一大氣環(huán)境污染特征-2013-8-3

大氣污染防治技術進展

五邑大學環(huán)境與工程學院

劉敏超

wyuchemlmc@126.com

一、大氣環(huán)境污染特征二、大氣污染控制技術除塵、吸收、吸附、催化轉化燃燒法、生物法

三、大氣環(huán)境科學技術研究進展脫硫、脫硝、溫室氣體減排、VOC

區(qū)域大氣復合污染防治技術中國大氣環(huán)境問題的發(fā)展歷程

70年代

80年代

90年代現(xiàn)在煙塵TSP TSP

TSP

PM10

PM2.5

SO2

SO2

酸雨

SO2酸雨復合污染

NOx

光化學煙霧

顆粒物：TSP總懸浮顆粒物

PM10可吸入粒子

PM2.5細顆粒物，細粒子技術發(fā)展現(xiàn)狀TSP 已解決SO2

基本解決NOX

和光化學煙霧 部分解決PM2.5、復合污染

剛提上日程

UnderUrbanization

城市化進程中

人口增長populationgrowth能源消費增加energyconsumptionincrease機動車motorvehicles燃煤coalcombustion復合空氣污染complexairpollution

PhotochemicalsmogAcidRainPoorVisibility(FineParticles)復合型污染

大城市當前大氣污染的特征煤煙型污染機動車尾氣污染其它污染++復合的含義主要是指煤煙型污染與日益惡化的機動車尾氣污染及其他污染相疊加，大氣中均相反應和多相反應相耦合以及局地與區(qū)域大氣污染相互作用。復合型大氣污染是指大氣中由多種來源的多種污染物在一定的大氣條件下（如溫度、濕度、陽光等）發(fā)生多種界面間的相互作用、彼此耦合構成的復雜的大氣污染體系。其結果是二次污染物，尤其是細粒子大量增加。復合型大氣污染的特征1、傳統(tǒng)煤煙型污染逐漸削弱，但依然十分嚴重2、臭氧和細顆粒物等二次污染十分嚴峻

a光化學煙霧污染、細顆粒物污染和高濃度臭氧頻繁出現(xiàn)在珠三角地區(qū)。

b細顆粒物污染是我國當前灰霾事件頻發(fā)的根本原因。3、酸雨問題未能有效緩解大氣氧化劑(O3,OH)SO2等細粒子HC、NOx尾氣、工業(yè)、燃煤hv例：氧化性與大氣氣溶膠具體表現(xiàn)為：二次污染加重

#大氣氧化性增強----臭氧增高

#

細粒子污染嚴重，能見度降低

#酸雨的污染難以減輕當前城市大氣污染的特征復合型大氣污染以城市為中心呈區(qū)域性大氣氧化性增強—夏季出現(xiàn)光化學煙霧現(xiàn)象能見度降低

（一）

光化學煙霧

城市復合型大氣污染的特點低平流層氮氧化物+碳氫化合物+陽光=臭氧+各種氧化劑+顆粒物NOx+VOC+light=O3+Oxidants+Aerosol臭氧的環(huán)境作用EnvironmentalFunctionofOzone氮氧化物NOx碳氫化合物Hydrocarbon臭氧O3+OH自由基二氧化硫SO2氮氧化物NOx硫酸、硫酸鹽Sulfuricacidandsulfate硝酸、硝酸鹽Nitricacidandnitrate細顆粒物Aerosol有機物VOC酸雨北京市中關村大氣O3濃度日變化標準：100ppb200微克/M3ppb小時TheFeaturesofComplexAirpollutioninUrbanAreas

城市復合型大氣污染的特點

（二）大氣顆粒物可吸入粒子PM10

細顆粒物PM2.5我國開展顆粒物研究的歷程TSP總懸浮顆粒物PM10可吸入粒子PM2.5細顆粒物70年代80年代初90年代后期全國部分城市個別城市大氣顆粒物（氣溶膠）大氣中含有大量氣溶膠粒子（顆粒物） 可高達107——108粒子/cm3粒徑大小可覆蓋四個量級，

幾個納米（nm)到100微米(m)大氣氣溶膠（顆粒物）的粒徑分布02468100.010.1110100ParticleAerodynamicDiameter(um)RelativeConcentrationAccumulationCoarsePM10PM2.5TSPPM0.1FugitiveDust,PollenSulfate,Nitrate,Ammonium,Organic&ElementalCarbon,HeavyMetals,ClaysCarbonUltrafineCondensationDroplet城市氣溶膠（顆粒物）城市氣溶膠是：

工業(yè)、交通、電力、其他生產(chǎn)和生活活動以及天然源排放的一次粒子和

由氣體向顆粒物轉化而生成的二次粒子 混合物數(shù)濃度：1m的粒子最多質(zhì)量濃度：一般有兩個峰，1m和1-10m之間PM10

和PM2.5的異同細粒子（PM2.5)粗粒子(PM10)來源燃料燃燒工業(yè)和土壤塵的再揚起冶金、造紙等工業(yè)農(nóng)田、裸露地面的揚塵NOx、SOx、VOC的氣-粒轉化建筑塵生物質(zhì)燃燒生物源道路碾磨細揚塵海洋源形成途徑化學反應機械粉碎成核、凝結、冷凝、成云過程塵的懸浮PM10

和PM2.5的異同PM2.5PM10組成硫酸鹽、硝酸鹽、銨懸浮塵氫離子煤、油的飛灰元素碳（EC）有機物（OC）地殼元素（Fe,Al,Ti,Si)的氧化物水CaCO3,Nacl金屬（Pb,Cd,V,Ni,Cu,Zn,Mn,Fe,等）花粉、孢子、動植物碎片、輪胎磨損碎片等大氣壽命幾天至幾周幾分鐘至幾天輸送距離幾百至幾千公里小于幾十公里PM2.5的環(huán)境行為及效應光的散射和吸收

降低大氣能見度

云凝結核 致酸物質(zhì)干沉降 危害生態(tài)系統(tǒng)遠距離輸送 區(qū)域性酸沉降 區(qū)域及全球氣候變化污染物載體 攜帶有害有毒污染物進入呼吸道 影響人體健康化學反應床 多相化學反應PM2.5標準地區(qū)年均值（微克/立方米）日均值（微克/立方米）備注世界衛(wèi)生組織10252005年提出美國15352006年實施澳大利亞8252003年發(fā)布我國3575擬于2016年實施TSP和PM10中較大的粒子主要控制電廠、工業(yè)和建筑業(yè)煙塵和無組織排放；地面揚塵等，尤其是清潔衛(wèi)生。PM2.5是二次粒子為主，須控制的面較廣，難度較大. a外地來源；

b機動車尾氣，生物質(zhì)燃燒，加油站，涂料，餐飲等；

TheFeaturesofComplexAirpollutioninUrbanAreas

城市復合型大氣污染的特點

（三）一定氣象條件下，城市污染呈區(qū)域性

Regionaldimensionofurbanpollutionundercertainmeteorologicalcondition

酸雨污染的來源降水的酸性二氧化硫氧化氮氧化物氧化有機酸SO2NOxSO2 SO42-NOx NO3-酸雨的形成過程沖刷凝結核成云劃分酸雨控制區(qū)的原則

Principles