第二章第二章 大气环境化学大气环境化学参考书目参考书目环境化学环境化学 戴树桂戴树桂 主编主编 高等教育出版社高等教育出版社主要内容主要内容:大气的组成及其主要污染物大气的组成及其主要污染物大气中污染物的迁移大气中污染物的迁移大气中污染物的转化大气中污染物的转化大气颗粒物大气颗粒物第一节第一节 大气的组成及其主要污染物大气的组成及其主要污染物主要内容主要内容:一、大气的主要成分一、大气的主要成分二、大气层的结构二、大气层的结构三、大气中的主要污染物三、大气中的主要污染物n大气的主要成分（体积百分比）大气的主要成分（体积百分比）包括：包括： N2（78.08%）、）、O2（20.95%）、）、Ar（0.943%）和）和CO2（0.0314%）。）。n几种惰性气体：几种惰性气体： He（5.2410-4）、）、Ne（1.8110-3）、）、Ke（1.1410-4）和）和Xe（8.710-6）的含量相对比较高。）的含量相对比较高。n水的含量是一个可变化的数值。一般在水的含量是一个可变化的数值。一般在13%。n痕量组分痕量组分:如如: H2、CH4、CO、SO2、NH3、N2O、NO2、O3等。等。一、大气的主要成分一、大气的主要成分n90km以以下下大大气气层层，空空气气密密度度随随高高度度增增加加而而减减小小，大大气气主主要成分组成比例基本不变，故又称其为要成分组成比例基本不变，故又称其为均匀层均匀层。n近海平面干燥洁净大气组分的含量也称为大气组成的近海平面干燥洁净大气组分的含量也称为大气组成的“本底值本底值” ，除去水蒸气和杂质外，其组成如下表：，除去水蒸气和杂质外，其组成如下表：海平面干燥洁净大气组成海平面干燥洁净大气组成组分重要性浓度组分重要性浓度N2主要78.08N2O痕量2.5 10-5O220.95CO1 10-5Ar次要0.93O32 10-6CO20.033NH31 10-6He痕量1.8210-3NO21 10-7CH41.310-5SO22 10-8Kr1.210-5Xe8.7 10-5H2510-5二、大气层的结构二、大气层的结构n由于地球的旋转作用，以及由于地球的旋转作用，以及距离地面不同高度的各层次大距离地面不同高度的各层次大气对太阳辐射吸收程度上的差气对太阳辐射吸收程度上的差异，使得描述大气状态的温度、异，使得描述大气状态的温度、密度等气象要素在垂直方向上密度等气象要素在垂直方向上呈不均匀分布。呈不均匀分布。n人们把静大气的温度和密度人们把静大气的温度和密度在垂直方向上的分布称为大气在垂直方向上的分布称为大气温度层结和大气密度层结。温度层结和大气密度层结。n大大气气是是指指包包围围在在地地球球表表面面并并随随着着地地球球旋旋转转的的空空气气层层。也也称称为为大大气气圈圈或或大大气气层层。大大气气是是地地球球上上一一切切生生命命赖赖以以生生存存的气体环境。的气体环境。n大大气气层层的的重重要要性性还还在在于于：（1）吸吸收收了了来来自自太太阳阳和和宇宇宙宙空空间间的的大大部部分分高高能能宇宇宙宙射射线线和和紫紫外外辐辐射射，是是地地球球生生命命的的保保护护伞伞；（2）是是地地球球维维持持热热量量平平衡衡的的基基础础，为为生生物物生生存存创创造了一个适宜的温度环境。造了一个适宜的温度环境。n由由于于大大气气的的化化学学成成分分和和物物理理性性质质（温温度度、压压力力、电电离离状状态态等等）在在垂垂直直方方向向上上有有显显著著的的差差异异，大大气气层层可可以以分分为为若若干层次。干层次。几点说明几点说明:n 地表大气平均压力地表大气平均压力1atm，相当于，相当于1cm2地表承受的空气柱质量地表承受的空气柱质量1034g；大气质量随高度呈不均匀分布，主大气质量随高度呈不均匀分布，主要集中在下部。要集中在下部。n 大气层没有明确的边界，在北极，大气层没有明确的边界，在北极，800km的高空仍少量空气存在。一的高空仍少量空气存在。一般认为大气层的厚度约般认为大气层的厚度约1000km，其其质量的质量的75%存在于存在于10km以下；以下；99%在在30km以下；以下；100km以上空气质量以上空气质量仅占大气总质量的百万分之一。仅占大气总质量的百万分之一。几点说明几点说明: 对流层对流层 对对流流层层是是大大气气的的最最低低层层，其其厚厚度度随随纬纬度度和和季季节节而而变变化化。在在赤赤道道附附近近为为1618km，在在中中纬纬度度地地区区为为1012km，两两极极附附近近为为89km。夏夏季季较较厚，冬季较薄。厚，冬季较薄。 n 1962年年WHO根据大气温度随高度垂直变化的根据大气温度随高度垂直变化的特征，将大气分为对流层、平流层、中间层、热特征，将大气分为对流层、平流层、中间层、热成层和逸散层。成层和逸散层。n 对流层的特点对流层的特点： （1）气温随高度升高而降低，称为大气垂直递减率，通气温随高度升高而降低，称为大气垂直递减率，通式如下；式如下；大约每上升大约每上升100m，温度降温度降0.6。（2）空气密度大。对流层平均厚度为）空气密度大。对流层平均厚度为1012km，仅是大气仅是大气层厚度的层厚度的1%，但是大气总质量的，但是大气总质量的3/4以上和几乎所有水汽以上和几乎所有水汽集中在此层。集中在此层。（3）天气现象复杂多变。）天气现象复杂多变。n 平流层的特点：平流层的特点：（1）空气没有对流运动，平流运动占显著优势。）空气没有对流运动，平流运动占显著优势。（2）空气比下层）空气比下层 稀薄得多，水汽、尘埃的含量甚微，很少稀薄得多，水汽、尘埃的含量甚微，很少出现天气现象，透明度高。出现天气现象，透明度高。（3）在高约）在高约1535km范围内，有厚约范围内，有厚约20km的一层臭氧层，的一层臭氧层，因为臭氧具有吸收太阳短波紫外线的能力，并将吸收的太阳因为臭氧具有吸收太阳短波紫外线的能力，并将吸收的太阳辐射转化为分子内能，故平流层的温度随高度而升高，也防辐射转化为分子内能，故平流层的温度随高度而升高，也防止了地球生命遭受高能辐射的伤害。止了地球生命遭受高能辐射的伤害。平流层平流层n 从对流层顶到约从对流层顶到约50km的大气层为平流层。平流层下层，的大气层为平流层。平流层下层，即即3035km以下，温度随高度变化较小，气温趋于稳定，又以下，温度随高度变化较小，气温趋于稳定，又称为同温层。称为同温层。3035km以上，温度随高度升高而升高。以上，温度随高度升高而升高。n从从平平流流层层顶顶到到80km高高度度称称为为中中间间层层，中中间间层层空气更为稀薄，无水分；空气更为稀薄，无水分；n中中间间层层的的温温度度随随高高度度增增加加而而降降低低，在在中中间间层层顶，气温达到极低值（约顶，气温达到极低值（约 -100）；）；n在在约约60km的的高高空空，受受到到阳阳光光照照射射的的中中间间层层的的 大大气气分分子子开开始始电电离离，所所以以在在6080km之之间间是是均质层转向非均质层的过渡层。均质层转向非均质层的过渡层。中间层中间层n 从从80km到约到约500km称为热层或电离层。这一层温度随高称为热层或电离层。这一层温度随高度增加而迅速增加。据卫星观测，在度增加而迅速增加。据卫星观测，在300km以上，气温达到以上，气温达到1000C以上。以上。n 该层大气分子比中间层更加稀薄，受到宇宙射线和阳光紫该层大气分子比中间层更加稀薄，受到宇宙射线和阳光紫外线的作用，大部分空气分子都电离成离子和自由电子，所外线的作用，大部分空气分子都电离成离子和自由电子，所以又称为以又称为电离层电离层。由于电离层能够反射无线电波，人类可以。由于电离层能够反射无线电波，人类可以利用它进行远距离无线电通讯。利用它进行远距离无线电通讯。n 热层内温度很高，昼夜变化很大，热层下部有少量的水分热层内温度很高，昼夜变化很大，热层下部有少量的水分存在，因此偶尔会出现银白并微带青色的夜光云。存在，因此偶尔会出现银白并微带青色的夜光云。热（成）层热（成）层n热热层层以以上上的的大大气气层层称称为为逃逃逸逸层层。大大部部分分分分子子发发生生电电离离，质子的含量远远超过中性氢原子的含量。质子的含量远远超过中性氢原子的含量。n逃逃逸逸层层空空气气极极为为稀稀薄薄，密密度度几几乎乎与与太太空空相相同同，故故又又常常称称为为外外大大气气层层；空空气气受受地地心心引引力力极极小小，气气体体及及微微粒粒可可从从这这层飞出地球重力场进入太空。层飞出地球重力场进入太空。n逃逃逸逸层层的的上上界界在在哪哪里里还还没没有有统统一一，实实际际上上地地球球大大气气与与星星际际空空间间并并没没有有截截然然的的界界限限。逃逃逸逸层层的的温温度度随随高高度度增增加加而而略有增加。略有增加。逃逸层逃逸层气压和温度随高度的变化气压和温度随高度的变化大气压力随海拔高度变化可用下面的公式描述：大气压力随海拔高度变化可用下面的公式描述： Ph= Po e -Mgh/RTP Ph h: :高度高度h h时的大气压力；时的大气压力； P Po o地面大气压力；地面大气压力；g g：重力加速度（：重力加速度（981cm/s981cm/s2 2）; T:; T:海平面绝对温度（海平面绝对温度（k k）；）；R:R:气体常数（气体常数（8.314108.314107 7尔格尔格/molK/molK）; h; h：海拔高度（：海拔高度（cmcm）; ;M:M:空气的平均摩尔质量（空气的平均摩尔质量（28.97g/mol28.97g/mol）上述方程两边取对数：上述方程两边取对数：地面大气压力地面大气压力Po=1大气压力大气压力大气压力总是随着海拔大气压力总是随着海拔高度的增加而减小高度的增加而减小三、大气中的主要污染物三、大气中的主要污染物n当大气中某种物质的含量超过了正常水平而对人类和生当大气中某种物质的含量超过了正常水平而对人类和生态环境产生不良影响时就构成了大气污染物态环境产生不良影响时就构成了大气污染物n一次污染物是指直接从污染源排放的污染物质；如一次污染物是指直接从污染源排放的污染物质；如CO、SO2、NO等。等。n二次污染物是指由一次污染物经化学反应形成的污染物二次污染物是指由一次污染物经化学反应形成的污染物质；如臭氧（质；如臭氧（O3）、硫酸盐颗粒物等。）、硫酸盐颗粒物等。大气污染物按照化学组成还可以分为：大气污染物按照化学组成还可以分为：n 含硫化合物含硫化合物n 含氮化合物含氮化合物n 含碳化合物含碳化合物n 含卤素化合物含卤素化合物n大气中的含硫化合物主要包括：大气中的含硫化合物主要包括： 氧硫化碳氧硫化碳(COS)、二硫化碳、二甲基硫、二硫化碳、二甲基硫(CH3)2S、硫化氢、硫化氢、二氧化硫、三氧化硫、硫酸、亚硫酸盐和硫酸盐等。二氧化硫、三氧化硫、硫酸、亚硫酸盐和硫酸盐等。（1）二氧化硫）二氧化硫I.SO2的危害：的危害： 刺激性气体刺激性气体,呼吸道危害；植物危害；酸雨呼吸道危害；植物危害；酸雨II.SO2的来源与消除：的来源与消除： SO2有有60来自煤的燃烧，来自煤的燃烧，30左右来自石油燃烧和炼制左右来自石油燃烧和炼制过程；有过程；有50%会转化形成硫酸或硫酸根，另外会转化形成硫酸或硫酸根，另外50%通过干通过干湿沉降从大气中消除。湿沉降从大气中消除。III.SO2的浓度特征：的浓度特征： 本底浓度一般在本底浓度一般在0.210L/m3之间，停留时间之间，停留时间2100）条件下氧化生）条件下氧化生成成NOx。其机理为链反应机制：。其机理为链反应机制：（2）燃料燃烧过程中）燃料燃烧过程中NOx的形成机理的形成机理O2 O + O (极快极快)O + N2 NO + N (极快极快)N + O2 NO + O (极快极快)N + OH NO + H (极快极快)2NO + O2 2 NO2 (慢慢)（3）燃料燃烧过程中影响）燃料燃烧过程中影响NOx形成的因素形成的因素n燃烧温度：燃烧燃烧温度：燃烧温度越高，形成的温度越高，形成的NO的数量也越多。的数量也越多。n空燃比（质量比）：空燃比（质量比）：化学计量空燃比。化学计量空燃比。对于典型的汽油，其对于典型的汽油，其化学计量空燃比为化学计量空燃比为14.6 。“富富”燃料；燃料；“贫贫”燃料燃料碳氢化合物，碳氢化合物，CO和氮氧化物的排放量与空燃比的关系和氮氧化物的排放量与空燃比的关系空燃比（4）NOx的环境浓度的环境浓度: NOx的环境背景浓度以北纬的环境背景浓度以北纬65度到南纬度到南纬65度的陆地上空度的陆地上空最高最高NO为为210-9 NO2为为410-9（5）NOx的危害的危害n NO的生物化学活性和毒性都不如的生物化学活性和毒性都不如NO2 ，可与血红蛋，可与血红蛋 白结合，并减弱血液的输氧能力白结合，并减弱血液的输氧能力n 高浓度高浓度NO2可使肺部受到损伤可使肺部受到损伤n NO2可使植物叶片受到破坏，影响植物光合作用。可使植物叶片受到破坏，影响植物光合作用。n NOx是导致大气光化学污染的重要污染物质。是导致大气光化学污染的重要污染物质。3.含碳化合物含碳化合物 （1）一氧化碳）一氧化碳CO是一种毒性极强、无色、无味的气体是一种毒性极强、无色、无味的气体I. CO的人为来源：燃料不完全燃烧的人为来源：燃料不完全燃烧 ；CO氧化为氧化为CO2的速的速率极慢，率极慢，80是由汽车排放出来的，家庭炉灶、工业燃煤是由汽车排放出来的，家庭炉灶、工业燃煤锅排放出来的，煤气也排放大量的锅排放出来的，煤气也排放大量的CO。II.CO的天然来源：主要包括甲烷的转化、海水中的天然来源：主要包括甲烷的转化、海水中CO的的挥发、植物的排放以及森林火灾和农业废弃物焚烧。其挥发、植物的排放以及森林火灾和农业废弃物焚烧。其中以甲烷的转化最为重要。中以甲烷的转化最为重要。n CH4经经HO自由基氧化可形成自由基氧化可形成CO，其反应机制为，其反应机制为：CH4 + HO CH3 + H2OCH3 + O2 HCHO + HO ； HCHO + hv CO + H2 IIIIIICOCO的去除的去除土壤吸收：细菌能将土壤吸收：细菌能将COCO代谢为代谢为COCO2 2和和CHCH4 4与与HOHO自由基的反应，该途径可去除大气中约自由基的反应，该途径可去除大气中约50%50%的的COCOIV.COIV.CO的停留时间及浓度分布：约的停留时间及浓度分布：约0.40.4年年V.COV.CO的危害：使人体缺氧窒息；参与光化学烟雾反应，适量的危害：使人体缺氧窒息；参与光化学烟雾反应，适量COCO存在可以促进存在可以促进NONO向向NONO2 2的转化，从而促进臭氧的积累。的转化，从而促进臭氧的积累。 n污染空气中的污染空气中的CO也可以导致臭氧的积累：也可以导致臭氧的积累： CO + 2O2 CO2 + O3nCO本身也是一种温室气体，可以导致温室效应；大气本身也是一种温室气体，可以导致温室效应；大气中中CO的增加，将导致大气中的增加，将导致大气中HO自由基减少，这使得自由基减少，这使得可与可与HO自由基反应的物种如甲烷得以积聚。自由基反应的物种如甲烷得以积聚。 甲烷是一种温室气体，可吸收太阳光谱的红外部分。甲烷是一种温室气体，可吸收太阳光谱的红外部分。因此，一氧化碳还可以通过消耗因此，一氧化碳还可以通过消耗HO自由基使甲烷积累自由基使甲烷积累而间接的导致温室效应的发生。而间接的导致温室效应的发生。nCO2是一种无毒、无味的气体，对人体没有显著的危害是一种无毒、无味的气体，对人体没有显著的危害作用；大气中重要的温室气体。作用；大气中重要的温室气体。I.CO2的来源：大气中的来源：大气中CO2的来源也包括人为来源和天然来的来源也包括人为来源和天然来源两种。源两种。nCO2的人为来源主要是来自于矿物燃料的燃烧过程。的人为来源主要是来自于矿物燃料的燃烧过程。nCO2的天然来源主要包括：海洋脱气、甲烷转化、动植的天然来源主要包括：海洋脱气、甲烷转化、动植物呼吸和腐败作用以及燃烧作用。物呼吸和腐败作用以及燃烧作用。（2）二氧化碳（自学）二氧化碳（自学）n 人类的许多活动都直接将大量的人类的许多活动都直接将大量的CO2排放到大气中；排放到大气中；同时，由于人类大量砍伐森林、毁灭草原，使地球表面同时，由于人类大量砍伐森林、毁灭草原，使地球表面的植被日趋减少，以致减少了整个植物界从大气中吸收的植被日趋减少，以致减少了整个植物界从大气中吸收CO2的数量。的数量。II. CO2的环境浓度的环境浓度过去过去250年大气年大气CO2体积分数的变化体积分数的变化n陆地植被具有吸收和释放陆地植被具有吸收和释放CO2的双重作用，一方面表现的双重作用，一方面表现为通过热带雨林地区土地利用方式的改变向大气释放为通过热带雨林地区土地利用方式的改变向大气释放CO2，加速全球温暖化的进程；另一方面，北半球的植，加速全球温暖化的进程；另一方面，北半球的植被，尤其是温带林和北方森林通过被，尤其是温带林和北方森林通过CO2施肥效应吸收大施肥效应吸收大气中的气中的CO2，从而减缓全球温暖化的进程，这两方面的，从而减缓全球温暖化的进程，这两方面的平衡决定着全球植被，尤其是森林对大气平衡决定着全球植被，尤其是森林对大气CO2浓度变化浓度变化的贡献。的贡献。n除了植被的作用外，大气除了植被的作用外，大气海洋之间的海洋之间的CO2交换量的交换量的变化也能对大气变化也能对大气CO2浓度的季节变化产生一定的影响。浓度的季节变化产生一定的影响。n温室效应：温室效应：CO2分子对分子对可见光几乎完全透过，可见光几乎完全透过，对红外热辐射，特别是对红外热辐射，特别是波长在波长在1218m范围范围内的红外热辐射，则是内的红外热辐射，则是很强的吸收体，因此低很强的吸收体，因此低层大气中的层大气中的CO2能够有能够有效地吸收地面发射的长效地吸收地面发射的长波辐射，造成温室效应，波辐射，造成温室效应，使近地面大气变暧。使近地面大气变暧。III.CO2的危害的危害n碳氢化合物是大气中的重要污染物。碳氢化合物是大气中的重要污染物。n大气中以气态存在的碳氢化合物的碳原子数主要在大气中以气态存在的碳氢化合物的碳原子数主要在1至至10之间，包括可挥发性的所有烃类。它们是形成光化学之间，包括可挥发性的所有烃类。它们是形成光化学烟雾的主要参与者。其他碳氢化合物大部分以气溶胶形烟雾的主要参与者。其他碳氢化合物大部分以气溶胶形式存在于大气中。式存在于大气中。n烷烃；烯烃；芳香烃烷烃；烯烃；芳香烃n人们常常根据烃类化合物在光化学反应过程中活性的大人们常常根据烃类化合物在光化学反应过程中活性的大小，把烃类化合物区分为甲烷（小，把烃类化合物区分为甲烷（CH4）和非甲烷烃）和非甲烷烃（NMHC）两类。）两类。（3）碳氢化合物（）碳氢化合物（HC ）I.甲烷甲烷n甲烷是无色气体、性质稳定。它在大气中的浓度仅次于甲烷是无色气体、性质稳定。它在大气中的浓度仅次于二氧化碳，大气中的碳氢化合物有二氧化碳，大气中的碳氢化合物有8085%是甲烷。是甲烷。n甲烷是一种重要的温室气体，可以吸收波长为甲烷是一种重要的温室气体，可以吸收波长为7.7m的的红外辐射，将辐射转化为热量，影响地表温度。每个红外辐射，将辐射转化为热量，影响地表温度。每个CH4分子导致温室效应的能力比分子导致温室效应的能力比CO2分子大分子大20倍；而且，倍；而且，目前甲烷以每年目前甲烷以每年1%的速率增加，增加速度之快在其他的速率增加，增加速度之快在其他温室气体中是少见的。温室气体中是少见的。（a）大气中）大气中CH4的来源的来源甲烷的主要排放源（甲烷的主要排放源（IPCC，1995）既可以由天既可以由天然来源产生，然来源产生，也可以由人也可以由人为来源产生为来源产生n产生甲烷的机制都是厌氧细菌的发酵过程，这时，有机产生甲烷的机制都是厌氧细菌的发酵过程，这时，有机物发生了厌氧分解：该过程可发生在沼泽、泥塘、湿冻物发生了厌氧分解：该过程可发生在沼泽、泥塘、湿冻土带和水稻田底部等环境；土带和水稻田底部等环境；n反刍动物以及蚂蚁等的呼吸过程也可产生甲烷；反刍动物以及蚂蚁等的呼吸过程也可产生甲烷；n我国是一个农业大国，稻田面积约占全球稻田面积的我国是一个农业大国，稻田面积约占全球稻田面积的1/3。因而稻田为我国大气中甲烷的最大的排放源。因而稻田为我国大气中甲烷的最大的排放源。稻田排放甲烷受气温、土稻田排放甲烷受气温、土壤性质、组成、耕作方式壤性质、组成、耕作方式多种因素影响等；水稻不多种因素影响等；水稻不同的生长期，甲烷排放能同的生长期，甲烷排放能力也不同。力也不同。中国主要的甲烷排放源（中国主要的甲烷排放源（1988）n甲烷在大气中主要是通过与甲烷在大气中主要是通过与HO自由基反应被消除：自由基反应被消除： n使得使得CH4在大气中的寿命约为在大气中的寿命约为11年。年。n近近200年来大气中甲烷浓度的增加，年来大气中甲烷浓度的增加，70是由于直接排是由于直接排放的结果，放的结果，30则是由于大气中则是由于大气中HO自由基浓度的下降自由基浓度的下降所造成的。所造成的。（b）大气中）大气中CH4的消除的消除（c）大气中）大气中CH4的浓度分布特征的浓度分布特征II.非甲烷烃非甲烷烃（NMHC）n全球大气中非甲烷烃的来源包括煤、石油和植物等。非甲全球大气中非甲烷烃的来源包括煤、石油和植物等。非甲烷烃的种类很多，因来源而异。烷烃的种类很多，因来源而异。n（a）天然来源产生的非甲烷烃）天然来源产生的非甲烷烃植被最重要，其他天然来源则包括微生物、森林火灾、动植被最重要，其他天然来源则包括微生物、森林火灾、动物排泄物及火山喷发。物排泄物及火山喷发。乙烯、萜烯类化合物约占非甲烷烃总量的乙烯、萜烯类化合物约占非甲烷烃总量的65（b）非甲烷烃的人为来源）非甲烷烃的人为来源 汽油燃烧汽油燃烧 焚烧焚烧 溶剂蒸发溶剂蒸发 石油蒸发和运输损耗石油蒸发和运输损耗 废物提炼废物提炼 n 以上五种来源产生的非甲烷烃的数量约占碳氢化以上五种来源产生的非甲烷烃的数量约占碳氢化 合物人合物人为来源的为来源的95.8。（c）非甲烷烃的去除途径）非甲烷烃的去除途径 n大气中的非甲烷烃可通过化学反应或转化生成大气中的非甲烷烃可通过化学反应或转化生成 有机气溶有机气溶胶而去除；主要的大气化学反应是与胶而去除；主要的大气化学反应是与 HO自由基的反应。自由基的反应。4. 含卤素化合物含卤素化合物（1）简单的卤代烃）简单的卤代烃n如甲基氯如甲基氯(CH3Cl)、甲基溴、甲基溴(CH3Br和甲基碘和甲基碘(CH3I)，它，它们主要由天然过程产生，主要来自于海洋。们主要由天然过程产生，主要来自于海洋。nCH3Cl和和CH3Br寿命较长，可以扩散进入平流层；而寿命较长，可以扩散进入平流层；而CH3I在对流层大气中，主要是在太阳光作用下发生发生在对流层大气中，主要是在太阳光作用下发生发生光解，产生原子碘：光解，产生原子碘：该反应使得该反应使得CH3I在大气中的寿命仅约在大气中的寿命仅约8 天。天。n许多卤代烃是重要的化学溶剂，也是有机合成工业的重要许多卤代烃是重要的化学溶剂，也是有机合成工业的重要的原料和中间体。三氯甲烷的原料和中间体。三氯甲烷(CHCl3)、三氯乙烷、三氯乙烷(CH3CCl3)、四氯化碳、四氯化碳(CCl4)和氯乙烯和氯乙烯(C2H3Cl)等在生产等在生产和使用过程会挥发进入大气。是大气的主要污染来源。和使用过程会挥发进入大气。是大气的主要污染来源。n在对流层中，三氯甲烷和氯乙烯等可通过与在对流层中，三氯甲烷和氯乙烯等可通过与HO自由基反自由基反应，转化为应，转化为HCl，然后经降水而被去除。如：，然后经降水而被去除。如：（2）氟氯烃类）氟氯烃类n 一氟三氯甲烷一氟三氯甲烷(CFCl3，CFC-11或或F-11)n 二氟二氯甲烷二氟二氯甲烷(CF2Cl2，CFC-12或或F-12)n可以用做致冷剂，气溶胶喷雾剂，电子工业的可以用做致冷剂，气溶胶喷雾剂，电子工业的 溶剂，制造塑料的泡沫发生剂和消防灭火剂等。溶剂，制造塑料的泡沫发生剂和消防灭火剂等。n氟氯烃类化合物在对流层大气中性质非常稳定。氟氯烃类化合物在对流层大气中性质非常稳定。由于它们能透过波长大于由于它们能透过波长大于290nm290nm的辐射，故在对流层中的辐射，故在对流层中不发生光解反应；不发生光解反应；由于氟氯烃类化合物与由于氟氯烃类化合物与HOHO的反应为强吸热反应，很难的反应为强吸热反应，很难被被HOHO氧化；氧化；氟氯烃类化合物不溶于水，不容易被降水所清除。氟氯烃类化合物不溶于水，不容易被降水所清除。有证据表明，海洋也不是氟氯烃类化合物的归宿。有证据表明，海洋也不是氟氯烃类化合物的归宿。n因此，它们最可能的消除途径就是扩散进入平流层。因此，它们最可能的消除途径就是扩散进入平流层。II. 消除方式消除方式III.危害危害n进入到平流层的氟氯烃类化合物，在平流层强烈的紫外进入到平流层的氟氯烃类化合物，在平流层强烈的紫外线作用下，会发生下面的反应：线作用下，会发生下面的反应：每放出每放出1 1个氯原子就可以和个氯原子就可以和10105 5个臭氧分子发生反应。个臭氧分子发生反应。n烷烃分子中尚有烷烃分子中尚有H H未被取代的氟氯烃类化合物，寿命要短未被取代的氟氯烃类化合物，寿命要短得多。原因是含得多。原因是含H H卤代烃在对流层大气中能与卤代烃在对流层大气中能与HOHO发生反应：发生反应：该反应导致的卤代烃寿命约为该反应导致的卤代烃寿命约为2222年。年。n氟氯烃类化合物也是温室气体，特别氟氯烃类化合物也是温室气体，特别CFC-11和和CFC-12，它们吸收红外线的能力比，它们吸收红外线的能力比，CO2要强得多；要强得多；n大气中每增加一个氟氯烃类化合物的分子，就相当于大气中每增加一个氟氯烃类化合物的分子，就相当于增加了增加了104个个CO2 分子。分子。n因此，氟氯烃类化合物既可以破坏臭氧层也可以导致因此，氟氯烃类化合物既可以破坏臭氧层也可以导致温室效应。温室效应。