環(huán)境學(xué)概論 大氣污染

環(huán)境學(xué)概論大氣污染第1頁/共122頁第一節(jié)大氣污染概述一、大氣污染及其發(fā)生大氣污染是指大氣中一些物質(zhì)的含量達(dá)到有害的程度，以致影響到生態(tài)系統(tǒng)的平衡，威脅著人類健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)象。大氣污染人類活動(dòng)造成的

第2頁/共122頁二、大氣污染源向大氣環(huán)境排放有害物質(zhì)或?qū)Υ髿猸h(huán)境產(chǎn)生有害影響的設(shè)備、裝置和場所1、按污染物產(chǎn)生的類型生活污染源工業(yè)污染源交通運(yùn)輸污染源農(nóng)業(yè)污染源第3頁/共122頁2、按排放高度：高架源、地面源3、按排放形態(tài)：點(diǎn)源、線源、面源4、按排放時(shí)間：連續(xù)源、間斷源、瞬時(shí)源第4頁/共122頁三、大氣污染物（一）大氣污染物的概念與分類大氣污染物是指由于人類活動(dòng)或自然過程排入大氣的并對(duì)人體、生物或環(huán)境產(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì)。按存在方式可分為：氣溶膠狀態(tài)污染物（顆粒物）和氣態(tài)污染物第5頁/共122頁按形成過程可分為：一次污染物:一次污染物是指直接由污染源排放的污染物

二次污染物:進(jìn)入大氣的一次污染物在物理、化學(xué)、生物等因素的作用下發(fā)生變化，或與環(huán)境中的其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)所形成的物理、化學(xué)性狀與一次污染物不同的新的污染物，它常比對(duì)環(huán)境和人體的危害更為嚴(yán)重。第6頁/共122頁（二）主要大氣污染物1、顆粒物（PM,ParticleMatter

）懸浮在大氣中的固態(tài)和液態(tài)粒子幾個(gè)重要的指標(biāo)（a）總懸浮顆粒物（TSP，TotalSuspendedParticle）：用標(biāo)準(zhǔn)大容量顆粒采集器在濾膜上收集到的顆粒物的總質(zhì)量；第7頁/共122頁（b）可吸入顆粒物（PM10）：懸浮于空中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量粒徑小于等于10微米的顆粒物；（c）細(xì)顆粒物（PM2.5）：懸浮于空中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量粒徑小于等于2.5微米的顆粒物；（d）降塵：用降塵罐采集部分的顆粒物；（e）飄塵：顆粒粒徑小于10微米的顆粒物。第8頁/共122頁2、硫氧化物（SOx）（1）主要污染物：SO2、SO3（2）主要來源：燃料的燃燒、含硫礦石冶煉形成硫酸煙霧第9頁/共122頁3、氮氧化物（NOX）（1）主要污染物：NO、NO2，燃燒產(chǎn)生的NOX中，NO占90%以上（2）主要來源：燃料燃燒、石油冶煉城市大氣中，固定源排放占1/3、流動(dòng)源（汽車尾氣）排放占2/3燃料燃燒生產(chǎn)的NOX有燃料型和熱力型燃料型：熱力型：參與光化學(xué)煙霧形成第10頁/共122頁4、碳氧化物CO：無色、無味、無臭的氣體,主要來自燃料的不完全燃燒，尤其是汽車尾氣。CO2:無色、無味、無毒的氣體，主要來自燃料燃燒，導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇。第11頁/共122頁5、碳?xì)浠衔铮℉C）以碳元素和氫元素形成的化合物總稱為碳?xì)浠衔?。主要來自燃料的不完全燃燒（尤其是汽車尾氣）、石油冶煉和有機(jī)物的揮發(fā)參與光化學(xué)煙霧的形成第12頁/共122頁（三）大氣污染物濃度表示方法

1）體積濃度：單位體積大氣所含污染物的體積數(shù)。ppm、ppb、ppt2）質(zhì)量濃度：單位體積大氣所含污染物的質(zhì)量數(shù)。mg/m3、ug/m3式中：M——摩爾質(zhì)量第13頁/共122頁第二節(jié)幾種典型的大氣污染

一、煤碳型污染這種類型的污染物主要是SO2、PM和CO、NOX等，它們遇上低溫、高濕的陰天，且風(fēng)速很小并伴有逆溫存在的情況時(shí)，一次污染物擴(kuò)散受阻，易在低空聚積，生成硫酸煙霧。燃煤是煤煙型污染的主要污染源。

第14頁/共122頁第15頁/共122頁

1、燃煤排放SO2、PM煤中含有四種形態(tài)的硫：黃鐵礦硫（FeS2）、有機(jī)硫（CXHYSZ）、元素硫和硫酸鹽硫。在燃燒過程中，前三種硫都能燃燒放出熱量，并排放出SO2?；曳质敲褐械牟豢扇嫉臒o機(jī)成份，在燃燒過程中隨煙氣排入大氣（PM）。此外，燃煤還排放NOx、CO和HC第16頁/共122頁2、SO2向SO3轉(zhuǎn)化1）氣相氧化直接光化學(xué)氧化間接光化學(xué)氧化第17頁/共122頁2）液相氧化3、硫酸氣溶膠的形成水合作用氣溶膠核的形成氣溶膠粒子的成長

第18頁/共122頁硫酸煙霧是強(qiáng)氧化劑，其毒性比SO2更大。對(duì)人的主要影響是刺激其上呼吸道，附在細(xì)微顆粒上時(shí)也會(huì)影響下呼吸道,形成煙霧事件。第19頁/共122頁二、石油型污染(光化學(xué)煙霧)光化學(xué)煙霧是在一定的條件下，氮氧化物和碳?xì)浠衔锇l(fā)生化學(xué)轉(zhuǎn)化形成的高氧化性的混合氣團(tuán)。

第20頁/共122頁（一）光化學(xué)煙霧的特征

1．污染物濃度變化曲線：第21頁/共122頁2．光化學(xué)煙霧的形成條件（1）“煙霧”形成的地理?xiàng)l件緯度小于60°夏季，中午天氣晴朗、高溫低濕和有逆溫風(fēng)力不大（2）污染源條件汽車排氣以石油為原料的工廠排氣第22頁/共122頁（二）光化學(xué)煙霧的形成機(jī)理1．NO2光解是產(chǎn)生“煙霧”的關(guān)鍵2．碳?xì)浠衔锸钱a(chǎn)生“光化學(xué)煙霧”的主要成分：形成自由基3、自由基的作用形成新的自由基氧化作用：臭氧積累與氧反應(yīng)：形成醛類物質(zhì)與二氧化氮反應(yīng)：形成過氧乙酰硝酸脂（PAN,peroxyacetylnitrate

）第23頁/共122頁光化學(xué)煙霧的形成過程是由一系列復(fù)雜的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)組成的，是以NO2光解生成O的反應(yīng)為引發(fā)，導(dǎo)致了臭氧的生成。由于碳?xì)浠衔锏拇嬖?，促使NO向NO2的快速轉(zhuǎn)化，在此轉(zhuǎn)化中自由基（特別是HO·基）起了重要的作用。致使不需要消耗臭氧而能使大氣中的NO轉(zhuǎn)化成NO2，NO2又繼續(xù)光解產(chǎn)生臭氧。同時(shí)轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的自由基又繼續(xù)與碳?xì)浠衔锓磻?yīng)生成更多的自由基，如此繼續(xù)不斷地進(jìn)行鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，直到NO或碳?xì)浠衔锵橹?。所產(chǎn)生的醛類、O3、PAN等二次污染物是最終產(chǎn)物。第24頁/共122頁三、酸沉降酸沉降是指大氣中的酸通過降水（如雨、霧、雪）遷移到地表，或在含酸氣團(tuán)氣流的作用下直接遷移到地表。前者為濕沉降，后者即是干沉降。酸沉降的研究始于酸雨研究。酸雨是指pH小于5.6的大氣降水“酸雨”一詞最早是由英國化學(xué)家史密斯于1872年在他的著作《空氣和降雨：化學(xué)氣候?qū)W的開端》中提出“酸雨”這一專有名詞第25頁/共122頁酸雨為何界定為pH5.6？在清潔的大氣中，可溶于水且含量比較大的酸性氣體是CO2。如果只把CO2作為影響天然降水pH的因素，與純水的平衡如下：第26頁/共122頁各組分在溶液中的濃度為：

按電中性原理有：

[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]將[OH-]、[HCO3-]、和[CO32-]代入上式，得：第27頁/共122頁式中：PCO2——CO2在大氣中的分壓（3.0410-4大氣壓）Kw——水的離子積（110-14）KH——CO2水合平衡常數(shù)，即亨利系數(shù)（3.2810-2摩升-1大氣壓-1）K1、K2——分別為碳酸的一級(jí)、二級(jí)電離常數(shù)（4.3010-7、5.6110-11）第28頁/共122頁計(jì)算結(jié)果得pH=5.6。若大氣受到酸性物質(zhì)的污染，降水的pH值就會(huì)進(jìn)一步降低，因此一般將pH5.6的降水稱為酸雨。第29頁/共122頁降水污染指標(biāo)pH:-lg[H+]酸雨頻率：酸雨次數(shù)/降水次數(shù)第30頁/共122頁電導(dǎo)率：化學(xué)組成：第31頁/共122頁（一）世界酸雨發(fā)展?fàn)顩r第32頁/共122頁1、歐洲1972年，瑞典政府給聯(lián)合國人類環(huán)境會(huì)議提出報(bào)告《穿過國界的大氣污染：大氣和降水中硫的影響》,引起各國政府關(guān)注，1973至1975年歐洲經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織開展了專項(xiàng)研究，證實(shí)酸雨地區(qū)幾乎覆蓋了整個(gè)西北歐。北歐瑞典和挪威酸雨比較突出，在70年代，降水pH值已經(jīng)低至4.0~4.5。英國則是歐洲SO2和NOx排放量最大的國家之一，酸雨也比較嚴(yán)重。第33頁/共122頁2、北美1974年和以后北美證實(shí)在美國東北部和與加拿大交界地區(qū)亦發(fā)現(xiàn)大面積酸雨區(qū)域，幾乎北美有三分之二陸地面積受到酸雨威脅，降水pH值為4.0~4.5，最低值出現(xiàn)過3.2。美國的酸雨自西向東逐漸加重。第34頁/共122頁第35頁/共122頁3、亞洲70年代首先在東亞日本、韓國發(fā)現(xiàn)大面積酸雨中國是燃煤大國，隨著燃煤量的增加，SO2的排放量也不斷增長。1995年我國SO2排放量達(dá)到2370萬t，已超過美國，成為世界最大的SO2排放國。我國的酸雨污染十分嚴(yán)重.

80年代，年降水pH平均值最低的地區(qū)在重慶(3.6)、貴陽(3.7)和柳州等地(82年)

90年代，最強(qiáng)酸雨區(qū)東移到了長沙3.53、南昌4.68和杭州3.91(95年)。第36頁/共122頁第37頁/共122頁第38頁/共122頁第39頁/共122頁（二）酸雨的形成過程及影響因素1、污染物的化學(xué)轉(zhuǎn)化1）SO2在大氣中的化學(xué)轉(zhuǎn)化第40頁/共122頁2）NOX在大氣中的化學(xué)轉(zhuǎn)化第41頁/共122頁光化學(xué)氧化催化氧化第42頁/共122頁2、雨水酸化1）云內(nèi)成雨：2）云下沖刷：3、影響酸雨形成的主要因素1）酸性污染物的排放及轉(zhuǎn)化條件2）大氣中的氨3）顆粒物濃度及其緩沖能力4）天氣形勢(shì)的影響第43頁/共122頁（三）酸雨的危害1、對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的危害湖泊酸化和魚類死亡第44頁/共122頁1982年瑞典斯德哥爾摩環(huán)境酸化國際會(huì)議上，把湖泊酸化分為3個(gè)階段：第一階段是堿性下降，湖水pH值下降到6.5以前。由于水體中碳酸根和重碳酸根的中和作用，湖泊中生物組成明顯變化。第二階段是經(jīng)一段時(shí)間后，HCO3-的緩沖能力下降，pH值急劇變化,當(dāng)HCO3-

濃度低0.01mol/L時(shí)，對(duì)酸中和的能力更弱，魚類繁殖停止，最終引起魚類死亡。第三階段是湖水pH值降至4.5以下時(shí)，pH值較穩(wěn)定，水中的腐殖質(zhì)和鋁對(duì)進(jìn)一步酸化起緩沖作用。湖水清澈透明，浮游生物減少，種類單一化。第45頁/共122頁2、對(duì)陸生生態(tài)系統(tǒng)的危害

土壤酸化與森林死亡第46頁/共122頁3、對(duì)建筑物的危害

腐蝕金屬和非金屬建筑材料4、人體健康的危害直接危害：二氧化硫、氮氧化物、酸霧直接刺激皮膚,眼角膜和呼吸道間接危害：鋁和重金屬活化第47頁/共122頁酸沉降臨界負(fù)荷研究酸沉降臨界負(fù)荷是指不致使生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生有長期危害影響的最高酸沉降量我國西北地區(qū)的硫沉降臨界負(fù)荷普遍超過6.4g．m-2．a(chǎn)-1(硫沉降以SO2計(jì))，東北地區(qū)酸沉降臨界負(fù)荷通常低于1.6g．m-2．a(chǎn)-1。東南部地區(qū)普遍能夠接受1.6～3.2g．m-2．a(chǎn)-1的硫沉降。第48頁/共122頁酸沉降超臨界負(fù)荷0～22～66～1010～14>14*總面積82122371922282第49頁/共122頁（四）酸雨的控制控制致酸前體物（SO2和NOX）的排放加強(qiáng)區(qū)域合作1979年11月，在日內(nèi)瓦舉行的聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)的環(huán)境部長會(huì)議上，通過了“控制長距離越境空氣污染公約”；1985年，聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)的21個(gè)國家簽署了赫爾辛基議定書，規(guī)定到1993年底，各國需要將硫氧化物排放量削減到1980年的70%第50頁/共122頁19801990美國237821061037（2008）英國49037552（2008）德國

56355.8（2006）法國33512051.4（2006）日本1268884（2006）

中國14952321（2008）第51頁/共122頁中國“酸雨污染控制區(qū)”

和“SO2排放控制區(qū)”

一、“兩控區(qū)”劃分基本條件和劃定范圍

1“兩控區(qū)”劃分基本條件1）酸雨控制區(qū)的劃分基本條件（1）現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)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。第52頁/共122頁2）二氧化硫污染控制區(qū)劃分基本條件（1）近年來環(huán)境空氣二氧化硫年平均濃度超過國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；（2）日平均濃度超過國家三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；（3）二氧化硫排放量較大；（4）以城市為基本控制單元。

第53頁/共122頁2、劃定范圍根據(jù)上述“兩控區(qū)”劃分基本條件，劃定“兩控區(qū)”的總面積約為109萬平方公里，占國土面積11.4%，其中酸雨控制區(qū)面積約為80萬平方公里，占國土面積8.4%，二氧化硫污染控制區(qū)面積約為29萬平方公里，占國土面積3%。共涉及27個(gè)省、自治區(qū)、直轄市的175個(gè)地市

1995年，全國二氧化硫排放量為2370萬噸，“兩控區(qū)”范圍內(nèi)的排放量1400萬噸，約為全國排放量的60%。因此，重點(diǎn)控制占國土面積11.4%的“兩控區(qū)”，可以基本控制全國酸雨和二氧化硫污染惡化的趨勢(shì)。第54頁/共122頁二、政策與措施(一)制定“兩控區(qū)”綜合防治規(guī)劃(二)限制高硫煤的開采和使用(三)重點(diǎn)治理火電廠污染，削減二氧化硫排放總量(四)防治化工、冶金、有色、建材等行業(yè)生產(chǎn)過程排放的二氧化硫污染(五)大力研究開發(fā)二氧化硫污染防治技術(shù)和設(shè)備(六)做好二氧化硫排污收費(fèi)工作，運(yùn)用經(jīng)濟(jì)手段促進(jìn)治理(七)強(qiáng)化“兩控區(qū)”環(huán)境監(jiān)督管理

第55頁/共122頁第四節(jié)大氣中污染物的擴(kuò)散一、影響空氣污染的氣象因素1、風(fēng)和湍流（1）風(fēng)水平方向的空氣運(yùn)動(dòng)稱為風(fēng)，風(fēng)是一個(gè)矢量，具有大小和方向。風(fēng)速用來表示風(fēng)的大小，風(fēng)向是指風(fēng)的來向。風(fēng)速：u＝3.02×F3/2

（km/h）式中F為風(fēng)力等級(jí)，0－12級(jí)第56頁/共122頁風(fēng)對(duì)空氣污染的影響風(fēng)速的大小決定著污染物的稀釋擴(kuò)散程度，通常污染物在大氣中的濃度與平均風(fēng)速成反比；風(fēng)向影響污染物的擴(kuò)散方向，使污染區(qū)總是處在污染源的下風(fēng)向地區(qū)污染系數(shù)＝風(fēng)向頻率÷該風(fēng)向的平均風(fēng)速風(fēng)向頻率是指吹某一方向的風(fēng)的次數(shù)與總觀測(cè)次數(shù)的比值。第57頁/共122頁（2）湍流

湍流：大氣的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為大氣湍流。引起大氣中污染物的擴(kuò)散第58頁/共122頁第59頁/共122頁2、溫度層結(jié)與大氣穩(wěn)定度溫度層結(jié)：大氣的溫度和密度在垂直方向上的分布大氣穩(wěn)定度：垂直方向大氣的穩(wěn)定程度逆溫：氣溫隨高度增加而上升的現(xiàn)象第60頁/共122頁不同溫度層結(jié)下的煙型翻卷型錐型平展型上升型熏煙型第61頁/共122頁二、影響大氣污染的地理因素1、山區(qū)地形——山風(fēng)和谷風(fēng)第62頁/共122頁

2、海陸交界面

——海風(fēng)和陸風(fēng)白天晚上第63頁/共122頁3、城市熱島環(huán)流

——城市熱島環(huán)流：由城鄉(xiāng)溫度差引起的局地風(fēng)。污染物向市中心輸送低層大氣不穩(wěn)定第64頁/共122頁三、大氣中污染物擴(kuò)散模型（一）高架連續(xù)點(diǎn)源高斯擴(kuò)散模式1、建立坐標(biāo)系：

坐標(biāo)系取排放點(diǎn)在地面的投影點(diǎn)為原點(diǎn);z軸垂直于水平面，向上為正;主風(fēng)向?yàn)閤軸;y軸在水平面內(nèi)垂直于x軸，第65頁/共122頁第66頁/共122頁2、假設(shè)條件：

(1)污染物濃度在y、z軸方向上的分布符合高斯分布(正態(tài)分布);(2)在全部空間中風(fēng)速是均勻的、穩(wěn)定的；(3)源強(qiáng)是連續(xù)均勻的；(4)在擴(kuò)散過程中污染物質(zhì)量是守恒的。第67頁/共122頁第68頁/共122頁上式中：ū—平均風(fēng)速,m/s；Q—源強(qiáng)是指單位時(shí)間內(nèi)污染源污染物排放污染物的數(shù)量，mg/s。δy—側(cè)向擴(kuò)散參數(shù)，污染物在y方向分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差，是距離x的函數(shù)，m；δz—豎向擴(kuò)散參數(shù)，污染物在z方向分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差，是距離x的函數(shù)，m；未知量—濃度c、待定函數(shù)A(x)、待定系數(shù)a、b；式①、②、③、④組成一方程組，四個(gè)方程式有四個(gè)未知數(shù)，故方程式可解。第69頁/共122頁第70頁/共122頁第71頁/共122頁

4、高架連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式

高架源既考慮到地面的影響，又考慮到高出地面一定高度的排放源。按全反射原理，可用：“像源法”處理這類問題?？梢园裀點(diǎn)污染物濃度看成為兩部分作用之和，一部分實(shí)源作用，一部分是虛源作用。見下頁圖：相當(dāng)于位置在（0，0，H）的實(shí)源和位置在（0，0，-H）的像源，當(dāng)不存在地面時(shí)在P點(diǎn)產(chǎn)生的濃度之和。第72頁/共122頁（1）實(shí)源作用：由于坐標(biāo)原點(diǎn)原選在地面上，現(xiàn)移到源高為H處，相當(dāng)于原點(diǎn)上移H，即原式⑧中的Z在新坐標(biāo)系中為（Z-H）,不考慮地面的影響，則：

第73頁/共122頁第74頁/共122頁第75頁/共122頁第76頁/共122頁在煙氣下風(fēng)向有害物質(zhì)的分布：1、在煙氣下風(fēng)向，有害物質(zhì)的平均濃度與有害物質(zhì)的排放量成正比。2、在煙氣下風(fēng)向，有害物質(zhì)的平均濃度與煙囪的有效高度的平方成正比。3、對(duì)于同一煙囪高度，下風(fēng)向有害物質(zhì)的平均濃度與平均風(fēng)速呈反比第77頁/共122頁4、下風(fēng)向，地面有害氣體的濃度分布不是直線形的，最大濃度出現(xiàn)的地點(diǎn)隨大氣的穩(wěn)定狀況而定。在大氣不穩(wěn)定的情況下，最大濃度往往出現(xiàn)在靠近煙囪處。在大氣狀況穩(wěn)定時(shí)，最大濃度出現(xiàn)在離煙囪較遠(yuǎn)的下風(fēng)向。第78頁/共122頁第79頁/共122頁

（二）污染物濃度的估算q

源強(qiáng)計(jì)算或?qū)崪y(cè)

平均風(fēng)速多年的風(fēng)速資料

H

有效煙囪高度

、擴(kuò)散參數(shù)第80頁/共122頁1.煙氣抬升高度的計(jì)算

動(dòng)力抬升：慣性力熱力抬升：浮力煙氣抬升第81頁/共122頁

Holland公式：適用于中性大氣條件（穩(wěn)定時(shí)減小，不穩(wěn)時(shí)增加10％～20％）

Holland公式比較保守，特別在煙囪高、熱釋放率比較強(qiáng)的情況下第82頁/共122頁提高煙氣抬升高度措施：一是提高排煙溫度，以減少煙道和煙囪的熱損失；提高排煙溫度Ts就會(huì)增加煙氣的浮力；二是增加煙氣的噴出速度，可以增加煙氣上升的慣性力作用，但出口速度過大，會(huì)促進(jìn)煙氣與空氣的混合，反而減少了浮升力作用。三是增加排出的煙氣量，即使噴出速度和排煙溫度不變，如果增加煙氣的排出量，對(duì)慣性力和浮升力作用均有幫助。因此，實(shí)際應(yīng)用中可將分散的煙囪集合起來排放，以增加排出的煙氣量。第83頁/共122頁2、擴(kuò)散參數(shù)的確定1）P－G曲線法第84頁/共122頁根據(jù)常規(guī)資料確定穩(wěn)定度級(jí)別第85頁/共122頁利用擴(kuò)散曲線確定和第86頁/共122頁2）數(shù)學(xué)模型法《制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法》(GB/T3840-91)第87頁/共122頁第88頁/共122頁第89頁/共122頁某電廠煙囪高度30米，出口內(nèi)徑1.2米，煙氣出口速度5米/秒，煙氣溫度327度，二氧化硫排放量為270克/秒。大氣溫度27度，平均風(fēng)速4米/秒，大氣穩(wěn)定度為D。試估算下風(fēng)向地區(qū)二氧化硫地面最大濃度。解：1.

H=30+4.68=34.682.第90頁/共122頁3.4.第91頁/共122頁5.第92頁/共122頁第93頁/共122頁第五節(jié)大氣污染綜合防治與管理一、主要大氣污染物控制技術(shù)第94頁/共122頁(一)顆粒物凈化技術(shù)除塵器分類:機(jī)械式除塵裝置袋式除塵裝置濕式除塵裝置靜電除塵裝置第95頁/共122頁重力沉降室其原理是使含塵氣體中的塵埃借助重力作用使之沉降而達(dá)到除塵的目的。對(duì)粒徑較大的塵埃具有較好的作用，而對(duì)較小的塵粒的去除率低，除塵效率約為50～60％，因此只能作為初級(jí)除塵手段。第96頁/共122頁慣性力除塵裝置利用粉塵與氣體在運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力不同，通過使含塵氣體沖擊擋板或使氣流急劇改變流向，然后借助塵粒的慣性力將塵粒從氣流中分離而達(dá)到分離除塵的目的。第97頁/共122頁離心力除塵裝置通過使含塵氣體在裝置中進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)而使氣體中的塵粒產(chǎn)生較大的離心力，從而與氣體分離。除塵效果也較前兩種高（80～90％）。但對(duì)細(xì)小的塵粒（<5um）去除效果較低。第98頁/共122頁袋式除塵裝置

使含塵氣體通過多孔濾料，把氣體中的塵粒截留下來而達(dá)到除塵的目的。除塵率高（99％以上），且對(duì)細(xì)粉有很強(qiáng)的逋集作用。不適用于處理含水、含油及粘結(jié)性粉塵，不適合處理高溫氣體。第99頁/共122頁濕式除塵裝置利用液體所形成的液滴、液膜、霧膜等洗滌含塵氣體而達(dá)到除塵的目的。除塵效果好而且能除去氣流中一些有害氣體；但是用水量大，易產(chǎn)生腐蝕性液體及廢水。第100頁/共122頁靜電除塵裝置

利用高壓直流電源（40000V）產(chǎn)生的不均勻電場，使塵粒帶電而向電極遷移，塵埃聚集在電極上而達(dá)到除塵的效果。適用范圍廣，除塵效率高（可達(dá)99％），且能耗低，但設(shè)備投資大，設(shè)備龐大，占地面積大。第101頁/共122頁（二）二氧化硫凈化技術(shù)

目前控制燃燒生成的SO2，主要方法有：燃料脫硫、燃燒過程脫硫和煙氣脫硫。1.燃料脫硫1）煤炭的洗選：煤炭中的硫主要以無機(jī)的硫化鐵（黃鐵礦）和有機(jī)硫化物兩種形式存在，前者占2/3。黃鐵礦比重比煤大，且具有磁性，因此可用重力分離或磁分離法將黃鐵礦去除，分選后原煤含硫量降低60%左右。凈化效率取決于煤中無機(jī)和有機(jī)硫的含量。第102頁/共122頁2）煤炭的轉(zhuǎn)化：主要是煤的氣化或液化，即對(duì)煤進(jìn)行脫碳或加氫改變其原有的碳?xì)浔龋瑢⒚毫献兂汕鍧嵉亩稳剂?。煤氣中的硫主要以H2S形式存在，可用濕法脫除大部分H2S，再用干法除去其余部分。3）重油脫硫：常用脫硫方法是在鉬、鈷和鎳等的金屬氧化物催化劑作用下，通過高壓加氫反應(yīng)、切斷碳硫的化合鍵。以氫置換出碳，同時(shí)與硫作用形成硫化氫，從重油中分離出來而除去。第103頁/共122頁2.燃燒脫硫：常用的脫硫劑是石灰石或白云石。3.排氣脫硫：煙氣中SO2濃度一般低于0.5%，給脫硫技術(shù)帶來不少困難，合理地選擇煙氣脫硫工藝必須考慮環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多種因素。煙氣脫硫方法一般可分為濕法（石灰石洗滌法、氨法）和干法（噴霧干燥吸收法）兩大類。第104頁/共122頁（三）汽車尾氣的催化凈化由于燃油在氣缸中燃燒不充分，氧氣不足，汽車排放污染物中含有大量的CO和HC,同時(shí)還排放大量的NOx。三元催化凈化法:第105頁/共122頁催化還原NOx：利用尾氣中的O2、NOx為氧化劑，CO、CnHm為還原劑，在理論空燃比附近可發(fā)生如下反應(yīng)：

2CO+2NO=N2+2CO2

CnHm+NO→N2+CO2+H2O催化氧化CO和CnHm：

2CO+O2=2CO2

CnHm＋(n+0.25m)O2=nCO2+0.5mH2O第106頁/共122頁二、大氣污染綜合防治所謂大氣污染綜合防治，即從區(qū)域環(huán)境整體出發(fā)，綜合運(yùn)用各種防治大氣污染的技術(shù)措施和對(duì)策，充分考慮區(qū)域的環(huán)境特征，對(duì)影響大氣質(zhì)量的多種因素進(jìn)行綜合系統(tǒng)分析，提出最優(yōu)化對(duì)策和控制技術(shù)方案，以期達(dá)到區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量控制目標(biāo)。(一)合理利用環(huán)境自凈作用合理布局工業(yè)選擇有利的污染物排放方式發(fā)展綠色植物第107頁/共122頁(二)控制或減少污染物排放調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)改變?nèi)剂蠘?gòu)成和能源結(jié)構(gòu)改革工藝設(shè)備、改善燃燒過程集中供熱第108頁/共122頁（三）加強(qiáng)大氣環(huán)境質(zhì)量管理編制大氣污染防治規(guī)劃環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)與污染源監(jiān)督管理（四）加強(qiáng)環(huán)境意識(shí)教育，促進(jìn)全球合作第109頁/共122頁三、大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)1、環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是為了保護(hù)人群健康、社會(huì)物質(zhì)財(cái)富和維持生態(tài)平衡，對(duì)一定空間和時(shí)間范圍內(nèi)的環(huán)境中的有害物質(zhì)或因素的容許濃度所做的規(guī)定。它是環(huán)境政策的目標(biāo)，是制定污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)，是評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量的標(biāo)尺和準(zhǔn)繩。第110頁/共122頁2、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)是為實(shí)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件和環(huán)境特點(diǎn)，對(duì)污染源排入環(huán)境的污染物濃度和數(shù)量所做的限量的規(guī)定。污染物排放標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的手段，其作用在于直接控制污染源第111頁/共122頁環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

Ambientairqualitystandard

GB3095－2012１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、取值時(shí)間及濃度限值，采樣與分析方法及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的有效性規(guī)定。２引用標(biāo)準(zhǔn)3

定義第112頁/共122頁4環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)的分類和質(zhì)量要求4.1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)為城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(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)4.2環(huán)境空氣功能區(qū)質(zhì)量要求一類功能區(qū)適用一級(jí)濃度限值二類功能區(qū)適用二級(jí)濃度限值第113頁/共122頁基本監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：

SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5其它監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：TS