{环境管理}第7章大气污染与防治

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1、第7章 大气污染与防治,内容简介,第一节 大气的结构与组成 第二节 大气污染及污染源 第三节 大气污染的影响 第四节 全球大气环境问题 第五节 大气污染综合防治,内容简介,第一节 大气的结构与组成 第二节 大气污染及污染源 第三节 大气污染的影响 第四节 全球大气环境问题 第五节 大气污染综合防治,第一节 大气的结构与组成,一、大气的组成 大气是由多种气体混合组成的，按其成分可概括为3部分：干洁空气、水汽、悬浮颗粒。 1、干洁空气 即干燥清洁的空气，平均分子质量28.966，标准状态下密度是1.293kg/m3。,第一节 大气的结构与组成,大气是由多种气体混合组成的，按其成分可概括为3部分：干

2、洁空气、水汽、悬浮颗粒。 2、水汽 在正常状态下变化为0.02%6%。它是成云致雨的必要条件，强烈吸收长波辐射，对地面起到保温作用。 3、悬浮颗粒 除了水汽凝结物如云、雾滴、冰晶等，主要是大气尘埃和悬浮在大气中的其他杂志。,第一节 大气的结构与组成,二、大气的结构 1、大气与空气 大气与空气两个词从自然科学角度来说并没有实质性差别，一般对于室内或某个特定场所所供动植物生存的气体，习惯上称为空气，而在科学研究中，当以大区域或全球性作为研究对象时候，则常用大气一词。,第一节 大气的结构与组成,2、大气的结构 地球的最外层被一层约51015t的混合气体包围着。 由于受地心引力的作用，大气在垂直方向的

3、分布极不均匀，大气的质量主要集中在下部: 50%的质量主要集中在离地面5km以下， 75%集中在10km以下， 90%集中在30km以下的范围内。 距离地面10001400km的高空，气体非常稀薄。,根据大气垂直方向分布的特点，在结构上可将大气圈分为5层,对流层 大气的最底层，平均厚度约12km，集中了大气中80%的空气和几乎所有的水蒸气。 气温随高度增加而降低 具有强烈的对流作用，云、雾、雨、雪等主要天气现象均出现在次层，对人类的生产生活影响最大，也是大气污染的主要研究对象。,平流层 对流层顶到50km的大气层为平流层。平流层中空气没有垂直空气运动，水平运动占显著优势，空气比对流层稀薄干燥，

4、水汽、尘埃等含量甚微，大气透明度好，很难出现云、雨等天气现象，因此是超音速飞机飞行的理想场所。 平流层中有厚约20km（1535km）的一层臭氧层。能大量吸收太阳光中的对动植物有害的紫外线，使地球生物免受紫外线的照射，同时还能对地球起保温作用，被誉为地球生命的“保护伞”。,根据大气垂直方向分布的特点，在结构上可将大气圈分为5层,根据大气垂直方向分布的特点，在结构上可将大气圈分为5层,中间层 平流层顶到80km高度范围内的大气称为中间层。 该层空气更为稀薄，出现较强的垂直对流运动。,根据大气垂直方向分布的特点，在结构上可将大气圈分为5层,暖层（热成层） 从80km约500km的高空称为暖层。在太

5、阳和宇宙射线的作用下，该层中的气体大多处于电离状态，其下部基本上是由分子氮组成，上部由原子氧所组成，因此暖层具有较高密度的带电离子，又称为电离层。 电离后的氧能强烈吸收太阳的段波辐射，因而该层气体温度很高，并随高度增加而迅速增加。 电离层能反射地面发射的电磁波，对地面的无线电通讯起到重要作用。,根据大气垂直方向分布的特点，在结构上可将大气圈分为5层,散逸层 暖层之上的大气统称为散逸层。 该层空气极为稀薄，密度几乎与太空密度相同。 由于该层空气受地心引力极小，分子运动快，很容易逃逸到宇宙空间。,内容简介,第一节 大气的结构与组成 第二节 大气污染及污染源 第三节 大气污染的影响 第四节 全球大气

6、环境问题 第五节 大气污染综合防治,大气污染：通常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，达到了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。 大气污染物：指由于人类的活动或自然过程排入大气、并对环境产生有害影响的物质。主要包括微粒、CO、碳氢化合物(CH)、氮氧化合物(NOx)、硫氧化合物(SOx)。 一次污染物 二次污染物光化学烟雾,第二节 大气污染物及其来源,大气污染形成环节,大 气,污染物,接受者,大气污染的形成过程由三个环节组成，缺少任何一个环节就构不成大气污染。,混合、迁移、扩散、转化,环境的自净容量,大气的自净作用： 污染物进入大气

7、后，大气通过各种方式摆脱混入的污染物而恢复其自然组成的过程。 包括稀释、沉降、扩散等作用。,大气污染,大气的自净作用,大气污染物的来源,第二节 大气污染物及其来源,存在形式划分：固定、移动污染源 排放方式划分：高架、面、线污染源 排放时间划分：连续、间歇、瞬时污染源 污染物产生类型：工业、生活、交通污染源 自然污染源&人为污染源,二、主要大气污染物,大气的污染物根据污染物的来源，可分为一次污染物及二次污染物。 一次污染物：直接从各种排放源进入大气的污染物质，如颗粒物、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物等 二次污染物：由一次污染物在大气中相互作用，或与大气中的正常组分发生化学反应或光化学反应，而形成的

8、与一次污染物物理、化学性质完全不同的新的大气污染物，其毒性较一次污染物强。最常见的二次污染物有硫酸烟雾及光化学烟雾。,光化学烟雾,根据大气污染物存在的状态，可将其分为颗粒污染物及气态污染物。 颗粒污染物 颗粒物是包含在大气中的分散的液态或固态物质，按粒径大小分为总悬浮颗粒物（TSP）、降尘、飘尘、可吸入颗粒物（IP）等。,气态污染物 大气中的气态污染物是以分子状态存在的，其种类很多，其中既有污染源直接排入大气中的一次污染物，也有由一次污染物经化学反应或光化学反应生成的二次污染物。 常见的五大类，即含硫化合物、含氮化合物、碳氧化物、碳氢化物及卤族化合物。,（1）含硫化合物,含硫化合物主要指SO2

9、、 SO3 、H2S等，其中又以SO2含量大，危害大，也严重影响大气质量。 SO2无色，有刺激性气味，本身毒性不大，但其在大气中很容易被氧化生成SO3 ，再与水结合形成H2SO4或SO42-，硫酸和硫酸盐可形成硫酸烟雾和酸性降水，造成较大的危害。 全世界每天排入大气中的SO2约1.5亿吨，主要来自煤及石油等燃烧。,（2）含氮化合物,种类很多，包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4等。造成大气污染的含氮化合物主要有NO、NO2以及由它们生成的二次污染物。 NO是无色气味，毒性不大，但再进入大气后，会被氧化成NO2这样一种红棕色的恶臭刺激性的气体，毒性也因此大大增加。 此外，NO2也会参与大

10、气中的光化学反应，形成光化学烟雾，毒性更大。 大气中的含氮氧化物（NOX）主要是由人为污染源产生的，每年约500万t，如燃料的燃烧、汽车尾气、硝酸工业、氮肥厂、有色及黑色金属的生产过程等。,（3）碳氧化物,碳氧化物主要指的是CO及CO2。CO是一种无色无味无刺激性的气体，在吸入人体后，能与血红蛋白结合，损害输氧能力，使机体缺氧，严重时甚至导致人窒息死亡。 CO主要来自燃料的不完全燃烧和汽车尾气。在CO排入大气后，由于大气的扩散稀释作用及氧化作用，一般不会造成危害。 CO2是无毒气体，但在局部区域的空气中浓度过高时，会导致氧含量相对减少而对人体产生不良反应。 此外，由于地球上CO2排放量逐年增加

11、，产生“温室效应”，导致全球气候变暖，已引起各国的关注。,（4）碳氢化物,碳氢化合物指的是有碳、氢两种元素组成的各种有机物的总称。 大气受到碳氢化合物的污染，能使人的眼睛、鼻子及呼吸道受刺激，并可能影响生理功能，其更大危害还在于它与氮氧化物共同引起光化学烟雾，危害性也因此增加。 大气中的碳氢化合物主要来自煤和石油的燃烧，以及汽车尾气等。,（5）卤族化合物,卤族化合物主要指卤代烃及卤化物等。 人们生活中大量生产的用氟氯烃化合物作为制冷剂、灭火剂或发泡剂，如CFCl3（氟利昂11）、CFCl2（氟利昂12）等。 这类物质在低层大气中一般比较稳定，但一到高空中就会分解，产生氯原子而加速臭氧中的臭氧分

12、解，导致“臭氧空洞”。,三、区域性和全球性的大气污染,大气环境污染问题由来已久，但大规模、高速度的恶化趋势，只是近一个世纪以来，特别是“二战”后出现的问题。 其区域性和全球性大气污染问题中，以酸雨、臭氧层破坏及温室效应三大问题最为引人关注。,四、居室环境质量,1. 居室环境污染的来源及其危害 （1） 污染物来源 室外污染源 室内污染源： 生活污染； 家用电器等； 建筑装饰； 吸烟等其他 （2）室内空气主要污染物及其危害 “三大室内杀手”：甲醛、苯、氨气 2. 居室环境污染防治健康住宅,内容简介,第一节 大气的结构与组成 第二节 大气污染及污染源 第三节 大气污染的影响 第四节 全球大气环境问题

13、 第五节 大气污染综合防治,四、大气污染的危害,大气污染与人类健康 大气污染物侵入人体的主要途径有直接呼吸道吸入，附于食物或溶解于水，随饮食或饮用水侵入，或接触和刺激皮肤侵入。 大气对人的危害导致可分为急性中毒、慢性中毒和致癌作用。,常见污染物的危害,（1）颗粒物 大于10um的颗粒物能被鼻毛吸溜住，一般不会给人体健康造成直接危害； 小于10um的飘尘，尤其是0.015um的可吸入颗粒物最容易进入人体的肺部组织，这种可吸入微粒多在肺部沉积，引起肺部组织的纤维化病变，使肺泡的换气技能下降，导致肺心病、心血管疾病等。,（2）含硫化合物 如SO2主要刺激人的呼吸道和眼睛，15mg/m3时开始感觉呼吸

14、道受刺激；到 20mg/m3时候，眼睛流泪，咽喉疼，咳嗽；100mg/m3时，有生命的东西死亡。 当空气中的H2S浓度为0.02mg/m3时，有刺激眼黏膜的感觉，达0.7mg/m3时候，表现为抽搐、痉挛，达1mg/m3时发生中毒死亡。,（3）碳氧化物 如CO危害主要是阻碍体内氧气的传输，使人体缺氧，CO进入人体后能和血液中的血色素结合成一氧化碳血色素，结合力比和氧的亲合力高200300倍，从而使血液为体内各组织输氧的功能降低，出现缺氧的病症。,（4）氮氧化物 NO、NO2是重要的大气污染物。危害是对呼吸系统的刺激作用和输氧功能的降低。 NO能与血液中的血红蛋白结合，生成亚硝酸盐血红蛋白和亚硝酸

15、盐高铁血红蛋白，血液的输氧功能下降。 NO2可危害人的呼吸系统，如达100mg/m3，可致人死亡。 此外，氮氧化物和碳氢化物可在阳光作用下生成光化学烟雾，刺激人的眼睛、喉咙，危害更大。,3、大气污染对植物的影响和危害,短期内，高浓度污染物对植物造成的危害有伤斑、叶片逐渐枯萎脱落直到死亡。 长时间内，低浓度的污染物造成植物叶片褪绿，影响生长发育（如矮小、变细、脆弱等），或外表生长发育不正常，但生理机能收到影响，产量因此下降。,4、大气污染对器物的危害,对物品影响严重的污染物有SO2、H2S、O3和富有刺激性、腐蚀性物质的颗粒物等。这些损害包括玷污性损害和化学性损害两个方面。 玷污性损害是污染物颗

16、粒落到器物上，有的可以冲洗掉，有的则很难除掉，如煤焦油等。 化学性损害是由于污染物的化学作用，造成了器物的腐蚀变质，如SO2与水汽结合成的酸雾、雾滴使金属物品产生严重的腐蚀，使织物、皮革腐蚀破碎，使纸张褪色变脆、剥蚀，损害了名胜古迹原貌而失去了艺术价值。如经历5000年的埃及狮身人面像。,内容简介,第一节 大气的结构与组成 第二节 大气污染及污染源 第三节 大气污染的影响 第四节 全球大气环境问题 第五节 大气污染综合防治,第四节 大气污染的综合防治,一、综合防治的原则 全面规划、合理布局 加强环境管理 加强对大气污染源的防治 控制污染源污染 绿化造林,二、主要污染物控制技术,1、烟尘控制技术 由燃料燃烧或其他能源加热过程产生的烟尘，以及固体物料破碎等机械过程产生的粉尘，在进入大气后都以固态或液态粒子形式存在。减少该类污染物的排放方式一为改变燃料的构成，以减少颗粒物的生成，二为在粉尘排放到大气之前采取控制设备将其去除。而从废气中去除粉尘的设备，称为除尘（集