大气污染和全球气候

1、第八章大气污染和全球气候第一节温室气体和气候变化一全球气候变化问题1 .大气中CO 2含量：1750 年以前280ppm目前360ppm预计21世纪中叶540970ppm2 .气温20世纪增加了 0.6 ±).2oC3 .海平面20世纪上升了 1020cm二温室效应1温室气体：大气中的水蒸气、二氧化碳和其他微量气体，如甲烷、臭氧、氟利昂等，可以使太阳的短 波辐射几乎无衰减地通过，但它们可以吸收地球的长波辐射。因此，这类气体有类似温室 的效应，被称为"温室气体。2 温室效应：温室气体吸收长波辐射并再反射回地球，从而减少向外层空间的能量净排放，使得大气层和地球外表变热，这就是&

2、quot;温室效应。3 温室效应机理：地球的温度是由太阳辐射照到地球外表的速率和吸热后的地球将红外辐射线散发到空间的速率决定的。从长期来看，地球从太阳吸收的能量必须同地球及大气层向外散发的辐射能 相平衡。大气中能产生温室效应的气体，目前已经发现近30种，其中二氧化碳起重要的作用,甲烷、氟利昂和氧化亚氮也起相当重要的作用。三 气候变化对自然界和人类的影响1雪盖和冰川面积减少雪盖 20世纪60年代以来减少10%冰川 20世纪50年代以来减少10%15%2. 海平面上升过去100年1020cm1990 21008 9cm3降水格局发生变化中高纬降雨量增大北半球亚热带降雨量下降，南半球增加4气候灾害事

3、件过多降水、大范围干旱、持续高温5影响人类健康：气候变暖有可能加大人群的发病率和死亡率。6.影响农业和自然生态系统四 影响气候变化的大气成分对气候变暖奉献最为显著的5种大气成分： 二氧化碳 甲烷 氧化亚氮 氟利昂 臭氧五控制气候变化的途径1控制温室气体排放：改变能源结构提高能源转换效率提高能源使用效率减少森林植被的破坏控制水田和垃圾填埋场的甲烷排放2. 增加温室气体吸收：植树造林采用固碳技术CO2别离、回收，注入深海或地下化学、物理、生物方法固定适应气候变化培养新农作物品种，调整产业结构等3培养新的农作物品种4.国际行动1992年，联合国环境与开展大会?气候变化框架公约?20世纪90年代末，兴

4、旺国家温室气体年排放量控制在1990年水平1997年，?京都议定书?明确各兴旺国家削减温室气体排放的比例第二节臭氧层破坏问题一臭氧层的主要特征离地面2030km的平流层中占当地空气含量的1/105厚度单位：DU ( Dobson unit) 273K, 1atm 下，10-3cm 厚的 03层称为一个 DU 1DU = 10-3 atm cm = 2.69 x 1016molecules二臭氧层破坏现象1平流层臭氧形成和破坏机理(1) 纯氧理论(Chapman Mechanism)O 2 hv > O OO O 2 M = O 3 M(2) 臭氧吸收紫外线的反响O 3 hv O 2 O(

5、3) 催化去除理iO O 2 O 220世纪70年代建立活性催化物质的链式反响：YO 3 YOO 2YOO - YO 2总反响：O 3 + O T 2p3 2 2Y 活性物种，包括奇氢 HOx、奇氮NOx、奇卤XOx三大家族 (4)南极臭氧空洞极地平流层云在南极臭氧空洞的形成过程中起重要作用吸附并聚集CFCs及哈龙非均相反响场所讨论：为什么北极没有形成臭氧空洞？a北极为海洋环境，较南极大陆环境温暖b周围分布不规那么大陆，大气层较南极不稳定c不易形成极地平流层云三臭氧层破坏的危害臭氧含量减少1 %，地面紫外线增加 2%3%危害：影响人类健康一皮肤癌、白内障影响陆生生态系统一植物质量下降影响水生生

6、态系统-水面附近生物减少影响城市空气和建筑材料-光化学烟雾，材料老化 改变大气结构-辐射收支变化，气候变化四臭氧层破坏的控制策略1开发消耗臭氧层物质的替代技术无氟氯昂制冷设备2. 制定淘汰消耗臭氧层物质的措施环境管理手段+ 经济手段3. 国际行动1985年，28个国家 ?维也纳公约?1987年，46个国家 ?关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔公约?第三节致酸前体物与酸雨一酸雨问题1. 酸雨的定义pH小于5.6的降水，广义包括酸性物质的干湿沉降2. 地理分布几乎整个欧洲美国和加拿大东部东亚，中国南方地区3. 酸雨的危害 淡水湖泊、河流酸化，水生生物减少甚至绝迹 影响土壤特性，贫瘠化 破坏森林的生长 腐蚀建筑材料及金属结构 危害人体健康-角膜和呼吸道刺激二致酸前体物质1. S02自然源-微生物、火山、森林火灾、海水飞沫 人为源-燃料燃烧，化工2. NOx自然源一闪电、林火、火山，占总量的50 %人为源燃烧，机动车，50%三控制酸雨的途径1针对酸沉降前体物质 对原煤进行洗选加工，减少煤炭中的硫含量； 优先开发和使用各种低硫燃料，如低硫煤和天然气； 改良燃烧技术，减少燃烧过程中二氧化硫和氮氧化物的产生量； 采用烟气脱硫装置.脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物： 改良汽车