大气污染与控制课件.ppt

1、大气污染与控制大气污染与控制 2022-10-66-1 大气污染及控制大气污染及控制一、大气污染源一、大气污染源1.1.工业污染源工业污染源：工业生产过程、工业燃料的燃烧2.2.农业污染源：农业污染源：农业燃料、有机农药3.3.生活污染源：生活污染源：民用炉灶、生活取暖、垃圾焚烧4.4.交通污染源交通污染源：汽车尾气排放2022-10-6二、大气污染与大气污染物二、大气污染与大气污染物1.1.大气污染大气污染a.ISOa.ISO定义：定义：指由于人类活动和自然过程引起某种物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，达到足质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间并因

2、此而危害了人体的舒适、健康够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害环境的现象和福利或危害环境的现象。2022-10-6B.B.分类：分类：1 1）局部地区大气污染）局部地区大气污染2 2）区域性大气污染）区域性大气污染3 3）广域性大气污染）广域性大气污染4 4）全球性大气污染：指温室效应与全球气）全球性大气污染：指温室效应与全球气候变暖、酸雨、臭氧层空洞候变暖、酸雨、臭氧层空洞2022-10-62.大气污染的危害对人体健康的危害对人体健康的危害对植物的植物对植物的植物对材料的危害对材料的危害对大气环境的危害对大气环境的危害2022-10-63 3.主要大气污染物主要大气污染物A.A

3、.一次污染物一次污染物：是从污染源直接排出原始物质，进入大气其形是从污染源直接排出原始物质，进入大气其形态没有发生变化的污染物态没有发生变化的污染物；B.B.二次污染物二次污染物：由污染源排出的一次污染物与大气中原有成分，由污染源排出的一次污染物与大气中原有成分，或几种一次污染物之间，发生了一系列的化学变化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，形成与原污染物性质不同或光化学反应，形成与原污染物性质不同的新污染的新污染物，则形成了新污染物称为二次污染物物，则形成了新污染物称为二次污染物2022-10-6C.C.主要污染物主要污染物1 1）颗粒污染物颗粒污染物(TSP,PM10

4、)(TSP,PM10)：尘粒：尘粒：75um75um 粉尘：粉尘：降尘：降尘：10um75um10um75um；可吸入颗粒可吸入颗粒(飘尘飘尘)：10um10um 烟尘：烟尘：1um 1um煤尘：煤尘：75um 75um*危害：危害：对人体健康的影响对人体健康的影响 影响日照时间和地面的能见度，改变影响日照时间和地面的能见度，改变局部地区的小气候条件局部地区的小气候条件2022-10-62)2)气态污染物气态污染物：污 染 物 一次污染物 二次污染物 含硫化合物 SO2、H2S SO3、H2SO4、MSO4 碳的氧化物 CO2、CO2 无 含氮化合物 NO、NH3 NO2、HNO3、MNO3、

5、O3 碳氢化合物 CmHm 醛、酮、过氧乙酰基硝酸酯 卤素化合物 HF、HCl 无 2022-10-6硫化物（硫化物（SO2、SO3）形式：可燃性硫：S+O2=SO2 2SO2+O2=2SO3 非可燃性硫：以SO42-的形式存在，存于灰中对人体的健康的影响缩短金属寿命在空中可形成酸雨，对大面积森林、水体有不利影响2022-10-6lCO：来源：人为污染源人为污染源 固定源（锅炉）固定源（锅炉）移动源（汽车尾气排放）移动源（汽车尾气排放）lCO2：不属于大气污染物，但其浓度的高低影响大不属于大气污染物，但其浓度的高低影响大气质量及气候，对温室效应及全球的气候变暖有气质量及气候，对温室效应及全球的

6、气候变暖有直接贡献直接贡献自然污染源自然污染源2022-10-6NOX：产生：大气中50%的NOx由人为污染产生；来源：化石燃料的燃烧过程 HNO3及与之有关的生产过程由燃料燃烧生成的NOx，主要是NO2022-10-6d.d.主要大气污染物的来源主要大气污染物的来源(部分部分)自自 然然 排排 放放 人人 类类 活活 动动 排排 放放 大气中大气中 背景浓度背景浓度 污染物污染物 名名 称称 排放源排放源 排放量排放量 t/a 排放源排放源 排放量排放量 t/a SO2 火山活动 未估计 煤和油的燃烧 146*106 0.2ppb H2S 火山活动、沼泽中的生物作用 100*106 化学过程

7、污水处理 3*106 0.2ppb CO 森林火灾、海洋、萜稀反应 3*106 机动车和其他燃烧过程排气 304*106 0.1ppm NO-NO2 土壤中的细菌作用 NO:430*106 NO2:658*106 燃烧过程 53*106 NO:0.24ppb NO2:0.54ppb 2022-10-6三、大气污染的治理技术三、大气污染的治理技术*治理方式:A.选用原则：需要的除尘效率、设备运行条件经济性、占地面积及空间大小设备操作要求及寿命其他因素等2022-10-6：处理量处理量Q Q（mg/m3mg/m3）：）：处理能力的大小处理能力的大小除尘效率除尘效率（%）:总总=1-=1-（1-1-

8、1 1）（）（1-1-2 2）（1-1-n n）除尘装置的压力损失除尘装置的压力损失 P P：能耗大小的指标能耗大小的指标2022-10-6类类 型型 结结构构 形形式式 处处理理 粒粒度度(um)压压 力力 降降 mmH2O 除除尘尘 效效率率%设设备备费费用用程程度度 运运转转费费用用程程度度 重重力力除除尘尘 沉降式 50-1000 10-15 40-60 小 小 离离心心除除尘尘 旋风式 3-100 50-150 85-95 中 中 湿湿式式除除尘尘 文丘里 0.1-100 300-1000 80-95 中 大 过过滤滤除除尘尘 袋式 0.1-20 100-200 90-99 中以上

9、中以上 电电除除尘尘 0.05-20 10-20 85-99.9 大 小-大 2022-10-62.2.气态污染物气态污染物a.主要治理方法：吸收法、吸附法、催化法、主要治理方法：吸收法、吸附法、催化法、燃烧法、冷凝法燃烧法、冷凝法b.b.主要气态污染物治理简介主要气态污染物治理简介：湿法：氨法、钠碱法、钙碱法 干法：活性碳吸附、催化氧化、喷雾干燥法 2022-10-6 吸收法：采用碱液、稀硝酸溶液、浓硫酸等作为吸收剂 吸附法：采用吸附剂有活性碳、沸石分子筛 催化氧化法：适用于硝酸尾气与燃烧烟气的治理 2022-10-63)汽车尾气治理汽车尾气治理*主要成分：主要成分：CO CO、NOxNOx

10、、碳氢化合物、醛、有机铅化合物、碳氢化合物、醛、有机铅化合物、苯并（苯并（a a）芘等有害物）芘等有害物*主要治理方式：主要治理方式：l机内净化：改进发动机的燃烧方式，使污染物的产生量减少l机外净化：利用装置在发动机外部的净化设备，对排出的废气进行净化治理2022-10-6四、大气污染综合防治四、大气污染综合防治1.1.提高能源效率和节能提高能源效率和节能2.2.洁净煤技术洁净煤技术3.3.开发清洁能源和可再生能源开发清洁能源和可再生能源4.4.控制酸雨和二氧化硫污染控制酸雨和二氧化硫污染5.5.机动车污染的控制机动车污染的控制6.6.工业污染控制工业污染控制2022-10-61.地热能2.风

11、能3.太阳能4.氢能技术5.核能6.燃料电池2022-10-6调整交通需求调整交通需求清洁油品清洁油品清洁汽车清洁汽车配套法规和标准配套法规和标准发展公共交通车发展公共交通车控制私人汽车拥有量控制私人汽车拥有量2022-10-6l燃煤电厂l工业锅炉l钢铁工业l建材工业是解决大气污染防治的核心问题。2022-10-62022-10-64-2 全球性大气环境问题一、温室效应与全球气候变暖温室效应与全球气候变暖（Greenhouse Effect and Global Warming）1.温室效应温室效应：l大气层本身具有的属性。它是确保地球气温总大气层本身具有的属性。它是确保地球气温总能维持在相对

12、稳定范围的保障，而不会出现其能维持在相对稳定范围的保障，而不会出现其它星球的剧烈冷热变化它星球的剧烈冷热变化l原理原理:2022-10-62.2.全球气候变暖的特征：全球气候变暖的特征：l近百年来，全球气温呈上升趋势，平均升温为0.6l全球气温的变化不呈直进式，而是呈现冷暖交替的波动 2022-10-63.温室气体温室气体l主要指：二氧化碳、臭氧、甲烷、氟里昂、主要指：二氧化碳、臭氧、甲烷、氟里昂、一氧化碳等一氧化碳等l对地球辐射热量的收支平衡起重要作用对地球辐射热量的收支平衡起重要作用1）CO2:主要来源于以下：l燃料的使用：石油、天然气、煤等化石燃料的使用l水泥的生产l不合理的土地利用，改

13、变并破坏植被的自然排放2022-10-62022-10-62)CH4主要来源：沼气、稻田以及工业生产CH4 的温室效应为CO2的20倍3)N2O主要来源：化肥的使用、燃料的使用年增长率：0.2-0.3%4)O3:在大气中的浓度仅次于CO22022-10-64.全球气候变暖与温室效应的危害全球气候变暖与温室效应的危害l全球平均气温上升全球平均气温上升l沿海地区的海岸线变化沿海地区的海岸线变化:海平面上升海平面上升l气候带移动气候带移动:干旱干旱 森林面积锐减森林面积锐减2022-10-65.控制的综合对策控制的综合对策1 1）调整能源战略：）调整能源战略：提高能源利用率，向清洁生产转化：提高能源

14、利用率，向清洁生产转化：2)绿化对策绿化对策3)控制人口，提高粮食产量，限制毁林控制人口，提高粮食产量，限制毁林4)加强环境意识教育，促进全球合作加强环境意识教育，促进全球合作2022-10-6l采用高效能转化设备l采用低耗能工艺l改进运输，降低油耗l推出新型高效家电l改进建筑保温l利用废热、余热集中供暖，可节能30l加强废旧物质回收利用l采用新能源：太阳能、核能、风能、地热能等能源战略的调整2022-10-6二、酸雨（二、酸雨（acid rain）1.酸雨的界定：指指PHPH值值5.6 5.6 的降水、包的降水、包括雨、雪、霜、雹、雾和露等各种降水括雨、雪、霜、雹、雾和露等各种降水形式。形式

15、。2.酸雨的起因l由于燃料燃烧和天然排放的SO2和NOx所造成的。2022-10-63.酸雨的形成：2SO2+2H2O+O2 2H2SO4催化剂2022-10-62022-10-62022-10-64.主要的酸雨区主要的酸雨区1)1)北美、欧洲大陆、中国西南与华南地区北美、欧洲大陆、中国西南与华南地区2)2)潜在的酸雨发展区域：非洲东部、东南亚2022-10-65.酸雨的危害酸雨的危害1)长距离输送的影响长距离输送的影响2)2)对水生生态的影响对水生生态的影响。3)3)对森林的影响对森林的影响：4)4)对金属材料、建筑结构、桥梁水坝、对金属材料、建筑结构、桥梁水坝、工业装备、供水管网、电缆等的

16、腐蚀工业装备、供水管网、电缆等的腐蚀5)5)对人体的影响对人体的影响6)6)土壤的酸化土壤的酸化2022-10-6对水生生态的影响对水生生态的影响l使湖泊变成酸性，水生生物的死亡；l酸雨浸渍了土壤、浸蚀了矿物，使AL元素沿着基岩裂缝流入水体，影响水生生物的生长或使其死亡；l磷酸盐附着在铝上，难以被生物吸收，其营养价值就会降低，并使赖以生存的水生生物的初级生产力降低2022-10-66.酸雨的控制对策酸雨的控制对策1)1)使用低硫燃料和改进燃烧装置使用低硫燃料和改进燃烧装置2)2)脱硫脱氮技术的研究和使用脱硫脱氮技术的研究和使用 ：烟道气脱硫脱氮3)3)控制汽车尾气排放控制汽车尾气排放4)能源的

17、转化及燃料的代换：能源的转化及燃料的代换：清洁能源的使用，能源结构的改变，降低含硫燃料的使用比例等。2022-10-6三、臭氧层破坏（三、臭氧层破坏（OZONE HOLEOZONE HOLE）1.臭氧层变化与臭氧洞l臭氧层的作用：臭氧层的作用：平流层中的臭氧：吸收紫外线平流层中的臭氧：吸收紫外线 对流层中的臭氧：为温室气体对流层中的臭氧：为温室气体2022-10-6l臭氧洞：-出现时间每年9月11月 表现：臭氧层出现浓度减少区域，对紫外线的抵挡功能削弱；发生地区：1984 南极上空首次1989 北极上空 首次其它地区也有类似情况出现2022-10-6人类过多使用氟氯烃（人类过多使用氟氯烃（CF

18、CSCFCS）l影响臭氧层物质的来源：2022-10-6 化化 学学 物物 质质 来来 源源 CFC-11,CFC-12 用于火箭的燃料气溶胶、制冷剂、发泡剂及溶剂 CFC-22 制冷剂 CFC-113 溶剂 甲基氯仿 溶剂 四氯化碳 生产 CFC 及粮食熏烟处理 哈龙 1301,哈龙 1211 灭火器 氧化氮 工业活动副产品 二氧化碳 化石燃料燃烧副产品 甲烷 农业产品及采矿活动的副产品 2022-10-62022-10-63.臭氧层的变化对人类的影响臭氧层的变化对人类的影响1)1)对人体健康的影响（对人体健康的影响（UV-BUV-B的影响）：的影响）：a.损坏人体的免疫系统，使呼吸道疾病增加b.可破坏蛋白质与DNA结构，引发皮肤癌c.可使眼睛受损，白内障发病率增高2)2)对植物的影响对植物的影响3)3)对水生生态的影响对水生生态的影响4)4)对其它方面的影响对其它方面的影响：2022-10-64.控制对策控制对策l提高利用效率，降低操作损失提高利用效率，降低操作损失l回收和再循环回收和再循环l改进改进CFCSCFCS产品产品l非非CFCSCFCS产品的替代品产品的替代品l“蒙特利尔条约蒙特利尔条约”：限制限制CFCSCFCS的生产和使用的生产和使用2022-10-6