1、一、大气污染及其自净作用一、大气污染及其自净作用1 1、大气污染的定义、大气污染的定义 大气中一些物质的含量达到有大气中一些物质的含量达到有害的程度，以至破坏人和生态系统害的程度，以至破坏人和生态系统的正常生存和发展，对人体、生态的正常生存和发展，对人体、生态和材料造成危害的现象。和材料造成危害的现象。第1页/共25页第2页/共25页第3页/共25页第4页/共25页第5页/共25页第6页/共25页第7页/共25页2 2、大气污染源、大气污染源v造成空气污染的空气污染物的发生源造成空气污染的空气污染物的发生源称之为空气污染源。称之为空气污染源。v按形成大气污染来源可分为：按形成大气污染来源可分为
2、：A A、自然源；、自然源；B B、人工源、人工源 (1)(1)工业企业污染源工业企业污染源 (2)(2)交通运输污染源交通运输污染源 (3)(3)农业污染源农业污染源 (4)(4)生活污染源生活污染源第8页/共25页第9页/共25页第10页/共25页3 3、大气的自净作用、大气的自净作用（1 1）污染物在大气中的扩散、稀释）污染物在大气中的扩散、稀释（2 2）在重力作用下沉降和降水洗涤作用）在重力作用下沉降和降水洗涤作用（3 3）在大气中发生化学反应而分解成无）在大气中发生化学反应而分解成无害物质害物质（4 4）地面植被的吸收、吸附、光合作用）地面植被的吸收、吸附、光合作用第11页/共25页
3、二、影响大气污染的因素二、影响大气污染的因素l l 风和湍流风和湍流A A、风、风v空气的水平运动称为风。空气的水平运动称为风。v风对大气污染的影响包括风向和风速两个方面风对大气污染的影响包括风向和风速两个方面B B、湍流、湍流v流体的极端无规则运动称为湍流。湍流运动流体的极端无规则运动称为湍流。湍流运动的结果使流场各个部分得以充分的混合。的结果使流场各个部分得以充分的混合。第12页/共25页2 2、温度层结与大气稳定度、温度层结与大气稳定度v大气温度随高度的垂直变化称为温度层结大气温度随高度的垂直变化称为温度层结v随高度上升大气温度也上升的现象与对流层随高度上升大气温度也上升的现象与对流层中
4、气温垂直分布的正常情况相反，故称之为中气温垂直分布的正常情况相反，故称之为逆温。逆温。v气温的垂直分布反映了大气的稳定程度。气温的垂直分布反映了大气的稳定程度。（1 1）气温垂直递减率；（）气温垂直递减率；（2 2）干空气绝热垂）干空气绝热垂直递减率；（直递减率；（3 3）大气稳定度）大气稳定度v大气的稳定程度是影响污染物在大气中扩散大气的稳定程度是影响污染物在大气中扩散的极为重要的因素。的极为重要的因素。 第13页/共25页3 3、云、雾和降水、云、雾和降水v云：云：对太阳辐射有反射作用，它的存在会对太阳辐射有反射作用，它的存在会减少到达地面的太阳直接辐射，同时云层又减少到达地面的太阳直接辐
5、射，同时云层又加强大气逆辐射，减小地面的有效辐射；加强大气逆辐射，减小地面的有效辐射；v雾：雾：使空气污染物不易扩散，像一个盖子使空气污染物不易扩散，像一个盖子覆盖在大地上，使空气污染状况加剧。覆盖在大地上，使空气污染状况加剧。v降水：降水：能有效地吸收、淋洗空气中的各种能有效地吸收、淋洗空气中的各种污染物，对清除大气中的污染物质起着重要污染物，对清除大气中的污染物质起着重要的作用。的作用。第14页/共25页4.4.山谷风：山谷风：v白天，太阳辐射导致山坡增温，使与其接触的白天，太阳辐射导致山坡增温，使与其接触的空气团因受热较多而比它周围同高度的空气温度空气团因受热较多而比它周围同高度的空气温
6、度高，空气柱受热膨胀后浮升，谷内空气下沉补充，高，空气柱受热膨胀后浮升，谷内空气下沉补充，上空空气由山坡流向山谷，形成了低层空气从谷上空空气由山坡流向山谷，形成了低层空气从谷地流向山坡，上层由山坡流向山谷的空气环流。地流向山坡，上层由山坡流向山谷的空气环流。v夜间，山坡上的空气由于山坡辐射冷却而降温夜间，山坡上的空气由于山坡辐射冷却而降温较快，谷中同高度上的空气降温较慢，于是形成较快，谷中同高度上的空气降温较慢，于是形成了与白天相反的环流。这个环流也就被称为山风了与白天相反的环流。这个环流也就被称为山风环流。环流。第15页/共25页5.5.海陆风：海陆风：v因海洋和陆地受热不均匀而在海岸附近形
7、因海洋和陆地受热不均匀而在海岸附近形成的一种有日变化的风系。在大背景气流成的一种有日变化的风系。在大背景气流微弱时，白天风从海上吹向陆地，夜晚风微弱时，白天风从海上吹向陆地，夜晚风从陆地吹向海洋，前者称为海风，后者称从陆地吹向海洋，前者称为海风，后者称为陆风，两者合称为海陆风。为陆风，两者合称为海陆风。v对海岸附近的低空大气污染源，白天其污对海岸附近的低空大气污染源，白天其污染物被吹向陆上，而晚上被吹向海洋。如染物被吹向陆上，而晚上被吹向海洋。如此循环积累，使得沿海地区大气污染物的此循环积累，使得沿海地区大气污染物的不到扩散稀释，反而有加重的趋势。不到扩散稀释，反而有加重的趋势。第16页/共2
8、5页第17页/共25页6.6.热岛效应：热岛效应：v某个地区的气温显著高于周围地区，就像大某个地区的气温显著高于周围地区，就像大海中的孤岛那样，形成温度的海中的孤岛那样，形成温度的“孤岛孤岛”。v城市由于工业发达，工厂多、人口稠密、排城市由于工业发达，工厂多、人口稠密、排放热量大，建筑物集中、自然风流通遭到堵放热量大，建筑物集中、自然风流通遭到堵塞等原因，城市低层空气的温度往往比周围塞等原因，城市低层空气的温度往往比周围郊区高，更高于农村，形成一个郊区高，更高于农村，形成一个“热岛热岛”。v在这个在这个“热岛热岛”的形势下，城区空气上升，四周空的形势下，城区空气上升，四周空气流向城市补充，在上
9、空，气流从城区流向农村，气流向城市补充，在上空，气流从城区流向农村，在城外有下沉气流，形成热岛环流。在这种环流中，在城外有下沉气流，形成热岛环流。在这种环流中，城市周边的污染物有向城市中心汇聚的趋势，使得城市周边的污染物有向城市中心汇聚的趋势，使得城市近地层大气污染物浓度比乡村高得多。城市近地层大气污染物浓度比乡村高得多。第18页/共25页第19页/共25页v治理治理“热岛效应热岛效应” 减缓措施。减缓措施。1)1)建筑物使用隔热材料和浅色涂装，推行楼顶绿化，建筑物使用隔热材料和浅色涂装，推行楼顶绿化，以增强日光反射。以增强日光反射。2)2)对道路作保湿性铺装，让部分雨水储存在路面内，对道路作
10、保湿性铺装，让部分雨水储存在路面内，使路面保持一定湿度，从而降低路面温度。使路面保持一定湿度，从而降低路面温度。3)3)在城市规划中注意留出在城市规划中注意留出“风道风道”，即通过道路、，即通过道路、公园、建筑物的合理布局，让城市周围地区的冷空公园、建筑物的合理布局，让城市周围地区的冷空气能不受阻碍地进入市区，以减少城市与周围地区气能不受阻碍地进入市区，以减少城市与周围地区之间的温度差。之间的温度差。4)4)采取各种措施，尽可能减少向空间的人工排热。采取各种措施，尽可能减少向空间的人工排热。第20页/共25页三、三、大气污染物毒性分级大气污染物毒性分级1 1、分类、分类氧化性污染物：臭氧氧化性
11、污染物：臭氧, ,氯气氯气, ,氮氧化物和氮氧化物和PANPAN还原性污染物：二氧化硫还原性污染物：二氧化硫, ,硫化氢硫化氢, , 乙醛乙醛, , 等等; ;酸性污染物：氟化氢酸性污染物：氟化氢, ,四氟化硅四氟化硅, ,氯化氢氯化氢, ,氰化氰化氢氢, ,硫酸和硝酸烟雾等硫酸和硝酸烟雾等; ;碱性污染物：氨气碱性污染物：氨气, ,水泥粉尘等水泥粉尘等; ;有毒有机物：乙烯有毒有机物：乙烯, ,丙烯丙烯, ,丁烯丁烯, ,乙炔乙炔, ,甲醇等甲醇等; ;固体颗粒物：烟尘、粉尘、重金属及其氧化物固体颗粒物：烟尘、粉尘、重金属及其氧化物悬浮颗粒物。悬浮颗粒物。第21页/共25页2 2、毒性分级、
12、毒性分级: :v A A级级( (强毒性强毒性) ): :有有HFHF、SiFSiF4 4、O3O3、乙烯、过、乙烯、过氧乙酰硝酸酷及其同系物等。它们在大气中浓氧乙酰硝酸酷及其同系物等。它们在大气中浓度达到度达到n n1010-l-ln n10ug/m10ug/m3 3时，就能对植物产时，就能对植物产生直接毒害。生直接毒害。v B B级级( (中等毒性中等毒性) )：有有SOSO2 2、SOSO3 3、NONOX X、ClCl2 2、HClHCl硫酸烟雾和硝酸烟雾。它们对植物产生毒硫酸烟雾和硝酸烟雾。它们对植物产生毒害的浓度一般在害的浓度一般在n n1010-l-ln n1010mg/m3mg
13、/m3范围。范围。v C C级级( (毒性较弱毒性较弱) )：有甲醛、有甲醛、NHNH3 3、HCNHCN和和H H2 2S S等。它们对植物产生毒害的浓度一般需要达到等。它们对植物产生毒害的浓度一般需要达到n n10mg/m10mg/m3 3以上。以上。第22页/共25页3 3、剂量和阈值、剂量和阈值v大气污染物毒害主要受大气污染物毒害主要受污染物的浓度污染物的浓度和和相相互接触时间互接触时间这两个因素左右。这两个因素左右。v剂量剂量= =大气污染物浓度大气污染物浓度(cm3/m3)(cm3/m3)接触时间接触时间( (天或小时天或小时) )v污染物浓度和接触时间的联合作用，称为污染物浓度和
14、接触时间的联合作用，称为“剂量剂量”。v能引起植物伤害的最低剂量，称为能引起植物伤害的最低剂量，称为“临界临界剂量剂量”。v阈值阈值: :植物在长时间接触污染物时，使植物植物在长时间接触污染物时，使植物发生伤害的污染物最低浓度。发生伤害的污染物最低浓度。第23页/共25页四、大气污染物浓度表示法四、大气污染物浓度表示法1 1、体积、体积体积浓度体积浓度 以以cm3/m3cm3/m3来表示，即每立方米空气中所含污染物来表示，即每立方米空气中所含污染物的立方厘米数。的立方厘米数。2 2、质量、质量体积浓度体积浓度 以以mg/m3mg/m3表示。如果大气污染物含量很低，也可表示。如果大气污染物含量很
15、低，也可用用ug/m3ug/m3表示。表示。3 3、质量、质量面积时间浓度面积时间浓度 只适用个别污染物。例如用集尘缸采集大气中的只适用个别污染物。例如用集尘缸采集大气中的降尘时，其含量表示为吨降尘时，其含量表示为吨/km/km2 2月；利用碱性滤纸吸月；利用碱性滤纸吸收大气中的氟化物，其含量表示为收大气中的氟化物，其含量表示为ug/dmug/dm3 3日。日。第24页/共25页4 4、各表示法之间的换算、各表示法之间的换算v前两种表示方法的相互之间可以换算，换算前两种表示方法的相互之间可以换算，换算的关系式如下：的关系式如下： Ca=MCb/22.4Ca=MCb/22.4 Cb=22.4Ca/M Cb=22.4Ca/M v式中式中: Ca: Ca:污染物浓度以污染物浓度以mg/m3mg/m3表示；表示；vCb:Cb:污染物浓度以污染物浓度以cm3/m3cm3/m3表示；表示；vM:M:污染物的分子量。污染物的分子量。v第三种法与前两种方法在污染物的采样原理第三种法与前两种方法在污染物的采样原理和方法上截然不同。因此它们之间在理论上和方法上截然不同。因此它们之间在理论上是不能相互换算的。是不能相互换算的。第25页/共25页
