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1、29nRTpV 0),(nTVpf对理想气体,有如下关系:对理想气体,有如下关系:气体的状态方程是气体的状态方程是描述气体压力、温度、体描述气体压力、温度、体积和物质的量之间的关系式。积和物质的量之间的关系式。2.2.理想气体状态方程理想气体状态方程10分体积:分体积:相同温度下,组分气体具有和混合气体相相同温度下,组分气体具有和混合气体相同压力时所占的体积。同压力时所占的体积。混合气体总体积等于各组分混合气体总体积等于各组分气体分体积之和。气体分体积之和。iiiVVVVV21总1.1.2 道尔顿分压定律道尔顿分压定律体积分数体积分数: :某组分气体的分体积与总体积之比。某组分气体的分体积与总
2、体积之比。总VVii摩尔分数摩尔分数:某组分气体:某组分气体“物质的量物质的量”与混合气体的与混合气体的总总“物质的量物质的量”之比。之比。总nnii111801年,年,Dalton指出:指出:混合气体的压力等于各组分混合气体的压力等于各组分气体的分压力之和。气体的分压力之和。iiippppp21总分压力是指某一组分气体在同一分压力是指某一组分气体在同一温度下,它单独占有与混合气体温度下,它单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。相同体积时所产生的压力。2.2.分压定律分压定律12分压定律示意图推论:推论:混合的理想气体与单一的理想气体的状态方混合的理想气体与单一的理想气体的状态方程式有相同
3、的形式。程式有相同的形式。RTnVp总总13例例 空气中空气中N2和和O2的体积分数分别为的体积分数分别为79%和和21%,计算在计算在5.8105Pa下,空气中下,空气中N2和和O2气的分压力各气的分压力各为多少?为多少?解:由解:由 得得总总总总ppnnVVpiiiPaPaVVpNNN551058. 4108 . 5%79pp222总总总PaPaVVpOOO551022. 1108 . 5%21pp222总总总14 例例 16g 16g的氧和的氧和28g28g的氮盛于的氮盛于10L10L容器里,设温度为容器里,设温度为2727,试,试计算:计算:(1 1)这两种气体的分压;()这两种气体的
4、分压;(2 2)混合气体的总压;)混合气体的总压;(3 3)这两种气体的分体积。)这两种气体的分体积。解:根据解:根据iinPRTV总25168.314 (27327)321.25 10OpPa-310 10252.50 10NpPa53.75 10pPa总iinVVn总总223.336.67ONVLVL15 例例 温度为温度为294294K K时,在容积为时,在容积为1.001.00dmdm-3 -3的容器中,盛有的容器中,盛有10%10%的的盐酸溶液盐酸溶液0.1000.100dmdm-3 -3( ),现在加入),现在加入0.654g Zn0.654g Zn,并塞紧瓶口,反应完全后,计算瓶
5、中的压力。(设瓶内温度并塞紧瓶口,反应完全后,计算瓶中的压力。(设瓶内温度在反应前后不变,瓶内空气、水蒸气、在反应前后不变,瓶内空气、水蒸气、HClHCl气体的总压力为气体的总压力为1.01.010105 5PaPa,反应前后它们的分压都不变)。,反应前后它们的分压都不变)。31 . 1cmg解:解:Zn+2HClZnCl2+H2molnHCl30. 05 .36%101 . 110100. 03mol01. 04 .65654. 0nZn由方程式可知,在这个反应体系中,由方程式可知,在这个反应体系中,HCl过量,反应生成过量,反应生成H2的物质的量为的物质的量为反应瓶内反应瓶内H2的分压为的
6、分压为反应瓶内的总压为反应瓶内的总压为molnH01. 02PaVRTnpHH531027. 010)10. 000. 1 (294314. 801. 022PapppH5551027. 1100 . 11027. 02其他总16温度一定时,某些真实温度一定时,某些真实气体在高压下,其可压气体在高压下,其可压缩性比理想气体要小;缩性比理想气体要小;而在低压下,反而比理而在低压下,反而比理想气体更容易压缩,这想气体更容易压缩,这种偏离理想气体的性质,种偏离理想气体的性质,表明表明真实气体分子占有真实气体分子占有体积,分子之间存在着体积,分子之间存在着相互作用力。相互作用力。 1.1.3 真实气体
7、状态方程式真实气体状态方程式- -范德华方程范德华方程171873年年Wan der Walls等考虑到真实气体与等考虑到真实气体与理想气体发生偏差的两个因素,提出一个理想气体发生偏差的两个因素,提出一个可用于真实气体的状态方程。可用于真实气体的状态方程。范德华方程范德华方程181.2 大气及大气污染大气及大气污染大气圈包围在地球之外。大气圈包围在地球之外。构成大气圈构成大气圈的物质总称为大气。的物质总称为大气。它是空气、水蒸它是空气、水蒸气和杂质组成的混合物。空气成分以气和杂质组成的混合物。空气成分以氮、氧、氩为主,按体积计,氮为氮、氧、氩为主,按体积计,氮为78.09%78.09%,氧为,
8、氧为20.95%20.95%,氩为,氩为0.93%0.93%。三者共占的体积在三者共占的体积在99.9%99.9%以上,成为以上,成为大气的主要成分。此外,大气中还有大气的主要成分。此外,大气中还有少量的少量的COCO2 2、稀有气体以及臭氧等。、稀有气体以及臭氧等。1.2.1 大气的组成和层次大气的组成和层次19人类生活在大气圈中,靠空气中的氧来生人类生活在大气圈中,靠空气中的氧来生存,所以大气与生命的关系极为密切,一存,所以大气与生命的关系极为密切,一般成年人每天需要呼吸约般成年人每天需要呼吸约1012m3的空的空气,相当于一天食物质量的气,相当于一天食物质量的10倍,饮水质倍,饮水质量的
9、量的3倍,一个人可以几周不吃食物,几倍,一个人可以几周不吃食物,几天不喝水,但断绝空气却几分钟都不行,天不喝水,但断绝空气却几分钟都不行,可见空气对维持生命的重要性,而清洁空可见空气对维持生命的重要性,而清洁空气则是健康的重要保证。气则是健康的重要保证。 20大气上层含有的物大气上层含有的物质与下层迥然不同。质与下层迥然不同。由于下层区的组成由于下层区的组成相对均匀,因而有相对均匀,因而有一种分层法是把大一种分层法是把大气分成气分成均质层和非均质层和非均质层均质层。最常用的。最常用的分层法,是按照温分层法,是按照温度随海拔高度变化度随海拔高度变化的情况来划分。的情况来划分。2.大气的主要层次大
10、气的主要层次211.2.2 大气污染大气污染22大气污染:大气污染:大气中的有害物质含量超过了一定的大气中的有害物质含量超过了一定的指标,使大气质量恶化,对人体、动植物、设备指标,使大气质量恶化,对人体、动植物、设备财产造成危害财产造成危害的现象。的现象。那些达到一定浓度以后,能对人体或设备发生物那些达到一定浓度以后,能对人体或设备发生物理、化学作用,影响、破坏人体、设备的正常功理、化学作用,影响、破坏人体、设备的正常功能,引起暂时或永久性病变或破坏的物质叫做能,引起暂时或永久性病变或破坏的物质叫做大大气污染物气污染物。大气污染物的种类很多,目前已产生危害或已受大气污染物的种类很多,目前已产生
11、危害或已受到人们注意的污染物大致有到人们注意的污染物大致有100种。目前的大气污种。目前的大气污染物除粉尘外,还有染物除粉尘外,还有SO2、CO、NOx、CHX、O3。1.大气污染概况大气污染概况232.大气污染源大气污染源汽车、飞机、火车等交通工具排放的尾气。汽车、飞机、火车等交通工具排放的尾气。. .工业污染源工业污染源. .生活污染源生活污染源. .交通污染源交通污染源工矿企业的生产过程和燃料燃烧过程中,排工矿企业的生产过程和燃料燃烧过程中,排放的有害物质。放的有害物质。人类为了满足生活的需要,使用家庭炉灶及人类为了满足生活的需要,使用家庭炉灶及取暖设备等排放的有害物质。取暖设备等排放的
12、有害物质。24.对能见度和气候的影响对能见度和气候的影响3.3.大气污染的危害大气污染的危害.对人体健康的影响对人体健康的影响.对动植物的伤害对动植物的伤害.对器物和材料的影响对器物和材料的影响一是人体表面接触后受到伤害,二是食用含一是人体表面接触后受到伤害,二是食用含有大气污染物的食物和水中毒,三是吸入污有大气污染物的食物和水中毒,三是吸入污染的空气后患了种种严重的疾病。染的空气后患了种种严重的疾病。 一是使生物中毒死亡,二是减缓生物正常发育,一是使生物中毒死亡,二是减缓生物正常发育,三是降低生物对病虫害的抵抗力。三是降低生物对病虫害的抵抗力。 大气污染物对仪器、设备和建筑物等有腐蚀大气污染
13、物对仪器、设备和建筑物等有腐蚀作用。作用。 25气溶胶是指悬浮在大气中的各种液态或固气溶胶是指悬浮在大气中的各种液态或固态微粒。态微粒。固体微粒有烟黑、粉尘、重金属固体微粒有烟黑、粉尘、重金属及其化合物等;液体微粒有水滴和酸滴等。及其化合物等;液体微粒有水滴和酸滴等。通常所说的烟、雾、尘等都是气溶胶。通常所说的烟、雾、尘等都是气溶胶。烟是引起大气污染最明显,最常见的毒物。烟是引起大气污染最明显,最常见的毒物。烟黑是燃烧不完全而产生的小黑颗粒,含烟黑是燃烧不完全而产生的小黑颗粒,含碳、氢、氧多种元素,有的烟黑带有多种碳、氢、氧多种元素,有的烟黑带有多种稠环芳烃稠环芳烃公认的致癌物。公认的致癌物。
14、气溶胶污染物气溶胶污染物几种主要大气污染物几种主要大气污染物26粉尘直径大于粉尘直径大于1010mm为落尘,小于为落尘,小于1010mm为飘尘。为飘尘。落尘容易自行沉降,飘尘会长期漂浮在空中,落尘容易自行沉降,飘尘会长期漂浮在空中,特别是直径特别是直径5 5mm以内的飘尘比细菌还小,可以内的飘尘比细菌还小,可以在人畜的肺部沉积,甚至由肺泡进入血液以在人畜的肺部沉积,甚至由肺泡进入血液而被输送到全身;有的飘尘粒子本身就是重而被输送到全身;有的飘尘粒子本身就是重金属或非金属氧化物,表面还会吸附一些致金属或非金属氧化物,表面还会吸附一些致癌性极强的芳烃化合物,所以世界各地都视癌性极强的芳烃化合物,所
15、以世界各地都视飘尘为大气污染之首。飘尘为大气污染之首。27大气中的硫氧化物大气中的硫氧化物SOx,主要指主要指SO2和和SO3,它们,它们主要来自含硫燃料(煤、石油主要来自含硫燃料(煤、石油)的燃烧。)的燃烧。SO2是无色有臭味的窒息性气体,对人体的呼吸道是无色有臭味的窒息性气体,对人体的呼吸道有强烈的刺激性。吸入有强烈的刺激性。吸入SO2含量的体积分数大于含量的体积分数大于0.002的空气,会使嗓子变哑,喘息,甚至失去的空气,会使嗓子变哑,喘息,甚至失去知觉。它不仅对生物产生危害,还会对建筑物、知觉。它不仅对生物产生危害,还会对建筑物、金属结构以及名胜古迹等造成腐蚀与损害。金属结构以及名胜古
16、迹等造成腐蚀与损害。SO2还是酸雨的成因之一。还是酸雨的成因之一。硫氧化物硫氧化物SOx28主要是指主要是指NO和和NO2。人类活动排放的人类活动排放的NOx,大部大部分来自燃料的燃烧过程。分来自燃料的燃烧过程。NO是无色无臭的气体,对呼吸系统有刺激作用,是无色无臭的气体,对呼吸系统有刺激作用,并能与血红素结合形成亚硝血红素而引起中毒。并能与血红素结合形成亚硝血红素而引起中毒。NO2是棕色、有特殊臭味的气体,其毒性很强,是棕色、有特殊臭味的气体,其毒性很强,约为约为NO的的4 45 5倍,对呼吸器官有强烈的刺激作用,倍,对呼吸器官有强烈的刺激作用,能迅速破坏肺细胞,可能是引起肺气肿和肺癌的能迅
17、速破坏肺细胞,可能是引起肺气肿和肺癌的原因之一。原因之一。氮氧化物氮氧化物NOx29一氧化碳一氧化碳CO主要来自交通运输,特别是汽车尾主要来自交通运输,特别是汽车尾气。气。CO对人体的危害主要是与血红蛋白结合生对人体的危害主要是与血红蛋白结合生成羰血红蛋白,使血液输氧能力降低,造成机体成羰血红蛋白,使血液输氧能力降低,造成机体组织缺氧而致急性或慢性中毒。组织缺氧而致急性或慢性中毒。共存于大气中的各种物质之间可能会发生相互作共存于大气中的各种物质之间可能会发生相互作用,有的作用使其对环境的危害比污染物简单的用,有的作用使其对环境的危害比污染物简单的相加更为严重,相加更为严重,这类相互作用称为协同
18、作用。这类相互作用称为协同作用。一氧化碳一氧化碳CO304.当代世界面临的主要大气环境问题当代世界面临的主要大气环境问题温室效应温室效应酸雨酸雨臭氧层问题臭氧层问题伦敦烟雾伦敦烟雾光化学烟雾光化学烟雾31(1 1)温室效应)温室效应温室效应是由于大气中大量温室效应是由于大气中大量二氧化碳、氟氯烃、甲烷、二氧化碳、氟氯烃、甲烷、二氧化氮等温室气体组成二氧化氮等温室气体组成(主要是二氧化碳),像玻(主要是二氧化碳),像玻璃罩一样,紧紧地罩在地球璃罩一样,紧紧地罩在地球上空,使太阳辐照到地球上上空,使太阳辐照到地球上的热量无法逸散,从而使气的热量无法逸散,从而使气候圈增温的现象。候圈增温的现象。温室
19、效应主要是由于温室效应主要是由于现代工业社会过多燃烧现代工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气以及森林燃烧等释放出煤炭、石油和天然气以及森林燃烧等释放出大量二氧化碳大量二氧化碳进入大气造成的。进入大气造成的。32大气中的二氧化碳对于来自大气中的二氧化碳对于来自太阳的短波辐射吸收很少,太阳的短波辐射吸收很少,地表受到大量短波辐射被加地表受到大量短波辐射被加热,温度升高,再以长波形热,温度升高,再以长波形式向外辐射能量,地表的长式向外辐射能量,地表的长波辐射绝大部分被大气中的波辐射绝大部分被大气中的水蒸气和二氧化碳吸收。大水蒸气和二氧化碳吸收。大气被加热,也以长波向外辐气被加热,也以长波向外辐射能量,
20、很大一部分辐射能射能量,很大一部分辐射能又返回地表。这样使地表和又返回地表。这样使地表和大气下层的温度升高。这种大气下层的温度升高。这种作用和温室玻璃所起的作用作用和温室玻璃所起的作用类似,称类似,称“温室效应温室效应”。温室效应的产生温室效应的产生33 温室效应会改变生态环境。温室效应会改变生态环境。 氟氯烃化合物如氟里昂不仅具有强烈氟氯烃化合物如氟里昂不仅具有强烈的增温效应,还破坏臭氧层造成臭氧空洞。的增温效应,还破坏臭氧层造成臭氧空洞。 温室效应可使史前致命病毒威胁人类温室效应可使史前致命病毒威胁人类温室效应的危害温室效应的危害34温室效应的分类温室效应的分类自然温室效应自然温室效应由自
21、然因素导致的温室效应称为由自然因素导致的温室效应称为“自然温室效应自然温室效应”。人为温室效应人为温室效应由于人类大量使用化工燃料,工业高度发展,砍伐由于人类大量使用化工燃料,工业高度发展,砍伐森林等原因,破坏自然热平衡,而引起气候变暖称森林等原因,破坏自然热平衡,而引起气候变暖称“人为温室效应人为温室效应”。习惯上习惯上“温室效应温室效应”是指后者,又称是指后者,又称“地球变暖地球变暖”。35联合国组织的政府间气候变化专业委员会联合国组织的政府间气候变化专业委员会(IPCC)(IPCC)在在19901990年气候变化第一次评估报告中指出,过去年气候变化第一次评估报告中指出,过去100100多
22、年中,全球平均地面温度上升了多年中,全球平均地面温度上升了0.30.30.60.6。英国对全球英国对全球20002000多个陆地观测站的大约多个陆地观测站的大约1 110108 8个个数据以及数据以及6000600010104 4个海洋观测数据的分析结果个海洋观测数据的分析结果表明,表明,1981198119901990年全球平均气温比年全球平均气温比100100年前的年前的1861186118801880年上升了年上升了0.480.48。100100年来地球上的冰年来地球上的冰川大部分后退,海平面上升了川大部分后退,海平面上升了141425cm25cm。温室效应的近况温室效应的近况36(2)
23、酸雨酸雨37酸雨是指引空气污染而造成的酸雨是指引空气污染而造成的酸性降水,通常指酸性降水,通常指pH5.6的酸的酸性降水。性降水。酸雨主要是空中云层吸收大气酸雨主要是空中云层吸收大气污染物并在雨滴内不断反应形污染物并在雨滴内不断反应形成酸性物质的结果。一般认为成酸性物质的结果。一般认为酸雨是人类活动排放的酸雨是人类活动排放的SOx和和NOx在空气或水中转化为硫酸与在空气或水中转化为硫酸与硝酸所致。硝酸所致。 酸雨的定义及形成酸雨的定义及形成38酸酸 雨雨 的的 危危 害害1.1.使湖泊河流酸化使湖泊河流酸化2.2.影响植物生长影响植物生长3.3.破坏土壤,危害农作物破坏土壤,危害农作物4.4.
24、破坏城市建筑、机器、桥梁破坏城市建筑、机器、桥梁5.5.腐蚀名胜古迹及雕塑腐蚀名胜古迹及雕塑39臭氧层位于离地面约臭氧层位于离地面约25km25km的地方,厚度约的地方,厚度约20km20km。臭氧层中的臭。臭氧层中的臭氧过滤了太阳辐射中氧过滤了太阳辐射中大量的紫外线,保护大量的紫外线,保护着人类和动植物的生着人类和动植物的生存,是生物圈的一个存,是生物圈的一个天然保护伞。天然保护伞。(3)臭氧层问题臭氧层问题40臭氧层变薄和出现空洞,臭氧层变薄和出现空洞,就意味着有更多的紫外就意味着有更多的紫外线射达地面。过强的紫线射达地面。过强的紫外线对生物具有破坏性,外线对生物具有破坏性,对人类可以使皮
25、肤、眼对人类可以使皮肤、眼睛和免疫系统造成损伤,睛和免疫系统造成损伤,使皮肤癌患者增多。强使皮肤癌患者增多。强烈的紫外线还将影响鱼烈的紫外线还将影响鱼类和其他水生生物的正类和其他水生生物的正常生长及造成全球性气常生长及造成全球性气温的变化。温的变化。极地臭氧层空洞极地臭氧层空洞41破坏臭氧层的罪魁祸首是长期大量使用的冷冻剂破坏臭氧层的罪魁祸首是长期大量使用的冷冻剂freonfreon类物质如类物质如CFClCFCl3 3 。freonfreon类物质逸散到臭氧层,类物质逸散到臭氧层,受紫外光照射会分解产生氯自由基,由氯自由基受紫外光照射会分解产生氯自由基,由氯自由基引发出消耗引发出消耗O O3
26、 3的循环反应。的循环反应。臭氧层的破坏臭氧层的破坏CFCl3CFCl2+ClCIO+O2Cl+O3ClO+O3Cl+2O2421985年在联合国环境规划署的推动下,形成了年在联合国环境规划署的推动下,形成了维也纳公约维也纳公约。1987年在加拿大的蒙特利尔又签署了该公约的议年在加拿大的蒙特利尔又签署了该公约的议定书,定书,1991年该议定书又作了修改。年该议定书又作了修改。我国于我国于1992年加入了年加入了蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书。1995年年1月月23日联合国大会决定,日联合国大会决定,每年的每年的9月月16日日为国际保护臭氧层日,为国际保护臭氧层日,要求所有缔约国按照要求所有缔约国
27、按照关关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书及其修正及其修正案的目标,采取具体行动纪念这个日子。案的目标,采取具体行动纪念这个日子。 臭氧层的保护臭氧层的保护431.1.冻结和削减冻结和削减FreonFreon的生产及消耗量的生产及消耗量发达国家的发达国家的CFCCFC禁用期为禁用期为19961996年,发展中国家年,发展中国家CFCCFC禁用期为禁用期为20102010年。年。2.2.减少减少FreonFreon的排放量的排放量3.3.寻求代用品寻求代用品绿色电冰箱使用的制冷剂如绿色电冰箱使用的制冷剂如CHCH2 2FCFFCF3 3,由于无氯,由于无氯,无溴,消
28、除了对臭氧层的危害。无溴,消除了对臭氧层的危害。蒙特利尔议定书的主要内容蒙特利尔议定书的主要内容44(4)伦敦烟雾伦敦烟雾伦敦位于英格兰东南部的平原上,跨泰伦敦位于英格兰东南部的平原上,跨泰晤士河,距离泰晤士河入海口公里。晤士河,距离泰晤士河入海口公里。 早在多年前,伦敦地区就是当早在多年前,伦敦地区就是当时英国人居住的地方。公元前年,时英国人居住的地方。公元前年,罗马帝国入侵大不列颠岛,公元前罗马帝国入侵大不列颠岛,公元前年,这里曾是罗马人的主要兵站并修建年,这里曾是罗马人的主要兵站并修建了第一座横跨泰晤士河的木桥。当时伦了第一座横跨泰晤士河的木桥。当时伦敦被称为敦被称为“伦底纽姆伦底纽姆”
29、。世世纪,伦敦已成为世界上最大的金融和贸纪,伦敦已成为世界上最大的金融和贸易中心。伦敦受北大西洋暖流和西风影易中心。伦敦受北大西洋暖流和西风影响,属温带海洋性气候,四季温差小,响,属温带海洋性气候,四季温差小,夏季凉爽,冬季温暖,空气湿润,多雨夏季凉爽,冬季温暖,空气湿润,多雨雾,秋冬尤甚。雾,秋冬尤甚。 4519521952年年1212月,伦敦一带上空为高气压控制,月,伦敦一带上空为高气压控制,地面上完全处于无风状态,这时候就出现下地面上完全处于无风状态,这时候就出现下层气温低,上层气温高,阻碍空气对流的逆层气温低,上层气温高,阻碍空气对流的逆温层。从工厂和家庭排出的烟尘和温层。从工厂和家庭
30、排出的烟尘和SOSO2 2在大气在大气中积蓄,久不能散,形成烟尘和中积蓄,久不能散,形成烟尘和SOSO2 2浓度很高浓度很高的烟雾,迫使所有飞机停飞,汽车白天开灯的烟雾,迫使所有飞机停飞,汽车白天开灯行驶,行人走路困难,只能沿人行道摸索而行驶,行人走路困难,只能沿人行道摸索而行。呼吸病患者猛增,行。呼吸病患者猛增,5 5天内天内40004000多人死亡,多人死亡,两个月内又有两个月内又有80008000多人死亡。多人死亡。 伦敦烟雾又称硫酸烟雾,主要指大气中的伦敦烟雾又称硫酸烟雾,主要指大气中的SOSO2 2等硫化等硫化物在有水雾、含有重金属的飘尘或氮氧化物存在时,物在有水雾、含有重金属的飘尘
31、或氮氧化物存在时,发生一系列化学或光化学反应而生成硫酸雾或硫酸盐发生一系列化学或光化学反应而生成硫酸雾或硫酸盐气溶胶。气溶胶。伦敦烟雾的产生伦敦烟雾的产生46(5)光化学烟雾光化学烟雾坐落在美国西海岸加利福尼亚州南部的洛杉矶是仅坐落在美国西海岸加利福尼亚州南部的洛杉矶是仅次于纽约的美国第二大城市,以其旋漪的风光、大次于纽约的美国第二大城市,以其旋漪的风光、大都市的气派、集繁华与宁馨于一身,是美国西海岸都市的气派、集繁华与宁馨于一身,是美国西海岸边一座风景秀丽、璀璨夺目的海滨城市。一年四季边一座风景秀丽、璀璨夺目的海滨城市。一年四季阳光明媚,干燥少雨,气候温和宜人。阳光明媚,干燥少雨,气候温和宜
32、人。4719431943年夏季,洛杉矶市年夏季,洛杉矶市250250万辆汽车每天燃烧掉万辆汽车每天燃烧掉11001100吨汽油。汽油燃烧后吨汽油。汽油燃烧后产生的碳氢化合物等在太产生的碳氢化合物等在太阳紫外光线照射下引起化阳紫外光线照射下引起化学反应,形成浅蓝色烟雾,学反应,形成浅蓝色烟雾,使该市大多市民患了眼红、使该市大多市民患了眼红、头疼病。头疼病。19551955年和年和19701970年年洛杉矶又两度发生光化学洛杉矶又两度发生光化学烟雾事件,前者有烟雾事件,前者有400400多多人因五官中毒、呼吸衰竭人因五官中毒、呼吸衰竭而死,后者使全市四分之而死,后者使全市四分之三的人患病。三的人患
33、病。 洛杉矶光烟雾洛杉矶光烟雾48大气中的氮氧化物和碳氢化合物经紫外光照射后形大气中的氮氧化物和碳氢化合物经紫外光照射后形成刺激性的浅蓝色的有毒烟雾,称为成刺激性的浅蓝色的有毒烟雾,称为光化学烟雾。光化学烟雾。这种烟雾能使环境中能见度降低,轻者使人眼睛红这种烟雾能使环境中能见度降低,轻者使人眼睛红肿,喉咙疼痛,重者使人呼吸困难,手足抽搐,甚肿,喉咙疼痛,重者使人呼吸困难,手足抽搐,甚至死亡。最早发生在洛杉矶,也叫至死亡。最早发生在洛杉矶,也叫洛杉矶烟雾。洛杉矶烟雾。 光化学烟雾是由汽车排放的废气和燃烧石油引起的。光化学烟雾是由汽车排放的废气和燃烧石油引起的。随着工业化和汽车使用增加,光化学烟雾
34、已成为工随着工业化和汽车使用增加,光化学烟雾已成为工业发达国家都存在的严重空气污染问题。业发达国家都存在的严重空气污染问题。2NO(g)+O2(g)2NO2(g)NO2(g)NO(g)+O(g)O(g)+O2(g)O3(g)hv光化学烟雾的定义及产生光化学烟雾的定义及产生491.3大气污染的防治大气污染的防治大气污染的防治工作中,首先要制定大气环境质量大气污染的防治工作中,首先要制定大气环境质量标准,规定大气中有害物质的最高允许浓度。我国标准,规定大气中有害物质的最高允许浓度。我国在在1962、1985、1996年对大气中的有害物质规定了年对大气中的有害物质规定了最高允许浓度。最高允许浓度。表
35、 各项污染物的浓度限值污染物名称取值时间浓度限值一级标准二级标准三级标准浓度单位二氧化硫SO2年平均 日平均 1小时平均0.02 0.050.150.06 0.150.500.10 0.25 0.70mg/m3(标准状态)总悬浮颗粒物TSP年平均 日平均0.08 0.120.20 0.300.300.50可吸入颗粒物PM10年平均 日平均0.040.050.100.150.15 0.251.3.1 环境空气质量标准环境空气质量标准50氮氧化物NOx年平均 日平均1小时平均0.050.100.150.05 0.10 0.150.10 0.15 0.30mg/m3(标准状态)二氧化氮NO2年平均
36、日平均1小时平均0.040.08 0.120.04 0.080.120.08 0.120.24一氧化碳CO日平均1小时平均4.0010.004.0010.006.0020.00臭氧O31小时平均0.120.160.20铅Pb季平均 年平均1.50 1.00g/m3(标准状态)苯并a芘BaP日平均0.01氟化物日平均 1小时平均720g/(dm2d)F月平均 植物生长季平均1.81.23.02.0注:注:1)适用于城市地区;)适用于城市地区;2)适用于牧业区和以牧业为主的半农半牧区,蚕桑区;)适用于牧业区和以牧业为主的半农半牧区,蚕桑区;3)适用于农业和林业区。)适用于农业和林业区。511 总悬
37、浮颗粒物总悬浮颗粒物(TSP):指能悬浮在空气中,空气动力学:指能悬浮在空气中,空气动力学当量直径当量直径100的颗粒物。的颗粒物。2 可吸入颗粒物可吸入颗粒物(PM10):指悬浮在空气中,空气动力学:指悬浮在空气中,空气动力学当量直径当量直径10的颗粒物。的颗粒物。3 氮氧化物氮氧化物(以以NO2计计):指空气中主要以一氧化氮和二氧:指空气中主要以一氧化氮和二氧化氮形式存在的氮的氧化物。化氮形式存在的氮的氧化物。4 铅铅(Pb):指存在于总悬浮颗粒物中的铅及其化合物。:指存在于总悬浮颗粒物中的铅及其化合物。5 苯并苯并芘芘(B):指存在于可吸入颗粒物中的苯并:指存在于可吸入颗粒物中的苯并芘。
38、芘。空气质量指标空气质量指标526 6 氟化物:以气态及颗粒态形式存在的无机氟化物。氟化物:以气态及颗粒态形式存在的无机氟化物。7 7 年平均:指任何一年的日平均浓度的算术均值。年平均:指任何一年的日平均浓度的算术均值。8 8 季平均:指任何一季的日平均浓度的算术均值。季平均:指任何一季的日平均浓度的算术均值。9 9 月平均:指任何一月的日平均浓度的算术均值。月平均:指任何一月的日平均浓度的算术均值。10 10 日平均:指任何一日的平均浓度。日平均:指任何一日的平均浓度。11 11 一小时平均:指任何一小时的平均浓度。一小时平均:指任何一小时的平均浓度。12 12 植物生长季平均:指任何一个植
39、物生长季月平均浓度植物生长季平均:指任何一个植物生长季月平均浓度的算术均值。的算术均值。13 13 环境空气:指人群、植物、动物和建筑物所暴露的室环境空气:指人群、植物、动物和建筑物所暴露的室外空气。外空气。14 14 标准状态:指温度为标准状态:指温度为298.15K298.15K,压力为,压力为101.325kPa101.325kPa时时的状态。的状态。531.3.2大气污染的防治方法大气污染的防治方法大气污染主要由燃料的燃烧而产生,因此防治大大气污染主要由燃料的燃烧而产生,因此防治大气污染的发生应该从以下两方面进行改进:气污染的发生应该从以下两方面进行改进:1. 1.改变燃料的结构与改变
40、燃料的结构与成分;成分;2. 2.改进燃烧设备,在燃烧过程中尽量减少污染物的改进燃烧设备,在燃烧过程中尽量减少污染物的排放。排放。我国煤的储量非常丰富,在相当长时间内主要能我国煤的储量非常丰富,在相当长时间内主要能源仍以煤为主,大气污染物主要是源仍以煤为主,大气污染物主要是SOSO2 2和烟尘。因和烟尘。因此,防治大气污染就要对煤炭开发、加工和利用此,防治大气污染就要对煤炭开发、加工和利用的各个环节采取措施来控制污染物的排放。的各个环节采取措施来控制污染物的排放。541.烟气脱硫烟气脱硫干法:用固体吸附(收)剂吸收干法:用固体吸附(收)剂吸收SO2湿法:用水或水溶液做吸收剂吸收湿法:用水或水溶
41、液做吸收剂吸收SO2a.a.氨法脱硫氨法脱硫 SO2+2NH3+H2O(NH4)2SO3NH4HSO3(NH4)2SO3+H2SO4SO2 +(NH4)2SO4+H2O2NH4HSO3+H2SO42SO2 +(NH4)2SO4+2H2OSO2+NH3+H2O55b.碱法脱硫碱法脱硫以碱性溶液(以碱性溶液(NaOHNaOH或或NaNa2 2COCO3 3)作为吸收剂)作为吸收剂Na2CO3+SO2Na2SO3+CO2 以碳酸钙或消石灰做吸收剂以碳酸钙或消石灰做吸收剂CaCO3+SO2CaSO3+CO2c.钙法脱硫钙法脱硫56a.催化还原法催化还原法NO+2SO32-2SO42-+N2NO2+4SO32-4SO42-+N24NH3+6NO5N2 +6H2OCuO-CrO8NH3+6NO27N2 +12H2OCuO-CrOb.亚硫酸铵法亚硫酸铵法2.烟气脱氮氧化物烟气脱氮氧化物57作业:作业: P12: 2,5,7,8,10补充:第补充:第1010题,题,232.30 10H OpPa
限制150内