大氣環(huán)境與其污染控制

大氣環(huán)境與其污染控制第一頁，共105頁。我們離不開大氣，如同魚兒離不開水。第二頁，共105頁。時間：1930年12月1～5日

地點：比利時列日鎮(zhèn)和于伊鎮(zhèn)之間的馬斯峽谷案情：幾千人呼吸道發(fā)病，63人死亡，為同期正常死亡人數(shù)的10.5倍。發(fā)病者包括不同年齡的男女，癥狀是：流淚、喉痛、聲嘶、咳嗽、呼吸短促、胸口窒悶、惡心、嘔吐?？人耘c呼吸短促是主要發(fā)病癥狀。死者大多是年老和有慢性心臟病與肺病的患者。尸體解剖結(jié)果證實：刺激性化學(xué)物質(zhì)損害呼吸道內(nèi)壁是致死的原因。

馬斯河谷煙霧事件案例：第三頁，共105頁。案情分析：罪魁禍?zhǔn)祝簱?jù)推測當(dāng)時大氣中二氧化硫的濃度約為25～100毫克/立方米;河谷地區(qū)分布著3座煉油廠、3座金屬冶煉廠、4座玻璃廠和3座煉鋅廠，還有電力、硫酸、化肥廠和石灰窯爐；幫兇：地形：狹窄的盆地，兩側(cè)山高約90米氣候：氣候反常，持續(xù)逆溫和大霧

SO2、SO3八大公害事件第四頁，共105頁。目錄第一節(jié)大氣污染第二節(jié)大氣污染氣象學(xué)第三節(jié)大氣污染控制第五頁，共105頁。高度(km)一、大氣概述每升高100m，氣溫降低0.65℃

O3紫外線的強烈照射，N2和O2產(chǎn)生不同程度的離解第一節(jié)大氣污染第六頁，共105頁。恒定組分：N2、O2和氬等稀有氣體不定組分：固體微粒和有害物質(zhì)可變組分：CO2

、水滴（如云滴、霧滴）、O3沒有水汽和懸浮物的空氣稱為干潔空氣大氣的成分第七頁，共105頁。81環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)分類

一類區(qū)為自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其他需要特殊保護的地區(qū)。二類為城鎮(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)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地。

三類區(qū)為特定工業(yè)區(qū)。2環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分級

環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為三級。

一類區(qū)執(zhí)行一級標(biāo)準(zhǔn)；

二類區(qū)執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn)；

三類區(qū)執(zhí)行三級標(biāo)準(zhǔn)。

(GB3095-1996

1996-10-01實施)

環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)第八頁，共105頁。9各項污染物的濃度限值(節(jié)選）污染物名稱取值時間濃度限值一級標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)三級標(biāo)準(zhǔn)二氧化硫

SO2年平均

日平均

一小時平均0.02

0.05

0.150.06

0.15

0.500.10

0.25

0.70總懸浮顆粒物

TSP年平均

日平均0.08

0.120.20

0.300.30

0.50可吸入顆粒物

PM10年平均

日平均0.04

0.050.10

0.150.15

0.25二氧化氮

NO2年平均

日平均

一小時平均0.04

0.08

0.120.08

0.12

0.240.08

0.12

0.24一氧化碳

CO日平均

一小時平均4.00

10.004.00

10.006.00

20.00臭氧

O3一小時平均0.160.200.202006年9月4日...全國只有44.9%的城市環(huán)境空氣質(zhì)量超過國家二級標(biāo)準(zhǔn)?。?！

第九頁，共105頁。大氣污染是指由于人類活動和自然過程引起某種進入大氣層的污染物的含量超過環(huán)境所能允許的極限，使大氣質(zhì)量惡化，從而危害生物的生活環(huán)境，影響人類健康，給正常的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶不良后果的現(xiàn)象。隨著人們對大氣組分及其效應(yīng)的認識加深，大氣污染涉及的范圍也不斷擴展。例如，大量能量（如熱能）釋放進入大氣引起不良影響，人類活動導(dǎo)致大氣中某些組分變化產(chǎn)生的危害等也歸入了大氣污染的范疇。二、大氣污染定義第十頁，共105頁。三、大氣污染源及污染物污染源天然源：自然界自行向大氣環(huán)境排放污染物的污染源。人為源：人類的生產(chǎn)活動和生活活動所形成的污染源?；鹕嚼纂娫斐傻纳执蠡鸬谑豁?，共105頁。人為大氣污染源的分類（1）按污染源存在的形式分：固定污染源和移動污染物；（2）按污染物排放的方式分：點源（高架源）、面源、線源和體源；（3）按污染物排放的時間分：連續(xù)源、間斷源和瞬間源；（4）按污染物產(chǎn)生的類型分：工業(yè)污染源、生活污染源、交通運輸源和農(nóng)業(yè)污染源第十二頁，共105頁。大氣污染物：由于人類活動或自然過程排入大氣，并對人和環(huán)境產(chǎn)生有害影響的物質(zhì)。（1）按存在方式分：氣溶膠狀態(tài)污染物（顆粒物）和氣態(tài)污染物；（2）按污染物形成的方式分：一次污染物和二次污染物二次污染物是指由一次污染物與大氣中已有組分或幾種一次污染物之間經(jīng)過一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)生成的與一次污染物性質(zhì)不同的新污染物質(zhì)。（3）按化學(xué)成分分：含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物、鹵代化合物、塵類顆粒物、有機化合物、放射性物質(zhì)和其它有毒物質(zhì)。第十三頁，共105頁。1、顆粒物（1）顆粒物的粒度、性質(zhì)和成因第十四頁，共105頁。（2）幾種顆粒物的區(qū)分（a）粉塵（dust）粒徑小于75微米，主要是機械作用或土壤、巖石的風(fēng)化形成的，如粘土粉塵、煤粉等。（b）煙（fume）粒徑0.01～1微米，主要由燃燒、熔融、蒸發(fā)、升華、冷凝等過程形成的固態(tài)或液態(tài)懸浮顆粒，如PbO煙、ZnO煙等。（c）飛灰（flyash）燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣排出的分散的較細的灰分。（d）黑煙（smoke）燃料燃燒產(chǎn)生的能見氣溶膠。（e）霧（fog）氣體中液滴懸浮體的總稱，如水霧、酸霧、油霧。第十五頁，共105頁。（3）幾個重要的指標(biāo)（a）總懸浮顆粒物（TSP，TotalSuspendedParticulate）：

懸浮于空中，空氣動力學(xué)當(dāng)量粒徑小于等于100微米的顆粒物；（b）可吸入顆粒物（PM10）：

懸浮在空氣中，空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于10μm的顆粒物的總和，分為PM10（粒徑<10μm）和PM2.5（粒徑<2.5μm）。PM10可以通過呼吸道進入人體，從而對人體健康產(chǎn)生危害，PM2.5的危害則更為嚴重（c）降塵：

用降塵罐采集到的大氣顆粒物,直徑大于10μm，由于其自身的重力作用會很快沉降下來（d）飄塵：顆粒粒徑小于10微米的顆粒物。第十六頁，共105頁。2.氣態(tài)污染物二次污染物：SO3、H2SO4、MSO4、NO2、MNO3、醛類、酮類、酸類。

一次污染物：（1）硫氧化物（SOx）：SO2（1.5億t/a）、SO3；（2）氮氧化物（NOx）：NO、NO2；（3）揮發(fā)性有機物（VOCs）：飽和烷烴、烯烴、芳香烴及其鹵代物含氧、含硫、含氮化合物（4）碳氧化物：CO、CO2；（5）含鹵素化合物：HF、HCl、氟利昂等。其他有毒有害污染物多環(huán)芳烴類化合物：分子中含有兩個以上苯環(huán)的碳氫化合物，包括萘、蒽、菲、芘等150余種化合物，其中苯并芘是典型代表（B[a]P）；重金屬：主要污染物為鉛和汞；持久性有機物（POPs）：難以通過物理、化學(xué)及生物途徑降解的有毒有害有機物，如二噁英、呋喃等。第十七頁，共105頁。工廠類型主要大氣污染物火力發(fā)電煙塵、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、多環(huán)烴鋼鐵煙塵、二氧化硫、一氧化碳、氧化鐵粉末有色冶煉煙塵（含多種金屬）、二氧化硫、汞蒸汽石油化工二氧化硫、硫化氫、氰化氫、氮氧化物、碳氫物硫酸二氧化硫、氮氧化物、砷、硫酸氣溶膠農(nóng)藥砷、汞、氯造紙煙塵、硫醇、硫化氫、臭氣水泥水泥塵、汞某些工業(yè)部門排放的主要污染物第十八頁，共105頁。（一）煤煙型污染主要污染源是燃煤。主要污染物是SO2、NOx、CO和顆粒物;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，一次污染物擴散受阻，易在低空聚積，生成還原型煙霧。它可使呼吸道疾病發(fā)病率增高，慢性病患者病情迅速惡化，使危害加劇。倫敦?zé)熿F事件四、幾種典型的大氣污染多諾拉煙霧事件馬斯河谷煙霧事件第十九頁，共105頁。（二）酸沉降污染

大氣中的酸通過降水（如雨、霧、雪）遷移到地表，或在含酸氣團氣流的作用下直接遷移到地表。引起酸沉降的主要物質(zhì)是人為和天然排放的SOX（SO2和SO3）和NOX（NO和NO2），其天然源一般是全球分布的，而人為排放的SOX和NOX則具有地區(qū)性分布的特點。酸雨第二十頁，共105頁。（三）交通型污染污染源主要是機動車（汽油車和柴油車）和機動船。主要污染物是CO、NOX和HC。在相對濕度較低的夏季睛天，交通污染嚴重的地區(qū)可能會出現(xiàn)典型的二次污染——光化學(xué)煙霧。主要成分為臭氧、過氧乙酰硝酸酯（PAN）、高活性自由基、醛類、酮類和有機酸類等。它對人體、動植物、材料均會產(chǎn)生破壞作用，并且嚴重影響大氣能見度。洛杉磯光化學(xué)煙霧第二十一頁，共105頁。（4）室內(nèi)空氣污染污染原因：建筑材料及裝潢材料、涂料中有害物質(zhì)的揮發(fā)、人們不健康的生活習(xí)慣。甲醛、苯、氨、VOCs、氡多開窗換氣，戒煙，正確使用家庭化學(xué)劑，廚房衛(wèi)生，增加戶外活動，擺放室內(nèi)花卉植物,第二十二頁，共105頁。（一）大氣污染對人體健康的危害（二）大氣污染對植物的危害（三）大氣污染對材料的危害（四）大氣污染對大氣環(huán)境的危害五、大氣污染的危害第二十三頁，共105頁。（一）大氣污染對人體健康的危害A、呼吸道吸入；B、隨食物和飲水?dāng)z入；C、體表接觸侵入。1、大氣顆粒物4、氮氧化物5、光化學(xué)氧化劑3、一氧化碳2、二氧化硫顆粒物的大小決定其沉積于呼吸道中的位置；化學(xué)組成決定沉積位置上對組織的影響。損害肝臟，且由于SO2通常與多種污染物共存，吸入之后產(chǎn)生的復(fù)合作用危害更大。NO2對呼吸器官有刺激性，可引起肺水腫、慢性支氣管炎等疾病，若與SO2共存，則危害更重。所有大氣污染物中散布最廣的一種，嚴重阻礙血液輸氧，引起缺氧中毒。光化學(xué)氧化劑有臭氧和過氧乙酰基硝酸脂等多種物質(zhì)。臭氧可直接侵入呼吸道深處?？墒狗尾繐Q氣機能顯著下降PM10PM5-10PM5第二十四頁，共105頁。（二）大氣污染對植物的危害損害植物酶的功能組織；影響植物新陳代謝的功能；破壞原生質(zhì)的完整性和細胞膜。此外，還會損害根系生長及其功能；減弱輸送作用與導(dǎo)致生物產(chǎn)量減少。下了一場酸雨，重慶市郊2萬畝水稻葉片突然枯黃，好像火烤過一樣,幾天后局部枯萎。第二十五頁，共105頁。（三）大氣污染對材料的危害大氣污染可使建筑物、橋梁、文物古跡和暴露在空氣中的金屬制品及皮革、紡織等物品發(fā)生性質(zhì)的變化，造成直接和間接的經(jīng)濟損失。重慶的嘉陵江大橋，銹蝕速度每年為0.16毫米，遠超過瑞典斯德哥爾摩每年0.03毫米的速度。第二十六頁，共105頁。（四）大氣污染對大氣環(huán)境的危害大氣污染會影響能見度，會導(dǎo)致降水的增加或減少，它對降水化學(xué)的影響表現(xiàn)在酸性化合物的輸入，即出現(xiàn)酸雨。大氣污染還會產(chǎn)生全球性的影響：大氣中CO2等溫室氣體濃度增加導(dǎo)致的全球變暖、人們大量生產(chǎn)氟氯烴化合物等導(dǎo)致的臭氧層耗竭等。第二十七頁，共105頁。28原因

酸雨是由空氣中二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物產(chǎn)生。通常將pH值小于5.6的雨雪或其他方式形成的大氣降水如霧、露、霜），統(tǒng)稱酸雨。酸雨第二十八頁，共105頁。29危害

酸雨降落到河流、湖泊中，妨礙魚、蝦的成長；酸雨導(dǎo)致土壤酸化，破壞土壤的營養(yǎng)，使土壤貧脊化；酸雨危害植物生長，造成作物減產(chǎn)，危害森林的生長；酸雨使有毒金屬溶出，對飲用者的健康產(chǎn)生有害影響；酸雨還會腐蝕建筑物,橋梁,古跡,通信電纜等。1.酸雨第二十九頁，共105頁。30第三十頁，共105頁。312005年我國二氧化硫排放量為2549萬噸，居世界第一位2009年全國酸雨區(qū)域分布示意圖每年損失超過1000億RMB第三十一頁，共105頁。2.全球變暖

1.過去100年中，地面溫度平均上升0.3～0.6℃，

2.2025年地球表面溫度將平均上升1℃，到2100年將上升3℃。第三十二頁，共105頁。大氣上界地面地面增溫地面輻射射向宇宙空間“太陽暖大地”“大氣還大地”“大地暖大氣”大氣輻射射向地面太陽輻射大氣吸收地面吸收大氣增溫從長期來看，地球從太陽吸收的能量必須同地球及大氣層向外散發(fā)的輻射能相平衡。如果這種平衡被破壞，它可以通過地球表面溫度升高來恢復(fù)。

第三十三頁，共105頁。在大氣中以相當(dāng)小量存在的水蒸氣(H2O)、二氧化碳(C02)和其他微量氣體，如甲烷(CH4)、臭氧(O3)、氟里昂(CFC)等，既可以使太陽的短波輻射幾乎無衰減地通過，又可以吸收地球的長波輻射，從而使地表升溫。因此，這類氣體像玻璃一樣，具有保溫作用，被稱為“溫室氣體”。溫室氣體吸收長波輻射并將熱量反射回地球，從而減少向外層空間的能量凈排放，對大氣層和地球表面起著保溫的作用，這就是“溫室效應(yīng)”。第三十四頁，共105頁。主要溫室氣體及其特征第三十五頁，共105頁。后果

海平面上升：南北極地冰川融化，最終導(dǎo)致海平面上升，沿海地區(qū)被淹沒；對動植物的影響：動植物或者適應(yīng)，或者被淘汰；對農(nóng)業(yè)的影響：影響到降雨和大氣環(huán)流的變化，使氣候反常，易造成氣象災(zāi)害；對人體健康的影響：氣候變化導(dǎo)致極熱天氣頻率的增加，使由于心血管和呼吸道疾病的死亡率增高。全球氣候變暖

第三十六頁，共105頁。對策

全球氣候變暖

1997年12月,京都議定書—《聯(lián)合國氣候變化框架公約》1998年5月29日，中國是第37個簽約國

1、排放控制對策：控制化石燃料消耗，以抑制CO2的排放；2、固定化對策：使已生成的CO2變?yōu)槠渌镔|(zhì)，以防止其向大氣中排放；3、適應(yīng)對策：在已發(fā)生全球變暖的情況下，采取相適應(yīng)的對策以使其影響降低到最小程度。第三十七頁，共105頁。3.臭氧層破壞太陽光中的紫外線輻射，特別是UV-B輻射對生物有較大的傷害。而阻擋UV-B輻射的就是臭氧。（紫外線輻射按照其波長的不同，可劃分為UV-A（315~400nm）、UV-B（280~315nm）和UV-C（280nm以下）三個波段）。臭氧層能阻擋太陽99%的紫外線輻射第三十八頁，共105頁。1、1984年，英國科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)南極上空出現(xiàn)臭氧洞。2、NASA的“Nimbus-7”衛(wèi)星測定出，近年來南極上空的臭氧洞有惡化的趨勢。3、我國青藏高原上空也存在一個相對周圍地區(qū)濃度較低的區(qū)域。南極臭氧層濃度對比圖第三十九頁，共105頁。臭氧層破壞的原因(1)氯氟烴的作用：

CFCl3+hrCFCl2+Cl

Cl+O3ClO+O2

ClO+OCl+O2

總：O

+O3O2+O2

(2)氮氧化物的作用：

NO2+hrNO+O2

O3+hrO+O2

NO+O3NO2+O2

NO2+O

NO+O2

總：O+O3O2+O2第四十頁，共105頁。臭氧層破壞的危害1、對人體健康的影響：破壞DNA，皮膚病，白內(nèi)障等2、對陸生植物的影響：產(chǎn)量和質(zhì)量下降，間接影響:發(fā)育等3、對材料的影響：加速降解和老化,材料的變色和機械損傷4、對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響：降低生產(chǎn)力，影響幼體發(fā)育第四十一頁，共105頁。主要是控制CFCS的使用。目前各國都在加緊替代物品的開發(fā)，從長遠看，采用生物圈中固有的、對環(huán)境不起任何破壞作用的物質(zhì)是制冷劑發(fā)展的方向。1977年，聯(lián)合國通過了“保護臭氧層的世界行動計劃”；1985年通過了《保護臭氧層維也納公約》；1987年通過了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》；1990年通過了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書的修正》1999年11月29日《北京宣言》臭氧層的保護第四十二頁，共105頁。大氣污染的程度，一方面取決于污染源的狀況，另一方面則取決于污染物在大氣中的擴散稀釋速率，也就是說，空氣污染的危害主要取決于污染物在空氣中的濃度，而不僅是它的數(shù)量。影響污染物在大氣中擴散的因素有氣象條件、近地層下墊面狀況和源參數(shù)等三個方面。本章主要介紹氣象因素和下墊面狀況對大氣污染的影響，而下墊面又是通過氣象因素起作用的。第二節(jié)大氣污染氣象學(xué)第四十三頁，共105頁。一、影響空氣污染的氣象條件實踐證明，風(fēng)﹑湍流﹑大氣的穩(wěn)定度﹑降水情況、霧，是影響空氣污染的重要氣象因素第四十四頁，共105頁。（一）風(fēng)的影響

氣象上把空氣質(zhì)點的水平運動稱為風(fēng)。風(fēng)對大氣污染物起到輸送作用和沖淡稀釋作用。一般情況下,污染源應(yīng)設(shè)在常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。通常采用風(fēng)向頻率和污染系數(shù)來表示風(fēng)向和風(fēng)俗對空氣污染物擴散的影響。

風(fēng)向頻率是指某方向的風(fēng)占全年各風(fēng)向總和的百分率。

污染系數(shù)表示風(fēng)向、風(fēng)速聯(lián)合作用對空氣污染物的擴散影響。第四十五頁，共105頁。污染系數(shù)＝風(fēng)向頻率÷該風(fēng)向的平均風(fēng)速；

風(fēng)向頻率玫瑰圖（常用于表達風(fēng)向頻率），是指由統(tǒng)計所收集的地面氣象資料中16個風(fēng)向出現(xiàn)的頻率，然后在極坐標(biāo)中按16個風(fēng)向標(biāo)出其頻率的大小。第四十六頁，共105頁。（二）大氣湍流的影響大氣雜亂無章的運動稱為大氣湍流，表現(xiàn)為風(fēng)向的擺動和風(fēng)速的漲落，并由此引起溫度、濕度以及污染物濃度等的隨機漲落。污染物的擴散主要靠大氣湍流運動的作用，如果大氣只作很有規(guī)則的運動，則污染物排出后受風(fēng)的作用向下風(fēng)向輸送，只有自身的分子擴散；然而實際在大氣湍流的作用下，大大加強了污染物向周圍的擴散。大氣湍流的強弱與大氣在垂直方向上溫度的變化和風(fēng)速分布相關(guān)，也受到下墊面性質(zhì)的影響。由大氣在垂直方向上溫度的變化引起的大氣湍流，稱為熱力湍流，其強度主要取決于大氣穩(wěn)定度。由大氣在垂直方向上風(fēng)速分布不均勻及地面粗糙度引起的大氣湍流，稱為機械湍流。第四十七頁，共105頁。（三）大氣的穩(wěn)定度

定義：大氣在垂直方向上的穩(wěn)定程度。（即是否易于發(fā)生對流）.

判別方法：氣團理論，即假想在大氣中割取出與外界絕熱密閉的氣團，根據(jù)其受外力作用產(chǎn)生垂直運動時，此氣團在大氣中所處的運動狀態(tài)來判別其穩(wěn)定度。

如果一空氣塊受到外力作用，產(chǎn)生上升或下降運動，當(dāng)外力去除后，可能發(fā)生三種情況：①氣塊減速并有返回原來高度的趨勢——穩(wěn)定；②氣塊加速上升或下降——不穩(wěn)定；③氣塊被外力推倒某一高度后，保持不動——中性。第四十八頁，共105頁。（三）大氣的穩(wěn)定度干空氣塊或未飽和的濕空氣塊在絕熱條件下，每升高單位高度所造成的溫度下降數(shù)值。（3）氣溫干絕熱垂直遞減率γd（2）大氣的降溫率（垂直遞減率）γ（1）溫度層結(jié)大氣溫度隨高度而變化的情況，即大氣溫度的垂直分布，它決定大氣的穩(wěn)定度。第四十九頁，共105頁。－1－2－4＋2氣塊絕熱降溫線周圍大氣降溫線判據(jù)：當(dāng)γ>γd時．大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)γ=γd時，大氣處于中性平衡狀態(tài)；當(dāng)γ<γd時，大氣處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。第五十頁，共105頁。一般將大氣溫度隨高度增加而增加的氣層稱為逆溫按逆溫產(chǎn)生的過程分類（1）輻射逆溫（2）下沉逆溫（3）平流逆溫（4）鋒面逆溫（5）地形逆溫

冷空氣暖空氣其中輻射逆溫與大氣污染的關(guān)系最為密切。實際上大氣中出現(xiàn)的逆溫常常是幾種原因共同形成的。第五十一頁，共105頁。日落前1h黎明前日出后上午10點輻射逆溫冬季最強，中緯度逆溫層厚度可達200－300米；輻射逆溫第五十二頁，共105頁。大氣穩(wěn)定度和煙流擴散的關(guān)系煙流擴散形狀BECDA翻卷型（波浪型）；全層不穩(wěn)定錐型；全層中性或弱穩(wěn)定平展型（扇型）；全層強穩(wěn)定，逆溫熏煙型（漫煙型）；上層穩(wěn)定，逆溫，下層不穩(wěn)定。上升型（屋脊型）；上層不穩(wěn)定，下層穩(wěn)定第五十三頁，共105頁。晴朗的白天上午8點－10點晴朗的夜間日落陰天第五十四頁，共105頁。三、影響大氣污染的地理因素大氣污染影響地形和地物城市效應(yīng)局部水體（1）動力作用（2）熱力作用第五十五頁，共105頁。過山氣流1.地形、地物（1）山脈：過山氣流（背風(fēng)坡、背風(fēng)渦、下洗）（2）山谷地形第五十六頁，共105頁。海陸邊界層對擴散的影響

2.大型局部水體的影響第五十七頁，共105頁。城市風(fēng)2.城市效應(yīng)（1）城市粗糙面的動力效應(yīng)：減小擴散率；增強局部湍流（2）城市熱島效應(yīng)是指城市平均氣溫比周圍鄉(xiāng)村高的現(xiàn)象，造成的原因有：城市能耗高、城市覆蓋物熱容量大、城市上空籠罩一層煙霧和二氧化碳等。第五十八頁，共105頁。四、空氣污染“事故日”與污染指數(shù)事故日：連續(xù)幾天低混合高度、低風(fēng)速和無雨；發(fā)生事故日的條件是：持續(xù)2天混合層高度小于1500米，風(fēng)速小于4m/s和無雨。污染指數(shù)Id

：Id＝sp/（vh）

Id為d方向的污染指數(shù)；s為大氣穩(wěn)定度；

p為降水；v為風(fēng)速；h為混合層高度。s、p、v和h的值是按實際氣象資料的數(shù)值轉(zhuǎn)換為無量綱的相對值。Id≤0.8時，為清潔大氣，即該地區(qū)不易發(fā)生空氣污染事故第五十九頁，共105頁。五、小結(jié)1、空氣中的污染物的積累取決于三個條件：風(fēng)速、逆溫層和地形；2、廠址選擇、新建城市選址應(yīng)當(dāng)考慮風(fēng)向、風(fēng)速、溫度層結(jié)和地形的影響，應(yīng)當(dāng)選擇在山谷外面、遠離海岸線或“事故日”較少的地方。第六十頁，共105頁。第三節(jié)大氣污染控制無論是大氣污染源、污染物、污染類型還是大氣污染的危害，都具有多樣性，給大氣污染控制帶來了很大難度。多種手段五律協(xié)同在符合自然規(guī)律的前提下，運用社會、經(jīng)濟、技術(shù)多種手段對大氣污染進行從源頭到末端的綜合防治。第六十一頁，共105頁。全面規(guī)劃，合理布局完善環(huán)境管理體制和法規(guī)，加強環(huán)境管理推行清潔生產(chǎn)，實施可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略采取大氣污染凈化技術(shù)，嚴格控制污染源排放從區(qū)域環(huán)境整體出發(fā)，綜合運用各種防治大氣污染的技術(shù)措施和對策，充分考慮區(qū)域的環(huán)境特征，對影響大氣質(zhì)量的多種因素進行綜合系統(tǒng)分析，提出最優(yōu)化對策和控制技術(shù)方案，以期達到區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量控制目標(biāo)。一、大氣污染綜合防治策略第六十二頁，共105頁。清潔能源綠色交通末端治理環(huán)境自凈二、大氣污染綜合防治措施第六十三頁，共105頁。（一）清潔能源改善能源結(jié)構(gòu)常規(guī)能源的清潔利用節(jié)能第六十四頁，共105頁。世界一次能源替代趨勢能源的開發(fā)利用從資源型向技術(shù)型轉(zhuǎn)化，從粗放型利用向高效率利用轉(zhuǎn)化，從污染環(huán)境向保護環(huán)境提高1.改善能源結(jié)構(gòu)第六十五頁，共105頁。風(fēng)能氫能源潮汐能生物能太陽能地?zé)崮芎四?.改善能源結(jié)構(gòu)第六十六頁，共105頁。67選煤型煤水煤漿2.常規(guī)能源的清潔利用流化床燃燒燃燒條件控制（1）燃料預(yù)處理（2）改革工藝設(shè)備、改善燃燒過程（3）集中供熱熱電聯(lián)產(chǎn)余熱利用第六十七頁，共105頁。采用技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理及環(huán)境和社會可接受的一切措施，高效地利用能源。堅持能源開發(fā)與節(jié)約并舉，把節(jié)約放在首位的方針。3.節(jié)能《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》提出了“十一五”期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右，主要污染物排放總量減少10%的約束性指標(biāo)第六十八頁，共105頁。3.節(jié)能燃煤工業(yè)鍋爐（窯爐）改造工程區(qū)域熱電聯(lián)產(chǎn)工程余熱余壓利用工程節(jié)約和替代石油工程電力系統(tǒng)節(jié)能工程能量系統(tǒng)優(yōu)化（系統(tǒng)節(jié)能）工程建筑節(jié)能工程綠色照明工程政府機構(gòu)節(jié)能工程節(jié)能監(jiān)測和技術(shù)服務(wù)體系建設(shè)工程

“十一五”十大重點節(jié)能工程目標(biāo)：形成2.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的節(jié)能能力第六十九頁，共105頁。（二）綠色交通我國一些主要城市的大氣污染類型正在由煤煙型向交通型轉(zhuǎn)化，汽車尾氣排放已成為城市重要污染源。合理規(guī)劃城市交通發(fā)展公共交通車使用清潔油品發(fā)展清潔汽車第七十頁，共105頁。綠色交通的典型案例1、上海的新世紀交通藍圖

加快軌道交通建設(shè)：形成地鐵、城市輕軌、新型有軌電車等多種方式組成的軌道交通網(wǎng)絡(luò)體系。

建設(shè)約650公里的高速公路網(wǎng)路：實現(xiàn)15分鐘上網(wǎng)、30分鐘互通、60分鐘抵達的“15、30、60”目標(biāo)。公交優(yōu)先：大力發(fā)展軌道交通，優(yōu)化調(diào)整地面交通，適度發(fā)展小汽車，限制摩托車，逐步替換助動車。杭州公共自行車北京快速公交第七十一頁，共105頁。（三）末端治理推行清潔能源與綠色交通從源頭上減少了大氣污染的產(chǎn)生。對于已經(jīng)產(chǎn)生的污染，則需利用大氣污染控制技術(shù)進行末端治理煙氣除塵氣態(tài)污染物治理第七十二頁，共105頁。（一）煙氣除塵機械式除塵器：過濾式除塵器：重力沉降室慣性除塵器旋風(fēng)除塵器靜電除塵器：濕式除塵器通過質(zhì)量力的作用達到除塵目的。用多孔過濾介質(zhì)來分離捕集氣體中的塵粒。利用高壓電場產(chǎn)生的靜電力（庫侖力）的作用分離含塵氣體中的固體粒子或液體粒子。利用液體所形成的液膜、液滴或氣泡來洗滌含塵氣體，使塵粒隨液體排出，氣體得到凈化。文丘里洗滌塔泡沫除塵器噴霧塔填料塔沖擊式除塵器第七十三頁，共105頁。機械力除塵器的應(yīng)用最廣，常被用作高效除塵器的前級預(yù)除塵器。文丘里洗滌器、過濾式除塵器和靜電除塵器屬于高效除塵器。第七十四頁，共105頁。（二）氣態(tài)污染物控制氣態(tài)污染物控制的方法和設(shè)備主要有兩大類:

分離法：利用污染物與廢氣中其它組分的物理性質(zhì)的差異使污染物從廢氣中分離出來。吸收吸附冷凝催化轉(zhuǎn)化膜分離

轉(zhuǎn)化法：使廢氣中污染物發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)，把污染物轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)或易于分離的物質(zhì)。燃燒法生物處理法第七十五頁，共105頁。1.吸收凈化定義：利用氣體混合物中不同組分在吸收劑中的溶解度不同，或者與吸收劑發(fā)生選擇性化學(xué)反應(yīng)，從而將有害組分從氣流中分離出來的過程。特點：捕集效率高、設(shè)備簡單、一次性投資低。應(yīng)用：廣泛用于SO2、H2S、HF、NOx等氣態(tài)污染物的處理第七十六頁，共105頁。2.吸附凈化定義：使氣體混合物與適當(dāng)?shù)亩嗫仔怨腆w接觸，利用固體表面存在的未平衡的分子引力或化學(xué)鍵力，把混合物中某一組分或某些組分吸留在固體表面上，達到氣體混合物分離的目的。特點：效率高，能回收有用組分，設(shè)備簡單，操作方便，易于實現(xiàn)自動控制。應(yīng)用：已廣泛地應(yīng)用于化工、冶金、石油、輕工及高純氣體的制備等部門。

1.余熱鍋爐

2.熱交換機

3.干式反應(yīng)器

5.濾塵器

6.ID扇

7.煙囪

8.熟石灰投入裝置

9.活性炭投入裝置

10.反應(yīng)劑再循環(huán)系統(tǒng)

11.ASH輸送/貯藏第七十七頁，共105頁。3.冷凝凈化定義：利用氣態(tài)污染物在不同溫度及壓力下具有不同的飽和蒸汽壓，在降低溫度和加大壓力下，某些污染物凝結(jié)出來，以達到凈化或回收的目的。接觸冷凝表面冷凝應(yīng)用：特別適用于處理廢氣體積分數(shù)在0.01以上的有機溶劑蒸汽（如瀝青煙、油），常作為吸附、燃燒等凈化高濃度廢氣的前處理。第七十八頁，共105頁。4.膜分離法定義：使氣體混合物在壓力梯度作用下，透過特定薄膜，不同氣體具有不同的透過速度，從而使氣體混合物中不同組分實現(xiàn)分離優(yōu)點：過程簡單，控制方便，操作彈性大，能在常溫下工作。應(yīng)用：目前已用于石油化工、合成氨氣中回收氫、天然氣體凈化、空氣中氧的富集、以及CO2的去除與回收等。第七十九頁，共105頁。5.催化轉(zhuǎn)化定義：使氣態(tài)污染物通過催化劑床層，經(jīng)歷催化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)或易于處理和回收利用的物質(zhì)。應(yīng)用：可以用催化氧化法將SO2轉(zhuǎn)化為SO3以回收硫酸；SO2和NOx均可以用催化還原法凈化。特點：凈化效率較高，在凈化過程中可直接將主氣流中的有害物轉(zhuǎn)化為無害物，避免了二次污染；但催化劑價格高，操作要求高，難以回收有用物質(zhì)。第八十頁，共105頁。6.燃燒法定義：利用氧化燃燒或高溫分解的原理把有害氣體轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的方法。直接燃燒熱力燃燒催化燃燒優(yōu)點：可回收燃燒后產(chǎn)物或燃燒過程中的熱量。第八十一頁，共105頁。7.生物處理法定義：利用微生物以廢氣中有機組分作為其生命活動的能源或養(yǎng)分的特性，經(jīng)代謝降解，轉(zhuǎn)化為簡單的無機物（HO2和CO2）或細胞組成物質(zhì)。應(yīng)用：烴類、鹵烴、酮、醇類、酯類…汽車、造船、家電、噴漆、涂料、印刷油墨等行業(yè)廢氣。生物洗滌塔生物滴濾塔生物過濾塔第八十二頁，共105頁。83（三）二氧化硫治理技術(shù)二氧化硫治理技術(shù)包括燃料脫硫、燃燒過程脫硫和煙氣脫硫。煙氣脫硫方式有濕法、干法。

1、濕法：用液體吸收劑洗滌煙氣，吸收所含的SO2

氨法鈉法鈣法

雙堿法堿性硫酸鋁-石膏法

鎂法

2、干法：用吸附劑或催化劑脫除廢氣中的SO2

活性炭吸附法接觸氧化法

接觸還原法

燃料脫硫包括物理法（如洗選）、化學(xué)法（如強酸、強堿等脫除煤中黃鐵礦、燃油催化加氫）及其他方法。第八十三頁，共105頁。84石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝第八十四頁，共105頁。85噴霧干燥煙氣脫硫工藝（1）工藝流程

在吸收劑噴入吸收塔后，一方面吸收劑與煙氣中的SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成固體產(chǎn)物；另一方面煙氣將熱量傳遞給吸收劑，使之不斷干燥，在塔內(nèi)脫硫反應(yīng)后形成的產(chǎn)物為干粉，其部分在塔內(nèi)分離，由錐體出口排出，另一部分隨脫硫后煙氣進入電除塵器收集，其工藝流程如圖所示。噴霧干燥煙氣脫硫工藝流程包括：(1)吸收劑制備；(2)吸收劑漿液霧化；(3)霧粒與煙氣的接觸混合；(4)液滴蒸發(fā)與SO2吸收；(5)灰渣排出；(6)灰渣再循環(huán)。其中(2)～(4)在噴霧干燥吸收塔內(nèi)進行。第八十五頁，共105頁。86第八十六頁，共105頁。87（四）氮氧化物治理技術(shù)（3）煙氣脫硝：吸收法、催化還原法（1）燃燒控制技術(shù)（2）鍋爐噴射吸收劑技術(shù)a、低氧燃燒技術(shù)；b、空氣分級燃燒技術(shù)；c、燃料分級燃燒技術(shù)；d、煙氣再循環(huán)。第八十七頁，共105頁。88B.催化還原法1、非選擇性催化還原法：在催化劑存在下，通入的還原性氣體不僅與NO作用，而且可與O2作用的方法稱為非選擇性催化還原法。

2、選擇性催化還原法：在催化劑存在下，還原性氣體僅與氮氧化物作用的方法稱為選擇性催化還原法。氨選擇性催化還原法、硫化氫選擇性催化還原法、一氧化碳催化還原法煙氣脫硝A.吸收法：稀硝酸吸收法、堿液吸收法第八十八頁，共105頁。89選擇性催化還原(SCR)煙氣脫硝技術(shù)（1）SCR工藝流程第八十九頁，共105頁。90（2）過程化學(xué)

SCR的化學(xué)反應(yīng)機理比較復(fù)雜，但主要是NH3在一定的溫度和催化劑的作用下，有選擇地把煙氣中的NOx還原為N2。

4NH3+4NO+O2→4N2+6H204NH3+2NO2+O2→3N2+6H20

通過選擇合適的催化劑，反應(yīng)溫度可以降低，并且可以擴展到適合電廠實際使用的290～430℃范圍。催化劑有貴金屬催化劑和普通金屬催化劑之分。貴金屬催化劑由于它們和硫反應(yīng)，并且昂貴，實際上不予采用，而普通催化劑效率不是太高，也比較貴，并且要較高的溫度(300-400℃)。最常用的金屬基含有氧化礬、氧化鈦。第九十頁，共105頁。91（五）機動車排氣污染治理技術(shù)控制途徑1、燃燒前處理：提高燃料的品味，有利于發(fā)動機的運行工況。2、機內(nèi)凈化：充分考慮蒸汽的回收利用，減少曲軸箱廢氣的串漏；采用新的供油方式，減少排氣量及有害物質(zhì)的含量。3、燃燒后排氣凈化：排氣管尾氣催化凈化。主要污染物：CO、NOx、碳氫化合物、鉛第九十一頁，共105頁。（四）環(huán)境自凈污染物經(jīng)過末端治理達到排放標(biāo)準(zhǔn)后被排入大氣，但此時它們的濃度一般要高于環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，要使其進一步達標(biāo)將要依靠環(huán)境的自凈作用。合理工業(yè)布局選擇有利于污染物擴散的排放方式發(fā)展綠色植物第九十二頁，共105頁。環(huán)境自凈的典型案例城市綠化

城市綠化的實施需要五律協(xié)同自然：植物配植的適地適樹原則技術(shù)：園藝人員要有相當(dāng)?shù)膶I(yè)知識與技術(shù)環(huán)境：城市綠化應(yīng)兼顧和諧與無污染經(jīng)濟：建立一套完善的市場機制保證其正常運行社會：城市廣場是社會規(guī)律在特定時期的一種表現(xiàn)形式P97第九十三頁，共105頁。總

結(jié)第一節(jié)大氣污染第二節(jié)大氣污染氣象學(xué)第三節(jié)大氣污染控制第九十四頁，共105頁。何謂大氣污染？分別列舉顆粒態(tài)、氣態(tài)大氣污染物的三種末端治理技術(shù)