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1、2 大气污染及防治,2018/10/16,Environmental Protection,主要内容,2018/10/16,Environmental Protection,大气圈结构与大气组成,1,大气污染与类别,2,大气污染防治技术,3,全球性大气污染对策,4,2.1 大气圈结构与大气组成,大气圈：是指包围着整个地球的空气层，实际上它是由气体和悬浮物所组成的复杂的流体体系。 厚度：1000km ，质量：5.21015t。 空气密度分布特点：海平面处空气密度较大，随高度的增加，空气密度逐渐变小。,2018/10/16,Environmental Protection,2.1.1 大气圈结构,
2、2.1 大气圈结构与大气组成,2018/10/16,Environmental Protection,2.1 大气圈结构与大气组成,2018/10/16,Environmental Protection,对流层,A.,对流层是对人类生产、生活影响最大的一个层,B.,人类活动排放的污染物主要在对流层中聚集,C.,温度随高度增加而降低，6.5/1km,D.,集中了占大气质量80%的空气和几乎全部的水蒸气量,E.,空气具有剧烈的对流运动 雷、雾、雨、雪等,F.,厚度相当于大气圈厚度的12/1000，而质量为3/4,2.1 大气圈结构与大气组成,2018/10/16,Environmental Pro
3、tection,平流层,高度大约至50-55km处,A.,B.,污染物一旦进入平流层，滞留时间可长达数十年,C.,温度基本随高度增加温度上升,D.,15-35km处有一层臭氧层,E.,平流运动占显著优势,F.,对地球起保温作用,2.1 大气圈结构与大气组成,2018/10/16,Environmental Protection,中间层,A.,B.,气温随高度的增加而迅速降低，是大气层中最冷的一层,C.,空气稀薄，有强烈的垂直对流运动,A.,气温随高度的增加而增加，白天气温可达1250-1750K,A.,大气极为稀薄，气温高，分子运动速度快,暖层（电离层）,外层（散逸层）,高度大约至85km处,
4、2.1 大气圈结构与大气组成,2018/10/16,Environmental Protection,离地球最近的两大行星的大气组成,2.1 大气圈结构与大气组成,2018/10/16,Environmental Protection,2.1.2 大气的组成,大气的组成,干燥清洁的空气,有固定成分和可变成分。 固定成分主要是氧气，氮气等。 可变成分主要二氧化硫，硫化氢等。,水汽含量随时间、地点、气象条件等不同变化很大。,水汽,由于自然因素而生成的颗粒物，如岩石的风化、火山喷发等，是大气中的杂质成分，含量、种类和化学组成随时间和地点变化。,悬浮颗粒物,2.2 大气污染与类别,2018/10/16
5、,Environmental Protection,2.2.1 大气污染的定义,定义：由于自然的或人为的过程，改变了大气圈中某些原有成分和增加了某些有毒有害物质，致使大气质量恶化，影响原来有利的生态平衡体系，严重威胁着人体健康和正常工农业生产，以及对建筑物和设备财产等的损坏，这种现象称为大气污染。,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,2.2.2 大气污染物,大气污染物的种类,按迁移转化规律,可将大气污染物分为一次污染物（原发性污染物）与二次污染物（继发性污染物）。,可分为固体、液体和气体等形式。其中90%以气体形式存在，10%是以气溶
6、胶形式存在。,按照物理状态, 碳氧化物， 氮氧化物， 硫氧化物， 碳氢化合物， 卤素化合物， 氧化剂， 颗粒物及气溶胶； 放射性物质。,根据化学性质,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,常见大气污染物的产生及其迁移转化,颗粒物质：是指除气体之外的包含于大气中的物质，包括各种各样的固体、液体和气溶胶。其中有固体的灰尘、烟尘、烟雾以及液体的云雾和雾滴，其粒径范围主要在200m0.1m之间。按粒径的差异，可以分为降尘和飘尘两种。,降尘：粒径大于 10m，在重力作用下可以降落的颗粒状物质。其多产生于固体破碎、燃烧残余物的结块及研磨粉碎的细碎物
7、质。自然界刮风及沙暴也可以产生降尘。,飘尘：指粒径小于 10m的煤烟、烟气和雾在内的颗粒状物质。由于这些物质粒径小、重量轻，在大气中呈悬浮状态，且分布极为广泛。飘尘可以通过呼吸道被人吸入体内，对人体造成危害。,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,常见大气污染物的产生及其迁移转化,总悬浮颗粒（TSP）: 指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100m的颗粒物的总称。,可吸入颗粒物（PM10）: 指悬浮在空气中，空气动力学当量直径10m的颗粒。,可入肺颗粒物（PM2.5）: 指悬浮在空气中，空气动力学当量直径2.5m的颗粒。,2.2 大气污
8、染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,常见大气污染物的产生及其迁移转化,硫化物：硫常以二氧化硫和硫化氢的形式进入大气，也有一部分以亚硫酸及硫酸（盐）微粒形式进入大气。大气中的硫2/3来自天然源，其中以细菌活动产生的硫化氢最为重要。人为源产生的硫排放的主要形式是SO2，主要来自含硫煤和石油的燃烧、石油炼制、有色金属冶炼和硫酸制造等。在80年代，每年约有1.5亿吨SO2被人为排入大气中，其中2/3来自煤的燃烧，而电厂的排放量约占所有排放量的一半。,碳氧化物：碳化物主要有两种物质，即CO和CO2。CO主要是由含碳物质不完全燃烧产生的，而天然源较少。1970
9、年全世界排入大气中的CO约为3.59吨，而由汽车等移动源产生的CO占总排放量的70%，可见，CO主要是由汽车等交通车辆造成的。,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,常见大气污染物的产生及其迁移转化,氮氧化物：主要是NO和NO2，它是常见的大气污染物。天然排放的NOX，主要来自土壤和海洋中的有机物质的分解，属于自然界的氮循环过程。人为活动排放的大部分来自化石燃料的燃烧过程，如汽车、飞机、内燃机及工业窑炉的燃烧过程；也来自生产、使用硝酸的过程，如氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂等。据80年代初估计，全世界每年由于人类活动向大气排
10、放的NOX约5300万吨。,碳氢化合物：碳氢化合物包括烷烃、烯烃和芳烃等复杂多样的物质组成。大气中大部分的碳氢化合物来源于植物的分解，人类排放的来源主要是石油燃料的不充分燃烧和石油类的蒸发过程。,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,大气污染的危害,大气污染物进入人体的途径,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,大气污染的危害,颗粒物,硫氧化物,氮氧化物,碳氢化合物,造成血液中毒； 造成细胞破坏，侵入肺组织或淋巴结可引起尘肺,损伤植物，引发支气管炎等呼吸道疾病，会导致肺癌,NO与
11、血红蛋白的亲和力比CO大几百倍，使血液运送氧的功能下降； NO2是腐蚀剂，毒性比NO大5倍,是形成光化学烟雾的主要前体物质,其他有害污染物,石棉：能引起多种疾病，还能引起职业性肺癌。 汞：汞蒸气对中枢神经系统的毒性极大。,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,大气污染的类型,按照大气污染影响所及范围,局部污染,全球性的 污染,地区污染,广域污染,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,大气污染的类型,根据能源性质、大气污染物组成和反应,煤炭型污染的一次污染物是烟气、粉尘和二氧化硫。
12、二次污染是硫酸及其盐类所构成的气溶胶。,石油型污染的次污染物是烯烃、二氧化氮以及烷、醇、羧基化合物等。二次污染物主要是臭氧、氢氧基、过氧氢基等。,混合型污染是指以煤碳为主，还包括以石油为燃料的污染源而排放出的污染物体系。,特殊型污染是指某些工矿企业排放的特殊气体所造成的污染，如氯气、金属蒸汽或硫化氢、氟化氢等气体。,煤炭型,石油型,混合型,特殊型,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,大气污染的类型,还原型：是指以煤、石油等为燃料所产生的大气污染，实质上就是第二种分类方法中的煤炭型和混合型污染。,根据污染物的化学性质及大气环境状况,氧化
13、型：是指以石油为燃料所产生的大气污染，实质上就是第二种分类方法中的石油型污染。,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,大气污染的类型,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,2.2 大气污染与类别,
14、2018/10/16,Environmental Protection,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,2.2 大气污染与类别,2018/10/16,Environmental Protection,2.3 大气污染防治技术,2018/10/16,
15、Environmental Protection,2.3.1 大气污染治理技术,大气污染物 的主要类型,颗粒污染物主要采用机械和物理方法处理。,气态污染物主要采用化学或者物化法处理。,2.3 大气污染防治技术,2018/10/16,Environmental Protection,颗粒污染物的治理技术,颗粒污染物 治理技术,电除尘器：含尘气体通过高压电场过程中，使尘粒电荷移动，在电场力的作用下沉积在集尘板上，达到分离目的。,机械除尘器：利用质量力（重力、惯性力和离心力）的作用使颗粒无和气体分离的装置。,湿式除尘器：含尘气体与液体密切接触，利用液体与尘粒的惯性碰撞及其他作用捕集尘粒或者使粒径增大
16、的装置。,过滤式除尘器：使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集。,2.3 大气污染防治技术,2018/10/16,Environmental Protection,机械除尘器,重力沉降室,2.3 大气污染防治技术,2018/10/16,Environmental Protection,机械除尘器,惯性除尘器,2.3 大气污染防治技术,2018/10/16,Environmental Protection,机械除尘器,旋风除尘器,2.3 大气污染防治技术,2018/10/16,Environmental Protection,过滤式除尘器,袋式除尘器颗粒层除尘器,2.3 大气污染防治技术,2018/10/16,Environmental Protection,电除尘器,
