环境与人类文明第二节课大气污染

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1、1第二章第二章 化学污染化学污染 Chemical Pollution 2.1 大气污染大气污染 2.2 水体污染水体污染 2.3 土壤污染土壤污染 2.4 环境公害及重大环境污染事件环境公害及重大环境污染事件2 环境问题环境问题1. 环境污染环境污染有害物质（有害物质（化学、物理、生物化学、物理、生物）对）对大气、水体、大气、水体、 土壤、动植物土壤、动植物的污染的污染2. 环境破坏环境破坏生态系统的破坏，土壤沙化、物种濒危、森林生态系统的破坏，土壤沙化、物种濒危、森林 锐减、资源枯竭锐减、资源枯竭环境要素环境要素污染因素污染因素3 几个概念几个概念 1. 环境本底环境本底自然环境在未受污染

2、的情况下，各种环境要素中的自然环境在未受污染的情况下，各种环境要素中的 化学元素或化学物质的基线含量。又称环境背景值。化学元素或化学物质的基线含量。又称环境背景值。 2. 环境容量环境容量指一个特定的环境或一个环境单元在不致受害的情指一个特定的环境或一个环境单元在不致受害的情 况下，其所能容纳的污染物的最大负荷。特定的环境况下，其所能容纳的污染物的最大负荷。特定的环境 （如城市、水体等）的容量与该环境的社会功能、环境（如城市、水体等）的容量与该环境的社会功能、环境 背景以及环境自净能力等因素有关。一般所指的环境容背景以及环境自净能力等因素有关。一般所指的环境容 量是在保证不超出环境目标值的前提

3、下，区域环境能够量是在保证不超出环境目标值的前提下，区域环境能够 容许的污染物最大允许排放量。容许的污染物最大允许排放量。43.环境自净环境自净污染物进入环境后，在物理、化学、生物的作污染物进入环境后，在物理、化学、生物的作 用下，逐步消除污染物达到自然净化的过程。用下，逐步消除污染物达到自然净化的过程。4.环境污染环境污染进入环境中的化学、物理和生物因素超出了环进入环境中的化学、物理和生物因素超出了环 境容量，产生污染。境容量，产生污染。5.环境污染两大类环境污染两大类（1）自然污染：火山爆发释放出各类气体污染物）自然污染：火山爆发释放出各类气体污染物（2）人为污染：化学污染、物理污染、生物

4、污染）人为污染：化学污染、物理污染、生物污染5 2.1.1 大气结构与组成大气结构与组成 2.1.2 大气污染物及来源大气污染物及来源 2.1.3 大气污染的危害大气污染的危害 2.1.4 全球大气环境问题全球大气环境问题 2.1.5 大气污染的防治对策大气污染的防治对策 2.1.6 我国的大气污染状况我国的大气污染状况2.1大气污染大气污染 Air Pollution地球上的大气是自然环境的组成部分。人类一刻也离不地球上的大气是自然环境的组成部分。人类一刻也离不 开大气，没有大气就没有地球上的生命，就没有生机勃勃的开大气，没有大气就没有地球上的生命，就没有生机勃勃的 世界。大气又是人类极其重

5、要的自然资源。世界。大气又是人类极其重要的自然资源。 在环境保护中，对特定场所或区域，供人和动植物生存在环境保护中，对特定场所或区域，供人和动植物生存 的气体称为的气体称为“空气”“空气”；而以大区域或全球性的气流为研究对；而以大区域或全球性的气流为研究对 象时，则采用象时，则采用“大气”“大气”一词。一词。6一、大气的成分一、大气的成分N2、O2、Ar、CO2、H2O水汽（如云滴、雾滴）水汽（如云滴、雾滴）尘埃、花粉尘埃、花粉没有水汽和悬没有水汽和悬 浮颗粒的空气浮颗粒的空气 称为干洁空气称为干洁空气2.1.1 大气的结构与组成大气的结构与组成2.1.1 大气的结构与组成大气的结构与组成悬浮

6、颗粒气体恒定组分恒定组分 106107年：年： N2、O2、Ar、Kr、Xe、Ne、He可变组分可变组分210年：年： CO2、H2O不定组分（强可变组分）几天或更短：不定组分（强可变组分）几天或更短：H2S、SOx、NOx、颗粒物、颗粒物7对对 流流 层层暖暖 层层200250300102030508090607020 040 080 01000平平 流流 层层中中 间间 层层散散 逸逸 层层绝对温度绝对温度 K高度高度km二、大气的分层二、大气的分层O3能反射无限电波能反射无限电波紫外线产生强紫外线产生强 烈照射烈照射N2、O2 不同程度离解不同程度离解每升高每升高100m 降低降低0.6

7、52.1.1 大气的结构与组成大气的结构与组成8电离层电离层暖层暖层中间层中间层平流层平流层对流层对流层地球地球（1 1）对流层）对流层 平均厚度约为12km，集中了占大气总质量75的空气和几乎全部水蒸 气，是天气变化最复杂的层次。特点： 上界因纬度季节而不同 气温随高度增加降低，每增l00m下降0.65； 集中了大气中空气的90%；云雾风雨雪等主要天气现象的发生地； 大气污染物的产生、迁移、转化的主要发生地； 下热上冷，造成空气强烈对流。（2 2）平流层）平流层 对流层层顶之上12-55km处的大气为平流层。 温度分布随高度增加而增加； 一方面是由于它受地面辐射影响小； 另一方面也是由于该层

8、含有臭氧，臭氧层 直接吸收太阳的紫外线辐射，造成了气温增加。 无上下对流，大气稳定，污染物难以扩散； 平流层15-35km内，形成了臭氧层。2.1.1 大气的结构与组成大气的结构与组成9大气污染的含义：介入大气中的化学物质大气污染的含义：介入大气中的化学物质 （如烟尘如烟尘、CO、CO2、SOx、NOx、硫氢化硫氢化 合物等各类无机物和有机物合物等各类无机物和有机物）、能量能量（如光如光、 声声、磁磁、热等热等）和微生物和微生物（如病菌如病菌、病毒等病毒等） 超过了大气环境容量超过了大气环境容量，从而直接或间接地对人从而直接或间接地对人 类的生活类的生活、生产和身体健康等方面产生不良影生产和身

9、体健康等方面产生不良影 响的现象响的现象。2.1.2 大气污染物及其来源大气污染物及其来源2.1.2 大气污染物及其来源大气污染物及其来源10(1) (1) 大气污染物的来源大气污染物的来源 自然源自然源 自然风尘、火山喷发、森林火灾自然风尘、火山喷发、森林火灾 人为源人为源 燃料燃烧燃料燃烧 工业排放工业排放 交通尾气交通尾气 城市建设城市建设 农业排放农业排放 餐馆和家庭厨房排出的油烟餐馆和家庭厨房排出的油烟 城乡裸露土地和荒漠化地区的扬尘城乡裸露土地和荒漠化地区的扬尘( (一一) )大气污染物的源和汇大气污染物的源和汇2.1.2 大气污染物及其来源大气污染物及其来源11（1 1）燃料燃烧

10、）燃料燃烧 火力发电厂、钢铁厂等火力发电厂、钢铁厂等工矿企业工矿企业的燃料燃烧，各种的燃料燃烧，各种工业窑炉工业窑炉的的 燃料燃烧以及各种燃料燃烧以及各种民用炉灶民用炉灶、取暖锅炉取暖锅炉的燃料燃烧均向大气排放出的燃料燃烧均向大气排放出 大量污染物。燃烧排气中的污染物组分与大量污染物。燃烧排气中的污染物组分与能源消费结构能源消费结构有密切关系。有密切关系。 发达国家能源以发达国家能源以石油石油为主，大气污染物主要是为主，大气污染物主要是一氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、二氧化硫、 氮氧化物和有机化合物氮氧化物和有机化合物。我国以。我国以煤煤为主，主要大气污染物是为主，主要大气污染物是颗粒物颗粒物

11、和二氧化硫和二氧化硫。2.1.2 大气污染物及其来源大气污染物及其来源（2 2）工业生产过程）工业生产过程 化工厂、石油炼制厂、钢铁厂、焦化厂、水泥厂等各种类型的化工厂、石油炼制厂、钢铁厂、焦化厂、水泥厂等各种类型的工工 业企业业企业，在原材料制成成品的过程中，都会有大量的污染物排人大，在原材料制成成品的过程中，都会有大量的污染物排人大 气中。这类污染物主要有气中。这类污染物主要有粉尘、碳氢化合物、含硫化合物、含氮化粉尘、碳氢化合物、含硫化合物、含氮化 合物以及卤素化合物等多种污染物合物以及卤素化合物等多种污染物。12 （3 3）农业生产过程）农业生产过程主要来自农药和化肥的使用。主要来自农药

12、和化肥的使用。（4 4）交通运输）交通运输车辆行驶产生的扬尘和排放的汽车尾气，也是二车辆行驶产生的扬尘和排放的汽车尾气，也是二次污染物的主要来源。次污染物的主要来源。根据对烟尘、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳四种主要污染物的统计，我国大气污染物主要来源于燃料燃烧，其次是工业生产与交通运输；燃料构成以燃煤为主，约占能源消费的75，21世纪后我国大气污染呈现煤烟型与交通复合型污染的特点。2.1.2 大气污染物及其来源大气污染物及其来源13 大气污染物的汇大气污染物的汇 干沉降：干沉降：重力沉降，指大气污染物被植物、重力沉降，指大气污染物被植物、 建筑物或地面相碰撞而被捕获（表面吸附建筑物或地面相碰撞

13、而被捕获（表面吸附 或吸收）的过程。或吸收）的过程。 湿沉降：湿沉降：大气污染物通过降水（雨、雾、大气污染物通过降水（雨、雾、 雪等）落到地面的过程。雪等）落到地面的过程。 化学反应去除：化学反应去除：大气污染物在大气中通过大气污染物在大气中通过 化学反应生成其他气体或粒子而使原污染化学反应生成其他气体或粒子而使原污染 物在大气中消失的过程。物在大气中消失的过程。2.1.2 大气污染物及其来源大气污染物及其来源14依照污染物存在的形态依照污染物存在的形态，分为颗粒污染物与气态分为颗粒污染物与气态 污染物污染物。（1 1）颗粒污染物颗粒污染物 大气中危害最大、最严重的污染物，包括大气中危害最大、

14、最严重的污染物，包括固体颗固体颗 粒粒和和液滴液滴。 固体颗粒污染物固体颗粒污染物按粒径可分为：按粒径可分为： 降尘降尘粒径大于粒径大于10m10m，尘粒、粉尘，尘粒、粉尘 飘尘飘尘粒径小于粒径小于10m10m，粉尘、烟尘，粉尘、烟尘 液滴液滴由蒸汽凝结、液体喷雾、雾化以及化学反应由蒸汽凝结、液体喷雾、雾化以及化学反应 形成，粒径小于形成，粒径小于100m100m，如水雾、酸碱雾、油雾。，如水雾、酸碱雾、油雾。（二）主要的大气污染物种类（二）主要的大气污染物种类2.1.2 大气污染物及其来源大气污染物及其来源15总悬浮颗粒物总悬浮颗粒物 （TSP）指悬浮在大气中的液指悬浮在大气中的液 体或固体

15、微粒的总称。体或固体微粒的总称。 我国环境空气质量标我国环境空气质量标 准中的准中的TSP是指：粒径是指：粒径 小于小于100m的大气颗的大气颗 粒物。粒物。PM10是指：悬浮在大是指：悬浮在大 气中、粒径小于气中、粒径小于10m 的大气颗粒物。的大气颗粒物。可吸入颗粒物可吸入颗粒物 （PM10）空气质量标准中相关指标空气质量标准中相关指标2.1.2 大气污染物及其来源大气污染物及其来源16 （2 2）气态污染物）气态污染物含硫化合物含硫化合物 SO2, SO3, H2S , (亚亚)硫酸（盐）。硫酸（盐）。含氮化合物含氮化合物 NO, NO2，N2O, N2O3, N2O4 , N2O5 ,

16、 NH3。碳氧化合物碳氧化合物 CO和和CO2。碳氢化合物碳氢化合物 烷烃、烯烃和芳烃有机废气。烷烃、烯烃和芳烃有机废气。卤素化合物卤素化合物 含氯和含氟化合物。含氯和含氟化合物。（3 3）二次污染物二次污染物污染源直接排入大气未发生性质污染源直接排入大气未发生性质 改变的污染物称为一次污染物，一次改变的污染物称为一次污染物，一次 污染物之间或一次污染物和大气原有污染物之间或一次污染物和大气原有 组分发生化学反应后生成的新的污染组分发生化学反应后生成的新的污染 物称为二次污染物。物称为二次污染物。2.1.2 大气污染物及其来源大气污染物及其来源17对人体健康的危害对人体健康的危害 对动植物的危害对动植物的危害 对材料的危害对材料的危害 对大气的影响对大气的影响世界卫生组织和联合国环境组织发表的一世界卫生组织和联合国