环境保护概论：第4章大气环境保护课件.ppt

1、第四章 大气环境保护环境保护概论安徽理工大学经济与管理学院主要内容主要内容第一节第一节 概述概述第二节第二节 主要大气污染物及其来源主要大气污染物及其来源第三节第三节 大气污染物的扩散大气污染物的扩散第四节第四节 大气污染控制技术大气污染控制技术第一节第一节 概述概述 大气圈:随着地球旋转的大气层。一、大气的结构一、大气的结构（一）大气圈（一）大气圈 大气密度分布特点：海平面处空气密度最大，随高度的增加，空气密度逐渐变小。臭氧 吸收3 0 0平流层顶（+）（-）平流层对流层对流层顶散逸层（+）（-）（+）热成层电离层中间层中间层顶2 0 02 5 0绝对温度（K）5 0 03 0 0 07 0

2、8 05 06 02 04 09 03 0 04 0 02 0 01 0 001 03 0高 度（k m）高 度（k m）氮氧氩主要组分 氦氖氪氙氡次要主分恒定组分二氧化碳水蒸气可变组分不定组分大气氮(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)大气第二节第二节 主要大气污染物及其来源主要大气污染物及其来源一、大气污染一、大气污染定义定义:由于人类活动或自然过程引起的某些物质进入大气由于人类活动或自然过程引起的某些物质进入大气中，累积呈现出足够的浓度，并驻留一定的时间，中，累积呈

3、现出足够的浓度，并驻留一定的时间，使大气质量恶化，对人类健康生存和生态环境造成使大气质量恶化，对人类健康生存和生态环境造成危害的现象。危害的现象。第二节第二节 主要大气污染物及其来源主要大气污染物及其来源大气污染的形成过程大气污染的形成过程排放源大气接受者污染物污染物扩散、转化扩散、转化三个环节：三个环节：混合、迁移混合、迁移第二节第二节 主要大气污染物及其来源主要大气污染物及其来源 大气污染的划分大气污染的划分根根据据污污染染范范围围局部性大气污染局部性大气污染区域性大气污染区域性大气污染广域性大气污染广域性大气污染全球性大气污染全球性大气污染第二节第二节 主要大气污染物及其来源主要大气污染

4、物及其来源 大气污染的划分大气污染的划分根据能源性质根据能源性质石油型大石油型大气污染气污染混合型大混合型大气污染气污染煤炭型大煤炭型大气污染气污染第二节第二节 主要大气污染物及其来源主要大气污染物及其来源 大气污染的划分根据污染物的化学性质氧化型大气污染还原型大气污染4.中国大气污染的特征煤烟型污染汽车尾气污染“绿标车”占83.6%，“黄标车”是高污染排放车辆的别称，是未达到国排放标准的汽油车，或未达到国排放标准的柴油车，因其贴的是黄色环保标志，因此称为黄标车。2019年1月，由于空气污染问题，吉林与东莞相继出台了淘汰黄标车的方案措施。中国十大污染城市 1.太原 6.济南 2.北京 7.石家

5、庄 3.乌鲁木齐 8.青岛 4.兰州 9.广州 5.重庆 10.沈阳 第二节第二节 主要大气污染物及其来源主要大气污染物及其来源二、主要大气污染物二、主要大气污染物依照与污染源依照与污染源的关系分类的关系分类一次污染物一次污染物二次污染物二次污染物第二节第二节 主要大气污染物及其来源主要大气污染物及其来源一次污染物 从污染源直接排出的原始物质，进入大气后性质没有发生变化。典型的一次污染物有:颗粒物、SO2、H2S、CO、碳氢化合物、NOx等。第二节第二节 主要大气污染物及其来源主要大气污染物及其来源二次污染物二次污染物 从由污染源排出的一次污染物与大气中原有成分、从由污染源排出的一次污染物与大

6、气中原有成分、或几种一次污染物之间，发生了一系列的化学变或几种一次污染物之间，发生了一系列的化学变化或光化学反应，形成了与原污染物性质不同的化或光化学反应，形成了与原污染物性质不同的新污染物。新污染物。常见的二次污染物有光化学烟雾和硫酸烟雾。常见的二次污染物有光化学烟雾和硫酸烟雾。二、主要大气污染物按其物理状态和化学组成分类颗粒污染物(气溶胶)气态污染物颗粒污染物（气溶胶）颗粒污染物（气溶胶）指所有包含在大气中的分散的固态、液态物质，其直径约为0.0002m-100m。总悬浮颗粒物（TSP）:指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100m的颗粒物的总称。可吸入颗粒物（PM10）:指悬浮在空气中，

7、空气动力学当量直径10m的颗粒。大气质量评价中通用的重要污染指标：细颗粒物（PM2.5）:大气中粒径小于2.5 m 的颗粒物（气溶胶）。颗粒污染物（气溶胶）颗粒污染物（气溶胶）一般是指粒径大于75m的颗粒物 由于粒径较大，易于沉降到地面尘粒 固体物料的研磨、粉碎、装卸、输送过程中产生的粒径小于75m的颗粒物。粉尘 燃料燃烧、高温熔融、化学反应等过程中形成的粒径小于1m、漂浮于大气中的颗粒物。烟尘 粒径小于100m的小液体粒子的总称，包括水雾、酸雾、碱雾、油雾等。雾尘气态污染物气态污染物以气体形态（即分子状态）存在的污染物以气体形态（即分子状态）存在的污染物主要气体状态的大气污染物主要气体状态的

8、大气污染物含硫化合物含硫化合物 主要指二氧化硫（主要指二氧化硫（SO2）、三氧化硫）、三氧化硫（SO3）、硫化氢（）、硫化氢（H2S）和硫酸盐等。）和硫酸盐等。SO2主要来源：主要来源：含硫煤和石油等燃料的燃烧含硫煤和石油等燃料的燃烧含硫氧化物是形成酸雨或酸沉降的主要前体物之一含硫氧化物是形成酸雨或酸沉降的主要前体物之一碳的氧化物碳的氧化物 大气中碳的氧化物主要是大气中碳的氧化物主要是CO和和CO2，CO是大气的主要污染物之一。是大气的主要污染物之一。CO的形成原因：的形成原因：燃料燃烧不完全燃料燃烧不完全CO主要来源：主要来源：日益增加的交通量、固日益增加的交通量、固体废弃物的处置、树叶体废

9、弃物的处置、树叶等的燃烧等等的燃烧等美国曼哈顿地区交通量与美国曼哈顿地区交通量与CO含量的关系含量的关系含氮氧化物含氮氧化物 造成大气污染的含氮氧化物主要有造成大气污染的含氮氧化物主要有NO和和NO2以及它们可能产生的二次污染物。以及它们可能产生的二次污染物。主要来源：主要来源：石化燃料的燃烧（汽车排石化燃料的燃烧（汽车排气）、硝酸的生产或使用、气）、硝酸的生产或使用、氮肥厂、有色金属冶炼厂氮肥厂、有色金属冶炼厂的生产过程等。的生产过程等。燃料燃烧生成的氮氧化物燃料燃烧生成的氮氧化物主要是主要是NO。含氮氧化物也是形成酸雨或酸沉降的主要前体物之一含氮氧化物也是形成酸雨或酸沉降的主要前体物之一其

10、它污染物其它污染物 一般是指可挥发的所有碳氢化合物（ClC8）碳氢化合物：制冷剂、灭火剂、发泡剂等，如CFCl3（氟利昂11）、CF2Cl2（氟利昂12）等。氟氯烃化合物 主要指氟化氢（HF）、氯化氢（HCl）和氯气（C12）等污染物。卤化物 按污染物来源：按污染物来源：天然污染源和人为污染天然污染源和人为污染源源 按污染源存在形式：按污染源存在形式：固定式污染源、移固定式污染源、移动式污染源动式污染源 按污染物排放形式：按污染物排放形式：点、面、线点、面、线 按污染物排放空间：按污染物排放空间：高架、地面源高架、地面源 按污染物排放时间：按污染物排放时间：连续源、间断源、连续源、间断源、瞬时

11、源瞬时源三、大气污染物的来源三、大气污染物的来源1、工业企业污染源、工业企业污染源 工业企业是大气污染的一个重要来源，“工业三废”中的“废气”主要包括：燃料燃烧排放的污染物生产中的排气排放的各类矿物和金属粉尘三、大气污染物的来源三、大气污染物的来源排放源集中、浓度高、局地污染强度高，是城市大气污染的罪魁祸首2、交通运输污染源、交通运输污染源 汽车、飞机、火车、船舶等交通运输工具，也是造成大气污染的主要来源，其中汽车排气占主导地位。汽 车 尾 气汽车尾气排放的主要污染物为汽车尾气排放的主要污染物为:一氧化碳一氧化碳（CO）碳氢化合物碳氢化合物（HC）氮氧化物氮氧化物（NOX）铅铅（Pb）光化学烟

12、雾光化学烟雾铅进入人体，可大部分蓄积于铅进入人体，可大部分蓄积于人的骨骼中，损害骨骼造血系人的骨骼中，损害骨骼造血系统和神经系统，引起临床症状统和神经系统，引起临床症状为贫血、为贫血、末梢神经炎，出现运末梢神经炎，出现运动和感觉异常。动和感觉异常。车内环境空气污染物的来源车内环境空气污染物的来源 汽车零部件和车内装饰材料汽车零部件和车内装饰材料中所含有害物质的释放中所含有害物质的释放车外污染物进入车内车外污染物进入车内汽车使用的塑料和橡胶部件、汽车使用的塑料和橡胶部件、织物、油漆涂料、保温材料、织物、油漆涂料、保温材料、粘合剂等材料中含有的有机粘合剂等材料中含有的有机溶剂、助剂、添加剂等挥发溶

13、剂、助剂、添加剂等挥发性成分，在汽车使用过程中性成分，在汽车使用过程中释放到车内环境，造成车内释放到车内环境，造成车内空气污染。污染物主要有苯、空气污染。污染物主要有苯、甲苯、甲醛、碳氢化合物、甲苯、甲醛、碳氢化合物、卤代烃等，车内材料释放的卤代烃等，车内材料释放的物质还是车内难闻异味的主物质还是车内难闻异味的主要来源。要来源。污染物主要有碳氢化合物、一污染物主要有碳氢化合物、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等颗粒物等 （包括汽车自身排放（包括汽车自身排放的污染物）的污染物）苯、甲苯、甲醛、碳氢化合物、卤代烃、苯、甲苯、甲醛、碳氢化合物、卤代烃、一氧化碳、二氧化

14、硫、氮氧化物、颗粒物等一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等3、家庭炉灶与取暖设备排放源、家庭炉灶与取暖设备排放源 由于居住密集、燃煤质量差、数量多且燃烧不完全、排放高度低等，其危害性不容忽视。CO、SO2等等室内环境空气污染物的来源室内环境空气污染物的来源 室内装饰材料及家具的污染室内装饰材料及家具的污染 地下土壤和建筑物中石材、地下土壤和建筑物中石材、地砖、瓷砖中的放射性物质地砖、瓷砖中的放射性物质 甲醛、苯、甲苯、乙醇、氯仿等甲醛、苯、甲苯、乙醇、氯仿等 建筑施工中加入了化学物质，建筑施工中加入了化学物质，（北方冬季施工加入的防冻剂）（北方冬季施工加入的防冻剂）渗出有毒气体氨渗出有毒气体

15、氨天然放射性气体氡天然放射性气体氡 燃烧产物燃烧产物-做饭与吸烟做饭与吸烟 3800多种污染物质，多种污染物质，SO2、Pb等等 人体自身的新陈代谢人体自身的新陈代谢 会增加室内温度，促使细菌、会增加室内温度，促使细菌、病毒等微生物大量繁殖病毒等微生物大量繁殖 四、大气污染的危害四、大气污染的危害（一）大气污染对人体健康的危害（一）大气污染对人体健康的危害 P97P97大气污染物进入人体的途径（一）大气污染对人体健康的危害（一）大气污染对人体健康的危害1 1、颗粒污染物对人体健康的危害、颗粒污染物对人体健康的危害n造成血液中毒；造成血液中毒；n造成细胞破坏，造成细胞破坏，侵入肺组织或淋侵入肺组

16、织或淋巴结可引起尘肺巴结可引起尘肺 2 2、二氧化硫对人体健康的危害、二氧化硫对人体健康的危害（一）大气污染对人体健康的危害（一）大气污染对人体健康的危害3.3.氮氧化物对人体健康的危害氮氧化物对人体健康的危害与血红蛋白的亲和力比与血红蛋白的亲和力比COCO大几百倍，使血大几百倍，使血液运送氧的功能下降液运送氧的功能下降NONO：NONO2 2：是腐蚀剂，毒性比是腐蚀剂，毒性比NONO大大5 5倍，损害肺功能倍，损害肺功能 形成光化学烟雾的主要物质之一形成光化学烟雾的主要物质之一 与与SOSO2 2、颗粒物共存时，表现出污染物的协同作用、颗粒物共存时，表现出污染物的协同作用（一）大气污染对人体

17、健康的危害（一）大气污染对人体健康的危害（1 1）石棉）石棉能引起多种疾病，还能引起职业性肺癌。能引起多种疾病，还能引起职业性肺癌。（2 2）汞）汞转变为剧毒的有机汞（甲基汞）而浓集于生物体转变为剧毒的有机汞（甲基汞）而浓集于生物体中；中；汞蒸气对中枢神经系统的毒性极大。汞蒸气对中枢神经系统的毒性极大。（一）大气污染对人体健康的危害（一）大气污染对人体健康的危害是形成光化学烟雾的主要前体物质是形成光化学烟雾的主要前体物质4 4、碳氢化合物对人体健康的危害、碳氢化合物对人体健康的危害5 5、其他有害的空气污染物、其他有害的空气污染物（二）大气污染物对生态环境的危害（二）大气污染物对生态环境的危害

18、颗粒污染物颗粒污染物由叶背进入植物体，破坏叶绿素，使由叶背进入植物体，破坏叶绿素，使组织脱水坏死；组织脱水坏死；气态污染物气态污染物擦伤叶面，影响光合作用擦伤叶面，影响光合作用第三节第三节 大气污染物的物理扩散大气污染物的物理扩散(一一)影响大气污染的气象因素影响大气污染的气象因素1.1 风和大气湍流的影响风和大气湍流的影响 风速越大，湍流越强，污染物的扩散速度就越风速越大，湍流越强，污染物的扩散速度就越快，污染物浓度就越低。快，污染物浓度就越低。1.2 温度层结和大气稳定度温度层结和大气稳定度1.2.1 大气温度层结（大气边界层内）大气温度层结（大气边界层内）温度层结：大气温度在垂直方向上的

19、分布。温度层结：大气温度在垂直方向上的分布。大气中的温度层结：大气中的温度层结：（1）正常层结）正常层结(递减层结递减层结):气温随高度增加而递减；气温随高度增加而递减；（2）等温层结）等温层结:气温不随高度变化；气温不随高度变化；（3）逆温层结）逆温层结:气温随高度增加而增加。气温随高度增加而增加。1.2.2 大气稳定度大气稳定度 大气稳定度是指在垂直方向上大气稳定的程度。大气稳定度是指在垂直方向上大气稳定的程度。假如一空气块由于某种原因受到外力的作用，产生了上升假如一空气块由于某种原因受到外力的作用，产生了上升或下降运动，当外力去除后：或下降运动，当外力去除后：（1）气块减速并有返回原来高

20、度的趋势，称这种大气是稳定的；气块减速并有返回原来高度的趋势，称这种大气是稳定的；（2）气块加速上升或下降，称这种大气是不稳定的；）气块加速上升或下降，称这种大气是不稳定的；（3）气块静止或作等速运动，称这种大气是中性的。）气块静止或作等速运动，称这种大气是中性的。大大 气气 稳稳 定定 度度 和和 烟烟 型型（二）影响大气污染的地理因素（二）影响大气污染的地理因素2.2 海陆界面海陆界面海陆风环流海陆风环流2.1 山区地形山区地形 山谷风环流山谷风环流2.3 城市热岛环流城市热岛环流（1）城市人口密集、工业集中，能耗水平高；（）城市人口密集、工业集中，能耗水平高；（2）城市的）城市的覆盖物（

21、如建筑、水泥路面等）热容量大，白天吸收太阳辐覆盖物（如建筑、水泥路面等）热容量大，白天吸收太阳辐射热，夜间放热缓慢；（射热，夜间放热缓慢；（3）城市上空笼罩着烟雾和二氧化碳，）城市上空笼罩着烟雾和二氧化碳，使地面有效辐射减弱，热量不能及时散发出去。使地面有效辐射减弱，热量不能及时散发出去。第四节第四节 大气污染防治大气污染防治一、主要大气污染物治理技术一、主要大气污染物治理技术R机械除尘器：机械除尘器：利用质量力（重力、惯性力和离心力）的作用使颗粒无利用质量力（重力、惯性力和离心力）的作用使颗粒无和气体分离的装置。和气体分离的装置。R电除尘器：电除尘器：含尘气体通过高压电场过程中，使尘粒电荷移

22、动，在电含尘气体通过高压电场过程中，使尘粒电荷移动，在电场力的作用下沉积在集尘板上，达到分离目的。场力的作用下沉积在集尘板上，达到分离目的。R湿式除尘器；湿式除尘器；含尘气体与液体密切接触，利用液体与尘粒的惯性碰撞含尘气体与液体密切接触，利用液体与尘粒的惯性碰撞及其他作用捕集尘粒或者使粒径增大的装置。及其他作用捕集尘粒或者使粒径增大的装置。R过滤式除尘器过滤式除尘器 使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集。使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集。（一）颗粒污染物的治理技术（一）颗粒污染物的治理技术第四节第四节 大气污染防治大气污染防治一、主要大气污染物治理技术一、主要大气污染物治理技术R气体吸收技

23、术：气体吸收技术：利用废气中污染物组分在吸收剂中的溶解度不同或与吸利用废气中污染物组分在吸收剂中的溶解度不同或与吸收剂组分发生选择性化学反应来净化废气。收剂组分发生选择性化学反应来净化废气。R气体吸附技术：气体吸附技术：永多孔固体吸附剂将气体混合物中组分浓集于固体表面。永多孔固体吸附剂将气体混合物中组分浓集于固体表面。R气体催化技术；气体催化技术；含尘气体经过催化床层发生催化反应，使污染物转化为含尘气体经过催化床层发生催化反应，使污染物转化为无害或易于处理的物质。无害或易于处理的物质。（二）主要气态污染物治理技术（二）主要气态污染物治理技术第四节第四节 大气污染防治大气污染防治一、主要大气污染

24、物治理技术一、主要大气污染物治理技术R二氧化硫净化技术：二氧化硫净化技术：抛弃法和回收法。抛弃法和回收法。R氮氧化物治理技术：氮氧化物治理技术：吸收法、非选择性催化还原法和选择性催化还原法等。吸收法、非选择性催化还原法和选择性催化还原法等。R氟化物的治理氟化物的治理 湿法和干法湿法和干法R车辆尾气治理技术车辆尾气治理技术 技术控制和行政管理技术控制和行政管理 （二）主要气态污染物治理技术（二）主要气态污染物治理技术二、大气污染控制途径二、大气污染控制途径（一）全面规划、合理布局（一）全面规划、合理布局（二）加强环境管理（二）加强环境管理 （三）加强局部污染治理（三）加强局部污染治理（四）保障必

25、要的环境保护投资（四）保障必要的环境保护投资（五）绿化造林（五）绿化造林一、大气环境质量标准一、大气环境质量标准环境空气质量标准环境空气质量标准（GB3095-96）把环境空气质量功能区分为三个类区：把环境空气质量功能区分为三个类区：一类区：自然保护区、风景名胜区一类区：自然保护区、风景名胜区二类区：居民区、商业区、文化区、一般工业区二类区：居民区、商业区、文化区、一般工业区三类区：特定工业区三类区：特定工业区同时将环境空气质量分为三级：同时将环境空气质量分为三级：一类区执行一级标准一类区执行一级标准 二类区执行二类标准二类区执行二类标准 三类区执行三类标准三类区执行三类标准第五节第五节 大气

26、污染控制标准大气污染控制标准环境空气质量标准环境空气质量标准（GB3095-2019）中主要污染物浓度）中主要污染物浓度 环境空气质量标准环境空气质量标准（GB3095-2019）一是调整了环境空气功能区分类方案一是调整了环境空气功能区分类方案，将三类区(特定工业区)并入二类区(城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区;二是调整了污染物项目及限值二是调整了污染物项目及限值，增设了PM2.5平均浓度限值和臭氧8小时平均浓度限值，收紧了PM10、二氧化氮、铅和苯并a芘等污染物的浓度限值;三是收严了监测数据统计的有效性规定三是收严了监测数据统计的有效性规定，将有效数据

27、要求由50%-75%提高至75%90%;四是更新了二氧化硫、二氧化氮、臭氧、颗粒物等的四是更新了二氧化硫、二氧化氮、臭氧、颗粒物等的分析方法标准分析方法标准，增加自动监测分析方法;五是明确了标准实施时间五是明确了标准实施时间。规定新标准发布后分期分批予以实施.质量分级质量分级 环境空气质量功能区分类环境空气质量功能区分类环境空气功能区分为二类：一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域；二类区 为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。环境空气质量标准分级环境空气质量标准分级环境空气质量标准分为二级:一类区执行一级标准二类区执行二级标准二、大气污染物综合排放标准二、大气污染物综合排放标准大气污染物综合排放标准大气污染物综合排放标准（GB16297-2019）规定了规定了33种污染物的排放限值种污染物的排放限值 大气污染 大气污染源 主要大气污染物 影响大气污染的气象因素