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1、大气污染治理工程拓爹蓄戊娄勉扒亮酶掐诡涤摇站酉檬警禁屹佬拓默续逸矿赊线甚仑踌邮渣大气污染治工程大气污染治工程第一章第一章 概概 论论n讲授内容：n大气圈的构成及大气组成n大气圈（各层特点）n大气组成（恒定组分、可变组分、不定组分）n n大气污染的形成大气污染的形成n n大气污染的含义大气污染的含义n n大气污染源的分类大气污染源的分类n n一次污染物和二次污染物一次污染物和二次污染物n n重要的大气污染物（重要的大气污染物（COCO、NOxNOx、SOxSOx、HCHC、dustdust、MistMist等）等）n n大气的危害大气的危害n n大气污染与气象的关系大气污染与气象的关系n n大气
2、污染气象学的研究状况大气污染气象学的研究状况n n影响大气污染的气象因子（动力因子、热力因子）影响大气污染的气象因子（动力因子、热力因子）n n大气污染的状况大气污染的状况n n大气污染防治途径大气污染防治途径 n n大气污染质量控制标准大气污染质量控制标准做矮盐清屿铸撼蔚擅滚妄央奶脯有屑撬镇腻婴侣柠喂坎鞭器裤逮创桥核涯大气污染治工程大气污染治工程第一章第一章 概概 论论n空气的重要意义：n人是完全靠空气生存的，成年人平均每天约需Kg粮食和2Kg水，但对空气的需求就大得多，每天约13.6Kg（合10m3）。若三者都断绝供应，引起死亡的首先是空气，要是空气中混进有毒害的物质，则毒物随空气不断地被
3、吸入肺部，通过血液遍布全身，对人体健康直接产生危害。大气污染对人的影响不同于土壤和水的污染，它不仅时间长且范围广 （较多是地域性的，也有全球性的）。地球上发生的八大“公害事件”，其中五起是因大气污染造成的。当然，空气污染的原因不只是人类的活动，还有像森林、火灾和火山爆发一类的天然事件。不过后者通常在空气污染中起次要作用。本章仅讨论有关认为污染方面的问题，并简略介绍一些控制污染的技术措施。纵理刽缩麓履皿备常撤瞩则晋尉敌牺怒专抑寨洲卤烘姆读环矩扩斡眉蹬嘻大气污染治工程大气污染治工程1-1 大气圈的构成及大气组成n n大气圈大气圈大气圈大气圈n随地球引力而转的大气层叫大气圈。大气圈的最外层的界限是很
4、难确切划分的，但大气也不能认为是无限的。在地球场内受引力而旋转的气层高度可达10000Km。有的学者就以10000Km作为大气圈的最外层。一般情况下认为，从地球表面到10001400Km的气层作为大气圈的厚度，超出1400Km以外气体非常稀薄，就是宇宙空间了。n大气圈中的空气分布是不均匀的，海平面上的空气最稠密。在近地层的大气层里，气体的密度随高度的上升而迅速的变稀。但是在4001400Km大气层里空气是渐渐变稀薄的。大气圈的总质量约为6000万亿吨，约为地球质量的百万分之一。了伊愈恳厨唤伶荣裂惦秆渗条季齿爸游天影降贞凳棘散泽眼过硒痒绳扫了大气污染治工程大气污染治工程A. 大气的构造：大气的构
5、造：n根据大气圈中大气组成状况及大气在垂直高度上的温度变化，划分大气圈层的结构如下：糟历办毯恩焉勘茸航看吓荐碗蛀帕球解炮提艾吨吕悼戚讥屠朔室啃沟谚皖大气污染治工程大气污染治工程近翅绳抑缓倍政纹箍饰雀藩薄勾码磺眼庄跪敖繁鼻飞桥皖中锤俯淆绍芜葱大气污染治工程大气污染治工程B大气层的特点：大气层的特点：n n对流层：对流层：对流层：对流层：）相对于整个大气圈厚度而言很薄，按最厚处计，占总厚度的9%,其质量占总质量的75%。在这一层中除了有纯净的干空气以外，还含有一定量的水蒸气，适度的湿度度对人和动植物的生存起到重要的作用。n ）一般情况下，温度自地表面向高空递减，0.65/上升100米。n 在对流层
6、中，由于太阳的辐射以及下垫面特性和大气环流的影响，使得在该层中出现极其复杂的自然现象，有时形成易于扩散的气象特征，有时形成对生态系统产生危害的逆温气象条件，雨、雪、霜、雾、雷电等自然现象也都出现在这一层。n ）大气有较强的对流运动，大气污染也主要发生在这一层，特别是在靠近地面1-2Km的近地层更易造成污染。近地层大气污染物的扩散能力主要取决于当时的气象条件。n ）温度、湿度等各气象要素水平分布不均匀。棕烤鬃赌搅忌歌在琉萝嘘甲丽靖该叛灿乐惫楷寿疯针婴长各吠舜柬冤滚尔大气污染治工程大气污染治工程n n平流层平流层平流层平流层：）在这一层里气体的温度先随高度上升有缓慢的增加在30-35Km处，T=-
7、55，n然后上升（气温）较快。这是因为在该层中的臭氧强烈吸收太阳紫外线所致。n ）几乎不存在水蒸汽和尘埃，一般处于平流运动。n ）大气很干燥，没有云、雨等现象，是飞机理想的飞行区域。n n中间层中间层中间层中间层：气温随高度增加迅速降低，有强烈的垂直对流运动。 n n电离层电离层电离层电离层：气温随高度增加迅速上升，空气处于高度电离状态，发电报是靠这层反射回来。n n散逸层散逸层散逸层散逸层：气体温度很低，气体粒子能克服地球引力而逸向星际空间。星际空间内每m3空间有数十个离子存在。n n研究重点研究重点研究重点研究重点：对流层，平流层须距嚼瓢铝值仍哨笨恫钝截训沟窘予恋织脸随楼吗耐汝芳谗望斜妈熏
8、陈携大气污染治工程大气污染治工程2.大气组成n n大气的定义大气的定义大气的定义大气的定义: :n大气（空气）从自然科学角度来看，空气和大气常常作为同义词，二者没有实质性的差别。按国际标准化组织（ISO）给大气和空气下的定义：大气是大气是大气是大气是指地球环境周围所有空气的总和。环境空气是指暴指地球环境周围所有空气的总和。环境空气是指暴指地球环境周围所有空气的总和。环境空气是指暴指地球环境周围所有空气的总和。环境空气是指暴露在人群、植物、动物和建筑物之外的室外空气。露在人群、植物、动物和建筑物之外的室外空气。露在人群、植物、动物和建筑物之外的室外空气。露在人群、植物、动物和建筑物之外的室外空气
9、。但在研究近地层的空气污染规律及对空气质量进行评价时，为便于说明问题，有时两个名词分别使用。 一般对于居住在室内或特指某个地方（如车间、厂一般对于居住在室内或特指某个地方（如车间、厂一般对于居住在室内或特指某个地方（如车间、厂一般对于居住在室内或特指某个地方（如车间、厂区等）供动植物生存的气体习惯上称为空气区等）供动植物生存的气体习惯上称为空气区等）供动植物生存的气体习惯上称为空气区等）供动植物生存的气体习惯上称为空气。在大气物理、大气气象、自然地理以及环境科学研究中，常常是以大区域或全球性的气流作为研究对象，因此，就常用大气一词。麓文俏凤缮酞段趁忍宝裹拔狸诉局色菇拷潭丰吹痪广包送能肩韵坊朱幸
10、娄大气污染治工程大气污染治工程大 气 的 组 成n大气是一个多种气体的混合物，由混合气体、水气和悬浮微粒组成，可分为：n n恒定组分恒定组分恒定组分恒定组分：O2(20.95%)、N2(78.09%)、氩（0.93%）、惰性气体。上述组分的比例在地球表面上任何地方几乎是可以看作不变的。n表1-1，P1 干洁空气的组成。n n可变组分可变组分可变组分可变组分：CO2、水蒸汽、O3这些组分在大气中的含量是随季节、气象的变化以及人们的生产、生活活动的影响而发生变化。n n不定组分不定组分不定组分不定组分: n 第一环境问题引起的：由自然界的火山爆发、森林火灾、海啸、地震等暂时性灾难所引起的。污染物有
11、尘埃、S、H2S、SOx 、NOx等。 n 第二环境问题引起的。馅因搓逝郝郑算广香尊并舷眶慈浩迂蔚跑循阴协钧象形焙癌胖拌心碌识刁大气污染治工程大气污染治工程1-2 大气污染n n1.大气污染的含义：大气污染的含义：n国家标准组织定义（ISO）定义：n指自然界中局部的职能变化和人类的生产和生活活动改变大气圈中某些原有成分和向大气中排放有毒害物质，以致使大气质量恶化，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.旅和汾逸雪厨曙搜驰君倦膊歌刑兽缸滋蒙壤际滥菏莽待他单耶泥绩喝锨妆大气污染治工程大气污染治工程2.大气污染源的分类 n有四种分类法n按污染源
12、存在形式：固定污染源、移动污染源；n按污染源排放方式：高架源、面源、线源；n按污染源排放时间：连续源、间断源、瞬时源；n按污染源产生类型：工业污染源、家庭炉灶、汽车排气。n进行大气质量评价适宜用第一种分法，研究扩散适宜用第二种分法，分析污染物排放时间规律适宜用第三种分法，解决污染物，控制污染物适宜用第四种分法。蚁瞻焦枣践渠炮摊暑香陌甜组从臭绳咖掐爹缮财枉菩碘开吸苫蒜惟芬得嗜大气污染治工程大气污染治工程3一次污染物和二次污染物n一次污染物：指直接从各类污染源排出的物质。n可分为：非反应物质，其性质较稳定；反应性物质，性质不稳定，在大气中常与某些其它物质产生化学反应或作为催化剂促进其它污染物产生化
13、学反应。n二次污染物：反应性的二次污染物与大气中的其它组分反应形成的物质。如二次污染物硫酸烟雾（又称硫酸气溶胶）形成过程。n往往二次污染物比一次污染物的危害大得多。往往二次污染物比一次污染物的危害大得多。往往二次污染物比一次污染物的危害大得多。回翘便颁妨瑟领晃嗜洱颠粳框袱潍会途赛葬蔬偿匣勺蝴锈毅高卉肝舶谬吱大气污染治工程大气污染治工程4主要大气污染物n按其存在状态可概括为气溶胶状污染物和气态状污染物。n（1）气溶胶状污染物n（2）气态状污染物产粳方掐蜗渊萤庙裙功鹤猫剥紊刃藩炽膏腐闲凋咒未铜追贫昔型潞巢女靖大气污染治工程大气污染治工程(1)气溶胶状污染物气溶胶状污染物n n分类分类：气溶胶中 0
14、.11m 微粒n 烟 0.11m 降尘（10m）n 尘 10100m 飘尘（10m）n 雾 110m TSP 100m 的颗粒n危害：引起呼吸道疾病；致癌作用；造成烟雾事件（硫酸等，SO2之所以在大气中造成危害是由于大气中微尘带有一些Mn2+、Fe2+等催化剂使n 抒到补政菲呈马扶粤杖盅建桃吉浚淘吓匈斤彻源怨沛或观垦涪府茎且诊券大气污染治工程大气污染治工程（2）气态状污染物）气态状污染物n常见的有：CO、NOx、HC化合物、SOx、微粒、光化学烟雾等n粉尘（钢铁厂、冶炼厂、水泥厂、建筑材料厂等）；n硫化物（民用炉、热点站、金属冶炼、硫酸厂）；n氮化物（硝酸厂、氮肥厂、炸药厂）；n氧化物（CO、
15、CO2）；n卤化物（氟化物、氯化物、制碱厂）；n有机物质的污染。检妆异撬洛张砷柬痕撩整酱隅根糙铸免历刚翰湿危稚砚只狰獭剂玛猾寝礼大气污染治工程大气污染治工程n 1）CO 占总污染量的30%n主要来源：汽车排气占50%n危害：与血红蛋白结合危害人体，排量多会使空气中O2量降低。晰曾久氢礁田妇禾匝族耍何喀盟喊恰条湖镊截硕翘纪诞酿辅受锋巳沤耶敛大气污染治工程大气污染治工程n 2 2）NOxNOx、NONO、NONO2 2 n 本身含氮变成游离氮原子和氧作用（燃料NO）n来源：石化燃料的燃烧n 高温下，大气中的氮和氧结合（热解NO）n NOx生成量与燃烧温度有关n 各种工业过程（硝酸厂、氮肥厂、炸药厂
16、等）n 危害：光化学烟雾的主要成分；n 对动植物体有强的腐蚀性。n 3 3）碳氢化合物（）碳氢化合物（）碳氢化合物（）碳氢化合物（HCHC）n来源：燃料燃烧不完全排放HC化合物，汽车尾气中有10%HC化合物。美国70年n统计，在总HC尾气中，汽车排气占48%。n n危害：危害：危害：危害：光化学烟雾的主要成分。室师白屁哼溺权琵故诣纱介哆辜赫姬如洽扯疫簿涸耐藕馁恍醉耐敷恿胶秀大气污染治工程大气污染治工程n n4 4）硫氧化物）硫氧化物）硫氧化物）硫氧化物n n来源：来源：来源：来源：燃料燃烧；n 有色金属冶炼；n 民用燃烧炉灶。n SO2浓度：3.5%以上 高浓度烟气n 3.5%以下 低浓度烟气
17、n n危害：危害：产生酸雨；腐蚀生物的机体；产生化学烟雾。n硫酸烟雾的代表事件：伦敦烟雾事件舅厄眯浴遣死贞衡蝶无喉崇公汛窖茧迷乏歼息袒造侗那瘸改冒猎厩赡蒜失大气污染治工程大气污染治工程n 6）其他有害物质（石棉、铍、汞）其他有害物质（石棉、铍、汞）n n 7）光化学烟雾）光化学烟雾n光化学烟雾早在1946年最早在洛杉矶发现，故又叫“洛杉矶烟雾”。这种烟雾经常发生在夏季和早秋季节，每次事件给人造成很大的灾难。n大气中的一次污染物如汽车、工厂等排放的燃烧生成物和未燃烧物质经过太阳光的照射，各种污染物之间发生反应形成二次污染物烟雾，被称为光化学烟雾。阴哑谴就风贮踊铅侨钳践豢摧索逼健瑞展浆衅绣风柑施兄
18、瞎逞枉纫机乃岭大气污染治工程大气污染治工程13 大气污染的危害n n大气污染物侵入人体途径：大气污染物侵入人体途径：大气污染物侵入人体途径：大气污染物侵入人体途径：表面接触；食入含有大气污染物的食物；吸入被污染的空气。n n危害：危害：危害：危害：n 人体健康危害n 对植物的危害：叶萎缩、枯烂、吸入到果实中。n 局部气候的影响n 对金属制品、油漆、涂料、建筑、古物等的危害（重庆 长江大桥的桥梁）n 对臭氧层的破坏砾茎娇掏瘸截卧摧字惩颧元础薯羊勇黄胶蹿拖丫术矾鼎擂嘱军妨备绽述涉大气污染治工程大气污染治工程14 大气污染与气象的关系n大气污染可看作是污染源所排放出的污染物和对污染物起着扩散稀释作用
19、的大气，以及承受污染的物体三者相互关联所产生的一种效应。一个地区的大气污染情况是与该地区的污染源所排放出的污染物总量有关的。这个总量是不因气象条件的影响而发生变化的。但是，排放出的污染物的浓度在时空分布上却是受到气象条件的控制。由于气象条件的不同，污染物作用于承受者的污染程度也就不一样。近几十年来，世界上发生了多次大气污染事件，每次污染事件都是在一定地形和一定气象条件下发生的。 键悸割排屹杉愧扎奄坎渣熬庚柜势续索堑鸯沿粗辩锦闸浸莽乃蚜筑斗青烫大气污染治工程大气污染治工程1-5大气污染防治途径n n一一.要搞好大气污染的防治，必须掌握大要搞好大气污染的防治，必须掌握大气环境污染的特征。气环境污染
20、的特征。n n（1）我国大气环境的特征：）我国大气环境的特征：n n普遍受到尘、普遍受到尘、SOSO2 2为主的烟煤型污染；为主的烟煤型污染；n n在大城市或特大城市要注意在大城市或特大城市要注意NONOX X的污染来源：的污染来源：主要是汽车；主要是汽车；n n酸雨；酸雨；n n局部地区的污染：如氧化物：包头、抚顺、局部地区的污染：如氧化物：包头、抚顺、昆明等；铅：沈阳、广州、长春、上海等。昆明等；铅：沈阳、广州、长春、上海等。镶认零搐戊擦愿志倍泥早蓝撤桂守八炎洲皇擒犹讳肯冷憋访顶疲慌啦赂坎大气污染治工程大气污染治工程n n（2）大气污染的特征：）大气污染的特征：n污染物微量（百万分之一计算
21、），浓度用ppm. mg/m3计算；n污染物量变化（风经常影响其浓度）；n污染物质变化（如NOX和有机物在光的作用下会产生O3、甲醛（PAN）3等。馅美壕壁婶鲜箩沿幸蓄枯混谤觉扒盾倡躁专龄胸凸含瀑蓬均琳席尖伎脂堑大气污染治工程大气污染治工程二. 大气污染防治技术n n（1 1）颗粒状污染物）颗粒状污染物）颗粒状污染物）颗粒状污染物n除尘净化技术，包括：n重力沉降；n旋风除尘；n袋式除尘；n过滤法；n湿式除尘；n静电除尘等。n 贪玖桅擎唱办预捧捐静捕芬艰录维梧把农味严观伊毗夯登植纹段诛薄羌助大气污染治工程大气污染治工程（2）气态污染物的净化）气态污染物的净化n吸收法；n吸附法；n催化氧化；n催化
22、还原；n生物净化；n电子束照射；n燃烧法；n冷凝法；n膜分离技术等。嚼掀锰诞振稚攫捉谋德蹲再溅带疙赠肾按否厢红棍伶船雁萌帝湘脸采降宅大气污染治工程大气污染治工程三大气污染的控制途径n控制污染源，改革工艺，合理的工业布局n优化、改善能源结构n积极采用清洁生产工艺n控制污染源之后的排放的污染物，应用各种各样的治理技术n可持续发展，走综合防治的途径， n n综合防治的含义：从全局出发，综合考虑生产综合防治的含义：从全局出发，综合考虑生产生活等方面的诸因素，围绕经济社会发展目标，生活等方面的诸因素，围绕经济社会发展目标，运用多科学、多途径、多种手段进行防治，达运用多科学、多途径、多种手段进行防治，达到
23、经济效益和环境效益的统一。到经济效益和环境效益的统一。症咸央崔刻陈浸顿政诚嘉希春巍忻睛噎秩州互丘贬派朗彼美词型圭菊艾尧大气污染治工程大气污染治工程综合防治的基本原则n1）防与治相结合，以防为主。n2）回收资源与净化处理相结合，以回收资源为主n3）企业治理与区域治理相结合n4）人工净化与自然净化相结合矗么辨杉踏酝联冕铱致尧杖轿反诲碧注切沾兰谐嫂趴杯哼酸敌旦厂釉剖包大气污染治工程大气污染治工程1-6 大气环境质量控制标准n 大气环境质量标准按其用途分为：大气环境质量标准、大气污染物排放标准、大气污染控制技术标准及大气污染警报标准等。按其适用范围分为国家标准、地方标准和行业标准。n n大气环境质量标
24、准大气环境质量标准n n大气污染物排放标准大气污染物排放标准八蒙凝娃脏凄筐印娄舟绷嘉蚁莉今兔忿敞奄群栅翁滞烁敷诚媚辙怠脾企溅大气污染治工程大气污染治工程石家庄市污染现状及防治对策石家庄市污染现状及防治对策n1.市区大气环境的基本情况n 2001年数据: 石家庄市二类区大气环境TSP.SO2.NOX达标天数百分率分别为30%.59%.98%. 三类区大气环境TSP.SO2.NOX达标天数百分率分别为66%.79%.94%.n2.影响市区大气环境质量的因素n自然因素n人为因素詹面雾娥拎恕丘牌习怂胃禹躺诊辟衰蹄盆胞妹谈察锁郴掳盖敷尖嫁袄铱橡大气污染治工程大气污染治工程自 然 因 素n1.大区域环境对
25、市区空气质量的影响n2.市区周边环境对市区空气质量的影响n3.气候因素对空气质量的影响n 逆温天气频率高n 气候干旱少雨综或奸匡示托阀店竭爵净翌里铝瞻呐麓校傻肘闻腕惦姆亩撞嘱骡贤孪讥有大气污染治工程大气污染治工程人 为 因 素n1.热岛效应n2.燃煤带来的污染n3.燃烧设施及污染物排放情况n4.靠燃煤供应能源的企业与居民区.生产区.商业区的分布混杂n5.能源结构不合理n6.机动车尾气排放n7.城市环境基础设施欠账较多n8.城市生活对空气质量的影响新昌公董锑待劈粟降唁肪劣铜拱瓮夸姆酬脱啄绸没舷额橡订赴较匝含育慷大气污染治工程大气污染治工程n n三三三三. .大气污染综合防治对策大气污染综合防治对策大气污染综合防治对策大气污染综合防治对策n1.加强城市环境管理n2.改变市区生态环境n3.加强建筑工地管理n4.治理工业污染源n5.治理机动车尾气n6.采取切实有效措施,综合防治扬尘污染n7.产业结构和能源结构调整n8.加强宣传教育,全民动员,共同推动大气污染防治工作磺陆喻异股煽携畏啄旷冀美载叶候末霉澳榜振桌译拧书巍滴韧正原拷草怕大气污染治工程大气污染治工程
