环境工程概论优秀课件

根据大气气温的垂直分布、化学组成和运动 规律，大气圈可相对划分为五个气层：对流 层、平流层、中间层、暖层和逸散层。
1.对流层：为最接近地面的一层，其厚度随纬 度和季节变化，其平均厚度为12千米，赤道 地区为17－18千米，两极地区为8－9千米， 夏季较厚，冬季较薄。大气质量的75％以上 是集中在该层，有如下特点：
二、大气污染源及污染类型
（一）污染源
是指造成大气环境污染的污染物的发生源。即向 大气环境排放有害物质的或对大气环境产生有害影源和人为污染源。
人为污染源又有多种分类：
（1） 按污染源存在形式： ❖ 固定污染源：烟囱、炉灶等 ❖ 移动污染源：汽车、火车等 （2）按污染物排放形式分为： ❖点源：集中在一点或可看作一点的小范围内排放污
气温随高度的增加而下降
距海平面的高度每增加100米，气温下降0.65 摄氏度，这种气温层结为递减层结，不同地区、季 节和不同高度，降低的数值不同。
空气对流
下层空气体积膨胀，密度降低，暖气上升；上 层冷空气下降，冷热空气发生垂直对流；又由于地 面有海陆之分，昼夜之分，及纬度高度之分，因而 不同地区，温度有所差别，形成水平方向的对流。 对大气污染物的扩散和传播起着重要作用。
❖当某种物质的含量远大于正常含量时，或某 种物质完全不存在，一旦存在都构成了污染 。由于大气中的水能以零值到饱和的各种浓 度存在，所以一般不把水看作污染物。
二、大气的结构
大气是自然环境的重要组成部分，是人 类赖以生存的必不可少的物质条件。
在自然地理学上把在地球引力作用下而 随地球旋转的大气层称为大气圈，其厚度约 为地球表面到1200－1400千米的范围。
自然大气的悬浮微粒（固体及液体）主要是 指自然因素造成的，岩石和土壤风化、火山 爆发、海水溅末等，多集中于大气底层，这 些悬浮微粒，含量或是化学组成都是变化的 。
❖大气中的水蒸汽和二氧化碳的含量随着时间 、地点、气象条件的不同而有较大的变化， 在极地地区和沙漠地区其容积可达4％，大气 中的水汽的含量虽然不多，但对天气变化起 着重要作用。
原因：人为和自然因素。
❖自然因素：火山活动、森林火灾、岩石和土壤风化 ，大气圈的空气运动等。
❖ 人为因素：生产活动和生活活动。
大气污染类型按照污染的范围分为四类：
局部地区大气污染：烟囱排气造成的直接影响； 地区性大气污染：工矿区及其附近地区或整个城市
的地区污染； 广域性大气污染：大城市或大工业带，酸雨； 全球性大气污染：温室效应、臭氧层破坏等。
大气圈的总质量约为6000万亿吨，约为地球质 量的百万分之一。
由于地球引力的作用，大气的主要质量集中在 下部，50％的质量集中在离地面以下五千米的范围 内，75％集中在10千米以下，90％集中在离地面30 千米以下的范围内，高度在100千米以上的空气质 量仅占整个大气圈质量的百万分之一。
平流层 对流层
在从地面到90公里的高空，除了二氧化 碳和水蒸气及臭氧外，干洁空气的组成基本 上保持不变，因为：
由于大气的垂直运动、水平运动、湍流及分子 扩散，使不同高度、不同地区的大气得以交换 和混合。
分子态氮和惰性气体的理化性质不活泼。
固氮作用所消耗的氮基本上被反硝化作用形成 的氮所补充；而燃烧、岩石土壤风化、氧化、 呼吸和有机物分解所消耗的氧可以由植物光合 作用产生的氧得到补充。
4.暖层：从中间层顶到800千米的高度，（热成层）
。密度低，气体在宇宙线和太阳的作用下呈电离状 态，又称为电离层。特点：
❖ 气温随高度增加而上升，1200摄氏度。
❖ 空气稀薄，声波不能传播。
❖空气处于高度电离状态，具有导电性，能反射无线 电波，对远程通讯极为重要。
5.逸散层：
大气的外层，高度为800千米以上。空气极 为稀薄，几乎全部电离，气体粒子的运动速度可 达每秒12千米。能克服地球引力逸散至星际空间 。
环境工程概论
❖干洁空气的主要成分是氮气、氧气和氩气等 ，它们分别占总容积的百分数为78.09％、 20.95％、0.93％，三者共占干洁空气总容积 的99.96％以上；
❖其它成分所占容积不到0.04％，次要成分为 ：二氧化碳、氖、氦、氪、氙、氢气和臭氧 等。
干 洁 空 气 的 平 均 分 子 量 为 28.966 ， 在 标 准状态下，密度为1.293Kg/m3。
在对流层中，因受地表的影响又可分为两层：1－2公 里以下，受地表机械力和热力强烈作用的影响，为摩 擦层或边界层，大气污染绝大部分集中于此，1－2公 里以上为自由大气层，主要的天气过程发生于此。
2.平流层：从对流层顶到55千米左右的范围，大气密
度低，下层为同温层，30－35千米以上温度升高， 原因：15－35千米处有厚20公分的臭氧层。气温随 高度增加而升高，每升高1千米，气温平均上升1－2 摄氏度。特点：
❖ 大气稳定
❖ 平流层垂直对流运动很小
原因是气温上热下冷，以平流运动为主，污染物进 入此层后，形成一薄层气流，很快随地球的旋转运 动分布到全球。
❖ 大气透明度高，没有云雾雨等现象
3.中间层：平流层顶到距地面80－85千米的区域。
该层没有臭氧吸收太阳紫外线，气温随高度增 加迅速下降，顶界温度可降至零下83到零下113摄 氏度，出现强烈的空气垂直运动。中间层顶在太阳 紫外线的作用下使空气电离，该层几乎没有水蒸气 和尘埃，大气透明度好。
大气密度大
大气总质量的75％集中于此层。
温度、湿度等各要素水平分布不均匀
大气与地表接触，水蒸气、尘埃、微生物及 人类活动产生的有毒物质进入空气层，该层除气流 作垂直和水平运动外，化学过程十分活跃，并伴随 气团变冷或变热，水汽形成雨、雪、雹、霜、露云 等一系列的气象现象。
该层对人类的影响较大，大气污染主要发生 在这一层。
该层气温随高度升高略有增加。
均质层：大气运动以湍流扩散为主，80－85千米以 下，氮氧比例不变。
非均质层：85千米以上，分子扩散为主，气体组成 随高度变化而变化。
第二节 大气污染
一、大气污染的概念：
❖是指人类活动或自然过程使某些物质介入大气层，呈 现一定的浓度，达到一定的时间，并因此破坏生态系 统和人类正常生存和发展条件，对人和生物造成危害 的现象。