1、大气污染控制及设备运行第一章第1讲1.1 大气基本常识 大气是人类和其他生命体赖以生存的物质基础，是自然环境的重要组成部分。人类一刻也离不开大气，没有大气就没有地球上的生命，就没有生机勃勃的世界。“大气”和“空气”从本质上来讲是一组同义词，所指的内容都是一样的。在环境保护中:(1)对特定场所或区域，供人和动植物生存的气体称为“空气”。(2)以大区域或全球性的气流为研究对象时，采用“大气”一词。1.1.1 大气的组成 自然状态下的大气是由干洁的空气、水蒸气和各种悬浮固体杂质组成。可分为：恒定组分：O2、N2、氩、惰性气体。它们的比例在地球表面上 任何地方几乎是可以看作不变的。可变组分：CO2、水
2、蒸汽、O3。它们在大气中的含量是随地区、季节、气象、人类的活动的影响而发生变化。第一环境问题引起的：由自然界的火山爆发、森林 不定组分:火灾、海啸、地震等暂时性灾难所引起的。第二环境问题引起的：SOX、NOX、CFCS、CHX1.1.2大气圈的构成一、结构一、结构 对流层对流层 平流层平流层 中间层中间层 暖暖 层层 外外 层层 二、特点1.对流层（1）天气现象复杂多变。（2）气温随高度增加而递减，每上升100米降低0.65。（3）空气对流运动显著。（4）温度、湿度水平方向分布不均匀。2.平流层（1）空气比较干燥，几乎没有水汽。（2）下层气温基本不随高度变化，是一等温层，上层气温随高度 升高而
3、迅速上升。（3）空气几乎没有对流运动，大气透明性好，很难出现云雨雪等 天气现象。思考与讨论：飞行员跳伞时候的适宜高度是多少？3.中间层 气温随高度增加而迅速降低，对流运动强烈，垂直混合明显。4.暖层 这一层空气稀薄，气体分子处于高度电离状态，故又称它为电离层。气体温度随高度增加而迅速上升。5.外层 是大气圈的最外层，空气极为稀薄，密度几乎与太空密度相同，空气粒子运动速度极高，可以摆脱地球引力逸散到太空中去，是大气圈逐步过渡到星际空间的大气层。思考：人类对极光现象的认识过程1.2 大气污染1.2.1 大气污染的概念与来源一、大气污染的定义 所谓大气污染，通常是指由于人类活动和自然过程引起某些物质
4、进入大气中，呈现出足够的浓度达到了足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利，或危害了环境的现象。人类活动：人为因素，生产活动和生活活动，如做饭、取暖、燃 料燃烧、工业生产、交通运输、核试验等 自然过程：自然因素，包括火山爆发、山林火灾、海啸、土壤和 岩石风化以及大气圈的空气运动等自然现象。二、大气污染的类型煤烟型污染煤烟型污染石油型污染石油型污染混合型污染混合型污染放射性污染放射性污染物理化学污染物理化学污染三、大气污染的来源 大气污染源 人为污染源 （主要研究对象）天然污染源1.燃料燃烧 煤、石油、天然气等燃料的燃烧是向大气输送污染物的重要发生源。火力发电厂、钢铁厂、化工厂等工矿企业和
5、各种工业窑炉的燃料燃烧，以及各种民用炉灶、取暖锅炉的燃料燃烧均向大气环境排放大量污染物。2.工业生产过程 石油化工厂、有色金属冶制厂、钢铁厂、焦化厂、水泥厂等各种类型的工业企业，引入：甘肃徽县百名儿童铅中毒事件3.交通运输 汽车、飞机、火车和轮船等现代化交通工具排放的尾气污染物，主要有碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物、含铅化合物、苯并（）芘等，有的还可以发生光化学反应，生成光化学烟雾。碳氢化合物碳氢化合物20%碳氢化合物碳氢化合物 20%一氧化碳一氧化碳碳氢化合物碳氢化合物氮氧化物氮氧化物4.农业活动此外,人为污染源还有以下分类方法:地面源地面源高架源高架源按形式按形式固定源固定源流动源流动源1
6、.2.2 大气污染物一、大气污染物的概念与分类 大气污染物是指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人类健康或环境产生有害影响的物质。大气污染物的种类繁多，目前常采取以下两种分类方法。（一）根据污染物的存在状态，可将其分为：1.颗粒污染物 2.气态污染物 悬浮在大气中粒径悬浮在大气中粒径 小于小于100m100m的各种颗的各种颗 粒物的总称。粒物的总称。粒径小于粒径小于10m的颗粒的颗粒状物质，能够在大气状物质，能够在大气中长期飘浮。中长期飘浮。主要大气污染物主要大气污染物气态污染物气态污染物物质名称物质名称化学式化学式或符号或符号发生源及相关行业发生源及相关行业含硫化合物含硫化合物二氧化硫二氧
7、化硫SO2煤、油及其他含硫物质的燃烧，煤、油及其他含硫物质的燃烧，硫酸、冶金、造纸等行业硫酸、冶金、造纸等行业三氧化硫三氧化硫SO3煤、油及其他含硫物质的燃烧，煤、油及其他含硫物质的燃烧，或或SO2转化，硫酸、有机化工行转化，硫酸、有机化工行业业硫化物硫化物H2S火山喷发、沼泽、污水、化工、火山喷发、沼泽、污水、化工、石油炼制，煤气工程，纸浆生产石油炼制，煤气工程，纸浆生产行业行业硫酸硫酸H2SO4硫酸生产，肥料工业，无机化工硫酸生产，肥料工业，无机化工含氮化合物含氮化合物一氧化氮一氧化氮NO土壤中细菌作用及燃料高温燃烧，土壤中细菌作用及燃料高温燃烧，硝酸工业，燃料工业硝酸工业，燃料工业二氧化
8、氮二氧化氮NO2土壤中细菌作用及燃料高温燃烧，土壤中细菌作用及燃料高温燃烧，硝酸工业，纸浆生产，甘油硝化硝酸工业，纸浆生产，甘油硝化一氧化二氮一氧化二氮N2O土壤中细菌的作用，燃料燃烧和土壤中细菌的作用，燃料燃烧和化肥的施用化肥的施用碳氧化物碳氧化物一氧化碳一氧化碳CO燃料不完全燃烧、森林火灾、生燃料不完全燃烧、森林火灾、生物腐烂物腐烂二氧化碳二氧化碳CO2燃料完全燃烧、动植物呼吸、火燃料完全燃烧、动植物呼吸、火山喷发、海洋脱气山喷发、海洋脱气碳氢化物碳氢化物甲烷甲烷CH4厌氧细菌发酵，发生在沼泽、泥厌氧细菌发酵，发生在沼泽、泥塘、湿冻土地带塘、湿冻土地带非甲烷碳氢化合物非甲烷碳氢化合物NMH
9、C 自然界植物排放的非甲烷碳氢化自然界植物排放的非甲烷碳氢化合物（烷、烯烃及醛、醇类），合物（烷、烯烃及醛、醇类），汽油汽油 燃烧、焚烧炉的排放，有燃烧、焚烧炉的排放，有机物溶剂的使用机物溶剂的使用，石油工业，石油工业，交通运输业交通运输业卤素化合卤素化合物物氯化物氯化物HCl盐酸工业，烧碱工业，塑料处理，盐酸工业，烧碱工业，塑料处理，金属表面清洗金属表面清洗氯化氢氯化氢HF化肥生产，电解铝，化工厂，玻化肥生产，电解铝，化工厂，玻璃工业璃工业（二）根据污染物的形成过程，可将其分为：1.一次污染物（进入大气之后其物理性质和化学性质尚未发生改变）如二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物、碳氢化合物等。2.二次污染物（经过化学或光化学反应而生成的新污染物质）。如光化学烟雾和硫酸烟雾，都是典型的二次污染物。二、主要大气污染物及其危害1.颗粒物 PM15 PM10 PM5 PM2.5 2.硫氧化物3.氮氧化物4.碳氧化物5.碳氢化合物6.光化学烟雾7.硫酸烟雾 作业：请对比主要大气污染物的种类，其各自的产生机理、危害、以及治理方法。
