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南京航空航天大学能源与动力学院1热动力装置的排气污染与噪声南京航空航天大学能源与动力学院2前言污染（Pollution）•由于人类活动而产生对周围环境的破坏–人类对环境的依赖–人类发展对环境的破坏•人类污染历史–煤的使用（12～13世纪欧洲）–18世纪工业革命–19世纪金属冶炼业–油的使用（1859年，美国宾州第一口商业油井）–20世纪以后，电力的使用，小污染源减少，产生大污染源南京航空航天大学能源与动力学院3前言污染（Pollution）•著名污染事件•人类活动破坏了自然净化能力，导致区域性污染，进而产生全球性污染–酸雨–CO2–臭氧空洞•方式–空气污染–水土污染–噪声污染南京航空航天大学能源与动力学院4前言污染（Pollution）•空气污染－内燃机，交通工具–汽车排放标准–2004年7月全面执行欧II标准(上海2003–2008年全面执行欧III标准–汽油机，柴油机南京航空航天大学能源与动力学院5前言污染（Pollution）•空气污染－化工–石油化工•炼油厂•塑料厂•烯烃–冶炼•金属冶炼•炼焦厂–污染源•燃烧过程【CO，SO2，粉尘】•化工过程【HC，卤素，气体泄漏】南京航空航天大学能源与动力学院6前言污染（Pollution）•空气污染－电站热力设备–燃烧过程•CO•CO2•Nox•粉尘–热量排放南京航空航天大学能源与动力学院7前言污染（Pollution）•空气污染－生活–家用燃烧过程•家用炉灶•锅炉，取暖，餐饮南京航空航天大学能源与动力学院8前言污染（Pollution）•落叶剂－橙剂–越战，胡志明小道南京航空航天大学能源与动力学院9前言污染（Pollution）•空气污染－自然–火山–森林大火，沼气南京航空航天大学能源与动力学院10第1章空气污染(AirPollution)第一节空气污染物的组成及其危害南京航空航天大学能源与动力学院11第1章空气污染(AirPollution)•清洁空气不受人类活动以及其他不良影响的具有相对稳定组成的空气以体积百分比计:氮N278.09%氧O220.94%氩Ar0.93%二氧化碳CO20.032%共计99.99%南京航空航天大学能源与动力学院12第1章空气污染(AirPollution)•大气污染空气中含有的物质浓度达到足以危害人体健康、舒适、安全、或影响对於各种资源的使用（享用）。广义的空气污染物系指任何对人体健康、农作物、建筑物、古迹有危害的物质。南京航空航天大学能源与动力学院13第1章空气污染(AirPollution)•浓度表示1)体积浓度:气体污染物占体积的百万分之一(ppm)2)质量浓度:单位体积内污染物的质量,μg/m33)换算关系:(25℃,1atm下)南京航空航天大学能源与动力学院14第1章空气污染(AirPollution)•清洁空气与污染空气南京航空航天大学能源与动力学院15第1章空气污染(AirPollution)•含氧量在污染物测定时，一般还规定含氧量的条件。例如：对于不同基准含氧量的NOx值换算公式如下：南京航空航天大学能源与动力学院16第1章空气污染(AirPollution)•比较标准5％O2Nox250ppm6％O2Nox220.41ppm南京航空航天大学能源与动力学院17第1章空气污染(AirPollution)•空气污染物分类(按形成过程）1）原始污染物（一次污染物）（primarypollutants）直接排放到大气中：气体：CO，Nox，SO2，碳氢化合物(hydrocarbons)VOC(VolatileOrganicCompounds)微粒：金属熏烟、香烟微粒南京航空航天大学能源与动力学院18第1章空气污染(AirPollution)•空气污染物分类(按形成过程）2）次生污染物（二次污染物）（secondarypollutants）由原始污染物经某些化学反应而生成：光化学烟雾(photochemicalsmog)NOx及hydrocarbons在阳光中发生光化学反应产生的化合物（如近地层臭氧、PAN、醛类等）其他化学反应硝酸烟雾、硫酸烟雾等南京航空航天大学能源与动力学院19第1章空气污染(AirPollution)•空气污染物分类(按存在状态）1）颗粒状污染物（ParticulateMatter）除了纯水以外的在正常状态下以液态或固态存在于大气中的物质：尘：固态颗粒，1－200μm烟：蒸气凝结成的小颗粒，0.01-1μm轻雾和雾：水蒸气凝结成的液滴烟雾：固液气溶胶-硝酸烟雾、硫酸烟雾南京航空航天大学能源与动力学院20第1章空气污染(AirPollution)•空气污染物分类(按存在状态）气溶胶（Aerosols）固态：烟灰、尘埃、花粉、石棉粉末、砷、铅铜铁等金属粉末液态：硫酸、硝酸、油滴、杀虫剂、PCBs（多氯联苯）南京航空航天大学能源与动力学院21第1章空气污染(AirPollution)•空气污染物分类(按存在状态）2）气态污染物在正常状态下以气态存在于大气中的物质：含硫化合物：Sox,H2S含氮化合物：Nox,NH3含碳化合物：CO,CO2,CnHm卤素化合物：HF,HCl南京航空航天大学能源与动力学院22第1章空气污染(AirPollution)南京航空航天大学能源与动力学院23第1章空气污染(AirPollution)•空气污染的影响1）严重影响人类和动物的健康，危害植物的生长2）弄脏并毁坏原材料3）改变气候，降低能见度和减少太阳辐射4）损害生产过程，造成安全事故以及常常有害于生命财产南京航空航天大学能源与动力学院24第1章空气污染(AirPollution)•危害人类和动物的健康CO一氧化碳：无色，无臭，剧毒不完全燃烧产生易与红血球结合，造成主要器官及组织缺氧，影响知觉、思考、反射动作、晕眩、昏睡，严重者因心脏衰竭或窒息而死亡。南京航空航天大学能源与动力学院25第1章空气污染(AirPollution)•危害人类和动物的健康SO2二氧化硫：无色，有臭味化石燃料燃烧产生对眼睛和呼吸道黏膜产生刺激，呼吸短促、气喘、支气管炎。SO2污染事件南京航空航天大学能源与动力学院26第1章空气污染(AirPollution)•危害人类和动物的健康NOx氮氧化物（主要为NONO2）NO无色，无臭味NO2红褐色，有臭味引擎燃烧、细菌分解产生对眼睛和肺产生刺激，气管炎、肺炎、减低抵抗力使呼吸道易受感染，致癌南京航空航天大学能源与动力学院27第1章空气污染(AirPollution)•危害人类和动物的健康O3近地层臭氧（O3）无色，有刺鼻味光化学产生吸入肺部会使气喘恶化，肺功能降低，呼吸道发炎，呼吸急促，减低肺部对传染性疾病及毒素的抵抗力。臭氧亦会妨碍植物的光合作用。南京航空航天大学能源与动力学院28第1章空气污染(AirPollution)•危害人类和动物的健康PM颗粒物（PM）急性健康效应：气喘的加剧、肺功能的降低、胸痛、咳嗽、呼吸困难、以及其他呼吸道病症。慢性呼吸效应：肺功能的降低、肺部组织细胞及结构的变化、呼吸道防卫机能的减退、慢性支气管炎、肺气肿、气喘、慢性阻塞性呼吸道疾病、以及肺癌。南京航空航天大学能源与动力学院29第1章空气污染(AirPollution)•危害人类和动物的健康HC碳氢化合物（HC）碳氢化合物包括烷烃、烯烃和芳香烃，其中影响最大的是芳香烃和多环芳烃．苯是芳香烃中最基本的化合物，也是大气中分布相当广泛的污染物·在煤、石油和夫然气燃烧排出的废气中均含有苯及其同系物（如甲苯、二甲苯、乙基苯等）．苯的毒性要比其同系物大．它们对人体的心血管系统和神经系统都有明显的影响．南京航空航天大学能源与动力学院30第1章空气污染(AirPollution)•危害人类和动物的健康Dioxin二恶英（Dioxin）二恶英是指含有二个或一个氧键连结二个苯环的含氯有机化合物。该化合物可经皮肤、粘膜、呼吸道、消化道进入体内，有致癌、致畸形及生殖毒性，可造成免疫力下降、内分泌紊乱。高浓度二恶英可引起人的肝、肾损伤，变应性皮炎及出血南京航空航天大学能源与动力学院31第1章空气污染(AirPollution)•危害人类和动物的健康Dioxin二恶英（Dioxin）南京航空航天大学能源与动力学院32第1章空气污染(AirPollution)•危害人类和动物的健康Dioxin二恶英（Dioxin）（1）苯酚类的除草剂的生产过程和燃烧过程及对用这种除草剂喷洒过的植物的燃烧过程;（2）造纸厂在纸浆的氯气漂白过程中漂白废液;（3）焚烧含有石油产品、含氯塑料（聚氯乙烯）、无氯塑料（聚苯乙烯）、纤维素、木质素、煤炭等垃圾物;（4）含铅汽油的使用;（5）烟草的燃烧;（6）在农药生产和氯气生产过程中以副产品或杂质形式产生二恶英;（7）灭螺用的五氯酚钠含有痕量二恶英。通过近几年的研究发现，城市垃圾的不完全燃烧是城市二恶英的主要来源。南京航空航天大学能源与动力学院33第1章空气污染(AirPollution)发生源发生量（g,TEQ/year）城市垃圾焚烧3100－7400有害废弃物焚烧460医疗废弃物燃烧80－240下水污泥燃烧5炼铁、炼钢250汽车尾气排放5纸浆处理黑液40造纸、板纸2纸浆碳化燃烧3RP24合计3945－8405南京航空航天大学能源与动力学院34第1章空气污染(AirPollution)•著名污染事件12地點日期污染物死亡人數英國倫敦1873年12月9-11日SO2650英國倫敦1880年1月20-29日SO21176比利時Meuse山谷1930年12月1-5日SO2(達100mg/m3)63美國賓州Donora1948年10月26-31日SO2(達5mg/m3)20英國倫敦1948年11月26-30日SO2(微粒)700墨西哥PozaRica1950年11月24日H2S22英國倫敦1952年12月5-9日SO2(微粒)4000英國倫敦1955年6月3-6日SO2(微粒)1000美國紐約1966年11月24-30日SO2(微粒)168南京航空航天大学能源与动力学院35第1章空气污染(AirPollution)•影响大气性质1）降低能见度(Visibility)反映大气透明度的一个指标。一般定义为具有正常视力的人在当时的天气条件下还能够看清楚目标轮廓的最大地面水平距离。还有一种定义为目标的最后一些特征已经消失的最小距离。光线的吸收和散射南京航空航天大学能源与动力学院36第1章空气污染(AirPollution)•影响大气性质2）雾的生成3）减弱太阳辐射4）影响温度分布改变气候－厄尔尼诺现象南京航空航天大学能源与动力学院37第1章空气污染(AirPollution)•对原材料的影响空气污染可因弄脏或化学变质而影响原材料，浓烟和颗粒物会弄脏衣服和建筑物酸性或碱性颗粒会腐蚀原材料（如油漆、石质建筑物、纺织品等）臭氧极易损坏橡胶制品．南京航空航天大学能源与动力学院38第1章空气污染(AirPollution)•对植物生长的影响南京航空航天大学能源与动力学院39第1章空气污染(AirPollution)•大气环境质量标准1982年《大气环境质量标准》（GB3095-82)3级标准：一级标准：为保护自然生态和人民健康，在长期接触情况下，不发生任何危害性影响的空气质量要求．二级标准：为保护人民健康以及城市、乡村和动、植物在长期和短期接触情况下，不发生伤害的空气质量要求．三级标准：为保护人体不发生急性或慢性中毒以及城市一般动、植物（敏感者除外）能正常生长的空气质量要求．南京航空航天大学能源与动力学院40第1章空气污染(AirPollution)1982年《大气环境质量标准》（GB3095-82)南京航空航天大学能源与动力学院41第1章空气污染(AirPollution)•大气环境质量标准1982年《大气环境质量标准》（GB3095-82)3类地区：一类区：如国家规定的自然保护区、风景游览区、名胜古迹和疗养地等．二类区：为城市规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文化区、名胜古迹和广大农村等．三类