大氣污染和其控制防治

1、大氣污染和其控制防治大氣層的結構和大氣組成大氣污染及污染物的分類及來源主要污染的環(huán)境危害光化學煙霧氣象條件對大氣污染的影響大氣污染綜合防治全球大氣環(huán)境問題 大氣是指包圍在地球表面并隨地球旋轉的空氣層。它不僅是維持生物因中生命所必需的，而且參與地球表面的各種過程，如水循環(huán)、化學和物理風化、陸地上和海洋中的光合作用及腐敗作用等，各種波動、流動和海洋化學也都與大氣活動有關。1. 大氣層的結構和大氣組成 大氣層的基本結構按氣溫垂直分布對大氣分層（熱分層），可以分為以下幾層：(一)對流層 對流層是大氣的最低層，其厚度隨緯度和季節(jié)而變化。在赤道附近為16-18km；在中緯度地區(qū)為l0-12km，兩極附近為

2、8-9km。夏季較厚，冬季較薄。 這一層的顯著特點：是氣溫隨高度升高而遞減，大約每上升100 m，溫度降低。內于貼近地面的空氣受地面發(fā)射出來的熱量的影響而膨脹上升，上面冷空氣下降，故在垂直方向上形成強烈的對流，對流層也正是因此而得名；二是密度大，大氣總質量的34以上集中在此層。在l-2km以下，受地表的機械、熱力作用強烈，通稱摩擦層，或邊界層，亦稱低層大氣，排人大氣的污染物絕大部分活動在此層。在1-2公里以上，受地表影響變小，稱為自由大氣層，主要天氣過程如雨、雪、雹的形成均出現(xiàn)在此層。對流層和人類的關系最密切。(二)平流層 從對流層頂?shù)郊s50km的大氣層為平流層。在平流層下層，即3035km以

3、下，溫度隨高度降低變化較小，氣溫趨于穩(wěn)定，所以又稱同溫層。在3035km以上，溫度隨高度升高而升高。 平流層的特點：一是空氣沒有對流運動，平流運動占顯著優(yōu)勢；二是空氣比下層稀薄得多，水汽、塵埃的含量甚微，很少出現(xiàn)天氣現(xiàn)象；三是在高約1535km范圍內，有厚約20km的層臭氧層，因臭氧具有吸收太陽光短波紫外線的能力，故使平流層的溫度升高。(三) 中間層從平流層頂?shù)?0km高度稱為中間層。這一層空氣更為稀薄，溫度隨高度增加而降低。 (四) 熱層 從80km到約500km稱為熱層。這一層溫度隨高度增加而迅速增加，層內溫度很高，晝夜變化很大，熱層下部尚有少量的水分存在，因此偶爾會出現(xiàn)銀白并微帶青色的夜

4、光云。 (五)逃逸層 熱層以上的大氣層稱為逃逸層。這層空氣在太陽紫外線和宇宙射線的作用下，大部分分子發(fā)生電離；使質子的含量大大超過中性氫原子的含量。逃逸層空氣極為稀薄，其密度幾乎與太空密度相同，故又常稱為外大氣層。由于空氣受地心引力極小，氣體及微?？梢詮倪@層飛出地球致力場進入太空。逃逸層是地球大氣的最外層，該層的上界在哪里還沒有一致的看法。實際上地球大氣與星際空間并沒有截然的界限。逃逸層的溫度隨高度增加而略有增加。 大氣的組成 干潔空氣是指在自然狀態(tài)下的大氣（由混合氣體、水氣和雜質組成）除去水氣和雜質的空氣，其主要成分是氮氣，占78.09%；氧氣，占20.94%；氬，占0.93%；其它各種含量

5、不到0.1%的微量氣體(如氖、氦、二氧化碳、氪)。 2. 大氣污染及污染物的分類A. 指由于人類活動或自然過程排入大氣的并對人或環(huán)境產(chǎn)生有害影響的物質。B. ISO定義指由于人類活動和自然過程引起某種物質進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到足夠的時間并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害環(huán)境的現(xiàn)象。C 大氣污染是指大氣中污染物濃度達到有害程度,超過了環(huán)境質量標準的現(xiàn)象。 D 當大氣中污染物質的濃度達到有害程度，以至破壞生態(tài)系統(tǒng)和人類正常生存和發(fā)展的條件，對人或物造成危害的現(xiàn)象叫做大氣污染。 造成大氣污染的原因，既有自然因素又有人為因素，尤其是人為因素，如工業(yè)廢氣、燃燒、汽車尾氣和核爆炸等。

6、大氣污染的特點：呈現(xiàn)較強的時空分布特征。 1）大面積區(qū)域分布2）不可替代性3）直接危害健康4）不可避免性-灰霾之下，人人都是吸塵器為什么要研究大氣環(huán)境污染？與土壤/水/食品污染相比，大氣污染具有如下特征: 2004年，中國城市由于空氣污染造成36萬人死亡，64萬呼吸系統(tǒng)病人住院，26萬新發(fā)慢性支氣管炎病人，直接經(jīng)濟損失高達1527億元。 廣州（國家環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院）大氣污染的分類：1） 按地域分類:A.局部地區(qū)大氣污染：工廠區(qū)內排放口（煙囪）造成的污染。 B.區(qū)域性大氣污染：工業(yè)區(qū)、城鎮(zhèn)范圍內的大氣污染。 C.廣域性大氣污染：地區(qū)性（流域、省域）或國家區(qū)域的大氣污染。D.全球性大氣污染：指溫室

7、效應與全球氣候變暖、酸雨、臭氧層空洞等在全球范圍內引起危害的大氣污染。2）按照產(chǎn)生源的類型分類 A.工業(yè)污染源：工業(yè)生產(chǎn)過程、工業(yè)燃料的燃燒。B.農(nóng)業(yè)污染源：農(nóng)業(yè)燃料、有機農(nóng)藥。C.生活污染源：民用爐灶、生活取暖、垃圾焚燒。D.交通污染源：汽車尾氣排放。3）按照排放源的形式分類 A.點源：工業(yè)排放口（煙囪）。 B.面源：居民生活爐灶。 C.線源：交通污染源。4）按照污染源的運動形式分類： A. 固定污染源：工業(yè)、生活、農(nóng)業(yè)排放。 B. 移動污染源：交通工具。 59路車，咸陽西安西安機動車排放標準執(zhí)行落后, 2008年北京率先實施國IV標準，2009年上海等也開始推行，西安現(xiàn)仍執(zhí)行國III標準

8、大氣污染物分類1）來源分類：天然污染物和人為污染物, 引起公害的往往是人為污染物，它們主要來源于燃料燃燒和大規(guī)模的工礦企業(yè)。 天然污染物：沙塵人為污染物一次污染物：是從污染源直接排出原始物質,進入大氣后其形態(tài)沒有發(fā)生變化的污染物。2）按形成的時間分類一次污染物和二次污染物二次污染物: 由污染源排出的一次污染物與大氣中原有成分,或幾種一次污染物之間,發(fā)生了一系列的化學變化或光化學反應,形成與原污染物性質不同的新污染物,則形成的新污染稱物為二次污染物。由機動車尾氣形成的光化學煙霧是典型的二次污染物PAN 二次污染物 SO2 NOxVOCs 大氣化學反應顆粒物臭氧(O3)其它強氧化劑硫酸鹽(SO42

9、 -)硝酸鹽(NO3- )二次有機氣溶膠(SOA)煙霧灰霾酸雨PM 一次污染物二次氣溶膠氣態(tài)污染物 氣態(tài)污染物：硫氧化物、碳的氧化物、氮氧化物 、碳氫化合物 。 固態(tài)污染物 ：顆粒物： 指大氣中液體、固體狀物質。3） 按存在狀態(tài)分類 最常用的分類 固態(tài)污染物（顆粒物）： 包括粉塵、煙、飛灰、黑煙、霧、煤煙塵?？倯腋☆w粒物(TSP)：指能懸浮在空氣中，空氣動力學直徑100的顆粒物。 可吸入顆粒物(PM10)：指懸浮在空氣中，空氣動力學直徑10的顆粒物。 細粒子PM：指懸浮在空氣中，空氣動力學直徑10的顆粒物。顆粒污染物的來源掃描電境下不同顆粒物的形貌和組成 氣態(tài)污染物SO2, NOX(NO、NO

10、2、NO3 )、CO、H2S,O3, 揮發(fā)性有機化合物VOCs 氯氣、氨氣、氟化物 溫室氣體（如：二氧化碳、甲烷、氯氟烴） 污 染 物一次污染物二次污染物 含硫化合物SO2、H2SSO3、H2SO4、MSO4 碳的氧化物CO2、CO無 含氮化合物NO、NH3NO2、HNO3、MNO3、O3 碳氫化合物CmHm醛、酮、過氧乙酰基硝酸酯 鹵素化合物HF、HCl無氣態(tài)污染物氣態(tài)污染物的主要來源全國近年廢氣主要污染物排放量項目年度二氧化硫排放量(萬噸)煙塵排放量(萬噸)工業(yè)粉塵排放量(萬噸)合計工業(yè)生活合計工業(yè)生活20062588.82234.8354.01088.8864.5224.3808.420

11、072468.12140.0328.1986.6771.1215.5698.720082321.21991.3329.9901.6670.7230.9584.920092214.41866.1348.3847.2603.9243.3523.63. 主要污染物的環(huán)境危害1） 顆粒物的危害：對人體健康的影響：主要對人體呼吸道系統(tǒng)的影響較大。 可吸入顆粒物：10m的顆粒污染物：一般被鼻腔、咽喉部的纖毛所堵截，不會進入人體內部，但可以導致上呼吸道的病癥。入肺顆粒物： 的顆粒污染物，可以進入肺泡，甚至進入血液。 人需要呼吸空氣以維持生命。一個成年人每天呼吸大約2萬多次，吸入空氣達1520立方米。因此，被

12、污染了的空氣對人體健康有直接的影響。 大氣中的有害物質主要通過三個途徑侵入人體造成危害：(1)通過人的直接呼吸而進入人體；(2)附著在食物上或溶于水中，使之隨飲食而侵入人體；(3)通過接觸或刺激皮膚而進入到人體。其中通過呼吸而侵入人 體是主要的途徑，危害也最大。當污染物作用于人群時，并不是所有的人都同樣的出現(xiàn)毒性反應、發(fā)病或者死亡，而是出現(xiàn)一種“金字塔”式的分布，這主要是與個體對有害因素的敏感性不同有關。早發(fā)現(xiàn)亞臨床期生理、生化的變化和保護敏感人群。A 顆粒物的危害：對人體健康的影響：主要對人體呼吸道系統(tǒng)的影響較大。 可吸入顆粒物：10m的顆粒污染物：一般被鼻腔、咽喉部的纖毛所堵截，不會進入人

13、體內部，但可以導致上呼吸道的病癥。影響日照時間和地面的能見度，改變局部地區(qū)的小氣候條件。 主要危害： 隨呼吸進入肺, 可沉積于肺，引起呼吸系統(tǒng)的疾病。顆粒物上容易附著多種有害物質，有些有致癌性，有些會誘發(fā)花粉過敏癥； 由于顆粒污染物多為多孔狀結構，對大氣中的氣態(tài)污染有一定的吸附作用，因而可以與氣態(tài)污染物一起進行協(xié)同遷移，擴大氣態(tài)污染物的污染范圍和停留時間。 沉積在綠色植物葉面, 干擾植物吸收陽光和二氧化碳和放出氧氣和水分的過程, 從而影響植物的健康和生長； 厚重的顆粒物濃度會影響動物的呼吸系統(tǒng)； 殺傷微生物, 引起食物鏈改變，進而影響整個生態(tài)系統(tǒng)； 遮擋陽光而可能改變氣候，這也會影響生態(tài)系統(tǒng)。

14、 10m 2.5 m 2.5 10m細支氣管肺泡支氣管氣管喉咽TSP ：總懸浮顆粒物鼻腔可阻止吸入沉積在氣管穿透肺泡進入血液PM10,：小于10m，也稱可吸入顆粒物；PM：小于m西安大氣PM與居民正常死亡率之間的關系 PM上升25%，可引起：全年齡人群死亡率上升2.06%45-64歲人群死亡率風險上升3.34%65歲以上人群死亡率上升1.86%男性死亡率上升2.64%心血管疾病死亡率上升2.96%，冠心病死亡率上升4.08%西安市2004-2008Tie, et al., AE., 2009,43, 2375-2377肺癌年致死率(1/1000,000)氣溶膠濃度(10年平均）考慮7年滯后期不

15、考慮7年滯后期廣州市的研究發(fā)現(xiàn)：在持續(xù)高濃度的顆粒物污染現(xiàn)象出現(xiàn)7年后，居民肺癌致死率顯著上升美國36個城市1979-2000 的數(shù)據(jù)表明：PM與民眾相對死亡率之間強相關， C.A. Pope et al., JAMA, 2000,287,1132-1141結論：PM每增加10g/m3會造成健康風險增加：1）全病因死亡率4%2）心血管疾病死亡率6%3）肺癌死亡率8%全病因死亡心血管疾病死亡肺癌死亡其他死亡B 二氧化硫 SO2主要危害：形成工業(yè)煙霧, 高濃度時使人呼吸困難, 是著名的倫敦煙霧事件的元兇；二氧化硫對人的結膜和上呼吸道粘膜具有強烈刺激。長期接觸低濃度二氧化硫，會出現(xiàn)倦怠、乏力、鼻炎、

16、咽喉炎、支氣管炎、味覺障礙、感冒不易康復等癥狀；進入大氣層后，二氧化硫形成酸霧或酸雨還會腐蝕金屬、建筑、森林、器材，沉降到地面會破壞土壤和水質。其主要來源為燃煤、工業(yè)；形成懸浮顆粒物，隨著人的呼吸進入肺部, 對肺有直接損傷作用。 我國是個燃煤大國，煤炭占能源消費總量的70左右。80年代，我國酸雨主要還只發(fā)生在以重慶、貴陽和柳州為代表的川、黔和兩廣地區(qū)，酸雨面積170萬平方公里。到90年代中期，酸雨已發(fā)展到長江以南、青藏高原以東的廣大地區(qū)，酸雨面積擴大了100多萬平方公里。以長沙、贛州、南昌、懷化為代表的華中酸雨區(qū)現(xiàn)已成為全國酸雨污染最嚴重的地區(qū)，其中心區(qū)年降水pH值低于，酸雨頻率高達90，基本

17、上到了逢雨必酸的程度。以南京、上海、杭州、福州、青島和廈門為代表的華東沿海地區(qū)也成為我國主要的酸雨區(qū)。華北、東北的局部地區(qū)也出現(xiàn)酸性降水。 燃煤排放的污染物及其健康危害C 氮氧化物 NOx（如：NO、N2O、NO2、NO3）主要危害：刺激人的眼, 鼻, 喉和肺, 增加病毒感染的發(fā)病率, 例如引起導致支氣管炎和肺炎的流行性感冒, 誘發(fā)肺細胞癌變；氮氧化物中的一氧化氮與血液中血紅蛋白的親和力比一氧化碳還強。通過呼吸道及肺進入血液，使其失去輸氧能力，產(chǎn)生一氧化碳相同的嚴重后果。氮氧化物侵入肺臟深處的肺毛細血管。引起肺水腫等； 形成城市的煙霧, 影響可見度； 破壞樹葉的組織, 抑制植物生長； 在空中形

18、成硝酸小滴, 產(chǎn)生酸雨； N2O有較強的溫室效應。其主要來源為燃煤、汽車尾氣。D 一氧化碳 CO主要危害：極易與血液中運載氧的血紅蛋白結合, 結合速度比氧氣快250倍，因此，在極低濃度時就能使人或動物遭到缺氧性傷害。輕者眩暈, 頭疼, 重者腦細胞受到永久性損傷, 甚至窒息死亡；對心臟病、貧血和呼吸道疾病的患者傷害性大；引起胎兒生長受損和智力低下。其主要來源為燃煤、汽車尾氣。 E 揮發(fā)性有機化合物VOCs（如：苯、碳氫化合物）主要危害： 容易在太陽光作用下產(chǎn)生光化學煙霧； 在一定的濃度下對植物和動物有直接毒性； 對人體有致癌、引發(fā)白血病的危險。主要來源為工業(yè)和燃油。揮發(fā)性有機化合物：三氯乙烯三氯

19、乙烯是一種無色、透明、易流動、且具有芳香味的液體。作為羊毛等織物的干洗劑。三氯乙烯是一種典型的持久性有機污染物（POPs），它對人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)有強烈的抑制作用，具有“三致”效應。 F 光化學氧化物（如：臭氧 O3）主要危害： 低空臭氧是一種最強的氧化劑, 能夠與幾乎所有的生物物質產(chǎn)生反應，濃度很低時就能損壞橡膠、油漆、織物等材料； 臭氧對植物的影響很大。濃度很低時就能減緩植物生長，高濃度時殺死葉片組織, 致使整個葉片枯死, 最終引起植物死亡，比如高速公路沿線的樹木死亡就被分析與臭氧有關； 臭氧對于動物和人類有多種傷害作用, 特別是傷害眼睛和呼吸系統(tǒng)，加重哮喘類過敏癥。G 有毒微量有機污染物（

20、如：多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、二噁英、甲醛）主要危害：有致癌作用；有環(huán)境激素（也叫環(huán)境荷爾蒙）的作用，影響人的內分泌功能。主要來源：燃燒過程，垃圾排放，家居裝修等。4,5 環(huán)毒性最大多環(huán)芳烴（PAHs）具有三致效應：致癌、致畸、致突變我國環(huán)保部規(guī)定了16種優(yōu)先控制多環(huán)芳烴，長期暴露 可導致肺癌。肺癌增塑劑：鄰苯二甲酸酯內分泌干擾物：易造成胎兒流產(chǎn)，特別是男性胎兒.ng/m3ng/m3我國不同城市大氣顆粒物中鄰苯二甲酸酯的濃度危害據(jù)中國預防醫(yī)學科學院環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測所研究員曲建翹介紹，鄰苯二甲酸酯是一類能起到軟化作用的化學品。它被普遍應用于玩具、食品包裝材料、醫(yī)用血袋和膠管、乙烯地板 和壁紙、清潔劑、潤滑

21、油、個人護理用品，如指甲油、頭發(fā)噴霧劑、香皂和洗發(fā)液等數(shù)百種產(chǎn)品中。 清華大學化學系教授成昌梅說，研究表明，鄰苯二甲酸酯在人體和動物體內發(fā)揮著類似雌性激素的作用，可干擾內分泌，使男子精液量和精子數(shù)量減少，精子運動能力低下，精子形態(tài)異常，嚴重的會導致睪丸癌，是造成男子生殖問題的“罪魁禍首”。 在化妝品中，指甲油的鄰苯二甲酸酯含量最高，很多化妝品的芳香成分也含有該物質。成昌梅教授說，化妝品中的這種物質會通過女性的呼吸系統(tǒng)和皮膚進入體內，如果過多使用，會增加女性患乳腺癌的幾率，還會危害到她們未來生育的男嬰的生殖系統(tǒng)。 甲醛對人體健康的影響主要表現(xiàn)在嗅覺異常、刺激、過敏、肺功能異常、免疫功能降低等方面

22、。 當室內空氣中甲醛含量為0. 1mg / m3 時就有異味和不適感; 0. 5 mg /m3 可刺激眼睛引起流淚; 0. 6 mg /m3 引起咽喉不適或疼痛; 濃度再高可引起惡心、嘔吐、咳嗽、胸悶、氣喘甚至肺氣腫。目前國內外科學家已經(jīng)找到確鑿證據(jù), 證明甲醛可以通過影響DNA、蛋白質等組織造成氧化損傷等, 引起組織細胞癌變。因此甲醛對人體健康的影響應給予足夠的重視。 由于多氯聯(lián)苯性能穩(wěn)定, 具有良好的化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、阻燃性、導熱性、絕緣性, 自發(fā)明并實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)后長期以來被廣泛用于各種生產(chǎn)領域, 如變壓器、電容器的絕緣油, 液壓系統(tǒng)的傳壓介質, 導熱系統(tǒng)熱載體, 以及潤滑油、涂料、印

23、刷墨水、塑料樹脂、橡膠、油漆的添加劑等。據(jù)WHO統(tǒng)計報道,自上個世紀二十年代開始生產(chǎn)以來, 至八十年代末,全世界生產(chǎn)了約2*107t的工業(yè)多氯聯(lián)苯, 其中約31%已排放到環(huán)境中去。由于多氯聯(lián)苯的理化性質穩(wěn)定,非常難以降解,其半衰期長達40年左右, 加上其長期積累以及其中某些異構體和同族體高度的生物富集性和毒性,PCBs已造成了全球性的污染。 流行病學調查表明，多氯聯(lián)苯與直腸癌和肝癌的發(fā)生有一定關系。 二惡英(Dioxin)，又稱二氧雜芑(q)，是一種無色無味、毒性嚴重的脂溶性物質，二惡英實際上是二惡英類（Dioxins）一個簡稱，其全稱分別是多氯二苯并二惡英 polychlorinated d

24、ibenzo-p-dioxin簡稱PCDDs）和多氯二苯并呋喃 polychlorinated dibenzofuran（簡稱PCDFs）。由2個氧原子聯(lián)結2個被氯原子取代的苯環(huán)為多氯二苯并二惡英（PCDDs）；由1個氧原子聯(lián)結2個被氯原子取代的苯環(huán)為多氯二苯并呋喃（PCDFs）。每個苯環(huán)上都可以取代14個氯原子，從而形成眾多的異構體，其中PCDDs有75種異構體，PCDFs有135種異構體。 二惡英包括210種化合物，這類物質非常穩(wěn)定，熔點較高，極難溶于水，可以溶于大部分有機溶劑，是無色無味的脂溶性物質，所以非常容易在生物體內積累，對人體危害嚴重。 二惡英毒性： 自然界的微生物和水解作用對二

25、惡英的分子結構影響較小，因此，環(huán)境中的二惡英很難自然降解消除。它包括210種化合物。它的毒性十分大，是砒霜的900倍，有“世紀之毒”之稱，萬分之一甚至億分之一克的二惡英就會給健康帶來嚴重的危害。二惡英除了具有致癌毒性以外，還具有生殖毒性和遺傳毒性，直接危害子孫后代的健康和生活。因此二惡英污染是關系到人類存亡的重大問題，必須嚴格加以控制。國際癌癥研究中心已將其列為人類一級致癌物。 二惡英中以2，3，7，8-四氯-二苯并-對-二惡英（2，3，7，8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,2，3，7，8-TCDD)的毒性最強，只要一盎司（克），就可以殺死100萬人，相當于氰化鉀（K

26、CN）的1000倍，這是迄今為止化合物中毒性最大且含有多種毒性的物質之一，因此對它研究也最多。 二惡英的形成機制仍在研究之中。目前認為主要有三種途徑：1.在對氯乙烯等含氯塑料的焚燒過程中，焚燒溫度低于800，含氯垃圾不完全燃燒，極易生成二惡英。燃燒后形成氯苯，后者成為二惡英合成的前體；2.其他含氯、含碳物質如紙張、木制品、食物殘渣等經(jīng)過銅、鈷等金屬離子的催化作用不經(jīng)氯苯生成二惡英。3.在制造包括農(nóng)藥在內的化學物質，尤其是氯系化學物質,象殺蟲劑、除草劑、木材防腐劑、落葉劑（美軍用于越戰(zhàn)）、多氯聯(lián)苯等產(chǎn)品的過程中派生。除草劑和殺菌劑的副產(chǎn)品。除草劑2. 4. 5-T ( 2. 4. 5-三氯苯氧基

27、醋酸) 和2. 4- D( 2. 4- 二氯苯氧基醋酸) 在生產(chǎn)過程中有TCDD。在生產(chǎn)殺菌劑三氯酚( TCP) 和五氯酚( PCP) 過程中也可產(chǎn)生PCDDS。這類產(chǎn)品中可存在10 - 1000ppm 的T CDD、HCDD 或七氯、八氯二惡英。使用這類藥劑就會使環(huán)境受到污染。 來源：4. 工業(yè)廢水特別是紙漿漂白廢水, 造紙廢水含有木質素, 它是苯基丙烷以不同方式連結的大分子物質, 造紙過程中經(jīng)水解、漂白, 苯基丙烷被氯分子置換, 其最終分解分產(chǎn)物就產(chǎn)生PCDDS及PCDFS, 在造紙黑液中排出。牛皮紙漂白時生成的T CDD 約30% 隨水排出, 40% 沉積在廠內污泥中,30%存在于產(chǎn)品中

28、。其它使用氯酚產(chǎn)品及除草劑的廢水也含此類毒物。 5. 工業(yè)事故及金屬回收。這類物質屢在工業(yè)事故中污染環(huán)境和引起工人中毒。PCP 及PCBS 等廣泛用于木材、紙張防腐劑, 消毒劑、橡膠添加劑、增塑劑、潤滑劑、膠粘劑、油漆、油墨及熱交換器等。熔融電一系列制造品金屬回收時可生成PCDDS 及PCDFS。曾發(fā)生密封的變壓器和熱交換器滲漏致PCB 溢出事故。 6. 另外，電視機不及時清理，電視機內堆積起來的灰塵中，通常也會檢測出溴化二惡英。而且含量較高，平均每克灰塵中，就能檢測出微克溴化二惡英。 對二噁英污染防治最好的辦法就是“斷源”H 重金屬（如：鉛、鎘）主要危害： 重金屬微粒隨呼吸進入人體, 鉛能傷

29、害人的神經(jīng)系統(tǒng), 降低孩子的學習能力，鎘會影響骨骼發(fā)育，對孩子極為不利； 重金屬微?？杀恢参锶~面直接吸收, 也可在降落到土壤之后, 被植物吸收, 通過食物鏈進入人體； 降落到河流中的重金屬微粒隨水流移動, 或沉積于池塘、湖泊, 或流入海洋, 被水中生物吸收, 并在體內聚積, 最終隨著水產(chǎn)品進入人體。血鉛 - 伸向兒童健康的魔爪兒童發(fā)生鉛中毒機會是成年人30多倍! 鉛超標會影響兒童智力，引發(fā)癌癥；鉛污染可導致孕婦血壓升高和并發(fā)癥.I 有毒化學品（如：氯氣、氨氣、氟化物）主要危害：對動物、植物、微生物和人體有直接危害。 J 放射性物質 （如氡和放射性核素）主要危害：致癌，可誘發(fā)白血病。K 溫室氣體

30、（如：二氧化碳、甲烷、氯氟烴）主要危害： 阻斷地面的熱量向外層空間發(fā)散, 致使地球表面溫度升高, 引起氣候變暖, 發(fā)生大規(guī)模的洪水、風暴或干旱； 增加夏季的炎熱, 提高心血管病的發(fā)病和死亡率； 氣候變暖會促使南北兩極的冰川融化, 致使海平面上升, 其結果是地勢較低的島嶼國家和沿海城市被淹； 氣候變暖會使地球上沙漠化面積繼續(xù)擴大, 使全球的水和食品供應趨于緊張。 4、光化學煙霧光化學煙霧是由汽車、工廠等污染源排入大氣的碳氫化合物（HC）和氮氧化物（NOx）等一次污染物，在陽光的作用下發(fā)生化學反應，生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、過氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物，參與光化學反應過程的一次污染物和

31、二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象叫做光化學煙霧。光化學煙霧的特征是外觀通常呈藍色，具有強氧化性，能使橡膠開裂，刺激人們眼睛，傷害植物葉子，并使大氣能見度降低。在1943年美國洛杉磯發(fā)生的首宗事件曾引起400多人死亡。市民患病或死亡實際上是多種組分綜合作用的結果。 化學煙霧有兩種基本類型，即還原型和氧化型。 引起還原型煙霧的主要污染源是燃煤的各類工礦企業(yè)，初生污染物是SO2、CO和粉塵，次生污染物是硫酸和硫酸鹽氣溶膠。氧化型煙霧形成過程中光化學反應起了主導作用，所以又稱光化學煙霧。引起氧化型煙霧的主要污染源是燃油汽車、鍋爐和石油化工企業(yè)排氣，所以事件多發(fā)生在工廠集中區(qū)和具有眾多數(shù)量汽車的大

32、城市。 還原型和氧化型煙霧比較光化學煙霧的毒性：光化學煙霧的成分非常復雜，但是對動物、植物和材料有害的是臭氧、PAN和丙烯醛、甲醛等二次污染物。人和動物受到主要傷害是眼睛和粘膜受刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等； 植物受到臭氧的損害，開始時表皮褪色，呈蠟質狀，經(jīng)過一段時間后色素發(fā)生變化，葉片上出現(xiàn)紅褐色斑點。PAN使葉子背面呈銀灰色或古銅色，影響植物的生長，降低植物對病蟲害的抵抗力；臭氧、PAN等還能造成橡膠制品的老化、脆裂，使染料褪色，并損害油漆涂料、紡織纖維和塑料制品等。通過對光化學煙霧形成的模擬實驗，已經(jīng)初步明確在碳氫化合物和氮氧化物的相互作用方面主要有以下過程

33、：1、 污染空氣中NO2的光解是光化學煙霧形成的起始反應。2、碳氫化合物被HO、O等自由基和臭氧氧化，導致醛、酮、醇、酸等產(chǎn)物以及重要的中間產(chǎn)物RO2、HO2、RCO等自由基的生成。3、過氧自由基引起NO向NO2的轉化，并導致O3和PAN等的生成。光化學反應中生成的臭氧、醛、酮、醇、PAN等統(tǒng)稱為光化學氧化劑，以臭氧為代表，所以光化學煙霧污染的標志是臭氧濃度的升高。光化學煙霧的影響因素光化學煙霧的形成及其濃度，除直接決定于汽車排氣中污染物的數(shù)量和濃度以外，還受太陽輻射強度、氣象以及地理等條件的影響。太陽輻射強度是一個主要條件，太陽輻射的強弱，主要取決于太陽的高度，即太陽輻射線與地面所成的投射角

34、以及大氣透明度等。因此，光化學煙霧的濃度，除受太陽輻射強度的日變化影響外，還受該地的緯度、海拔高度、季節(jié)、天氣和大氣污染狀況等條件的影響。光化學煙霧是一種循環(huán)過程，白天生成，傍晚消失。 污染區(qū)大氣的實測表明，一次污染物CH和一氧化氮的最大值出現(xiàn)在早晨交通繁忙時刻，隨著NO濃度的下降，NO2濃度增大，O3和醛類等二次污染物隨著陽光增強和NO2、HC濃度降低而積聚起來。它們的峰值一般要比NO峰值的出現(xiàn)要晚4-5小時。二次污染物PAN濃度隨時間的變化與臭氧和醛類相似。西安大氣O3和溫度的日變化圖 城市和城郊的光化學氧化劑濃度通常高于鄉(xiāng)村，但近年來發(fā)現(xiàn)許多鄉(xiāng)村地區(qū)光化學氧化劑的濃度增高，有時甚至超過城

35、市。這是因為光化學氧化劑的生成不僅包括光化學氧化過程，而且還包括一次污染物的擴散輸送過程，是兩個過程的結果。因此光化學氧化劑的污染不只是城市的問題，而且是區(qū)域性的污染問題。短距離運輸可造成O3的最大濃度出現(xiàn)在污染源的下風向，中尺度運輸可使臭氧擴散到上百公里的下風向，如果同大氣高壓系統(tǒng)相結合可傳輸幾百公里。 研究表明,在60( N(北緯)60( S(南緯)之間的一些大城市,都可能發(fā)生光化學煙霧。光化學煙霧主要發(fā)生在陽光強烈的夏、秋季節(jié)。隨著光化學反應的不斷進行,反應生成物不斷蓄積,光化學煙霧的濃度不斷升高,約3 h4 h后達到最大值。這種光化學煙霧可隨氣流飄移數(shù)百公里,使遠離城市的農(nóng)村莊稼也受到

36、損害。 光化學煙霧發(fā)生的區(qū)域目前，由于我國內地汽車數(shù)量增幅顯著且油耗量高，污染控制水平低，已造成汽車污染日益嚴重。部分大城市交通干道的NOx和CO嚴重超過國家標準，汽車污染已成為主要的空氣污染物；一些城市臭氧濃度嚴重超標，已具有發(fā)生光化學煙霧污染的潛在危險。我國污染較嚴重的城市分別為：廣州、北京、上海、鞍山、武漢、鄭州、沈陽、蘭州、大連、杭州。從總體上看，氮氧化物污染突出表現(xiàn)在人口100萬以上的大城市或特大城市。5、氣象條件對大氣污染的影響當污染源排放量沒有大的變化情況下，風、雨、氣壓、溫度等氣象條件直接影響空氣質量的好壞，使空氣污染指數(shù)會有很大的差別。 大氣穩(wěn)定度及其判據(jù)定義：大氣在垂直方向

37、上穩(wěn)定的程度；反映其是否容易發(fā)生對流定性描述： 外力使氣塊上升或下降氣塊去掉外力氣塊減速，有返回趨勢，穩(wěn)定氣塊加速上升或下降，不穩(wěn)定氣塊停在外力去掉處，中性不穩(wěn)定條件下有利于擴散 大氣穩(wěn)定度干絕熱直減率d 干氣團絕熱上升或下降單位高度(通常100m)的溫度變化量稱為干絕熱直減率，用d表示，單位K/100m。 氣溫的垂直分布（溫度層結） 氣溫的垂直分布溫度層結 氣溫直減率 （大氣）d（遞減層結）大氣逆溫現(xiàn)象直接影響大氣污染物的擴散。逆溫是空氣溫度隨高度增加而增高的大氣垂直層結現(xiàn)象。一般來說，冬季逆溫層較強較厚，維持時間較長；夏季則相對偏弱。通常在晴朗微風的夜間有逆溫現(xiàn)象存在，使低層大氣比較穩(wěn)定，

38、非常不利于污染物擴散。太陽出來后，隨著地表溫度的升高，使逆溫層逐漸消失，大氣湍流混合和垂直對流加強，有助于污染物質的擴散。 定義：逆溫是大氣溫度隨高度增加而升高的現(xiàn)象， 逆溫層結是強穩(wěn)定的大氣層結，不利于污染物的擴散。 對我國北方城市空氣污染影響最大的是輻射冷卻造成的逆溫。秋末和冬季晴朗無風的天氣里，一到傍晚日落時，地面強烈地向空中輻射熱量，使地面和近地面空氣溫度迅速下降，而上層空氣降溫較慢，從而出現(xiàn)氣溫上高下低的現(xiàn)象，形成逆溫層。又因為冬季晝短夜長，晚上輻射降溫時間長，往往使低空輻射逆溫層更多出現(xiàn)。白天，由于日照增溫不足，使逆溫層終日難以破壞，所以人們常會見到大氣污染物整天覆蓋著地面，特別是

39、在城區(qū)，天空總是灰蒙蒙的。 輻射逆溫的生消過程下午日落前1h夜間日出上午10h 煙流形狀與大氣穩(wěn)定度的關系 波浪型（不穩(wěn)）錐型（中性or弱穩(wěn)）扇型（逆溫）爬升型（下穩(wěn)，上不穩(wěn)）漫煙型（上逆、下不穩(wěn)） 風速和風向對大氣污染的影響水平方向的空氣運動叫做風（垂直方向升降氣流） 風的來向叫風向（16個方位圓周等分） 風速：單位時間內空氣相對于地面移動的距離（一定時間如2或10min的平均值） (m/s, km/h) F風力級（012級） 地方風1)海陸風 海風Onshore sea breeze, (or a sea breeze) 2040km高1000m陸風Offshore land breeze

40、 810km高100300m2)山谷風 valley effect 如延安、重慶3)熱島效應 Urban heat island effect地方性風場 海陸風 地方性風場 山谷風 地方性風場 城市熱島環(huán)流 云 云是飄浮在空中的水汽凝結物，由大量小水滴或小冰晶或兩者混合物組成。云高和云量對污染物擴散具有重要意義。 云量:天空被云遮蔽的成數(shù) 云高:云底距地面底高度 低云（2500m以下） 中云（25005000m） 高云（5000m以上） 高云（5000m以上）中云（2500-5000m）低云（2500m以下）6. 大氣污染綜合防治大氣污染綜合防治的原則 1）減少與凈化治理相結合。2）充分利用大

41、氣自凈能力與人為措施相結合。3）分散治理與集中控制相結合。4）技術措施與管理措施相結合。煤： CH以外有不可燃燒的O、N，和可燃元素S。 O 10% N 1% NOx S 含量18%; 形態(tài)：有機硫、硫化鐵、硫酸鹽 A 102040% 鍋爐內部：結渣、積灰、磨損、腐蝕；外部：排放煙塵 W 10% 泥煤 褐煤 4050% 腐蝕燃料特點油 C 84 87%; H 12 14%; S,O,N 1 3% 車船、飛機：排放 CH、CO、NOx 顆粒 鍋爐用重油：排放：CH、CO、NOx SO2 氣體 天然氣 氣田氣 CH4 CmHn H2 CO H2S N2 容積% 7598 0.712.2 0.1 0

42、.2 微 19 9298 油田氣 3070 1261 0.2 03 232 8090 814 煤氣 水 4245 2223 產(chǎn)氣 焦爐 1830 5060 425 產(chǎn)焦塵 高爐 12.5 2730 60含大量N2 液化氣 CmHn 丙丁烯烷C3H6、8 , C4H8、10有的含O2,N2少許,1m)； 擴散荷電(0.1m)； 二者綜合(0.11m)。3.粒子沉積 粒子運動，受到阻力f = 3dpU / Cu電場力阻力平衡，勻速運動，此為驅進速度 電除塵原理圖電除塵原理清灰清灰 濕式：水膜沖刷污泥不好處理 干式：振打二次揚起卷帶。袋式除塵器特點過濾式除塵器： 纖維織物，砂等顆粒層。袋式：=959

43、9%；阻力8002500Pa；風速布袋袋式除塵器優(yōu)缺點優(yōu)點:1.效率高； 2.適應性強，工作穩(wěn)定： 不同性質、濃度、容量均可用）； 3.回收干粉；維護簡單。缺點:1.布袋不耐高溫，高則價高；煙氣降溫又不 經(jīng)濟； 2.易堵塞； 3.占地面積很大。碰撞、攔截、擴散、靜電起作用的主要不是濾料，而是粉塵初層。1.效率 =f濾料種類、粉塵性質、阻力、粉塵層厚度、u、清灰方式（1）濾料（2）過濾風速（氣布比）袋式除塵器結構型式與清灰一般按清灰方式分類、命名。圓袋直徑120300mm、600mm 高度23m、10m1、機械振動袋式除塵器（內濾式除塵器）含塵氣進入袋內，塵收于袋內。2、反吹清灰除塵器（多內濾式

44、）一室反吹，其它運行。3、脈沖噴吹除塵器（外濾式）反吹清灰除塵器主要氣態(tài)污染物治理(吸收、吸附、催化和生物技術)SO2NOxVOCS 吸收法凈化氣體化學吸收，被吸收的氣體組分和吸收液之間產(chǎn)生明顯的化學反應的吸收過程。從廢氣中去除氣態(tài)污染物多用化學吸收法。例如用堿液吸收煙氣中的SO2，用水吸收NOX等。物理吸收，被吸收的氣體組分與吸收液之間不產(chǎn)生明顯的化學反應的吸收過程，僅僅是被吸收的氣體組分溶解于液體的過程。例如用水吸收醇類和酮類物質。 處理的氣體量大、濃度低，要求吸收效率、吸收速率較高。不能單靠物理吸收，多采用化學吸收；需凈化的氣體往往成分復雜，如煙氣含SO2以及NOX、CO2、CO等；污染

45、物轉入液相，需對吸收液處理，以免二次污染。 吸附凈化氣體吸附是一種固體表面現(xiàn)象。它利用多孔性固體吸附劑處理氣態(tài)污染物，使其中的一種或幾種組分，在分子引力或化學鍵力的作用下，被吸附在固體表面從而達到分離的目的。所用的固體吸附劑有骨炭、硅膠、礬土、沸石、焦炭和活性炭等，其中應用最為廣泛的是活性炭。用于凈化氣態(tài)污染物的吸附設備與廢水處理中的設備相同，可分為固定床、移動床和流化床三種。 催化轉化1. 催化作用與催化劑催化作用就是降低反應物的活化能：氣體凈化使用固體催化劑：活性組分V2O5；助催化劑K2O；載體SiO2。 催化轉化法治理有機廢氣 廢氣的生物處理是利用微生物新陳代謝過程中需要營養(yǎng)物質這一特

46、點,把廢氣中的有害物質轉化成少害甚至無害的物質。微生物對各類污染物均有較強、較快的適應性,并可將其作為代謝底物降解、轉化。特點：同常規(guī)的有機廢氣處理技術相比,生物技術具有效果好、投資及運行費用低、安全性好、無二次污染、易于管理等優(yōu)點,尤其在處理低濃度(小于3mg/L) 、生物降解性好的有機廢氣時更顯其優(yōu)越性。 生物處理技術生物吸收法用來處理含胺、酚和乙醛等污染物的氣體,可達到高于95 %的去除率。生物過濾法常用于有臭味廢氣的降解。采用生物過濾法必須滿足: (1) 廢氣中所含污染成分必須能被過濾材料所吸附: (2) 這些污染物可以被微生物降解; (3) 生物轉化的產(chǎn)物不妨礙主要的轉化過程。能有效

47、地去除烷烴類化合物,如丙烷、異丁烷,對酯及乙醇等生物易降解物質的處理效果更佳。 a.主要治理方法：吸收法、吸附法、催化法、燃燒法、冷凝法。 b.主要氣態(tài)污染物治理簡介：1) 低濃度SO2廢氣的治理： 濕法：氨法、鈉堿法、鈣堿法。 干法：活性碳吸附、催化氧化、噴霧干燥法。 2)NOx廢氣的治理 吸收法：采用堿液、稀硝酸溶液、濃硫酸等作為吸收劑。 吸附法：采用吸附劑有活性碳、沸石分子篩。 催化氧化法：適用于硝酸尾氣與燃燒煙氣的治理。 3)有機廢氣及惡臭的治理 吸收法：用于高濃度有機廢氣的治理 吸附法：對于低濃度有機廢氣凈化效率高 燃燒法：直接燃燒、熱力分解、催化氧化 4)含氟廢氣的治理 吸附法：用

48、于電解鋁生產(chǎn)中的含氟廢氣治理 吸收法：主要用于磷肥廠和高爐廢氣的治理 全球氣候變化1.全球氣候變化的特征及原因全球氣候變化的特征 1）近百年來，全球氣溫呈上升趨勢，平均升溫為0.6。2）全球氣溫的變化不呈直進式，而是呈現(xiàn)冷暖交替的波動。7. 全球大氣環(huán)境問題播放 氣候變暖影響-干旱全球氣候變化的原因：1） 森林面積銳減。 2） 城市化和工業(yè)化所導致的大氣污染。3） 化石能源的大量消耗。 何謂溫室效應？自地球形成以來，大氣的成分，尤其是微量氣體，其量雖微，但對全球環(huán)境之影響占有決定性角色。其中地球溫暖化的原理，就如同溫室(Greenhouse)，大氣吸收來自地球表面所釋放之長波輻射，再反射回地面

49、，借著此種自然的溫室效應，維持地表之溫度。 近年來由于人類經(jīng)濟活動的快速成長，特別是化石燃料燃燒及森林砍伐后所產(chǎn)生之二氧化碳氣體，大量排放進入大氣后，吸收地表之長波輻射，造成之人為溫室效應使地表溫度逐漸增加。 播放 溫室效應2 原理： 溫室氣體： 大氣如同一過濾器可控制地球、太陽及太空間能量交換。大氣中某些氣體可讓短波輻射以可見光形式照射地表，并且吸收自地表反射的長波輻射，這些可以保留能量的氣體，即所謂溫室氣體。2）主要的溫室氣體： 二氧化碳(CO2): 由于大量使用煤、石油、天然氣等化石燃料，森林又被砍伐，全球的二氧化碳正以每年約六十億噸的量增加中。 氟氯碳化物(CFCs): 以CFCl1、

50、CFC12及CFC113占最大使用量。使用范圍包括冷媒、清洗、噴霧及發(fā)泡等用途，同時此類化合物也是破壞臭氧層的禍首。 甲烷(CH4): 產(chǎn)生自發(fā)酵與腐化的變更過程及物質的不完全燃燒，主要來自牲畜、水田、汽機車及填埋場的排放。 氧化亞氮(N2O): 由化石燃料的燃燒，微生物及化學肥料分解而排放出來。 臭氧(O3): 來自地面污染，如汽機車、發(fā)電廠、煉油廠所排放的氮氧化合物及碳氫化合物，經(jīng)光化學作用而產(chǎn)生臭氧。Greenhouse GasesCO2 濃度Sources of CO2CO2 Emission Per PersonMethane (CH4)N2O and CFCs全球氣候變化的環(huán)境影響全球平均氣溫上升。沿海地區(qū)的海岸線變化。 干旱加劇。 氣候帶移動。播放 氣候變暖影響-干旱播放 氣候變暖影響-海平面上升控制對策1） 調整能源戰(zhàn)略： 提高能源利用率，向清潔生產(chǎn)轉化。 采用高效能轉化設備 采用低耗能工藝 改進運輸，降低油耗 推出新型高效家電 改進建筑保溫 利用廢熱、余熱集中供暖，可節(jié)能30 加強廢舊物質回收利用采用新能源：太陽能、核能、風能、地熱能等2) 綠化對策 3) 控制人口，提高糧食產(chǎn)量，限