大气污染控制工程

酸雨，人称“空中死神 空中死神”，是目前人类遇到的全球性区域灾 空中死神 难之一。我国酸雨正呈蔓延之势,是继欧洲、北美之后的世界 第三大酸雨区 三大酸雨区。 三大酸雨区
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酸雨的危害
水的低pH值使得鱼的骨骼畸形生长，最 终导致死亡
严重腐蚀建筑物 引起树木的大量不正常死亡
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中国酸雨的分布变化
PH<5.6 PH<7.0 PH>7.0 N/A Taiwan
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大气污染控制工程
课程教学目标 2.能力培养目标 2.能力培养目标
懂得大气污染治理及净化的基本知识及除尘和 净化设备的作用； 懂得烟囱高度的设计计算以及常用的除尘和净 化设备的设计计算方法； 懂得选择大气污染治理和净化的流程,会自己 设计除尘和净化流程,并会对一些除尘和净化 设备进行简单的维护管理。学
大气污染控制工程
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大气污染控制工程
课程性质和任务
《大气污染控制工程》是环境工程专业的一门 专业主干课。其任务 任务是通过本课程的学习，使学生 专业主干课 任务 系统地了解并掌握大气污染控制工程的基本知识， 大气污染气象学基础理论，大气污染防治的基本概 念、基本原理、主要设备和典型工艺等，培养学生 分析和解决日益严重的大气污染问题的基本能力， 结合课程实验和课程设计等教学环节，为学生毕业 后从事大气污染控制工程设计、技术管理等工作奠 定必要的基础。
工业源、农业源、交通 源和生活源 燃料燃烧、工业生产过 按对主要污染源的分类统计 程和交通运输 煤烟型、石油型、混合 根据大气污染的发生源 型、和特殊型
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Sources of airborne pollution in Asia are many: power generation, industry, traffic, home cooking, and biomass burning
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6. 影响大气污染形成的主要因素
排放的总量（源强） 气象条件 风向——决定了污染物质的水平输送方向。 风速——影响污染物的稀释速度。 湍流——决定着污染物的扩散程度。 （湍流：大气的一种随机的不规则的运动形式） 降雨——促进污染物的沉降，净化大气。 逆温——决定着污染物质在大气中的滞留状况。 （逆温：随高度增加，气温增加的现象就是逆温。） 地形地貌 复杂的地形地貌，会形成局部地区的热力环流：如山 谷风、海陆风、热带效应等 13 排放源高度
Source: Energy Use, Emissions, and Air Pollution in Asia
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排放源: Transportation Electric power generation Industrial processes Industrial and domestic fuel burning Refuse burning Etc.
Acid rain distribution in 80’s
以长沙 长沙、赣州、南昌、怀化为 长沙 代表的华中酸雨区，现在已成 PH>7.0 为全国酸雨污染最严重的地区， PH<7.0 PH<5.6 其中心区年均降水pH低于4.0， 酸雨频率高于90%，已到了几乎 几乎 逢雨必酸” “逢雨必酸”的程度。
7. 大气污染的影响
全球气候变暖（温室效应） 臭氧层破坏（臭氧“空洞”） 三大全球性大气污染问题 酸沉降（酸雨） 大气污染对城市环境的不良影响 工业污染源造成的局地污染
温室效应：大气中的二氧化碳(CO2)和其他微量气体甲烷 温室效应 (CH4)、一氧化二氮(N2O)、臭氧(O3)、氯氟烃(CFCS)等可 以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地表 的长波辐射，从而引起全球性气温升高的现象。 二氧化碳(CO2)被称为温室气体 温室气体。 温室气体
氧化产物
聚合与核长大
气溶胶 光雾
甲醛、 丙稀醛等 刺激眼睛
光化学烟雾形成过程
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三、大气污染概况及综合防治对策 1.国外大气污染概况（见教材p10） 1.国外大气污染概况（见教材p10） 国外大气污染概况 p10 2.我国大气污染概况 2.我国大气污染概况
我国大气污染的特点：是以烟尘和SO2为主要污染物的煤烟 我国大气污染的特点 型污染。北方城市的污染水平高于南方城市，冬季高于夏 季，早晚高于中午。酸雨发生地南方多于北方。（笔记）
Atmosphere Receptors
Animals Plants Materials
Legislative action
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5. 大气污染的分类
根据影响范围，大气污染分为： 局部地区污染 地区性污染 广域污染 全球性污染 根据能源性质或污染物种类（发生源），可分为： 煤烟型污染 石油型污染 混合型污染 特殊型污染
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4. 大气污染的定义
Air Pollution may be defined as any atmospheric condition in which substances are present at concentrations high enough above their normal ambient levels to produce a measurable effect on man, animals, vegetation, or materials.
3.控制大气污染的措施与行动（见教材p12） 3.控制大气污染的措施与行动（见教材p12） 控制大气污染的措施与行动 p12
如 大气污染物排放总量控制（见教材p13） 大气污染物排放总量控制（见教材p13） p13 我国规定的大气污染物排放总量控制指标有三项： 我国规定的大气污染物排放总量控制指标有三项： 烟尘、工业粉尘。 SO2、烟尘、工业粉尘。
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光化学烟雾实例
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NO2（微量） 刺激眼睛 NO2 + UV → NO2 NO2 → NO + O O + O2 → O3 O3 + NO → NO2 + O2 O3 + HC → ↓ 醛类及其它氧化物 醛类
O3
复杂的有机化合物
紫外光 NO
汽车排气 HC NO2
太阳 紫外光
HC + O2 + NO2 + UV ↓ O3 + 甲醛 + PAN + 氧化产物 O3 伤害植物 PAN 伤害植物 刺激眼睛
干洁空气 水蒸汽 微粒杂质
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干洁空气 干洁空气是指大气中除去水汽、液体和固体微粒以外的整个 混合气体，简称干空气。 主要成分是氮、氧、氩、二氧化碳气体，其含量占全部干洁 空气内99.996%(体积)；氖、氦、氪、甲烷等次要成分只占 0.004%左右。干洁空气的平均分子量为28.966，在标准状态 下(273.15K，1atm) ，密度为1.293kg/m3。 在自然界大气温度和压力的条件下,干洁空气的所有成分都处 于气态,离液化的程度很远,所以,可以把它看成理想气体。 水蒸汽 大气中的水汽含量虽然很少（不到0.5%），但却导致了各种 复杂的天气现象：云、雾、雨、雪、霜、露等。这些现象不 仅引起大气中湿度的变化，而且还引起热量的转化。同时， 水汽又具有很强的吸收长波辐射的能力，对地面的保温起着 重要作用。 微粒杂质 大气中的悬浮微粒，除水汽凝结物如云、雾滴、冰晶等，主要 是大气尘埃和悬浮在大气中的其他杂质。
大气污染是指由于人类活动 自然过程 人类活动和自然过程 大气污染 人类活动 自然过程引起某些物质介入大气中， 呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此而危害了人体的舒 适，健康和福利或危害了环境。 人类活动：生产活动和生活活动 自然过程：火山活动、山林火灾、海啸、土壤和岩石的风化及 大气圈中空气运动等。 大气污染主要是由人类活动造成的。
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第一章 大气污染的基础知识
大气环境 大气污染、大气污染源与主要的大气污染物 大气污染防治法规与标准体系 国内外大气污染概况及综合防治措施。
学习要求
明确大气污染控制工程的学习对象、内容和目的 了解大气的组成，掌握大气污染物的概念，以及主要 大气污染物的来源、性质和影响 了解大气污染控制方面的法规和标准体系 建立大气污染综合防治的概念 建议学时数：3学时
PH<5.0 PH<4.5 PH<4.0
Acid rain distribution in middle 90’s
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我国酸雨的化学特征
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二、大气污染源与大气污染物 1.大气污染源 1.大气污染源
向大气排放有害物的生产设备、装置、物体或场所等。 大气污染源的分类见下表
自然污染源 按排放的空间高度 按排放的空间分布方式 人为污染源 按人类社会的活动 高架源和地面源 点源、线源和面源
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3.大气与空气的区别 3.大气与空气的区别
大气(Atmosphere) 大气(Atmosphere) 指环绕地球的全部空气的总和。 指环绕地球的全部空气的总和。 Atmosphere： Atmosphere： The entire mass of air which surrounds the Earth. 环境空气( air) 环境空气(Ambient air) 指人类、动植物和建筑物暴露于其中的室外空气。 指人类、动植物和建筑物暴露于其中的室外空气。 Ambient air: Outdoor air to which people,plants,animals and structures are exposed. 一般，大气和空气可以作为同义词使用，但是， 大气” 一般，大气和空气可以作为同义词使用，但是，“大气”所指的范 围宽一些， 空气”所指的范围小一些。 围宽一些，而“空气”所指的范围小一些。
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2.大气污染物 2.大气污染物
大气污染物是指是指由于人类活动或自然过程排入大气的并 大气污染物 对人或环境产生有害影响的物质。 大气污染物的分类 分类 按其存在状态可分为两大类。一种是气溶胶状态污染物， 另一种是气体状态污染物。
按来源和物理性质 气溶胶状态污染物 按粒径 按所属的化合物 气态污染物 按形成过程 粉尘、烟、飞灰、黑烟和雾 可吸入颗粒物PM10 、降尘和总悬浮颗粒 （TSP） 含硫化合物、含氮化合物、碳氧化合物、 碳氢化合物、卤素化合物等 一次污染物和二次污染物
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一、大气与大气污染 1.大气环境 1.大气环境
大气环境系统 自然环境的构成 水环境系统 土壤环境系统 生物环境系统。
大气是包围在地球周围的一层气体。大气也称为大气圈或大气层。 大气 大气圈是地球四大圈（土石圈、水圈、生物圈和大气圈）之一， 是地球上一切生命赖以生存的气体环境,也是人类的保护伞。
2.大气的组成 2.大气的组成
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大气污染控制工程
课程教学目标 1.知识教学目标 1.知识教学目标
了解大气污染物及其主要污染源，大气环境标准及综 合防治措施； 了解大气污染与气象的关系，初步学会大气污染物浓 度分布和烟囱设计的估算方法； 基本掌握除尘技术的基本理论，学会正确选用除尘设 备、设计除尘系统；学 基本掌握气态污染物净化的基本原理，主要污染物的 典型净化工艺流程和设备； 基本掌握设计、选择和运行大气污染净化系统。大气 污染与大气污染物。
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酸沉降（酸雨） 酸沉降（酸雨）
酸沉降是指大气中的酸通过降水（如雨、雾、雪）等迁移到地 酸沉降 表，或在含酸气团气流的作用下直接迁移到地表。前者即是湿 湿 沉降，后者即是干沉降 干沉降。 沉降 干沉降
例：1994年元月7日，我国重庆下了一场罕见的“黑雨”。由于含有 大量的黑色粉尘，雨水黑如墨汁，经测定其中PH=3.9，与其说是雨， 还不如说是稀硫酸。 问：这种雨我们称为什么雨？它的主要成分主要有哪些？我们如何 界定酸雨？
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Emission sources
pollutants

Atmosphere
mixed and chemical transformation
Receptors
Automatic control
Receptors Emission sources
Source control
response
Humans
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一次污染物(primary pollutant)是指由污染源直 一次污染物 接排放人大气的污染物。 二次污染物(secondary pollutant) 二次污染物(secondary pollutant)又称继发性污 染物，是排 入环境中的一次污染物在大气环境 中经物理、化学或生物因素作用下发生变化或与 环境中其他物质发生反应，转化而形成的与一次 污染物物理、化学性状不同的新污染物 新污染物。如硫酸 新污染物 烟雾和光化学烟雾。