大气污染及其防治

3. 中间层
中间层位于平流层顶之上， 中间层位于平流层顶之上，层顶高度大约为 80~85km， 80~85km， 在这一层里有强烈的垂直对流运动， 在这一层里有强烈的垂直对流运动，气温随高度增加而 下降， 下降，中间层顶温度可降至 -83~-1130C 。 83~-
4. 暖层
暖层位于中间层的上部， 暖层位于中间层的上部，暖层的上界距地球表面有 800 多公里 该层的下部基本上是由分子氮所组成， 上部是由原子氧 该层的下部基本上是由分子氮所组成，而上部是由原子氧 所组成。原子氧可吸收太阳辐射出的紫外光，因而， 所组成。原子氧可吸收太阳辐射出的紫外光，因而，暖层 中气体的温度是随高度增加而迅速上升的。 中气体的温度是随高度增加而迅速上升的。 由于太阳光和宇宙射线的作用，使得暖层中的气体分子 由于太阳光和宇宙射线的作用，使得暖层中的气体分子 大量被电离，所以暖层又称为电离层。 大量被电离，所以暖层又称为电离层。
大气圈的结构
1. 对流层： 对流层：
对流层是大气圈中最下面的一层， 对流层是大气圈中最下面的一层，该层的厚度随地球纬度不同有所差 别，在极地约为 6~10km; 在中纬度约为10~12km ; 在赤道处可达 在中纬度约为10~12km 16~18km 。对流层的平均厚度约为 12km，而其空气质量约占大气层 。对流层的平均厚度约为 12km， 总质量的 75% 左右。 在这一层里除有纯净的干空气外，还含有一定量的水蒸气， 在这一层里除有纯净的干空气外，还含有一定量的水蒸气，适宜的湿 度对人和动植物的生存起着重要作用。对流层的温度分布特点是下部 对人和动植物的生存起着重要作用。对流层的温度分布特点是下部 气温高 ,上部气温低，所以，其大气易形成较强烈的对流运动。 上部气温低，所以，其大气易形成较强烈的对流运动。 由于太阳辐射和大气环流的影响，对流层常出现极其复杂的气象现象。 由于太阳辐射和大气环流的影响，对流层常出现极其复杂的气象现象。 人类活动排放的污染物也大多聚集于对流层， 人类活动排放的污染物也大多聚集于对流层，即大气污染主要发生在 这一层， 这一层，特别是靠近地面 1~2km 的近地层，因此对流层与人类的关 的近地层， 系最为密切。
大气污染 及其防治
一、大气圈及其结构
1.大气圈： 1.大气圈：
概念：在自然地理学上， 概念：在自然地理学上，把由于地心引力而随地球旋转的大气层 叫作大气圈. 叫作大气圈. 厚度： 厚度： 大约有 1 × 104 km 温度： 温度： 随高度的变化 用气温的变化率 r =d T / d Z 表示
2.大气圈结构: 2.大气圈结构: 均质层分为: 均质层分为: 对流层、平流层和中间层 非均质层中又分: 暖层（电离层）和散逸层（外层） 非均质层中又分: 暖层（电离层）和散逸层（外层）
一级标准 0.02 0.05 0.15 0.08 0.12 0.04 0.05 0.05 0.l O 0.15 0.04 0.08 0.12 4.00 10.00 0.12
浓度单位
S02 TSP PM10 NOx N02 CO 03 Pb 苯并[a]芘 BaP 氟化物 (以F计)
mg/m3 (标准状态)
某些污染物的发生源及其相关的行业
物质名称 二氧化硫 三氧化硫 硫化氢 硫酸 二硫化碳 一氧化氮 二氧化氮 一氧化二氮 氨 化学式或符号 SO2 S03 HS H2S04 CS2 NO N02 N20 NH3 发生源及其相关行业 含硫燃料及含硫物质燃烧,硫酸、冶金、造纸等工业 含硫燃料及含硫物质燃烧,硫酸、有机化工工业 石油炼制,煤气工业,合成氨工业,纸浆生产 硫酸生产,肥料工业,无机化工 二硫化碳生产,溶剂、植物熏蒸 燃料及其他物质高温燃烧,硝酸工业,染料工业 燃料及其他物质高温燃烧,硝酸工业,纸浆生产,甘油硝化,金属腐蚀和 清洗 主要来自夭然源(土壤硝酸盐N05经细菌脱氮作用)、燃料燃烧和化肥 的施用 主要来自动物废弃物、土攘腐殖质的氨化、土壤氨基肥料的分解、细 菌将废弃物中的有机物分解、燃料燃烧、合成氨工业
2. 平流层： 平流层：
平流层位于对流层之上，平流层下部的气温几乎不随高度而变化， 平流层位于对流层之上，平流层下部的气温几乎不随高度而变化，为一 等温层。该等温层的上界大约距地面为 等温层。该等温层的上界大约距地面为 20~4O km 。 平流层的上部气温随高度上升而增高。这是因为在平流层的上部存在一 平流层的上部气温随高度上升而增高。这是因为在平流层的上部存在一 厚度约为 20公里的臭氧层。该臭氧层能强烈吸收 厚度约为 20公里的臭氧层。该臭氧层能强烈吸收 200~30O nm 的太阳 紫外线， 紫外线，致使平流层上部的气层明显地增温。 在平流层中，很少发现大气上下的对流，一般多是处于平流流动， 在平流层中，很少发现大气上下的对流，一般多是处于平流流动，极少 出现云、雨、风暴天气。大气透明度好，气流也稳定。 出现云、雨、风暴天气。大气透明度好，气流也稳定。 进入平流层中的污染物，停留时间可达数十年之久。氮氧化物、氯化氢 进入平流层中的污染物，停留时间可达数十年之久。氮氧化物、氯化氢 以及氟利昂有机制冷剂等能与臭氧层中的臭氧发生光化学反应， 以及氟利昂有机制冷剂等能与臭氧层中的臭氧发生光化学反应，致使臭 氧浓度降低，严重时臭氧层还可能出现 氧浓度降低，严重时臭氧层还可能出现 “ 空洞”。地球表面上的紫外 空洞” 线将增强，从而导致地球上更多的人患有皮肤癌， 线将增强，从而导致地球上更多的人患有皮肤癌，地球上的生态系统也 会受到极大的威胁。
污染的大气对动植物的生长和生存造成危害， 污染的大气对动植物的生长和生存造成危害，严重时还会造 成死亡： 成死亡：
在受污染的大气中，常含有 CO、SO2、N0x 、H2S 、NH3 、Cl2 、 CO、 N0x HCl 和碳氢化合物（如 ,CH4 、C1OH16 等）、过氧乙酷硝酸脂 (PAN) 以 及多种的无机或有机物气体等。悬浮于大气中的污染物, 及多种的无机或有机物气体等。悬浮于大气中的污染物,不仅对太阳 地球间热量收支平衡有影响,造成局部或全球气候和气象的不正常, 地球间热量收支平衡有影响,造成局部或全球气候和气象的不正常,而且 能直接对动植物的生长和生存造成危害, 能直接对动植物的生长和生存造成危害,污染严重时还会造成死亡。
1.生活污染源 1.生活污染源 2. 工业污染源 3. 交通污染源 4. 农业污染源
二、主要大气污染物及其发生机制
具有普遍影响的污染物，最主要的来源是燃料燃烧。 具有普遍影响的污染物，最主要的来源是燃料燃烧。 (一)颗粒污染物
1. 粉尘 (dust) dust) 2. 烟 (fume) fume) 4. 黑烟 (smoke) smoke) 5. 雾 (fog) fog) 7. 总悬浮微粒 (TSP) TSP) 3. 飞灰 (fly ash) ash) 6. 煤烟尘 (soot) soot)
mg/m3 (标准状态〉
μg/m3 (标准状态)
3.0③ 2.0③
1.8② 1.2②
μg/(m2·d)
注 ： ①适用于城市地区 ; ②适用于牧业区和以牧业为主的半农半牧区，蚕桑区 ; ③适用于农业和林业区
大气污染源及主要污染物的发生机制
一、大气污染源 二、主要大气污染物及其发生机制
一、大气污染源： 一、大气污染源： 由自然灾害和人类活动所造成的, 由自然灾害和人类活动所造成的, 一般所说的大气污染问题多是人为 因素所引起的 污染物发生的类型: 污染物发生的类型:
三、大气环境质量保证的重要性： 三、大气环境质量保证的重要性：
洁净的大气对生命来说是至关重要： 洁净的大气对生命来说是至关重要：
一个成年人每天呼吸大约两万次， 一个成年人每天呼吸大约两万次，吸入的空气量大约为 10~15m3, 约为每天吃人食物重量的 10 倍。生命的新陈代谢一时一刻也离不开空 气，人5 周不吃饭 ,5 天不饮水，尚能生存，而 5 分钟不呼吸就会死 天不饮水，尚能生存， 亡。
各 项 污 染 物
污染物名称 取值时间
年平均 日平均 1小时平均 年平均 日平均 年平均 日平均 年平均 日平均 1小时平均 年平均 日平均 1小时平均 日平均 1小时平均 1小时平均 季平均 年平均 日平均 日平均 1小时平均 月平均 植物生长季平均
的 浓 度 限 值
浓 度 限 值 二级标准 0.06 0.15 0.50 0.20 0.30 0.10 0.15 0.05 0.10 0.15 0.04 0.08 0.12 4.00 10.00 0.16 1.50 1.00 0.01 7① 20① 三级标准 0.l0 0.25 0.70 0.30 0.50 0.15 0.25 0.10 0.15 0.30 0.08 0.12 0.24 6.00 20.00 0.20
5. 外层
这是大气圈的最外层 这是大气圈的最外层 这层相当厚，是从大气圈逐步过渡到星际空间的大 这层相当厚，是从大气圈逐步过渡到星际空间的大 气层。 气层。
二、大气组成： 二、大气组成：
其组成可认为是由恒定、可变和不定三种类型组分所 其组成可认为是由恒定、可变和不定三种类型组分所 组成的
恒定组分---系指大气中含有的 恒定组分---系指大气中含有的 N 、0 、Ar 及微量的 Ne 、He 、 Kr、 Kr、Xe 等稀有气体 可变组分---主要是指大气中的 可变组分---主要是指大气中的 C02 和水蒸气等 水蒸气等 不定组分---主要是尘埃、硫、硫化氢、硫氧化物、碳氧化物及恶 不定组分---主要是尘埃、硫、硫化氢、硫氧化物、碳氧化物及恶 臭气体等 臭气体等
物质名称
化学式或符号
发 生 源 及 其 相 关 行 业 城市大气中一氧化碳主要来源是燃料燃烧,一氧化碳天然来源有甲 烧的转化、 海水中一氧化碳的释放、植物排放、短类氧化生成的一氧化碳及 植物叶绿素光解 天然源有甲烧转化、海洋脱气、动植物呼气、矿物燃料燃烧 主要来源是厌氧细菌发酵、发生在沼泽、泥搪、湿冻土带、水稻 田底部、牲畜态污染物种类很多。 气态污染物种类很多。已经过鉴定的大气污染物有 100 多种 一次污染物 ---- 由污染源直接排人大气的，一次气态污染物主 由污染源直接排人大气的， 要有以二氧化硫为主的含硫化合物、 一氧化氮和二氧化氮为主的含 要有以二氧化硫为主的含硫化合物、 一氧化氮和二氧化氮为主的 含 氮化合物、碳的化合物、碳氢化合物、 卤素化合物等 氮化合物、碳的化合物、碳氢化合物、及卤素化合物等。 二次污染物 ---- 由一次污染物经过化学或光化学反应生成的二 一次污染物经过化学或光化学反应生成的二 次污染物