第7章大气污染及其防治

7.2 大气污染及其类别
7.2.2 大气污染物 （3）主要气态污染物 1) 硫氧化物（SOx）； 2) 氮氧化物（NOx）； 3) 碳氢化合物（CnHm） 4) 光化学烟雾
7.2 大气污染及其类别
7.2.2 大气污染物 二、常见的大气污染物的产生及其迁移转化 1. 颗粒物 2. 含硫化合物 3. 碳氧化物 4. 氮氧化物 5. 碳氢化合物 6. 其他大气污染物
第7章 大气污染及其防治
大气污染对人的健康直接产生危害， 既有急性作用，又有慢性影响。大气污 染具有作用时间长、范围广的特点。
7.1 大气圈结构与大气组成
7.1.1大气圈结构 1. 对流层：气温随高度升高而递减，在垂直方向形成强烈 对流；密度大，占大气总质量的3/4以上； 2. 平流层：下层为同温层，上层温度随高度升高而升高， 臭氧层存在于此层；没有对流运动，平流运动占优势； 3. 中间层：温度变化及气流运动特点同对流层，也称上对 流层； 4. 暖层：气体温度随高度增高而增高，空气分子大部分发 生电离，具较高密度的带电粒子，又称为电离层； 5. 散逸层：大部分分子发生电离，空气极为稀薄，气体及 微粒受地球引力小，可以离开地球而进入太空。
7.2 大气污染及其类别
7.2.4 大气污染物的扩散 3. 气温垂直分布（温度层结） 1) 递减层结； 2) 中性层结； 3) 等温层结； 4) 逆温
7.2 大气污染及其类别
7.2 大气污染及其类别
7.2.4 大气污染物的扩散 4. 逆温 1) 辐射逆温 2) 下沉逆温 3) 湍流逆温
7.2 大气污染及其类别
7.2 大气污染及其类别
7.2.3 大气污染的类型 一、大气污染的分类 按二次污染物形成的原因分： 1) 氧化型：主要来自于汽车尾气的氧化 2) 还原型：主要来自于煤炭燃烧排气。
7.2 大气污染及其类别
7.2.3 大气污染的类型 二、污染源的划分 按污染物质的来源分： 1) 自然源 2) 人工源
7.2 大气污染及其类别
7.2.2 大气污染物 （2）二次污染物 指进入大气中的一次污染物在大气中相互作用或与大气 中正常组分发生化学反应，以及在太阳辐射的参与下发生光 化学反应而产生的与一次污染物的物理、化学性质完全不同 的新的大气污染物。 常见的有：H2SO4、SO42-、HNO3、NO3-、O3、过氧乙酰硝 酸酯（PAN），以及各种自由基。
7.3 大气污染防治技术
7.3.3 大气污染综合防治 2. 利用环境自净能力 1) 物理净化 2) 化学净化 3) 生物净化
7.4 全球性大气污染对策
7.4.1 温室效应及其对策 一、温室效应的形成 人为产生的温室气体排放量增加，土地利用状况的急剧 变化及人工合成化学氮肥的产量和用量日益增加，打破了原 来温室气体成分源和汇的自然平衡，大气中温室气体不断增 加。这就造成并加剧了温室效应。
7.4 全球性大气污染对策
7.4.2 酸雨及其控制对策 2. 氮氧化物的催化氧化 当空气中氮氧化物的浓度大，并在有金属杂质和氨气存 在等条件下将以较快速度生成硝酸和硝酸铵。
7.4 全球性大气污染对策
7.4.2 酸雨及其控制对策 二、酸雨的危害 1. 使土壤酸化，危害农业 2. 水体酸化，威胁生物 3. 危害森林 4. 影响人体健康 5. 腐蚀各种建筑材料。
7.4 全球性大气污染对策
7.4.2 酸雨及其控制对策 三、酸雨的控制对策 1. 确定合理的酸沉降控制区与二氧化硫排放控制区，把酸 雨和二氧化硫污染综合防治工作纳入国民经济和社会发 展计划，对主要致酸物质排放实行分省和分行业总量控 制； 2. 建立控制酸雨的监督管理体系，逐步完善国家酸雨监测 网； 3. 建立和健全控制酸雨的法律、法规和与之配套的政策和 法规体系，强化环保执法； 4. 调整能源结构，发展替代能源； 5. 抓紧研究开发二氧化硫治理技术和设备，减少它的排放。
7.3 大气污染防治技术
7.3.1 颗粒污染物的去除 2. 湿式洗涤器 主要类型： 1) 喷淋塔 2) 文丘里洗涤器 3) 冲击式除尘器 4) 水膜除尘器
7.3 大气污染防治技术
7.3.1 颗粒污染物的去除 3. 电除尘器 主要步骤： 1) 粉尘荷电 2) 粉尘的沉降 3) 清灰
7.3 大气污染防治技术
7.3.1 颗粒污染物的去除 4. 过滤式除尘器 分为内部过滤式和外部过滤式两种基本类型。各有不同 的特点和不同的适用领域。
7.3 大气污染防治技术
7.3.2 气态污染物的净化 1. 吸收法净化气态污染物 1) 吸收法净化低浓度的二氧化硫烟气：主要有两种方法， 即抛弃法和回收法，以及干法和湿法 2) 吸收法净化氮氧化物废气：吸收剂有水、碱液以及熔融 碱类和碱性盐 3) 吸收法净化含氟废气：包括干法和湿法，常用湿法，主 要有水吸收法和碱液吸收法。
7.2 大气污染及其类别
7.2.3 大气污染的类型 一、大气污染的分类 根据大气污染的影响范围分： 1) 局部性大气污染； 2) 地区性大气污染； 3) 广域性大气污染； 4) 全球性大气污染。
7.2 大气污染及其类别
7.2.3 大气污染的类型 一、大气污染的分类 根据能源性质和污染物的种类分： 1) 煤烟型 2) 石油型 3) 混合型 4) 特殊型
7.2 大气污染及其类别
7.2.3 大气污染的类型 二、污染源的划分 大气污染研究中常用的污染源分类方法： 1) 按污染物来源和性质分：工业企业排放源、交通运输污 染源、生活污染源、农业污染源； 2) 按污染源几何形状分：点源、面源、线源、体源； 3) 按排放持续时间分：瞬时源、连续源； 4) 按排放方式分：地面源、高架源； 5) 按排放状态分：固定源、流动源。
7.2 大气污染及其类别
7.2.1 大气污染的定义 大气污染，通常指由于人类活动和自然过程引起某些物 质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并 因此而危害了人体的舒适、健康和福利，或危害了环境。
7.2 大气污染及其类别
7.2.2 大气污染物 一、大气污染物的种类 1. 气溶胶污染物 （1）粉尘（dust）：悬浮于气体介质中的小固体粒子，能 因重力作用发生沉降，但在某一段时间内能保持悬浮状 态。 1) 可吸入颗粒物（PM2.5） 2) 飘尘（PM10）； 3) 降尘； 4) 总悬浮颗粒物（TSP）
7.2 大气污染及其类别
7.2.4 大气污染物的扩散 一、影响大气污染的气象因素 1.风向和风速 风对污染物起着输送的作用，还起着扩散和稀释的作用。 污染物在大气中的浓度与污染物的总排放量成正比，与 平均风速成反比。 2. 大气湍流 包括热力湍流和机械湍流，对污染物有极强的扩散能力。
7.2 大气污染及其类别
7.1 大气圈结构与大气组成
7.1.2 大气组成 大气是指环绕地球的全部空气的总和，在自然地理学中 称为大气圈或大气层。自然状况下大气由干燥清洁空气、水 蒸气和各种杂质组成。
表7-1 干洁空气组成（%）
气体成分 氮（N2） 氧（O2） 氩（Ar） 二氧化碳（CO2） 氖（Ne） 氦（He） 含量（体积分数） 78.09 20.95 0.93 0.03 1.8×10-3 5.24×10-4 干洁空气 100 气体成分 氪（Kr） 氢（H2） 氙（Xe） 臭氧（O3） 含量（体积分数） 1.0×10-4 5×10-5 8×10-6 1×10-6
7.3 大气污染防治技术
7.3.2 气态污染物的净化 2. 吸附法净化气态污染物 利用多孔性固体将混合气体是组分分开称为吸附。被吸 附到固体表面的称为吸附质，多孔性固体称为吸附剂。 常用的吸附剂是活性炭。 吸附法常用于净化回收有机蒸汽，工业采用的是间歇吸 附净化法。
7.3 大气污染防治技术
7.3.2 气态污染物的净化 3. 催化转化法净化气态污染物 催化剂能把污染物转化为无害物质，甚至是有用的副产 品，或转化为更易于去除的物质。
7.4 全球性大气污染对策
7.4.1 温室效应及其对策 二、温室效应的危害 1. 海平面上升 2. 气候变化 3. 改变中高纬度农作物的布局。
7.4 全球性大气污染对策
7.4.1 温室效应及其对策 三、温室效应的控制 1. 采用替代能源，实行可持续发展战略 2. 防止森林破坏和沙漠化 3. 全世界共同关注
7.3 大气污染防治技术
7.3.1 颗粒污染物的去除 1. 机械式除尘器 1) 重力沉降室 2) 惯性除尘器 3) 旋风除尘器
7.3 大气污染防治技术
7.3.1 颗粒污染物的去除 2. 湿式洗涤器 优点： 1) 在去除尘粒的同时还可以去除某些有害气体； 2) 除尘效率比较高，投资较同样效率的其他设备要低； 3) 可以处理高温废气及黏性的尘粒和液滴。 缺点： 1) 能耗较大； 2) 废液和泥浆需要处理； 3) 金属设备容易被腐蚀； 4) 在寒冷地区作用时有可能冻结。
7.2.4 大气污染物的扩散 5. 温度层结与烟流形状 1) 波浪形 2) 锥形 3) 扇形 4) 屋脊形 5) 熏烟形
7.2 大气污染及其类别
7.2 大气污染及其类别
7.2.4 大气污染物的扩散 二、大气污染扩散的高斯模式 1. 连续点源的扩散 1）大空间点源扩散 高斯扩散公式基于四个假设： I. 风的平均流场稳定，风速均匀，风向平直； II. 污染物的浓度在y、z轴方向符合正态分布； III. 污染物在输送扩散中质量守恒； IV. 污染源的源强均匀、连续。
7.4 全球性大气污染对策
7.4.2 酸雨及其控制对策 一、酸雨的形成 酸雨是指pH小于5.6的雨、雪或其他降水。酸雨的形成 是由于大气中的二氧化硫以及氮氧化物被氧化后转化成相应 的酸而造成。
7.4 全球性大气污染对策
7.4.2 酸雨及其控制对策 1. 二氧化硫的氧化 1) 直接光化学反应 2) 间接光化学反应 3) 在液滴中或空气中氧化 4) 在液滴中多相催化氧化 5) 在干燥表面上催化氧化 6) 臭氧氧化。
7.2 大气污染及其类别
7.2.4 大气污染物的扩散 2. 连续线源的扩散 将点源扩散的高斯模式对变量y积分，即可获得线源的 高斯扩散模式。但情况较复杂，应当考虑线源与风几夹角及 线源的长度等问题。