熱動力裝置的排氣污染與噪聲南京航空航天大學課程課件

熱動力裝置的排氣污染與噪聲1熱動力裝置的排氣污染與噪聲1前言污染（Pollution）由于人類活動而產(chǎn)生對周圍環(huán)境的破壞人類對環(huán)境的依賴人類發(fā)展對環(huán)境的破壞人類污染歷史煤的使用（12～13世紀歐洲）18世紀工業(yè)革命19世紀金屬冶煉業(yè)油的使用（1859年，美國賓州第一口商業(yè)油井）20世紀以后，電力的使用，小污染源減少，產(chǎn)生大污染源2前言污染（Pollution）由于人類活動而產(chǎn)生對周前言污染（Pollution）著名污染事件人類活動破壞了自然凈化能力，導致區(qū)域性污染，進而產(chǎn)生全球性污染酸雨CO2臭氧空洞方式空氣污染水土污染噪聲污染3前言污染（Pollution）著名污染事件3前言污染（Pollution）空氣污染－內(nèi)燃機，交通工具汽車排放標準2004年7月全面執(zhí)行歐II標準(上海20032008年全面執(zhí)行歐III標準汽油機，柴油機4前言污染（Pollution）空氣污染－內(nèi)燃機，交通前言污染（Pollution）空氣污染－化工石油化工煉油廠塑料廠烯烴冶煉金屬冶煉煉焦廠污染源燃燒過程【CO，SO2，粉塵】化工過程【HC，鹵素，氣體泄漏】5前言污染（Pollution）空氣污染－化工5前言污染（Pollution）空氣污染－電站熱力設(shè)備燃燒過程COCO2Nox粉塵熱量排放6前言污染（Pollution）空氣污染－電站熱力設(shè)前言污染（Pollution）空氣污染－生活家用燃燒過程家用爐灶鍋爐，取暖，餐飲7前言污染（Pollution）空氣污染－生活7前言污染（Pollution）落葉劑－橙劑越戰(zhàn)，胡志明小道8前言污染（Pollution）落葉劑－橙劑8前言污染（Pollution）空氣污染－自然火山森林大火，沼氣9前言污染（Pollution）空氣污染－自然9第1章空氣污染(AirPollution)第一節(jié)空氣污染物的組成及其危害10第1章空氣污染(AirPollution)10第1章空氣污染(AirPollution)清潔空氣

不受人類活動以及其他不良影響的具有相對穩(wěn)定組成的空氣以體積百分比計:氮N2

78.09%氧O2

20.94%氬Ar0.93%二氧化碳CO2

0.032%共計99.99%11第1章空氣污染(AirPollution)清潔空氣1第1章空氣污染(AirPollution)大氣污染 空氣中含有的物質(zhì)濃度達到足以危害人體健康、舒適、安全、或影響對於各種資源的使用（享用）。廣義的空氣污染物系指任何對人體健康、農(nóng)作物、建筑物、古跡有危害的物質(zhì)。

12第1章空氣污染(AirPollution)大氣污染1第1章空氣污染(AirPollution)濃度表示 1)體積濃度: 氣體污染物占體積的百萬分之一(ppm) 2)質(zhì)量濃度: 單位體積內(nèi)污染物的質(zhì)量,μg/m3

3)換算關(guān)系:(25℃,1atm下)13第1章空氣污染(AirPollution)濃度表示1第1章空氣污染(AirPollution)清潔空氣與污染空氣14第1章空氣污染(AirPollution)清潔空氣與第1章空氣污染(AirPollution)含氧量 在污染物測定時，一般還規(guī)定含氧量的條件。 例如：對于不同基準含氧量的NOx值換算公式如下：15第1章空氣污染(AirPollution)含氧量15第1章空氣污染(AirPollution)比較標準 5％O2Nox250ppm 6％O2Nox220.41ppm16第1章空氣污染(AirPollution)比較標準1第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物分類(按形成過程） 1）原始污染物（一次污染物） （primarypollutants

）

直接排放到大氣中：氣體：CO，Nox，SO2， 碳氫化合物(hydrocarbons) VOC(VolatileOrganicCompounds)微粒：金屬熏煙、香煙微粒17第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物分類(按形成過程） 2）次生污染物（二次污染物） （secondarypollutants

）

由原始污染物經(jīng)某些化學反應(yīng)而生成：光化學煙霧(photochemicalsmog) NOx及hydrocarbons在陽光中發(fā)生光化學反應(yīng)產(chǎn)生的化合物（如近地層臭氧、PAN、醛類等）其他化學反應(yīng) 硝酸煙霧、硫酸煙霧等18第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物分類(按存在狀態(tài)） 1）顆粒狀污染物（ParticulateMatter） 除了純水以外的在正常狀態(tài)下以液態(tài)或固態(tài)存在于大氣中的物質(zhì)：

塵：固態(tài)顆粒，1－200μm

煙：蒸氣凝結(jié)成的小顆粒，0.01-1μm

輕霧和霧：水蒸氣凝結(jié)成的液滴

煙霧：固液氣溶膠-硝酸煙霧、硫酸煙霧19第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物分類(按存在狀態(tài)）

氣溶膠（Aerosols） 固態(tài)：煙灰、塵埃、花粉、石棉粉末、砷、鉛銅鐵等金屬粉末 液態(tài)：硫酸、硝酸、油滴、殺蟲劑、PCBs（多氯聯(lián)苯）20第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物分類(按存在狀態(tài)） 2）氣態(tài)污染物 在正常狀態(tài)下以氣態(tài)存在于大氣中的物質(zhì)： 含硫化合物：Sox,H2S 含氮化合物：Nox,NH3 含碳化合物：CO,CO2,CnHm 鹵素化合物：HF,HCl21第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物第1章空氣污染(AirPollution)22第1章空氣污染(AirPollution)22第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染的影響 1）嚴重影響人類和動物的健康，危害植物的生長 2）弄臟并毀壞原材料 3）改變氣候，降低能見度和減少太陽輻射 4）損害生產(chǎn)過程，造成安全事故以及常常有害于生命財產(chǎn)23第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染的第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和動物的健康CO

一氧化碳： 無色，無臭，劇毒 不完全燃燒產(chǎn)生 易與紅血球結(jié)合，造成主要器官及組織缺氧，影響知覺、思考、反射動作、暈眩、昏睡，嚴重者因心臟衰竭或窒息而死亡。24第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和動物的健康SO2二氧化硫：無色，有臭味化石燃料燃燒產(chǎn)生對眼睛和呼吸道黏膜產(chǎn)生刺激，呼吸短促、氣喘、支氣管炎。SO2污染事件25第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和動物的健康NOx氮氧化物（主要為NONO2）NO無色，無臭味NO2紅褐色，有臭味引擎燃燒、細菌分解產(chǎn)生對眼睛和肺產(chǎn)生刺激，氣管炎、肺炎、減低抵抗力使呼吸道易受感染，致癌26第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和動物的健康O3近地層臭氧（O3）無色，有刺鼻味光化學產(chǎn)生吸入肺部會使氣喘惡化，肺功能降低，呼吸道發(fā)炎，呼吸急促，減低肺部對傳染性疾病及毒素的抵抗力。臭氧亦會妨礙植物的光合作用。27第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和動物的健康PM顆粒物（PM）急性健康效應(yīng)：氣喘的加劇、肺功能的降低、胸痛、咳嗽、呼吸困難、以及其他呼吸道病癥。慢性呼吸效應(yīng)：肺功能的降低、肺部組織細胞及結(jié)構(gòu)的變化、呼吸道防衛(wèi)機能的減退、慢性支氣管炎、肺氣腫、氣喘、慢性阻塞性呼吸道疾病、以及肺癌。28第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和動物的健康HC碳氫化合物（HC）碳氫化合物包括烷烴、烯烴和芳香烴，其中影響最大的是芳香烴和多環(huán)芳烴．苯是芳香烴中最基本的化合物，也是大氣中分布相當廣泛的污染物·在煤、石油和夫然氣燃燒排出的廢氣中均含有苯及其同系物（如甲苯、二甲苯、乙基苯等）．苯的毒性要比其同系物大．它們對人體的心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)都有明顯的影響．29第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和動物的健康Dioxin二惡英（Dioxin）二惡英是指含有二個或一個氧鍵連結(jié)二個苯環(huán)的含氯有機化合物。該化合物可經(jīng)皮膚、粘膜、呼吸道、消化道進入體內(nèi)，有致癌、致畸形及生殖毒性，可造成免疫力下降、內(nèi)分泌紊亂。高濃度二惡英可引起人的肝、腎損傷，變應(yīng)性皮炎及出血30第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和動物的健康Dioxin二惡英（Dioxin）31第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和動物的健康Dioxin二惡英（Dioxin）（1）苯酚類的除草劑的生產(chǎn)過程和燃燒過程及對用這種除草劑噴灑過的植物的燃燒過程;（2）造紙廠在紙漿的氯氣漂白過程中漂白廢液;（3）焚燒含有石油產(chǎn)品、含氯塑料（聚氯乙烯）、無氯塑料（聚苯乙烯）、纖維素、木質(zhì)素、煤炭等垃圾物;（4）含鉛汽油的使用;（5）煙草的燃燒;（6）在農(nóng)藥生產(chǎn)和氯氣生產(chǎn)過程中以副產(chǎn)品或雜質(zhì)形式產(chǎn)生二惡英;（7）滅螺用的五氯酚鈉含有痕量二惡英。通過近幾年的研究發(fā)現(xiàn)，城市垃圾的不完全燃燒是城市二惡英的主要來源。

32第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和第1章空氣污染(AirPollution)發(fā)生源發(fā)生量（g,TEQ/year）城市垃圾焚燒3100－7400有害廢棄物焚燒460醫(yī)療廢棄物燃燒80－240下水污泥燃燒5煉鐵、煉鋼250汽車尾氣排放5紙漿處理黑液40造紙、板紙2紙漿碳化燃燒3RP24合計3945－840533第1章空氣污染(AirPollution)發(fā)生源發(fā)生第1章空氣污染(AirPollution)著名污染事件1

2地點日期污染物死亡人數(shù)英國倫敦1873年12月9-11日SO2650英國倫敦1880年1月20-29日SO21176比利時Meuse山谷1930年12月1-5日SO2(達100mg/m3)63美國賓州Donora1948年10月26-31日SO2(達5mg/m3)20英國倫敦1948年11月26-30日SO2(微粒)700墨西哥PozaRica1950年11月24日H2S22英國倫敦1952年12月5-9日SO2(微粒)4000英國倫敦1955年6月3-6日SO2(微粒)1000美國紐約1966年11月24-30日SO2(微粒)16834第1章空氣污染(AirPollution)著名污染事第1章空氣污染(AirPollution)影響大氣性質(zhì)1）降低能見度(Visibility)

反映大氣透明度的一個指標。一般定義為具有正常視力的人在當時的天氣條件下還能夠看清楚目標輪廓的最大地面水平距離。還有一種定義為目標的最后一些特征已經(jīng)消失的最小距離。 光線的吸收和散射

35第1章空氣污染(AirPollution)影響大氣性第1章空氣污染(AirPollution)影響大氣性質(zhì)2）霧的生成3）減弱太陽輻射4）影響溫度分布 改變氣候－厄爾尼諾現(xiàn)象 36第1章空氣污染(AirPollution)影響大氣性第1章空氣污染(AirPollution)對原材料的影響 空氣污染可因弄臟或化學變質(zhì)而影響原材料，濃煙和顆粒物會弄臟衣服和建筑物酸性或堿性顆粒會腐蝕原材料（如油漆、石質(zhì)建筑物、紡織品等）臭氧極易損壞橡膠制品．37第1章空氣污染(AirPollution)對原材料的第1章空氣污染(AirPollution)對植物生長的影響

38第1章空氣污染(AirPollution)對植物生長第1章空氣污染(AirPollution)大氣環(huán)境質(zhì)量標準 1982年《大氣環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3095-82)

3級標準：一級標準：為保護自然生態(tài)和人民健康，在長期接觸情況下，不發(fā)生任何危害性影響的空氣質(zhì)量要求．二級標準：為保護人民健康以及城市、鄉(xiāng)村和動、植物在長期和短期接觸情況下，不發(fā)生傷害的空氣質(zhì)量要求．三級標準：為保護人體不發(fā)生急性或慢性中毒以及城市一般動、植物（敏感者除外）能正常生長的空氣質(zhì)量要求．39第1章空氣污染(AirPollution)大氣環(huán)境質(zhì)第1章空氣污染(AirPollution)1982年《大氣環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3095-82)40第1章空氣污染(AirPollution)1982年第1章空氣污染(AirPollution)大氣環(huán)境質(zhì)量標準 1982年《大氣環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3095-82)

3類地區(qū)：一類區(qū)：如國家規(guī)定的自然保護區(qū)、風景游覽區(qū)、名勝古跡和療養(yǎng)地等．二類區(qū)：為城市規(guī)劃中確定的居民區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、名勝古跡和廣大農(nóng)村等．三類區(qū)：為大氣污染程度比較重的城鎮(zhèn)和工業(yè)區(qū)以及城市交通樞紐、干線等．41第1章空氣污染(AirPollution)大氣環(huán)境質(zhì)第1章空氣污染(AirPollution)第二節(jié)空氣污染化學過程42第1章空氣污染(AirPollution)42第1章空氣污染(AirPollution)污染物在大氣中的化學過程次生污染物的形成過程43第1章空氣污染(AirPollution)污染物在大第1章空氣污染(AirPollution)大氣的光化學反應(yīng) 原子、分子、自由基或離子吸收光子而引起的反應(yīng) A為基態(tài)分子，A*是A的激發(fā)態(tài) 激發(fā)態(tài)分子A*極不穩(wěn)定，可發(fā)生以下反應(yīng)：產(chǎn)生新物質(zhì)失去能量44第1章空氣污染(AirPollution)大氣的光化第1章空氣污染(AirPollution)大氣的光化學反應(yīng) 1）產(chǎn)生很多自由基，自由基是很活潑的物質(zhì)，導致原始污染物轉(zhuǎn)化成毒性更大的次生污染物； 2）光化學煙霧就是光化學反應(yīng)的結(jié)果； 3）不同物質(zhì)，由于分子結(jié)構(gòu)不同，其吸收特性也不同，在特定的條件下才會產(chǎn)生光化學反應(yīng)

45第1章空氣污染(AirPollution)大氣的光化第1章空氣污染(AirPollution)大氣的光化學反應(yīng)

46第1章空氣污染(AirPollution)大氣的光化第1章空氣污染(AirPollution)氮氧化物反應(yīng)（NO，NO2）【以NO2的產(chǎn)生與消耗為主線】 Nox的基本源是燃燒過程產(chǎn)生的，主要為NO 1）NO－>NO2的氧化反應(yīng)： 2）NO,NO2的光化學反應(yīng)

47第1章空氣污染(AirPollution)氮氧化物反第1章空氣污染(AirPollution)氮氧化物反應(yīng)（NO，NO2） 3）NO與自由基的反應(yīng)： 4）CO,OH促進NO到NO2的轉(zhuǎn)化

48第1章空氣污染(AirPollution)氮氧化物反第1章空氣污染(AirPollution)氮氧化物反應(yīng)（NO，NO2） 5）NO2轉(zhuǎn)化成硝酸的反應(yīng)：

49第1章空氣污染(AirPollution)氮氧化物反第1章空氣污染(AirPollution)氮氧化物反應(yīng)（NO，NO2） 6）NO2與過氧自由基形成PAN和過氧硝酸：

過氧酰基硝酸50第1章空氣污染(AirPollution)氮氧化物反第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物反應(yīng)（烴的氧化） 1）氧原子的氧化反應(yīng) 烷烴： 烯烴：

烷基自由基氫氧自由基烷基自由基?；杂苫h(huán)氧化合物NO2光解51第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物反應(yīng)（烴的氧化） 2）氫氧自由基的氧化反應(yīng) 烷烴： 烯烴：

脫氫反應(yīng)HNO3光解或自由基分解反應(yīng)OH反應(yīng)比O快得多52第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物反應(yīng)（烴的氧化） 3）臭氧的氧化反應(yīng) 烯烴：

O3的氧化性比O和OH弱，但是當O3的濃度很高時，與烯烴的反應(yīng)比較明顯分子臭氧化合物53第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物反應(yīng)（含氧碳氫化合物的氧化） 1）光解

54第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物反應(yīng)（含氧碳氫化合物的氧化） 2）氧原子的氧化 3）氫氧自由基的氧化

?；杂苫?5第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物第1章空氣污染(AirPollution)硫氧化物反應(yīng)（SOx）大氣中硫氧化物特別是SO2最終轉(zhuǎn)化成硫酸鹽轉(zhuǎn)化途徑有兩條：催化氧化光化學氧化56第1章空氣污染(AirPollution)硫氧化物反第1章空氣污染(AirPollution)SO2的催化氧化 一般情況下SO2－SO3的均相反應(yīng)速度緩慢 在電廠煙氣中反應(yīng)速度高10－100倍 SO2在金屬鹽下的催化反應(yīng)：在污染空氣中存在大量的金屬鹽顆粒57第1章空氣污染(AirPollution)SO2的催第1章空氣污染(AirPollution)SO2的光化學氧化 SO2的直接分解反應(yīng)在近地層大氣中不能實現(xiàn)

2180A清潔大氣58第1章空氣污染(AirPollution)SO2的光第1章空氣污染(AirPollution)SO2在含有烴和氮氧化物的光化學氧化

污染大氣59第1章空氣污染(AirPollution)SO2在含第1章空氣污染(AirPollution)總結(jié)No在大氣中反應(yīng)（與O2或自由基反應(yīng)），產(chǎn)生NO2；NO2光解產(chǎn)生O－>O3；NO2反應(yīng)消耗HC氧化反應(yīng)生成自由基【為NO2的產(chǎn)生提供條件】Sox氧化成硫酸鹽60第1章空氣污染(AirPollution)總結(jié)60第1章空氣污染(AirPollution)第三節(jié)光化學煙霧61第1章空氣污染(AirPollution)61第1章空氣污染(AirPollution)大氣污染分類 根據(jù)反應(yīng)機理和產(chǎn)物，大氣污染分類：

還原型－倫敦型，煤炭型，主要是煙塵、SO2

氧化型－洛杉磯型，石油型，主要是O362第1章空氣污染(AirPollution)大氣污染分第1章空氣污染(AirPollution)還原型與氧化型大氣污染的區(qū)別63第1章空氣污染(AirPollution)還原型與氧第1章空氣污染(AirPollution)還原型與氧化型大氣污染的區(qū)別64第1章空氣污染(AirPollution)還原型與氧第1章空氣污染(AirPollution)光化學煙霧

由氮氧化合物和碳氫化合物，在陽光作用下發(fā)生光化學反應(yīng)而形成的。

65第1章空氣污染(AirPollution)光化學煙霧第1章空氣污染(AirPollution)光化學煙霧的形成機制 燃燒過程的原始污染物為NO，但是光化學煙霧的反應(yīng)機理一般認為是從NO2的光解開始的。 1)NO2光解產(chǎn)生O 2）O與氧分子和碳氫化合物反應(yīng)產(chǎn)生O3和OH66第1章空氣污染(AirPollution)光化學煙霧第1章空氣污染(AirPollution)光化學煙霧的形成機制 3）O、O3和OH自由基均可與碳氫化合物產(chǎn)生更多的自由基反應(yīng)以O(shè)和OH為主O3參與很少67第1章空氣污染(AirPollution)光化學煙霧第1章空氣污染(AirPollution)光化學煙霧的形成機制 4）自由基進一步與O2反應(yīng)，產(chǎn)生過氧自由基68第1章空氣污染(AirPollution)光化學煙霧第1章空氣污染(AirPollution)光化學煙霧的形成機制 5）上述自由基都可以高效的將NO轉(zhuǎn)化成NO2，同時產(chǎn)生新的自由基69第1章空氣污染(AirPollution)光化學煙霧第1章空氣污染(AirPollution)光化學煙霧的形成機制 6）回到1）NO2繼續(xù)光解 7）O3的消耗量與產(chǎn)生量相比微不足道最終導致大氣中O3和NO2含量增多70第1章空氣污染(AirPollution)光化學煙霧第1章空氣污染(AirPollution)光化學煙霧的形成機制 總結(jié)：NO2NO＋OO2O3HCOH，OR●O2ROO●NO271第1章空氣污染(AirPollution)光化學煙霧第1章空氣污染(AirPollution)影響光化學煙霧生成的因素 1）原始污染物質(zhì)濃度： Nox－－來源燃燒過程 HC－－汽車廢氣和石油工業(yè)過程 Nox和HC的濃度增高－>O3等氧化劑濃度增高 微粒物質(zhì)的類型、大小和濃度對光化學煙霧氣溶膠的形成和穩(wěn)定有很大影響72第1章空氣污染(AirPollution)影響光化學第1章空氣污染(AirPollution)影響光化學煙霧生成的因素 2）太陽輻射： 3200～3300埃的紫外線有助于形成光化學煙霧 3）氣象因素

73第1章空氣污染(AirPollution)影響光化學第1章空氣污染(AirPollution)影響光化學煙霧生成的因素 4）地理位置： 地理位置的差異導致太陽輻射強度的變化 氣象因素的變化74第1章空氣污染(AirPollution)影響光化學第1章空氣污染(AirPollution)第四節(jié)空氣污染物的測定75第1章空氣污染(AirPollution)75第1章空氣污染(AirPollution)常規(guī)檢測物質(zhì)： SO2 Nox CO O376第1章空氣污染(AirPollution)常規(guī)檢測物第1章空氣污染(AirPollution)CO測定：1）非色散型紅外分析法4.65μm77第1章空氣污染(AirPollution)CO測定：第1章空氣污染(AirPollution)CO測定：2）氣相色譜火焰離子化法78第1章空氣污染(AirPollution)CO測定：第1章空氣污染(AirPollution)CO測定：3）間接冷原子吸收法（汞置換法）2537A79第1章空氣污染(AirPollution)CO測定：第1章空氣污染(AirPollution)NOx測定：1）鹽酸萘乙二胺比色法 氣樣中的NO2通過吸收液會產(chǎn)生玫瑰紅色染料，顏色的深淺與NO2濃度成正比，用分光度法可以測定NO2的含量 NO不直接產(chǎn)生顯色反應(yīng)，需先將NO轉(zhuǎn)化成NO2進行顯色反應(yīng)，測得總量；與NO不轉(zhuǎn)化時相比可得NO的含量。80第1章空氣污染(AirPollution)NOx測定第1章空氣污染(AirPollution)NOx測定：2）化學發(fā)光法81第1章空氣污染(AirPollution)NOx測定第1章空氣污染(AirPollution)NOx測定：2）化學發(fā)光法82第1章空氣污染(AirPollution)NOx測定第1章空氣污染(AirPollution)O3測定：1）紫外分光光度法 O3＋二氫吖啶乙醇－>吖啶＋H2O 吖啶對249.5nm的紫外光有顯著的吸收作用，因此采用紫外分光光度法可測定O3

249.5nm83第1章空氣污染(AirPollution)O3測定：第1章空氣污染(AirPollution)O3測定：2）化學發(fā)光法 1）

2）84第1章空氣污染(AirPollution)O3測定：第1章空氣污染(AirPollution)SO2測定： 1）比色法 2）火焰光度法85第1章空氣污染(AirPollution)SO2測定熱動力裝置的排氣污染與噪聲86熱動力裝置的排氣污染與噪聲1前言污染（Pollution）由于人類活動而產(chǎn)生對周圍環(huán)境的破壞人類對環(huán)境的依賴人類發(fā)展對環(huán)境的破壞人類污染歷史煤的使用（12～13世紀歐洲）18世紀工業(yè)革命19世紀金屬冶煉業(yè)油的使用（1859年，美國賓州第一口商業(yè)油井）20世紀以后，電力的使用，小污染源減少，產(chǎn)生大污染源87前言污染（Pollution）由于人類活動而產(chǎn)生對周前言污染（Pollution）著名污染事件人類活動破壞了自然凈化能力，導致區(qū)域性污染，進而產(chǎn)生全球性污染酸雨CO2臭氧空洞方式空氣污染水土污染噪聲污染88前言污染（Pollution）著名污染事件3前言污染（Pollution）空氣污染－內(nèi)燃機，交通工具汽車排放標準2004年7月全面執(zhí)行歐II標準(上海20032008年全面執(zhí)行歐III標準汽油機，柴油機89前言污染（Pollution）空氣污染－內(nèi)燃機，交通前言污染（Pollution）空氣污染－化工石油化工煉油廠塑料廠烯烴冶煉金屬冶煉煉焦廠污染源燃燒過程【CO，SO2，粉塵】化工過程【HC，鹵素，氣體泄漏】90前言污染（Pollution）空氣污染－化工5前言污染（Pollution）空氣污染－電站熱力設(shè)備燃燒過程COCO2Nox粉塵熱量排放91前言污染（Pollution）空氣污染－電站熱力設(shè)前言污染（Pollution）空氣污染－生活家用燃燒過程家用爐灶鍋爐，取暖，餐飲92前言污染（Pollution）空氣污染－生活7前言污染（Pollution）落葉劑－橙劑越戰(zhàn)，胡志明小道93前言污染（Pollution）落葉劑－橙劑8前言污染（Pollution）空氣污染－自然火山森林大火，沼氣94前言污染（Pollution）空氣污染－自然9第1章空氣污染(AirPollution)第一節(jié)空氣污染物的組成及其危害95第1章空氣污染(AirPollution)10第1章空氣污染(AirPollution)清潔空氣

不受人類活動以及其他不良影響的具有相對穩(wěn)定組成的空氣以體積百分比計:氮N2

78.09%氧O2

20.94%氬Ar0.93%二氧化碳CO2

0.032%共計99.99%96第1章空氣污染(AirPollution)清潔空氣1第1章空氣污染(AirPollution)大氣污染 空氣中含有的物質(zhì)濃度達到足以危害人體健康、舒適、安全、或影響對於各種資源的使用（享用）。廣義的空氣污染物系指任何對人體健康、農(nóng)作物、建筑物、古跡有危害的物質(zhì)。

97第1章空氣污染(AirPollution)大氣污染1第1章空氣污染(AirPollution)濃度表示 1)體積濃度: 氣體污染物占體積的百萬分之一(ppm) 2)質(zhì)量濃度: 單位體積內(nèi)污染物的質(zhì)量,μg/m3

3)換算關(guān)系:(25℃,1atm下)98第1章空氣污染(AirPollution)濃度表示1第1章空氣污染(AirPollution)清潔空氣與污染空氣99第1章空氣污染(AirPollution)清潔空氣與第1章空氣污染(AirPollution)含氧量 在污染物測定時，一般還規(guī)定含氧量的條件。 例如：對于不同基準含氧量的NOx值換算公式如下：100第1章空氣污染(AirPollution)含氧量15第1章空氣污染(AirPollution)比較標準 5％O2Nox250ppm 6％O2Nox220.41ppm101第1章空氣污染(AirPollution)比較標準1第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物分類(按形成過程） 1）原始污染物（一次污染物） （primarypollutants

）

直接排放到大氣中：氣體：CO，Nox，SO2， 碳氫化合物(hydrocarbons) VOC(VolatileOrganicCompounds)微粒：金屬熏煙、香煙微粒102第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物分類(按形成過程） 2）次生污染物（二次污染物） （secondarypollutants

）

由原始污染物經(jīng)某些化學反應(yīng)而生成：光化學煙霧(photochemicalsmog) NOx及hydrocarbons在陽光中發(fā)生光化學反應(yīng)產(chǎn)生的化合物（如近地層臭氧、PAN、醛類等）其他化學反應(yīng) 硝酸煙霧、硫酸煙霧等103第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物分類(按存在狀態(tài)） 1）顆粒狀污染物（ParticulateMatter） 除了純水以外的在正常狀態(tài)下以液態(tài)或固態(tài)存在于大氣中的物質(zhì)：

塵：固態(tài)顆粒，1－200μm

煙：蒸氣凝結(jié)成的小顆粒，0.01-1μm

輕霧和霧：水蒸氣凝結(jié)成的液滴

煙霧：固液氣溶膠-硝酸煙霧、硫酸煙霧104第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物分類(按存在狀態(tài)）

氣溶膠（Aerosols） 固態(tài)：煙灰、塵埃、花粉、石棉粉末、砷、鉛銅鐵等金屬粉末 液態(tài)：硫酸、硝酸、油滴、殺蟲劑、PCBs（多氯聯(lián)苯）105第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物分類(按存在狀態(tài)） 2）氣態(tài)污染物 在正常狀態(tài)下以氣態(tài)存在于大氣中的物質(zhì)： 含硫化合物：Sox,H2S 含氮化合物：Nox,NH3 含碳化合物：CO,CO2,CnHm 鹵素化合物：HF,HCl106第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染物第1章空氣污染(AirPollution)107第1章空氣污染(AirPollution)22第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染的影響 1）嚴重影響人類和動物的健康，危害植物的生長 2）弄臟并毀壞原材料 3）改變氣候，降低能見度和減少太陽輻射 4）損害生產(chǎn)過程，造成安全事故以及常常有害于生命財產(chǎn)108第1章空氣污染(AirPollution)空氣污染的第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和動物的健康CO

一氧化碳： 無色，無臭，劇毒 不完全燃燒產(chǎn)生 易與紅血球結(jié)合，造成主要器官及組織缺氧，影響知覺、思考、反射動作、暈眩、昏睡，嚴重者因心臟衰竭或窒息而死亡。109第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和動物的健康SO2二氧化硫：無色，有臭味化石燃料燃燒產(chǎn)生對眼睛和呼吸道黏膜產(chǎn)生刺激，呼吸短促、氣喘、支氣管炎。SO2污染事件110第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和動物的健康NOx氮氧化物（主要為NONO2）NO無色，無臭味NO2紅褐色，有臭味引擎燃燒、細菌分解產(chǎn)生對眼睛和肺產(chǎn)生刺激，氣管炎、肺炎、減低抵抗力使呼吸道易受感染，致癌111第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和動物的健康O3近地層臭氧（O3）無色，有刺鼻味光化學產(chǎn)生吸入肺部會使氣喘惡化，肺功能降低，呼吸道發(fā)炎，呼吸急促，減低肺部對傳染性疾病及毒素的抵抗力。臭氧亦會妨礙植物的光合作用。112第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和動物的健康PM顆粒物（PM）急性健康效應(yīng)：氣喘的加劇、肺功能的降低、胸痛、咳嗽、呼吸困難、以及其他呼吸道病癥。慢性呼吸效應(yīng)：肺功能的降低、肺部組織細胞及結(jié)構(gòu)的變化、呼吸道防衛(wèi)機能的減退、慢性支氣管炎、肺氣腫、氣喘、慢性阻塞性呼吸道疾病、以及肺癌。113第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和動物的健康HC碳氫化合物（HC）碳氫化合物包括烷烴、烯烴和芳香烴，其中影響最大的是芳香烴和多環(huán)芳烴．苯是芳香烴中最基本的化合物，也是大氣中分布相當廣泛的污染物·在煤、石油和夫然氣燃燒排出的廢氣中均含有苯及其同系物（如甲苯、二甲苯、乙基苯等）．苯的毒性要比其同系物大．它們對人體的心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)都有明顯的影響．114第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和動物的健康Dioxin二惡英（Dioxin）二惡英是指含有二個或一個氧鍵連結(jié)二個苯環(huán)的含氯有機化合物。該化合物可經(jīng)皮膚、粘膜、呼吸道、消化道進入體內(nèi)，有致癌、致畸形及生殖毒性，可造成免疫力下降、內(nèi)分泌紊亂。高濃度二惡英可引起人的肝、腎損傷，變應(yīng)性皮炎及出血115第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和動物的健康Dioxin二惡英（Dioxin）116第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和動物的健康Dioxin二惡英（Dioxin）（1）苯酚類的除草劑的生產(chǎn)過程和燃燒過程及對用這種除草劑噴灑過的植物的燃燒過程;（2）造紙廠在紙漿的氯氣漂白過程中漂白廢液;（3）焚燒含有石油產(chǎn)品、含氯塑料（聚氯乙烯）、無氯塑料（聚苯乙烯）、纖維素、木質(zhì)素、煤炭等垃圾物;（4）含鉛汽油的使用;（5）煙草的燃燒;（6）在農(nóng)藥生產(chǎn)和氯氣生產(chǎn)過程中以副產(chǎn)品或雜質(zhì)形式產(chǎn)生二惡英;（7）滅螺用的五氯酚鈉含有痕量二惡英。通過近幾年的研究發(fā)現(xiàn)，城市垃圾的不完全燃燒是城市二惡英的主要來源。

117第1章空氣污染(AirPollution)危害人類和第1章空氣污染(AirPollution)發(fā)生源發(fā)生量（g,TEQ/year）城市垃圾焚燒3100－7400有害廢棄物焚燒460醫(yī)療廢棄物燃燒80－240下水污泥燃燒5煉鐵、煉鋼250汽車尾氣排放5紙漿處理黑液40造紙、板紙2紙漿碳化燃燒3RP24合計3945－8405118第1章空氣污染(AirPollution)發(fā)生源發(fā)生第1章空氣污染(AirPollution)著名污染事件1

2地點日期污染物死亡人數(shù)英國倫敦1873年12月9-11日SO2650英國倫敦1880年1月20-29日SO21176比利時Meuse山谷1930年12月1-5日SO2(達100mg/m3)63美國賓州Donora1948年10月26-31日SO2(達5mg/m3)20英國倫敦1948年11月26-30日SO2(微粒)700墨西哥PozaRica1950年11月24日H2S22英國倫敦1952年12月5-9日SO2(微粒)4000英國倫敦1955年6月3-6日SO2(微粒)1000美國紐約1966年11月24-30日SO2(微粒)168119第1章空氣污染(AirPollution)著名污染事第1章空氣污染(AirPollution)影響大氣性質(zhì)1）降低能見度(Visibility)

反映大氣透明度的一個指標。一般定義為具有正常視力的人在當時的天氣條件下還能夠看清楚目標輪廓的最大地面水平距離。還有一種定義為目標的最后一些特征已經(jīng)消失的最小距離。 光線的吸收和散射

120第1章空氣污染(AirPollution)影響大氣性第1章空氣污染(AirPollution)影響大氣性質(zhì)2）霧的生成3）減弱太陽輻射4）影響溫度分布 改變氣候－厄爾尼諾現(xiàn)象 121第1章空氣污染(AirPollution)影響大氣性第1章空氣污染(AirPollution)對原材料的影響 空氣污染可因弄臟或化學變質(zhì)而影響原材料，濃煙和顆粒物會弄臟衣服和建筑物酸性或堿性顆粒會腐蝕原材料（如油漆、石質(zhì)建筑物、紡織品等）臭氧極易損壞橡膠制品．122第1章空氣污染(AirPollution)對原材料的第1章空氣污染(AirPollution)對植物生長的影響

123第1章空氣污染(AirPollution)對植物生長第1章空氣污染(AirPollution)大氣環(huán)境質(zhì)量標準 1982年《大氣環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3095-82)

3級標準：一級標準：為保護自然生態(tài)和人民健康，在長期接觸情況下，不發(fā)生任何危害性影響的空氣質(zhì)量要求．二級標準：為保護人民健康以及城市、鄉(xiāng)村和動、植物在長期和短期接觸情況下，不發(fā)生傷害的空氣質(zhì)量要求．三級標準：為保護人體不發(fā)生急性或慢性中毒以及城市一般動、植物（敏感者除外）能正常生長的空氣質(zhì)量要求．124第1章空氣污染(AirPollution)大氣環(huán)境質(zhì)第1章空氣污染(AirPollution)1982年《大氣環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3095-82)125第1章空氣污染(AirPollution)1982年第1章空氣污染(AirPollution)大氣環(huán)境質(zhì)量標準 1982年《大氣環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3095-82)

3類地區(qū)：一類區(qū)：如國家規(guī)定的自然保護區(qū)、風景游覽區(qū)、名勝古跡和療養(yǎng)地等．二類區(qū)：為城市規(guī)劃中確定的居民區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、名勝古跡和廣大農(nóng)村等．三類區(qū)：為大氣污染程度比較重的城鎮(zhèn)和工業(yè)區(qū)以及城市交通樞紐、干線等．126第1章空氣污染(AirPollution)大氣環(huán)境質(zhì)第1章空氣污染(AirPollution)第二節(jié)空氣污染化學過程127第1章空氣污染(AirPollution)42第1章空氣污染(AirPollution)污染物在大氣中的化學過程次生污染物的形成過程128第1章空氣污染(AirPollution)污染物在大第1章空氣污染(AirPollution)大氣的光化學反應(yīng) 原子、分子、自由基或離子吸收光子而引起的反應(yīng) A為基態(tài)分子，A*是A的激發(fā)態(tài) 激發(fā)態(tài)分子A*極不穩(wěn)定，可發(fā)生以下反應(yīng)：產(chǎn)生新物質(zhì)失去能量129第1章空氣污染(AirPollution)大氣的光化第1章空氣污染(AirPollution)大氣的光化學反應(yīng) 1）產(chǎn)生很多自由基，自由基是很活潑的物質(zhì)，導致原始污染物轉(zhuǎn)化成毒性更大的次生污染物； 2）光化學煙霧就是光化學反應(yīng)的結(jié)果； 3）不同物質(zhì)，由于分子結(jié)構(gòu)不同，其吸收特性也不同，在特定的條件下才會產(chǎn)生光化學反應(yīng)

130第1章空氣污染(AirPollution)大氣的光化第1章空氣污染(AirPollution)大氣的光化學反應(yīng)

131第1章空氣污染(AirPollution)大氣的光化第1章空氣污染(AirPollution)氮氧化物反應(yīng)（NO，NO2）【以NO2的產(chǎn)生與消耗為主線】 Nox的基本源是燃燒過程產(chǎn)生的，主要為NO 1）NO－>NO2的氧化反應(yīng)： 2）NO,NO2的光化學反應(yīng)

132第1章空氣污染(AirPollution)氮氧化物反第1章空氣污染(AirPollution)氮氧化物反應(yīng)（NO，NO2） 3）NO與自由基的反應(yīng)： 4）CO,OH促進NO到NO2的轉(zhuǎn)化

133第1章空氣污染(AirPollution)氮氧化物反第1章空氣污染(AirPollution)氮氧化物反應(yīng)（NO，NO2） 5）NO2轉(zhuǎn)化成硝酸的反應(yīng)：

134第1章空氣污染(AirPollution)氮氧化物反第1章空氣污染(AirPollution)氮氧化物反應(yīng)（NO，NO2） 6）NO2與過氧自由基形成PAN和過氧硝酸：

過氧?；跛?35第1章空氣污染(AirPollution)氮氧化物反第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物反應(yīng)（烴的氧化） 1）氧原子的氧化反應(yīng) 烷烴： 烯烴：

烷基自由基氫氧自由基烷基自由基?；杂苫h(huán)氧化合物NO2光解136第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物反應(yīng)（烴的氧化） 2）氫氧自由基的氧化反應(yīng) 烷烴： 烯烴：

脫氫反應(yīng)HNO3光解或自由基分解反應(yīng)OH反應(yīng)比O快得多137第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物反應(yīng)（烴的氧化） 3）臭氧的氧化反應(yīng) 烯烴：

O3的氧化性比O和OH弱，但是當O3的濃度很高時，與烯烴的反應(yīng)比較明顯分子臭氧化合物138第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物反應(yīng)（含氧碳氫化合物的氧化） 1）光解

139第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物反應(yīng)（含氧碳氫化合物的氧化） 2）氧原子的氧化 3）氫氧自由基的氧化

?；杂苫?40第1章空氣污染(AirPollution)碳氫化合物第1章空氣污染(AirPollution)硫氧化物反應(yīng)（SOx）大氣中硫氧化物特別是SO2最終轉(zhuǎn)化成硫酸鹽轉(zhuǎn)化途徑有兩條：催化氧化光化學氧化141第1章空氣污染(AirPollution)硫氧化物反第1章空氣污染(AirPollution)SO2的催化氧化 一般情況下SO2－SO3的均相反應(yīng)速度緩慢 在電廠煙氣中反應(yīng)速度高10－100倍 SO2在金屬鹽下的催化反應(yīng)：在污染空氣中存在大量的金屬鹽顆粒142第1章空氣污染(AirPollution)SO2的催第1章空氣污染(AirPollution)SO2的光化學氧化 SO2的直接分解反應(yīng)在近地層大氣中不能實現(xiàn)

2180A清潔大氣143第1章空氣污染(AirPollution)SO2的光第1章空氣污染(AirPollution)SO2在含有烴和氮氧化物的光化學氧化

污染大氣144第1章空氣污染(AirPollution)SO2在含第1章空氣污染(AirPollution)總結(jié)No在大氣中反應(yīng)（與O2或自由基反應(yīng)），產(chǎn)生NO2；NO2光解產(chǎn)生O－>O3；NO2反應(yīng)消耗HC氧化反應(yīng)生成自由基【為NO2的產(chǎn)生提供條件】Sox氧化成硫酸鹽145第1章空氣污染(AirPollution)總結(jié)60第1章空氣污染(AirPollution)第三節(jié)光化學煙霧146第1章空氣污染(AirPollution)61第1章空氣污染(AirPollution)大氣污染分類 根據(jù)反應(yīng)機理和產(chǎn)物，大氣污染分類：

還原型－倫敦型，煤炭型，主要是煙塵、SO2

氧化型－洛杉磯型，石油型，主要是O3147第1章空氣污染(AirPollution)大氣污染分第1章空氣污染(AirPollution)還原型與氧化型大氣污染的區(qū)別148第1章空氣污染(AirPollution)還原型與氧第1章空氣污染(AirPollution)還原型與氧化型大氣污染的區(qū)別149第1章空氣污染(AirPollution)還原型與氧第1章空氣污染(AirPollution)光化學煙霧

由氮氧化合物和碳氫化合物，在陽光作用下發(fā)生光化學反應(yīng)而形成的。

150第1章空氣污染(