环境保护课件 如何防治大气污染 环境污染 大气污染与防治.ppt

中国一次能源消费总量及构成 大气污染及其防治 内容 第一节大气的结构及其组成第二节污染物及污染源第三节影响大气污染物扩散的因素第四节大气污染的危害第五节生物监测第六节综合治理 在自然地理学上 把随地球旋转的大气层称为大气圈 第一节大气的结构及其组成 一 大气的成分 1 干洁空气 3 悬浮颗粒 如尘埃 花粉 2 水汽 如云滴 雾滴 大气颗粒物粒径10 200 m 降尘粒径 10 m 飘尘 可吸入颗粒物 总悬浮颗粒物 tsp 大气中粒径0 1 100 m的所有固体颗粒 二氧化碳 来源 呼吸作用 有机体的燃烧与分解 现状 在大气中的含量有增加的趋势 影响 强烈吸收地面的长波辐射 引起温室效应的加剧 水汽 来源 海洋和地面蒸发与植物蒸腾 分布 随时间 地点变化很大 在铅直方向 一般随高度增加而减少 影响 形成云 雾 雨 雪等大气现象 对生物的生长和发育有重要影响 微粒 种类 固体微粒与液体微粒 影响 影响太阳辐射传输 使能见度变低 有的能起凝结核的作用 对流层特点 气温随高度增加而降低 空气具有剧烈的对流运动 密度大 二 大气层结构 对流层平流层中间层电离层散逸层 1 对流层 是大气圈的最下层 是指从地表至离地10 12km以内的这一层大气 对流层的大气密度最大 只有十几千米厚的对流层的空气量就占了整个大气层大气总质量的75 左右 2 平流层 对流层以上直至离地表50km的大气层为平流层 在平流层中没有什么尘埃和水汽 空气比对流层稀薄得多 平流层的特点 温度随高度的增加而升高 大气稳定 没有上下对流 在平流层的中上部 由于受阳光紫外线辐射 使o2发生化学反应生成了o3而形成了臭氧层 15 50km 3 中间层平流层顶至离地表80km这一层 4 电离层在离地80 800km左右的这一空间称为电离层 5 散逸层电离层以上的大气层称为逸散层 是大气层向星际空间过渡的区域 没有明显的界限 第二节大气污染物及污染源 由于人类活动或自然过程引起空气中某种物质的含量超过正常含量 引起空气质量恶化 从而造成对人体健康和动植物生长的危害 这种现象叫大气污染 一 大气污染的概念 污染源 天然源 自然界自行向大气环境排放污染物的污染源 人为源 人类的生产活动和生活所形成的污染源 火山 雷电造成的森林大火 燃煤 汽车 空调 二 大气污染源 根据不同的分类标准 按发生类型分 工业农业生活交通运输 工业污染源 各类工矿企业 污染物排放的三个途径 能源燃烧 生产工艺过程落后 生产管理不善 以烟尘 so2 co nox cmhn 造纸厂 炼油厂等排放恶臭气体及一些有机气体 氨气的泄漏等 生活污染源 居民供热取暖 指交通工具 交通污染源 农业污染源 使用农药 化肥等化学物质 三 大气主要污染物 一 大气污染物的分类1 按污染物存在的物理形态 气体状态和固体颗粒2 按形成过程分类 一次污染物和二次污染物一次污染物直接从污染源排放的污染物质二次污染物由一次污染物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大气污染物 二 主要的大气污染物颗粒物含硫化合物氮氧化物碳氧化物光化学烟雾 颗粒物 1 颗粒污染物概念是指固体粒子 液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体 又称为气溶胶状态污染物可吸入粒子 目前目际标准化组织将其定为粒径 10um 飘尘 10 m可长时间漂浮于大气降尘 10 m在较短时间内沉降到地面总悬浮微粒 tsp 100 m的所有固体颗粒尤以10um以下的为最多 粉尘 dust 1 m 200 m先悬浮后沉降烟 fume 0 01 m 1 m漂浮于大气雾 fog 100 m悬浮于大气的小水滴飞灰 flyash 特指燃料燃烧产生的较细的灰份黑烟 smoke 特指燃料燃烧产生的可见的气溶胶 1 影响大气的物理性质 能见度 空气混浊 减少太阳辐射等 2 使建筑物 金属制品等受到腐蚀 3 对人 动植物产生危害 颗粒中的各种致癌物质 4 与其它大气污染物协同作用形成大气污染 2 大气飘尘的危害 时间飘尘浓度so2浓度死亡人数 mg m3 mg m3 1952 124 463 84000多19563 251 61000多19572 401 84001962 122 84 1750 含硫化合物 污染大气的含硫化合物有h2s so2 so3 硫酸酸雾及硫酸盐气溶胶等 但在大气中主要是so2 大气中的so2主要来源于矿物燃料的燃烧 据估计 全世界每年超过一亿五千万吨 煤的燃烧占2 3 so2是无色 有刺激性和窒息性的气体 对呼吸道有刺激作用 能引起呼吸道和心血管疾病 值得注意的是so2与飘尘的协同作用将使其毒性大大增强 使得大气污染加剧 大气中的so2可以通过氧化生成so3 氮氧化物 对流层中危害较大的氮氧化物是no和no2 统称为总氮氧化物 nox no是无色 有刺激性气味不活泼的气体 它能与血红蛋白结合生成亚硝基血红蛋白而引起中毒 并可产生缺氧症状和中枢神经受损 no氧化后生成红棕色 有刺激性的no2 它的毒性较强 能迅速破坏肺细胞 可能是引起肺气肿和肺癌的病因 no2又是一吸光物质 与ch化合物易发生光化学反应 碳氧化物 1 一氧化碳大气中co来源于燃料的燃烧 co的主要危害是妨碍体内氧气的传输 它与血红蛋白的亲和力比氧大二百多倍 导致输氧能力降低 造成机体缺氧 危害人体健康 体内缺氧时对所有的器官都有影响 而最敏感的是中枢神经系统和心肌 2 co2co2是无色 无毒的气体 目前由于人类活动排放到大气中的co2的量不断增加 而吸收co2的森林反遭到严重破坏 使得大气中co2的浓度不断增加 光化学烟雾 1 光化学烟雾在太阳紫外线作用下 大气中的某些污染物发生反应 生成新的污染物 这种反应叫光化学反应 由此产生的烟雾称为光化学烟雾 2 光化学烟雾形成的条件 1 充足的阳光 无风 2 出现逆温 3 大气含有一定浓度的no2和碳氢化合物 3 光化学烟雾的危害 1 对人体的影响红眼病哮喘发作长期慢性伤害 可引起肺机能衰退 支气管炎 甚至发展成肺癌等 据资料统计 美国加里福尼亚洲由于光化学烟雾的作用 曾使该州3 4的人发生了红眼病 日本东京1970年发生的光化学污染时期有20000人患了红眼病 1952年洛杉矾事件发生时 两天内就使65岁以上的老人死亡400余人 2 对植物的伤害光化学烟雾能使植物叶片受害变黄以致枯死 据资料统计 仅加利福尼亚州1959年由于光化学污染引起的农作物减产损失已达800万美元 使大片树木枯死 葡萄减产60 以上 第三节影响大气污染物扩散的因素 1 污染源参数 污染物数量 组成 排放方式 密集程度及位置 2 气象条件 一 大气污染对人体健康的危害 二 大气污染对植物的危害 三 大气污染对材料的危害 四 大气污染对大气环境的危害 第四节大气污染的危害 一 大气污染对人体健康的影响大气污染物的种类繁多 排放量大 污染范围广 对人体健康的危害是多方面的 如呼吸道疾病 中枢神经系统受损 癌症等 大气污染对人体健康的影响与污染物的种类 性质 暴露时间及个体敏感性有关 一 大气污染对人体健康的危害 a 呼吸道吸入 b 随食物和饮水摄入 c 体表接触侵入 1 大气颗粒物 4 氮氧化物 5 光化学烟雾 3 一氧化碳 2 二氧化硫 急性中毒 慢性中毒 1 急性中毒污染物在高浓度 短时间内的突然作用下 或由于外界气象条件突变时 会对人体健康造成严重危害 死亡率较大 典型事件如 1952年伦敦烟雾 1984年印度博帕尔农药泄漏及1984年11月墨西哥液化汽爆炸事件等 伦敦上空的烟雾 2 慢性中毒人体长期连续地吸入低浓度的污染物质 呼吸道疾病是大气污染引起的常见疾病 日本 四日市哮喘病 是慢性中毒的典型例子 另据调查证实 大气污染严重地区的呼吸道疾病发病率和死亡率都较高 英国五十年代空气污染严重时期与平时相比 肺气肿的发病率高11倍 支气管炎高7倍多 3 对人体健康的间接危害这些污染物使人类生活条件与环境变坏 间接影响人体健康 影响太阳辐射和小气候污染 透明度低 光和紫外线减弱疾病流行佝偻病多 二 大气污染对植物的危害 损害植物酶的功能组织 影响植物新陈代谢的功能 破坏原生质的完整性和细胞膜 减弱输送作用与导致生物产量减少 三 大气污染对材料的危害 大气污染可使建筑物 桥梁 文物古迹和暴露在空气中的金属制品及皮革 纺织等物品发生性质的变化 造成直接和间接的经济损失 四 大气污染对大气环境的危害 1 大气污染对城市气候的影响 2 全球气候变暖 3 臭氧层破坏4 酸雨 温室效应 大气层中的某些微量组分 能使太阳的短波辐射通过 加热地面 而地面增温后所放出的热辐射却被这些组分吸收 使大气增温 这种现象称温室效应 全球气候变暖 过去1000年北半球气候变化的趋势 对沿海地区的影响对人类健康的影响对水资源的影响对森林影响对生物物种的影响对农业生产影响 温室效应的影响和危害 地球表面气温升高 各地降水和干湿状况也会发生变化 农业区会退化成草原 干旱区会变得更干旱 土地沙漠化 使农业减产 将可能导致两极的冰川融化 使海平面升高 淹没许多城市 南极巨型冰架拉森 轰塌 美国国家冰雪信息中心2002年3月19日 2000年6月美国宇航局 nasa 科学家拍摄到的南极上空臭氧层空洞照片 面积到达2830万平方公里 臭氧层破坏和耗损 酸雨 酸雨又称酸沉降 它是指ph 5 6的天然降水 湿沉降 和酸性气体及颗粒物的沉降 干沉降 酸雨的化学组成 我国与欧美发达国家的酸雨在化学组成上的明显差异 降水中 so42 占绝对优势 so42 no3 的平均比值在5 10之间 而国外一般为1左右 酸雨的形成矿石燃料的燃烧排放大量的so2和氮氧化物nox 在大气层里 由于水蒸汽的存在 它们可以转化为硫酸 硝酸 在特定条件下随雨水降落下来就成为酸雨 世界酸雨发展状况 英国是工业革命的发源地 煤炭的大规模的利用和燃烧 造成大气质量恶化和酸雨的产生 从1870年起到1963年近百年中发生了几十起烟雾事件 许多湖泊成为没有鱼类和其他水生生物的 死湖 酸雨的危害逐步发展为 区域性 事件 20世纪70一80年代 随着经济快速发展 酸雨范围由北欧扩大至中欧 德国约有1 3的森林受到酸雨不同程度的危害 在巴伐利亚每4株云杉就有一株死亡 在瑞士 森林受害面积已达50 以上 20世纪80年代初 整个欧洲的降水ph在4 0 5 0之间 雨水中硫酸盐含量明显升高 同时 在北美 主要是美国的东部和北部五大湖美 加交界区 也形成了大面积的酸雨区 成为美国和加拿大棘手的环境问题 加拿大抽样调查的8500个湖泊已全部酸化 监测表明 我国的广东 广西 四川盆地和贵州大部分地区已成为与欧洲 北美并列的世界三大酸雨地区之一 我国酸雨的化学特征是ph低 离子浓度高 硫酸根 铵和钙离子浓度远远高于欧美 而硝酸根浓度则低于欧美 属硫酸型酸雨 对酸雨的防治对策技术改造改善能源结构 风能电站 太阳能利用 三峡水利工程 第五节大气污染的生物监测 生物监测1 概念利用生物对污染物敏感程度不同 根据生物在各种污染环境中的反应 对环境污染情况做出判断 2 生物监测方法 以指示植物监测大气污染 3 优点 可在大范围内长期 连续进行 不用贵重仪器就可初步确定污染物种类及其浓度 缺点 不能获得精确数据 反应速度慢 不能表示大气污染状况瞬时变化 常作化学监测和仪器监测的辅助手段 4 指示植物的选择二氧化硫污染 紫花苜蓿 荞麦 芝麻 胡萝卜和菠菜 氟化氢 郁金香 臭氧 烟草 第六节大气污染的综合治理 无论是大气污染源 污染物 污染类型还是大气污染的危害 都具有多样性 清洁能源 绿色交通 末端治理 环境自净 清洁能源 包括常规能源的清洁利用 可再生能源的利用 新能源的开发 各种节能技术等 世界一次能源替代趋势 清洁能源的典型案例 1 洁净煤技术 洁净煤技术是指从煤炭开发利用的全过程中 旨在减少污染排放与提高利用效率的加工 燃烧 转化及污染控制等新技术 主要包括煤炭洗选 加工 转化 先进发电技术 烟气净化等方面的内容 2 西气东输 绿色交通 我国一些主要城市的大气污染类型正在由煤烟型向交通型转化 汽车尾气排放已成为城市重要污染源 合理的交通规划 发展清洁汽车 末端治理 推行清洁能源与绿