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1、大气污染控制工程授课教师：宋 磊E_mail: 大气污染控制工程1性质：大气污染控制工程是高等 学校环境工程专业的一门必修专业课。本 课程主要讨论大气污染控制的基本理论、 各种控制方法的过程分析及典型控制设备 的工艺设计计算，并培养学生分析和解决 大气污染控制工程问题的能力。结合大气 污染控制工程实验、课程设计及毕业设计 （论文）等其它教学环节，为学生进行大 气污染控制工程设计、科研及技术管理打 下必要的基础。大气污染控制工程2任务：大气污染控制工程课程的主要任务有 ： 一是了解主要大气污染物及其发生源，大气环 境空气质量标准和综合防治措施； 二是了解大气扩散的基本原理，初步学会估算 大气污染
2、物浓度和烟囱高度； 三是掌握有关除尘技术的基本理论，具有选用 除尘设备、设计除尘系统的能力； 四是掌握气态污染物控制的基本原理及其方法 ， 能进行一般气态污染物控制系统的设计和典型 设备的工艺计算。培养学生工程意识和工程综合 能力，进一步培养学生分析和解决工程实际问题 的能力。大气污染控制工程i. 郭静 阮宜纶纶主编编 大气污污染控制工程 化学工业业出 版社2001。 ii. 钟钟秦 编编著 燃煤烟气脱硫脱硝技术术及工程实实例 化 学工业业出版社2002。iii. 郝吉明 等编编著 燃煤二氧化硫污污染控制技术术手册 化学工业业出版社2001。iv. 李广超 傅梅绮绮 主编编大气污污染控制技术术
3、 化学工 业业出版社 2004。V 林肇信 主编编大气污污染控制工程试验 高等教育出 版社 1991。 vi. Noel de Nevers著 大气污污染控制工程 清华华大学 出版社 2000。vii. 蒲恩奇 主编编 大气治理工程 高等教育出版社 1999。参考资料大气污染控制 主要内容污染源 测定大气： 传输 稀释 自净化影响： 人体健康 材料 全球气候燃烧、有机 物挥发。 第2章颗粒污染物控制 第5、6章 气态污染物控制 第711章 工艺设计 第1314章第三章 气象 第四章 模型大气污染问题 第1、12章大气污染 物控制污染物 生成高等数学 无机化学 物理化学 环境化学有机化学 无机化
4、学 分析化学 仪器分析 环境监测无机化学 有机化学 物理化学有机、无机、 生物学 物理化学 化工原理 大学物理大气污染控制工程第一章 绪论n大气污染及其分类 n大气污染物的影响 n大气污染防治法规与标准体系 n中国的大气污染综合防治 学习n要求 n明确大气污染控制工程的学习对象、内容和目的 n了解大气的组成，掌握大气污染物的概念，以及 主要大气污染物的来源、性质和影响 n了解大气污染控制方面的法规和标准体系n建立大气污染综合防治的概念建议学时数：3学时内容简介第一节 大气污染及其分类1. 大气圈及大气组成（重点对流层和平流 层）平流层对流层大气环绕地球全部空气总和， 环境空气动物、植物、建筑物
5、暴露于其中的室外空气 。 大气组成：干洁空气（N2、O2、Ar、CO2）P2表11 ，水蒸气，杂质（悬浮微粒有机、无机）。 环境空气大气环流赤道地气压带副热带高气压带副极地低气压带极地高气压带东北信风盛行西风东南信风极地东风2. 大气污染的定义v大气污染指大气中某种物质的浓度超过正常水平，造 成可测的对人体、动物、植被和材料影响的大气状况。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如果大气中的物质达到一定浓度，并持续足够的时间 ，以致对公众健康、动物、
6、植物、材料、大气特性或环 境美学产生可测量的不利影响，这就是大气污染。 v大气污染（世界卫生组织WHO） ： 室外的大气中若 存在人为造成的污染物质，其含量与浓度及持续时间可 引起多数居民的不适度，在很大范围内危害公共卫生， 并使人类、动植物生活处于受妨碍的状态。 3. 空气污染系统（Air Pollution Systems） EmissionsourcesSourcecontrolAtmosphereReceptors Receptors HumansAnimalsPlantsMaterialsresponseAutomatic control自动控制Legislative action立
7、法EmissionsourcesAtmosphereReceptors pollutantsmixed and chemical transformation空气污染及控制系统4、全球大气污染问题第二节大气污染物及其来源一、大气污染物分类按存在状态概括为两类：1气溶胶状态：v固体颗粒 冶金和化学过程：粉尘1200微米，烟0.011微米，燃料燃烧过程：飞灰、黑烟v液体粒子：雾 重点q大气污染物分类2气体状态：v含硫化合物：一次污染：SO2、H2S，二次污染：硫酸烟雾v含氮化合物：一次污染：NO、NH3，二次污染：光化学烟雾v碳的氧化物：一次污染CO、CO2v有机氧化物VOC：一次污染：C1C10
8、化合物，二次污染物：光化学氧化剂臭氧、过氧乙酰硝酸脂PAHv卤素化合物 ：一次污染：氟氯化碳、哈龙、四氯化碳、甲基氯仿、氟氯烃类，是参与消耗O3。3. 一次大气污染物:v Pollutants released directly into the atmosphere in their unmodified forms and in sufficient quantities to pose a health risk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 Sources of Primary Air PollutantsPollutantSourcesCarb
9、on monoxideIncomplete burning of fossil fuels, Tobacco smokeHydrocarbonsIncomplete burning of fossil fuels, Tobacco burningParticulatesChemicals, Burning fossil fuels, Farming operations, Industrial wastes, Building demolitionSulfur dioxideBurning fossil fuels, Smelting oreNitrogen compoundsBurning
10、fossil fuels4. 光化学烟雾:vSecondary air pollutants are compounds that results from the interaction of various primary air pollutants.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。vPhotochemical smog is a mixture of pollutants resulting from the interaction of nitrogen oxides and hydrocarbons with ultraviolet light.光
11、化学烟雾是大气中氮氧化物和 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。vThe two most destructive components of photochemical smog are ozone(O3) and peroxyacetylnitrates(PAN，过氧乙酰硝酸酯)光化学烟雾最具危害的两种物质是臭氧 (O3)和过氧乙酰硝酸酯光化学烟雾形成过程光化学烟雾实例二. 大气污染物的来源和发生量:Anthropogenic sourcesTransportationElectric power generationIndustrial processesIndust
12、rial and domestic fuel burningRefuse burningEtc.二. 大气污染物的来源和发生量:Natural sources自然污染源Geological: geyser间隙泉,volcano,oceanMeteorological气象: lightning风化: 土壤、岩石 生物、植物腐烂火灾Etc.Sources of airborne pollution in Asia are many: power generation, industry, traffic, home cooking, and biomass burningSource: David
13、 Streets. Energy Use, Emissions, and Air Pollution in AsiaAir Pollutant Emissions =Population(Economic activity per capita)（Pollutant emissions per unit of economic activity)活动水平：人均经济活动量 排放因子：单位经济活动造成的污染物排放量 污染物来源及排放量见表135第三节 大气污染的影响n对人体健康的影响 1、颗粒物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
14、为其它污染物的运载体和反应体细颗粒物污染可导致低能见度显著降低第三节 大气污染的影响2、CO对人体健康的影响CO（10-6）对人体健康的影响510 对呼吸道患者有影响30 人滞留8h，视力及神经机能出现障碍40 人滞留8h，出现气喘1201h接触，中毒，血液中COHb10%2502h接触，头疼，血液中COHb=40%5002h接触，剧烈心痛，眼花，虚脱3000 30min即死亡高浓度CO能够引起人体生理上和病理上的变化 ，甚至死亡。与血红蛋白亲和力强比氧大200倍，使 血红蛋白失去送氧能力，暴露于氧气和CO两种气体混 合物中所产生的碳氧血红蛋白和氧合血红蛋白平衡浓 度与分压成正比 ：碳氧血红蛋
15、白氧合血红蛋白常数200250设人体吸入的气体中含CO为2.2X10-4，平均含 氧量为19.5%。如果这种浓度保持不变。求COHb 浓度最终达到饱和水平的百分率。例3。NO2对人体健康的影响NO2（10-6）对人体健康的影响1 闻到臭味5 闻到强臭味1015 10min眼、鼻受到刺激50 1min内人呼吸困难80 3min感到胸痛、恶心100150 在3060min内死亡250 很快死亡4。臭氧对人体健康的影响注：部分 人群接触 臭氧后肺 功能下降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二. 对植物的伤害注：二氧 化氮浓度 和暴露时 间
16、与植物 死亡、叶 器官损伤 和新陈代 谢或生长 影响之间 的关系Source：Springer-Verlag and Prof. D. C. MacLean三. 对器物和材料的影响注：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（1963 1964年 9月，在 芝加哥的 七个地点 进行的实 验）Source：Air and Waste Management Association四. 对大气能见度的影响v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q 能见度与大气
