第3章大气环境与保护

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三、大气污染的危害
（一）大气污染对人体健康的危害 （二）大气污染对植物的危害 （三）大气污染对材料的危害
（四）大气污染对大气环境的危害
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（一）大气污染对人体健康的危害
1、对人体健康构成危害的主要成份
（1）、大气颗粒物 （2）、二氧化硫 （3）、一氧化碳 （4）、氮氧化物 （5）、光化学氧化剂
4、氮氧化物
NO2对呼吸器官有刺激性，可引起肺水肿、慢性支气管炎 等疾病，若与SO2共存，则危害更重。
5、光化学氧化剂
臭氧：对鼻子、咽喉、肺等呼吸器官有刺激作用，运动时 吸入则更严重。
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（二）大气污染对植物的危害
1、损害植物酶的功能组织； 2、影响植物新陈代谢的功能； 3、破坏原生质的完整性和细胞膜。 4、损害根系生长及其功能；减弱输送作 用与导致生物产量减少。
中国天然气生产潜力巨大，但中国天然气资源约有60％集 中在中西部地区：一是陕甘宁地区，现已探明天然气储量 为2.3×1011m3；二是在四川东部地区，现已探明天然气储 量为2×1011m3；三是在新疆地区，过去5年中探明天然气 储量为1.6×1011m3。此外，在青海东部的涩北地区，也发 现了新气田，已探明储量为5×1010m3。
2、危害的方式
A、呼吸道吸入； B、随食物和饮水摄入； C、体表接触侵入。
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1、大气颗粒物
颗粒物的大小决定其沉积于呼吸道中的位置； 化学组成 决定沉积位置上对组织的影响。
2、二氧化硫
损害肝脏。且由于SO2通常与多种污染物共存，吸入之后 产生的复合作用危害更大。
3、一氧化碳
所有大气污染物中散布最广的一种，严重阻碍血液输氧， 引起缺氧中毒。
引分起布免来温：受源室随过：效时量固应间紫体的、外微加地线粒剧点的来。变灼源化伤于很，火大使山。平爆在流发铅层、直大沙土飞 气温方度向较，扬快一、增般物加随质。高燃度烧增颗加粒而、减植少物。花粉等；
分布影：响自：然形大成气液云中体、含微雾量粒、很指雨少大、。气雪随中等高的大度水气分滴现布等象。。 不影均响对匀：生，影物也响的随太生纬阳长度辐和和射发时传育间输有而，重异使要。能影见响度。 变低，有的能起凝结核的作用。
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（四）大气污染对大气环境的危害
1、大气污染会导致城市地区能见度的变化； 2、大气污染会导致降水的增加或减少，并导致 酸性化合物的输入，即出现酸雨； 3、大气污染还会产生全球性的影响： （1）CO2等温室气体浓度增加导致的全球变暖； （2）氟氯烃化合物等导致的臭氧层耗竭等。
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问题一：危害是严重的，我们怎么办？
白天风速大、夜间风速小；最大值出现14时左右，最小值 出现在清晨日出前。
边界层风的垂直分布和变化规律，对于调配燃料，控制排 放，控制污染是十分有益的。
（三）温度的垂直分布 边界层中温度场比较复杂。白天气温随高度的递减型分布；
夜晚气温随高度的递增型分布 。
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问题：影响大气污染的气象因素
大气的运动和风 —污染系数、风向频率、风向玫瑰图
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大气成份复杂多样，但本课程只重 点关注两个问题：
一是哪些成份与环境问题有关？ 二是这些成份是否变化？
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二氧化碳： 来源臭：氧生：物呼吸作用，有机体燃烧与分解。 现状来：源在水：大汽高气：空中通的过含光量致有离增解加作的用趋，势低。空通过闪电
或有机物氧化及高空传输。 影响作：用强来：烈源能微吸：大粒收海量：地洋吸固面和收体的地太微长面阳粒波蒸紫与辐发外液射、线体，植，微物使粒蒸地。腾面。生物
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（二）交通型污染 主要污染物：CO、NOX和HC。
光化学烟雾是在一定的条 件下（如强日光、低风速 和低湿度等），氮氧化物 和碳氢化合物发生化学转 化形成的高氧化性的混合 气团。
气象条件：在相对湿度较低的夏季睛天。
出现现象：出现一种淡蓝色烟雾—光化学烟雾。
典型事件：1940年洛杉矶化学烟雾事件。
按存在状态，分为颗粒物和气态污染物
飘为尘PM指10（可粒在径大<气10中μ长m）期和飘主P浮M要2的.5（有悬粒浮一径物次，污分 染物：
S<O2.25、μHm）2S。、PNM1O0可、以N通H过3 、呼C吸O道、进C入O人2 、体，HF、HCl 、C1—C12化合物 。
从而对人体健康产生危害，P二M2.次5的污危害染则物：
第3章大气环境与保护
第三章 大气环境与保护
我们离不 开大气， 如同鱼儿 离不开水。
第一节、大气概述（成分、分层、边界层） 第二节、大气污染（源、物、类型、危害）
第三节、大气污染控制（四个对策） 第四节、全球大气环境问题（两大问题）
资源环境学院
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第一节 大气概述
一、大气的成分
地球大气圈的总质量约6000万 亿吨，只占地球总质量的百万分 之一左右，而其成分极为复杂。
二、大气的分层
3000
散逸层
（+）
500
400 热成层 300 200
（+）
100 越往上氧、氦等气体的原子态越多
90 中间层顶
80
电离层
紫外线的强烈照 射，N2和O2产生 不同程度的离解
70 中间层 60 50
（-） 平流层顶
高
高度（km）
40 平流层
30
（+）
臭氧 吸收
每升高100m 降低0.65℃
▪洁净煤技术是解决我国燃煤污染问题的技术基础。
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1、洁净煤技术
洁净煤技术是指在煤炭开发利用的全过程中， 旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、 转化及污染控制等新技术。主要包括煤炭洗选、 加工（型煤、水煤浆） 、转化（煤炭气化、液化） 、先进发电 技术（常压循环流化床、加压流化床、整体煤气联合循环） 、烟气 净化（除尘、脱硫、脱氮）等方面的内容。
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2、西气东送
中国东部的长江三角洲地区是中国经济实力最强、经济增 长最快的地区，但是当地自产能源很少，大部分由外地调 入，其中调入最多的能源是煤炭。以煤炭为主体的能源结 构会造成严重的大气污染，因此改变现有的能源结构成为 必然。天然气是一种相对洁净的能源，它的二氧化硫、粉 尘排放量接近为零，二氧化碳的排放量也很低。
更为严重。
SO3、H2SO4、MSO4 、NO2、MNO3 、醛类、酮类、酸类。
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二、几种典型的大气污染
（一）煤烟型污染 主要污染物:SO2、NOx、CO和颗粒物。 气象条件：低温、高湿的阴天，风小并伴有逆温 出现现象：一次污染物扩散受阻，在低空聚积，
生成还原型烟雾。 典型事件：伦敦烟雾事件、马斯河谷事件等。 主要污染源：燃煤。
湍流
—大气稳定度
逆温
必读参考书： 鞠美庭主编，环境学基础，北京：化学工业出版社，2019， 7。第4章 大气污染与防治 4.2 影响大气污染的气象因素。
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第二节 大气污染
大气污染的定义起源于对有害影响的观察，即若 大气污染物达到一定浓度，并持续足够的时间， 达到对公众健康、动植物、材料、大气特性或环 境美学产生可以测量的影响，就是大气污染。
燃煤
汽车
空调
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大气污染物：由于人类活动或自然过程排入大气， 并对人和环境产生有害影响的物质。
按来源， 分为一次污染物
和二次污染物
直接由污染源排放的污染物
进入大气的一次污 染物之间或与正常 大气组分发生反应， 以及在太阳辐射下 引起光化学反应而 产生的新的污染物， 它常比一次污染物 对环境和人体的危 害更为严重。
--要控制！
问题二：无论是大气污染源、污染物、污 染类型，还是大气污染的危害，都具有多 样性，这种多样性给大气污染控制带来了 很大的难度。我们理当如何控制？
--多种手段并行，从源头到末端的综合防治 。
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第三节 大气污染控制
清洁能源
绿色交通
末端治理
环境自净
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一、清洁能源
随着人们对环境与资 源保护意识的提高，能源 结构将会发生较大的改变。 优质、高效、洁净的能源 （如天然气、水能、风能、 太阳能等）在21世纪将有 长足的发展。
0.03 0.0018
氦（He）
0.0005
氪（Kr）
0.0001
氢（H2） 氙（Xe）
0.00005 0.000008
臭氧（O3）
0.000001
注：引自高伟生等，1992，环境地学，66页。
分子Байду номын сангаас 28.016 32.000 39.944 44.010
20.183 4.003 83.700 2.016 131.300 48.000
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降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物,一般直 径大于30μm，其由粒于径其绝自大身多的数重在力10作0μ用m会以很下快，沉其中多数 降下来。单位在面10积μ的m以降下尘。量它可是作分为散评在价大大气气中污的染各种粒 物程度的指标子之的一总。称，也是目前大气质量评价中的一
个通用的重要污染指标。
常表示为总悬浮微粒物 （TSP）、飘尘和降尘。
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（三）大气污染对材料的危害
大气污染可使建筑物、桥梁、文物 古迹和暴露在空气中的金属制品及 皮革、纺织等物品发生性质的变化， 造成直接和间接的经济损失。
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如：SO2与其他酸性气体可腐蚀金属、建筑石料 及玻璃表面。SO2还可使纸张变脆、褪色，使胶 卷表面出现污点、皮革脆裂并使纺织品抗张力降 低。O3及SO2会使染料与绘画褪色，从而对宝贵 的艺术作品造成威胁。
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对流层顶
对流层
（-）
0
200
250
300
8
绝对温度（K）
三、大气边界层 的主要特征
对流层下部靠近下垫面的 1.2-1.5公里 范围内的薄层大
气，又称摩擦层。大气污染 物质绝大部分在此层活动。