大气污染控制及设备运行-1-2

大气污染控制及设备运行,第一章第2讲,1.3 大气污染综合防治,1.3.1国内外大气污染概况一、国外大气污染概况 1.早期大气污染 属于煤烟型污染，主要是烟尘和二氧化硫污染。公害事件：马斯河谷事件、伦敦烟雾事件、多诺拉烟雾事件。 在这一时期，人们开发了大量的消烟除尘技术和脱硫技术，试图治理工业排放引起的大气污染问题，但很被动，仅局限于控制污染物排放浓度的的末端治理。,2. 20世纪50-60 年代,主要是机动车污染或石油型污染。发达国家各类机动车数量迅速增加，石油类燃料消耗剧增，一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物排放量急剧上升，大气中飘尘、重金属、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等污染物普遍存在。 这一时期，人们对光化学烟雾的产生机理和防治措施进行了大量的研究，开发了大量机动车尾气治理技术和低氮燃烧技术。然而直至今天，氮氧化物和碳氢化合物的排放引起的石油型污染仍未得到有效遏制。,3.酸雨,酸雨最早出现在挪威和瑞典等北欧国家，随后由北欧扩展到中欧和东欧，直至覆盖整个欧洲。目前, 全球已形成三大酸雨区：西欧、北美和东南亚。 1979年11月在日内瓦联合国欧洲经济委员会的环境部长会议上，通过了控制长距离越境空气污染公约。规定到1993年底，缔约国必须把二氧化硫排放量削减为1980年排放量的70。欧洲和北美等32个国家都在公约上签了字。多数国家都已经采取了积极的对策，制订了减少致酸物排放量的法规和措施等。 在欧洲，一系列硫协议的执行使二氧化硫排放量大量削减，酸雨进一步加重的势头得以控制。,二、我国大气污染现状,（1）我国的能源结构以煤炭为主，大气污染物主要是S02和烟尘，大气 污染的特征属于煤烟型。（2）北方城市大气污染程度高于南方，冬季高于夏季，早晚高于中午。 南方城市是S02造成的酸雨和高硫煤地区的S02污染，北方城市的突 出问题是冬季采暖期的烟尘和S02污染，非采暖期由于风沙和扬尘 的作用，大气中颗粒物浓度也较高。（3）产煤区污染高于非产煤区严重，尤其是高硫煤区为重。,1.3.2 大气污染综合防治,一、大气污染综合防治的含义 所谓大气污染综合防治指为了达到区域环境空气质量控制目标，对多种大气污染控制方案的技术可行性、经济合理性、区域适应性和实施可能性等进行最优化选择和评价，从而得出最佳的控制技术方案和工程措施。 其内涵就是从全局出发，综合考虑自然和社会等多方面的因素，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。 大气污染综合防治的基本点是防与治的综合。这种综合是立足于环境问题的区域性、系统性和整体性之上。,二、大气污染综合防治应遵循的原则,（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）分散治理与综合治理相结合。（4）按功能区实行总量控制与浓度控制相结合。（5）人为净化与自然净化相结合。,三、大气污染综合防治的措施,1.全面规划，合理布局 （1）搞好城市规划，完善基础设施建设。 （2）调整工业布局和结构。2.合理利用能源 （1）改善能源结构，推广应用清洁能源。 （2）开发节能技术，提高能源的利用效率。 （3）采用先进的清洁煤技术，集中供热，发展城市煤气。 （4）改进燃烧技术和燃烧设备，降低污染物排放量。,3.提倡清洁生产，控制废气排放 （1）清洁生产 源头控制 （2）控制废气排放工程技术措施 安装除尘净化装置。 高烟囱排放。 4.做好大气环境规划，按功能区实行总量控制 总量控制5.绿化造林，增加自净能力。,1.4 大气环境质量标准,大气环境质量控制标准是为控制和改善大气质量，保护人体健康和生态环境，限制大气环境中的污染物含量而制定，是执行环境保护法和大气污染防治法、实施环境空气质量管理及防治大气污染的依据和手段。,1.4.1 大气环境质量标准,是以保障人体健康和生态系统不受破坏为目标，对各种污染物在大气环境中的允许浓度所作的限制规定。它是进行大气质量管理和评价、制定大气污染防治规划和污染物排放标准的依据。 我国1982年制定并于1996年修订的环境空气质量标准（GB30951996），规定了二氧化硫、总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、铅、苯并芘和氟化物等9种污染物的浓度限值。 该标准将环境空气质量分为三级：,一级标准：为保护自然生态和人群健康，在长期接触情况下，不发 生任何危害影响的空气质量要求。二级标准：为保护人群健康和城市、乡村的动、植物，在长期和短 期接触情况下，不发生伤害的空气质量要求。三级标准：为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动、植物 （敏感者除外）正常生长的空气质量要求。,环境空气质量标准（GB30951996）将环境空气质量功能区分为三类： 一类区：为国家规定的自然保护区、风景游览区、名胜古迹和 疗养地等。 二类区：为城市规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、 文化区、名胜古迹和广大农村等。 三类区：为特定工业区。 其中一类区由国家确定，二、三类区以及适用区域的地带范围由当地人民政府划定。 一类区一般执行一级标准，依次类推。,1.4.2工业企业设计卫生标准,我国于1979年重新修订公布了工业企业设计卫生标准TJ36-79，规定了“居住区大气中有害物质的最高容许浓度标准”。一些污染物在国家没有制定它们的大气环境质量标准时，可以使用这一标准。 在生产岗位上，为了保护长期进行生产劳动的工人不引起职业病的危害，工业企业设计卫生标准TJ36-79 还规定了“车间空气中有害物质的最高容许浓度标准”。,1.4.3 大气污染物排放标准,大气污染物排放标准是以实环境大气质量标准为目标，对污染源排入大气的污染物所规定的允许排放量或排放浓度，以便直接治理污染源，防止污染。 它是控制污染物的排放量和进行净化设计的依据，是控制大气污染的关键，同时也是环境管理部门的执法依据。,目前我国最新制定的和正在执行的大气污染物排放标准主要有：,（1）大气污染物综合排放标准GB 162971996；（2）锅炉大气污染物排放标准GWPB 31999；（3）工业炉窑大气污染物排放标准GB90781996；（4）火电厂大气污染物排放标准 GB132231996；（5）炼焦炉大气污染物排放标准（GB161711996）；（6）水泥厂大气污染物排放标准（GB49151996）；（7）恶臭污染物排放标准（GB145541993）；（8）汽车大气污染物排放标准（GB14761.114761.793）；（9）摩托车排气污染物排放标准（GB1462193）。,1.4.4 空气污染指数,所谓空气污染指数(API)是一项可以定量和客观地评价空气环境质量的指标，是将若干项主要大气污染物的监测数据参照一定的分级标准，经过综合换算后得到的无量纲的相对数。 根据我国空气污染的特点和污染防治重点，目前计入空气污染指数的项目有：二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物，今后随着环保工作的深入和监测技术水平的提高，还将调整增加其它污染项目，以便更为客观的地反映空气质量状况。 我国空气污染指数的范围从0到500，分5个等级：,(1)API50 为一级，空气质量为优，相当于国家空气质量一级标准；(2)50 API100 为二级，空气质量为良，相当于国家空气质量二级标准；(3)100API200 为三级，空气轻度污染，相当于国家空气质量三级标准；(4)200API300 为四级，空气质量中度污染；(5)API300 为五级，空气质量为重度污染；,1.5 全球性大气环境问题,1.5.1 臭氧层破坏 地球大气平流层中的臭氧层,能吸收太阳的紫外辐射,是生命的保护层。紫外线能杀死、杀伤生物细胞，或造就细胞、遗传物质畸变，导致生命的死亡和产生各种病变。 臭氧层的破坏完全是工业化以后人为影响所致，是氯氟烃这类自然界中没有的化合物消耗臭氧的结果。自20世纪70年代以来，臭氧层全球臭氧总量明显减少，南极附近尤为严重，出现了“臭氧空洞”并历年扩大。 本世纪初期，南极上空的臭氧空洞面积达到2700多万平方公里。,破坏因素： 人类活动使用的消耗臭氧类物质（ODS）是其最主要的原因。特别是用于制冷剂、发泡剂、推进剂、消毒剂和喷雾剂的氯氟烃类物质（CFC）对臭氧层具有很大的破坏作用。 在一定的气象条件下，氯氟烃类物质会在强烈紫外线的辐射下发生分解，释放出的氯原子同臭氧产生连锁反应，不断破坏臭氧分子。 反应过程如下：,臭氧层被破坏将导致紫外线长驱直入穿过大气层。强烈的紫外线照射会抑制人的免疫力，使白内障、角膜炎和皮肤癌患者增加。此外还影响农作物的生长，破坏地球上的整个生态系统。,1.5.2 温室效应,一、概念及原理,所谓温室效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长短辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。,二、温室气体,主要的温室气体有： CO2、CH4、O3、CFCs、N2O、C2H3Cl3、CCl4、CO、CF3Br等。近年来由CH4及CFCs、CO2以外的温室气体数量大而造成的影响逐渐增加。 八十年代的研究表明，人为排放的各种温室气体对温室效应所起作用的比例不同，其中二氧化碳占55，氯氟烷烃占24，甲烷占15，二氧化氮占6，因此二氧化碳的大量增加是造成温室效应加剧的主要原因。,三、温室效应的后果,1.地球上的病虫害增加； 2.海平面上升； 3.气候反常，海洋风暴增多； 4.土地干旱，沙漠化面积增大。 科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展，到2050年，全球温度将上升2-4摄氏度，南北极地冰山将大幅度融化，导致海平面大大上升，些岛屿国家与沿海城市将可能淹于水中，其中包括几个著名的国际大城市，如纽约、东京与悉尼等。,四、怎么减少温室效应,1.减少大气中过多的二氧化碳，如节约用电（因为发电烧 煤），少开汽车； 2. 另方面我们要保护好森林与海洋，比如不乱砍滥伐森 林，不让海洋受到污染以保护浮游生物的生存。 3. 植树造林，减少使用次性方便木筷，节约纸张，不践 踏草坪等来保护绿色植物，使它们多吸收二氧化碳来帮 助减缓温室效应。 4. 其它,1.5.3 酸雨,一、概念 酸雨，通常是指pH值小于5.6的降水，是一种大气污染现象。20世纪90年代以来，由于二氧化硫和氮氧化物的大量排放，酸雨问题越来越突出，已经成为本世纪最大的环境问题之一。 酸雨最初发生在19世纪80年代，最早受其危害的国家是挪威。直至20世纪的60年代，酸雨只是在局部地区出现，如北欧地区受到欧洲中部工业区排出的酸性气体的影响，出现了酸雨。60年代末至80年代初，酸雨的危害全面显示，其范围由北欧扩大至中欧，同时北美也出现了大面积的酸雨区。目前，中国酸雨正呈蔓延之势，是继欧洲、北美之后的第三大重酸雨区。,二、酸雨的形成过程,（1）SO2的氧化过程 SO2通过催化氧化和光化学氧化两种途径转化为SO3，再与水蒸气结合形成硫酸：,（2）NOX的氧化过程,形成大气污染的NOX主要是NO和NO2，NOX的氧化过程主要是催化氧化。在空气湿度大并存在金属杂质和NH3的条件下，生成硝酸和硝酸盐，最终形成气溶胶：,HNO3,O3、N2O3、N2O5、OH+,（3）酸雨的形成,大气中的SO2和NOX等酸性气体在经过了上述复杂的反应过程后，形成了不易挥发的硫酸和硝酸等污染物，被吸收到云内，在降雨初期被雨水捕集，进而形成酸性降水。,三、酸雨的危害,1损害生物和自然生态系统 酸雨可使土壤、湖泊、河流酸化。湖水或河水的PH值降到5以下时，鱼的繁殖和发育会受到严重影响。土壤和底泥中的金属可被溶解到水中，毒害鱼类。水体酸化还可能改变水生生态系统。 酸雨还抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗土壤中钙、镁、钾等营养因素，使土壤贫瘠化。酸雨损害植物的