大氣污染控制工程緒論

1、大氣污染控制工程緒論課程地位及主要內(nèi)容大氣污染控制工程是高等學(xué)校環(huán)境工程專業(yè)的_門必修專業(yè)課大氣污染控制的基本理論各種控制方法的過(guò)程分析典型控制設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)合大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn).課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等其他教學(xué)環(huán)節(jié),為學(xué)生進(jìn)行大氣污染控制工程設(shè)計(jì)及系統(tǒng)分析.科學(xué)研究及技術(shù)管理打下必要的基礎(chǔ)。基本要求-蘇鎰靄議嚴(yán)5量了解大氣擴(kuò)散的基本原理f初步學(xué)會(huì)估算大氣污染物濃度和煙囪高度；掌握有關(guān)除塵的基本理論,具有選用除塵設(shè)備.設(shè)計(jì)除塵系統(tǒng)的能力;掌握氣態(tài)污染物控制的基本原理及其方法,能進(jìn)行一般氣態(tài)污染物控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和典型設(shè)備的工藝計(jì)算。參考書(shū)目大氣污染控制工程例題與習(xí)題集大氣污染控制工程

2、（影印版）三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)（大氣卷）第一章概論（內(nèi)容提雯大氣污染及其分類大氣污染物的影響大氣污染防治法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)體系中國(guó)的大氣污染綜合防治學(xué)習(xí)要求J明確大氣污染控制工程的學(xué)習(xí)對(duì)象、內(nèi)容和目的了解大氣的組成，掌握大氣污染物的概念，以及主要大氣污染物的來(lái)源、性質(zhì)和影響了解大氣污染控制方面的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系建立大氣污染綜合防治的概念一、大氣污染及其分類Mli-中間fel-乎施展一對(duì)疣同逸層1.大氣圈及大氣組成（重點(diǎn)對(duì)流層與平流層）V7J無(wú)線電攏空氣球17T7査緯度筆區(qū)的對(duì)濱層頂-STC釈用云廠氮?dú)?N2)氧氣(。2廠干潔空氣wa氮咒(Ar2匚其他4體：CO2,Ne,He,Kr,H29N2O,O3等冰

3、蒸廠懸浮顆粒物雜質(zhì)千有機(jī)顆粒無(wú)機(jī)顆粒氣態(tài)物質(zhì):SOyNOyCO,CO2,H2S,NH32大氣污染(airpollution)的定義(ISO)大氣污染,通常指由于人類活動(dòng)和自然過(guò)程引起某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中,呈現(xiàn)出足夠的濃度,達(dá)到了足夠的時(shí)間,并因此而危害了人體的舒適.健康和福利或危害了環(huán)境。大氣污染的研究?jī)?nèi)容大氣污染物大氣污染物的來(lái)源大氣污染問(wèn)題大氣污染的影響大氣污染的控制/治理3-大氣污染物氣溶膠狀態(tài)污染物粉塵：TSP懸浮在空氣中f空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑SlOOpm的顆粒物PM】。一懸浮在空氣中f空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)Mg空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑S25pm的顆粒物PM2.5來(lái)源,危害,監(jiān)測(cè)方法（國(guó)內(nèi)外廠控制措施?塵

4、(fume):冶金過(guò)程形成的體顆粒，氧化鉛煙、氧化鋅煙等。飛灰(flyash):燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣排出的分散得較細(xì)的灰。霧(fog):氣體中液滴懸浮體的總稱。一次大氣污染物直接以匱始形態(tài)排放入大氣中并達(dá)到足夠的排放量從而造成健康威脅的污染物SourcesofPrimaryAirPollutantsPollutantSourcesCarbonmonoxideIncompleteburningoffossilfuels,TobaccosmokeCarbondioxiderespiration,burningoffossilfuelsHydrocarbonsIncompleteburningoffo

5、ssilfuels,TobaccoburningSulfurdioxideBurningfossilfuels,SmeltingoreNitrogenoxidesBurningfossilfuels口光化學(xué)煙霧(Photochemicalsmog):二次大氣污染物指大氣中的一次污染物通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成的化學(xué)物質(zhì)。光化學(xué)煙霧是大氣中氮氧化物和碳?xì)浠衔镌谧贤饩€照射下反應(yīng)生成的多種污染物的混合物。光化學(xué)煙霧最具危害的兩種物質(zhì)是臭氧(OJ和過(guò)氧乙酰硝酸酯(peroxyacetylnitrates,PAN)Ono2（微量）IIC+O2+NO2+uv氧化產(chǎn)物一聚合與核長(zhǎng)大一氣溶膠O?+甲醛+PAN+氧化產(chǎn)

6、物中醛人j稀醛等（）3PAN刺激眼睛刺激眼睛傷害植物傷害植物光霧光化學(xué)煙霧形成過(guò)程光化學(xué)煙霧實(shí)例4.排放源自然污染源火山噴發(fā)森林火災(zāi)土壤、巖石風(fēng)化生物腐爛人為污染源交通運(yùn)輸57.5%燃料燃燒22.6%工業(yè)生產(chǎn)12.9%SourcesofairbornepollutioninAsiaaremany:powergeneration,industiy,traffic,homecooking,andbiomassburningHltX)NMCWACC：InvhbkCOa*WcmhAAfltwwvmHrri*乂thrth5大氣污染問(wèn)題溫室效應(yīng)和氣候變化臭氧層破壞酸雨室內(nèi)空氣污染n室內(nèi)空氣污染一天中80%

7、以上的時(shí)間在室內(nèi)度過(guò)。EPA調(diào)查顯示,民用和商用建筑內(nèi)的空氣污染程度是室外空氣污染的數(shù)倍、數(shù)十倍,有的甚至超過(guò)100倍。我國(guó)每年由室內(nèi)空氣污染引起的門診就診人數(shù)達(dá)22萬(wàn)人次。主要污染物化學(xué)性污染物甲醛、氨氣、苯及其同系物，一氧化碳、揮發(fā)性有機(jī)污染物等生物性污染物細(xì)菌、病毒、植物花粉、塵哺等放射性污染物氫氣6中國(guó)城市的大氣污染概況2011年，325個(gè)地級(jí)及以上城市中，環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)城市比例為89.0%,超標(biāo)城市比例為11.0%o2011年地級(jí)及以上城市環(huán)境空氣質(zhì)量級(jí)別比例2011年地級(jí)及以上城市可吸入顆粒物年均濃度分布圖例址入趣“沏濃般mgnP；0.150900iwoivn2011年地級(jí)及以上

8、城市二氧化硫年均濃度分布譏化址濃取mgm)0.100臺(tái)灣省數(shù)據(jù)暫缺2011年地級(jí)及以上城市二氧化氮年均濃度分布紅化M濃叟（mgm）0.080臺(tái)灣省數(shù)據(jù)暫缺2011年，113個(gè)環(huán)保重點(diǎn)城市中，環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)城市比例為84.1%。與上年相比，達(dá)標(biāo)城市比例提高106個(gè)百分點(diǎn)。環(huán)保重點(diǎn)城市污染物濃度年際變化質(zhì)量狀況部分!二、大氣污染的影響1.對(duì)人體健康的影響co對(duì)人體健康的彩響CO(io-6)5103040120250對(duì)人體健康的影響對(duì)呼吸道患者有影響人滯留8h,視力及神經(jīng)機(jī)能出現(xiàn)障礙人滯留8h,出現(xiàn)氣喘lh接觸，中毒，血液中COHb10%2h接觸，頭疼，血液中COHb=40%5002h接觸，劇烈心

9、痛，眼花，虛脫300030min即死亡NO2對(duì)人體健康的影響no2(10-6)1510155080對(duì)人體健康的影響聞到臭味聞到強(qiáng)臭味100150lOmin眼、鼻受到刺激lmin內(nèi)人呼吸困難3min感到胸痛、惡心在3060min內(nèi)死亡250很快死亡OzoneConcentration(ppm)臭氧對(duì)人體健康的影響:人群Figure1Individua1ResponsetoOzoneExposure(afterKulle,etAmRevj.1.15.25肺功能降2.對(duì)植物的傷害暴濰時(shí)間，0010100o004UIdd學(xué)3NL一匚H卜LLIk1.0Metabolic:andgrowthThresho

10、ldforfoliarlesions00n11rrui二二二一mmo注：二氧化氮濃度和暴露時(shí)間專植物死亡、葉器官損傷和新陳代謝或生長(zhǎng)影響之間的關(guān)系effects1i：-UU1.0WOf100010,00()暴爵時(shí)間,h0丄0JSource：C.MacLean3.對(duì)器物和材料的影響PPm注：平均二氧化硫濃度和不同暴露時(shí)間與低碳鋼的腐蝕之間的關(guān)系（1963-1964年9月，在芝加哥的七個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)）4.對(duì)大氣能見(jiàn)度的影響大氣能見(jiàn)度是指在指定方向上僅能用肉眼看見(jiàn)和辨認(rèn)的最大距離。對(duì)大氣能見(jiàn)度或清晰度有影響的污染物,一般應(yīng)是氣溶膠粒子、能通過(guò)大氣反應(yīng)生成氣溶膠粒子的氣體或有色氣體,包括：總懸浮顆粒

11、物（TSP）SC）2和其它氣態(tài)含硫化合物,在大氣中以較大反應(yīng)速率生成硫酸鹽和硫酸氣溶膠粒子NO和NO?,在大氣中反應(yīng)生成硝酸鹽和硝酸氣溶膠粒子光化學(xué)煙霧，反應(yīng)生成亞微米的氣溶膠粒子能見(jiàn)度與大氣中顆粒物濃度的關(guān)系假設(shè)光衰減只是由于微粒散射造成的，微粒為尺寸相同的球體,且分布均勻，則能見(jiàn)度可按如下近似方程估算:=2.6幾禺式中：P線方向上的顆粒濃度/mg/m3；Pp顆粒的密度,kg/m3；dp頁(yè)粒直徑,；K散射率,即受顆粒作用的波陣面積與顆粒面積之比,K值一般在1.72.5左右變化。例題大氣中懸浮顆粒物的平均粒徑為1.0微米,密度為2500kg/m3,如果散射率K=2,能見(jiàn)度為8,000m時(shí)顆粒物

12、的濃度是多少？能見(jiàn)度與自然景觀例：美國(guó)大煙霧山國(guó)家公園（北卡羅萊納州）照片霧天三、大氣污染防治法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)體系1.中華人民共和國(guó)大氣污染防治法1987年9月5日由第六屆全國(guó)人大常委會(huì)第22次會(huì)議通過(guò),伯88年6月1日起執(zhí)行1995年8月29日,第八屆全國(guó)人大常委會(huì)第15次會(huì)議對(duì)該法進(jìn)行了修訂2000年對(duì)該法再次修訂1995年8月29日修改后的大氣污染防治法，在控制大氣污染,改善大氣環(huán)境質(zhì)量方面起到了積極的作用：強(qiáng)化了酸雨和二氧化硫污染控制推動(dòng)了煤炭的清潔利用加快了淘汰嚴(yán)重污染大氣的落后工藝和設(shè)備的步伐開(kāi)始停止生產(chǎn)和使用無(wú)鉛汽油：法規(guī)實(shí)施后,些地區(qū)依法強(qiáng)化環(huán)境管理,大氣環(huán)境質(zhì)量確實(shí)得到了改善但未能

13、有效地遏制大氣環(huán)境質(zhì)量的惡化:大氣污染形勢(shì)仍然十分嚴(yán)峻,大多數(shù)城市還處于比較嚴(yán)重的污染程度;缺少推動(dòng)煤炭清潔利用的法律措施,燃煤污染仍然沒(méi)有得到有效遏制;大中城市機(jī)動(dòng)車排氣污染正在迅速增加;大多數(shù)城市揚(yáng)塵污染突出;大氣污染物排放總量居高不下,缺少有效的法律措施現(xiàn)行法律的法律責(zé)任部分內(nèi)容偏少，力度不夠。2000年4月29日,針對(duì)現(xiàn)行大氣污染防治法中的不足,對(duì)其作了進(jìn)一步的修訂。集中力量抓重點(diǎn)城市的大氣污染防治加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車污染防治加大城市揚(yáng)塵的控制力度禁止超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)排放污染物大氣污染物排放總量控制和許可證制度建立排污收費(fèi)制度強(qiáng)化法律責(zé)任2.大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系GB3095-96TJ36-79GB1

14、6297-96GWPB3-99GB4915-96GB9078-96GB16171-96&GB13223-96GB1455牛93GB14621-93環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)煉焦?fàn)t大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)摩托車排氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)11.GB14761.114761793汽車大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系:綜合性排放標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)性排放標(biāo)準(zhǔn)不交叉執(zhí)行。有行業(yè)性排放標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn),沒(méi)有行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。3中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境空氣

15、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)AmbientairqualitystandardGB3095-2012（代替GB3095-1996）環(huán)境保護(hù)部2012-02-29批準(zhǔn)2016-01-01實(shí)施主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)劃分、標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)、污染物項(xiàng)目、平均時(shí)間及濃度限值，監(jiān)測(cè)方法、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的有效性規(guī)定及實(shí)施與監(jiān)督等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)與管理。修訂的主要內(nèi)容調(diào)整了環(huán)境空氣功能區(qū)分類，將三類區(qū)并入二類區(qū)；增設(shè)了顆粒物（粒徑小于等于2.5um）濃度限值和臭氧8小時(shí)平均濃度限值；調(diào)整了顆粒物（粒徑小于等于10um）、二氧化氮、鉛和苯并花等的濃度限值；調(diào)整了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的有效性規(guī)定。環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)的分

16、類和標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)分類/一類區(qū)為自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其它需要特殊保護(hù)的地區(qū)。/二類區(qū)為居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)。/三類區(qū)為特定工業(yè)區(qū)。環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)（環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為三級(jí)）/一類區(qū)執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)/二類區(qū)執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)/三類區(qū)執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表2環(huán)境空氣污染物其他項(xiàng)目濃度限值表1環(huán)境空氣污染物基本項(xiàng)目濃度限值序號(hào)污染物項(xiàng)目平均時(shí)冋濃度限值單位一級(jí)二級(jí)1二氧化硫（so?）-MS2060pg/ni324小時(shí)平均501501廠,1/1300V課空氣污染指數(shù)分級(jí)濃度限值(nnK3)APIPMio(LWfi)SQ(LWfi)gGOQ（力旳均值）500.0500.0500.08050.1201000.1500.1500.1201002002000.3500.8000280600.4003000.4201.6000.565900.8004000.5002.1000.7501201.0005000.60026200.9401501200計(jì)算公式：當(dāng)?shù)诜旧晡廴疚餄舛葹榱?號(hào)曲0十時(shí)，其分指數(shù)為注：污染指數(shù)的計(jì)算結(jié)果只保留整數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)值全部進(jìn)位，污染分指數(shù)取最大者為該區(qū)域的API,APIV50時(shí)，不報(bào)