第三章大气环境保护空气是人类和所有生命体赖以生存的基本条件之一，如果没有空气，人类就无法生存，植物就无法进行光合作用。如果空气被污染，混入许多有毒、有害物质，这些物质就会直接危害人体健康和生态系统。随着经济的快速增长，人类对环境的作用日益增强，大气（空气）污染问题也愈加严峻。大气污染对人的影响不同于水污染和土壤污染，它不仅时间长，而且范围广(既有地域性，更有全球性的影响，例如：温室效应、酸雨、臭氧层破坏等问题)。世界上发生过的严重“公害事件”中，大多数是大气污染造成的。因此，研究大气污染问题在目前就显得更加迫切。第一节大气与大气污染一、大气圈结构大气圈又叫大气层。大气圈的范围是有限的，但其最外层边界很难确定。一般认为，从地球表面到高空1000～1400km，可看作是大气层的厚度，超过1400km就是宇宙空间了。观测证明，大气在垂直方向上的温度、物质组成与物理性质有显著的差异。根据大气温度垂直分布的特点，大气结构可分为五层，见图3-1。图3-1大气圈层状结构1．对流层对流层是地球大气圈中最下部的一层，底界是地面。对流层内具有强烈的空气对流作用，强度因纬度而异。一般对流作用在低纬度较强、高纬度较弱，所以对流层的厚度从赤道向两极减小，在低纬度地区为17～18km，高纬度地区为8～9km，其平均厚度约为12km。对流层的上界称为“对流层顶”，是厚约几百米到1～2km的过渡层。对流层相对大气层总厚度而言很薄，但其空气质量却占整个大气质量的3/4。由于对流层不能直接从太阳光得到热能，只能从地面反射得到热能，因而该层大气温度随高度升高而降低。平均高度每升高100m约降低0.65℃。对流层中存在着极其复杂的气象条件，地面水蒸气、尘埃和微生物等进入此层，将形成雨、雪、雾、霜、露、云、扬尘等一系列现象。另外，人类活动排放的污染物主要聚集在对流层中，大气污染也主要发生在这一层。因此，对流层与人类关系最密切，其状况对人类健康和生态系统影响最大，特别是靠近地面的1～2km范围内。2．平流层对流层之上是平流层。这一层空气比较干燥，几乎没有水汽和尘埃，性质非常稳定，不存在雨、雪等大气现象，是现代超音速飞机飞行的理想场所。平流层高度约50～55km，厚度约为38km。平流层的温度先是随高度增加变化很小，到30～35km温度约为－55℃左右，再向上温度则随高度的上升而增加，到平流层顶升至－3℃以上。引起这一层空气温度随高度升高而上升的主要原因，是由于该层中臭氧能够强烈吸收来自太阳的紫外线，分解成分子氧和原子氧，这些分子氧和原子氧又能很快地重新结合生成臭氧，释放出大量的热能。这样，阳光自上射入加热，所以高度愈高，气温就愈高。3．中间层由平流层顶至85km高处范围内的大气称为中间层，其厚度约35km。由于该层中没有臭氧这一类可直接吸收太阳辐射能量的组分，因此其温度垂直分布的特点是气温随高度的增加而迅速降低，中间层顶温度可降到－83℃左右，而中间层底部由于接受了平流层传递的热量，因而温度最高。这种温度分布上低下高的特点，使得中间层空气再次出现较强的垂直对流运动。4．热成层(电离层)热成层位于85～800km的高度之间。这一层由于太阳光线和宇宙射线的作用，该层空气的分子大部分都发生了电离，带电粒子的密度较高，故此层又称电离层。由于电离后的原子氧强烈地吸收太阳紫外线，使温度迅速上升，因此，随着高度增加，该层温度又急剧上升。电离层能将电磁波反射回地球，对全球的无线电通讯具有重要意义。5．散逸层散逸层是大气圈的最外层，也称为外层大气，其高度在800km以上，厚度为15000～24000km，实际上这是相当厚的过渡层。由于该层大气直接吸收太阳紫外线的热量，所以该层气温随高度增加而升高，该层大气极为稀薄，气温高，分子运动速度快，以致一个高速运动的气体质点克服地球引力的作用而逃逸到宇宙空间去，就很难再有机会被上层的气体质点碰撞回来，所以称其为散逸层。二、大气的组成大气是多种气体的混合物，除去水汽和杂质外的空气称为干洁空气。它的主要成分有：氮（占78.09％；氧（占20.95％）；氩（占0.93％），三者共计约占空气总量的99.97％，其它各种气体含量合计不...
