第五章大氣環(huán)境保護(hù)

第五章大氣環(huán)境保護(hù)主要內(nèi)容第一節(jié)概述第二節(jié)主要大氣污染物及其來源第三節(jié)大氣污染防治簡介第一節(jié)概述大氣圈:隨著地球旋轉(zhuǎn)的大氣層。一、大氣的結(jié)構(gòu)

（一）大氣圈空氣密度分布特點(diǎn)：海平面處空氣密度最大，隨高度的增加，空氣密度逐漸變小。（二）大氣圈結(jié)構(gòu)大氣在垂直方向上的溫度、組成、物理性質(zhì)上存在差異，分為5個大氣層：對流層是對人類生產(chǎn)、生活影響最大的一個層，平均厚度12公里；人類活動排放的污染物主要在對流層中聚集，大氣污染現(xiàn)象也主要發(fā)生在這一層；對流層溫度隨高度增加而降低；集中了占大氣質(zhì)量80%的空氣和幾乎全部的水蒸氣量；空氣具有劇烈的對流運(yùn)動→云、霧、雨、雪等；污染物一旦進(jìn)入平流層，滯留時間可長達(dá)數(shù)十年，易造成大范圍以至全球性的影響。平流層高度:17-55km之間；溫度隨高度升高而升高；15-35km處有一層臭氧層；平流運(yùn)動占顯著優(yōu)勢。特點(diǎn)：作用：能大量吸收波長小300nm的紫外線;對地球起保溫作用。高度大約至85km處；氣溫隨高度的增加而迅速降低；空氣稀薄，有強(qiáng)烈的垂直對流運(yùn)動。中間層暖層（電離層）特點(diǎn)：氣溫隨高度的增加而增加.作用：電離層能反射地面發(fā)射的電磁波.中間層頂?shù)?00km之間特點(diǎn)：大氣極為稀薄，氣溫高，分子運(yùn)動速度快。逸散層二、大氣的組成

干燥清潔的空氣水汽（0.02%-6%）懸浮顆粒是大氣中的雜質(zhì)成分，含量、種類和化學(xué)組成隨時間和地點(diǎn)變化。水汽含量隨時間、地點(diǎn)、氣象條件等不同變化很大固定成分（99.996%）：氮、氧、氬、CO2可變成分：CO2第二節(jié)主要大氣污染物及其來源一、大氣污染定義:由于人類活動或自然過程引起的某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中，累積呈現(xiàn)出足夠的濃度，并駐留一定的時間，使大氣質(zhì)量惡化，對人類健康生存和生態(tài)環(huán)境造成危害的現(xiàn)象。第二節(jié)主要大氣污染物及其來源大氣污染的形成過程三個環(huán)節(jié)：排放源大氣接受者污染物擴(kuò)散、轉(zhuǎn)化混合、遷移第二節(jié)主要大氣污染物及其來源大氣污染的劃分根據(jù)污染范圍局部性大氣污染區(qū)域性大氣污染廣域性大氣污染全球性大氣污染第二節(jié)主要大氣污染物及其來源二、主要大氣污染物依照與污染源的關(guān)系分類一次污染物二次污染物第二節(jié)主要大氣污染物及其來源一次污染物:從污染源直接排出的原始物質(zhì)，進(jìn)入大氣后性質(zhì)沒有發(fā)生變化。典型的一次污染物有:

顆粒物、SO2、H2S、CO、碳?xì)浠衔?、NO等。第二節(jié)主要大氣污染物及其來源二次污染物:從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(xué)變化或光化學(xué)反應(yīng)，形成了與原污染物性質(zhì)不同的新污染物。常見的二次污染物有光化學(xué)煙霧和硫酸煙霧。二、主要大氣污染物按其物理狀態(tài)和化學(xué)組成分類顆粒污染物(氣溶膠)氣態(tài)污染物顆粒污染物（氣溶膠）顆粒污染物：指所有包含在大氣中的分散的固態(tài)、液態(tài)物質(zhì)，其直徑約為0.002m---100m。大氣質(zhì)量評價中通用的重要污染指標(biāo)：a總懸浮顆粒物（TSP）:

指能懸浮在空氣中，空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑≤100m的顆粒物的總稱。顆粒物的直徑越小，進(jìn)入呼吸道的部位越深。10m直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道，5m直徑的可進(jìn)入呼吸道的深部，2m以下的可100%深入到細(xì)支氣管和肺泡。大氣質(zhì)量評價中通用的重要污染指標(biāo)：b可吸入顆粒物（PM10）:指懸浮在空氣中，空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑≤10m的顆粒。

顆粒污染物（氣溶膠）一般是指粒徑大于75m的顆粒物由于粒徑較大，易于沉降到地面。塵粒固體物料的研磨、粉碎、裝卸、輸送過程中產(chǎn)生的粒徑小于75m的顆粒物。粉塵燃料燃燒、高溫熔融、化學(xué)反應(yīng)等過程中形成的粒徑小于1m

、漂浮于大氣中的顆粒物。煙塵粒徑小于100m的小液體粒子的總稱，包括水霧、酸霧、堿霧、油霧等。霧塵氣態(tài)污染物氣態(tài)污染物：以氣體形態(tài)（即分子狀態(tài)）存在的污染物。主要?dú)怏w狀態(tài)的大氣污染物污染物含硫化合物碳的氧化物含氮氧化物碳?xì)浠衔稃u素化合物一次污染物SO2、H2SCO、CO2NO、NH3CmHnHF、HCl二次污染物SO3、H2SO4、MSO4無NO2、HNO3、MNO3、O3醛、酮、過氧乙酰硝酸酯無含硫化合物含硫化合物：主要指二氧化硫（SO2）、三氧化硫（SO3）、硫化氫（H2S）和硫酸鹽等。SO2主要來源：含硫煤和石油等燃料的燃燒含硫氧化物是形成酸雨或酸沉降的主要前體物之一。酸雨（酸性沉降）①酸雨及其分布通常指pH低于5.6的降水，現(xiàn)在泛指酸性物質(zhì)以濕沉降或干沉降的形式從大氣中轉(zhuǎn)移到地面。酸雨可發(fā)生在其排放地500-2000km的范圍內(nèi)，越境污染。②酸雨成因硫和氮的氧化物，自然和人為兩個方面。③酸雨危害損害生物和自然生態(tài)系統(tǒng)；腐蝕建筑材料及金屬結(jié)構(gòu)。關(guān)于《酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)劃分方案》確定酸雨控制區(qū)的劃分基本條件為：

(1)現(xiàn)狀監(jiān)測降水PH≤4.5；

(2)硫沉降超過臨界負(fù)荷；

(3)二氧化硫排放量較大的區(qū)域。確定二氧化硫控制區(qū)的劃分基本條件為：

(1)近年來環(huán)境空氣二氧化硫年平均濃度超過國家二級標(biāo)準(zhǔn)（0.06毫克/立方米）；

(2)日平均濃度超過國家三級標(biāo)準(zhǔn)（0.25毫克/立方米）；

(3)二氧化硫排放量較大；

(4)以城市為基本控制單元。

碳的氧化物大氣中碳的氧化物主要是CO和CO2。CO的形成原因：燃料燃燒不完全CO主要來源：日益增加的交通量、固體廢物的處置、樹葉等的燃燒等CO2-----溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)---大氣中的水蒸汽、二氧化碳和其它微量氣體，如甲烷、臭氧等，可以使太陽的短波輻射幾乎無衰減地通過，但卻可以吸收地球的長波輻射，并再反射回地球，從而減少向外層空間的能量凈排放，大氣層和地球表面將變得熱起來。碳在生態(tài)系統(tǒng)中的含量能夠得到自我調(diào)節(jié)和恢復(fù)，使大氣中的二氧化碳含量的相對穩(wěn)定值保持在0.033%。從1750年工業(yè)革命到1990年，大氣中二氧化碳含量已增加了30%，自此后還在以更快的速度增長，導(dǎo)致溫室效應(yīng)，引發(fā)全球變暖。②影響因素溫室氣體大量排放，而吸收消化這些溫室氣體的天然森林卻越來越少。③影響和危害④控制措施1992年，154個國家簽字的《氣候變化公約》控制溫室氣體排放量。2005年2月16日《京都議定書》生效。意味著加入其中的30個工業(yè)化國家將為法律所約束以滿足其削減或限制溫室氣體排放的定量目標(biāo)：在2008～2012年期間，其溫室氣體排放量要在1990年基礎(chǔ)上平均削減5.2％，其中，歐盟要削減8％，日本要削減6％。哥本哈根世界氣候大會（2009年12月7日—18日）中國2020年減排目標(biāo)：到2020年我國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40％－45％，作為約束性指標(biāo)納入國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中長期規(guī)劃，并制定相應(yīng)的國內(nèi)統(tǒng)計、監(jiān)測、考核辦法。通過大力發(fā)展可再生能源、積極推進(jìn)核電建設(shè)等行動，到2020年我國非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重達(dá)到15％左右；通過植樹造林和加強(qiáng)森林管理，森林面積比2005年增加4000萬公頃，森林蓄積量比2005年增加13億立方米。含氮氧化物造成大氣污染的含氮氧化物主要有NO和NO2以及它們可能產(chǎn)生的二次污染物。主要來源：石化燃料的燃燒（汽車排氣）、硝酸的生產(chǎn)或使用、氮肥廠、有色金屬冶煉廠的生產(chǎn)過程等。燃料燃燒生成的氮氧化物主要是NO。含氮氧化物也是形成酸雨或酸沉降的主要前體物之一其它污染物一般是指可揮發(fā)的所有碳?xì)浠衔铮–l~C8）碳?xì)浠衔铮褐评鋭?、滅火劑、發(fā)泡劑等，如CFCl3（氟利昂11）、CF2Cl2（氟利昂12）等。氟氯烴化合物主要指氟化氫（HF）、氯化氫（HCl）和氯氣（Cl2）等污染物。鹵化物Case：氟氯烴的危害----臭氧層破壞和損耗國際保護(hù)臭氧層日（9月16日）總反應(yīng)式：O3+O--------2O2臭氧空洞形成原理：臭氧層的作用：吸收太陽紫外輻射把電磁波轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使平流層大氣因吸收太陽短波輻射而增溫；臭氧層有?qiáng)烈吸收太陽紫外輻射的功能，特別是能有效吸收對人類健康有害的UV-B段紫外線，使地球生命得以免受傷害；能夠讓對地球生命無害的紫外線和可見光等太陽輻射通過，維持各種生物的生長；透過臭氧層的少量紫外線，可起到殺菌治病的作用。臭氧層破壞的危害大氣層中的臭氧含量每減少１％，地面受太陽紫外線的輻射量就增加２％，人類患皮膚癌的患者就會增加５％至７％。過量的紫外線輻射可使農(nóng)作物葉片受損，抑制其光合作用，改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳基因和再生能力，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)或質(zhì)量劣化。過量的紫外線還會殺死水中的微生物，造成某些物種滅絕。引起新的環(huán)境問題，使高分子材料變硬老化分解，損失每年達(dá)到數(shù)十億美元，帶來光化學(xué)污染。

保護(hù)臭氧層地努力：在聯(lián)合國的積極協(xié)調(diào)下，國際社會于1985年簽署了《保護(hù)臭氧層維也納公約》，并于1987年制定了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》。190多個國家加入了這一公約和議定書。

20多年來，全球已成功地削減了95％的消耗臭氧層物質(zhì)。根據(jù)2007年9月議定書第19次締約方大會達(dá)成的協(xié)議，主要消耗臭氧層物質(zhì)將于2030年前在全球范圍內(nèi)徹底停止生產(chǎn)和使用，這比原計劃提前了10年。1、工業(yè)企業(yè)污染源“工業(yè)三廢”中的“廢氣”主要包括：燃料燃燒排放的污染物生產(chǎn)中的排氣排放的各類礦物和金屬粉塵三、大氣污染物的來源2、交通運(yùn)輸污染源汽車、飛機(jī)、火車、船舶等交通運(yùn)輸工具，也是造成大氣污染的主要來源，其中汽車排氣占主導(dǎo)地位。汽車尾氣汽車尾氣排放的主要污染物為:一氧化碳（CO）碳?xì)浠衔铮℉C）氮氧化物（NOX）鉛（Pb）光化學(xué)煙霧鉛進(jìn)入人體，可大部分蓄積于人的骨骼中，損害骨骼造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，引起臨床癥狀為貧血、末梢神經(jīng)炎，出現(xiàn)運(yùn)動和感覺異常。車內(nèi)環(huán)境空氣污染物的來源

汽車零部件和車內(nèi)裝飾材料中所含有害物質(zhì)的釋放車外污染物進(jìn)入車內(nèi)汽車使用的塑料和橡膠部件、織物、油漆涂料、保溫材料、粘合劑等材料中含有的有機(jī)溶劑、助劑、添加劑等揮發(fā)性成分，在汽車使用過程中釋放到車內(nèi)環(huán)境，造成車內(nèi)空氣污染。污染物主要有苯、甲苯、甲醛、碳?xì)浠衔?、鹵代烴等，車內(nèi)材料釋放的物質(zhì)還是車內(nèi)難聞異味的主要來源。污染物主要有碳?xì)浠衔?、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、顆粒物等（包括汽車自身排放的污染物）苯、甲苯、甲醛、碳?xì)浠衔铩Ⅺu代烴、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、顆粒物等3、家庭爐灶與取暖設(shè)備排放源由于居住密集、燃煤質(zhì)量差、數(shù)量多且燃燒不完全、排放高度低等，其危害性不容忽視。CO、SO2等室內(nèi)環(huán)境空氣污染物的來源室內(nèi)裝飾材料及家具的污染地下土壤和建筑物中石材、地磚、瓷磚中的放射性物質(zhì)甲醛、苯、甲苯、乙醇、氯仿等建筑施工中加入了化學(xué)物質(zhì)，（北方冬季施工加入的防凍劑）滲出有毒氣體氨天然放射性氣體氡燃燒產(chǎn)物-做飯與吸煙3800多種污染物質(zhì)，SO2、Pb等人體自身的新陳代謝會增加室內(nèi)溫度，促使細(xì)菌、病毒等微生物大量繁殖四、大氣污染的危害（一）大氣污染對人體健康的危害大氣污染物進(jìn)入人體的途徑（一）大氣污染對人體健康的危害1、顆粒污染物對人體健康的危害造成血液中毒；造成細(xì)胞破壞，侵入肺組織或淋巴結(jié)可引起塵肺。SO2濃度（ppm）對人體健康及生物的影響0.03慢性植物損傷，葉落過多0.04支氣管炎及肺癌死亡率增高0.046學(xué)齡兒童呼吸系統(tǒng)疾病增多0.11-0.19老年人呼吸系統(tǒng)疾病增多0.21慢性肺癌加重0.25死亡增加，發(fā)病率急增2、二氧化硫?qū)θ梭w健康的危害（一）大氣污染對人體健康的危害3.氮氧化物對人體健康的危害NO：與血紅蛋白的親和力比CO大幾百倍，使血液運(yùn)送氧的功能下降。NO2：是腐蝕劑，毒性比NO大5倍，損害肺功能。形成光化學(xué)煙霧的主要物質(zhì)之一。與SO2、顆粒物共存時，表現(xiàn)出污染物的協(xié)同作用。（一）大氣污染對人體健康的危害第三節(jié)大氣污染物防治簡介1、大氣污染的綜合防治措施（1）全面規(guī)劃、合理布局（環(huán)境影響評價）避免工廠過分集中，新建廠選址要充分考慮地理、氣象條件。廠址布設(shè)原則廠址布設(shè)要綜合考慮背景濃度（該地區(qū)已有的污染物濃度水平）、風(fēng)向、風(fēng)速、溫度層結(jié)和地形。1.污染物背景濃度的影響背景濃度超標(biāo)，不宜建新廠；背景濃度未超標(biāo)，但疊加新廠的貢獻(xiàn)后將超標(biāo)，又難以解決，不宜建廠。2.風(fēng)向、風(fēng)速的影響氣象學(xué)上把空氣的水平流動稱之為風(fēng)。風(fēng)向污染物的擴(kuò)散方向風(fēng)速污染物的擴(kuò)散和稀釋狀況風(fēng)向頻率下風(fēng)向受污染的幾率就是指某方向的風(fēng)占全年各風(fēng)向總和的百分率問題:工廠應(yīng)建在何方向？方位NNEESESSWWNW總計風(fēng)向頻率（%）14871214171513100平均風(fēng)速（m/s）33345666污染系數(shù)4.72.72.33.0