大气污染防治篇1大气的结构与组成1大气污染2大气环境质量控制标准3大气污染控制的基本方法4第五章大气质量与大气污染1一、大气与大气组成(一)大气与空气大气——以大区域或全球性的气流为研究对象。空气——对于室内或者特指某个场所中供人和动物生存的气体。环境空气的重要性一个成年人每天呼吸大约两万次,吸入的空气量大约10~15m3(13.6kg),约食物重量的10倍(食物1.5kg、水2kg)。环境空气是一种资源,而且是一种可更新的资源。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。1(二)大气的结构1.对流层气温随高度的增加而降低,空气具有强烈的对流运动,天气现象复杂多变。2.平流层气温的分布是下层等温,上层温度随高度增加而迅速增加。3.中间层大气温度随高度增加而迅速下降,空气垂直对流运动强烈。4.热成层气温随高度增加而迅速上升,大气处于高度电离状态。5.散逸层温度随高度增加而升高,大气十分稀薄。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2.大气的组成1成云致雨的必要条件主要成分次要成分水汽固体杂质生物体的基本成分维持生物活动的必要物质植物光合作用的原料;对地面保温吸收紫外线,使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害成云致雨的必要条件;对地面保温大气组成主要作用干洁空气O3N2O2CO2大气各成分的作用11.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。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。二、大气污染111大气污染1①煤烟型(或还原型)污染②石油型(或交通型或氧化型)污染③混合型污染。④特殊型污染。伦敦烟雾事件(2)根据能源性质、大气污染物组成和反应分类:洛杉矶光化学烟雾事件1111(1)大气污染源(2)大气作用(3)复杂地形(4)受害对象3.大气污染形成具备的条件11降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物。在总悬浮颗粒物中一般直径大于10μm的粒子,由于其自身的重力作用会很快沉降下来,所以将这部分的微粒称为降尘。可吸入颗粒物(PM10)是指可在大气中长期飘浮的悬浮物,直径小于10μm的粒子。飘尘能在大气中长期飘浮,易将污染物带到很远的地方,使污染范围扩大,同时在大气中还可为化学反应提供反应床。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。用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量,通常称为总悬浮颗粒物(TSP),空气动力学直径≦100µm的颗粒物。它是分散在大气中的各种粒子的总称,也是目前大气质量评价中的一个通用的重要污染指标。四、大气污染物的种类1沙尘暴是一种风与沙相互作用的灾害性天气现象,它的形成与地球温室效应、厄尔尼诺现象、森林锐减、植被破坏、物种灭绝、气候异常等因素有着不可分割的关系。沙尘暴作为一种高强度风沙灾害,并不是在所有有风的地方都能发生,只有那些气候干旱、植被稀疏的地区,才有可能发生沙尘暴。沙尘天气概念:沙尘天气分为浮尘、扬沙、沙尘暴和强沙尘暴四类。1.浮尘:尘土、细沙均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10公里的天气现象;2.扬沙:风将地面尘沙吹起,使空气相当混浊,水平能见度在1公里至10公里以内的天气现象;3.沙尘暴:强风将地面大量尘沙吹起,使空气很混浊,水平能见度小于1公里的天气现象;4.强沙尘暴:大风将地面尘沙吹起,使空气很混浊,水平能见度小于500米的天气现象。沙尘暴1风沙1风沙11沙尘暴甘肃乍得1喀什和田库尔勒乌鲁木齐哈密阿勒泰伊宁酒泉格尔木西宁兰州铜川额济纳旗呼和浩特太原延安西安安康郑州武汉恩施芷江贵阳桂林南宁广州赣州厦门福州台北温州杭州上海南京合肥南昌徐州青岛济南天津石家庄北京大连赤峰沈阳长春哈尔滨嫩江海拉尔漠河长沙重庆成都西昌甘孜昆明保山江城拉萨延吉海口图例强沙尘暴沙尘暴扬沙南海诸岛全国沙尘天气分布图2002年3月18日17时~3月20日08时大气颗粒物1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2.气体状态污染物1一次污染物:直接从污染源排放的污染物。主要有SO2、H2S、NO、NH3、CO、CO2、HF、HCl、C1—C12化合物。二次污染物:是指由一次污染物在大气中互相作用,经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物,其毒性比一次污染物还强。主要有SO3、H2SO4、MSO4、MNO3、NO2、醛类、酮类、酸类。气态污染分类13.大气污染物浓度的表示:(1)单位体积内所含污染物的质量数,浓度用mg/m3、µg/m3。(2)污染物体积微量与气样总体积的比值,浓度用ppm(百万分之一)、ppb(十亿分之一)、ppt(万亿分之一)(3)mg/m3与ppm的换算关系:mg/m3=(m/M)*22.4×ppm×[273/(273+T)]×P/101325污染物量变化(风经常影响其浓度);污染物质变化(如NOX和有机物在光的作用下会产生O3、甲醛(PAN)3等。1五、大气污染物的来源和发生量1.大气污染源天然源:自然界自行向大气排放污染物的污染源人为源:人类的生产活动和生活活动所形成的污染源。1污染源特点主要来源排放的污染物天然源它和人为源相比产生的污染物较少,浓度较低,具有局部地区某段时间内可能形成严重影响的特点。火山喷发二氧化硫、硫化氢、二氧化碳、一氧化碳、火山灰森林火灾一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物等自然尘风砂、土壤尘等森林植物释放萜稀类碳氢化合物。海浪飞沫硫酸盐和亚硫酸盐人为源移动源汽车火车飞机等,分布广泛分散,难于监测和治理。交通运输过程:现代化交通运输工具一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、硫氧化合物和铅等静止源静止源则包括工厂、焚化炉等不移动的污染源。静止源污染面积广,易于集中监测治理。燃料燃烧二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、一氧化碳工业生产过程二氧化硫、硫化氢等农业活动排放:农药、化肥颗粒物、粉尘、氧化亚氮等1(1)人为大气污染源按空间分布分为:点源、面源、线源(2)人为大气污染源按照人们活动功能不同分为:生活污染源、工业污染源、交通运输污染源(3)人为大气污染源按照分类统计分析分为:燃料燃烧、工业生产(称为固定源)交通运输工具(机动车、火车、轮船、飞机等称为流动源)1点源、面源1全国近年废气中主要污染物排放量单位:万吨项目二氧化硫排放量烟尘排放量工业粉尘年度合计工业生活合计工业生活排放1999年1857.51460.1397.41159953.4205.61175.32000年1995.11612.5382.61165.4953.3212.110922001年1947.81566.6381.21069.8851.9217.9990.62002年1926.61562364.61012.7804.2208.59412003年2158.71791.4367.31048.7846.2202.51021年度增减率(%)1214.70.63.55.2-2.98.52004年2254.91891.4363.51095886.5208.5904.8年度增减率(%)4.55.6-14.44.82.9-11.42005年2549.32168.43811182.5948.9233.6911.22.中国大气污染物的发生量1六、大气污染综合防治清洁能源末端处理绿色交通环境自净1末端治理烟尘治理技术二氧化硫治理技术氟化物的治理氮氧化物的治理技术推行清洁能源与绿色交通从源头上减少了大气污染的产生。对于已经产生的污染,则需进行末端治理。1安装废气净化装置1)、消烟除尘干式机械除尘:重力沉降器、惯性除尘器、旋风除尘器湿式除尘:喷淋塔、水膜式除尘器等过滤式除尘:袋式除尘器等静电除尘:2)、烟气脱硫①干法②湿法控制流动源污染:汽车尾气的治理1环境自净污染物经过末端治理达到排放标准后被排入大气中,但此时它们的浓度一般要高于环境空气质量标准,要使其进一步达到标准将要依靠环境的自净作用。利用气象规律稀释污染物,加强绿化1大气环境的自净作用物理作用化学作用生物作用扩散稀释降水洗涤氧化还原植物在大气环境自净中具有重要作用11、控制污染的经济政策(1)必要的环境保护投资环保投资占国民生产总值(GNP)的比例发达国家为2%左右。2004-2008年,环境保护的年投资额分别为1908.6亿元、2388.0亿元、2566.0亿元、3387.3亿元和4490.3亿元,占同期GDP比重分别为1.19%、1.30%、1.22%、1.36%和1.49%。十一五末达到1.6%(2)实行“污染者和使用者支付原则”,可采用的经济手段:建立市场(排污许可证制度等)税收手段(污染税、资源税等)收费制度(排污费等)财政手段(生态环境基金等)责任制度(赔偿损失和罚款等)七、大气污染综合防治对策11).加强城市环境管理2).改变市区生态环境3).加强建筑工地管理4).治理工业污染源5).治理机动车尾气6).采取切实有效措施,综合防治扬尘污染7).产业结构和能源结构调整8).加强宣传教育,全民动员,共同推动大气污染防治工作2、综合防治1八、大气污染防治法规与标准体系(一).中华人民共和国大气污染防治法1987年9月5日由第六届全国人大常委会第22次会议通过,1988年6月1日起执行1995年8月29日,第八届全国人大常委会第15次会议对该法进行了修订2000年对该法进行了再次修订1(二)、大气环境质量标准体系1.GB3095-1996环境空气质量标准2.GB16297-1996大气污染物综合排放标准3.GWPB3-1999锅炉大气污染物排放标准4.GB4915-1996水泥厂大气污染物排放标准5.GB9078-1996工业炉窑大气污染物排放标准6.GB16171-1996炼焦炉大气污染物排放标准7.GB13223-1996火电厂大气污染物排放标准8.GB14554-93恶臭污染物排放标准9.GWPB1-1999轻型汽车污染物排放标准10.GB14761.2-93车用汽油机排气污染物排放标准11.GB14761.5-93汽油车怠速污染物排放标准12.GB14761.6-93柴油车自由加速烟度排放标准13.GB14761.7-93汽车柴油机全负荷烟度排放标准114.GB14621-93摩托车排气污染物排放标准15.GWPB5-2000饮食业油烟排放标准16.GB5468-91锅炉烟尘测试方法17.GB11642-89轻型汽车排气污染物测试方法18.GB/T14762-93车用汽油机排气污染物试验方法19.GB/T14763-93汽油车燃油蒸发污染物的测量收集法20.GB11340-89汽车曲轴箱排放物测量方法21.GB/T3845-93汽油车排气污染物的测量怠速法22.GB/T3846-93柴油车自由加速烟度的测量滤纸烟度法23.GB3847-83汽油柴油机全负荷烟度测量法24.GB/T5466-93摩托车排气污染物的测量怠速法25.GB/T14622-93摩托车排气污染物的测量工况法1(三)中华人民共和国国家标准环境空气质量标准AmbientairqualitystandardGB30