江苏工业学院教案 备注 教学内容(讲稿) (包括:教学 段、时间分配 临时更改等) (2)大气中的氨 美国人根据雨水的分布提出,酸雨严重的地区正是酸性气体排放量大并且 大气中 NH含量最少的地区。我国在西南地区和京津唐地区对大气中的气态氨测定也发现 我国 京津唐地区土壤PH值为7-8以上,而贵阳、重庆地区一般为5-6,大气中氨气含量 北方高 于南方,因而多发生在南方。 (3)颗粒物酸度及其缓冲能力 大气中的颗粒物主要来自扬尘,而扬尘的化学组成与土壤基本相同,它对酸雨的成有 两方面的作用,一是所含的金属可催化二氧化硫氧化成硫酸:二是如果是碱性则起中 作用,如果是碱性,则还会成为酸的来源之一。 颗粒物的缓冲能力可用微量酸滴定碱性物质,得到一条缓冲曲线。 4)天气形势的影响 气象条件和地形条件有关;有利于气流扩散的地形,则会降低污染物的浓 则减少,反之则加重。 第24页
江苏工业学院教案 教 学 内 容 （讲稿） 备注 （包括：教学手 段、时间分配、 临时更改等） （2） 大气中的氨 美国人根据雨水的分布提出，酸雨严重的地区正是酸性气体排放量大并且 大气中 NH3 含量最少的地区。我国在西南地区和京津唐地区对大气中的气态氨测定也发现， 我国 京津唐地区土壤 PH 值为 7~8 以上，而贵阳、重庆地区一般为 5~6，大气中氨气含量 北方高 于南方，因而多发生在南方。 （3） 颗粒物酸度及其缓冲能力 大气中的颗粒物主要来自扬尘，而扬尘的化学组成与土壤基本相同，它对酸雨的成有 两方面的作用，一是所含的金属可催化二氧化硫氧化成硫酸；二是如果是碱性则起中 和 作用，如果是碱性，则还会成为酸的来源之一。 颗粒物的缓冲能力可用微量酸滴定碱性物质，得到一条缓冲曲线。 （4） 天气形势的影响 气象条件和地形条件有关；有利于气流扩散的地形，则会降低污染物的浓 度，酸 则减少，反之则加重。 第 24 页
江苏工业学院教案 第_6次课2学时授课时间_2006314教案完成时间_2006121 课题(章节)七、大气颗粒物八、温室气体和温室效应九、臭氧层的形成与破坏 教学目的与要求 (1)了解大气颗粒物的等级划分 (2)了解温室气体及其产生温室效应的原因 (3)掌握臭氧层的形成与破坏机制。 「教学重点、难点 臭氧层的形成与破坏机制。 教学方法及师生互动设计 教学方法:讲授法 师生互动设计:提问:大气颗粒物是按什么划分的? 讨论:破坏臭氧层的物质有哪些? 课堂练习、作业: (1)在平流层中能够对臭氧产生催化破坏作业的物种有哪些? (2)请说明氮氧化合物和氟氯烃化合物是如何破坏臭氧层的? 本次课教学内容小结 大气中的颗粒物、气候变暖及其臭氧层的破坏都是目前所面临的重要环境问题。 学习大气颗粒物的划分,是更好的了解污染物质在大气颗粒物上的分布,进而加以防治 净化空气,全球气候变暖,臭氧层破坏是全人类所面临的问题,更要从它的机理上加以 研究,掌握它的产生及其破坏机制
江苏工业学院教案 第 6 次课 2 学时 授课时间 2006.3.14 教案完成时间 2006.1.21 课题（章节） 七、大气颗粒物 八、温室气体和温室效应 九、臭氧层的形成与破坏 教学目的与要求： (1) 了解大气颗粒物的等级划分； (2) 了解温室气体及其产生温室效应的原因； (3) 掌握臭氧层的形成与破坏机制。 教学重点、难点： 臭氧层的形成与破坏机制。 教学方法及师生互动设计： 教学方法：讲授法； 师生互动设计：提问：大气颗粒物是按什么划分的？ 讨论：破坏臭氧层的物质有哪些？ 课堂练习、作业： (1) 在平流层中能够对臭氧产生催化破坏作业的物种有哪些？ (2) 请说明氮氧化合物和氟氯烃化合物是如何破坏臭氧层的？ 本次课教学内容小结： 大气中的颗粒物、气候变暖及其臭氧层的破坏都是目前所面临的重要环境问题。 学习大气颗粒物的划分，是更好的了解污染物质在大气颗粒物上的分布，进而加以防治， 净化空气，全球气候变暖，臭氧层破坏是全人类所面临的问题，更要从它的机理上加以 研究，掌握它的产生及其破坏机制。 第 25 页
江苏工业学院教案 备注 教学内容(讲稿) (包括:教学 段、时间分配 临时更改等) 七、大气颗粒物 大气颗粒物是大气中存在的各种固态和液态颗粒物质的总称。各种颗粒物质 均匀的分散在空气中构成一个相对稳定的庞大悬浮体系,即为气溶胶体系,因此大气 颗粒物也称大气气溶胶 1、颗粒物的粒度及表面性质 (1)颗粒物的粒度分布 粒度是颗粒物粒子粒径的大小。粒径通常指颗粒物的直径。但是实际上,大气 颗粒物很不规则,几乎没有几何形球形。在实践中,不规则颗粒物粒径一般用等效 或有效直径来表示,最常用的是空气动力学直径 根据粒径大小不一样,大气颗粒物可以分为以下几类: 总悬浮颗粒物:用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒 物的总质量,通常称为总悬浮颗粒物。用TSP表示。 其粒径在100m以下,尤其以10m以下的为最多。 飘尘:可在大气中长期漂浮的悬浮物。其粒径主要在PM<lμm的 颗粒物 降尘:能用采样罐采集到的大气颗粒物。在总悬浮颗粒物中一般直 径PM10m的粒子由于自身的重力很快会沉降下来。 可吸入粒子:易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子。其空气动力 学直径Dp<10m。 (2)大气颗粒物的三模态 按大气颗粒物表面积与粒径分布关系得到三种不同类型的粒径膜,用它可以 解释大气颗粒物的源与汇。 第26页
江苏工业学院教案 教 学 内 容 （讲稿） 备注 （包括：教学手 段、时间分配、 临时更改等） 七、大气颗粒物 大气颗粒物是大气中存在的各种固态和液态颗粒物质的总称。各种颗粒物质 均匀的分散在空气中构成一个相对稳定的庞大悬浮体系，即为气溶胶体系，因此大气 颗粒物也称大气气溶胶。 1、 颗粒物的粒度及表面性质 （1） 颗粒物的粒度分布 粒度是颗粒物粒子粒径的大小。粒径通常指颗粒物的直径。但是实际上，大气 颗粒物很不规则，几乎没有几何形球形。在实践中，不规则颗粒物粒径一般用等效 或有效直径来表示，最常用的是空气动力学直径。 Dp=Dgk（ρp/ρ0）1/2 根据粒径大小不一样，大气颗粒物可以分为以下几类： 总悬浮颗粒物：用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒 物的总质量，通常称为总悬浮颗粒物。用 TSP 表示。 其粒径在 100µm 以下，尤其以 10µm 以下的为最多。 飘尘：可在大气中长期漂浮的悬浮物。其粒径主要在 PM<10µm 的 颗粒物。 降尘：能用采样罐采集到的大气颗粒物。在总悬浮颗粒物中一般直 径 PM>10µm 的粒子由于自身的重力很快会沉降下来。 可吸入粒子：易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子。其空气动力 学直径 Dp<10µm。 （2） 大气颗粒物的三模态 按大气颗粒物表面积与粒径分布关系得到三种不同类型的粒径膜，用它可以 解释大气颗粒物的源与汇。 第 26 页
江苏工业学院教案 备注 教学内容(讲稿) (包括:教学 段、时间分配 临时更改等) 爱根核膜(D<0.05μm) 源:燃烧过程中产生的一次颗粒物以及气体分子通过化学反应均相成核生 成的二次颗粒物 汇:相互碰撞结成大粒子而转入积聚膜或者在大气流中被其它物质或地面 吸收 积聚膜(005m<Dp<2n) 源:核膜凝聚或者通过热蒸汽冷凝 汇:一般通过扩散方式去除 粗粒子膜(D>2m) 源:机械过程产生的扬尘;液滴蒸发:海盐溅膜;火山爆发和风沙等一次 颗粒物 汇:通过干沉降或湿沉降而去除。大气颗粒物的化学组成 (1)无机颗粒物 天然来源的无机颗粒物的成分由其形成过程决定的。如扬尘的成分主要是 该地区的土壤粒子。火山爆发所嘭出的火山灰,除主要由硅和氧组成的岩石粉末外, 还含有如锌、锑、硒、锰、铁等金属元素的化合物。海洋溅沫所释放出来的颗粒物, 其成分除主要含有氯化钠粒子、硫酸盐粒子,此外,还含有一些镁化合物。 人为释放出来的无机颗粒物,如动力发电厂由于燃煤及石油排放出来的颗粒 物,其成分除大量的烟尘外,还含有铍、钒等的化合物。市政焚烧炉会派出砷、铍、 镉、铜、铁、汞、镁、钛、钒和锌等的化合物。 第27页
江苏工业学院教案 教 学 内 容 （讲稿） 备注 （包括：教学手 段、时间分配、 临时更改等） 爱根核膜（Dp<0.05µm） 源：燃烧过程中产生的一次颗粒物以及气体分子通过化学反应均相成核生 成的二次颗粒物。 汇：相互碰撞结成大粒子而转入积聚膜或者在大气流中被其它物质或地面 吸收。 积聚膜（0.05µm< Dp<2µm） 源：核膜凝聚或者通过热蒸汽冷凝； 汇：一般通过扩散方式去除。 粗粒子膜（Dp>2µm） 源：机械过程产生的扬尘；液滴蒸发；海盐溅膜；火山爆发和风沙等一次 颗粒物； 2、 汇：通过干沉降或湿沉降而去除。大气颗粒物的化学组成 （1） 无机颗粒物 天然来源的无机颗粒物的成分由其形成过程决定的。如扬尘的成分主要是 该地区的土壤粒子。火山爆发所嘭出的火山灰，除主要由硅和氧组成的岩石粉末外， 还含有如锌、锑、硒、锰、铁等金属元素的化合物。海洋溅沫所释放出来的颗粒物， 其成分除主要含有氯化钠粒子、硫酸盐粒子，此外，还含有一些镁化合物。 人为释放出来的无机颗粒物，如动力发电厂由于燃煤及石油排放出来的颗粒 物，其成分除大量的烟尘外，还含有铍、钒等的化合物。市政焚烧炉会派出砷、铍、 镉、铜、铁、汞、镁、钛、钒和锌等的化合物。 第 27 页
江苏工业学院教案 备注 教学内容(讲稿) (包括:教学 段、时间分配 临时更改等) 硫酸主要是由污染源排放出来的二氧化硫氧化后溶于水而生成的。硫酸与大 气中的氨气化合生成硫酸铵颗粒物。硫酸也可以与大气中其它金属离子化合生陈各 种硫酸盐颗粒物。硫酸盐粒子对光吸收和散射的能力较强,从而降低大气的能见度, 无机颗粒物还包括一些特别的有毒物。如:①石棉,主要用于建材、绝缘 等行业,以粉尘的形式进入大气。②汞,不仅以颗粒物的形式进入大气,而且在 大气中还能检测到二甲基汞和单甲基汞。③铅,过去由于汽油中含有四乙基铅, 是大气颗粒物卤化铅的主要来源:④铍,随着高科技的发展,铍的使用量逐渐增 加,铍的颗粒物污染应引起重视。 (2)有机颗粒物 大气有机颗粒物的组成范围很广。颗粒物可以收集到膜上,用有机试剂取, 分馏成中性、酸性和碱性组分,用气相色谱和质谱分析特定的组分。中性组分主要 是碳氢化合物,包括脂肪烃、芳香烃和含碳氢。脂肪烃中长链烃碳氢所占比例大 主要的碳数为16~-28。这些化合物活性和毒性都比较小,较少参与大气化学反应 芳香烃却含有致癌性的多环芳烃。醛类、酮类、环氧物类、过氧化物类、醚类和内 酯类等,在中性含氧组分中都有发现,其中一些是致突变和致癌的。酸性组分含有 长链脂肪酸和非挥发性的酚类。污染空气颗粒物检测到的酸包括月桂酸、硬脂酸、 油酸以及亚油酸等。碱性组分很大部分是碱性的含氮杂环碳氢化合物, (3)生物颗粒物 生物气溶胶粒子是指空气中起源于生物体的固体粒子,包括微生物和所有各 种生物体的碎片。其粒径分布非常广泛,从最少的病毒颗粒(0.005μm<r<0.25μm)到 大颗粒的花粉(r在5m左右)都包含在里面。病毒是由核酸组成,外面由被称为衣 壳的蛋白质覆盖。细菌(r在0.2Hm左右)主要由DN及蛋白质、脂肪和磷脂组成, 纤维素和肽聚糖胞壁质是细胞的主要成分。 第28页
江苏工业学院教案 教 学 内 容 （讲稿） 备注 （包括：教学手 段、时间分配、 临时更改等） 硫酸主要是由污染源排放出来的二氧化硫氧化后溶于水而生成的。硫酸与大 气中的氨气化合生成硫酸铵颗粒物。硫酸也可以与大气中其它金属离子化合生陈各 种硫酸盐颗粒物。硫酸盐粒子对光吸收和散射的能力较强，从而降低大气的能见度。 无机颗粒物还包括一些特别的有毒物。如：① 石棉，主要用于建材、绝缘 等行业，以粉尘的形式进入大气。② 汞，不仅以颗粒物的形式进入大气，而且在 大气中还能检测到二甲基汞和单甲基汞。③ 铅，过去由于汽油中含有四乙基铅， 是大气颗粒物卤化铅的主要来源；④ 铍，随着高科技的发展，铍的使用量逐渐增 加，铍的颗粒物污染应引起重视。 （2） 有机颗粒物 大气有机颗粒物的组成范围很广。颗粒物可以收集到膜上，用有机试剂取， 分馏成中性、酸性和碱性组分，用气相色谱和质谱分析特定的组分。中性组分主要 是碳氢化合物，包括脂肪烃、芳香烃和含碳氢。脂肪烃中长链烃碳氢所占比例大， 主要的碳数为 16~28。这些化合物活性和毒性都比较小，较少参与大气化学反应。 芳香烃却含有致癌性的多环芳烃。醛类、酮类、环氧物类、过氧化物类、醚类和内 酯类等，在中性含氧组分中都有发现，其中一些是致突变和致癌的。酸性组分含有 长链脂肪酸和非挥发性的酚类。污染空气颗粒物检测到的酸包括月桂酸、硬脂酸、 油酸以及亚油酸等。碱性组分很大部分是碱性的含氮杂环碳氢化合物。 （3） 生物颗粒物 生物气溶胶粒子是指空气中起源于生物体的固体粒子，包括微生物和所有各 种生物体的碎片。其粒径分布非常广泛，从最少的病毒颗粒（0.005µm<r<0.25µm）到 大颗粒的花粉（r 在 5µm 左右）都包含在里面。病毒是由核酸组成，外面由被称为衣 壳的蛋白质覆盖。细菌（r 在 0.2µm 左右）主要由 DN 及蛋白质、脂肪和磷脂组成， 纤维素和肽聚糖胞壁质是细胞的主要成分。 第 28 页