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1大气污染控制2§1大气与大气污染二、大气污染1.按照国际标准化组织（ISO）作出的定义：大气污染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环境的现象。34大气污染5§1大气与大气污染2.大气污染的分类：（1）根据大气污染影响范围①局部地区污染②地区性污染③广域性污染④全球（或国际性）性污染。6①煤烟型（或还原型）污染主要污染源是燃煤。主要污染物是SO2、NOx、CO和微粒物质，它们遇上低温、高湿的阴天，且风速很小并伴有逆温存在的情况时，一次污染物扩散受阻，易在低空聚积，生成还原型烟雾。伦敦烟雾事件§1大气与大气污染（2）根据能源性质、大气污染物组成和反应分类：78§1大气与大气污染②石油型（或交通型或氧化型）污染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CO、NOX和HC。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——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度。洛杉矶光化学烟雾事件910二、几种典型的大气污染（三）酸沉降是指大气中的酸通过降水（如雨、雾、雪）迁移到地表，或在含酸气团气流的作用下直接迁移到地表。酸沉降的研究始于酸雨研究。酸雨已成为当今世界上最严重的区域性环境问题之一。直接引起酸沉降的主要物质是人为和天然排放的SOX（SO2和SO3）和NOX（NO和NO2），其天然源一般是全球分布的，而人为排放的SOX和NOX则具有地区性分布的特点。酸雨11§1大气与大气污染③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。④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。（）12全球变暖温室效应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（400～800nm）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，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，地球表面的温度得以维持，这就是大气的“温室效应”。§1大气与大气污染1314“温室气体”：主要包括二氧化碳、臭氧、甲烷、氯氟烃、一氧化氮等。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的温度升高。§1大气与大气污染15§1大气与大气污染16太阳光中的紫外线辐射，特别是UV-B辐射对生物有较大的伤害。而阻挡UV-B辐射的就是臭氧。（紫外线辐射按照其波长的不同，可划分为UV-A（315-400nm）、UV-B（280-315nm）和UV-C（280nm）以下三个波段）2.臭氧层破坏§1大气与大气污染17§大气与大气污染18§1大气与大气污染19§1大气与大气污染20我国青藏高原上空也存在一个相对周围地区浓度较低的区域。213.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5.6以下的降水。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SO2或NOx通过氧化反应（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。影响与危害：（1）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，危害饮用者（3）腐蚀建筑材料、金属构件、油漆以及名胜古迹等22我国酸雨的化学特征23中国酸雨的分布变化PH5.6PH7.0PH7.0N/ATaiwanAcidraindistributionin80’sPH7.0PH7.0PH5.6PH5.0PH4.5PH4.0Acidraindistributioninmiddle90’s24酸雨的危害水的低pH值使得鱼的骨骼畸形生长，最终导致死亡引起树木的大量不正常死亡严重腐蚀建筑物25一、大气污染物：由于人类活动或者自然过程排入大气，并对人和大气产生影响的那些物质§2大气污染物及其来源按存在状态，可以分为气溶胶状态污染物和气态污染物26§2大气污染物及其来源1.气溶胶状态污染物（颗粒物）：气溶胶系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在介质中的悬浮体。（1）粉尘（dust）：由于固体物质的破碎、研磨、筛分、输送等机械过程或土壤、岩石的风化等自然过程形成的，1-200µm。（2）烟（fume）：固体气溶胶，0.01～1µm。（3）飞灰（flyash）：指随燃料燃烧产生的烟气排出的分散得较细的灰分。（4）黑烟（smoke）：一般系指由燃料燃烧产生的能见气溶胶。（5）雾（fog）：是气体中液滴悬浮体的总称，在气象中指造成能见度小于1KM的小水滴悬浮体。272.气体状态污染物§2大气污染物及其来源大气中的气体状态污染物又称为气态污染物，它是以分子状态存在的。气态污染物的种类很多，大部分为无机气体。常见的有：CO、NOx、HC化合物、SOx、微粒、光化学烟雾等粉尘（钢铁厂、冶炼厂、水泥厂、建筑材料厂等）；含硫化合化物（民用炉、热点站、金属冶炼、硫酸厂）SO2、H2S；含氮化合化物（硝酸厂、氮肥厂、炸药厂），NO、NH3；碳的氧化物（CO、CO2）；卤素化合物（氟化物、氯化物、制碱厂）、HF、HCI；有机物质的污染28§2大气污染物及其来源（1）硫氧化物主要指SO2和SO3、H2S硫氧化物来源：化石燃料燃烧、以及含硫化物矿石的焙烧、冶炼等过程。湿度大的情况下，含硫化合物最终被氧化形成硫酸，是形成酸雨的主要来源。二氧化硫是一种无色的刺激性气体,腐蚀性很大，会严重刺激人的呼吸系统，使人出现咳嗽、嗓子疼、胸闷和感到呼吸受阻，刺激腐蚀人的肺部，可以造成肺气肿和支气管炎。并加重哮喘病情。二氧化硫破坏植物的叶绿素，使植物脱水坏死。在适当条件下和飘尘结合在一起，或与水汽中的水蒸汽结合形成硫酸雾，硫酸雾微粒侵入人体肺部，可以引起肺水肿和肺硬化等疾病导致死亡。2.气体状态污染物29§2大气污染物及其来源（2）氮氧化物NOX是NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等的总称，造成大气污染的NOX最主要是NO和NO2。氮氧化物来源：主要来源于人类生产生活活动，以汽车尾气排放造成的污染最为严重。氮氧化物危害：1）氮氧化物可以转化为硝酸，是形成酸雨主要物质之一2）是形成光化学烟雾的重要物质3）是消耗臭氧的重要因子4）NO2对人有生理刺激和腐蚀作用，引起城市居民产生急性呼吸道病变的一种原因5）可腐蚀织物、材料、破坏染料，使它褪色6）危害植物，使其组织受害而落叶，甚至枯萎2.气体状态污染物30§2大气污染物及其来源（3）碳氧化物指CO和CO2。CO主要是由含碳化合物不完全燃烧产生的无色无味无刺激性的有毒气体。对人体的危害主要是阻碍体内氧气的传输，使人体缺氧，导致死亡。CO2是一种无毒的气体，是大气中的“正常”成分，主要来源于生物的呼吸和化石燃料等的燃烧。目前，大气中CO2浓度逐渐升高，每年上升0.4%。由于二氧化碳吸收地面长波辐射，使地球升温，导致温室效应，从而形成全球气候变化。2.气体状态污染物31§2大气污染物及其来源（4）有机化合物有机化合物种类很多，从甲烷到长链聚合物的烃类大气中的挥发性有机化合物（VOC），一般是C1－C10化合物，它不完全相同于严格意义上的碳氢化合物，因为它除含有碳和氢原子外，还常含有氧、氮和硫的原子。HC是自然界中必不可少的物质，主要指烷烃、烯烃和芳香烃等具有挥发性的有机物，它们主要是由碳原子和氢原子组成。碳氢化合物主要来源于自然界植物分解。2.气体状态污染物32§2大气污染物及其来源(5)硫酸烟雾硫酸烟雾系大气中的SO2等硫化物，在有水雾、含有重金属的飘尘或氮氧化物存在时，发生一系列化学或光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。硫酸烟雾引起的刺激作用和生理反应等危害，要比SO2气体强烈得多。2.气体状态污染物33§2大气污染物及其来源（6）光化学烟雾光化学烟雾是在阳光照射下，大气中的氮氧化物，碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾(有时带些紫色或黄褐色)，其主要成分有臭氧、过氧乙酞基硝酸醋、酮类和醛类等。光化学烟雾的刺激性和危害要比一次污染物强烈得多。2.气体状态污染物34（7）室内空气污染当今，国际上一些环保专家已将“室内空气污染问题”列为继“煤烟型污染”、“光化学烟雾型”污染之后的第三代空气污染问题。随着社会经济的高速发展，人们的生活水平不断提高，在追求居住环境、办公环境的美观舒适的同时，各种各样的装修带来的一系列的室内空气污染问题。据有关资料报道，人们有80%以上的时间在室内度过，老人儿童在室内的时间则大于90%。因此，在一定意义上来说，室内空气质量的优劣对人们的身体健康和生活、工作质量的影响远远超过室外环境。§2大气污染物及其来源35（7）室内空气污染污染原因：建筑材料及装潢材料、涂料中有害物质的挥发、人们不健康的生活习惯。苯、甲醛、氡§2大气污染物及其来源36①室内主要空气污染物A、气体污染物。如：二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、硫化氢、氨气、甲醛、挥发性有机化合物（VOC）等，在室内空气中多达数十种乃至数百种以上。特别是室内通风条件不良时，这些气体污染物就会在室内积聚，浓度升高，有的浓度超过卫生标准数十倍造成室内空气严重污染。B、微生物污染物。如：细菌、病毒、花粉和尘螨等，来源于死或活的有机体。室内潮湿的地方，容易滋生真菌，造成微生物污染室内空气。真菌在大量繁殖的过程中，还会散发出令人讨厌的特殊臭气。C、建筑材料中的放射性物质（7）室内空气污染§2大气污染物及其来源37§2大气污染物及其来源（7）室内空气污染②室内空气污染的定义由于室内引入能释放有害物质的污染源或室内环境通风不佳而导致室内空气中有害物质无论是从数量上还是种类上不断增加，并引入人的一系列不适症状，称为室内空气受到了污染。③室内空气污染的特点由于室内空气与大气空气污染所处的环境不同，其污染特点也不同。室内空气污染具有如下特点：38§2大气污染物及其来源（7）室内空气污染A、累积性室内环境是相对封闭的空间，其污染形成的特点之一是累积性。从污染物进入室内导致室内污染物浓度升高，到排除室外浓度渐趋于零，大都需要经过较长的时间。如果不采取有效措施，它们将在室内逐渐积累，导致污染物浓度增大，构成对人体有危害。而在通风环境较好的室内环境中污染物的浓度一般都较低。B、长期性一些调查表明，大多数人大部分时间处于室内环境。即使浓度很低的污染物，在长期作用于人体后，也会影响人体健康，所以长期性也是室内环境污染的重要特点之一。C、多样性室内空气污染的多样性既包括污染物种类的多样性，又包括室内污染物来源的多样性。室内空气中的污染物既有生物性污染物，如细菌等；化学性污染物如甲醛、氨水、苯、甲苯、一氧化碳等；还有放射性污染物如氡气等。室内空气污染物的来源既有室内污染源也有室外污染源。39空气污染物的性质和存在状态不同，其净化机理、方法及所选用的装置也各不相同。空气污染物分为气溶胶（颗粒物）污染物和气态污染物。以后各章将介绍颗粒物的处理方法。气溶胶（AEROPAL）是非均相污染物，主要污染物是分散于气体介质中的颗粒物（固体、液体），可用除尘技术把粒状物从气体介质中分离出来，分离方法一般采用物理法。依据：气、固、液体粒子在物理性质上的差异将其分离。机械法：利用重力、惯性力、离心力分离。过滤介质分离：利用粒子的尺寸、重量较气体分子大分离。湿式洗涤分离法：利用粒子易被水润湿，凝拼增大而被捕获的特性。电除尘：利用荷电性、静电力分离。等等。§3颗粒污染物控制技术40人类使用的化石燃料都含有一定量的硫