1、環(huán)境化學作業(yè)（一）1.請論述國內(nèi)外大氣環(huán)境化學的發(fā)展動向？請論述國內(nèi)外大氣環(huán)境化學的發(fā)展動向？答：大氣環(huán)境化學的研究包括大氣污染化學過程的研究、全球大氣環(huán)境中化學變化的研究以及大氣污染的化學模式研究等，其中，臭氧、氣溶膠和溫室氣體由于涉及全球環(huán)境問題，是研究的主要對象。大氣環(huán)境化學發(fā)展至今已有近百年的歷史，一些相關(guān)概念也隨之更新。國際：研究輻射活性氣體的發(fā)生、轉(zhuǎn)化與歸趨，對地球的起源、演變和持續(xù)發(fā)展有重要作用。已發(fā)現(xiàn)生物源輻射活性氣體的

2、源強超過化石燃料燃燒的源強，其生成和消失的生化過程和光化學過程值得深入研究。例如，與光合作用有關(guān)的氣體釋放過程、與維管束傳輸有關(guān)的釋放過程、與土壤微生物有關(guān)的釋放過程以及與根系分泌物和化感物質(zhì)有關(guān)的釋放過程等。平流層和對流層化學一直是大氣化學研究的重要內(nèi)容。如何利用化學手段進行CO2控制已有研究。臭氧空洞的形成及其原因以及如何保護臭氧層的問題，已是當今全球性環(huán)境問題的熱點。非均相大氣化學反應得到了很大重視，如Solomon、Turco等

3、人指出僅依據(jù)氣相反應還不能很好解釋臭氧空洞的形成，必須研究大氣中冰晶氣溶膠上的非均相反應，研究在平流層和對流層中氣溶膠表面吸附特性與催化作用，了解這些非均相表面的化學過程，將有助于進一步了解臭氧空洞形成的根源。為保護臭氧層，減緩大氣臭氧耗損，研究超細顆粒物的低溫反應儲庫化合物與活性種的低溫催化失活反應特性，尋找調(diào)控臭氧的最佳條件等方面的研究極為活躍。國內(nèi)：近年來中國大氣污染化學的研究，大體可歸納為：大氣顆粒物的表征和污染物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律

4、兩方面。在對大氣顆粒物的表征研究中，已經(jīng)對大氣顆粒物的物理化學特性、化學組成與存在狀態(tài)及大氣顆粒物來源識別進行了深入的探討，為大氣氣溶膠（顆粒物）化學的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，對認識和解決大氣污染問題有一定的導向性作用。此外，在掌握中國大氣污染特點的基礎(chǔ)上，有關(guān)圍繞燃煤產(chǎn)生的污染物在大氣環(huán)境中遷移與轉(zhuǎn)化規(guī)律及其影響的研究，已成為大氣環(huán)?？蒲泄ぷ鞯闹饕獌?nèi)容。由于臭氧層破壞和溫室效應等全球性大氣環(huán)境問題受到國際上的重視，對于痕量氣體甲烷、氟氯烴、氧

5、化亞氮、二氧化碳等的源與匯以及它們與大氣中際O3或其它活性種（如25自由基等）的反應機制，環(huán)境效應，已成為大氣（污染）化學研究的熱門課題。中國也已開展了氟氯鹵代烴、芳香烴等溫室氣體與自由基的反應及光化學的各項機理研究。如研究了OH自由基與氟利昂的化學反應動力學等基礎(chǔ)性問題。此外，瞬態(tài)物種的分析和監(jiān)測（如對臭氧層化學反應中自由基的檢測）為認識大氣化學動態(tài)過程提供了重要數(shù)據(jù)。污染物的光化學反應也有較多研究。如苯乙烯空氣體系的光化學反應（苯乙

6、烯可轉(zhuǎn)化為苯甲酸、苯甲醛、苯乙酮、甲苯、乙苯等11種反應產(chǎn)物）.二甲苯NO2空氣體系的光化學反應等。對燃煤和燃油產(chǎn)生的硫氧化物和氮氧化物等污染物的控制一直是研究的熱點之一，但基礎(chǔ)性的化學研究較少。污染控制材料的化學基礎(chǔ)研究也是重要的研究內(nèi)容，除此以外，對溫室氣體的排放控制研究，對大氣可吸中長期懸浮，易將污染物傳輸?shù)胶苓h的地方。4）、參與和影響大氣化學反應氣溶膠粒子能提供反應界面，有些在氣相中進行得比較慢的反應，在顆粒物表面則可以較快的發(fā)

7、生非均相反應。顆粒物表面在其中可能起了催化作用。5）、對全球氣候變化的影響氣溶膠粒子中的碳黑能吸收太陽輻射，使大氣溫度升高；而硫酸鹽氣溶膠對太陽輻射又具有反射作用，使大氣溫度下降（即所謂陽傘效應）。6）、在酸沉降和富營養(yǎng)化中的重要影響氣溶膠粒子中所含的碳酸鈣、氨等堿性成分能中和降水中的酸性物質(zhì)，這是許多SO2排放量大的地區(qū)并未發(fā)生嚴重的酸雨污染的一個重要原因。7）、損害人體健康可吸入粒子中有害的化學成分會對人體健康造成嚴重危害。由上可見

8、，顆粒物的粒徑和化學成分不同，其大氣化學行為不同，對人體健康和全球氣的影響也不同。因此，大氣顆粒物的粒徑大小和化學組成是決定其環(huán)境影響和危害性的重要因素。4.4.簡要比較分析顆粒物源解析技術(shù)及存在的問題簡要比較分析顆粒物源解析技術(shù)及存在的問題答：顆粒物源解析技術(shù)大體可分3種a.排放清單b.以污染源為對象的擴散模型c.以污染區(qū)域為對象的受體模型。a、排放清單：排放清單是通過觀測和模擬大氣顆粒物的源排放量、排放特征及排放地理分布等，建立列表

9、模型。排放清單內(nèi)容主要包括點源、面源。該方法需要詳盡的污染源排放清單，且計算過程復雜，排放參數(shù)的選取對結(jié)果影響很大，如缺乏部分源排放因子，則估算存在較大的不確定性。b、擴散模型：對大氣顆粒物污染源的研究始于以排放量為基礎(chǔ)的擴散模型，也稱源模型。大氣污染擴散模型是基于統(tǒng)計理論的正態(tài)煙流模式，以目前廣泛應用的穩(wěn)態(tài)封閉型高斯擴散方程為核心，主要用于計算點源、面源、體源及開放的各種工業(yè)源排放的SO2、TSP、PMm、NOx和CO等污染物在環(huán)境空

10、氣中的濃度分布。擴散模型是根據(jù)污染源排放率和當?shù)氐臍庀筚Y料來估算污染源排放并擴散到采樣點處大氣顆粒物的貢獻。擴散模型需要提供顆粒物擴散過程中詳細的氣象資料，需要知道粒子在大氣中生成、消除和輸送的重要特征參數(shù)，這些參數(shù)的取得及其規(guī)律性的把握給擴散模型帶來了復雜性和實際操作中取得這些參數(shù)的困難性。而且擴散模型中許多變量在時空上是隨機且復雜的，彼此之間互為獨立，并且利用擴散公式只能估算出近似值，無法準確描述顆粒物在大氣中的擴散特征，因此擴散模