75--第五章_大气质量与大气污染

-5 0 5 10 15 20 25 0. 1 30 0 .1 5 0 .2 0. 25 O zo n e C o nce n tra t io n (ppm )
风的来向叫风向（16个方位圆周等分）
风速：单位时间内空气在水平方向上运动距离（ 2 或 10min平均）
u 3.02 F 3
(km/h)
F－风力级（0～12级）
4．风向和风速
风玫瑰图
5．云
大气中水汽的凝结现象叫做云（使气温随高度变化小）
云量:天空被云遮蔽的成数（我国10分，国外8分） 云高:云底距地面底高度 低云（2000m以下） 中云（2000-6000m）
大气层
大气圈垂直结构
散逸层
大 气 圈 分 层
即 800 公里以上的大气层。气温 随高度而升高，由于温度高，空 气粒子运动速度很快，又距地球 较远，地球引力作用小，大气质 厚度：中间层顶－ 800公里 点经常散逸至星际空间。 特点：气温随高度上升而迅速升 高，在300公里处达1000℃。又 厚度：80—85 公里 称电离层。电离层能反射短波波 段的无线电波，故在远距离短波 特点：气温随高度上升而迅速下 特征： A.对流层中气温随高度增加而 无线电通讯中具有重要意义。 厚度：对流层顶 -50-60 公里 降，并有强烈的垂直运动，在这 降低，一般为 -6.5 ℃/1km 。 一层顶部，气温降到 -83 ℃ -- 特点：对流层顶到35-45公里左 113 B.℃以下。 空气对流运动显著，且低纬 右的高度气温不变，称同温层， 夏季强，高纬冬季弱。 35公里以上升温快，到顶部可接 近0 ℃ ，平流层15—35km集中 C. 气象要素水平分布不均匀， 了大气中大部分的臭氧。 由于受地表性质差异影响大，因 些温度、湿度的水平分布不均， 于是可产生一系列物理过程，形 成复杂的天气现象。
污染严重的工业园区刺鼻的气味、烟雾、粉尘扑面而来，放学 的孩子只能捂住嘴通过。
工业园区附近羊群生活在污浊的空气中，白色羊毛变成了黑色。
在高耗能、高污染企业的民工没有任何防护措施，照样卖命的干活，每天
大量粉尘吸进肺部。在这里干一、二年，他们就感到身体不适，甚至发病， 这些民工大多是贫困地区来的。
三、影响空气污染的气象因素 1．气温 天气预报中：1.5m高、百叶箱内气温。
5 C ( F 32) 9
K C 273.15
9 F C 32 5
2．气压
单位：mb（毫巴） 大气的压强
1atm＝101326Pa＝1013.26mb=760mmHg
静力学方程:
P g z
天 然 源
它和人为源相比 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。
移 动 源 汽车火车飞机等，分 布广泛分散，难于监 测和治理。 静止源则包括工厂 、 焚化炉等不移动的污 染源。静止源污染面 积广，易于集中监测 治理。
人 为 源
静 止 源
工业生产过程 农业活动排放：农 药、化肥
354 328.1 329.9
1088.8 986.6 901.6
864.5 771.1 670.7
224.3 215.5 230.9
四、大气污染的影响
1. 对人体健康的影响
CO对人体健康的影响
CO（10-6） 5－10 30 对人体健康的影响 对呼吸道患者有影响 人滞留8h，视力及神经机能出现障碍
总悬浮微粒物（TSP）、 飘尘和降尘 按存在状态，分为颗粒物和气态污染物
飘尘指可在大气中长期飘浮的悬浮物，分为 主要有一次污染物： PM10（粒径<10μm）和PM 2.5（粒径 <2.5μm）。 PMNO SO2、H2S 、 、NH3 、CO、CO2 、HF、HCl 、C1—C12化合物 10可以通过呼吸道进入人体， 从而对人体健康产生危害，PM2.5的危害则更 二次污染物： 为严重。
含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物、卤代化合物、尘类 颗粒物、有机化合物、放射性物质和其它有毒物质。
3、主要大气污染物
（1）颗粒物的粒度、性质和成因
（2）几种颗粒物的区分 （a）粉尘（dust） 粒径1～200 µm ，主要由机械作用或是土壤、岩石的风化 形成的，如粘土粉尘、煤粉等。 （b）烟（fume） 粒径0.01～1 µm ，主要由冶金过程熔融物质挥发后生成 的气态物质的冷凝物，如PbO烟、ZnO烟等。 （c）飞灰（fly ash） 燃料燃烧产生的烟气排出的分散的较细的灰分。 （d）黑烟（smoke） 燃料燃烧产生的能见气溶胶，不包括水蒸气。0.05～1 µm （e）雾（fog） 气体中液滴悬浮体的总称，如水雾、酸雾、油雾。小于 200 µm
SO3、H2SO4、MSO4 、NO2、MNO3 、醛类、酮类、酸类。
4、气态污染物
主要有五类，见下表：
中国环境质量公报-2008


2007年，空气质量达到国家一级标准的城市占2.4%，二级标准的占
58.1%，三级标准的占36.1%。 113个环境保护重点城市空气质量优良天数比上年提高2.3个百分点
高云（6000m以上）
云状:卷云（线）,积云（块）,层云（面),雨层云(无定形）
云
低 云 （ 20 00 米 以 下 ）
中云（2000-6000m） 高云（6000m以上）
6．能见度 正常视力的人，在天空背景下能看清的水平距离 级别（0~9级，相应距离为50～50000米）
第二节 大气污染
大气污染及污染源
3．气湿 绝对湿度－1m3湿空气中含有的水汽质量 相对湿度－空气的绝对湿度与同温度下饱和湿度的 百分比 含湿量－湿空气中1kg干空气包含的水汽质量 水汽体积分数－水汽在湿空气中所占的体积分数
露点－同气压下空气达到饱和状态时的温度
4．风向和风速 水平方向的空气运动叫做风（垂直方向－升降气流）
大气污染物
大气污染的影响
“大河之旅——环保中国· 黄河万里行”
活动自2005年8月29日启动以来，报道组历时29天，徒经黄河沿线8 省区，行程2万里，从黄河源头一路走到黄河的入海口，对黄河沿线的 环保状况、经济文化、风土人情等都作了报道。
从万家寨至保德的黄河沿岸，冒着浓烟的化工厂随处可见

2008年度，全国有519城市报告了空气质量数据，达到一级标准的
城市21个（占4.0％），二级标准的城市378个（占72.8％），三 级标准的城市113个（占21.8％）。全国地级及以上城市的达标比
例为71.6％，县级城市的达标比例为85.6％。
113个环境保护重点城市空气质量有所提高，空气质量达到二级标 准的城市占57.5%，三级的占41.6%，劣于三级的占0.9%。与 上年相比，达标城市比例上升了13.3个百分点.
满脸煤灰的妇女，每天能赚30元钱，她已经非常满意了。
一、大气污染及污染源
1、大气污染的定义
大气污染是指由于人 类活动或自然过程使得某些 物质进入大气，呈现出足够 的浓度，达到了足够的时间， 并因此危害了人体的舒适、 健康和人们的福利，甚至危 害了生态环境的现象。
2、大气污染源
污染源 特 点 主要来源
二、大气的组成
大气
干燥清洁空气
水蒸气 （ 0.01％～ 4％）
杂质 （自然过程、人类活动）
主要成分
次要成分
氮 （ 78。 084％）
氧 （ 20。 946％）
氩 （ 0。 934％）
二氧化碳 （ 0。 0333％）
二氧化碳： 臭氧： 来源：呼吸作用，有机体的燃烧与分解。 来源：高空通过光化作用，低空通过闪电 现状：在大气中的含量有增加的趋势。 水汽： 或有机物氧化及高空传输。 影响：强烈吸收地面的长波辐射， 来源：海洋和地面蒸发与植物蒸腾。 作用：能大量吸收太阳紫外线，使地面生 引起温室效应的加剧。 分布：随时间、地点变化很大。在铅直 微粒： 物免受过量紫外线的灼伤。 方向，一般随高度增加而减少。 种类：固体微粒与液体微粒。 分布：自然大气中含量很少。随高度分布 影响：形成云、雾、雨、雪等大气现象。 影响：影响太阳辐射传输，使能见度 不均匀，也随纬度和时间而异。 对生物的生长和发育有重要影响。 变低，有的能起凝结核的作用。
第五章 大气质量与大气污染
主要内容
大气的结构与组成 大气污染 大气环境质量标准 大气污染控制的基本方法
学习要求
了解大气的组成以及主要大气污染物的来源、性质和影响
掌握大气污染的概念
理解大气污染气象学方面的概念
第一节 大气的结构与组成
大气的结构
大气的组成
影响空气污染的气象因素
降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物 ,一般直 其粒径绝大多数在100μm以下，其中多数 径大于30μm，由于其自身的重力作用会很快沉 在10μm以下。它是分散在大气中的各种粒 降下来。单位面积的降尘量可作为评价大气污染 子的总称，也是目前大气质量评价中的一 个通用的重要污染指标。 物程度的指标之一。
80
100—150
3min感到胸痛、恶心
在30—60min内死亡
250
很快死亡
臭氧对人体健康的影响
F i g ur e 1 . Ind i v i du a l R e s p o n s e t o O zo n e E x p o s u re ( af t er K ul l e , e t a l , Am . R ev . )
暖 层
中间层 平流层 对流层
几点说明
大气层的空气密度随高度而减小，越高空气越稀薄。
对流层集中了大气质量的3/4和全部的水蒸气，是展示 风云变幻的“大舞台”。 平流层没有对流运动，污染物停留时间很长。 1995年1月23日，联合国大会通过决议，确定从1995 年开始，每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”。
火山喷发 森林火灾 自然尘 森林植物释放 海浪飞沫 交通运输过程：现 代化交通运输工具 燃料燃烧
排放的污染物
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、二氧化 硫、碳氢化合物等 风砂、土壤尘等 萜稀类碳氢化合物。 硫酸盐和亚硫酸盐 一氧化碳、氮氧化物、碳氢化 合物、硫氧化合物和铅等 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
大河之旅报道组沿黄河晋陕峡谷北端行车时发现，黄河两岸的各类污染企业尽管 屡经查处，但依旧处处点火，处处冒烟。
村民纷纷起来抗议
一个白灰窑都有几十个民工，他们每天把石灰块敲成7－8公分大小，石灰
块主要供应给炼钢厂、电石厂作原料，生意非常兴隆
石灰粉尘大，西部风也大，民工们把头、脸裹得严严实实。
满脸灰尘的孩子，他每天要干十几个小时
40
120 250 500 3000
人滞留8h，出现气喘
1h接触，中毒，血液中CO—Hb>10% 2h接触，头疼，血液中CO—Hb=40% 2h接触，剧烈心痛，眼花，虚脱 30min即死亡
NO2对人体健康的影响
NO2（10-6） 1 5 10—15 50 闻到臭味 闻到强臭味 10min眼、鼻受到刺激 1min内人呼吸困难 对人体健康的
定义
大气污染物是指由于人类活动或自然过程排入大气 的并对人和环境产生有害影响的那些物质。
2、分类
（1）按存在方式分：气溶胶状态污染物（颗粒物）和气态 污染物；
（2）按污染物形成的方式分：一次污染物和二次污染物
二次污染物是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次 污染物之间经过一系列化学或光化学反应生成的与一次污染 物性质不同的新污染物质。 （3）按化学成分分：
一、大气的结构
大气圈：受地心引力而随地球旋转的大气层，厚度从地
表到1000-1400km高度范围，总质量为6000×1015kg， 为地球质量的百万分之一。
大气在垂直方向上的物理性质有显著的差异。根据温度、
成分、电荷等物理性质，以及大气的垂直运动状况，可 将大气分为五层，即对流层、平流层、中间层、暖层和 逸散层。
2013年12月10日发布
全国近年废气中主要污染物排放量
项目
年度 二氧化硫排放量(万吨) 烟尘排放量(万吨) 工业粉 尘 排放量 (万吨) 808.4 698.7 584.9
合计
工业
生活
合计
工业
生活
2006 2007 2008
2588.8 2468.1 2321.2
2234.8 2140 1991.3