硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染.ppt

第二章第二章 大气环境化大气环境化学学 七、硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染污染源中主要硫氧化物：SO2（sulfur dioxide）SO2来源：人为排放源人为排放源：含硫矿物燃料的燃烧过程 煤 石油 0.5-6 0.5-3 天天 然然 来来 源源：主要是火山喷发，大部分以SO2形式存在，少量为H2S。H2S在大气中很快被氧化成SO2。硫在燃料中可能以有有机机硫硫化化物物或或元元素素硫硫的形式存在。对于城市和工业区，由于SO2排放量大，会造成大气污染，产生酸雨和硫酸烟雾型污染产生酸雨和硫酸烟雾型污染等。1二氧化硫的气相氧化SO2 SO3+H2O H2SO4（酸雨或硫酸烟雾）H2SO4+NH4+（阳离子）硫酸盐气溶胶（1）SO2的直接光氧化吸收太阳中的紫外光后进行两种电子允许跃迁：(2)SO2被自由基氧化HO、HO2、RO、RO2、RC(O)O2、O 自由基的来源：自由基的来源：（1）一次污染物）一次污染物NOx的光解的光解（2）光解产物与活性碳氢化物相互作用）光解产物与活性碳氢化物相互作用（3）光化学反应产物的光解过程，如醛、亚硝酸、过氧）光化学反应产物的光解过程，如醛、亚硝酸、过氧化氢化氢SO2与HO的反应速率决定步骤速率决定步骤形成酸雨形成酸雨自由基自由基SO2与其他自由基的反应：与二元活性自由基的反应其他自由基氧化 O+SO2 SO3 H2SO4H2OH2O2二氧化硫的液相氧化二氧化硫的液相氧化SO2可以溶于大气中的水吸附在颗粒物上，并溶解于颗粒物表面所吸附的水中（1）SO2被水吸收(2)O3对SO2的氧化污染空气中污染空气中O3浓度比清洁空气中高浓度比清洁空气中高pH对对 三三 个个反反应应的的重重要要性性有有何何影影响响？ko=2.4104 L/(mols)k1=3.7105 L/(mols)k2=1.5109 L/(mols)O30.05mL/m3,pH5.5O3氧化作用大于氧化作用大于O2湿度低时，反应较慢湿度低时，反应较慢过氧亚硫酸(3)H2O2对SO2的氧化在pH为 0-8 范围内均可发生氧化反应，通常氧化反应式可表示为：(4)金属离子对SO2液相氧化的催化作用Mn(II)的的催催化化氧氧化化反反应应：在在SO2催催化化氧氧化化中中，通通常常认认为为Mn2+的催化作用较大。有人对此提出的反应机理如下的催化作用较大。有人对此提出的反应机理如下：总反应总反应 Mn2+2SO2+2H2O+O2 2H2SO4Fe(III)Fe(III)催化氧化催化氧化 当有氧存在时，当有氧存在时，Fe(III)Fe(III)对对S(IV)S(IV)的氧化起催的氧化起催化作用化作用Fe(II)Fe(II)的催化氧化的催化氧化 低低pHpH条件下，条件下，Fe(II)Fe(II)可以对可以对S(IV)S(IV)的氧化起的氧化起催化作用，但必须经过一个诱发期。催化作用，但必须经过一个诱发期。为什么？为什么？FeFe3+3+和和MnMn2+2+共存时的催化氧化共存时的催化氧化 两种离子共存时，具有协同作用两种离子共存时，具有协同作用(1)pH低于4或5时，H2O2的氧化是主要途径（2）pH5或更大时，臭氧的氧化作用比H2O2的快10倍（3）高pH时，Fe和Mn的催化氧化作用可能是主要的。（4）在所研究的pH范围内，HNO2(NO2-)和NO2，对S(IV)的氧化作用都不重要。3硫酸烟雾型污染 硫酸烟雾也称为伦敦烟雾，最早发生在英国伦敦。它主要是由于燃燃煤煤而而排排放放出出来来的的SO2、颗颗粒粒物物以以及及由由SO2氧氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。发生条件：这种污染多发生在冬季，气温较低、湿度较高和日光较弱的气象条件下。如1952年12月在伦敦发生的一次硫酸烟雾型污染事件。当时伦敦上空受冷高压控制，高空中的云阻挡了来自太阳的光。地面温度迅速降低，相对湿度高达80，于是就形成了雾。由于地面温度低，上空又形成了一逆温层。大量家庭的烟囱和工厂所排放出来的烟就积聚在低层大气中，难以扩散，这样在低层大气中就形成了很浓的黄色烟雾。硫酸型烟雾形成机制：在硫酸型烟雾的形成过程中，SO2转变为SO3的氧化反应主要靠雾滴中锰、铁及氨的催化作用而加速完成。同时SO2的氧化速度还会受到其他污染物、温度以及光强等的影响。硫酸烟雾型还原烟雾还原烟雾光化学烟雾氧化烟雾氧化烟雾目目前前已已发发现现两两种种类类型型烟烟雾雾污污染染可可交交替替发发生生。例例如如，广广州州夏夏季是以光化学烟雾为主，而冬季则以硫酸烟雾为主。季是以光化学烟雾为主，而冬季则以硫酸烟雾为主。硫酸烟雾型和光化学烟雾在许多方面具有相反的化学行为。表26给出了两种类型烟雾的区别。八、酸性降水(acid deposition)酸性降水是指通过降水，如雨、雪、雾、冰雹等将大气中的酸性物质迁移到地面的过程。湿沉降湿沉降最常见的酸性降水就是酸雨。这种降水过程称为湿沉降湿沉降。干沉降干沉降指大气中的酸性物质在气流的作用下直接迁移到地面的过程。5.0 or 5.6 酸雨的酸雨的pH界限界限？1降水的pH在未被污染的大气中，可溶于水且含量比较大的酸性气体是CO2。如果只把如果只把CO2作为影响天然降水作为影响天然降水pH的因素，根据的因素，根据CO2的的全球大气浓度全球大气浓度330mL/m3与纯水的平衡与纯水的平衡：将H+、HCO3-和CO32-代入上式，得：在一定温度下，在一定温度下，Kw、KH、K1、K2、pCO2都有固定值，都有固定值，并可测得，计算得到并可测得，计算得到pH=5.6能否用pH=5.6作为降水是否酸化的判别值？未被污染的大气降水的未被污染的大气降水的pHpH一定正好是一定正好是5.6 5.6 吗吗？除CO2以外，大气中对降水pH值有影响的成分包括：酸性或碱性气态物质、气溶胶，含量虽少，但可能会有影响天然产生的硝酸和硫酸、地域大气中含碱性尘粒或其他碱性气体，如NH3含量高，会导致降水pH升高。2降水的背景值由于世界各地区自然条件不同，如地质、气象、水文等的差异，会造成各地区降水pH的不同。表2-7列出了世界某些地区降水pH的背景值，从中发现降水pH值均小于或等于5.0。把把5.0作为酸雨作为酸雨pH的界限更符合实际情况的界限更符合实际情况3.降水的化学组成降水的化学组成（1）降水的组成，通常包括以下几类）降水的组成，通常包括以下几类：大气中固定气体成分：大气中固定气体成分：O2、N2、CO2、H2及惰性气体无机物无机物：土壤衍生矿物离子土壤衍生矿物离子 海洋盐类离子海洋盐类离子 气体转化产物气体转化产物 人为排放源人为排放源有机物有机物：有机酸、醛类、烷烃、烯烃和芳烃。光化学反应产物光化学反应产物：H2O2，O3和PAN等。不溶物：不溶物：土壤粒子、燃烧排放尘粒土壤粒子、燃烧排放尘粒（2）降水的离子成分）降水的离子成分降水中最重要的离子：SO42-、NO3-、Cl-、NH4+、Ca2+和H+4.酸雨的化学组成酸雨中含有多种无机酸和有机酸，其中绝大部分是硫酸和硝酸，多数情况下以硫酸为主。酸雨成因：从污染源排放出来的酸雨成因：从污染源排放出来的SO2和和NOx是形成酸雨的是形成酸雨的主要起始物主要起始物，其形成过程为：O各种氧化剂如：O3、HO2大气颗粒物中的Mn、Cu、V等是酸性气体氧化的催化剂降水的酸度是酸和碱平衡的结果降水的酸度是酸和碱平衡的结果对酸性有贡献的包括：SO2和NOx对碱性有贡献的包括：飞灰中的氧化钙、土壤中的碳酸钙、天然和人为来源的NH3以及其他碱性物质如降水中酸量大于碱量，就会形成酸雨。所以，研究酸雨必须进行雨水样品的化学分析，通常分析测定的化学组分有如下几种离子：我国降水酸度主要由哪几类离子的相互作用决定？p72 阳离子阳离子：H+、Ca2+、NH4+、Na+、K+、Mg2+阴离子阴离子：SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-5.酸雨的形成机制酸雨的形成机制从化学角度看，大气中酸性物质增加或碱性物质减少，或二者同时发生，都将导致降水酸化。u在成雨的过程中，排入大气的SO2、NOX被氧化后在云层内与云滴作用形成酸性雨，或者在雨滴形成的同时被直接吸收而成酸性雨。u水蒸气也可冷凝在含有硫酸盐和硝酸盐等气溶胶的凝结核上。u气溶胶粒子和细小的水滴也可能在云雾形成过程中互相碰撞合并，同时与水滴结合。人为活动如何影响酸雨的形成？人为活动如何影响酸雨的形成？人为排放的硫酸和SO2主要是由化石燃料的燃烧产生的，硝酸和 NOX主要是由汽车尾气以及煤、石油的燃烧过程产生的。盐酸的人工来源也主要是由含氯物质的燃烧产生的。制酸、氯碱、化肥、塑料、制药等生产过程，也都是酸雨的污染源。6.酸雨的危害酸雨的危害酸雨污染是一种区域性的污染。虽然它不像CO2那样属于全球性的，但其危害也相当严重。（1）酸雨降到地面酸雨降到地面使土壤中的钙、镁、钾等使土壤中的钙、镁、钾等营养元素营养元素溶出并迅速溶出并迅速流失流失。使使土土壤壤中中的的有有毒毒金金属属元元素素溶溶解解，变变成成水水溶溶液液，连连同同水水分分一一起被植物吸收，起被植物吸收，影响植物生长甚至造成植物死亡影响植物生长甚至造成植物死亡。（2）酸酸雨雨降降落落到到湖湖泊泊中中，导导致致水水体体酸酸化化鱼鱼类类死死亡亡。酸酸性性水水还还会会使使水水底底沉沉积积物物释释放放出出有有毒毒物物质质，如如铅铅、铜铜、镍镍等等。酸酸雨雨对对水水系系、植植物物、土土壤壤等等的的影影响响，导导致致了了自自然然生生态态环环境境的的破破坏，并危及野生动物的生存。坏，并危及野生动物的生存。（3）酸酸雨雨加加速速了了房房屋屋、桥桥梁梁、水水坝坝、工工业业设设备备、供供水水管管网网、通通信信电电缆缆等等的的腐腐蚀蚀；对对文文物物古古迹迹、历历史史建建筑筑、雕雕刻刻、装装饰饰等等各各种种重重要要文文化化设设施施造造成成严严重重损损害害。一些世界上的著名文化遗物，如雅典的巴特农神殿和罗马的图拉真凯旋柱都正在遭受酸雨的侵蚀。7、影响酸雨形成的因素、影响酸雨形成的因素（1）酸性污染物的排放及其转化条件）酸性污染物的排放及其转化条件（2）大气中的氨）大气中的氨（3）颗粒物酸度及其缓冲能力）颗粒物酸度及其缓冲能力（4）天气形势的影响）天气形势的影响 问题：问题：1、NH3对大气降水的酸性有何影响？对大气降水的酸性有何影响？2、颗粒物对酸雨形成有什么影响？、颗粒物对酸雨形成有什么影响？3、为什么我国西南地区发生大面积强酸性降雨？、为什么我国西南地区发生大面积强酸性降雨？九、温室气体和温室效应九、温室气体和温室效应(greenhouse effect)1.温室效应温室效应 来自太阳各种波长的辐射，一部分在到达地面之前被大气反射回外空间或者被大气吸收之后再辐射而返回外空间，一部分直接到达地面或者通过大气而散射到地面。到达地面的辐射有少量短波长的紫外光、大量的可见光和长波红外光。这些辐射在被地面吸收之后，最终都以长波辐射的形式又返回外空间，从而维持地球的热平衡。u大气中的CO2虽然含量比水分子低得多，但它可强烈地吸收波长为12001630nm的红外辐射，因而它在大气中的存在对截留红外辐射能量影响较大。对于维持地球热平衡有重要的影响。CO2如温室的玻璃一样，它允许来自太阳的可见光射到地面，也能阻止地面重新辐射出来的红外光返回外空间。因此，CO2起着单向过滤器的作用。大气中的CO2吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气之中，从而使大气温度升高，这种现象称为温室效应。这种现象称为温室效应。2、温室气体、温室气体 能够引起温室效应的气体，称为温室气体。如果大气中温室气体增多，便可有过多的能量保留在大气中而不能正常地向外空间辐射，这样就会使地表面和大气的平衡温度升高对整个地球的生态平衡会有巨大的影响。问题：问题：CO2浓度升高的原因是什么？浓度升高的原因是什么？在这些温室气体中，甲烷的温室效应比在这些温室气体中，甲烷的温室效应比CO2大大20倍。倍。氟里昂将在氟里昂将在20世纪成为温室效应的第二大促成因素。世纪成为温室效应的第二大促成因素。3、温室效应的影响、温室效应的影响温室效应是由于人类自身活动所造成的一种大规模的环境灾难。近百年来全球气候呈现变暖的趋势。变变暖暖速速度度是是最最后冰期结束以来自然变暖的后冰期结束以来自然变暖的1540倍。倍。科学家们预言，人类如不采取果断和必要的措施，到20302050年，大气中的二氧化碳含量将比工业革命时增加一倍，全球平均气温有可能升高1.55.0。现在全球的平均气温大约是14，如果温度上升3，有的生物将面临过去十万年所未遭遇的生存条件。如果温度上升4，地球将是四千万年前的始新世以来最温暖的时期。气温升高，将使寒带和极地的冰川大量融化，海平面可能上升30140cm，从而淹没地势低的沿海城市和河流三角洲，给人类现在的生活带来无法估量的损失。气候变暖会使半干旱的热带地区变得更加干旱，并加快土地沙漠化。气候变暖会使有的地区降雨量猛增而成涝灾。气气候候变变暖暖的的最最大大威威胁胁还还不不只只是是平平均均气气温温升升高高，而而是是出出现现极极端端高高温温、百百年年不不遇遇的的干干旱旱、异异乎乎寻寻常常的的热热浪浪、行行凶凶肆肆虐虐的的飓飓风风和和龙龙卷卷风风等等，带带来来致致命命的的灾灾难难。急急剧剧的的气气温温变变化化，还还会会使使许许多多生生物物难难以以适适应应，导导致致许许多物种加速灭绝。多物种加速灭绝。一般认为，温室效应对北半球的影响比南半球更为严重十、臭氧层的形成与耗损十、臭氧层的形成与耗损臭臭氧氧层层能能够够吸吸收收99以以上上来来自自太太阳阳的的紫紫外外辐辐射射，从从而而保保护护了了地地球球上上的的生生物不受其伤害。物不受其伤害。40雾化、冷凝过程净化空气浓雾fog液滴1机械粉碎，扬尘，煤燃烧能形成水核烟尘fume固液微粒0.011蒸发、凝集、升华等过程，难再分散影响能见度烟smoke固体微粒1升华、冷凝、燃烧过程降低能见度、影响健康烟雾smog液滴、固粒1冷凝过程，化学反应降低能见度、影响健康烟炱soot固体微粒0.5燃烧、升华、冷凝过程影响人体健康霾haze液滴、固粒1凝聚过程、化学反应湿度小石油吸水性，其他同烟3、大气颗粒物的作用、大气颗粒物的作用清洁空气中，大气颗粒物很少，参与云的形成和大 气降水过程u污染大气中，吸附大气中的组分 大气（污染物）反应的载体 影响太阳辐射和大气能见度 较大颗粒吸收太阳辐射 小颗粒散射太阳光大气中许多气态污染物的最终归宿是形成气溶胶粒子爱根核模爱根核模4、大气颗粒物的去除过程、大气颗粒物的去除过程大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度、化学组成及性质密切相关。通常有两种清除方式：(1)干沉降：干沉降是指颗粒物在重力作用下的沉降，或与其他物体碰撞后发生的沉降。两种机制：u通通过过重重力力对对颗颗粒粒物物的的作作用用，使使其其降降落落在在土土壤壤、水水体体的的表表面面或或植植物物、建建筑筑物物等等物物体体上上。沉沉降降的的速速度度与与颗颗粒物的粒径、密度、空气运动粘滞系数等有关。粒物的粒径、密度、空气运动粘滞系数等有关。u粒粒径径小小于于0.1m的的颗颗粒粒，靠靠布布朗朗运运动动扩扩散散，相相互互碰碰撞撞而而凝凝聚聚成成较较大大的的颗颗粒粒，通通过过大大气气湍湍流流扩扩散散到到地地面面或碰撞而去除。或碰撞而去除。(2)湿沉降：湿沉降是指通过降雨、降雪等使颗粒物从大气中去除的过程。它是去除大气颗粒物和痕量气态污染物的有效方法。湿沉降也可分雨除和冲刷两种机制雨除：指一些颗粒物可做为形成云的凝结核，成为云滴的中心，通过凝结过程和碰撞过程使其增大为雨滴，进一步长大而形成雨降落到地面，颗粒物也就随之从大气中被去陈。雨除对半径小于1m的颗粒物的去除效率较高，特别是具有吸湿性和可溶性的颗粒物更明显。冲刷：冲刷则是降雨时在云下面的颗粒物与降下来的雨滴发生惯性碰撞或扩散、吸附过程，从而使颗粒物去除。冲刷对半径为4m以上的颗粒物效率较高。一般通过湿沉降过程去除大气中颗粒物的量约占总量的80-90而干沉降只有10-20。不论雨除或冲刷，对半径为2m左右的颗粒物都没有明显的去除作用。因而它们可随气流被输送到几百公里甚至上千公里以外的地方去，造成大范围的污染。1、颗粒物的粒径(1)颗粒物的粒径：粒度是指颗粒物粒子粒径的大小 大气中粒子的形状极不规则，实际工作中往往用诸如当量直径或有效直径来表示。对于大气粒子，目前普通采用有效直径来表示；最常用的是空空气气动动力力学学直直径径(Dp)。其定义为与所研究粒子有相同终端降落速度的、密度为1的球体直径。Dp可由下式求得：式中：Dg几何直径；p忽略了浮力效应的粒密度；0参考密度(01g/cm3)；K 形状系数，当粒子为球时，K1.0二、大气颗粒物的粒径分布二、大气颗粒物的粒径分布2、大气颗粒物按粒径大小的分类、大气颗粒物按粒径大小的分类 总悬浮颗粒物（total suspended particles，TSP）：用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，通常称为总悬浮颗粒物。其粒径多在100m以以下下，以以10m以下的为最多以下的为最多。飘尘：可在大气中长期飘浮的悬浮物称为飘尘。其粒径主要是小于小于10m颗粒物。降尘：能用采样罐采集到的大气颗粒物。在总悬浮颗粒物中一般直直径径大大于于10m的粒子由于自身的重力作用会很快沉降下来。这部分颗粒物称为降尘。可吸入粒子：易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子。国际标准化组织(ISO)建议将其定为Dp10m。3、大气颗粒物的三模态、大气颗粒物的三模态 Whitby等人依据大气颗粒物按表面积与粒径分布的关系得到了三种不同类型的粒度模，并用它来解释大气颗粒物的来源与归宿。按这个模型，可把大气颗粒物表示成三种模结构，即：爱根(Aitken)核模(Dp0.05m)，不稳定积聚模(0.05mDp2m)，稳定粗粒子模(Dp2m)2m0.5m爱根核模粗粒子模粗粒子 细粒子爱根核模 积聚模例例如如，在在正正常常大大气气条条件件下下，污污染染源源 排排 放放 出出 来来 的的SO2氧氧化化后后溶溶于于水水形形成成硫硫酸酸，硫硫酸酸与与大大气气中中的的NH3化化合合生生成成(NH4)2SO4，也也可可以以与与大大气气中中其其他他金金属属离离子子化化合合生生成成各各种种硫硫酸酸盐盐颗颗粒粒物物，粒粒径径属属于于核核模模范范围围，硫硫酸酸盐盐颗颗粒粒之之间间能能迅迅速速凝凝聚聚，从从而而进进入入积积聚聚模模粒粒径径范范围。围。可能被其他物质或地面吸收而去除二次颗粒物4、大气颗粒物的表面性质、大气颗粒物的表面性质三种重要的表面性质：成核作用、粘合、吸着u成核作用是指过饱和蒸汽在颗粒物表面上形成液滴成核作用是指过饱和蒸汽在颗粒物表面上形成液滴的现象。雨滴的形成就属成核作用。的现象。雨滴的形成就属成核作用。u粒子彼此相互紧紧地粘合或在固体表面上粘合。粘粒子彼此相互紧紧地粘合或在固体表面上粘合。粘合或凝聚是小颗粒形成较大的凝聚体并最终达到很合或凝聚是小颗粒形成较大的凝聚体并最终达到很快沉降粒径的过程。快沉降粒径的过程。u气体或蒸汽吸附在颗粒物表面上称为吸着。气体或蒸汽吸附在颗粒物表面上称为吸着。三、大气颗粒物的化学组成(1)无机颗粒物：无机颗粒物的成分是由颗粒物形成过程决定的。天然来源：天然来源：扬尘火山灰，海洋溅沫人为来源：人为来源：动力发电厂垃圾焚烧炉汽车尾气问题：1、硫酸盐颗粒物的主要成分？2、HNO3在大气中的主要存在形式？3、NaCl、NOx、水蒸汽和空气构成的体系，对研究哪个区域的颗粒物比较重要？（2）有机颗粒物 有机颗粒物是指大气中的有机物质凝聚而形成的颗粒物，或有机物质吸附在其他颗粒物上面而形成的颗粒物。大气颗粒污染物主要是这些有毒或有害的有机颗粒物。大气颗粒污染物主要是这些有毒或有害的有机颗粒物。已检测到的主要有烷烃、烯烃、芳烃和多环芳烃等各种烃类，少量的亚硝胺、杂氮环化合物、环酮、酮类、酚类和有机酸等。（表2-31）有有机机颗颗粒粒物物来来源源：主主要要是是由由矿矿物物燃燃料料燃燃烧烧、废废弃弃物物焚焚化化等等各各种种高高温温燃燃烧烧过过程程所所形形成成的的。多多数数是是由由气气态态一一次次污污染染物物通通过过凝凝聚聚过过程程转转化化而而来来的的，但转化速率比SO2转化为硫酸盐颗粒物要小。有机颗粒物的粒径一般比较小，属于爱根核模或积聚模。有机颗粒物的粒径一般比较小，属于爱根核模或积聚模。3、有机颗粒物中的多环芳烃（PAH）PAH是由若干个苯环稠合在一起或是若干个苯环和戊二烯稠合在一起的化合物。PAH的种类：苯并a芘，苯并a蒽，苯并e苊，苯并j荧蒽，茚并1,2,3-cd芘等PAH的存在形态：环少的易于以气态形式存在 环多的存在于固相颗粒中PAH的危害：与大气中亲电子体发生反应，形成二次污染物，有直接致癌和致突变作用。五、大气颗粒物中的PM2.51、大气颗粒物的研究重点 TSP PM10(Dp 10um)PM2.5(Dp 2.5um)2、PM2.5来源 土壤扬尘、矿山飞灰、海洋气溶胶、公路灰尘、车辆尾气等排放源。3、影响大气中PM2.5含量的因素（p143）4、PM2.5含量的危害 PM2.5是人类活动释放污染物的主要载体，携带大量重金属和污染物对健康有重要影响第五节 大气环境化学研究方法1、现场实测在所研究地区采用实地布点、采样或直接测量的方法取得所需污染物的直接数据。可以达到：（1）了解大气污染物浓度的时空分布和变化规律（2）同步测定反应物和产物，从中找出化学转化 的相互关系。布点的方式：地面、水上、空中2、实验室研究（2）基础研究 包括大气中各种基元反应、光解反应和自由基反应的实验室研究，反应动力学常数的测定、气态物质溶解度的测定，气溶胶粒子的动态学数据测定等。（3）实验模拟目的目的：排除复杂的气象、地形等因素的影响，单纯模拟大气中的化学过程，以便由复杂的现象中提炼出化学反应的本质。（1）大气中微量物质分析方法和技术的研究 包括常规分析方法灵敏度、准确度的提高，新测试方法的研究以及大气中心物质的测定等。优点：实验条件可以人为控制、改变和重复，因而在进行机理性研究和解决复杂条件下的环境问题时具有较大的优越性。例如：烟雾箱（smog chamber）实验容器：惰性材料，如塑料膜、玻璃、不锈钢等模拟太阳光：紫外光源 烟雾箱可以是固定的，也可以移动的。烟雾箱可以是固定的，也可以移动的。实验方法：向向容容器器中中通通入入所所研研究究气气体体，观观察察其其反反应应物物和和产产物物随随时时间间的的变变化化，由由此此得得出出大大气气中中化化学学转转化化的的动动态规律，为污染防治对策提供科学依据。态规律，为污染防治对策提供科学依据。烟雾箱的实验数据还可以作为模式的验证用。三、模式计算 由于大气中存在着相互关联的复杂的化学反应，往往需要数十甚至数百个以上的反应来描述某些物质在大气环境中生成和消亡的化学动力学过程。在计算机技术比较发达的今天，已经可以通过模式计算的办法来处理庞大的化学反应体系。尤尤其其当当要要描描述述真真实实大大气气情情况况，需需要要将将物物理理过过程程和和化化学学过过程程结结合合在在一一起起，就就只只有有通通过过模模式式计计算算的的办办法法才才能能实实现现。目前模式计算已经成为大气环境研究和大气环境化学研究中必不可少的一种手段，得到广泛应用。c污染物浓度，g/m3Q源强，g/s 烟囱高度的平均风速，m/sy、x分别为用浓度标准偏差 表示的y及x轴上的扩散参数。H烟流中心距地面高度，也称烟囱有效高度，m。H为烟囱高度h与烟羽抬升高度H之和 H=h+H例1：大气污染数学模式 高架连续点源大气污染模式 烟流模型基本公式 高架连续点源下风向 某一点污染物浓度。例2、大气污染箱式模式 箱式模式适合于对小烟源较多的城市地区，或对尺度很大的广域污染地区进行扩散预测。如要预测一个城市或广域地区的污染，可以把调查地区看作矩形的箱，根据箱内污染物质流出、流入的情况来计算箱内污染物浓度。内容提要及重点要求内容提要及重点要求主要介绍了大气结构，大气中的主要污染物及其迁移，光化学反应基础，重要的大气污染化学问题及其形成机制。要求了解大气的层结结构，大气中的主要污染物，大气运动的基本规律。掌握污染物遵循这些规律而发生的迁移过程，特别是重要污染物参与光化学烟雾和硫酸型烟雾的形成过程和机理。还应了解描述大气污染的数学模式和酸雨、温室效应以及臭氧层破坏等全球性环境问题。