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1、大气污染控制工程,教材及参考书籍,教材： 蒋文举，宁平主编. 大气污染控制工程. 高等教育出版社，2006年11月第1版 参考书籍： 1、姜安玺等编著. 空气污染控制. 化学工业出版社, 2003年6月第1版 2、郝吉明,马广大主编.大气污染控制工程. 高等教育出版社,2002.8 3、郭静,阮宜纶主编.大气污染控制工程.北京:化学工业出版社,2001.5 4、相关资料：如环保部网站、杂志、其他图书资料,第一章 概论,一、地球大气层 （一）大气组成 表 干洁空气的组成(%),(二）大气结构,有何特点？,有何特点？,二、大气污染有关的概念 大气污染的概念（ISO定义）：指由于人类活动或自然过程使
2、得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人类的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。 大气污染物：指由于人类活动和自然过程产生的并且对人或环境有害的物质。 大气污染物,颗粒污染物,气态污染物,三、大气污染现状,1978-2007年间主要大气污染物的变化趋势,2010年环境空气总体状况 2010年，全国废气中二氧化硫排放量2185.1万吨，比上年减少1.3%。其中，工业二氧化硫排放量1864.4万吨，占二氧化硫排放总量的85.3%；生活二氧化硫排放量320.7万吨，占二氧化硫排放总量的14.7%。烟尘排放量829.1万吨。其中，工业烟尘排放量603.2万吨，占烟尘排
3、放总量的72.8%；生活烟尘排放量225.9万吨，占烟尘排放总量的27.2%。工业粉尘排放量448.7万吨。工业燃料燃烧二氧化硫排放达标率和工业生产工艺二氧化硫排放达标率分别为93.1%和89.8%。,一、废气及废气中主要污染物排放情况 （1）煤炭及燃料油使用情况 2010年，全国环境统计的煤炭消费总量35.6亿吨，比上年增加13.3%。 工业煤炭消费量33.8亿吨，比上年增加14.5%。其中，工业煤耗中燃料煤消费量为24.1亿吨，原料煤消费量为9.7亿吨。生活煤炭消费量1.8亿吨，比上年减少5.7%。 工业（不含车船用）燃料油消费量2087万吨，比上年增加3.5%。其中，重油1159万吨，柴
4、油885万吨。,（2）二氧化硫排放情况 2010年，全国工业废气排放量519168亿立方米（标态），比上年增加19.1%。 全国二氧化硫排放量为2185.1万吨，比上年减少1.3%。其中，工业二氧化硫排放量为1864.4万吨，基本与上年持平，占全国二氧化硫排放量的85.3%；生活二氧化硫排放量320.7万吨，比上年减少7.9%，占全国二氧化硫排放量的14.7%。 “十一五”期间，全国废气中二氧化硫排放总量、工业废气中二氧化硫排放量和生活废气中二氧化硫排放量均呈现逐年下降趋势。2010年全国二氧化硫排放总量较2005年下降了14.3%，超额完成了“十一五”总量减排任务。,图 全国二氧化硫排放量年
5、际变化（2001-2010）,（3）氮氧化物排放情况 2010年，氮氧化物排放量为1852.4万吨，比上年增加9.4%。其中，工业氮氧化物排放量为1465.6万吨，比上年增加14.1%，占全国氮氧化物排放量的79.1%；生活氮氧化物排放量为386.8万吨，比上年减少5.2%，占全国氮氧化物排放量的20.9%；其中交通源氮氧化物排放量为290.6万吨，占全国氮氧化物排放量的15.7%。,图 全国氮氧化物排放量年际变化(2006-2010),（4）烟尘及工业粉尘排放情况 2010年，烟尘排放量为829.1万吨，比上年减少2.1%。其中，工业烟尘排放量为603.2万吨，基本与上年持平，占全国烟尘排放
6、量的72.8%；生活烟尘排放量为225.9万吨，比上年减少7.2%，占全国烟尘排放量的27.2%。 2010年，工业粉尘排放量为448.7万吨，比上年减少14.3%。,图 全国烟尘和工业粉尘排放量年际变化,二、各地区废气中主要污染物排放情况 （1）二氧化硫排放情况 2010年，二氧化硫排放量超过100万吨的省份依次为山东、内蒙古、河南、山西、河北、贵州、四川、广东、江苏和辽宁，10个省份的二氧化硫排放量占全国排放量的55.6%。工业二氧化硫排放量最大的是山东，占全国工业二氧化硫排放量的7.4%；生活二氧化硫排放量最大的是贵州，占全国生活二氧化硫排放量的15.9%。,（2）氮氧化物排放情况 氮氧
7、化物排放量超过100万吨的省份依次为山东、广东、内蒙古、江苏、河南和河北，6个省份氮氧化物排放量占全国氮氧化物排放量的41.0%。工业和生活氮氧化物排放量最大的分别是山东和广东，分别占全国工业和生活氮氧化物排放量的8.0%和12.0%。,图 各地区氮氧化物排放情况,（3）烟尘排放情况 烟尘排放量超过50万吨的省份依次为内蒙古、辽宁、山西、河南和河北，5个省份烟尘排放量占全国烟尘排放量的35.6%。工业和生活烟尘排放量最大的分别是内蒙古和辽宁，分别占全国工业和生活烟尘排放量的7.9%和10.4%。,图 2010年各地区烟尘排放情况,（4）工业粉尘排放情况 工业粉尘排放量超过30万吨的省份依次为湖
8、南、山西、河北和广西，4个省份工业粉尘排放量占全国工业粉尘排放量的31.2%。,图 2010年各地区工业粉尘排放情况,三、工业行业废气中主要污染物排放情况 （1）二氧化硫排放情况 2010年，二氧化硫排放量排行前三名的行业依次为：电力热力的生产及供应业、黑色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业，3类行业共排放二氧化硫1245.1万吨，占统计工业行业二氧化硫排放量的73.0%。 与上年相比，3类行业中，黑色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业的二氧化硫污染贡献率有所升高，电力热力的生产和供应业略有下降。近几年黑色金属冶炼及压延加工业的污染贡献率持续升高。,（2）氮氧化物排放情况 2010年，
9、氮氧化物排放量位于排名前3位的行业依次为电力热力的生产和供应业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业，3类行业占统计行业氮氧化物排放量的83.5%，其中电力热力的生产和供应业占65.1%。,图 工业行业SO2和NOX排放情况,（3）烟尘排放情况 2010年，烟尘排放量位于排名前3位的行业依次为电力热力的生产和供应业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业，与上年相同，3类行业占统计行业烟尘排放量的65.9%，其中电力热力的生产和供应业占36.2%。 （4）工业粉尘排放情况 2010年，工业粉尘排放量位于排名前2位的行业依次为非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业。两个行业占统计行
10、业工业粉尘排放量的79.7%。其中，非金属矿物制品业占56.8%，黑色金属冶炼及压延加工业占22.9%。,图 工业行业烟尘和粉尘排放情况,四、火电厂二氧化硫排放情况 2010年，纳入重点调查统计范围的电力企业2386家。其中，独立火电厂1642家，自备电厂744家。 独立火电厂共消耗燃料煤16.6亿吨，占全国工业煤炭消耗量的49.2%。二氧化硫排放量为835万吨，比上年减少4.8%，占全国工业二氧化硫排放量的44.8%。独立火电厂二氧化硫排放量大于50万吨的省份依次为山东、山西、内蒙古、河南和江苏，占全国独立火电厂二氧化硫排放量的37.3%。 独立火电厂共安装了3266套脱硫设施，比上年增加1
11、34套。去除二氧化硫1900万吨，比上年增加35.0%；二氧化硫去除率达到69.5%，比上年升高7.9个百分点。,图2010年各地区独立火电厂二氧化硫排放情况,但我国的大气污染形势仍然比较严峻。 （一）我国大气污染严重的原因 （1）直接燃煤是我国大气污染严重的根本原因； （2）能源浪费严重，燃烧方式落后，加重了大气污染： （3）交通污染源集中于城市，也是大气污染的原因之一。 （4）城市布局、工业布局的不够合理，也是大气污染的原因之一。,（二）我国大气污染的特点 （ （1） 我国的主要大气污染物是降尘的总悬浮微粒，其次是SO2，说明是以粉尘和SO2为代表的煤烟型污染； （2）我国北方城市大气污染
12、水平高于南方（尤以冬季为甚），冬季高于夏季，早晚高于中午，是大气污染的时空分布特点。(为什么?) （3）产煤区污染严重，尤以高硫煤区为甚，是大气污染的区域性问题。,四、大气污染共同特点,（一）不可见性，污染物成分测定较困难 （二）广泛性、危害的长期性、控制的复杂性 （三）无国界性,五、大气污染的危害,（一）对人的危害,CO对人体健康的影响,NO2对人体健康的影响,颗粒物对人体健康的危害,突发性严重大气污染事故,注：图为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,（二）大气污染对植物的危害,注：二氧化氮浓度和暴露时间与植物死亡、叶器官损伤和新陈代谢或生长影响之间的关
13、系,（三）大气污染对材料和器物的危害,注：平均二氧化硫浓度和不同暴露时间与低碳钢的腐蚀之间的关系（19631964年9月，在芝加哥的七个地点进行的实验）,Source：Air and Waste Management Association,Major Greenhouse Gases,（四）大气污染对气候的危害,大气中二氧化碳含量的变化,全球平均气温的变化,全球碳循环（单位：109 t C）,全球变暖产生的影响,（五）臭氧层破坏,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,（六）对大气能见度的影
14、响,对大气能见度或清晰度有影响的污染物，一般应是气溶胶粒子、能通过大气反应生成气溶胶粒子的气体或有色气体，包括： 总悬浮颗粒物（TSP） SO2和其它气态含硫化合物，在大气中以较大反应速率生成硫酸盐和硫酸气溶胶粒子 NO和NO2，在大气中反应生成硝酸盐和硝酸气溶胶粒子 光化学烟雾，反应生成亚微米的气溶胶粒子,能见度与自然景观 USEPA在1999年宣布，将在未来几十年内致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,六、大气污染的防治,（一）主要大气污染物的防治技术 1、大气颗粒物的控制 （1）改变燃料的构成，改进燃烧方式，提高燃料利用率，以减
15、少颗粒物的排放 （2）安装除尘装置，在颗粒物排放到大气环境之前，将其除掉，以减轻对大气的污染,2、SO2的污染控制 （1）燃料脱硫 （2）烟气脱硫 石灰/石灰石洗涤法 氨法 吸附法3、NOX的污染控制 （1）改进燃烧技术减少NOx的产生； （2）烟气中去除NOx。,4、汽车尾气的污染控制 第一，最根本和最终的途径，改变汽车的动力。如开发电动汽车及代用燃料汽车。此途径使汽车根本不产生或只产生很少的污染气体。 第二，改善现有的汽车动力装置和燃油质量。采用设计优良的发动机、改善燃烧室结构、采用新材料、提高燃油质量等都能使汽车排气污染减少。 第三，目前广泛采用的适用于大量在用车和新车的净化技术。采用一
16、些先进的机外净化技术对汽车产生的废气进行净化以减少污染。机外净化技术就是在汽车的排气系统中安装各种净化装置，采用物理的、化学的方法减少排气中的污染物。可分为催化器、热反应器和过滤收集器等两类。前者多用于汽油机汽车，后者多用于柴油机汽车。,针对汽车尾气控制的措施与行动 【全国机动车尾气排放执行国标准】 为贯彻中华人民共和国大气污染防治法，控制机动车排放污染。2008年7月1日，全国正式实施轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国、阶段）（GB18352.3-2005）第三阶段限值（简称“国三标准”）。 【北京市2008年3月1日起执行机动车国排放标准】 根据北京市“十一五”环境规划和举办奥运会对空气质量的要求，北京市从2008年3月1日起，分两个阶段实施相当于欧标准的国标准。,（二）大气污染的综合防治 1、全面规划，合理布局 2、建立严格的环境管理方法和制度 3、控制大气污染的技术途径,注：中国正在不断提高能源使用的效率，但还未达到美国的水平（1980-1995年数据）,控制大气污染的技术措施：,清洁生产：清洁的生产过程和清洁的产品 可持续发展的能源战略 改善能源供应结构
