第二章大氣環境化學Ch2EnvironmentalchemistryinAtmosphere第二章FigureMajorregionsoftheatmosphere(nottoscale)..............EarthSealevelStratosphereN2,O2H2O,CO2

TroposphereMesosphereThermosphereO310-16km50km85km500km15℃-56℃-2℃-92℃1200℃O3+hv(220nm-330nm)→O2+OO2+,NO+IncomingSolarradiation[O]>>[O2]O2+,O+,NO+1200km,[O]=[O2]Highenergyultraviolet:λ<100nm,Penetrationto～200kmInfrared,visible,andultraviolet:λ>330nm,penetrationtoEearth’ssurfaceUltraviolet:λ200-330nm,penetrationto～50km

FigureMajorregionsofthe內容提要大氣中主要污染物及其遷移轉化大氣的結構光化學基礎重要的大氣污染化學問題及其形成機制內容提要大氣中主要污染物及其遷移轉化要求了解：大氣中的主要污染物，大氣的結構，三大全球性環境問題。掌握：

污染物發生的轉化過程，特別是重要污染物參與光化學煙霧和硫酸煙霧的形成過程和機理。

要求了解：第一節大氣中污染物的遷移一、大氣的組成1.清潔大氣其他氣體（CH4、SO2、NH3、CO、O3）<0.01%、水（正常范圍1-3%）

大氣（干空氣）的正常組成第一節大氣中污染物的遷移一、大氣的組成大氣（干空氣）的2.大氣污染物人類活動及自然界都不斷向大氣排放各種各樣的物質，這些物質在大氣中存在一定的時間。當某種物質的含量超過了正常水平而對人類和生態環境產生不良影響時，就構成了

大氣污染物。2.大氣污染物種類:（筆記）物理狀態：氣態、顆粒；形成過程：一次、二次；化學組成：SNCX種類:（筆記）

含硫化合物：H2S、SO2、SO3、H2SO4、SO32-、SO42-、有機硫化物等

來源：火山噴發：H2S、SO2等土壤厭氧微生物與植物釋放：H2S、(SO2)陸地上降雨：SO2、SO42-風吹起的海鹽：SO42-

人為活動：含硫燃料的燃燒。來源：火山噴發：H2S、SO2等含氮化合物

NO、NO2、N2O5、NH3、NO3-、NO2-、NH4+來源：光化學反應、閃電、微生物固化、火山爆發、森林失火

人為污染：燃料燃燒、氮肥、炸藥、染料含氮化合物

含碳化合物：CO、CO2、CHx、含氧烴等來源：海洋中生物作用、植物葉綠素的分解、森林中CO2的放出,人為活動：含碳燃料燃燒不完全（CO）、CO2含碳化合物：含鹵素化合物：有機的鹵代烴和無機的氯化物和氟化物，其中前者對環境影響最為嚴重。如:氟氯烴類,破壞臭氧層。

氟利昂（Freon的音譯): 指含碳、氟、在許多情況下還含有其他鹵素（特別是氯）和氫的一類脂肪族有機化合物。是無色、無味、不可燃、無腐蝕性、低毒性的氣體或液體。CFCl3(氟里昂-11)CF2Cl2(氟里昂-12)含鹵素化合物：哈龍（Halon的音譯）：它屬于一類稱為鹵（氟和溴）代烷的化學品，主要用于滅火藥劑。它通過破壞燃燒或爆炸的復雜的化學鏈式反應來達到滅火的目的。消防行業廣泛使用的哈龍滅火劑是損耗臭氧的物質。污染物在大氣中是如何分布的？哈龍（Halon的音譯）：圖2-1大氣溫度的垂直分布圖2-2大氣密度的垂直分布熱層中間層頂中間層平流層頂對流層頂平流層對流層100806040200160200240280T(K)Z(km)0.8020481216Z(km)00.20.40.61.0ρ0/

ρ0s

二、大氣的溫度層結圖2-1大氣溫度的垂直分布圖2-2大氣密度的垂直分布熱層

對流層(troposphere)

（0km-17km）空氣具有強烈的對流（垂直），污染物排放直接進入對流層，集中了大氣中90.9%天氣現象。

對流層(troposphere)（0斗笠云斗笠云旗云旗云環狀云環狀云龍卷風1龍卷龍卷風1龍龍卷風2龍卷龍卷風2龍雨雨露露閃電閃電冰雹，北京，20050531冰雹，北京，20050531冰冰雪雪霧霧霧淞霧淞北極的海市蜃樓前方的山是假的北極的海市蜃樓前方的山是假的虹虹垂直對流1垂直對流垂直對流1垂直對流垂直對流2垂直對流垂直對流2垂直對流極光2極光極光2極光太湖日出太湖日出黃山日落黃山日落20世紀90年代末我國酸雨區域分布20世紀90年代末我國酸雨區域分布CO2,CH4,N2O,HFCs,FCs,SF6等6種主要溫室氣體，其中CO2含量最高，壽命長，對溫室效應影響最大！溫室效應（Greenhouseeffect）CO2,CH4,N2O,HFCs,FCs,SF6光化學煙霧日變化曲線光化學煙霧

平流層（stratosphere）

17-55km氣體狀態穩定，垂直對流很小，大氣透明度高。

臭氧層存在于對流層上面的平流層中，距地面0-50Km，臭氧層吸收99%以上來自太陽的紫外輻射，從而保護地球生物不受其傷害，維持地球的生態平衡。

平流層（stratosphere）17-55南極臭氧空洞(根據NASA衛星數據)臭氧層破壞：氮氧化物和氯氟烴類與臭氧發生化學反應。南極臭氧空洞(根據NASA衛星數據)臭氧層破壞：氮氧化物

中間層（mesosphere）55-85Km氣溫下降達-95℃，垂直運動劇烈，發生光化學反應。

熱層（thermsphere）500Km空氣密度很小，溫度升高到1200℃該層又叫電離層。中間層（mesosphere）55-85Km圖2-1大氣溫度的垂直分布圖2-2大氣密度的垂直分布熱層中間層頂中間層平流層頂對流層頂平流層對流層100806040200160200240280T(K)Z(km)0.8020481216Z(km)00.20.40.61.0ρ0/

ρ0s

二、大氣的溫度層結圖2-1大氣溫度的垂直分布圖2-2大氣密度的垂直分布熱層Figure2-3.Majorregionsoftheatmosphere(nottoscale)..............EarthSealevelStratosphereN2,O2H2O,CO2

TroposphereMesosphereThermosphereO310-16km50km85km500km15℃-56℃-2℃-92℃1200℃O3+hv(220nm-330nm)→O2+OO2+,NO+IncomingSolarradiation[O]>>[O2]O2+,O+,NO+1200km,[O]=[O2]Highenergyultraviolet:λ<100nm,Penetrationto～200kmInfrared,visible,andultraviolet:λ>330nm,penetrationtoEearth’ssurfaceUltraviolet:λ200-330nm,penetrationto～50km

Figure2-3.Majorregionsoft1.

風和大氣湍流的影響風—使污染物向下風向擴散湍流—使污染物向各風向擴散2.濃度梯度—使污染物發生質量擴散3.天氣形勢和地理地勢的影響三.影響大氣污染物遷移的因素（筆記）1.風和大氣湍流的影響三.影響大氣污染物遷移的因素（筆第二節大氣中污染物的轉化

污染物的遷移過程只是污染物在大氣中的空間分布發生了變化，而它們的化學組成不變。

污染物的轉化是污染物在大氣中經過化學反應，如光解、氧化還原、酸堿中和以及聚合等反應，轉化為無毒化合物，從而除去了污染；或者轉化成為毒性更大的二次污染物，加重了污染。

第二節大氣中污染物的轉化污染物的遷移過程一、自由基化學基礎（筆記）

自由基是指由于共價鍵均裂而生成的帶有未成對電子的碎片。

HO.、HO2.、RO.

、RO2.和RC（O）O2.等

一、自由基化學基礎（筆記）自由基的產生方法熱裂解、光解、氧化還原、電解和誘導分解法。

大氣化學中，有機化合物的光解最重要。許多物質在波長適當的紫外線或可見光的照射下，生成自由基。

自由基的產生方法凡是有自由基生成或由其誘發的反應叫自由基反應。分類：

單分子自由基反應自由基—分子相互作用自由基—自由基相互作用大氣環境化學1-9-8課件

自由基的半衰期可以是幾分鐘或更長時間。自由基參加反應，每次反應的產物之一是自由基，最后通過另一個自由基反應使鏈終止，如：

自由基的半衰期可以是幾分鐘或更長時間。自由基反應在分子的哪一部分發生是由能量所決定的，一般總是發生在鍵能最低的化學鍵處。自由基反應在分子的哪一部分發生是由能量所決定的，如：烷基過氧化物R-O-O-R，，分子的薄弱環節是O-O單鍵（114.3kJ.mol-1），而烷基中的C-C鍵（344kJ.mol-1）和C-H鍵(415kJ.mol-1)的鍵能都較高，因而在O-O斷裂產生，產生兩種烷氧自由基（RO和R'O）。如：烷基過氧化物R-O-O-R，，二、光化學反應1.光化學反應基礎（1）光化學反應過程分子、原子、自由基或離子吸收光子而發生的化學反應稱光化學反應，大氣光化學反應分為兩個過程：

初級過程次級過程

二、光化學反應

初級過程：化學物種吸收光量子形成激發態物種，其基本步驟為：分子接受光能后可能產生三種能量躍遷：電子的（UV-vis），振動的(IR)，轉動的(NMR)，只有電子躍遷才能產生激發態物種。初級過程：化學物種吸收光量子形成激發態物種能發生如下反應：1）輻射躍遷，通過輻射磷光或熒光失活

2）碰撞失活，為無輻射躍遷

以上兩種是光物理過程

激發態物種能發生如下反應：

3）光離解，生成新物質

4）與其它分子反應生成新物種

這兩種過程為光化學過程3）光離解，生成新物質

次級過程

初級過程中反應物與生成物之間進一步發生的反應，如大氣中HCl的光化學反應過程：

（初級過程）

（次級過程）次級過程（2）大氣光化學反應的規律

當激發態分子的能量足夠使分子內的化學鍵斷裂，即光子的能量大于化學鍵時才能引起光離解反應。

其次，為使分子產生有效的光化學反應，光還必須被所作用的分子吸收，即分子對某特定波長的光要有特征吸收光譜，才能產生光化學反應。（2）大氣光化學反應的規律當激發態分子的

光被分子吸收的過程是單光子過程，由于電子激發態分子的壽命<10-8s，在如此短的時間內，輻射強度比較弱的情況下，只可能單光子過程，再吸收第二個光子的幾率很小。光被分子吸收的過程是單光子過程，（3）光量子能量與化學鍵之間的關系

光量子能量

c—光速2.9979×1010cm/s，λ—光量子波長，h—普朗克常數，6.626×10-34J·S/光量子若一個分子吸收一個光量子，1mol分子吸收的總能量：

（N0—6.022×1023）

（3）光量子能量與化學鍵之間的關系光量子能量若λ=400nm，E=299.1kJ/molλ=700nm，E=170.9kJ/mol通?；瘜W鍵的能量大于170.9kJ/mol，所以波長大于700nm的光一般就不能引起光化學離解。若λ=400nm，E=299.1kJ/mo2．大氣中重要吸光物質的光離解

大氣中的某些組成或污染物可吸收不同波長的光(1)O2、N2的光離解

氧分子的鍵能為493.8kJ/mol，的紫外光可以引起氧的光解。

2．大氣中重要吸光物質的光離解大氣中的某些組成

N2鍵能較大，為939.4kJ/mol，對應的光波長為127nm，因此，N2的光離解限于臭氧層以上。

(2)O3的光離解

在平流層中，O2光解產生的O可與O2發生如下反應:

這一反應是平流層中O3的來源，也是消除O的主要過程。它不僅吸收了來自太陽的紫外光而保護了地面的生物，同時也是上層大氣能量的一個儲庫。

(2)O3的光離解在平流層中，O2光解產生的O可O3的光解反應：

O3的離解能很低，鍵能為101.2kJ/mol，相對應的光吸收波長為1180nm，因此在紫外光和可見光范圍內均有吸收,主要吸收來自波長小于290nm的紫外光。

O3的光解反應：（3）NO2的光離解

NO2的鍵能為300.5kJ/mol，在大氣中活潑，易參加許多光化學反應，是城市大氣中重要的吸光物質，在低層大氣中可以吸收全部來自太陽的紫外光和部分可見光，在290-400nm范圍內有連續光譜，在對流層大氣中具有實際意義。

（3）NO2的光離解NO2的鍵能為300.5kJ/據稱是大氣中唯一已知O3的人為來源據稱是大氣中唯一已知O3的人為來源(4)HNO2、HNO3的光解亞硝酸HO-NO間鍵能為201.1kJ/mol，H-ONO間鍵能為324.0kJ/mol，HNO2對200-400nm的光有吸收：（初級過程）（初級過程）

(4)HNO2、HNO3的光解亞硝酸HO-NO

（次級過程）

由于HNO2可以吸收300nm以上的光而離解，因而認為HNO2的光解是大氣中HO.的重要來源之一。

HNO3的HO-NO2間鍵能為199.4kJ/mol,對120-335nm的輻射有不同的吸收，其光解機理是：

(有CO存在時）

產生過氧自由基和過氧化氫

HNO3的HO-NO2間鍵能為199.4kJ(5)SO2對光的吸收

SO2的鍵能為545.1kJ/mol，吸收光譜中呈現三條吸收帶，鍵能大，240-400nm的光不能使其離解，只能生成激發態：

SO2*在污染大氣中可參與許多光化學反應。

(5)SO2對光的吸收SO2的鍵能為5(6)甲醛的光離解

HCHO中H-CHO的鍵能為356.5kJ/mol，它對240–360nm范圍內的光有吸收，吸光后的光解反應為：

初級過程

(6)甲醛的光離解HCHO中H-CHO的鍵能對流層中由于有O2的存在，可進一步反應：醛類光解是過氧自由基的主要來源次級過程對流層中由于有O2的存在，可進一步反應：次級過程（7）鹵代烴的光解

鹵代甲烷的光解最有代表性，對大氣污染的化學作用最大，CH3X光解的初級過程如下：1）鹵代甲烷在近紫外光的照射下離解：

（7）鹵代烴的光解

鹵代甲烷的光解最有代表性，對大2)如果有一種以上的鹵素，則斷裂的是最弱的鍵。CH3-F>CH3-H>CH3-Cl>CH3-Br>CH3-I3)CFCl3(氟里昂-11)CF2Cl2(氟里昂-12)的光解：

三個鍵都斷裂不可能2)如果有一種以上的鹵素，則斷裂的是

思考與習題1.影響大氣污染物的遷移的因素？2.大氣中有哪些重要吸光物質？其吸光特征是什么？思考與習題1.影響大氣污染物的遷移的因素？第二章大氣環境化學Ch2EnvironmentalchemistryinAtmosphere第二章FigureMajorregionsoftheatmosphere(nottoscale)..............EarthSealevelStratosphereN2,O2H2O,CO2

TroposphereMesosphereThermosphereO310-16km50km85km500km15℃-56℃-2℃-92℃1200℃O3+hv(220nm-330nm)→O2+OO2+,NO+IncomingSolarradiation[O]>>[O2]O2+,O+,NO+1200km,[O]=[O2]Highenergyultraviolet:λ<100nm,Penetrationto～200kmInfrared,visible,andultraviolet:λ>330nm,penetrationtoEearth’ssurfaceUltraviolet:λ200-330nm,penetrationto～50km

FigureMajorregionsofthe內容提要大氣中主要污染物及其遷移轉化大氣的結構光化學基礎重要的大氣污染化學問題及其形成機制內容提要大氣中主要污染物及其遷移轉化要求了解：大氣中的主要污染物，大氣的結構，三大全球性環境問題。掌握：

污染物發生的轉化過程，特別是重要污染物參與光化學煙霧和硫酸煙霧的形成過程和機理。

要求了解：第一節大氣中污染物的遷移一、大氣的組成1.清潔大氣其他氣體（CH4、SO2、NH3、CO、O3）<0.01%、水（正常范圍1-3%）

大氣（干空氣）的正常組成第一節大氣中污染物的遷移一、大氣的組成大氣（干空氣）的2.大氣污染物人類活動及自然界都不斷向大氣排放各種各樣的物質，這些物質在大氣中存在一定的時間。當某種物質的含量超過了正常水平而對人類和生態環境產生不良影響時，就構成了

大氣污染物。2.大氣污染物種類:（筆記）物理狀態：氣態、顆粒；形成過程：一次、二次；化學組成：SNCX種類:（筆記）

含硫化合物：H2S、SO2、SO3、H2SO4、SO32-、SO42-、有機硫化物等

來源：火山噴發：H2S、SO2等土壤厭氧微生物與植物釋放：H2S、(SO2)陸地上降雨：SO2、SO42-風吹起的海鹽：SO42-

人為活動：含硫燃料的燃燒。來源：火山噴發：H2S、SO2等含氮化合物

NO、NO2、N2O5、NH3、NO3-、NO2-、NH4+來源：光化學反應、閃電、微生物固化、火山爆發、森林失火

人為污染：燃料燃燒、氮肥、炸藥、染料含氮化合物

含碳化合物：CO、CO2、CHx、含氧烴等來源：海洋中生物作用、植物葉綠素的分解、森林中CO2的放出,人為活動：含碳燃料燃燒不完全（CO）、CO2含碳化合物：含鹵素化合物：有機的鹵代烴和無機的氯化物和氟化物，其中前者對環境影響最為嚴重。如:氟氯烴類,破壞臭氧層。

氟利昂（Freon的音譯): 指含碳、氟、在許多情況下還含有其他鹵素（特別是氯）和氫的一類脂肪族有機化合物。是無色、無味、不可燃、無腐蝕性、低毒性的氣體或液體。CFCl3(氟里昂-11)CF2Cl2(氟里昂-12)含鹵素化合物：哈龍（Halon的音譯）：它屬于一類稱為鹵（氟和溴）代烷的化學品，主要用于滅火藥劑。它通過破壞燃燒或爆炸的復雜的化學鏈式反應來達到滅火的目的。消防行業廣泛使用的哈龍滅火劑是損耗臭氧的物質。污染物在大氣中是如何分布的？哈龍（Halon的音譯）：圖2-1大氣溫度的垂直分布圖2-2大氣密度的垂直分布熱層中間層頂中間層平流層頂對流層頂平流層對流層100806040200160200240280T(K)Z(km)0.8020481216Z(km)00.20.40.61.0ρ0/

ρ0s

二、大氣的溫度層結圖2-1大氣溫度的垂直分布圖2-2大氣密度的垂直分布熱層

對流層(troposphere)

（0km-17km）空氣具有強烈的對流（垂直），污染物排放直接進入對流層，集中了大氣中90.9%天氣現象。

對流層(troposphere)（0斗笠云斗笠云旗云旗云環狀云環狀云龍卷風1龍卷龍卷風1龍龍卷風2龍卷龍卷風2龍雨雨露露閃電閃電冰雹，北京，20050531冰雹，北京，20050531冰冰雪雪霧霧霧淞霧淞北極的海市蜃樓前方的山是假的北極的海市蜃樓前方的山是假的虹虹垂直對流1垂直對流垂直對流1垂直對流垂直對流2垂直對流垂直對流2垂直對流極光2極光極光2極光太湖日出太湖日出黃山日落黃山日落20世紀90年代末我國酸雨區域分布20世紀90年代末我國酸雨區域分布CO2,CH4,N2O,HFCs,FCs,SF6等6種主要溫室氣體，其中CO2含量最高，壽命長，對溫室效應影響最大！溫室效應（Greenhouseeffect）CO2,CH4,N2O,HFCs,FCs,SF6光化學煙霧日變化曲線光化學煙霧

平流層（stratosphere）

17-55km氣體狀態穩定，垂直對流很小，大氣透明度高。

臭氧層存在于對流層上面的平流層中，距地面0-50Km，臭氧層吸收99%以上來自太陽的紫外輻射，從而保護地球生物不受其傷害，維持地球的生態平衡。

平流層（stratosphere）17-55南極臭氧空洞(根據NASA衛星數據)臭氧層破壞：氮氧化物和氯氟烴類與臭氧發生化學反應。南極臭氧空洞(根據NASA衛星數據)臭氧層破壞：氮氧化物

中間層（mesosphere）55-85Km氣溫下降達-95℃，垂直運動劇烈，發生光化學反應。

熱層（thermsphere）500Km空氣密度很小，溫度升高到1200℃該層又叫電離層。中間層（mesosphere）55-85Km圖2-1大氣溫度的垂直分布圖2-2大氣密度的垂直分布熱層中間層頂中間層平流層頂對流層頂平流層對流層100806040200160200240280T(K)Z(km)0.8020481216Z(km)00.20.40.61.0ρ0/

ρ0s

二、大氣的溫度層結圖2-1大氣溫度的垂直分布圖2-2大氣密度的垂直分布熱層Figure2-3.Majorregionsoftheatmosphere(nottoscale)..............EarthSealevelStratosphereN2,O2H2O,CO2

TroposphereMesosphereThermosphereO310-16km50km85km500km15℃-56℃-2℃-92℃1200℃O3+hv(220nm-330nm)→O2+OO2+,NO+IncomingSolarradiation[O]>>[O2]O2+,O+,NO+1200km,[O]=[O2]Highenergyultraviolet:λ<100nm,Penetrationto～200kmInfrared,visible,andultraviolet:λ>330nm,penetrationtoEearth’ssurfaceUltraviolet:λ200-330nm,penetrationto～50km

Figure2-3.Majorregionsoft1.

風和大氣湍流的影響風—使污染物向下風向擴散湍流—使污染物向各風向擴散2.濃度梯度—使污染物發生質量擴散3.天氣形勢和地理地勢的影響三.影響大氣污染物遷移的因素（筆記）1.風和大氣湍流的影響三.影響大氣污染物遷移的因素（筆第二節大氣中污染物的轉化

污染物的遷移過程只是污染物在大氣中的空間分布發生了變化，而它們的化學組成不變。

污染物的轉化是污染物在大氣中經過化學反應，如光解、氧化還原、酸堿中和以及聚合等反應，轉化為無毒化合物，從而除去了污染；或者轉化成為毒性更大的二次污染物，加重了污染。

第二節大氣中污染物的轉化污染物的遷移過程一、自由基化學基礎（筆記）

自由基是指由于共價鍵均裂而生成的帶有未成對電子的碎片。

HO.、HO2.、RO.

、RO2.和RC（O）O2.等

一、自由基化學基礎（筆記）自由基的產生方法熱裂解、光解、氧化還原、電解和誘導分解法。

大氣化學中，有機化合物的光解最重要。許多物質在波長適當的紫外線或可見光的照射下，生成自由基。

自由基的產生方法凡是有自由基生成或由其誘發的反應叫自由基反應。分類：

單分子自由基反應自由基—分子相互作用自由基—自由基相互作用大氣環境化學1-9-8課件

自由基的半衰期可以是幾分鐘或更長時間。自由基參加反應，每次反應的產物之一是自由基，最后通過另一個自由基反應使鏈終止，如：

自由基的半衰期可以是幾分鐘或更長時間。自由基反應在分子的哪一部分發生是由能量所決定的，一般總是發生在鍵能最低的化學鍵處。自由基反應在分子的哪一部分發生是由能量所決定的，如：烷基過氧化物R-O-O-R，，分子的薄弱環節是O-O單鍵（114.3kJ.mol-1），而烷基中的C-C鍵（344kJ.mol-1）和C-H鍵(415kJ.mol-1)的鍵能都較高，因而在O-O斷裂產生，產生兩種烷氧自由基（RO和R'O）。如：烷基過氧化物R-O-O-R，，二、光化學反應1.光化學反應基礎（1）光化學反應過程分子、原子、自由基或離子吸收光子而發生的化學反應稱光化學反應，大氣光化學反應分為兩個過程：

初級過程次級過程

二、光化學反應

初級過程：化學物種吸收光量子形成激發態物種，其基本步驟為：分子接受光能后可能產生三種能量躍遷：電子的（UV-vis），振動的(IR)，轉動的(NMR)，只有電子躍遷才能產生激發態物種。初級過程：化學物種吸收光量子形成激發態物種能發生如下反應：1）輻射躍遷，通過輻射磷光或熒光失活

2）碰撞失活，為無輻射躍遷

以上兩種是光物理過程

激發態物種能發生如下反應：

3）光離解，生成新物質

4）與其它分子反應生成新物種

這兩種過程為光化學過程3）光離解，生成新物質

次級過程

初級過程中反應物與生成物之間進一步發生的反應，如大氣中HCl的光化學反應過程：

（初級過程）

（次級過程）次級過程（2）大氣光化學反應的規律

當激發態分子的能量足夠使分子內的化學鍵斷裂，即光子的能量大于化學鍵時才能引起光離解反應。

其次，為使分子產生有效的光化學反應，光還必須被所作用的分子吸收，即分子對某特定波長的光要有特征吸收光譜，才能產生光化學反應。（2）大氣光化學反應的規律當激發態分子的

光被分子吸收的過程是單光子過程，由于電子激發態分子的壽命<10-8s，在如此短的時間內，輻射強度比較弱的情況下，只可能單光子過程，再吸收第二個光子的幾率很小。光被分子吸收的過程是單光子過程，（3）光量子能量與化學鍵之間的關系

光量子能量

c—光速2.9979×1010cm/s，λ—光量子波長，h—普朗克常數，6.626×10-34J·S/光量子若一個分子吸收一個光量子，1mol分子吸收的總能量：

（N0—6.022×1023）

（3）光量子能量與化學鍵之間的關系光量子能量若λ=400nm，E=299.1kJ/molλ=700nm，E=170.9kJ/mol通?；瘜W鍵的能量大于170.9kJ/mol，所以波長大于700nm的光一般就不能引起光化學離解。若λ=400nm，E=299.1kJ/mo2．大氣中重要吸光物質的光離解

大氣中的某些組成或污染物可吸收不同波長的光(1)O2、N2的光離解

氧分子的鍵能為493.8kJ/mol，的紫外光可以引起氧的光解。

2．大氣中重要吸光物質的光離解大氣中的某些組成

N2鍵能較大，為939.4kJ/mol，對應的光波長為127nm，因此，N2的光離解限于臭氧層以上。

(2)O3的光離解

在平流層中，O2光解產生的O可與O2發生如下反應:

這一反應是平流層中O3的來源，也是消除O的主要過程。它不僅吸收了來自太陽的紫外光而保護了地面的生物，同時也是上層大氣能量的一個儲庫。

(2)O3的光離解在平流層中，O2光解產生的O可O3的光解反應：

O3的離解能很低，鍵能為101.2kJ/mol，相對應的光吸收波長為1180nm，因此在紫外光和可見光范圍內均有吸收,主要吸收來自波長小于290nm的紫外光。

O3的光解反應：（3）NO2的光離解

NO2的鍵能為300.5kJ/mol，在大氣中活潑，易參加許多光化學反應，是城市大氣中重要的吸光物質，在低層大氣中可以吸收全部來自太陽的紫外光和部分可見光，在290-400nm范圍內有連續光譜，在對流層大氣中具有實際意義。