环境科学导论第2章-大气环境及污染问题课件.ppt

1、l4.1 温度层结温度层结 气温垂直递减率气温垂直递减率：气温随高度的升高而下降的数：气温随高度的升高而下降的数值，通常以值，通常以r表示。表示。l 干绝热递减率干绝热递减率（rd）：干空气块或未饱和的湿空气干空气块或未饱和的湿空气块在绝热条件下每升高单位高度（通常取单位高度为块在绝热条件下每升高单位高度（通常取单位高度为100米）所造成的温度下降数值称为米）所造成的温度下降数值称为rd，一般为一般为0.98k/100m.l 在对流层中，气温垂直变化的总趋势是随着高度在对流层中，气温垂直变化的总趋势是随着高度的增加气温逐渐降低：的增加气温逐渐降低：l（1）地面是近地面大气的主要和直接的热源）地

2、面是近地面大气的主要和直接的热源l（2）水汽和固体杂质的分布从低空向高空减少，水）水汽和固体杂质的分布从低空向高空减少，水 l 汽和固体杂质吸收地面辐射的能力很强，从而汽和固体杂质吸收地面辐射的能力很强，从而l 使近地面温度高于上层。使近地面温度高于上层。温度层结的定义温度层结的定义：大气中气温在垂直方向上的分布大气中气温在垂直方向上的分布称为温度层结。称为温度层结。l 大气中温度层结有四种类型：大气中温度层结有四种类型：l（1）气温随高度增加而递减气温随高度增加而递减，即，即r 0，称为称为正常分布层结或递减层结；正常分布层结或递减层结；l（2）气温垂直递减率等于或近似等于干绝热气温垂直递减

3、率等于或近似等于干绝热递减率递减率，即，即r=rd，称为中性层结；称为中性层结；l（3）气温不随高度变化气温不随高度变化，即，即r=0，称为等温称为等温层结；层结；l（4）气温随高度增加而增加气温随高度增加而增加，即，即r 0 a 0 大气不稳定大气不稳定(正常温度层结正常温度层结)当当r rd 0 a 0 大气稳定大气稳定(正常、等温或逆温层结正常、等温或逆温层结)当当r=rd a=0 大气是中性大气是中性l 一般来说，一般来说，r越大，大气越不稳定，反之，越大，大气越不稳定，反之，大气越稳定大气越稳定。l zTgadl4.3 4.3 逆温层逆温层l 气温随高度增加而增加的气层气温随高度增加

4、而增加的气层，即即r 0 ，但在特定的条件下，也会发生但在特定的条件下，也会发生r 0或或r=0的现象，即发生了逆温或等温现象。的现象，即发生了逆温或等温现象。l 根据大气稳定度分析，发生逆温时，大气根据大气稳定度分析，发生逆温时，大气是是稳定稳定的。逆温层的存在，大大阻碍了气温的的。逆温层的存在，大大阻碍了气温的垂直运动，也将逆温层称为垂直运动，也将逆温层称为阻挡层阻挡层。l 污染气体多积聚在逆温层下面，往往导致污染气体多积聚在逆温层下面，往往导致严重大气污染。严重大气污染。l 逆温的类型逆温的类型：根据逆温生成的过程，可根据逆温生成的过程，可将逆温分为将逆温分为l （1）辐射逆温辐射逆温l

5、 （2）下沉逆温下沉逆温l （3）平流逆温平流逆温l （4）锋面逆温锋面逆温l （5）湍流逆温湍流逆温l 其中，其中，辐射逆温和平流逆温辐射逆温和平流逆温与大气污染与大气污染的关系最密切。的关系最密切。l 辐射逆温辐射逆温：在晴空无云（少云）的夜晚，当风速较小在晴空无云（少云）的夜晚，当风速较小（0，d，大气不，大气不稳定，对流强烈稳定，对流强烈出现于阳光出现于阳光较强的白天较强的白天伴随有较强的热扩散，微伴随有较强的热扩散，微风风由于扩散速度快，由于扩散速度快，近污染源地区污染近污染源地区污染物落地浓度较高，物落地浓度较高，一般不会形成烟雾一般不会形成烟雾事件事件锥形锥形烟云离开排放口一定距

6、离后，烟云离开排放口一定距离后，云轴基本上保持水平，外形云轴基本上保持水平，外形似椭圆锥，烟云规则扩散能似椭圆锥，烟云规则扩散能力比波浪型弱。力比波浪型弱。0，=d，大气处，大气处于中性稳定状态于中性稳定状态出现于多云出现于多云或阴天的白或阴天的白天，强风的天，强风的夜晚或冬季夜晚或冬季夜间。夜间。高空风较大，扩散主要靠高空风较大，扩散主要靠热力和动力作用。热力和动力作用。扩散速度、落地浓扩散速度、落地浓度较前者低，污染度较前者低，污染物输送较远。物输送较远。平展形平展形烟云在垂直方向扩散速度小，烟云在垂直方向扩散速度小，厚度在纵向变化不大，在水厚度在纵向变化不大，在水平方向上有缓慢扩散。平方

7、向上有缓慢扩散。0，0，d，大气处于不，大气处于不稳定状态；稳定状态；排出口下方：排出口下方：0，d，大气处于稳，大气处于稳定状态定状态多出现于日多出现于日落后，因地落后，因地面有辐射逆面有辐射逆温，大气稳温，大气稳定，高空大定，高空大气不稳定。气不稳定。排出口上方有微风，伴有排出口上方有微风，伴有湍流；排出口下凡，几乎湍流；排出口下凡，几乎无风，无湍流。无风，无湍流。烟囱高度处于不稳烟囱高度处于不稳定层时，污染物不定层时，污染物不向下扩散，对地面向下扩散，对地面污染较小。污染较小。漫烟形漫烟形烟云上侧边缘清晰，呈平直烟云上侧边缘清晰，呈平直状，下部有较强的湍流扩散，状，下部有较强的湍流扩散，

8、烟云上方有逆温层。烟云上方有逆温层。排出口上方：排出口上方：0，0，d，大气不稳定，大气不稳定日出后地面日出后地面低层空气增低层空气增温，使逆温温，使逆温自下而上逐自下而上逐渐破坏但上渐破坏但上部仍保持逆部仍保持逆温。温。烟云下部有明显热扩散，烟云下部有明显热扩散，上部热扩散很弱，风在烟上部热扩散很弱，风在烟云之间流动。云之间流动。烟囱低于稳定层时，烟囱低于稳定层时，烟云就像被盖子盖烟云就像被盖子盖住似的，烟云只向住似的，烟云只向下扩散，地面污染下扩散，地面污染严重。严重。翻卷型烟型平展型烟型平展型烟型上升型烟型上升型烟型l4.5 4.5 大气的水平运动和湍流运动大气的水平运动和湍流运动l l

9、 大气的水平运动大气的水平运动(风风)对于大气污对于大气污染物的第一个作用就是染物的第一个作用就是输送作用；输送作用；l 第二个作用是对污染物浓度的第二个作用是对污染物浓度的冲冲淡稀释作用淡稀释作用。l l（1 1）大气湍流大气湍流：大气的上下左右无规则摆动运动大气的上下左右无规则摆动运动。l（2）成因）成因：l （A）由于垂直方向由于垂直方向温度温度分布的不均匀性引起的分布的不均匀性引起的热力湍流热力湍流，它的强度取决于大气稳定度。，它的强度取决于大气稳定度。l （B）由于垂直方向上由于垂直方向上风速风速分布的不均匀性和地分布的不均匀性和地面粗糙度引起的面粗糙度引起的机械湍流机械湍流，它的强

10、度取决于风速梯它的强度取决于风速梯度和地面粗糙度。度和地面粗糙度。l（3 3）作用）作用：湍流具有极强的扩散能力，风速越大，湍流具有极强的扩散能力，风速越大，湍流越强，污染物的扩散速度就越快，污染物的浓湍流越强，污染物的扩散速度就越快，污染物的浓度也越低。度也越低。l 影响大气污染的主要地理因素有：影响大气污染的主要地理因素有：l（1 1）地形和地物的影响地形和地物的影响l（2 2）局地环流局地环流（包括山谷风，海陆风和城市（包括山谷风，海陆风和城市热岛环流）的影响热岛环流）的影响。l 地形地物的影响地形地物的影响l（1）山脉）山脉l（2）高大建筑物：在建筑物背风面局部形成）高大建筑物：在建筑

11、物背风面局部形成涡流。涡流。l l 局地环流的影响局地环流的影响l 由于地形的差异，往往会造成地表热由于地形的差异，往往会造成地表热力性质的不均匀性，进而形成各种局地力性质的不均匀性，进而形成各种局地环流。环流。局地环流的形成对当地的大气污局地环流的形成对当地的大气污染的形成作用较为明显。染的形成作用较为明显。l 定义定义：由于城市温度经常比农村高：由于城市温度经常比农村高(特别是夜特别是夜间间)，气压比乡村低，所以可以形成一种从周围农村，气压比乡村低，所以可以形成一种从周围农村吹向城市市区的特殊的局地风，称为城市热岛环流或吹向城市市区的特殊的局地风，称为城市热岛环流或城市（郊）风。城市（郊）

12、风。l 城郊风在市区汇合产生上升气流。当城市周围有城郊风在市区汇合产生上升气流。当城市周围有较多产生大气污染的工厂时，就会使污染物在夜间向较多产生大气污染的工厂时，就会使污染物在夜间向市中心输送，造成严重污染，特别是夜间城市上空有市中心输送，造成严重污染，特别是夜间城市上空有逆温层存在。逆温层存在。l 城市热岛环流l。l 产生城乡温度差异的主要原因产生城乡温度差异的主要原因(1)(1)城市人口密集、工业集中，能耗水平高；城市人口密集、工业集中，能耗水平高；(2)(2)城市覆盖物城市覆盖物(如建筑、水泥路面等如建筑、水泥路面等)热容量热容量 大，大，白天吸收太阳辐射热，夜间放热缓慢，使低层白天吸

13、收太阳辐射热，夜间放热缓慢，使低层空气变暖空气变暖；(3)(3)城市上空笼罩一层烟雾和城市上空笼罩一层烟雾和CO2，吸收地面吸收地面长长波辐射。波辐射。l 有界大气扩散有界大气扩散：大气污染物排放源多位大气污染物排放源多位于近地面或接近地面的大气边界层，因此，于近地面或接近地面的大气边界层，因此，污染物在大气中的扩散多在边界层中进行，污染物在大气中的扩散多在边界层中进行，并受到地面的影响，我们称这种大气扩散为并受到地面的影响，我们称这种大气扩散为有界大气扩散有界大气扩散。l l5.1 一般高斯扩散模式一般高斯扩散模式l 高斯高斯(Gaussion)扩散模式是大气扩散模扩散模式是大气扩散模式中最

14、为著名和应用最广泛的大气扩散模式，式中最为著名和应用最广泛的大气扩散模式，其中，其中，点源高斯扩散模式点源高斯扩散模式又最为常用。又最为常用。l1、高斯扩散模式的坐标系、高斯扩散模式的坐标系l 原点为地面源排放点或高架源排放点在地面的原点为地面源排放点或高架源排放点在地面的投影点，投影点，x轴向为平均风向轴向为平均风向,y轴在水平面上垂直于轴在水平面上垂直于x轴，正向在轴，正向在x轴的左侧，轴的左侧，Z轴垂直于水平面轴垂直于水平面oxy，向向上方为正向，即为右手坐标系。上方为正向，即为右手坐标系。l2 2、高斯扩散一般模式成立的假设条件、高斯扩散一般模式成立的假设条件l 污染物浓度在污染物浓度

15、在y y轴和轴和z z轴轴上的分布符合上的分布符合正正 l 态分布态分布；l 在全部空间中风速是在全部空间中风速是均匀和稳定均匀和稳定的；的；l 源强是连续源强是连续均匀的均匀的（mg/s）；）；l 污染物在扩散过程中质量是守恒的，化污染物在扩散过程中质量是守恒的，化l 学性质是稳定的，不发生沉降现象；学性质是稳定的，不发生沉降现象；l 排放源周边地区较平坦开阔排放源周边地区较平坦开阔l3 3、高架连续点源高斯扩散模式及几种常见的形式、高架连续点源高斯扩散模式及几种常见的形式l 一般形式一般形式：l l l l Q 为污染源的源强（为污染源的源强（mg/s），），l H 为烟囱有效高度为烟囱有

16、效高度(m)，l U 为烟囱实际高度处的平均风速为烟囱实际高度处的平均风速(m/s)，ly y,z z为为y轴和轴和z轴上的扩散系数（即污染物浓度在轴上的扩散系数（即污染物浓度在y l 轴和轴和z轴上正态分布的标准偏差）轴上正态分布的标准偏差）l C(x,y,z,H)为污染源下风向任一点为污染源下风向任一点(x,y,z)处的污染处的污染l物浓度物浓度(mg/m3)。2)(exp2)()exp2exp(2);,(222222zzyzyHzHzyUQHzyxCl 几种特殊形式几种特殊形式l(1)(1)下风向地面任何一点的污染物浓度下风向地面任何一点的污染物浓度 (z=0)(z=0)22(exp);

17、0,(2222zyzyHyUQHyxC l(2)(2)下风向烟流中心线地面任何一点污染物下风向烟流中心线地面任何一点污染物浓度浓度(z=0,y=0)2exp();0,0,(22zzyHUQHxC(3)(3)地面轴线最大污染物落地浓度地面轴线最大污染物落地浓度 将上式代入到地面轴线浓度计算公式将上式代入到地面轴线浓度计算公式,可得出可得出 出现地面轴线最大落地浓度点时的出现地面轴线最大落地浓度点时的Z Z轴的扩散系数轴的扩散系数为为zx C max=H/2 yzyzUHQeUHQHxC22max234.02);0,0,(l(4)(4)地面连续源高斯扩散模式地面连续源高斯扩散模式l l 令令高架连

18、续点源高斯扩散模式的一般形高架连续点源高斯扩散模式的一般形式式中的中的H=0,便便得到地面连续源在其下风向得到地面连续源在其下风向任何一点任何一点(x,y,z)的污染物浓度值计算公式：的污染物浓度值计算公式：)2exp()2exp()0;,(2222zyzyzyUQzyxCl 由以上由以上地面连续源高斯扩散模式地面连续源高斯扩散模式，可得，可得出地面源的地面任何一点（出地面源的地面任何一点（x,y,0）和地面和地面轴线上任何一点（轴线上任何一点（x,0,0）的污染物浓度扩散的污染物浓度扩散模式模式：)2exp()0,0,(22yzyyUQyxC zyUQxC)0,0,0,(l5.2 TSP扩散

19、扩散沉降模式（高斯倾斜烟流扩沉降模式（高斯倾斜烟流扩散模式）散模式）l 在以上一般高斯模式中，认为颗粒物的粒径小在以上一般高斯模式中，认为颗粒物的粒径小于于10微米，因此，其沉降作用可以忽略。微米，因此，其沉降作用可以忽略。l 当颗粒物的当颗粒物的粒径大于粒径大于10微米微米时，颗粒物除了随时，颗粒物除了随平流场运动以外，还由于重力下沉作用，使得烟羽平流场运动以外，还由于重力下沉作用，使得烟羽的中轴线逐渐向地面倾斜，为了反映颗粒物的沉降的中轴线逐渐向地面倾斜，为了反映颗粒物的沉降作用，必须在以上一般高斯扩散模式基础上加以修作用，必须在以上一般高斯扩散模式基础上加以修改，即得到改，即得到高斯倾斜

20、烟流扩散模式高斯倾斜烟流扩散模式。l为可沉降颗粒物(10100um)在TSP中所占的比重，0 1m/s）的情况下，计算的情况下，计算公式为：公式为：l H=式中：式中：为排放烟气热量为排放烟气热量(J/s)l C1和和 C2为系数，是大气稳定度的函为系数，是大气稳定度的函 l 数，见下表。数，见下表。HQxHSuQcdVc)(21l C1和和 C2系数表系数表大气稳定度 C1 C2 稳定 1.040.145中性0.350.171不稳定3.470.33l C C布里格斯公式布里格斯公式l 适用于静风条件下（适用于静风条件下（ux1m/s），），霍兰德公式不霍兰德公式不适用，这时需采用布里格斯公式

21、适用，这时需采用布里格斯公式：l H=1.4l 式中：式中：T/ZT/Z为大气竖向温度梯度为大气竖向温度梯度(/m)。l 一般白天取一般白天取0.003/m，夜晚取夜晚取0.01/m.l QH为排放烟气热量为排放烟气热量(J/s)4/1HQ83)(ZTl 4 4、大气稳定度的划分、大气稳定度的划分l 大气稳定度是影响污染物在大气中扩散的一个大气稳定度是影响污染物在大气中扩散的一个十分重要的因素十分重要的因素。l 大气处于不稳定状态，气流上下运动强烈，大气处于不稳定状态，气流上下运动强烈，烟气扩散迅速，地面上空不易聚集污染物；大气处烟气扩散迅速，地面上空不易聚集污染物；大气处于稳定状态，一般出现

22、逆温层，烟气不易扩散，污于稳定状态，一般出现逆温层，烟气不易扩散，污染物积聚在地面上空，形成严重的大气污染。染物积聚在地面上空，形成严重的大气污染。l 在高斯扩散模式中，直接受到大气稳定度影响在高斯扩散模式中，直接受到大气稳定度影响的参数为的参数为扩散系数扩散系数y y,z z。l 目前用的较多的大气稳定度分类有目前用的较多的大气稳定度分类有帕斯奎尔帕斯奎尔法法(Pasquill)和和吕查得松吕查得松(Richardsm)法。法。l 帕斯奎尔法帕斯奎尔法(Pasquill)：l 帕斯奎尔根据地面风速、日照量、云量等帕斯奎尔根据地面风速、日照量、云量等参数，将大气的稳定度从参数，将大气的稳定度从

23、极不稳定到稳定划分极不稳定到稳定划分为为A、B、C、D、E、F六个稳定度级别六个稳定度级别。l A为极不稳定，为极不稳定，B为不稳定，为不稳定，C为弱不稳定，为弱不稳定，D为中性，为中性，E为弱稳定，为弱稳定，F为稳定。为稳定。A一一B表示表示按按A、B级的数据内插。级的数据内插。l 夜间前后各夜间前后各1小时作为中性，即小时作为中性，即D级稳定级稳定度。夜间定义为日落前度。夜间定义为日落前l小时至日出后小时至日出后l小时。小时。l 该方法根据一般的气象参数确定大气稳定该方法根据一般的气象参数确定大气稳定度等级，应用较方便。度等级，应用较方便。l l 帕斯奎尔稳定度级别划分表帕斯奎尔稳定度级别

24、划分表 地面地面风速风速m/sm/s白天太阳辐射白天太阳辐射阴天的阴天的白天或白天或夜间夜间有云的夜间有云的夜间强强中中弱弱薄云遮薄云遮天或低天或低云云5/105/10云量云量4/104/1022A AA-BA-BB BD D-2-32-3A-BA-BB BC CD DE EF F3-53-5B BB-CB-CC CD DD DE E5-65-6C CC-DC-DD DD DD DD D66C CD DD DD DD DD D1.A1.A极不稳定，极不稳定，BB不稳定，不稳定，CC弱不稳定，弱不稳定，DD中性，中性，EE弱稳定，弱稳定，FF稳定；稳定；2.A-B2.A-B按按A A、B B数据

25、内插（用比例法）；数据内插（用比例法）；3.3.日落前日落前1 1小时至日出后小时至日出后1 1小时为夜晚；小时为夜晚；4.4.不论何种天空状况，夜晚前后各不论何种天空状况，夜晚前后各1 1小时算做中性；小时算做中性；5.5.仲夏晴天中午为强日照，寒冬晴天中午为弱日照（中纬度）仲夏晴天中午为强日照，寒冬晴天中午为弱日照（中纬度）l 扩散参（系）数扩散参（系）数y y,z z是高斯扩散模式是高斯扩散模式中重要的参数。中重要的参数。扩散参（系）数扩散参（系）数y y,z z是由是由污染源到下风向计算点在污染源到下风向计算点在x轴上距离轴上距离x和大气和大气稳定度共同决定的稳定度共同决定的.l 目前

26、确定扩散系数目前确定扩散系数y y,z z最常用的方法最常用的方法包括包括:l(1)(1)帕斯奎尔模型法帕斯奎尔模型法l(2)(2)帕斯奎尔帕斯奎尔-吉福德曲线法（即吉福德曲线法（即P-G曲线法）曲线法）l(3)(3)我国国标中规定的方法我国国标中规定的方法l lA帕斯奎尔模型法帕斯奎尔模型法 l y=(a1 ln x+a2)xl z=0.465 exp(b1+b2ln x+b3 ln2x)l 式中式中 x:距污染源下风向的距离（距污染源下风向的距离（m）l a1,a2,b1,b2,b3 分别是大气稳定度的分别是大气稳定度的 l 函数，为常数函数，为常数.稳定度分类 A B C D E F a

27、1-0.023-0.015-0.012-0.006-0.006-0.003 a20.350.2480.1750.1080.0880.054 b10.88-0.958-1.186-1.35-3.88-3.80 b2-0.1520.820.850.7931.2551.419 b30.1470.0170.0050.002-0.042-0.055 B帕斯奎尔帕斯奎尔吉福德曲线法吉福德曲线法（P-G曲线法曲线法）P-GP-G曲线图曲线图l6.1 6.1 环境标准的定义环境标准的定义l 环境标准是有关控制污染、保护环境的环境标准是有关控制污染、保护环境的各种标准的总称。它是国家为了保护人民身各种标准的总称

28、。它是国家为了保护人民身体健康，促进生态的良性循环，根据环境政体健康，促进生态的良性循环，根据环境政策和法规，在综合分析自然环境特征、生物策和法规，在综合分析自然环境特征、生物学毒理实验，污染控制的经济能力和技术可学毒理实验，污染控制的经济能力和技术可行性的基础上，对环境中污染物的允许含量行性的基础上，对环境中污染物的允许含量及污染源排放污染物的数量和浓度所作出的及污染源排放污染物的数量和浓度所作出的规定。规定。l6.2 6.2 环境标准的发展概述环境标准的发展概述 环境标准的建立和发展在一定程度上反映了一个国环境标准的建立和发展在一定程度上反映了一个国家环境保护法律建设状况和社会经济发展水平

29、。家环境保护法律建设状况和社会经济发展水平。l 英国工业革命发展最早，环境污染对其影响也较英国工业革命发展最早，环境污染对其影响也较早，早在早，早在1863年，年，英国为了防止大气污染就英国为了防止大气污染就l制定了世界上第一个附有污染物排放量限制的制定了世界上第一个附有污染物排放量限制的碱业碱业法法。l 2020世纪中叶，随着震惊世界的环境污染事件接连世纪中叶，随着震惊世界的环境污染事件接连在工业发达国家发生，这些国家认识到了需要采用立在工业发达国家发生，这些国家认识到了需要采用立法的手段来防止环境污染，环境标准也就随着环境法法的手段来防止环境污染，环境标准也就随着环境法的建立而不断发展。环

30、境标准和环境法密切相关。的建立而不断发展。环境标准和环境法密切相关。l 我国随着第一次环境保护会议在我国随着第一次环境保护会议在1973年的年的召开，环境法的建立和环境标准的建立逐步得召开，环境法的建立和环境标准的建立逐步得到重视。到重视。1973年制定了我国第一个环境标准年制定了我国第一个环境标准工业三废排放试行标准工业三废排放试行标准。l 1979年，年，全国人大通过了全国人大通过了中华人民共和中华人民共和国环境保护法国环境保护法（试行）之后，我国环境保护（试行）之后，我国环境保护事业进入了一个新阶段事业进入了一个新阶段.l 上个世纪上个世纪8080年代，相继制定了年代，相继制定了大气、地

31、表大气、地表水、地下水、饮用水、噪声水、地下水、饮用水、噪声等一系列的环境保等一系列的环境保护法规和相应的环境标准。护法规和相应的环境标准。l 9090年代制定了固体废物防治法和相应的环年代制定了固体废物防治法和相应的环境标准境标准。l6.3 6.3 环境标准体系环境标准体系l 按照环境要素分：大气、水、噪声、土壤按照环境要素分：大气、水、噪声、土壤环境质量标准。环境质量标准。l 按照用途分：按照用途分：环境质量标准、污染物排放环境质量标准、污染物排放标准、污染物控制技术标准、污染警报标准等标准、污染物控制技术标准、污染警报标准等。l 我国环境标准分类我国环境标准分类 l(1)(1)环境质量标

32、准环境质量标准l(2)(2)污染物排放标准污染物排放标准l(3)(3)环境监测、分析和统计方法标准环境监测、分析和统计方法标准l(4)(4)环境监测样品标准环境监测样品标准l(5)(5)环境保护基础标准环境保护基础标准 l 环境质量标准环境质量标准：是各类环境标准的核心，是对：是各类环境标准的核心，是对各环境要素中主要污染物的最高允许浓度值各环境要素中主要污染物的最高允许浓度值作出的作出的限制性规定，是进行环境管理的依据。限制性规定，是进行环境管理的依据。l 污染物排放标准污染物排放标准：是以实现环境质量标准为目标，：是以实现环境质量标准为目标，对污染源排入环境中的污染物浓度对污染源排入环境中

33、的污染物浓度作出的限制，是作出的限制，是控制污染物排放量的依据，也是环境管理部门执法控制污染物排放量的依据，也是环境管理部门执法的依据。的依据。l l 我国环境质量标准一般分为我国环境质量标准一般分为3级，级，一级要求最高，一级要求最高，也最严格，达到一级的地区的环境质量最好。也最严格，达到一级的地区的环境质量最好。l 同样，一类环境质量地区的环境质量最好，如同样，一类环境质量地区的环境质量最好，如国家自然保护区、风景游览区等国家自然保护区、风景游览区等.l大气污染物综合排放标准大气污染物综合排放标准（GB16297-1996GB16297-1996）l 该该标准规定了标准规定了33种大气污染

34、物的排放限值种大气污染物的排放限值，同时规定了标，同时规定了标准执行中的各种要求。准执行中的各种要求。我国我国目前目前的国家大气污染物排放标准的国家大气污染物排放标准体系中体系中，按照综合性排放标准与行业性排放标准不按照综合性排放标准与行业性排放标准不交交叉执行叉执行的原则，适用于现有污染源大气污染物排放管理，以及建设的原则，适用于现有污染源大气污染物排放管理，以及建设项目的环境影响评价、设计、环境保护设施竣工验收及其投项目的环境影响评价、设计、环境保护设施竣工验收及其投产后的大气污染物排放管理产后的大气污染物排放管理。环境空气质量标准（环境空气质量标准（GB 30951996）浓度单位：浓度

35、单位：mg/m3污染物名称污染物名称取值時间取值時间一级标准一级标准 二级标准二级标准 三级标准三级标准总悬浮颗粒总悬浮颗粒物（物（TSP)年平均年平均日平均日平均0.080.120.200.300.300.50可吸入颗粒可吸入颗粒物（物（PM10)年平均年平均日平均日平均0.040.050.100.150.150.25一氧化碳一氧化碳（CO)日平均日平均1小時平均小時平均4.0010.004.0010.006.0020.00环境空气质量标准环境空气质量标准（GB 30951996）污染物名称污染物名称取值時间取值時间一级标准一级标准二级标准二级标准三级标准三级标准二氧化硫二氧化硫（SO2)年

36、平均年平均日平均日平均1小時平均小時平均0.020.050.150.060.150.500.100.250.70二氧化氮二氧化氮（NO2)年平均年平均日平均日平均1小時平均小時平均0.040.080.120.080.120.240.080.120.24臭氧（臭氧（O3)1小時平均小時平均0.160.200.20l6.46.4 环境质量标准制订的原则 (1)科学性科学性:以环境基准为主要依据以环境基准为主要依据.l (2)可行性可行性:经济和技术水平是决定各国环境质量标经济和技术水平是决定各国环境质量标l 准不同的原因。准不同的原因。l 环境基准环境基准:通过对环境中各种污染物浓度对人通过对环境

37、中各种污染物浓度对人体、生物的危害影响进行综合分析，必要时进行生体、生物的危害影响进行综合分析，必要时进行生物毒理学实验和流行病调查，来分析污染物剂量与物毒理学实验和流行病调查，来分析污染物剂量与环境效应、人群健康之间的相关性。通常将这些相环境效应、人群健康之间的相关性。通常将这些相关性研究的结果称为环境基准关性研究的结果称为环境基准。l 环境基准和环境标准的区别环境基准和环境标准的区别l环境基准环境基准：是科学实验和社会调查的研是科学实验和社会调查的研究结果，是环境污染物与特定对象之间究结果，是环境污染物与特定对象之间“剂量剂量反应反应”关系的科学总结，不考关系的科学总结，不考虑社会、经济和

38、技术等人为因素。虑社会、经济和技术等人为因素。l l环境标准环境标准：环境标准是以环境基准为依环境标准是以环境基准为依据，据，考虑社会、考虑社会、经济和技术等人为因经济和技术等人为因素，经过综合分析而制定的，并由政府素，经过综合分析而制定的，并由政府颁布的具有法律效力的法规。颁布的具有法律效力的法规。l大气中固体颗粒污染物与燃料燃烧关系密切。大气中固体颗粒污染物与燃料燃烧关系密切。改变燃料的构成改变燃料的构成采用控制设备将尘除掉采用控制设备将尘除掉 目前使用的主要除尘装置目前使用的主要除尘装置：干式干式机械除尘、过滤式除尘、湿式除尘机械除尘、过滤式除尘、湿式除尘、静电除尘。静电除尘。lA.沉降

39、室除尘沉降室除尘l 利用含尘气体中的颗粒受重力作用而自然沉降的利用含尘气体中的颗粒受重力作用而自然沉降的,颗粒受颗粒受力分离力分离的过程。的过程。仅仅利用重力、惯性力及离心力等沉降作用去除气体中粉尘利用重力、惯性力及离心力等沉降作用去除气体中粉尘粒子的装置。粒子的装置。1.1.干式机械除尘装置干式机械除尘装置lB.B.旋风除尘器旋风除尘器l 利用旋转的气流产生利用旋转的气流产生的离心力，的离心力，将颗粒污染物将颗粒污染物从从气体中分离出来的过程。气体中分离出来的过程。n 优点：结构简单、占地面积小、优点：结构简单、占地面积小、操作维修操作维修方便，方便，动力消耗不大，动力消耗不大，能用于高温、

40、高压及有腐能用于高温、高压及有腐蚀性气体蚀性气体n 缺点：对捕集小于缺点：对捕集小于5微米颗粒的微米颗粒的效率不高效率不高l2.2.过滤过滤式除尘（袋式除尘）式除尘（袋式除尘）利用利用棉、毛或人造纤维等棉、毛或人造纤维等加工的滤布捕集尘粒的过加工的滤布捕集尘粒的过程程。优点：除尘效率高，特别是对细粉除尘效率高，特别是对细粉 也有很高的捕集效率；也有很高的捕集效率；适应性强，它能处理不同类型适应性强，它能处理不同类型 的颗粒污染物；的颗粒污染物；结构简单，使用灵活，便于回收结构简单，使用灵活，便于回收 干料，不存在污泥处理。干料，不存在污泥处理。缺点：主要受滤布的耐温、耐腐等操作性主要受滤布的耐

41、温、耐腐等操作性能的限制；能的限制；不适于粘结性强及吸湿性强的尘粒不适于粘结性强及吸湿性强的尘粒l湿式除尘湿式除尘:利用洗涤液（一般为水）与含尘气体利用洗涤液（一般为水）与含尘气体充分接触充分接触，将尘粒洗涤下来而使气体净化的方法。，将尘粒洗涤下来而使气体净化的方法。4.静电静电除尘装置除尘装置静电除尘：利用静电力从气流中分离悬浮粒子。静电除尘：利用静电力从气流中分离悬浮粒子。l 与与重力除尘、旋风除尘的根本区别在于其分离重力除尘、旋风除尘的根本区别在于其分离的能量的能量通过静电力通过静电力直接作用于尘粒上，而不是作用直接作用于尘粒上，而不是作用在整个气流上，在整个气流上，因此分离因此分离尘粒

42、所消耗的能量很低尘粒所消耗的能量很低。n优点优点：对极微小的细小粒子也能有效地捕集，故除尘效率对极微小的细小粒子也能有效地捕集，故除尘效率很高很高，可，可大于大于99%99%。具有处理气量大，能连续操作具有处理气量大，能连续操作可用于高温、高压的场合可用于高温、高压的场合l 广泛广泛应用于冶金、化工、能源、材料、纺织等应用于冶金、化工、能源、材料、纺织等部门。部门。l缺点缺点：设备庞大，占地面积大，一次性投资费用高设备庞大，占地面积大，一次性投资费用高燃料脱硫燃料脱硫燃烧脱硫燃烧脱硫低浓度的吸附净化低浓度的吸附净化煤炭的洗选煤炭的洗选煤炭煤炭的转化：气化或液化的转化：气化或液化重油脱硫重油脱硫

43、干法干法湿法湿法亚硫酸钙或硫酸钙的石灰亚硫酸钙或硫酸钙的石灰/石灰石洗涤液石灰石洗涤液氨法氨法一般采用活性碳作吸附一般采用活性碳作吸附l l 例例 题题l1、有一个火力发电站，烟囱高度为、有一个火力发电站，烟囱高度为100m，烟囱的出烟囱的出口直径为口直径为5m，烟气的排出速度为：烟气的排出速度为：13.5m/s，烟气的烟气的温度为温度为114，周围大气的温度为，周围大气的温度为15，烟气出气口，烟气出气口平均风速为平均风速为4m/s，利用霍兰德公式求烟气的抬升高度利用霍兰德公式求烟气的抬升高度和有效源高。和有效源高。l l l 例例 题题l2、某一高架连续点源烟囱的有效源高为、某一高架连续点

44、源烟囱的有效源高为180m，排烟排烟量为量为4.1104m3/h，排烟中的排烟中的SO2浓度为浓度为1000cm3/m3，烟囱口处的平均风速为烟囱口处的平均风速为5m/s，在发生地面轴线最大浓在发生地面轴线最大浓度公式中的度公式中的y=z=7m，求该高架源在地面轴线上的求该高架源在地面轴线上的最大落地浓度是多少（最大落地浓度是多少（mg/m3）？）？l（1摩尔二氧化硫为摩尔二氧化硫为64克，克，22.4升气体为升气体为1摩尔摩尔)l l3、某火力发电站有一个高度为、某火力发电站有一个高度为60m的烟囱，的烟囱，排出的排出的SO2为为800kg/h，烟囱的出口直径为烟囱的出口直径为3m，地面地面10m处的平均风速为处的平均风速为4m/s，烟气烟气的出口速度为的出口速度为20m/s，烟气温度为烟气温度为130，空气温度为空气温度为10，求在大气稳定度为中性，求在大气稳定度为中性的情况下，地面轴线上可能出现的最大浓的情况下，地面轴线上可能出现的最大浓度及最大浓度点距发电站的距离。度及最大浓度点距发电站的距离。l