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1、大气污染控制工程教师尹华强楚英豪前言n课程性质n课程要求n教学方式n参考文献主要内容：v大气的结构及组成v大气污染v大气污染物v中国大气污染现状v大气污染系统v大气污染控制系统v大气污染防治法规与标准体系第1章概论一、大气的结构和组成n大气圈及其结构1.对流层2.平流层3.中间层4.暖层5.散逸层问题：1.大气圈各层之间如何划分？2.环境保护工作者主要关心大气圈的哪些层？一、大气的结构和组成n大气的组成n恒定成分：氮（78.01%）、氧（20.95）氩、氖、氪、氡n可变成分：CO2、水蒸汽二、大气污染n大气污染v大气污染指大气中某种物质的浓度超过正常水平，造成可能的对人体、动物、植被和材料的影
2、响的大气状况。v大气污染指大气中某种不良成分达到一定的浓度，造成有害的影响的大气状况。这种成分可能对人体健康、植被、器物或者全球环境以及通过浑浊的空气或不愉快的气味对环境美学造成负面的影响。v大气污染是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。（ISO）突发性严重大气污染事故1952年12月伦敦烟雾事件中死亡人数与大气中烟尘和二氧化硫浓度的相关性酸雨的危害水的低pH值使得鱼的骨骼畸形生长，最终导致死亡引起树木的大量不正常死亡严重腐蚀建筑物能见度与自然景观USEPA在1999年宣布，将在未来几十年内致
3、力于提高国家公园和旷野地区的空气质量例：美国大烟雾山国家公园（北卡罗莱纳州）照片晴天雾天2.全球三大环境问题n酸雨n温室效应n臭氧层空洞自然源、电厂以及内燃机等排放出的污染物在大气中发生化学反应产生导致酸沉降的化学物质。中国酸雨的分布变化主要位于长江以南pH7.0pH7.0pH5.6pH5.0pH4.5pH4.0Acidraindistributioninmiddle90s中国酸雨危害严重全球变暖和气候变化:MajorGreenhouseGasesGasContributiontoglobalwarming()CO257CFCS25CH412N2O6全球平均气温的变化大气中二氧化碳含量的变化全
4、球变暖产生的影响q政府间气候变化专门委员会（IPCC）得到的几个重要结论：v在过去的100年间，地球的平均温度增加了0.30.6（1995年是记录上最暖的一年），海平面高度增加了1025cm。v气温和海平面高度仍会持续上升。众多模型的模拟结果表明，到2010年气温将增加13.5，海平面上升1595cm。v气温升高和大气中温室气体的浓度具有很强的相关性。v人类活动极大地增加了大气中温室气体的含量。臭氧层破坏:v臭氧分子吸收紫外线分解为一个氧气分子和一个氧原子：v氧气分子可以吸收紫外线分解为两个氧原子：v氧气分子和氧原子也可以合并生成臭氧分子，以便吸收更多的紫外线：v上述反应过程吸收了99的来自于
5、太阳的紫外线。v氟氯烃（CFCs）很大程度上导致了平流层臭氧的减少。v这两个反应都造成了臭氧的减少。19791986年TOMS测得的总臭氧全球平均值注：Dobson单位将0C，标准海平面压力下，105m厚的臭氧定义为一个Dobson单位19791986年总臭氧纬向平均值的趋势臭氧浓度减少的百分比3.大气污染的来源自然源人为源交通运输火力发电工业过程工业或者家庭燃料的燃烧垃圾的燃烧大气污染源大气污染源的分类固定源和移动源点源、线源、面源高架源和地面源连续源和间歇源三、大气污染物n我国大气污染综合排放标准列入的有33项。n包括：二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、氯化氢、铬酸雾、硫酸雾、氟化物、氯气、铅及
6、其化合物、汞及其化合物、铬及其化合物、铍及其化学合物、镍及其化合物、苯、甲苯n颗粒污染物和气态污染物n一次大气污染物和二次大气污染物一次大气污染物:v直接以原始形态排放入大气中并达到足够的排放量从而造成健康威胁的污染物PollutantSources一氧化碳化石燃料的不完全燃烧、吸烟炭氢化合物化石燃料的不完全燃烧、吸烟颗粒物化石燃料的燃烧、工业过程二氧化硫化石燃料的燃烧、矿石的熔解氮氧化物化石燃料的燃烧主要一次大气污染物室内空气污染v细颗粒物对人体健康和大气环境质量造成的危害要远比粗颗粒物大细颗粒物本身可能是有毒、有害物质细颗粒物易成为其它污染物的运载体和反应体细颗粒物污染可导致能见度显著降低
7、细微颗粒物污染不同粒径的颗粒物可到达呼吸系统的部位细粗颗粒物组成比较细颗粒物（PM2.5）粗颗粒物（PM2.5-10）来源：燃烧产物固体的机械破碎物高温过程产物土壤、尘大气反应物NH4NO3、(NH4)2SO4雾滴蒸发组成：SO2、NO3-、NH4+、H+浮尘Pb、Cd、Ni、V、Cu地壳氧化物（Si、Al、Ti、Fe）EC、OC煤油飞灰键合水CaCO3、NaCl、海盐动植物碎屑寿命：数天数月几分钟数小时传输距离：数百数千公里少于1公里数十公里危害：对人危害大对上呼吸道有影响二次大气污染物：光化学烟雾:v二次大气污染物指大气中的一次污染物通过化学反应生成的化学物质。v光化学烟雾是大气中氮氧化物
8、和碳氢化合物在紫外线照射下反应生成的多种污染物的混合物。v光化学烟雾最具危害的两种物质是臭氧(O3)和过氧乙酰硝酸酯(peroxyacetylnitratesPAN)。光化学烟雾形成过程光化学烟雾实例四、中国大气污染现状1999年全国重点城市主要大气污染物分布TSPSO2NOx2002年城市空气环环境质质量按城市人口分：2002年，空气质量达标城市的人口比例仅占统计城市人口总数的26.3%，超标的占73.7%。按城市分：2002年，在统计的343个城市中，有117个城市达到或优于国家空气质量二级标准，占34.3%；空气质量为三级（119个）或劣三级（107个）的城市占65.9%，约为23。不同
9、规模城市空气污染程度（2002年）空气质量达标SO2超标颗粒物超标主要污染物主要污污染物超过过国家空气质质量二级级标标准的城市颗颗粒物（TSP、PM10）63.2%二氧化硫20.4%氮氧化物约约10%五、大气污染系统n大气污染系统污染源污染物在大气中迁移、扩散受体q大气污染的研究内容v大气污染物的来源v大气污染的控制技术v大气污染气象学v大气污染的影响六、大气污染控制系统n污染物收集系统n污染物输送系统n净化设备n风机n烟囱三、大气污染防治法规与标准体系1.中华人民共和国大气污染防治法v1987年9月5日由第六届全国人大常委会第22次会议通过，1988年6月1日起执行v1995年8月29日，第
10、八届全国人大常委会第15次会议对该法进行了修订v2000年对该法再次修订2000年第二次修订的指导思想v面对现实，对我国以煤为主的能源结构短期难以改变的现状以及经济条件给予了充分考虑；v针对要害，主要是针对燃煤、机动车、扬尘等造成的大气污染；v抓住重点，主要是抓住重点城市、重点区域；v在禁止超标排放、按排污量收费，以及总量控制和排污许可证方面取得了重大突破；v强化法律责任，加强执法监督。2.大气环境质量标准体系n空气质量标准n污染物排放标准n技术标准2.1中华人民共和国国家标准环境空气质量标准AmbientairqualitystandardGB30951996(代替GB309582)国家环境
11、保护局1996-01-18批准1996-10-01实施v主题内容与适用范围本标准规定了环境空气质量功能区划分、标准分级、污染物项目、取值时间及浓度限值，采样与分析方法及数据统计的有效性规定。本标准适用于全国范围的环境空气质量评价。v环境空气质量功能区的分类和标准分级环境空气质量功能区分类一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。三类区为特定工业区。环境空气质量标准分级（环境空气质量标准分为三级）一类区执行一级标准二类区执行二级标准三类区执行三级标准各项污染物的浓度限值注：适用于城市地区；适用于牧业区
12、和以牧业为主的半农半牧区，蚕桑区；适用于农业和林业区。污染物名称取值时间浓度限值浓度单位一级标准二级标准三级标准二氧化硫SO2年平均日平均1小时平均0.020.050.150.060.150.500.100.250.70mgm3(标准状态)总悬浮颗粒物TSP年平均日平均0.080.120.200.300.300.50mgm3(标准状态)可吸入颗粒物PM10年平均日平均0.040.050.100.150.150.25mgm3(标准状态)二氧化氮NO2年平均日平均1小时平均0.040.080.120.080.120.240.080.120.24mgm3(标准状态)一氧化碳CO日平均1小时平均4.0
13、010.004.0010.006.0020.00mgm3(标准状态)臭氧O31小时平均0.160.200.20mgm3(标准状态)铅Pb季平均年平均1.501.00gm3(标准状态)苯并a芘BaP日平均0.01gm3(标准状态)氟化物F日平均1小时平均720gm3(标准状态)月平均植物生长季平均1.81.23.02.0g(dm2d)空气污染指数分级标准(试行)2000年4月27日发布来源：北京市环境保护局主页（）空气污染指数分级浓度限值2.2污染物排放标准nGB162971996大气污染物综合排放标准nGWPB31999锅炉大气污染物排放标准nGB49151996水泥厂大气污染物排放标准nGB
14、90781996工业炉窑大气污染物排放标准nGB161711996炼焦炉大气污染物排放标准nGB132231996火电厂大气污染物排放标准nGB1455493恶臭污染物排放标准nGWPB11999轻型汽车污染物排放标准nGB14761.293车用汽油机排气污染物排放标准nGB14761.593汽油车怠速污染物排放标准nGB14761.693柴油车自由加速烟度排放标准nGB14761.793汽车柴油机全负荷烟度排放标准nGB1462193摩托车排气污染物排放标准2.3技术标准nGB546891锅炉烟尘测试方法nGB1164289轻型汽车排气污染物测试方法nGBT1476293车用汽油机排气污染物试验方法nGBT1476393汽油车燃油蒸发污染物的测量收集法nGB1134089汽车曲轴箱排放物测量方法nGBT384593汽油车排气污染物的测量怠速法nGBT384693柴油车自由加速烟度的测量滤纸烟度法nGB384783汽油柴油机全负荷烟度测量法nGBT546693摩托车排气污染物的测量怠速法nGBT1462293摩托车排气污染物的测量工况法
