大气污染控制工程.

第二节臭氧层破坏问题臭氧层主要特征离地面20～30km的平流层中占当地空气含量的1/105厚度单位DU（Dobsonunit）－273K，1atm下，10-3cm厚的O3层称为一个DU1DU＝10-3atmcm＝2.69×1016molecules臭氧层的分布大气的两个最低层，对流层和平流层的温度曲线。大部分大气质量都集中在对流层，但是臭氧却主要集中在平流层臭氧层的分布臭氧层的作用大气对紫外线辐射的吸收臭氧层的作用臭氧层破坏现象1955－1995每年十月份南极臭氧浓度（单位：DU）。数据点包括了基于地面和卫星的观测。在这一时期内总臭氧总浓度下降了50％。（资料来源：NASA,2000）平流层臭氧形成和破坏机理纯氧理论（ChapmanMechanism）臭氧吸收紫外线的反应223OhvOOOOMOM32322OhvOOOOOO平流层臭氧形成和破坏机理催化清除理论20世纪70年代建立活性催化物质的链式反应Y—活性物质，包括奇氢HOx、奇氮NOx、奇卤XOx三大家族322322YOYOOYOOYOOOO总反应：三大家族的来源奇氢HOx大气中H2O与激活O原子反应奇氮NOx宇宙射线分解N2飞机等人类活动排放奇卤XOx人类活动产生的CFCs和含溴氟烷（哈龙，Halons)消耗臭氧层的物质（ODS）ODSsCFCs、哈龙CCl4、甲基氯仿（1,1,1－三氯乙烷）、溴甲烷部分取代的氯氟烃ODSs的破坏能力臭氧耗减潜能（Ozonedepletionpotential）全球变暖温势（Globalwarmingpotential)ODSs的破坏能力CFCs对臭氧层的破坏作用一个Cl自由基可以消耗数十万个O3大气中CFCs分子的变化图化学名字化学式主要用途和来源1992年大气中浓度（ppt）大气中寿命，τ（年）CFC-11CFC-12CFC-113CFC-114四氯化碳甲基氯仿Halon-1211Halon-1301Halon-2402HCFC-22HCFC-141bHCFC-142bCCl3FCCl2F2C2Cl3F3C2Cl2F4CCl4CH3CCl3CBrF2ClCBrF3C2Br2F4CHF2ClC2H3FCl2C2H3F2Cl气溶胶喷射剂；发泡剂气溶胶喷射剂；制冷剂；发泡剂溶剂气溶胶喷射剂；制冷剂溶剂溶剂阻燃剂阻燃剂阻燃剂气溶胶喷射剂；制冷剂；发泡剂；溶剂；阻燃剂发泡剂；溶剂发泡剂；溶剂2685038220132135730.7100265010285300424.920652012.19.418.4CFCs和其他消耗臭氧化合物的特性南极臭氧空洞南极臭氧空洞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非均相反应场所为什么北极没有形成臭氧空洞？北极为海洋环境，较南极大陆环境温暖周围分布不规则大陆，大气层较南极不稳定不易形成极地平流层云臭氧层破坏的危害臭氧含量减少1％，地面紫外线增加2～3％危害人体健康－皮肤癌、白内障陆生生态系统－植物质量下降水生生态系统－水面附近生物减少城市空气和建筑材料－光化学烟雾，材料老化大气结构－辐射收支变化，气候变化臭氧层破坏的控制策略开发消耗臭氧层物质的替代技术无氟氯昂制冷设备制定淘汰消耗臭氧层物质的措施环境管理手段＋经济手段国际行动1985年，25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》2000年之前需停止生产的气体2030年必须淘汰的气体CFC-11HCFC-22CFC-12HCFC-123CFC-113HCFC-124CFC-114HCFC-141bCFC-115HCFC-142b四氯化碳HCFC-225ca三氯乙烷HCFC-225cb哈龙－1211哈龙－1301哈龙－2402蒙特利尔议定书及其修订案所包括的损耗臭氧的气体消耗臭氧物质的排放削减消耗臭氧物质的排放削减臭氧层的恢复第三节致酸前体物与酸雨酸雨－pH小于5.6的降水，广义包括酸性物质的干湿沉降地理分布几乎整个欧洲美国和加拿大东部东亚，中国南方地区九十年代末我国酸雨区域分布酸雨的危害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－角膜和呼吸道刺激致酸前体物质SO2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NOx自然源－闪电、林火、火山，占总量的50％人为源－燃烧，机动车，50％致酸前体物质的排放控制措施针对酸沉降前体物质洗煤开发低硫燃料改进燃烧技术烟气脱硫机动车净化国际行动1972年，联合国人类环境会议，首次提出酸雨问题1979年，33个国家，长距离跨国大气污染公约（LRTAP）1985年，欧洲20个国家，硫排放控制协定