文档介绍：1
酸沉降
2008年4月,王振山
2
酸沉降是指大气中的酸性物质通过干、湿沉
降两种途径迁移到地表的过程。
在早期的研究中,人们几乎完全致力于湿沉
降(即酸雨)的研究,后来发现引起环境问题
时,往往是干、湿沉降综合作用的结果,两种
作用各占50%。
近年来已逐渐用“酸沉降”来取代“酸雨”
的提法,酸沉降化学就是研究干、湿沉降过程
中与酸有关的化学问题。
一、酸沉降 1、酸沉降的分类
3
⑴、酸性湿沉降:指大气中的酸性物质 通过降水(即天然降水,或称大气降水, 包括雨、雪、雾、霜、雹、露或其他形式 的大气降水)而降落到地面的过程。
⑵、酸性干沉降:指大气中的污染气体
和颗粒物等酸性物质,在非降水时降落到
地表的过程。
近地面层大气化学 与空气污染
4
5
6
2、作用机制
⑴、湿沉降的作用机制
①、雨除(rainout)
雨除是指被除去的物质(气体和颗粒物)
参与了云的形成过程,即作为云滴的凝结核,
使水蒸汽在其上凝结,云滴吸收、附着、溶
解大气中的成分,并伴随化学反应的发生。
②、冲刷(washout)
冲刷是在云层下部即降水过程中的去除。
7
﹡酸雨(acid rain)就是酸性物质的湿沉降而形
成的。湿沉降可以去除大气颗粒物总量的
80~90%。而干沉降只有10-20%。
⑵、干沉降的作用机制
①、重力作用
大气中直径大于10μm的颗粒物,可以通过重力
作用降落在土壤、水体表面或植物、建筑物上,
被吸附或吸收。
②、随气流的对流、扩散作用
直径过小的大气颗粒物,随着气流的对流与扩散,
与地表碰撞而被吸附或吸收。
8
干沉降:通过重力对颗粒物的作用,使
它沉降,沉降的速率与颗粒物的粒径、密
度、空气运动粘滞系数有关,如:
颗粒直径沉降速率到达地面所需时间
(μm) 8×10-5 (cm·s-1) 2-13年
1(μm) 4×10-3 (cm·s-1) 13-98小时
10(μm) (cm·s-1) 4-9小时
100(μm) 30(cm·s-1) 3-18分钟
9
“酸雨”一词是英国化学家罗伯特·安格斯·史密斯(R·Angus Smith)于1872年首先提出的,在其《空气和雨:化学气象学的开端》一书中首先使用了“酸雨”这一术语,指出降水的化学性质受燃煤和有机物分解等因素的影响,同时也指出酸雨对植物和材料是有害的。
Potter(1930)最早采用pH来表示雨水的酸度。
20世纪50年代,英国的R. A. Smith最早观察到酸雨现象。
3、酸雨
1982年6月召开了“国际环境酸化会议”,标志着酸雨已成为全球性的环境问题。
10
⑴、pH<
未受污染的大气中,φ(CO2)=330×10-6。
如果只把CO2作为影响天然降水pH的因素
,通过下述平衡可以计算出pH=。
溶解平衡:CO2(g)+H2O CO2·H2O;
电离平衡:H2CO3 H++HCO3-,
HCO3- H++CO32-以及H2O H++OH-。
多年来国际上一直将此值作为洁净大气水
的背景值,把pH=
界限。把pH<。