8-8 当前大气污染现状与特征在线视频

各位同学大家好

我们来讲本章的第二部分

当前大气污染的现状与特征

那么我们都知道

我们中国的大气污染问题是在2011年

美国大使馆在三元桥来监测

并公布实时发布pm2.5质量浓度的时候

公布了以后

在我们国内引起了轩然大波

老百姓对这个事情开始非常关注

这两个图片分别反映了空气质量为优

以及空气质量为中度污染的时候

它的人类肉眼的直观认识

那么这两张图片是当时实时的卫星观察到的

地面地球表面烟雨的一个情况

我们能看到人类的肉眼和卫星看到的烟雨

人类肉眼看到了非常浑浊的空气

和卫星看到的非常浑浊的空气是非常一致的

那么当前中国的大气污染备受国际

和国内的关注

尤其是以北京为核心的北方地区的大气污染

受到国内的关注

那么中国大气污染如果跟我们上节课就讲到的

中国的大气污染是一种什么类型

是有中国特色的大气复合污染

那么正如上一节课讲到的

中国的是在没有治理好煤烟型的情况下

光化学的这种污染又突出

那么这两种污染叠在一起

就形成了我们目前有中国特色的大气复合污染

它的来源复杂

那么它的形成机理就必然复杂

它在大气当中的化学转化过程必然复杂

那么中国的大气污染的成因必然是复杂的

那么它主要的排放源是什么

也很明显

它一是燃煤

二是机动车尾气的污染

我们都通常来讲

燃煤的主要的排放的污染物是什么

是二氧化硫

比如说燃煤和二氧化硫是紧密相关的

那么第二个机动车尾气的污染

那么它主要的污染物什么呢

是二氧化碳和一氧化氮

我们合称为氮化物

也就是说它们是紧密相关的

也就是说我们中国目前的大气污染

我们叫有中国特色的大气复合污染

那么它主要的气态辐射符合污染物

就是什么

二氧化硫和氮化物

那么我们再来系统地看一下

我们中国有特色的大气复合污染

它的污染物有哪些

我们把它分为两类

第一类气态污染物

气态污染物主要是由二氧化硫由于燃煤引起的

以及机动车引起的一氧化碳二氧化氮

我们合称为氮化物

另外还有我们的光化学污染是生成物臭氧

以及其他的二氧化碳一氧化碳

挥发性有机物硫酸性气体

消散性气体

当然还有我们动植物的粪便

排放的氨气

当然还有我们动物养殖业排放出来的什么呢

氨气

另外还有光化学污染的

其他的一些二次转化物质

你比如说我们最常说的PaNs

这是第一类气态污染物

那么我们还有第二类就是大气复合污染当中的

第二类污染物

我们定义它叫什么

是一种颗粒态的污染物

而颗粒态的污染物它的主要的化学成分是什么

大部分都是由于气态污染物化学转化而来的

你比如说我们前面讲到的气态污染物二氧化硫

它经过复杂的化学反应

在大气当中它会转成什么

转化成硫酸盐

硫酸盐

那么它们是对应着的

那么另外氮化物经过复杂的化学反应转化成

什么

它会转化成硝酸盐

依次类推

那么氨气会转化成什么

氨盐

那么另外的一些挥发有机物它会转化成什么

颗粒态有机物

就是说有机碳

那么也就是说我们大气中的目前来讲

我们中国的大气复合污染

主要的污染物我分两种

一个气态污染物

再一个就是颗粒态污染物

那么气态污染物主要有这么几类物质

而颗粒态污染物主要有如下几类物质

那么在这种大气复合污染的情况下

它对我们的影响必然要比单一的

这种污染类型的影响来的要复杂

影响到后果要可能会严重一些

那么我们来细分一下

我们目前中国的大气复合污染

它在哪些方面会对我们的人类的生产生活

我们的生活健康造成影响

第一个方面就是我们在七八十年代

我们中国比较关心的是酸雨的问题

这也是我们中国改革开放以来

由于工业化的快速发展

引起的比较早的一个什么

大气环境问题

就是酸雨

第二个

大气复合污染的影响

是什么

是光化学烟雾

目前我们机动车保有量在不断的提高

保有量在不断的增加

那么我们大气带来一个复杂的

一个大气污染现象

叫光化学烟雾

那么第三个方面也就是说由于我们大气的污染

你比如说我们地球的表面覆盖了整整的一层

很厚很厚的这种颗粒物

那么太阳到达地球表面的太阳辐射

就会显着的减少

那么这主要是由于这些我们人类排放出来的

这些大气污染物颗粒物主要是颗粒态的污染物

那么它会散射和吸收太阳的可见光

那么会造成太阳辐射

很少能够到达地球表面

也就是说能使得太阳的辐射到达地球表面的

能量有所减弱

直接影响我们农作物的产量

这个是影响是非常显着的

第四个方面

大气复合污染能够显著的降低我们的能见度

我们都知道大气的能见度对我们的交通

包括我们的驾驶机动车

我们的飞行

安全都是有很显著影响的

那么能见度当高浓度的污染物存在时

能够显著的降低能见度

从而影响我们的交通安全

那么第五个方面

就是我们大气污染还会

形成一个很重要的现象

就是什么呢

造成气候的变化

气候变化我们都知道它分两方面

一是温度的变化

再一个降水量的变化

我们主要是来讲降水量的变化

那么降水量有什么影响

大气污染会使得我们的颗粒物

也就是会使得我们旱的地方更加干旱

容易降水的地方

涝的地方

更容易降水

我们总结了一个词叫什么

能够使得什么

干旱的地方更加干旱

洪涝的地方更加洪涝

那么也就使得我们的气候变迁变化显着

也就是说这种极端气候的事件就会频发

那么也就是说极端的气候事件就会频发高发

最后一点

我们大气的污染

对我们人体健康

你比如说尤其是老人和小孩的肺的

和心脑血管的这些疾病影响还是非常深远

那么这里边大气污染当中有一个重要的词

就是我们这一级章的题目就是雾霾这个词

那么我们首先讲第一个词什么叫霾

霾是有气象学定义的

它定义是当大气能见度小于十公里

而且相对湿度小于百分之80的时候的

一种大气污染现象叫霾

那么这幅图横坐标是大于

当中pm2.5的质量浓度

纵坐标是大气的能见度

大家可以看到

随着颗粒物的浓度的增加

大气能见度成米指数迅速衰减

那么它和湿度又有什么关系呢

我们把它弄成理想化的模型

也就是说我们在不同的思路下看大气能见度和

pm2.5的响应关系

就会发现

随着湿度的逐渐增加

能见度对pm2.5浓度的响应是越来越快

也就是说在同等的pm2.5质量浓度下

高的相对湿度会产生低浓见度事件

这就是颗粒物和能见度米指数对应关系

那么有一个第三方的一个影响

就是相对思路对它的影响

相对湿度会恶化

能见度

那么我们来看一下

这是一位摄影爱好者在每天的同一个时间对着

同一个方向拍摄的

北京的天空

我们可以形象的称之为北京的天空色卡

大家可以看一看这幅图排列上有什么规律

大家是不是能看到我们在一个污染大气的污染

形成过程当中

大概是有一个周期性的规律

也就是说从我们的蓝天到我们的重污染

它是一个什么

是一个逐渐演化演变的过程

这和我们平时的生活是一致的

也就是说当来了大风或者有降雨的过程之后

我们的天是蓝的

过了两三天

我们的天空的颜色开始变的发灰

那么再过个一两天

我们天空可能就是什么

发黄

灰黄灰黄的颜色

但是我们期待着下一次的风和下一次的雨

那么天又重新回到了蓝天

也就是说我们的大气它是有周期性的

那么这个周期性是为什么

是因为大气围绕着地球

地球在自转

大气围绕着地球在转

那么它基本上以七天为周期

七天是一个天气变化过程

所以我们的天气动力学大概是七天一个周期

我们大气污染它的演变交替基本上也是以七天

为一个周期

那么我们生活当中经常遇到一个词就是雾霾

那么霾雾霾和雾到底有什么联系和区别呢

这幅图就给我们指出了雾雾霾和霾的关系

那么我们首先来讲一个自然现象

雾它是由气象学定义的

它是指的当空气的湿度大于百分之95

水平能见度小于一公里时的一种自然现象

我们叫雾

那么它的颜色是用乳白色

那么它的主要成分是水分

那么它的空气动力学粒径一般是大于十个微米

那么我们再来看什么叫霾

根据我们刚才讲的

霾的定义是能见度小于十公里

那么相对湿度且

相对湿度小于百分之80的一种自然现象

污染现象叫霾

那么当它们两个在一个中间过程的时候

也就是说我们叫什么叫雾霾

什么叫中间

就是说当它的湿度在大于百分之等于80

小于等于95的时候且

能见度小于十公里的时候

我们这种混合体叫什么

叫雾霾

这就是埋或者叫干霾

雾

雾霾的一种定义联系

那么我们再来看它们的区别是什么

刚才我们讲到五主要的化学成分是水

但是霾的主要成分什么呢

主要是我们刚才说的硫酸盐

硝酸盐和有机碳

那么由于雾霾是两者的混合体

所以说雾霾它的基本的内容就和霾

有着高度的一致

当然这里边也会含有一定的水分

那么正因为它的化学物质的决定了它的一些

其他的一些特征

你比如说在我们人的生活当中

雾的它是有边界是很清晰的

你比如说北京有雾

天津不一定有雾

对吧

那么而且当太阳升起的时候

雾它就会自然的由于太阳的蒸发作用

热量升高

它就会自然的消散

那么它经常发生的时间一般是低温的状态

你比如说是夜间或者凌晨

但是雾霾就不存在这种这样的现象

那么它一般没有明显的边界

那么它和太阳的升起温度的升高

没有必然的联系

这就是雾和雾霾的一些联系和区别

当然雾和雾霾的一些联系和区别还有很多

希望同学们可以多思考

多观察多总结

那么我们再讲另外一个部分

当前我们中国大气污染的另外一个显著特征

是什么呢

中国也就是说一边是pm2.5的重污染

也就说颗粒物污染是非常重

另外我们还有最近这几年

尤其是2016年到现在

我们另外一个重要的一个特征

就是我们臭氧全国臭氧的污染在逐渐显现

这两幅图是告诉我们

pm2.5在全国的分布

尤其在中国的中东部地区

它的浓度非常高

但是同时在中东部地区

它的臭氧浓度也比较高

也就是说我们呈现出了颗粒物高

以及气态污染物臭氧高的什么

双高现象

这就是我们说的中国目前2.5污染非常严重

那么光化学污染也依然非常严重的一个现象

另外刚才从污染物质上来讲

我们再从空间上来讲

目前中国的东部的污染有着一体化发展的趋势

而且在污染物质物质上呈现出符合污染的特征

总结一句话

中国正面临着世界上最复杂的大气复合污染

那么我们来再讲另外一个概念

就是说中国大气复合污染

它这里边主要的物质是什么

我们关心的核心物质就是我们说的pm2.5

这个词可能大家都非常的熟悉

那么pm2.5它有没有

其他的兄弟姐妹我们来看

第一他老大哥

什么叫总悬浮颗粒物

那么另外一个定义叫可吸入颗粒物

也应该说它可以通过人的呼吸

能够进入人的鼻腔人的呼吸气管

最后能进入人的肺部

那么它叫什么

叫可吸入颗粒物

我们叫pm10

细颗粒物

那么细颗粒物它的定义是什么

它的空气动力学粒径小于等于2.5微米的

所有的粒子群

我们叫细颗粒物

那么还有一个概念叫亚微米

细颗粒物

就是它的空气动力学粒径小于等于1微米的

所有的颗粒物叫亚微米颗粒物

就一个概念

叫超细粒子

它是指的空气动力学粒径小于等于50纳米

所有的粒子群

我们用一个图画来形象地讲一下

这些颗粒物它的粒径的定义

我们首先来讲

第一个概念

什么是pm2.5的它的粒径

pm2.5

它是指的我们的横坐标

是颗粒物的粒径

那么所谓的pm2.5是指的

它的粒径从零一直到2.5微米

所有的颗粒物的几何体

我们叫什么呢

叫pm2.5

也就是说pm2.5

它是一个集合概念

以此类推

什么叫pm10

它是指的粒径

从零到粒径十微米的所有的粒子群

我们叫pm10

那么我们再来看一下

我们pm2.5的它的来源与形成过程是什么

又是大气当中pm2.5的复杂的过程

转化过程大概是一个什么概念

用这幅图来给大家展现一下

那么我们人类生活当中最常见的一些生活方式

你比如说工厂企业

机动车

我们的取火做饭

另外我们的农业的生产

以及我们的植被

另外一切燃烧过程

那么它都会排放出一些比较常见的物质

你比如说一氧化氮

二氧化氮

由于燃煤还会产生二氧化硫

我们农业蓄禽排放出来的氨气

另外我们由于企业还会排放出另外一类物质

机动车排放的另外一类物质是挥发性有机物

VOC这个基本上是我们常见的气态污染物

一氧化氮

二氧化氮

氨气

挥发有机物VOC那么我们来看一看

每类物质的在大气当中的化学转化过程

一氧化氮

二氧化氮

在太阳光照的情况下

在他的另外一个

重要的物质挥发有机物

同样在光的情况下

它会形成什么一些二次含氧量非常高的一些

自由基

这些自由基就会去氧化氧化氮

形成二氧化碳

二氧化碳它也会在光热的情况下

释放一个氧原子

重新形成

过氧自由基

也就是说它是一个什么

滚动式的链式反应

最后生成一个比较常见的污染物就是臭氧

光化学烟雾的一个四中五臭氧

另外二氧化硫在大气当中又会转化成

硫酸性气体

那么硫气体酸性气体和大气当中的

唯一的碱性气体氨气

它们会合成

生成什么

硫酸铵

那么同样的挥发有机物在这种复杂的链式反应

过程当中

又会转化成这种二次有机颗粒物

那么二次有机颗粒物和二转化出来的

二次无机颗粒物

就形成了我们pm2.5的主要成分

可以基本定性的告诉大家

pm2.5当中的来源基本上

一次来源占到百分之50

二是转化来源

占到百分之50

本节的内容给大家讲述了

我们中国目前大气污染的现状

也就是说我们整体上呈现了从污染物来讲

呈现一个来源复杂

主要来自于机动车和来自于燃煤的

大气复合污染状态

第二个特征就是我们大气污染呈现出在中国

中东部地区

呈现出一体化的特征

本节还给大家讲述了霾的定义以及与物的

联系和区别

讲述了pm2.5的概念

另外讲述了pm2.5在大气当中的

化学转化过程

本节内容讲述完毕

谢谢大家