、降尘、可吸入粒子（IPIP）。）。）。）。气溶胶气溶胶气溶胶气溶胶粒子粒子粒子粒子按其来源及其物理形态的不同，又可分为天然气溶胶和人为气溶胶，烟、按其来源及其物理形态的不同，又可分为天然气溶胶和人为气溶胶，烟、按其来源及其物理形态的不同，又可分为天然气溶胶和人为气溶胶，烟、按其来源及其物理形态的不同，又可分为天然气溶胶和人为气溶胶，烟、雾、尘等。雾、尘等。雾、尘等。雾、尘等。2.2.硫氧化合物（硫氧化合物（硫氧化合物（硫氧化合物（SOSOX X X X）：）：）：）：主要是指二氧化硫（主要是指二氧化硫（主要是
31、指二氧化硫（主要是指二氧化硫（SOSO2 2）和三氧化硫（）和三氧化硫（）和三氧化硫（）和三氧化硫（SOSO3 3）。）。）。）。3.3.氮的氧化物：氮的氧化物：氮的氧化物：氮的氧化物：氮氧化物（氮氧化物（氮氧化物（氮氧化物（NONOX X X X）种类很多，它是）种类很多，它是）种类很多，它是）种类很多，它是NONO、NONO2 2、NN2 2 2 2OO、NONO3 3 3 3、NN2 2 2 2OO4 4 4 4、NN2 2 2 2OO5 5 5 5等氮氧化物的总称。大气中等氮氧化物的总称。大气中等氮氧化物的总称。大气中等氮氧化物的总称。大气中NONOX X X X的人为源主要是燃料的燃
32、烧，的人为源主要是燃料的燃烧，的人为源主要是燃料的燃烧，的人为源主要是燃料的燃烧，燃烧源可分为流动燃烧源和固定燃烧源。燃烧源可分为流动燃烧源和固定燃烧源。燃烧源可分为流动燃烧源和固定燃烧源。燃烧源可分为流动燃烧源和固定燃烧源。4.4.碳的氧化物：碳的氧化物：碳的氧化物：碳的氧化物：碳的氧化物在大气中主要包括一氧化碳和二氧化碳，碳的氧化物在大气中主要包括一氧化碳和二氧化碳，碳的氧化物在大气中主要包括一氧化碳和二氧化碳，碳的氧化物在大气中主要包括一氧化碳和二氧化碳，二氧化碳是大气中的正常组分，一氧化碳则是大气中很普遍的排放量极大的二氧化碳是大气中的正常组分，一氧化碳则是大气中很普遍的排放量极大的二
33、氧化碳是大气中的正常组分，一氧化碳则是大气中很普遍的排放量极大的二氧化碳是大气中的正常组分，一氧化碳则是大气中很普遍的排放量极大的污染物。污染物。污染物。污染物。（三）主要大气污染物（三）主要大气污染物第二十三页，本课件共有86页气溶胶形态及其主要形成特征气溶胶形态及其主要形成特征气溶胶形态及其主要形成特征气溶胶形态及其主要形成特征形形形形 态态态态分散分散分散分散质质质质粒粒粒粒 径（径（径（径（mm）形形形形 成成成成 特特特特 征征征征主主主主 要要要要 效效效效 应应应应轻雾轻雾轻雾轻雾(mist)(mist)小滴小滴小滴小滴4040雾雾雾雾化、冷凝化、冷凝化、冷凝化、冷凝过过过过程程
34、程程净净净净化空气化空气化空气化空气浓雾浓雾浓雾浓雾(fog)(fog)液滴液滴液滴液滴1011机械粉碎、机械粉碎、机械粉碎、机械粉碎、扬尘扬尘扬尘扬尘、煤燃煤燃煤燃煤燃烧烧烧烧能形成水核能形成水核能形成水核能形成水核烟烟烟烟尘尘尘尘（气）（气）（气）（气）(fume)(fume)固体微粒固体微粒固体微粒固体微粒0.01-10.01-1蒸蒸蒸蒸发发发发、凝聚、升、凝聚、升、凝聚、升、凝聚、升华华华华等等等等过过过过程，一旦程，一旦程，一旦程，一旦形成很形成很形成很形成很难难难难再分散再分散再分散再分散影响能影响能影响能影响能见见见见度度度度烟烟烟烟(smoke)(smoke)固体微粒固体微粒固
35、体微粒固体微粒11升升升升华华华华、冷凝、燃、冷凝、燃、冷凝、燃、冷凝、燃烧过烧过烧过烧过程程程程降低能降低能降低能降低能见见见见度、影度、影度、影度、影响人体健康响人体健康响人体健康响人体健康烟烟烟烟雾雾雾雾(smog)(smog)液滴和固体微粒液滴和固体微粒液滴和固体微粒液滴和固体微粒11冷凝冷凝冷凝冷凝过过过过程、化学程、化学程、化学程、化学反反反反应应应应降低能降低能降低能降低能见见见见度、影度、影度、影度、影响人体健康响人体健康响人体健康响人体健康烟炱烟炱烟炱烟炱(snoot)(snoot)固体微粒固体微粒固体微粒固体微粒-0.5-0.5燃燃燃燃烧过烧过烧过烧过程、升程、升程、升程、
36、升华华华华过过过过程、冷凝程、冷凝程、冷凝程、冷凝过过过过程程程程影响人体健康影响人体健康影响人体健康影响人体健康霾霾霾霾(haze)(haze)液滴固粒液滴固粒液滴固粒液滴固粒100，称为正常分布层，称为正常分布层，称为正常分布层，称为正常分布层结或递减层结；结或递减层结；结或递减层结；结或递减层结；（2 2）气温直减率气温直减率气温直减率气温直减率等于或近似干绝热直减率，即等于或近似干绝热直减率，即等于或近似干绝热直减率，即等于或近似干绝热直减率，即=d d，称，称，称，称为中性层结；为中性层结；为中性层结；为中性层结；（3 3）气温不随高度变化，即）气温不随高度变化，即）气温不随高度变化
37、，即）气温不随高度变化，即=0=0，称为等温层结；，称为等温层结；，称为等温层结；，称为等温层结；（4 4）气温随高度增加而增加，即）气温随高度增加而增加，即）气温随高度增加而增加，即）气温随高度增加而增加，即 000时，时，时，时，a0a0，气块加速运动，大气不稳定；当，气块加速运动，大气不稳定；当，气块加速运动，大气不稳定；当，气块加速运动，大气不稳定；当-d d0 0时，时，时，时，a0a00，即温度随高度增加而递减。但在特定条件下也会发生，即温度随高度增加而递减。但在特定条件下也会发生，即温度随高度增加而递减。但在特定条件下也会发生，即温度随高度增加而递减。但在特定条件下也会发生=0=
38、0或或或或 00的现象，即气温随高度增加而不变或增加，一般将气温随高度增加的现象，即气温随高度增加而不变或增加，一般将气温随高度增加的现象，即气温随高度增加而不变或增加，一般将气温随高度增加的现象，即气温随高度增加而不变或增加，一般将气温随高度增加而增加的气层称为逆温层。而增加的气层称为逆温层。而增加的气层称为逆温层。而增加的气层称为逆温层。第五十页，本课件共有86页 根据逆温形成的过程，可将逆温分为五种：根据逆温形成的过程，可将逆温分为五种：根据逆温形成的过程，可将逆温分为五种：根据逆温形成的过程，可将逆温分为五种：1.1.辐射逆温：辐射逆温：辐射逆温：辐射逆温：在晴空无云（或少云）的夜间，
39、当风速较小（在晴空无云（或少云）的夜间，当风速较小（在晴空无云（或少云）的夜间，当风速较小（在晴空无云（或少云）的夜间，当风速较小（3m/s00时，扩散条件较好，污染物落地最大浓度点距烟囱较近，多发生时，扩散条件较好，污染物落地最大浓度点距烟囱较近，多发生时，扩散条件较好，污染物落地最大浓度点距烟囱较近，多发生时，扩散条件较好，污染物落地最大浓度点距烟囱较近，多发生在晴朗的白天。在晴朗的白天。在晴朗的白天。在晴朗的白天。2.2.锥型：锥型：锥型：锥型：烟流呈圆锥形，发生在中性条件下，即烟流呈圆锥形，发生在中性条件下，即烟流呈圆锥形，发生在中性条件下，即烟流呈圆锥形，发生在中性条件下，即-d d
40、00。气温随高度的变化不大，故。气温随高度的变化不大，故。气温随高度的变化不大，故。气温随高度的变化不大，故烟气扩散向前推动良好，比翻卷型差。烟气扩散向前推动良好，比翻卷型差。烟气扩散向前推动良好，比翻卷型差。烟气扩散向前推动良好，比翻卷型差。3.3.平展型：平展型：平展型：平展型：这种烟流垂直方向扩散很小，像一条带子飘向远方。从上面看，烟流呈展这种烟流垂直方向扩散很小，像一条带子飘向远方。从上面看，烟流呈展这种烟流垂直方向扩散很小，像一条带子飘向远方。从上面看，烟流呈展这种烟流垂直方向扩散很小，像一条带子飘向远方。从上面看，烟流呈展开，它发生在烟囱出口处于逆温层中，即该层大气开，它发生在烟囱
41、出口处于逆温层中，即该层大气开，它发生在烟囱出口处于逆温层中，即该层大气开，它发生在烟囱出口处于逆温层中，即该层大气-d d-100，上部，上部，上部，上部-d d-100，d d ，大气不，大气不，大气不，大气不稳稳稳稳定，定，定，定，对对对对流流流流强强强强烈烈烈烈出出出出现现现现于阳光于阳光于阳光于阳光较较较较强强强强的的的的白天白天白天白天伴随有伴随有伴随有伴随有较较较较强强强强的的的的热扩热扩热扩热扩散，散，散，散，微微微微风风风风由于由于由于由于扩扩扩扩散速度快，近散速度快，近散速度快，近散速度快，近污污污污染源地染源地染源地染源地区区区区污污污污染物落地染物落地染物落地染物落地浓
42、浓浓浓度高，一般不度高，一般不度高，一般不度高，一般不会形成烟会形成烟会形成烟会形成烟雾雾雾雾事件事件事件事件锥锥锥锥型型型型烟云离开排放口一定距离烟云离开排放口一定距离烟云离开排放口一定距离烟云离开排放口一定距离后，云后，云后，云后，云轴轴轴轴基本上保持水平，基本上保持水平，基本上保持水平，基本上保持水平，外形似外形似外形似外形似椭圆锥椭圆锥椭圆锥椭圆锥，烟云，烟云，烟云，烟云规则规则规则规则扩扩扩扩散能力比波浪型弱散能力比波浪型弱散能力比波浪型弱散能力比波浪型弱 00，=d d ，大气，大气，大气，大气处处处处于中性于中性于中性于中性稳稳稳稳定状定状定状定状态态态态出出出出现现现现于多云或
43、因天于多云或因天于多云或因天于多云或因天的白天，的白天，的白天，的白天，强强强强风风风风的夜的夜的夜的夜晚或冬季夜晚或冬季夜晚或冬季夜晚或冬季夜间间间间高空高空高空高空风较风较风较风较大，大，大，大，扩扩扩扩散主散主散主散主要靠要靠要靠要靠热热热热力和力和力和力和动动动动力作用力作用力作用力作用扩扩扩扩散速度快，落地散速度快，落地散速度快，落地散速度快，落地浓浓浓浓度度度度较较较较前者前者前者前者低，低，低，低，污污污污染物染物染物染物输输输输送送送送较远较远较远较远平展型平展型平展型平展型烟云在垂直方向烟云在垂直方向烟云在垂直方向烟云在垂直方向扩扩扩扩散速度散速度散速度散速度小，厚度在小，厚
44、度在小，厚度在小，厚度在纵纵纵纵向向向向变变变变化不大，化不大，化不大，化不大，在水平方向上有在水平方向上有在水平方向上有在水平方向上有缓缓缓缓慢慢慢慢扩扩扩扩散散散散 00，00，d d ，大，大，大，大气气气气处处处处于不于不于不于不稳稳稳稳定状定状定状定状态态态态；出口下方：；出口下方：；出口下方：；出口下方：00，d d ，大气，大气，大气，大气处处处处于于于于稳稳稳稳定状定状定状定状态态态态多出多出多出多出现现现现于日落后，于日落后，于日落后，于日落后，因地面有因地面有因地面有因地面有辐辐辐辐射逆温，射逆温，射逆温，射逆温，大气大气大气大气稳稳稳稳定，高空大定，高空大定，高空大定，高
45、空大气不气不气不气不稳稳稳稳定定定定排出口上方有微排出口上方有微排出口上方有微排出口上方有微风风风风，伴有湍流；排出口下伴有湍流；排出口下伴有湍流；排出口下伴有湍流；排出口下方，几乎无方，几乎无方，几乎无方，几乎无风风风风，无湍，无湍，无湍，无湍流流流流烟囱高度烟囱高度烟囱高度烟囱高度处处处处于不于不于不于不稳稳稳稳定定定定层时层时层时层时，污污污污染物不向下染物不向下染物不向下染物不向下扩扩扩扩散，散，散，散，对对对对地面地面地面地面污污污污染染染染较较较较小小小小漫烟型漫烟型漫烟型漫烟型烟云上烟云上烟云上烟云上侧边缘侧边缘侧边缘侧边缘清晰，呈平清晰，呈平清晰，呈平清晰，呈平直状，下部有直状
46、，下部有直状，下部有直状，下部有较较较较强强强强的湍流的湍流的湍流的湍流扩扩扩扩散，烟云上方有逆温散，烟云上方有逆温散，烟云上方有逆温散，烟云上方有逆温层层层层排出口上方：排出口上方：排出口上方：排出口上方：00，00，d d ，大气不，大气不，大气不，大气不稳稳稳稳定定定定日出后地面低日出后地面低日出后地面低日出后地面低层层层层空空空空气增温，使逆温自气增温，使逆温自气增温，使逆温自气增温，使逆温自下而上逐下而上逐下而上逐下而上逐渐渐渐渐破坏但破坏但破坏但破坏但上部仍保持逆温上部仍保持逆温上部仍保持逆温上部仍保持逆温烟云下部有明烟云下部有明烟云下部有明烟云下部有明显热扩显热扩显热扩显热扩散，
47、上部散，上部散，上部散，上部热扩热扩热扩热扩散很弱，散很弱，散很弱，散很弱，风风风风在烟云之在烟云之在烟云之在烟云之间间间间流流流流动动动动烟囱低于烟囱低于烟囱低于烟囱低于稳稳稳稳定定定定层时层时层时层时，烟云就像，烟云就像，烟云就像，烟云就像被盖子盖住似的，烟云只向下被盖子盖住似的，烟云只向下被盖子盖住似的，烟云只向下被盖子盖住似的，烟云只向下扩扩扩扩散，地面散，地面散，地面散，地面污污污污染重染重染重染重 不同温度层结下的烟型及其特点不同温度层结下的烟型及其特点不同温度层结下的烟型及其特点不同温度层结下的烟型及其特点第五十八页，本课件共有86页二、大气水平运动和湍流二、大气水平运动和湍流（
48、一）（一）（一）（一）大气的水平运动大气的水平运动大气的水平运动大气的水平运动 大气的运动是在各种力的作用下产生的，这些力之间的不同结合，构成了不同形式大气的运动是在各种力的作用下产生的，这些力之间的不同结合，构成了不同形式大气的运动是在各种力的作用下产生的，这些力之间的不同结合，构成了不同形式大气的运动是在各种力的作用下产生的，这些力之间的不同结合，构成了不同形式的大气运动和风。的大气运动和风。的大气运动和风。的大气运动和风。1.1.水平气压梯度力：水平气压梯度力：水平气压梯度力：水平气压梯度力：单位质量的空气在气压场中受到的作用，称为气压梯度力，这一力可分解为垂直单位质量的空气在气压场中受
49、到的作用，称为气压梯度力，这一力可分解为垂直单位质量的空气在气压场中受到的作用，称为气压梯度力，这一力可分解为垂直单位质量的空气在气压场中受到的作用，称为气压梯度力，这一力可分解为垂直和水平两个分量。和水平两个分量。和水平两个分量。和水平两个分量。2.2.地转偏向力：地转偏向力：地转偏向力：地转偏向力：大气在转动的地球上运动时，由于地球转动而产生的使运动偏离气压梯大气在转动的地球上运动时，由于地球转动而产生的使运动偏离气压梯大气在转动的地球上运动时，由于地球转动而产生的使运动偏离气压梯大气在转动的地球上运动时，由于地球转动而产生的使运动偏离气压梯度方向的力，称为地转偏向力。只有大气相对地面运动
50、时，地转偏向力才产生，它只能度方向的力，称为地转偏向力。只有大气相对地面运动时，地转偏向力才产生，它只能度方向的力，称为地转偏向力。只有大气相对地面运动时，地转偏向力才产生，它只能度方向的力，称为地转偏向力。只有大气相对地面运动时，地转偏向力才产生，它只能改变大气运动的方向，而不能改变运动的速度。改变大气运动的方向，而不能改变运动的速度。改变大气运动的方向，而不能改变运动的速度。改变大气运动的方向，而不能改变运动的速度。3.3.惯性离心力：惯性离心力：惯性离心力：惯性离心力：当大气做曲线运动时，将受到惯性离心力的作用。其方向与大气运动方向垂直；当大气做曲线运动时，将受到惯性离心力的作用。其方向