1、氮（78。084）氧（20。946）氩（0。934）二 氧 化 碳（0。0333）主 要 成 分次 要 成 分干 燥 清 洁 空 气水 蒸 气（0.01 4）杂 质（自 然 过 程、人 类 活 动）大 气 一、大气污染现象和大气污染物 1大气污染 由于自然或人为的原因，大气圈中的原有成分被改变，而且增加了某些有毒有害的物质，致使大气质量恶化，影响了原有的生态平衡，严重威胁着人体健康和正常的工农业生产，并对建筑物及各种设备设施造成损害，这种现象称为大气污染。主要的大气污染物主要的大气污染物按来源分为按来源分为一次污染物一次污染物 如如 NO、CO、CO2、H2S 二次污染物二次污染物按状态分为按
2、状态分为颗粒物颗粒物气态污染物气态污染物总悬浮颗粒物（总悬浮颗粒物（TSP)飘尘飘尘降尘降尘常见大气污染物:二氧化硫、氮氧化物、粉尘、雾、降尘、飘尘等气态污染物气态污染物类 别一 次 污 染 物二 次 污 染 物污 染 源含 硫 化合 物SO2,H2SSO3,H2SO4,M SO4燃 烧 含 硫 的 燃 料含 氮 化合 物N O,N H3N O2,M N O3高 温 时 N2 和 O2的化 合含 碳 化合 物C1 C2化 合 物醛 类、酮类、酸 类燃 料 燃 烧、精 炼 石油、使 用 试 剂碳 的 氧化 物C O,C O2无燃 烧卤 素 化合 物H F,H C l无冶 金 作 业光化学烟雾光化
3、学烟雾1.特征：特征：棕黄或淡蓝色烟雾；夏季晴天发生；氧化型烟雾；刺激性。人为污染源 工业污染源生活污染源交通污染源 主要的大气污染（1）可吸入颗粒物（PMl0）“总悬浮颗粒物”：空气中悬浮着无数固体颗粒的统称。可吸入颗粒物：指总悬浮颗粒物中去掉10微米以上的那些大颗粒，它是空气质量播报中一个重要参数。原因：人的的鼻毛、分泌物和黏膜可以将大多数大于10微米的粉尘过滤掉，只有小于10微米的颗粒物才会随气流进入气管和肺部。另:什么是空气污染指数（简称APl)概念：空气污染指数是目前世界上许多国家或地区评估空气环境质量状况的一种指标。它是将许多复杂的空气质量监测数据，经一定方法处理，变成公众易于理解
4、和掌握的形式。空气质量的好坏取决于各种污染物中危害最大的污染物的污染程度。空气质量级别根据国家环保局统一规定划分为五级。二、大气污染的危害1、可吸入颗粒物的危害：A、如果吸入颗粒物过多或颗粒物中含有毒有害成分时，就可能出现免疫功能障碍，危害健康。B、颗粒物中如果含有较多病菌和病毒时，则可能引发传染病；长期吸入过量颗粒物，积聚在肺部，可能使人患“尘肺病”；有些颗粒物沉积在肺部，还可能引起恶性病变。全球变暖臭氧层遭破坏酸雨危害酸雨 概念：人们一般把pH值小于56的降水称为酸雨。说明：酸雨不单指“雨”，也包括雪、雹、雾等各种酸性的降水形式。形成酸雨的大气污染物：主要有硫氧化物和氮氧化物等。对环境造成
5、的危害：（酸化、腐蚀）A水生生态：使河湖水酸化，影响鱼类生长繁殖，乃至大量死亡；B土壤生态：使土壤酸化，造成养分淋失，影响微生物的活性，使土壤肥力降低，导致农作物减产；C植物生长：腐蚀树叶，使光合作用受阻，影响森林生长，林木成片死亡；D建筑物：腐蚀石材、钢材，造成建筑物、铁轨、桥梁和文物古迹的损坏。A特点：以煤炭为主要能源。随经济发展，酸雨分布范围亦有扩大的趋势。B分布范围的变化：20世纪80年代 西南地区 90年代 扩大到长江以南、青藏高原以东目前 扩展到华北和东北地区 我国的酸雨：（以硫酸型酸雨为主）光化学烟雾形成的条件：（1）氮氧化物和碳氢化物在紫外线作用下产生的浅蓝色烟雾。（2）逆温和
6、不利于扩散的气象条件（3）地形：如河谷、盆地地形4.光化学烟雾的危害a.有害成份：臭氧、PAN、醛、酮等二次污染物b.伤害特征：人及动物眼睛和粘膜受到刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等表皮褪色，呈蜡质状，色素发生变化，叶片上出现红褐色斑点植物三、大气污染预防1.控制污染源改进能源消费结构，开发无污染和低污染能源 集中供暖供热，降低危害。对燃料进行预处理，改进燃烧技术。使用消烟除尘技术，减少污染物的排放。2.植树造林植树造林不仅能绿化环境，还能净化大气、吸附粉尘、吸收大气中的污染物等。5.机动车污染控制机动车污染控制 1).使用清洁燃料：使用清洁燃料：无铅汽油 汽油发动机
7、清洁剂 液化石油气（LPG）液化天然气（LNG）乙醇燃料 2).使用清洁汽车：使用清洁汽车：机内净化：电喷、电子点火 机外净化：后燃法、催化净化3).执行配套法规和标准执行配套法规和标准全国实施“欧洲一号”汽车尾气排放标准，北京：2003年1月1日起实施“欧洲二号”汽车尾气排放标准。北京：2008年起实施国四标准，（欧洲号）4).大力发展公交车，控制私家车大力发展公交车，控制私家车 成成 因因 危危 害害 防防 治治酸酸雨雨主要是燃烧煤、石油、主要是燃烧煤、石油、天然气等矿物燃料，不天然气等矿物燃料，不断向大气排放二氧化硫断向大气排放二氧化硫和氮氧化合物等酸性气和氮氧化合物等酸性气体所致体所致
8、使河湖、土壤酸化，危害水使河湖、土壤酸化，危害水生生物和农作物；破坏建筑生生物和农作物；破坏建筑物；腐蚀名胜古迹；危害人物；腐蚀名胜古迹；危害人体健康。体健康。减少人为地氮氧化减少人为地氮氧化物和硫氧化物的排物和硫氧化物的排放。放。光光化化学学烟烟雾雾排入大气的氮氧化合物排入大气的氮氧化合物和碳氢化合物等受太阳和碳氢化合物等受太阳紫外线作用产生的一种紫外线作用产生的一种具有刺激性的浅蓝色的具有刺激性的浅蓝色的烟雾烟雾使家畜患病，妨碍农作物及植使家畜患病，妨碍农作物及植物的生长物的生长；使橡胶制品老化，使橡胶制品老化，材料与建筑物受腐蚀而损坏材料与建筑物受腐蚀而损坏；使大气浑浊，降低大气可见度，
9、使大气浑浊，降低大气可见度，影响汽车、飞机安全运行影响汽车、飞机安全运行；危危害人体健康。害人体健康。对煤进行加工，改对煤进行加工，改进燃烧技术，同时进燃烧技术，同时改进生产工艺，对改进生产工艺，对污染物进行后处理污染物进行后处理及合理排放。及合理排放。臭臭氧氧层层遭遭破破坏坏工业生产和家庭广泛使工业生产和家庭广泛使用冰柜和电冰箱等制冷用冰柜和电冰箱等制冷装置，排放出大量消耗装置，排放出大量消耗抽样的氯氟烃（氟里昂）抽样的氯氟烃（氟里昂）等气体等气体臭氧层遭破坏，射到地面上臭氧层遭破坏，射到地面上的太阳紫外线会增多，将严的太阳紫外线会增多，将严重损害地面上动植物的基本重损害地面上动植物的基本结
10、构，并危害到海洋生物的结构，并危害到海洋生物的生存。此外，还会使地球的生存。此外，还会使地球的气候和生态环境发生变异，气候和生态环境发生变异，直接影响人体健康。直接影响人体健康。积极研制新型制冷积极研制新型制冷设备，禁止使用消设备，禁止使用消耗臭氧的物质。耗臭氧的物质。温温室室效效应应大量燃烧煤、石油、天大量燃烧煤、石油、天然气等矿物燃料，向大然气等矿物燃料，向大气中排放过量的气中排放过量的CO2；毁林。毁林。使全球气候变暖，导致海平使全球气候变暖，导致海平面上升；导致生态系统的调面上升；导致生态系统的调整；整；导致台风、暴雨等灾害导致台风、暴雨等灾害事件的增加；对人体健康的事件的增加；对人体
11、健康的威胁会增加。威胁会增加。想办法减少想办法减少CO2CO2等加强等加强国际合作，提高能源国际合作，提高能源利用技术和能源利用利用技术和能源利用效率，推广新能源，效率，推广新能源，减少温室气体的排放减少温室气体的排放量。另一方面要大力量。另一方面要大力植树造林。植树造林。大气污染控制1、污染源控制防治：主要来源：能源生产和消费改进能源消费结构，开发无污染和低污染能源集中供暖供热，降低危害。对燃料进行预处理，改进燃烧技术。使用消烟除尘技术，减少污染物的排放。煤烟型污染 1.一次污染物：一次污染物：煤烟、二氧化硫 矿物燃料：煤、石油、天然气 2.二次污染物：二次污染物：硫酸、硫酸盐 酸雨酸雨 1
12、.什么是酸雨？什么是酸雨？酸雨：酸雨：pH5.6CO2+H2O=H+HCO3-3.1610-4 pH 5.6 酸性降水：雨、雪、霰、雹、露、霜 酸沉降：湿沉降、干沉降3.主要的酸：主要的酸：H2SO4、HNO34.危害：危害：腐蚀建筑物和金属；危害森林和农作物；使湖泊、河流酸化；危害人体呼吸系统、眼睛、皮肤。5.来源：来源：SO2、NOx2.温室效应加剧温室效应加剧3.温室气体温室气体 CO2、CH4、O3、N2O、CFCl3、CF2Cl2大气中CO2浓度的增加的人为因素，主要有两个：化石燃料的燃烧：目前世界矿物能源的消耗大约占全部能源消耗的90%，排放到大气中的主要是燃烧化石燃料产生的，据估
13、算，化石燃烧所排放的CO2占排放总量的70%。森林的毁坏：人们将森林比作地球的肺，森林中植物繁多，生物量最高，绿色植物的光合作用，大量吸收了大气中的CO2，全球绿色植物每年能吸收285109 吨，其中森林可吸收118109吨，占总量的42%。热带雨林的破坏，使大气中CO2增加2%左右，所以森林在地球上的减少是导致全球气温升高的又一重要原因。开源节流：研究开发洁净无污染的能源，如太阳能、地热、风力、水力、潮汐及氢燃料等，这些新能源的使用，一方面避免CO2等气体的产生，防止空气污染，另一方面又能充分利用资源。各国政府应鼓励发展低耗能、低污染产业，积极改善或淘汰高耗能、高污染产业，加强产业升级，引进
14、相关技术，削减CO2排放量。表 1 空 气 污 染 指 数 分 级 浓 度 限 值空 气 污 染 指 数污 染 物 浓 度 （毫 克 /立 方 米 ）APITSPSO2NOx5001.0002.6200.9404000.8752.1000.7503000.6251.6000.5652000.5000.2500.1501000.3000.1500.100500.120*0.050*0.050*当 浓 度 低 于 此 水 平 时，不 计 算 该 项 污 染 物 的 分 指 数2.空气污染指数空气污染指数API表 2 空 气 污 染 指 数 及 相 应 的 空 气 质 量 级 别空 气 污 染指 数
15、 API空 气 质 量级 别空 气 质 量描 述对 健 康 的 影 响对 应 空 气 质 量的 适 用 范 围0 50优可 正 常 活 动自 然 保 护 区、风 景 名 胜 区 和其 他 需 要 特 殊 保 护 的 地 区51 100良可 正 常 活 动为 城 镇 规 划 中 确 定 的 居 住区、商 业 交 通 居 民 混 合 区、文 化 区、一 般 工 业 区 和 农 村101 200轻 度 污 染长 期 接 触，易 感 人 群 症 状 有 轻 度 加剧，健 康 人 群 出 现 刺 激 症 状特 定 工 业 区201 300中 度 污 染一 定 时 间 接 触 后，心 脏 病 和 肺 病
16、患者 症 状 显 著 加 剧，运 动 耐 受 力 降低，健 康 人 群 中 普 遍 出 现 症 状 300重 度 污 染健 康 人 出 现 明 显 强 烈 症 状，降 低 运动 耐 受 力，提 前 出 现 某 些 疾 病3.首要污染物与空气质量级别：首要污染物与空气质量级别：污染指数API 空气质量级别 空气质量描述 0-50 优优 51-100 良良 101150 -1 轻微污染轻微污染 151200 -2 轻度污染轻度污染 201250 -1 中度污染中度污染 251299 -2 中度重污染中度重污染 300 V 重度污染重度污染臭氧 吸收300平流层顶（+）（-）平流层对流层对流层顶散逸
17、层（+）（-）（+）热成层电离层中间层中间层顶200250绝对温度（K）50030007080506020409030040020010001030高 度（km）高 度（k m）（5）大气污染物对臭氧层的破坏 （mg/m3）（mg/m3）4.46 3.8 4000多 3.25 1.6 1000多 2.40 1.8 400 2.8 4.1 750 肺功能肺功能下降下降0.1%0.1%。(部分)自 然 排 放 人 类 活 动 排 放 大气中 背景浓度 污染物 名 称 排放源 排放量 t/a 排放源 排放量 t/a SO2 火山活动 未估计 煤 和 油 的燃烧 146*106 0.2ppb H2S
18、火山活动、沼泽中的生物作用 100*106 化 学 过 程污水处理 3*106 0.2ppb CO 森林火灾、海洋、萜烯反应 3*106 机 动 车 和其 他 燃 烧过程排气 304*106 0.1ppm NO-NO2 土壤中的细菌作用 NO:430*106 NO2:658*106 燃烧过程 53*106 NO:0.24ppb NO2:0.54ppb 1 1、光化学反应和光化学烟雾、光化学反应和光化学烟雾 在太阳紫外线作用下，大气中的某些在太阳紫外线作用下，大气中的某些污染物发生反应，生成新的污染物，这种污染物发生反应，生成新的污染物，这种反应叫光化学反应。由此产生的烟雾称为反应叫光化学反应。
19、由此产生的烟雾称为光化学烟雾。光化学烟雾。（2）碳氢化合物与O、O3、OH、NO 等自由基作用生成醛、酮、酸以及RORO2 2、HOHO2 2、RCORCO 等自由基。（3 3）过氧自由基引起NONO向NONO2 2转化，并导致O O3 3和过氧乙酰硝酸酯（PANPAN）等生成。（1 1）对人体健康的影响对人体健康的影响 吸收剂处理后可获得副产品，主要回收方法有a.中和法：b.直接利用 将含有的吸收液直接供造纸厂代替烧碱蒸煮纸浆。C.回收Na2SO3 吸收液经浓缩、结晶、脱水后 回收Na2SO3晶体。d.回收石膏法 在含NaHSO3的吸收液中加入石灰，使其生成CaSO3，再经氧化后生成石膏。2
20、NaHSO3+Ca(OH)2=CaSO31/2H2O+Na2SO3+3/2H2OCaSO31/2H2O+1/2O2+3/2H2O=CaSO42H2Oe.回收硫法 将吸收液中的加热生成高浓度的，再用于生产硫酸或硫 2NaHSO3=Na2SO3+SO2+H2O SO2+2H2S=3S+2H2O 选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术(SCR工艺流程)（1）非选择性催化还原法 24NO+4NH3+O2=4N2+6H2O D.一氧化碳催化还原法 该法以铜铝钒土作催化剂，在5380C反应，可同时除去SO2 2NaOH+NO+NO2=NaNO2+H2O 2NaOH+NO2=NaNO3+NaNO2+H2O N
21、a 2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2 Na2CO3+NO2=NaNO3+NaNO2+CO2 （四）光化学烟雾的防治对策 集中供暖清洁煤技术风力发电地热电站消烟除尘太阳能电站 综合防护措施的实际应用 植树造林植树造林不仅能绿化环境，还能净化大气、吸附粉尘、吸收大气中的污染物等。能吸收二氧化硫的植物：柳月美人喝菊丁嚼杏槐（柳杉、月季、美人蕉、菊花、丁香、银杏、洋槐）桑树臭椿大叶黄杨榆树银华华山松刺槐垂柳绿色植物光合作用，减少二氧化碳成分，增加氧气利用植物的各自功能，清除大气中有毒成分综合防护措施的实施 1.合理安排工业布局和城镇功能分区。应结合城镇规划，全面考虑工业的合理布局。工业区一
22、般应配置在城市的边缘或郊区，位置应当在当地最大频率风向的下风侧，使得废气吹响居住区的次数最少。居住区不得修建有害工业企业。2.加强绿化。3.加强对居住区内局部污染源的管理。4.控制燃煤污染 采用原煤脱硫技术。优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等。改进燃煤技术，减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。开发新能源,如太阳能,风能,核能,可燃冰等 5.加强工艺措施。6.区域集中供暖供热设立大的电热厂和供热站，实行区域集中供暖供热 7.交通运输工具废气的治理。减少汽车废气排放。主要是改时发动机的燃烧设计和提高油的燃烧质量，加强交通管理。8.烟囱除尘。光化学烟雾的防治措施控制污染源，改善汽车
23、发动机的工作状态，改进燃料供给和在排气系统安装催化反应器等。研发新型汽车：如太阳能汽车、优先发展公交;酸雨防治的措施 制定防治酸雨的法令；制定严格的排放标准；使用低硫燃料；限制烟囱高度；控制与净化汽车排气；安装排烟脱硫脱氮装置；加强监测和研究。控制污染源是防治大气污染危害的根本措施 (1).工业合理布局，以方便于污染物的扩散和工厂之间互相利用废气，减少废气排放量。(2).实行区域集中供热，以高效率的锅炉代替分散的低矮烟囱群，以高效率的锅炉代替分散的低矮烟囱排放方式(3).改变燃料构成。如城市工业和民用煤气、液化石油气的发展，低硫燃料和新能源（太阳能、风能、地热等）的采用。要推行采煤，以除去煤中
24、大部分硫（主要是硫铁矿硫）。(4).减少汽车废气排放(5).工业装置排放的有毒气体，要从工艺改革和回收利用方面予以控制(6).烟囱除尘 从资料可知，“大气中某些气溶胶粒子达到一定浓度时，可形成混浊天气现象”，气溶胶粒子主要来源于工厂和交通工具排放的烟尘，而逆温层不利于污染物的扩散，增强污染的程度。阴雨天气能减少空气中的气溶胶颗粒气溶胶状污染物气体状污染物天然污染源人为污染源工业污染源生活污染源交通污染源大气污染大气污染物大气污染源排放 超过大气的正常含量主要污染酸雨光化学烟雾温室效应防治控制污染源植树造林一、大气污染现象和大气污染物 1大气污染 由于自然或人为的原因，大气圈中的原有成分被改变，而且增加了某些有毒有害的物质，致使大气质量恶化，影响了原有的生态平衡，严重威胁着人体健康和正常的工农业生产，并对建筑物及各种设备设施造成损害，这种现象称为大气污染。选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术(SCR工艺流程)（1）非选择性催化还原法
