环境学概论第6章 大气环境保护PPT课件

第六章大气环境保护，第一节大气的组成和结构，第二节大气污染和污染物，第三节大气污染物的扩散，第四节大气污染物的控制方法，本章操作，名义解释：一次污染物、二次污染物、总悬浮颗粒物和PM10的简要问题：1。按行业划分，人为污染源分为哪些？2.常见的空气污染物是什么？空气和大气是同义词。一般来说，人类、动物和植物在室内或特定场所(如车间、会议室和工厂区)使用的气体通常称为空气。在大气物理学、大气气象学、自然地理学和环境科学的研究中，大气常被用作大面积或全球气流的研究对象。1。大气和结构，对流层(地表-18公里)，平流层(对流层顶-55公里)，中间层(平流层顶-85公里)，暖层或电离层(中间层-800公里)，逃逸层(800公里以外)，2。大气成分，干燥洁净的空气主要由N278.09%，O220.95%，Ar0.93%，CO20.03%和微量惰性成分组成。每个组成部分的比例是几十亿年进化的结果。这个比例最适合人类和各种生物的生存和生长。大气的演变，第一代大气(原始大气)氢、氦、氖等。第二代大气(还原大气)-氮、二氧化碳、甲烷、氨和水蒸气。现代大气(氧气大气)-干燥洁净的空气、水蒸气和悬浮颗粒。稳定成分：氮、氧、氩、氖、氦、氪、氢、氙等。从地球表面到90公里的高度，这种成分的比例是稳定的。不稳定成分：二氧化碳、二氧化硫、甲烷、硫化氢、臭氧、氮氧化物、水蒸气等。它主要来自自然火山爆发、地震、岩石风化、森林火灾和其他人类活动。大气的运动，大气在水平方向的运动叫做风，大气的不规则运动叫做湍流城市的热岛效应(如图所示)。3.空气污染的类型，空气污染的概念：空气污染物(有害气体和颗粒污染物等)。)由于人类活动或自然力(火山、海啸等)排放到空气中。)累积的程度超过了通过大气的自净过程(稀释、转化、清洁、沉淀等)可以减少的程度。)，在一定时间内对生物和非生物有害。空气污染分类：根据影响范围，根据污染物的特性，局部污染，区域污染，广域污染，全球污染，煤烟污染，混合污染，石油污染，特殊污染，根据化学性质，氧化污染，还原型污染，根据放射性特征，放射性污染，理化污染，原生和次生污染物，主要污染物：由人类活动直接产生的污染物，其物理和化学性质没有改变，因为污染源直接排入环境。二次污染物：排放到环境中的一次污染物与大气中的原始成分或几种一次污染物发生一系列的变化或光化学反应，形成与原始污染物性质不同的新污染物。煤污染的主要污染物是烟尘和二氧化硫。二次污染物是由硫酸及其盐组成的气溶胶。石油污染也称为废气污染或联合企业污染。其主要污染物是烯烃、二氧化氮、烷烃、醇类、碳基化合物等。次要污染物主要是自由基，如臭氧、羟基、过氧羟基、醛、酮和聚丙烯腈(过氧乙酸硝酸盐)。例如，空气污染的过程，空气污染源，接受者，空气扩散，空气污染物，发出防倒塌信息，控制污染源，人，动物和植物，措施，设备等。我国城市污染概况，绝大多数城市以烟尘为主，主要污染物是TSP(PM10)和SO2。几个特大城市(北京、上海、广州等)。)被煤烟和汽车尾气严重污染。主要污染物是TSP(PM10)、SO2和NOX(二氧化氮)。北方的空气污染比南方严重。酸雨区分布广泛：长江以南广大地区前者是由火山爆发、地震、台风和森林火灾等自然灾害造成的。后者是由人类活动排放的有毒有害气体造成的。目前，空气污染一般被称为后者。4。空气污染源，自然源-火山爆发，森林火灾，自然源-海啸，土壤粉尘，空气污染物的人为污染源，空气污染物的人为污染源是什么？钢铁厂排放的废气、火力发电厂排放的烟气污染大气，排入大气的烟尘随风扩散，深山老林中的废物燃烧释放出有害气体和粉尘，人为污染源种类繁多，根据不同的研究目的和污染源特点，污染源种类繁多：根据污染源的现有形式， 污染源可分为固定污染源和流动污染源，这种划分方法适用于在评价空气质量时绘制污染分析图。 固定污染源是指具有固定位置的污染源。主要是指工矿企业生产的大量污染物。冶金、钢铁、建材等工业企业是严重大气污染的固定来源。移动污染源是指车辆行驶时排放到大气中的有害气体形成的污染源。根据污染物排放的高度，大气污染源的其他类别有：高架污染源和地面污染源。根据污染源的几何形状，可分为点源、非点源和线源。这种划分方法适用于大气扩散计算。根据污染物排放的时间，可分为连续源、间断源和瞬时源。这种划分方法适用于分析大气污染物排放的时间规律。根据人类社会活动的功能划分，也可分为工业污染源、农业污染源、交通污染源和生活污染源。大气污染源的分类包括：按污染源形式，固定污染源，移动污染源，工厂烟囱，汽车，飞机，船舶等。根据污染源、点源、非点源、工厂烟囱、道路、一排烟囱、线源、居民区和车间的无组织排放的几何形状，对大气污染源进行分类：根据污染源距地面的高度，高架源、地面源、30m以上、近地面排放、连续源、间歇源、连续排放、间歇排放、工业污染源、农业污染源、交通污染源、生活污染源根据人类社会活动的功能， 以及生产过程中火力发电、钢铁、化工、硅酸盐等煤矿企业排放的烟尘、粉尘和有害化合物形成的污染源。 由于不同工矿企业的生产和工艺性质不同，这些污染源排放的污染物种类和数量差异很大，但它们有一个共同的特点：排放源集中、浓度高、局部污染强度大。它是城市空气污染的罪魁祸首。工业污染源主要包括不当使用农药、化肥、有机肥等过程中产生的有害物质的挥发和扩散。以及在施用的后期氮氧化物、甲烷、挥发性农药成分从土壤挥发和扩散到大气中所形成的污染源。农业污染源是由车辆、飞机、火车、轮船和其他交通工具排放到大气中的废气。这种污染源属于移动污染源。主要污染物是烟尘、碳氢化合物、氮氧化物、金属粉尘等。这是城市大气环境恶化的主要原因之一。交通运输污染源，汽车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物是指居民的日常活动，如做饭、取暖和洗澡，以及燃烧化石燃料向大气排放的烟尘、二氧化硫和氮氧化物等污染物。这种污染源是一种固定的污染源，而且大多是非点源排放。它具有分布广、体积大的特点漂浮的dust)1m200m可以在大气中漂浮很长时间，然后落入10米的尘埃中。所有在短时间内沉降至总悬浮颗粒(TSP)100米的固体颗粒。可吸入颗粒(PM10)10m悬浮在空气中。粒子粒子大气中的气态污染物被归类为含硫化合物。大气中的含硫化合物主要有氧硫化碳(COS)、二硫化碳(CS2)、二甲基硫(CH3)2S、硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)、三氧化硫(SO3)、硫酸(H2SO4)、亚硫酸盐(MSO3)和硫酸盐(MSO4)等。生物活动(动物和植物有机体的腐烂)产生的硫大多价格低廉。二氧化硫的危害：刺激性气体、呼吸道危害；植物危害；酸雨。SO2的来源和消除：60%来自煤燃烧，约30%来自石油燃烧和提炼过程；普通煤的硫含量为1-5%，石油的硫含量为0.8-2%；其他自然来源包括火山排放和H2S氧化。50%将转化为硫酸或硫酸根，另外50%可通过干沉降和湿沉降从大气中去除。SO2浓度特征：背景浓度一般在0.2 10 l/m3之间，停留时间为3 6.5天。Q=WS280%=1.6WS，其中：Q，SO2产量(千克)；w、煤耗(公斤)；硫，煤中总硫含量(%)，H2S和有机硫化物(CH3)2S，自然来源：主要污染源，生物活动(水和土壤有机残留物的厌氧细菌作用，海洋生物活动的排放)，火山活动(主要是SO2)，海水喷雾(主要是SO42-)。人为来源：工业排放(H2S是二氧化硫的2%)汇：OH H2SH2O SH，O2和O在大气中被氧化成二氧化硫。在大气中的停留时间为1-4天。黑豆的生长试验前，黑豆的生长经过48小时的SO2熏蒸，剑麻受氟化氢、氮氧化物污染的症状，主要表现形式：一氧化氮、一氧化二氮、二氧化氮、三氧化二铵主要来自天然来源，即土壤中硝酸盐在微生物作用下的还原过程；人为来源主要是燃料燃烧和施用氮肥。大气中的含量很少，化学活性也很差。地面热辐射的吸收使全球气候变暖，t=120年。平流层：N2OHN2O；N2ON2 O2；氧化亚氮一氧化氮；NOX、NOX:自我、闪电、生物活动；人(主要)、煤和油的燃烧(燃烧类型和温度类型)、汽车尾气和工业排放；一般来说，2/3的排放来自汽车等流动来源，1/3来自固定来源。一氧化氮占90%以上。二氧化氮占0.5%-10%。氮氧化物最终将转化为硝酸，硝酸盐颗粒通过湿沉降和干沉降从大气中去除。湿沉降是最重要的消除方法。氮氧化物的危害，植物叶片产生斑点，造成植物光合作用的可逆衰减。造成光化学污染的重要物质。危害：引起酸雨和光化学烟雾。一氧化碳是大气中非常常见的污染物，排放量非常大。全球每年的二氧化碳排放量为2.10 * 108吨，是空气污染物中最高的。主要来自天然来源，甲烷氧化和转化；海水中一氧化碳的挥发量为1.0108吨；植物排放的碳氢化合物(主要是萜烯)被一氧化碳氧化形成一氧化碳；植物叶绿素的光解量为(5-10) * 107吨/年；森林火灾等。人的来源主要是燃料燃烧和加工，以及汽车尾气。其中约80%来自汽车尾气排放，燃烧不完全。当空燃比超过15时，汽油完全燃烧，汽车尾气中没有一氧化碳。无色、无味、无嗅的有毒气体慢慢转化为二氧化碳。去除途径为CO2和CH4被土壤中的一些细菌吸收和代谢。此外，自由基的作用也非常重要。T-stop为0.4a，对植物和微生物无害，但对人体有害(使人体缺氧)，参与光化学烟雾和温室效应的形成。二氧化碳是大气的正常成分，无毒，是一种重要的温室气体。自然来源：海洋废气，大约1000亿吨二氧化碳在海洋和大气之间交换。氧化和转化CO2对12-18m的红外线有很强的吸收作用。大量硫酸盐颗粒的存在对全球变暖过程有显著的抑制作用，硫酸盐颗粒可能抵消了温室效应对全球变暖的贡献的三分之一。碳氢化合物碳氢化合物，其中大部分来自植物的分解，人类排放相对较少；碳氢化合物的人为来源主要来自石油燃料的不完全燃烧和蒸发过程，其中汽车尾气占相当大的比例。在空气污染研究中，碳氢化合物通常分为甲烷(80-85%碳氢化合物)和非甲烷烷烃NMHC；大多数NMHC来自自然资源，主要的自然排放物是异戊二烯和单萜。NMHC的人为来源包括汽油燃烧(38.5%)、焚烧(28.3%)、溶剂蒸发(11.3%)、油蒸发和运输损失(8.8%)以及废物净化(7.1%)。NMHC在大气中最重要的大气化学反应是与羟基自由基的反应。CH4主要来自厌氧发酵过程，如沼泽、泥塘、稻田、家畜反刍等。一头牛每天排放200-400升的甲烷，世界上每年有12*108头牛和羊。稻田是大气甲烷排放的重要来源之一，全球稻田甲烷产量为(7.0-17.0107t/a)；它在大气中的寿命为11年，大部分被羟基氧化。是一种重要的温室气体，温室效应比二氧化碳大20倍；卤代烃，主要物质：简单卤代烃(甲烷衍生物)和氯氟化碳ch3cl、ch3br、ch3i、chcl3、ccl4、CFCs、哈龙；CH3Cl和CH3Br具有长寿命，可以扩散到平流层，而CH3I在对流层光解生成原子I。来源：冷却剂、喷雾、发泡剂、灭火剂、溶剂等。火山爆发、工业泄漏和排放；钢铁、炼铝和磷肥厂、瓷器、砖瓦生产等的排放。煤等。下沉机制：对流层化学和光化学反应被去除并扩散到平流层离解；湿降水被移除并扩散到地表，被土壤和植被吸收。空气污染物对人体的危害，烟尘：引起支气管炎等。如果煤烟伴随着各种工业粉尘(如金属颗粒)，就会引起相应的尘肺病和其他疾病。硫酸烟雾：对皮肤、结膜、鼻粘膜、咽喉等有强烈刺激和损害。胃穿孔、声带水肿、狭窄、心脏衰竭或胃内脏刺激的严重患者都有生命危险。铅：略高于大气污染的允许深度，可导致慢性中毒症状，如红细胞阻塞，以及高浓度的强烈急性中毒症状。二氧化硫：当浓度为1-5ppm时，可以闻到气味。长时间吸入5 ppm会导致心肺疾病，如心悸和呼吸困难。严重病例可导致反射性声带痉挛、喉头水肿甚至窒息。一氧化氮：主要指一氧化氮和二氧化氮。中毒的特点是对下呼吸道有影响，严重时会导致肺坏疽。粘膜、神经系统和造血系统损伤。吸入高浓度的一氧化氮可能会导致窒息。一氧化碳：它对血液中血红蛋白的亲和力是氧气的210倍，可导致严重的缺氧症状，即气体中毒。大约100ppm会让人感到头痛和疲劳。空气污染物对人体的危害，臭氧其影响更为复杂，轻则疾病表现为肺活量减少，重则疾病为支气管炎等。硫化氢：吸入浓度为100ppm的硫化氢2-15分钟会导致嗅觉疲劳，并因高浓度的全身性阻塞而死亡。氰化物：轻度中毒有粘膜刺激症状。在严重的情况下，意识可能会逐渐模糊。尽管患者患有直肌痉挛，但血压下降和呼吸障碍会迅速发生，导致死亡。氰化物中毒后遗症有头痛、失语症、癫痫发作等。氰化物蒸汽会导致急性结膜充血、哮喘等。空气污染物对人体的危害，氟化物：可从呼吸道、胃肠道或皮肤侵入人体，主要损害骨骼、造血、神经系统、牙