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1、大气污染防治技术进展 五邑大学环境与工程学院 刘敏超 ,一、大气环境污染特征二、大气污染控制技术除尘、吸收、吸附、催化转化燃烧法、生物法 三、大气环境科学技术研究进展脱硫、脱硝、温室气体减排、VOC区域大气复合污染防治技术,中国大气环境问题的发展历程,70年代 80年代 90年代 现在烟尘 TSP TSP TSP PM10 PM2.5SO2 SO2 酸雨 SO2 酸雨 复合污染NOx 光化学烟雾,颗粒物： TSP 总悬浮颗粒物PM10 可吸入粒子PM2.5 细颗粒物，细粒子,技术发展现状,TSP 已解决 SO2 基本解决 NOX 和光化学烟雾 部分解决 PM2.5 、复合污染 刚提上日程,Un
2、der Urbanization 城市化进程中,人口增长 population growth,能源消费增加 energy consumption increase,机动车motor vehicles,燃 煤 coal combustion,复合空气污染 complex air pollution,Photochemical smog,Acid Rain,Poor Visibility (Fine Particles),复合型污染,大城市当前大气污染的特征,+,+,复合的含义主要是指煤烟型污染与日益恶化的机动车尾气污染及其他污染相叠加，大气中均相反应和多相反应相耦合以及局地与区域大气污染相互作用
3、。复合型大气污染是指大气中由多种来源的多种污染物在一定的大气条件下（如温度、湿度、阳光等）发生多种界面间的相互作用、彼此耦合构成的复杂的大气污染体系。其结果是二次污染物，尤其是细粒子大量增加。,复合型大气污染的特征1、传统煤烟型污染逐渐削弱，但依然十分严重 2、臭氧和细颗粒物等二次污染十分严峻 a 光化学烟雾污染、细颗粒物污染和高浓度臭氧频繁出现在珠三角地区。b 细颗粒物污染是我国当前灰霾事件频发的根本原因。 3、酸雨问题未能有效缓解,例：氧化性与大气气溶胶,具体表现为：二次污染加重 # 大气氧化性增强-臭氧增高 # 细粒子污染严重，能见度降低 # 酸雨的污染难以减轻,当前城市大气污染的特征,
4、复合型大气污染,以城市为中心 呈区域性,大气氧化性增强 夏季出现光化学烟雾现象,能见度降低,（一） 光化学烟雾,城市复合型大气污染的特点,低 平 流 层,氮氧化物+碳氢化合物+阳光=臭氧+各种氧化剂+颗粒物 NOx + VOC + light = O3 + Oxidants + Aerosol,臭氧的环境作用 Environmental Function of Ozone,氮氧化物 NOx,碳氢化合物 Hydrocarbon,臭氧 O3,+,OH自由基,二氧化硫SO2,氮氧化物NOx,硫酸、硫酸盐Sulfuric acid and sulfate,硝酸、硝酸盐Nitric acid and n
5、itrate,细颗粒物Aerosol,有机物 VOC,酸雨,北京市中关村大气O3浓度日变化,标准：100ppb200微克/M3,ppb,小时,The Features of Complex Air pollution in Urban Areas 城市复合型大气污染的特点,（二） 大气颗粒物可吸入粒子PM10 细颗粒物PM2.5,我国开展颗粒物研究的历程,T S P 总悬浮颗粒物,PM10 可吸入粒子,PM2.5 细颗粒物,70年代,80年代初,90年代后期,全国,部分城市,个别城市,大气颗粒物（气溶胶）,大气中含有大量气溶胶粒子（颗粒物）可高达107108粒子/cm3粒径大小可覆盖四个量级，
6、几个纳米（nm)到100微米(m),大气气溶胶（颗粒物）的粒径分布,0,2,4,6,8,10,0.01,0.1,1,10,100,Particle Aerodynamic Diameter (um),Relative Concentration,Accumulation,Coarse,PM,10,PM,2.5,TSP,PM,0.1,Fugitive Dust,Pollen,Sulfate,Nitrate,Ammonium,Organic &,Elemental,Carbon, Heavy,Metals, Clays,Carbon,Ultrafine,Condensation,Droplet,城
7、市气溶胶（颗粒物）,城市气溶胶是：工业、交通、电力、其他生产和生活活动以及天然源排放的一次粒子 和由气体向颗粒物转化而生成的二次粒子 混合物 数浓度： 1 m的粒子最多 质量浓度：一般有两个峰， 1 m和1-10m之间,PM10 和PM2.5的异同,PM10 和PM2.5的异同,PM2.5的环境行为及效应,光的散射和吸收 降低大气能见度 云凝结核 致酸物质 干沉降 危害生态系统 远距离输送 区域性酸沉降区域及全球气候变化 污染物载体 携带有害有毒污染物 进入呼吸道 影响人体健康 化学反应床 多相化学反应,PM2.5标准,TSP和 PM10中较大的粒子主要控制电厂、工业和建筑业烟尘和无组织排放；
8、地面扬尘等，尤其是清洁卫生。PM2.5是二次粒子为主，须控制的面较广，难度较大.a 外地来源；b 机动车尾气，生物质燃烧，加油站，涂料，餐饮等；,The Features of Complex Air pollution in Urban Areas 城市复合型大气污染的特点,（三） 一定气象条件下，城市污染呈区域性Regional dimension of urban pollutionunder certain meteorological condition,酸雨污染的来源,降水的酸性,二氧化硫氧化,氮氧化物氧化,有机酸,SO2,NOx,SO2 SO4 2- NOx NO3-,酸雨的形成过程,冲刷,凝结核成云,划分酸雨控制区的原则 Principles of Dividing the Acid Rain Control Zone,现状监测降水pH4.5的区域硫沉降量超过硫沉降临界负荷的区域,在欧、美、亚世界三大酸雨区中，我国的强酸雨区面积最大，我国长江以南地区是全球强酸雨中心；我国酸雨仍属硫酸型，但正在向硫酸-硝酸混合型转变。,城市 区域 全球,
