1大气污染控制技术

6.1大气污染物的自然来源
特点
主要来源
排放的污染物
天
它和人为源
然 源
相比产生的 污染物较少，
浓度较低，
具有局部地
区某段时间
内可能形成
严重影响 的
特点。
火山喷发 森林火灾 自然尘
二氧化硫、硫化氢、二氧化碳、 一氧化碳、火山灰
一氧化碳、二氧化碳、 氧化硫、 碳氢化合物等
风砂、土壤尘等
森林植物释放
萜烯类碳氢化合物。
光化学烟雾的刺激性和危害要比一次污染物强烈得多。 主要危害：
1）人及动物的伤害主要表现在眼睛和粘膜受刺激、头痛、 慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常、严重时致死等。
2）影响植物的光合作用，降低植物对病虫害的抵抗力。 3）与材料发生强氧化的作用，减少材料的使用寿命。
（7）气态污染物的危害之一破坏臭氧层
2011年研究表明：我国的能源利用率较低 为 33%，每创造 1 美元国民生产总值 ,消耗的煤 、电等能源是世界平均值的 3 ～ 4倍 ; 是日本的 11.15倍;我国万元 GDP用水量是全球平均 用水量的 4倍;是美国的 10倍;是日本的 24倍 。
• C于O生2是物一的种呼无吸毒和的化气石体燃，料是等大的气燃中烧的。“目正前常，”成大分气，中主CO要2浓来源 度
逐渐升高，每年上升0.4%。由于二氧化碳吸收长波辐射，
使地球升温，导致温室效应， 从而使全球气候变化。
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（4）气态污染物的危害之一装修污染
(4)有机化合物
•有机化合物种类很多，从甲烷到长链聚合物的烃类
C1—C12化合物。
二次污染物: 是指由一次污染物在大气中互相作用，经化学反 应或光化学反应形成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，其毒性比一次污染物还强。
主要有SO3、H2SO4> MSO4、MNO3、NO2.醛类、酮类、
酸类。
6 .大气污染的原因
(1) 自然过程
(2) 人类活动
甲醛危害：
1）呼吸障碍咳嗽、痰和气短是上呼吸道刺激的症状。 2）视觉障碍，导致眼睛灼热、瘙痒、流泪。 3）恶心、呕吐和腹痛 4）致畸致癌
芳香化合物危害： 1）对人体的主要危害部位是呼吸道和皮肤 2）腐蚀植物叶片，影响植物的正常生长和结果 3）对动物的致癌作用
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（5）气态污染物的危害之一硫酸烟雾
1952 年 12 月 5 日至 9 日，伦敦由于天气原因，大量工 厂生产和居民燃煤取暖排出的废气难以扩散，积聚在 城市上空许多市民出现胸闷、窒息等不适感，发病率 和死亡率急剧增加。据统计，当月因这场大烟雾而死 的人多达 4,000 人。此次事件被称为“伦敦烟雾事件”， 成为 20 世纪十大环境公害事件之一。
二噁英的毒性：
二噁英类的毒性因氯原子的取代数量和取代位置不同而有差异，，其中 2,3,7,8-四氯代二苯-并-对二噁英（2,3,7,8-TCDD）是迄今为止人类已知 的毒性最强的污染物，国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物
二噁英的来源
大气环境中的二噁英来源复杂，钢 铁冶炼，有色金属冶炼，汽车尾气， 温度低于300-400℃的焚烧生产 （包括医药废水焚烧，化工厂的废 物焚烧，生活垃圾焚烧，燃煤电厂 等）。聚氯乙烯塑料、纸张、氯气 以及某些农药的生产环节、钢铁冶 炼、催化剂高温氯气活化等过程都 可向环境中释放二噁英。
2）低浓度时腐蚀叶片、抑制生长，高浓度时叶片枯 萎死亡。
3）腐蚀建筑物及生活材料。
（6）气态污染物的危害之一光化学烟雾
(6)光化学烟雾
•光化学烟雾是在阳光照射下，大气中的氮氧化物，碳 氢化合物
和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾(有时 带些紫色或黄褐色)，其主要成分有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、 酮类和醛类等。
（2）氮氧化物
NOx是NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4等的总称，造成大气污染 的NOx最主 要是NO和NO2。 •氮氧化物来源：主要来源于人类生产生活活动，以汽车尾气排放造成的污染 最为严重。
•氮氧化物危害: 1）氮氧化物可以转化为硝酸，是形成酸雨主要物质之一
• 2）是形成光化学烟雾的重要物质 • 3）是消耗臭氧的重要因子 • 4） NO?对人有生理刺激和腐蚀作用，引起城市居民产生急性呼吸道病变
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臭氧层破坏的原因
罪魁祸首: 含氯和含氟的简单卤代烷
二噁英污染
二噁英(Dioxin)，是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，
通常指具有相似结构和理化特性的一组多氯取代的平面芳烃类化 合物，属氯代含氧三环芳烃类化合物。 二噁英实际上是二噁英类（Dioxins）一个简称，它指的并不是一 种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构 体的两大类有机化合物。二噁英包括210种化合物，这类物质非 常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是 无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累。
6.2大气污染物的人为来源
特点
移
人动 为源 源
移动污染 源分布广 泛分散， 难于监测 和治理。
静 静止源 止 污染面积 源 广，易于
集中监测 治理。
主要来源
现代化交通运 输 工具运输过 程
排放的污染物
一氧化碳、氮氧化物、碳 氢 化合物、硫氧化合物和 铅等
燃料燃烧过程
工业生产过程 农业活动排放: 农药、化肥
的一种原因
• 5）可腐蚀织物、材料，破坏染料，使它褪色
• 6）危害植物，使其组织受害而落叶，甚至枯萎
（3）气态污染物的危害之一温室效应
(3)碳氧化物
•指CO和CO2。 • CO主要是由含碳化合物不完全燃烧产生的无色无味无 刺激
性的有毒气。对人体旳危害主要是阻碍体内氧 气的传输， 使人体缺氧，导致死亡。
2）破坏臭氧层，从而是地球上的生物遭受过量紫外线的 伤害，增加皮肤癌与白内障的患病率。
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5.1、大气污染物 （按物态分类） 颗
粒 污 染 物
大 气 污 染 物
气 态 污 染 物
粉尘： 1〜200um固体颗粒
烟：0.1〜1um固体颗粒形成的气溶胶 固体悬浮微粒：在空气中悬浮的固体 颗粒物 雾：空气中的液体微粒 有害微生物：附着在颗粒物表面或悬 浮在空气中的致病微生物
(5)硫酸烟雾
硫酸烟雾系大气中的SO2等硫化物，在有水雾、含有 重金属 的飘尘或氮氧化物存在时，发生一系列化学或光化学反应而生成的
硫酸雾或硫酸盐气溶胶。硫酸烟雾引起的刺激作用和生理反应等危 ■
害，要比SO2气体强烈得多。
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危害：
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1）硫酸烟雾低浓度时,加大呼吸道阻力,造成呼吸道疾 病，高浓度时致死。
1、大气污染的概念 按照国际标准化组织（ISO）作出的定义：大气污 染 通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入 大 气中，呈现岀足够的浓度，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的现象。
2、大气污染物 主要指：引起大气污染的物质，指人类活动或自然过程 排入大气的、对人和环境产生有害影响的物质。
大气污染控制技术
王立振
目录
一、大气污染基础知识 二、洁净燃烧技术 三、烟气的排放 四、颗粒污染物控制技术 五、气态污染物控制技术 六、工业通风技术
第1章 大气污染基础知识
教学内容 § 1.1大气污染 § 1.2大气污染控制的主要内容 § 1.3大气污染综合防治
一、大气污染基本常识
（一）、大气
大 气 (atmosphere)：包围地球的空气总体。
•危害： 1）会严重刺激人的呼 吸系统，使人岀现咳嗽、嗓亍疼、胸闷和感到
呼 吸受阻，刺激腐蚀人 的肺部，可以造成肺气肿和支气管炎。并加 重哮喘病情。 2）二氧化硫破坏植物的叶绿素，使植物脱水坏死。
3）在适当条件下和飘尘结含在一起，或与水汽中的水蒸汽结合形成 硫酸雾，硫酸雾微粒侵入人体肺部，可以引起肺水肿和肺硬化等疾病导 致 死亡。
***注意：有大气污染物存在的地方，并不一定产生大气污染现象
3、我国大气污染现状
我国环境污染程度越来越严重，是由于我国环境治理中，仅 水污染与固体废弃物治理的市场化程度较高，其余如大气污 染治理由于易受天气影响并且会在不同地域间转移，因此一 直以来，政府对大气污染治理的积极性较低，这部分市场也 较为薄弱。 分析认为，我国大气污染的主要来自于工业端排放，最新数 据显示，2011年，我国工业二氧化硫废气排放中，电力行业 所占比例高达47.52%，而钢铁、水泥建材、有色冶金行业的 二氧化硫排放量分别达10.64%、13.26%、6.04%。 从我国大气污染排放量来看，2000-2011年，中国工业废气 排放量年均增速为19.06%，由2000年的138145亿标立方米增 长至2011年的674509亿标立方米，11年间增长了2.39倍。
（2）污染物种类与数量比较多
随着经济的发展，大气污染源逐渐增加，随着制造业 体系的完善，工业制品种类越来越多，其附带的污染物 种类与数量也越来越多。不仅仅有工业生产产生的废气， 同时还有居民生活产生的废气，近年来随着人们生活水 平的提高，私家车数量逐渐增加，由此产生的汽车尾气 也有所增加，不仅对城市的交通造成了压力，同时也影 响了城市的空气，一定程度上加剧了大气污染。
二氧化硫、氮氧化物、二 氧 化碳、一氧化碳
二氧化硫、硫化氢等 颗粒物、粉尘、氧化亚氮
7、我国大气污染的特点
（1）污染范围比较大 ，区域性明显，季节性明显
由于空气的扩散十分广泛，大气污染对于整个城市和居民的 生活都造成了十分不利的影响。大气污染范围比较大，这一定程 度上增加了治理的难度，大气污染影响范围广不仅仅是污染物比 较多的问题，同时受到气候和风向的影响。近期我国大多数城市 的雾霾天气对城市居民的生活和健康造成了十分严重的影响，这 是工业发展以及环境污染长期累积的结果，大气污染成为很多城 市的城市病之一。 从污染程度看，冬季的大气污染最严重，其次 春秋，最后是夏季。 .
***有研究表明，人体摄入的二噁 英90%以上来自于食物
露天焚烧垃圾
工业废气
（7）卤素污染物
卤代污染物主要包括氟代化合物、氯 代 有 机 物 和 溴 代 有 机 物 ，常作为原料、溶剂等广泛应用于工农业生产。 来源：是其在生产与应用过程中排放或泄露出来的 危害：
1）卤代烃经皮肤吸收后，引起恶心、呕吐、腹泻、眩晕、 头痛、运动失调，慢性中 毒可使脂质过氧化，损伤细胞膜和神 经系统，引起甲状腺、肝、肾等器官中毒。
•1、环境空气的重要性
• 一个成年人每天呼吸大约两万次，吸入的空气量大约 10 〜15m3 (13.6kg), 约是食物重量的10倍(食物1.5kg、 水2kg) 。
•环境空气是一种资源，而且是一种可更新的资源。 •环境空气的性质：环境空气是一种混合气体，平均分 子量
为28.966,标准状态下的密度为1.293kg/m3o
4、常见的大气污染问题及其主要污染物
（1）大气污染问题之一雾霾
雾霾天
正常天Hale Waihona Puke Baidu
雾霾污染的主要原因 空气中颗粒物污染物过多
对环境影响
1、造成雾霾的主要因素 2、严重影响大气的能见度 3、造成底层大气温度降低 4、影响光合作用，使农作 物减产
对人体的危害
1、携带大量细菌和病毒易产生传
染病 2、增加人体患呼吸系统疾病的风 险 3、增加心脑血管的发病机率 4、易导致重金属中毒，引发神经 系统疾病 5、具有致畸、致癌、致突变的危 害
（2）气态污染物的危害之一酸雨
酸雨前后的乐山大佛
酸雨导致树木非正常死亡
水的低pH值使得鱼的骨骼畸形生长
酸雨腐蚀植物的叶子，导致植物枯萎、死亡
•主(1要)硫指氧S化O2物和SO3、H2S， SO2是一种无色的刺激性气体,腐蚀性很大
•硫氧化物来源：化石燃料燃烧、以及含硫化物矿石的焙烧、冶炼等过程。 •一源定的情况下，含硫化合物最终被氧化形成硫酸，是形成酸雨的主要来
含硫化合物： SO2、SO3、H2S 含氮化合物： NO、NO2、NH3 碳的化合物： CO、CO2 、CH3OH 碳氢化合物： CH4 、C6H6 卤素化合物： HF、HCL
可吸入颗粒物（PM）是指 可在大气中长期飘浮的悬浮物, 直径小于10um的粒子。
5.2、大气污染物 （按形成先后分类）
一次污染物: 直接从污染源排放的污染物。 主要有SO2、H2S . NO、NH3> CO、CO2、HF、HCI、
2、大气各成分及其作用
大气组成
氮气N2
干 洁
氧气O2
空 二氧化碳 气 CO2
臭氧O3
水汽
固体颗粒物 其他气体 有害气体
主要作用 生物体的基本成分 维持生物活动的必要物质
植物光合作用的原料；对地面保温 吸收紫外线，使地球上的生物免 遭过量紫外线的伤害 地球水循环的重要环节 成云致雨的必要条件
（二）、大气污染