大气污染与防治

第十章大气污染与防治主要的大气污染物按来源分为一次污染物如NO、CO、CO2、H2S二次污染物按状态分为颗粒物气态污染物总悬浮颗粒物（TSP)飘尘降尘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,MSO4燃烧含硫的燃料含氮化合物NO,NH3NO2,MNO3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CO,CO2无燃烧卤素化合物HF,HCl无冶金作业§10-1光化学烟雾1.特征：⑴棕黄或淡蓝色烟雾；⑵夏季晴天发生；⑶氧化型烟雾；⑷刺激性。2.洛杉矶的特点：⑴汽车多；⑵地处洛杉矶盆地；⑶夏季阳光强烈。3.光化学烟雾的化学机理：⑴一次污染物：NO、HC；⑵由NO2的光解反应引发；⑶二次污染物：O3、PAN、醛、酮；过氧乙酰硝酸酯O‖CH3-C-O-O-NO2⑷O3、PAN、醛：刺激性。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5.机动车污染控制1).使用清洁燃料：无铅汽油汽油发动机清洁剂液化石油气（LPG）液化天然气（LNG）乙醇燃料2).使用清洁汽车：①机内净化：电喷、电子点火②机外净化：后燃法、催化净化3).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Ⅲ号）4).大力发展公交车，控制私家车§10-2、煤烟型污染1.一次污染物：煤烟、二氧化硫矿物燃料：煤、石油、天然气2.二次污染物：硫酸、硫酸盐伦敦烟雾事件伦敦烟雾事件的经过发生时间：1952年12月5日—8日发生地点：英国伦敦市公害后果：四天内约有4000多人死亡，呼吸道病患者为平时的四倍。症状：胸闷、咳嗽、呕吐、喉痛。致害原因：SO2及在金属颗粒催化下生成的SO3、硫酸凝结在烟尘上形成的酸雾。伦敦型烟雾发生的条件：1.大量烧煤：2.气候多雾：3.地处泰晤士河谷：3.中国的大气污染主要污染物：总悬浮颗粒物和二氧化硫特点：中国的一次能源75％是煤§10-3、臭氧层耗损一.臭氧层二.臭氧层的削弱：臭氧的消除反应：O3+hυ→O+O2O+O3→O2+O2（慢）三.消耗臭氧层物质ODS:（一）Chapman循环臭氧的生成反应：O2+hυ→O+OO+O2+M→O3+M（M：第三体，如N2，O2）X+O3→XO+O2+）XO+O→X+O2总反应O+O3→O2+O2（二）破坏臭氧层的催化剂CF2Cl2+hυ→CF2Cl·+Cl·⑴Cl·+O3→ClO·+O2⑵ClO·+O→Cl·+O2⑶（三）消耗臭氧层物质罪魁祸首：含氯和含溴的简单卤代烷（四）人类的对策《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》5种CFC、3种哈龙1.氯氟烃CFC：氟利昂（freon）2.哈龙（halon）：《蒙特利尔议定书（修正案）》5类20种，10种CFC、CCl4、CH3CCl3《蒙特利尔议定书（进一步修正与调整）》7类上百种，HCFC、HBrFC、CH3Br《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》§10-4、酸雨1.什么是酸雨？酸雨：pH＜5.6CO2+H2O=H++HCO3-3.16×10-4pH5.6酸性降水：雨、雪、霰、雹、露、霜酸沉降：湿沉降、干沉降2.主要酸雨区：世界三大酸雨区：欧洲、北美、中国中国：长江以南、青藏高原以东以及四川盆地3.主要的酸：H2SO4、HNO34.危害：⑴腐蚀建筑物和金属；⑵危害森林和农作物；⑶使湖泊、河流酸化；⑷危害人体呼吸系统、眼睛、皮肤。5.来源：SO2、NOx§10-5、全球气候变暖1.趋势：98、97、95、90、99、91、94、83、88、87、96、44、93、892.温室效应加剧3.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285×109吨，其中森林可吸收118×109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。自我做起：降低能源的使用量，提高能源的使用效率，从内心去珍惜能源、爱惜环境。在日常生活中，随手关灯，节约用电；出门多乘公交少打的，能骑自行车或步行更好，以节约汽油的消耗量。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，引进相关技术，削减CO2排放量。绿色处方：由于绿色植物的光合作用需要CO2，产生02，其中森林尤其是原始森林的作用最大。因为植被尤其是森林的覆盖面积影响到对阳光的反射率和大气中温室气体CO2的沉降，所以我们一方面要阻止现有森林的破坏，另一方面要有计划地造林，大量培养绿色植物，以发挥其净化大气的功能。§10-6、大气污染防治一、大气质量标准与管理（一）城市空气质量报告的分类1.现状报告：年报、季报、月报、周报、日报；2.预测预报：短期、中期、长期。（二）空气质量日报1.项目：①可吸入颗粒物②二氧化氮NO2③二氧化硫SO2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0～50Ⅰ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51～100Ⅱ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101～200Ⅲ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201～300Ⅳ中度污染一定时间接触后，心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群中普遍出现症状≥300Ⅴ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：污染指数API空气质量级别空气质量描述0-50Ⅰ优51-100Ⅱ良101～150Ⅲ-1轻微污染151～200Ⅲ-2轻度污染201～250Ⅳ-1中度污染251～299Ⅳ-2中度重污染300V重度污染《北京市空气质量日报》项目：1.可吸入颗粒物：2.SO23.NO24.一氧化碳CO5.臭氧O3北京市空气质量目标：2008年：256天70%二、大气污染防治技术1.提高能源效率与节能2.洁净煤技术开发实用而可靠的先进技术覆盖煤炭开发和利用的全过程重点针对多端用户，同时注重矿区污染治理解决煤炭含硫造成的污染3.开发清洁能源和可再生能源地热能风能太阳能氢能技术核能生物质能甲烷水合物