第一章 大气污染概论

平流层：１）在这一层里气体的温度先随高度上升 有缓慢的增加[在30-35Km处，T=-55℃]，然后上升 （气温）较快。这是因为在该层中的臭氧强烈吸 收太阳紫外线所致。 ２）几乎不存在水蒸汽和尘埃，一般处于平流 运动。 ３）大气很干燥，没有云、雨等现象，是飞机 理想的飞行区域。
• 中间层：气温随高度增加迅速降低，有强 烈的垂直对流运动。 • 电离层：气温随高度增加迅速上升，空气 处于高度电离状态，发电报是靠这层反射 回来。 • 散逸层：气体温度很低，气体粒子能克服 地球引力而逸向星际空间。星际空间内每 m3空间有数十个离子存在。 • 研究重点：对流层，平流层
2.影响市区大气环境质量的因素 自然因素 人为因素
自然因素
1.大区域环境对市区空气质量的影响
2.市区周边环境对市区空气质量的影响
第一章 概 论
第一节 大气与大气污染
1.5 大气圈及垂直结构特点 随地球引力而转的大气层叫大气圈。大气圈的 最外层的界限是很难确切划分的，但大气也不 能认为是无限的。 大气圈中的空气分布是不均匀的，海平面上的 空气最稠密。在近地层的大气层里，气体的密 度随高度的上升而迅速的变稀。但是在 400~1¸ 400Km大气层里空气是渐渐变稀薄的。 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。
第一章 概 论
第四节 大气污染防治途径
气态污染物净化技术： 吸收法； 吸附法； 催化氧化； 催化还原； 生物净化； 电子束照射； 燃烧法； 冷凝法； 膜分离技术等。
第一章 概 论
第四节 大气污染防治途径
大气污染综合防治途径 控制污染源，改革工艺，合理的工业布局 优化、改善能源结构 积极采用清洁生产工艺 控制污染源之后的排放的污染物，应用各种各样 的治理技术 可持续发展，走综合防治的途径， 综合防治的含义：从全局出发，综合考虑生产生活等方面的 诸因素，围绕经济社会发展目标，运用多科学、多途 径、多种手段进行防治，达到经济效益和环境效益的 统一。 4.3
第一章 概 论
第二节 大气污染的形成
按影响范围可分四类:
局部地区污染:工厂、烟囱
地区性污染：工业区、整个城市
广域污染：跨行政区划分
全球性大气污染：超越国界
第一章 概 论
第二节 大气污染的形成
按大气污染原因和大气污染物的组成：
煤烟型:燃煤工业，家庭炉灶 石油型:燃烧石油 混合型：介于煤烟型和石油型之间 特殊型：氯气、硫化氢、氟化氢、金属蒸气。
第一章 概 论
讲授内容： 第一节 大气与大气污染 大气圈（各层特点） 大气组成（恒定组分、可变组分、不定组分） 第二节 大气污染的形成 大气污染的含义 大气污染源的分类 第三节 大气污染的危害 第四节 大气污染防治途径 第五节 大气污染质量控制标准
第一章 概 论
第一节 大气与大气污染
地球
大气各层的特点：
对流层：１）在这一层中除了有纯净的干空气以 外，还含有一定量的水蒸气，适度的湿度对人和 动植物的生存起到重要的作用。 ２）一般情况下，温度自地表面向高空递减， 0.65℃/上升100米。有时形成易于扩散的气象特 征，有时形成对生态系统产生危害的逆温气象条 件，雨、雪、霜、雾、雷电等自然现象也都出现 在这一层。 ３）大气有较强的对流运动，大气污染也主要 发生在这一层。 ４）温度、湿度等各气象要素水平分布不均匀。
第一章 概 论 第一节 大气与大气污染
1.2 大气污染的现象 温室效应：预测地球平均表面温度在1990-2100 年间升高1.4~5.8 ℃，海平面将升高8~9 cm。 臭氧层破坏：臭氧含量减少1％，地面紫外线增加 2％～3％ 酸雨：指pH值小于5.6 的降水、包括雨、雪、霜、 雹、雾和露等各种降水形式,主要集中在中国的南 方。
第一章 概 论
第二节 大气污染的形成
2.3 大气污染物
大气污染物：指由于人类活动或自然过程，排放到 大气中并对人或环境产生不利影响的物质。
按污染物的形成过程可分为：
一次污染物：指直接从各类污染源排出的物质。
二次污染物：反应性的一次污染物与大气中的其它
组分反应形成的物质。如硫酸烟雾（又称硫酸气 溶胶）形成过程。
综合防治的基本原则
1）防与治相结合，以防为主。 2）回收资源与净化处理相结合，以回收资 源为主 3）企业治理与区域治理相结合 4）人工净化与自然净化相结合
第一章 概 论
第五节 大气环境质量控制标准

大气环境质量标准按其用途分为：大气
环境质量标准、大气污染物排放标准、 大气污染控制技术标准及大气污染警报 标准等。
空气污染指数的项目：二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物、一氧化碳和臭氧
昆明市污染现状及防治对策
1.市区大气环境的基本情况
2001年数据: 昆明市二类区大气环境TSP.SO2.NOX 达标天数百分率分别为30%.59%.98%. 三类区大气 环境TSP.SO2.NOX达标天数百分率分别为 66%.79%.94%.
（4）硫氧化物 来源：①燃料燃烧；
②有色金属冶炼；
③民用燃烧炉灶。 SO2浓度：3.5%以上 高浓度烟气 3.5%以下 低浓度烟气
危害：①产生酸雨；②腐蚀生物的机体；③产生化
学烟雾。
硫酸烟雾的代表事件：伦敦烟雾事件
• 6）其他有害物质（石棉、铍、汞）
• 7）光化学烟雾 • 光化学烟雾早在1946年最早在洛杉矶发现，故又 叫“洛杉矶烟雾”。这种烟雾经常发生在夏季和 早秋季节，每次事件给人造成很大的灾难。 • 大气中的一次污染物如汽车、工厂等排放的燃烧 生成物如NOx、HC化合物和未燃烧物质经过太 阳光的照射和氧化剂之间发生反应形成蓝色烟雾 （有时带些紫色或黄褐色），被称为光化学烟雾。 主要成分：臭氧、PNA、酮类和醛类等。
1.4 大气的组成成分
恒定组分：O2(20.95%)、N2(78.09%)、氩 （0.93%）、惰性气体。 可变组分：CO2、水蒸汽、O3等。 不定组分: 由于火山爆发、森林火灾等自然现象 和人为因素所造成的大气某种成分的增加或增多。
恒定组分和可变组分组成的大气称为洁净大气， 不含水蒸汽的洁净大气为干洁大气。
• 根据大气圈中大气组成状况及大气在垂直 高度上的温度变化，划分大气圈层的结构 如下： 星际空间
外层（散逸层） 星际空间 非均质层 约 2000Km 以上
原子氧层 分子氮层 热层（电离层）
800~1000Km
中间层 平流层 均质层 对流层
80~85Km
50~65Km 12Km(平均)赤道地区为 18Km
（1）CO 占总污染量的30% 主要来源：汽车排气占50%
危害：与血红蛋白结合危害人体，排量多会 使空气中O2量降低。
2）NOx、NO、NO2 本身含氮变成游离氮原子和氧作用（燃料NO） 来源：①石化燃料的燃烧 高温下，大气中的氮和氧结合（热解NO） NOx生成量与燃烧温度有关 ②各种工业过程（硝酸厂、氮肥厂、炸药厂等） 危害：①光化学烟雾的主要成分； ②对动植物体有强的腐蚀性。 3）碳氢化合物（HC） 来源：燃料燃烧不完全排放HC化合物，汽车尾气中有10%HC 化合物。美国70年 统计，在总HC尾气中，汽车排气占48%。 危害：光化学烟雾的主要成分。
SO2 SO3 H 2 SO4
M n 2 ，Fe 2
气态状污染物
常见的有：CO、NOx、HC化合物、SOx、微粒、光 化学烟雾等 粉尘（钢铁厂、冶炼厂、水泥厂、建筑材料厂等）； 硫化物（民用炉、热点站、金属冶炼、硫酸厂）； 氮化物（硝酸厂、氮肥厂、炸药厂）； 氧化物（CO、CO2）； 卤化物（氟化物、氯化物、制碱厂）； 有机物质的污染。
第一章 概 论
第三节 大气污染的危害
3.1 大气污染物侵入人体途径： ①表面接触；②食入含有大气污染物的食物；③吸 入被污染的空气。 3.2 大气污染的危害： ①人体健康危害 ②对植物的危害：叶萎缩、枯烂、吸入到果实中。 ③局部气候的影响 ④对金属制品、油漆、涂料、建筑、古物等的危害 （重庆 长江大桥的桥梁） ⑤对臭氧层的破坏
可正常活动
51~100
Ⅱ
良好
绿色
可正常活动
自然保护区、风景 名胜区和其他需要特 殊保护的地区 为城镇规划中确定 的居住区、商业交通 居民混合区、文化区、 一般工业区和农村地 区
101~200 Ⅲ
轻度污染 黄色
201~300 Ⅳ
中度污染 橘黄色
≥300
Ⅴ
重度污染 红色
长期接触，易感人群症状 特定工业区 有轻度加剧，健康人群出 现刺激症状 一定时间接触后，心脏病 和肺病患者症状显著加剧， 运动耐受力降低，健康人 群中普遍出现症状 健康人明显强烈症状，降 低运动耐受力，提前出现 某些疾病

按其适用范围分为国家标准、地方标准 和行业标准。
环境空气质量标准
• 《环境空气质量标准》GB3095-1996，规定了10 种污染物浓度的限值，同时该标准将环境空气质 量功能区分为三类。
空气污染指数范围及相应的空气质量级别
空气 空气污染 质量 指数API 级别 0~50 Ⅰ 空气质量 表征特 描述 色 优秀 蓝色 对健康的影响 对应空气质量的使用 范围
第一章 概 论
第一节 大气与大气污染
1.3 大气与空气的区别 大气是指地球环境周围所有空气的总和。 环境空气是指暴露在人群、植物、动物和建筑物 之外的室外空气。 区别：大气所指的范围更大些，环境空气所指的 范围相对小些。可见，大气与环境空气可作为同 义词使用的。
第一章 概 论
第一节 大气与大气污染
第一章 概 论
第二节 大气污染的形成
2.1 大气污染的含义： 国家标准组织（ISO）定义： 指自然界中局部的职能变化和人类的生产和生 活活动改变大气圈中某些原有成分和向大气中 排放有毒有害物质，以致使大气质量恶化，影 响原来有利的生态平衡体系，严重威胁着人体 健康和正常工农业生产，以及对建筑物和设备 财产等的损坏.
第一章 概 论
第二节 大气污染的形成
2.2 大气污染分类 按污染源有四种分类法 按污染源存在形式：固定污染源、移动污染源； 按污染源排放方式：高架源、面源、线源； 按污染源排放时间：连续源、间断源、瞬时源； 按污染源产生类型：工业污染源、家庭炉灶、汽车 排气。 进行大气质量评价适宜用第一种分法，研究扩散适宜 用第二种分法，分析污染物排放时间规律适宜用第三 种分法，解决污染物，控制污染物适宜用第四种分法。
第一章 概 论
第二节 大气污染的形成
按其存在状态可概括为：
气溶胶状污染物:
气态状污染物:
气溶胶状污染物
分类：气溶胶中 0.1—1μm 微粒 烟 0.1—1μm 降尘（>10μm） 尘 10—100μm 飘尘（<10μΒιβλιοθήκη Baidu） 雾 1—10μm TSP <100μm 的颗粒
危害：①引起呼吸道疾病；②致癌作用；③造成烟 雾事件（硫酸等，SO2之所以在大气中造成危害是 由于大气中微尘带有一些Mn2+、Fe2+等催化剂使
大气污染的特征：
污染物微量（百万分之一计算），浓度用 ppm. mg/m3计算； 污染物量变化（风经常影响其浓度）； 污染物质变化（如NOX和有机物在光的作用 下会产生O3、甲醛（PAN）3等。
第一章 概 论
第四节 大气污染防治途径
4.2 根据污染物的类型 颗粒状污染物除尘净化技术包括： 重力沉降； 旋风除尘； 袋式除尘； 过滤法； 湿式除尘； 静电除尘等。
一、大气的组成
1.1 大气的重要意义 人的生存离不开空气，成年人平均每天约需１Kg 粮食和2 Kg水，但对空气的需求就大得多，每天 约13.6 Kg（合10 m3）。若三者都断绝供应，引 起死亡的首先是空气，要是空气中混进有毒害的 物质，则毒物随空气不断地被吸入肺部，通过血 液遍布全身，对人体健康直接产生危害。
第一章 概 论
第四节 大气污染防治途径
4.1 要搞好大气污染的防治，必须掌握大气环境污染 的特征。 我国大气环境的特征：
普遍受到尘、SO2为主的烟煤型污染； 在大城市或特大城市要注意NOX的污染来源：主要 是汽车； 酸雨：主要集中在长江以南，四川、云南以东的区 域； 局部地区的污染：如氧化物：包头、抚顺、昆明等； 铅：沈阳、广州、长春、上海等。