1、1大气污染控制工程大气污染控制工程陈陈 侠侠2教学内容v1大气与大气污染v2大气污染物及其来源v3大气污染的影响 v4大气污染综合防治 v5环境空气质量控制标准第第1章章 绪论绪论3第第1章章 绪论绪论1.教学要求明确大气污染控制工程的学习对象、内容和目的 了解大气的组成，掌握大气污染物的概念，以及主要大气污染物的来源、性质和影响 了解大气污染控制方面的法规和标准体系建立大气污染综合防治的概念2、教学重点大气污染的综合防治措施。3、教学难点大气污染的来源，大气污染的综合防治措施。41大气与大气污染大气与大气污染一、大气的组成1.大气与空气按照国际标准化组织（ISO）对大气和空气的定义：大气（a
2、tmosphere）：是指环绕地球的全部空气的总和（the entire mass of air which surrounds the Earth）。环境空气（ambient air）：是指人类、植物、动物和建筑物暴露于其中的室外空气（outdoor air to which people，plants，animals and structures are exposed）51大气与大气污染大气与大气污染v环境空气的重要性v一个成年人每天呼吸大约两万次，吸入的空气量大约1015m3（13.6kg），约食物重量的10倍（食物1.5kg、水2kg）。v环境空气是一种资源，而且是一种可更新的资源。
3、v环境空气的性质：环境空气是一种混合气体，平均分子量为28.966，标准状态下的密度为1.293kg/m3。61 大气与 大气污染大气污染1.大气的组成氮（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（0.014）杂质（自然过程、人类活动）大气7成云致雨的必要条件成云致雨的必要条件主要主要成分成分次要次要成分成分水水 汽汽固体杂质固体杂质生物体的基本成分生物体的基本成分维持生物活动的必要物质维持生物活动的必要物质植物光合作用的原料；对地面保温植物光合作用的原料；对地面保温吸收紫外线，使地球上的生吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外
4、线的伤害物免遭过量紫外线的伤害成云致雨的必要条件；对地面保温成云致雨的必要条件；对地面保温大气组成大气组成主主 要要 作作 用用干干洁洁空空气气O3N2O2CO2大气各成分的作用1 大气与大气与 大气污染大气污染81大气与大气污染二、大气污染二、大气污染1.按照国际标准化组织（按照国际标准化组织（ISO）作出的定）作出的定义：义：大气污染大气污染通常是指由于人类活动和自通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间并因此而足够的浓度，达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了危害了人体的舒适、健康和
5、福利或危害了环境的现象。环境的现象。910大气污染大气污染111大气与大气污染v2.大气污染的分类：v（1）根据大气污染影响范围v局部地区污染v地区性污染v广域性污染v全球（或国际性）性污染。12煤烟型煤烟型（或还原型）（或还原型）污染污染 主要污染源是燃煤。主要污染物是主要污染源是燃煤。主要污染物是SO2、NOx、CO和微粒物质，它们遇上低温、和微粒物质，它们遇上低温、高湿的阴天，且高湿的阴天，且 风速很小并伴有逆温存在风速很小并伴有逆温存在的情况时，一次污染物扩散受阻，易在低的情况时，一次污染物扩散受阻，易在低空聚积，生成还原型烟雾。空聚积，生成还原型烟雾。伦敦烟雾事件伦敦烟雾事件1大气与
6、大气污染（2）根据能源性质、大气污染物组成和反应分类：13141大气与大气污染大气与大气污染石油石油型型（或交通型或氧化型）（或交通型或氧化型）污染污染 污染源主要是机动车（汽油车和柴油车）污染源主要是机动车（汽油车和柴油车）和机动船。主要污染物是和机动船。主要污染物是CO、NOX和和HC。在相对湿度较低的夏季睛天，交通污染严在相对湿度较低的夏季睛天，交通污染严重的地区可能会出现典型的二次污染重的地区可能会出现典型的二次污染光化学烟雾。它对人体、动植物、材料均光化学烟雾。它对人体、动植物、材料均会产生破坏作用，并且严重影响大气能见会产生破坏作用，并且严重影响大气能见度。度。洛杉矶光化学烟雾事件
7、洛杉矶光化学烟雾事件1516171大气与大气污染大气与大气污染v混合型污染。包括以煤炭为主要污染源而排出的烟气、粉尘、二氧化硫及其它氧化物所形成的气溶胶；以石油为污染源而排出的烯烃和二氧化氮为主的污染物。此类污染，其反应更为复杂。如臭氧和烯烃反应生成的过氧化氢自由基等氧化物，可大大增加二氧化硫的氧化速率。v 特殊型污染。主要产生于工厂生产过程中排出和发生意外事故释放的废气，如氯气、氟化物、金属蒸气或酸雾等所引起的污染。181大气与大气污染v3.大气污染形成具备的条件：v（1）大气污染源v（2）大气作用v（3）复杂地形v（4）受害对象。19三三、全球大气环境问题全球大气环境问题全全 球球 变变
8、暖暖臭氧层破坏臭氧层破坏1大气与大气污染酸雨酸雨20全球变暖全球变暖温室效应温室效应加剧加剧太阳辐射透过大气层到达地球表面后，被岩石土壤等吸太阳辐射透过大气层到达地球表面后，被岩石土壤等吸收，地球表面温度上升，与此同时，地表物质向大气发收，地球表面温度上升，与此同时，地表物质向大气发射出红外长波射出红外长波（400800nm）为主的辐射。大气层中某些为主的辐射。大气层中某些气体对短波和可见光吸收很弱，而对长波辐射吸收强烈，气体对短波和可见光吸收很弱，而对长波辐射吸收强烈，因此地球表面从太阳辐射获得的热量相对多，而散失到因此地球表面从太阳辐射获得的热量相对多，而散失到大气层以外的热量相对少，地球
9、表面的温度得以维持，大气层以外的热量相对少，地球表面的温度得以维持，这就是大气的这就是大气的“温室效应温室效应”。1大气与大气污染2122v“温室气体温室气体”：v主要包括主要包括二氧化碳、臭氧、甲烷、氯氟烃、二氧化碳、臭氧、甲烷、氯氟烃、一氧化氮一氧化氮等。等。v当它们在大气中的浓度增加时，大气的温室当它们在大气中的浓度增加时，大气的温室效应就会加剧，引起地球表面和大气层下部效应就会加剧，引起地球表面和大气层下部的温度升高的温度升高。1大气与大气污染231大气与大气污染24大气与大气污染25261大气与大气污染27太阳光中的紫外线辐射，特别是太阳光中的紫外线辐射，特别是UV-B辐射对生物有辐
10、射对生物有较大的伤害。而阻挡较大的伤害。而阻挡UV-B辐射的就是臭氧。（紫外辐射的就是臭氧。（紫外线辐射按照其波长的不同，可划分为线辐射按照其波长的不同，可划分为UV-A（315-400nm）、）、UV-B（280-315nm）和）和UV-C（280nm）以下三个波段）以下三个波段）2.臭氧层破坏臭氧层破坏1大气与大气污染281大气与大气污染29大气与大气污染301大气与大气污染311大气与大气污染32臭氧层破坏的原因臭氧层破坏的原因罪魁祸首：罪魁祸首：含氯和含溴的简单卤代烷含氯和含溴的简单卤代烷33我国青藏高原上我国青藏高原上空也存在一个相空也存在一个相对周围地区浓度对周围地区浓度 较低的区
11、域。较低的区域。343.酸雨酸雨酸雨：酸雨：由于人类活动的影响，使降水中溶入其它酸性物质，从而使其pH值降到值降到5.6以下的降水以下的降水。酸雨的形成：酸雨的形成：是复杂的大气化学和大气物理现象，是由自然排放和人为活动等释放到大气中的人为活动等释放到大气中的SO2或或NOx通过通过氧化反应（气相或液相反应），生成硫酸或硝酸和亚硝酸，氧化反应（气相或液相反应），生成硫酸或硝酸和亚硝酸，附在凝结核上降落到地面上的。附在凝结核上降落到地面上的。影响与危害：影响与危害：（1）损害水生、陆生生物：如鱼类和森林）损害水生、陆生生物：如鱼类和森林（2）对人体健康影响：使有毒重金属溶入饮用水中，危）对人体健
12、康影响：使有毒重金属溶入饮用水中，危害饮用者害饮用者（3）腐蚀建筑材料、金属构件、油漆以及名胜古迹等）腐蚀建筑材料、金属构件、油漆以及名胜古迹等 35我国酸雨的化学特征36中国酸雨的分布变化PH5.6 PH7.0 N/A Taiwan Acid rain distribution in 80s PH7.0 PH7.0 PH5.6 PH5.0 PH4.5 PH300V重度污染健康人群明显强烈症状,提前出现某些疾病IV空气质量级别IIIIII 2000年4月27日发布来源：北京市环境保护局主页（http:/）89空气污染指数分级浓度限值jkjkjkjkjkjkkkIIII,1,1,)(计算公式：当
13、第k种污染物浓度为 时，其分指数为1,jkkjk注：各变量含义参看教材空气污染指数 污染物浓度（mg/mN3）API PM10 （日均值）SO2 （日均值）NO2 （日均值）CO （小时均值）O3 （小时均值）50 0.050 0.050 0.080 5 0.120 100 0.150 0.150 0.120 10 0.200 200 0.350 0.800 0.280 60 0.400 300 0.420 1.600 0.565 90 0.800 400 0.500 2.100 0.750 120 1.000 500 0.600 2.620 0.940 150 1.200 90例例：空气质量
14、日报空气质量日报以及以及空气污染指数空气污染指数(API）的计算的计算jkjkjkjkjkjkkkIIII,1,1,)(k=SO2=0.023 IK,J+1=50 Ik,j=0 k,j+1=0.050 k,j=0 Iso2=23=kNO2=0.100 I K,J+1=100 Ik,j=50 k,j+1=0.12 k,j=0.080 INO2=75 k=PM10=0.180 IK,J+1=200 Ik,j=100 k,j+1=0.350 k,j=0.150 IPM10=115APIMAX=（23,75,115）=115 首要污染物为首要污染物为:可吸入颗粒物可吸入颗粒物91习题P27%51.75
15、%100197.2801.28781.0%2N%08.23%100197.2800.32209.0%2O%29.1%100197.2894.3900934.0%Ar%05.0%100197.2801.4400033.0%2CO1.1 解：解：按1mol干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故nN2=0.781mol，nO2=0.209mol，nAr=0.00934mol，nCO2=0.00033mol。质量百分数为，；，。mol643.444.221013ppm052.0643.44641015.03ppm058.0643.44461012.03ppm20.3643.44281000.43
16、1.2 解：解：由我国环境空气质量标准二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下：SO2：0.15mg/m3，NO2：0.12mg/m3，CO：4.00mg/m3。按标准状态下1m3干空气计算，其摩尔数为。故三种污染物体积百分数分别为：SO2：，NO2：CO：。92v1.3 解解：v1)334/031.1104.221541050.1Nmg（g/m3N）1.4 解：解：每小时沉积量200（5001560106）0.12=10.83334/1070.6104.221050.1Nmmolc（mol/m3N）2）每天流经管道的CCl4质量为1.03110360024103kg=891kg2369.01
17、05.19102.22102422OppMHbOCOHb%15.192369.012369.0/1/222HbOCOHbHbOCOHbHbOCOHbCOHbCOCOHb饱和度 1.5 解：解：由大气污染控制工程P14（11），取M=21093v1.6 解：解：v含氧总量为 mL960100204800mL960100204800不同CO百分含量对应CO的量为：2%：mL59.19%2%98960mL26.72%7%939607%：1）最初CO水平为0%时 min0.17210102.426.7234t2）最初CO水平为2%时 min4.12510102.459.1926.7234t1.7 解：解：由大气污染控制工程P18（12），最大能见度为mKdLppv8.115812.02.24.114006.26.294本章总结本章总结一、大气成分、大气分层、大气边界层一、大气成分、大气分层、大气边界层 二、大气污染源、污染物、类型、危害二、大气污染源、污染物、类型、危害三、大气污染控制（四个对策）三、大气污染控制（四个对策）四、全球大气环境问题四、全球大气环境问题作业题：作业题：1.3.5.795谢谢!
