大气污染及防治PPT学习课件

1、大气污染 及其防治 大气污染及其防治大气污染及其防治 第一节 概 述 第二节 大气污染源及主要污染物的发生机制 第三节 大气中主要污染物对人体的影响 第四节 影响大气污染的气象因素 第五节 大气污染的防治 第一节第一节 概概 述述 一、大气圈及其结构 二、大气组成 三、大气环境质量保证的重要性 四、大气污染的涵义 五、环境空气质量标准 一、大气圈及其结构一、大气圈及其结构 1.大气圈： 概念：在自然地理学上，把由于地心引力而随地球旋转的大气层叫作大气圈. 厚度： 大约有 1 104 km 温度： 随高度的变化 用气温的变化率 r =d T / d Z 表示 2.大气圈结构: 均质层分为: 对流

2、层、平流层和中间层 非均质层中又分: 暖层（电离层）和散逸层（外层） 图 6-1 大气圈的结构 1. 1. 对流层：对流层： 对流层是大气圈中最下面的一层，该层的厚度随地球纬度不同有所差别，在极地约为 610km; 在中纬度约为1012km ; 在赤道处可达 1618km 。对流层的平均厚度约为 12km，而其空气质量约占大气层总质量的 75% 左右。 在这一层里除有纯净的干空气外，还含有一定量的水蒸气，适宜的湿度对人和动植物的 生存起着重要作用。对流层的温度分布特点是下部气温高 ,上部气温低，所以，其大气 易形成较强烈的对流运动。 由于太阳辐射和大气环流的影响，对流层常出现极其复杂的气象现象

3、。 人类活动排放的污染物也大多聚集于对流层，即大气污染主要发生在这一层，特别是靠 近地面 12km 的近地层，因此对流层与人类的关系最为密切。 2. 2. 平流层：平流层： 平流层位于对流层之上，平流层下部的气温几乎不随高度而变化，为一等温层。该等温层 的上界大约距地面为 204O km 。 平流层的上部气温随高度上升而增高。这是因为在平流层的上部存在一厚度约为 20公里的 臭氧层。该臭氧层能强烈吸收 20030O nm 的太阳紫外线，致使平流层上部的气层明显地 增温。 在平流层中，很少发现大气上下的对流，一般多是处于平流流动，极少出现云、雨、风暴 天气。大气透明度好，气流也稳定。 进入平流层

4、中的污染物，停留时间可达数十年之久。氮氧化物、氯化氢以及氟利昂有机制 冷剂等能与臭氧层中的臭氧发生光化学反应，致使臭氧浓度降低，严重时臭氧层还可能出 现 “ 空洞”。地球表面上的紫外线将增强，从而导致地球上更多的人患有皮肤癌，地球 上的生态系统也会受到极大的威胁。 3. 3. 中间层中间层 中间层位于平流层顶之上，层顶高度大约为 8085km， 在这一层里有强烈的垂直对流运动，气温随高度增加而下降，中间层顶 温度可降至 -83-1130C 。 从中间层顶继续升高就进入非均质层了。 4. 4. 暖层暖层 暖层位于中间层的上部，暖层的上界距地球表面有 800 多公里 该层的下部基本上是由分子氮所组

5、成，而上部是由原子氧所组成。原子氧 可吸收太阳辐射出的紫外光，因而，暖层中气体的温度是随高度增加而迅 速上升的。 由于太阳光和宇宙射线的作用，使得暖层中的气体分子 大量被电离，所 以暖层又称为电离层。 5. 5. 外层外层 这是大气圈的最外层，在热层的上部 这层相当厚，是从大气圈逐步过渡到星际空间的大气层。 二、大气组成：二、大气组成： 其组成可认为是由恒定、可变和不定三种类型组分所组成的 恒定组分-系指大气中含有的 N N 、0 0 、ArAr 及微量的 Ne Ne 、He He 、KrKr、XeXe 等稀有 气体 可变组分-主要是指大气中的 C0C02 2 和水蒸气等 不定组分-主要是尘埃

6、、硫、硫化氢、硫氧化物、碳氧化物及恶臭气体等 大气中气体组分大气中的总量/t/t大气中气体组分大气中的总量/t N4.O 1015NO4.O 106 O1.21015 N02 4.O 106 H2O(g) 1.41O14 N20 2.0106 Ar0.601014 S02 4.O 107 Ne3.O 109CO4.O 107 He8.91010 C02 2.31012 Kr1.61010 H2S 4.O 107 H3.O 109 NH3 2.O 107 Xe2.2109 CH4 3.4109 033.2109HCHO2.O 107 Rn0.0035共 计5.31015 三、大气环境质量保证的重

7、要性：三、大气环境质量保证的重要性： 洁净的大气对生命来说是至关重要： 一个成年人每天呼吸大约两万次，吸入的空气量大约为 1015m3, 约为每天吃人食 物重量的 10 倍。生命的新陈代谢一时一刻也离不开空气，人5 周不吃饭 ,5 天不饮水， 尚能生存，而 5 分钟不呼吸就会死亡。 污染的大气对动植物的生长和生存造成危害，严重时还会造成死亡： 在受污染的大气中，常含有 CO、SO2、N0 x 、H2S 、NH3 、Cl2 、HCl 和碳氢化合 物（如 ,CH4 、C1OH16 等）、过氧乙酷硝酸脂 (PAN) 以及多种的无机或有机物气体等。悬 浮于大气中的污染物,不仅对太阳 -地球间热量收支平

8、衡有影响,造成局部或全球气候和气 象的不正常,而且能直接对动植物的生长和生存造成危害,污染严重时还会造成死亡。 四、大气污染的涵义四、大气污染的涵义 自然界中局部的质能转换和人类所从事总类繁多的生活、生产活动，向 大气排放出各种污染物，当污染物超过环境所能允许的极限（环境容量） 时，大气质量发生恶化，对人们的生活、工作、健康、精神状态、设备财 产以及生态环境等遭受到恶劣影响和破坏，此类现象称为大气污染 五、环境空气质量标准五、环境空气质量标准 中华人民共和国国家标准环境空气质量标准 (GB3095-1996) 标准规定了总悬浮颗粒物 (TSPTSP) 、可吸人颗粒物 (PMPM10 10) 、

9、S0 S02 2 、NOx、N02 、 CO 、03 、Pb 、苯并a芘(BaPBaP )及氟化物( F F )10 种污染物的浓度限值及监测采 样和分析方法 污染物名称取值时间 浓 度 限 值 浓度单位 一级标准二级标准三级标准 S02 年平均 日平均 1小时平均 0.02 0.05 0.15 0.06 0.15 0.50 0.l0 0.25 0.70 mg/m3 (标准状态) TSP 年平均 日平均 0.08 0.12 0.20 0.30 0.30 0.50 PM10 年平均 日平均 0.04 0.05 0.10 0.15 0.15 0.25 NOx 年平均 日平均 1小时平均 0.05

10、0.l O 0.15 0.05 0.10 0.15 0.10 0.15 0.30 mg/m3 (标准状态 N02 年平均 日平均 1小时平均 0.04 0.08 0.12 0.04 0.08 0.12 0.08 0.12 0.24 CO 日平均 1小时平均 4.00 10.00 4.00 10.00 6.00 20.00 03 1小时平均0.120.160.20 Pb 季平均 年平均 1.50 1.00 g/m3 (标准状态) 苯并a芘 BaP 日平均0.01 氟化物 (以F计) 日平均 1小时平均 7 20 月平均 植物生长季平均 1.8 1.2 3.0 2.0 g/(m2d) 表： 6-2

11、 各 项 污 染 物 的 浓 度 限 值 注 ： 适用于城市地区 ; 适用于牧业区和以牧业为主的半农半牧区，蚕桑区 ; 适用于农业和林业区 第二节第二节 大气污染源及主要污染物的发生机制大气污染源及主要污染物的发生机制 一、大气污染源 二、主要大气污染物及其发生机制 一、大气污染源：一、大气污染源： 由自然灾害和人类活动所造成的,一般所说的大气污染问题多是人为 因素所引起的 (一)污染物发生的类型: 1.生活污染源 2. 工业污染源 3. 交通污染源 4. 农业污染源 (二)污染源位置的分布 1. 点源 2. 线源 3. 面源 二、主要大气污染物及其发生机制二、主要大气污染物及其发生机制 具有

12、普遍影响的污染物，最主要的来源是燃料燃烧。 (一)颗粒污染物 1. 粉尘 (dustdust) 2. 烟 (fumefume) 3. 飞灰 (fly ashfly ash) 4. 黑烟 (smokesmoke) 5. 雾 (fogfog) 6. 煤烟尘 (sootsoot) 7. 总悬浮微粒 (TSPTSP) ( 二)气态污染物 气态污染物种类很多。已经过鉴定的大气污染物有 100 多种 一次污染物 - 由污染源直接排人大气的，一次气态污染物主要有以二氧化硫 为主的含硫化合物、一氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物、碳的化合物、碳氢化合物、 及卤素化合物等。 二次污染物 - 由一次污染物经过化学或

13、光化学反应生成的二次污染物 表表 6-4 6-4 某些污染物的发生源及其相关的行业某些污染物的发生源及其相关的行业 物质名称化学式或符号发生源及其相关行业 二氧化硫SO2含硫燃料及含硫物质燃烧,硫酸、冶金、造纸等工业 三氧化硫S03含硫燃料及含硫物质燃烧,硫酸、有机化工工业 硫化氢HS石油炼制,煤气工业,合成氨工业,纸浆生产 硫酸H2S04硫酸生产,肥料工业,无机化工 二硫化碳CS2二硫化碳生产,溶剂、植物熏蒸 一氧化氮NO燃料及其他物质高温燃烧,硝酸工业,染料工业 二氧化氮N02燃料及其他物质高温燃烧,硝酸工业,纸浆生产,甘油硝化,金属腐蚀和清洗 一氧化二氮N20主要来自夭然源(土壤硝酸盐N

14、05经细菌脱氮作用)、燃料燃烧和化肥的施用 氨NH3 主要来自动物废弃物、土攘腐殖质的氨化、土壤氨基肥料的分解、细菌将废弃物中的有机物 分解、燃料燃烧、合成氨工业 物质名称物质名称化学式或符号化学式或符号 发发 生生 源源 及及 其其 相相 关关 行行 业业 一氧化碳CO 城市大气中一氧化碳主要来源是燃料燃烧,一氧化碳天然来源有甲烧的转化、 海水中一氧化碳的释放、植物排放、短类氧化生成的一氧化碳及植物叶绿素光解 二氧化碳C02天然源有甲烧转化、海洋脱气、动植物呼气、矿物燃料燃烧 甲烧CH4 主要来源是厌氧细菌发酵、发生在沼泽、泥搪、湿冻土带、水稻田底部、牲畜 反鱼、原油和煤气储罐或管线泄漏 非

15、甲烷烃NMHC 自然界植物排放的非甲饶有机物(烧、烯短及EE、醇类),汽油燃烧、焚烧炉的排放,有机 溶剂的使用,石油工业,交通运输业 氯化氢HCl盐酸工业,烧碱工业,塑料处理、金属表面清洗 氯Cl2盐酸工业,液氯的生产,氯碱工业,漂白粉生产 氟化氢HF化肥生产,窑业,炼铝工业,炼钢业,玻璃工业,火箭燃料生产厂 甲基氯CH3Cl主要来自海洋释放 物质名称物质名称化学式或符号化学式或符号发生源及其相关行业发生源及其相关行业 甲基溴CH3Br主要来自海洋释放 甲基腆CH3I主要来自海洋释放 三氯甲烷CHCl3有机化学试THj生产和使用 氯乙烷C2H3Cl3有机化学试剂生产和使用 四氯化碳CCl4有机

16、化学试剂生产和使用 氯乙烯C2H3Cl有机化学试剂生产和使用 四氟化硅SiF4化肥生产 光气COCl2印染工业,有机合成 氰化氢HCN氢氨酸生产,炼铁,煤气工业,化学工业,电镀业 三氯化磷PCl3医药生产,二氯化磷生产 五氯化磷PCI5三氯化磷,氧氯化磷生产 物质名称化学式或符号发生源及其相关行业 黄磷p4磷的精制,磷化合物生产 氯磺酸HS03Cl医药生产,染料生产 甲醛HCHO福尔马林生产,制革业合成树脂 丙烯醛CH2CHCHO丙烯酸生产,合成树脂,清漆生产 磷化氢PH3磷酸生产,磷肥生产 苯C6H6石油炼制,福尔马林生产,涂料工业,有机溶剂生产 甲醇CH3OH甲醇生产,福尔马林生产,涂料工

17、业,树脂工业 羟基镍Ni(CO)4石油化工工业,镇的精制 溴Br2染料生产,医药生产,农药生产 苯酚C6H5OH炼焦工业,化学药品,涂料工业,树脂工业 吡啶C5H5N制药业,化学工业 硫醇C2H5SH石油炼制,制药业,石油化工,饲料生产 1. 1. 硫氧化物来源硫氧化物来源 单体硫燃烧: S+0S+02 2=SO=SO2 2 SO SO2 2+ 1/2 O+ 1/2 Oz z=S0=S03 3 硫铁矿的燃烧 4FeS4FeS2 2+110+1102 2=2Fe=2Fe2 20 03 3+8S0+8S02 2 S0 S02 2 + 1/2 0 + 1/2 02 2 = S0 = S03 3 硫醚

18、、硫醇等有机硫化物的燃烧: : CH CH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2SH HSH H2 2S+2HS+2H2 2 十 2 C 2 C 十 C C2 2H H4 4 分解出的分解出的 H2S 再氧化为再氧化为 : 2H 2H2 2S + 30S + 302 2 2SO 2SO2 2 + 2 H + 2 H2 20 0 表 65 地球上全年 S02 的发生量 单位 :106t 发 生 源发 生 量 煤燃烧 石油燃烧 石油炼制 有色金属冶炼 从工厂发生的硫氧化物 62 25.5 3.7 10.7 1.9 人为污染源排放的二氧化硫总量103.8 从海洋发生的 S02( 其中 H2

19、S 折算成 S02) 从陆地上发生的S02( 其中 H2S 折算成 S02) 从海盐粒子形成的 S02（S042- 折算成 S02） 火山活动发生的 SO2 (将其中 H2S 折算成 S02) 50 48 44 5 天然污染源排放的二氧化硫总量147 S02和氮氧化物一样都是形成酸雨或酸沉降的主要前提物和氮氧化物一样都是形成酸雨或酸沉降的主要前提物 现在 ,世界酸雨区主要集中于欧洲、北美和中国三个地区。 20 世纪 80 年代初 , 中国酸雨只出现在西南燃高硫煤少数城市地区。1983 年酸雨严重区域是以重庆为中心的四川省 ; 以贵阳为中心的贵州省 ; 以南昌 为中心的江西省 , 形成了西南、中

20、南两个明显的酸雨区。而到 1985 年 , 我 国已形成四个明显酸雨污染区 , 一是西南地区 , 二是湘赣浙地区 , 三是厦门、福州沿海的东南地区 , 四是青岛地区。此外还发现石家庄、太原地区也在日益酸化。 2. 2. 氮氧化物来源氮氧化物来源 NOx 类很多 , 它是 NO NO 、N N2 20 0 、NONO2 2 、N N2 20 03 3 、N N2 20 04 4 、N N2 20 05 5 等的总称 由燃烧过程生成的 N02 有两类: 一类是在高温燃烧时，助燃空气的风和 0 02 2 发生反应而生成的 NONO2 2 另一类是燃料中的吡啶 (C C5 5H H5 5N N) 哌啶

21、 (C C5 5H H11 11N N) 、咔唑 (C C1212H H9 9N N) 等含氮化合物，经高温分解 成 N N2 2 和 O O2 2 后再反应生成的 N0N02 2, N2 十 O2 2 NO 2NO + 02=2N02 表 6-6 全世界由人为和天然污染源向大气 排放 NOx 的估算最 单位 216t/a 污 染 源 排 放 量 估 算 StedmanStedman等人等人(1983)(1983)Logan (1983)Logan (1983) 天然源: 闪电 平流层注入 NH3氧化 生物质燃烧 土壤排放 1010 3 3 3 3 1616 3333 2626 2 2 3 3

22、3333 3939 2626 天然源总计排放量65659696126126 人为污染源g6666108108 热致 NO 的化学总反应式可写为 : N2 十 O2 2 NO （67） 其平衡常数可用下式表示： 式中 : kp 平衡常数 ; NO、N2、O2 分别为生成物和反应物的浓度 ; R 气体常数 ,R=8.3143KJ / (kmol.k); T 绝对温度 ,K 。 )/(43200 22 2 91.21 RT p e ON NO 由燃烧过程生成的 N02 由图可以看出 ,生成 NO 的平衡浓 度随着温度和氧气浓度的升高而增高。 因此，为了减少燃烧生成的热 NO, 应尽可能降低燃烧温度和

23、燃烧时气体 中的氧气浓度（降低过剩空气系数 ), 并缩短在高温区的停滞时间。 燃料中的氮化合物经燃烧，大约有 20%70% 转化成燃料NO 。燃料 NO 的生成机制到目前为止还不甚清 楚。有人认为燃料中氮化合物在燃烧 时，首先是发生热分解形成中间产物， 然后经氧化生成 NO 。 在一般情况下在一般情况下 NONO2 2 的排放率按煤、燃料油、天然气顺序而减小的排放率按煤、燃料油、天然气顺序而减小 3. 3. 一氧化碳来源一氧化碳来源 C + 1/2 02 CO C + C02 2CO 烷烃 OH 自由基氧化形成的 CO 海水中 CO 的释放 萜烯类物质在大气中被自由基氧化生成 CO 植物叶绿素

24、光分解产生的 CO 汽车尾气排放的 CO 4. 4. 碳氢化合物来源碳氢化合物来源 大气中的碳氢化合物 (HC)(HC) 通常是指 C1-C8 可挥发的所有碳氢化 合物，属于有机烃类 表 610 地球上每一年间碳氢化合物的发生量 发发 生生 源源发发 生生 量量 煤煤 火力发电火力发电 工业工业 居民，商业居民，商业 石油石油 石油炼制石油炼制 汽油汽油 柴油柴油 重油重油 油品蒸发或转运的损失油品蒸发或转运的损失 溶剂溶剂 垃圾焚烧场垃圾焚烧场 木柴燃烧木柴燃烧 森林火灾森林火灾 0.20.2 0.70.7 2.O2.O 6.36.3 3434 0.10.1 0.20.2 7.87.8 10

25、10 2525 0.70.7 1.21.2 小小 计计 88.288.2 天然源天然源 1.1.甲烷甲烷 水田水田 沼泽地沼泽地 热带湿地热带湿地 矿山及其他矿山及其他 2.2.萜烯萜烯 针叶树林针叶树林 阔叶树林、耕地、温带草原阔叶树林、耕地、温带草原 有机物的叶红素分解有机物的叶红素分解 210210 630630 672672 8888 5050 5050 7070 小小 计计17701770 合合 计计1858.21858.2 发发 生生 源源发发 生生 量量 5. 5. 硫酸烟雾来源硫酸烟雾来源 硫酸烟雾是大气中 S02 在相对温度比较高，气温比较低，并有颗粒气 溶胶存在时而发生的。

26、大气中颗粒气溶胶具有凝聚大气中水分和吸收 SO2与氧气的能力。在颗粒气溶胶表面上发生 S02 的催化氧化反应，生 成亚硫酸和硫酸，即 S02 洛解于水滴时发生的化学反应为 : SO2+H20 H + HS03 2HS032- + 2H + 02 2H2S04( 雾 ) 最严重的一次硫酸烟雾事件，发生在 1962 年 12 月 5 日，历时 5 天，死亡 4000 多人 6. 6. 光化学烟雾来源光化学烟雾来源 引起光化学烟雾的是 NO2 危害：城市上空笼罩着白色烟雾（有时带有紫色或黄色 ), 大气能见度降低，具有特殊 气味，剌激眼睛和喉帖膜，造成呼吸困难。生成的强氧化剂臭氧 (03) 可使橡胶

27、制品开 裂，植物叶片受害、变黄甚至枯萎。 引起光化学烟雾的 NONO2 2 气体可吸收 29070O nm 波长的光,在波长 29043O nm 紫外 光照射时，可使 NO2按下式进行光离解。 N02 十hv(290-430 nm) NO + O(3P) O(3P) +O2+M 03+M 03+NO NO2十 02 第三节第三节 大气中主要污染物对人体的影晌大气中主要污染物对人体的影晌 一、颗粒污染物对人体健康的影响 二、二氧化硫对人体健康的影响 三、氮氧化物对人体健康的影响 四、光化学氧化剂对人体健康的影响 五、一氧化碳对人体健康的影响 六、碳氢化合物对人体健康的影响 七、其他有害物质对人体

28、健康的影响 一、颗粒污染物对人体健康的影响一、颗粒污染物对人体健康的影响 大于 10m 的粒子-沉降；小于 10 m 颗粒物-称作飘尘。飘尘中 0.01-0.1m 的粒径数目最多 对人体健康危害最大的是 10 m 以下悬浮的颗粒物一一飘尘。飘尘 经过呼吸道沉积于肺泡 沉积在肺部的污染物如被搭解，就会直接侵人血液，造成血液中毒 表 6-11 工业粉尘及其可能引起的疾病 粉尘的种类可引起的疾病 燃烧排放的烟尘佝偻病 氧化铅、络化合、氟化合 物 中毒性疾病 铝、铁、锌尘金属热症 植物尘枯草热症 羽毛、毛发哮喘症 无机和有机物粉尘慢性支气管炎 悬浮硅石粉矽肺 炭粉炭肺 铁粉铁肺 铝粉铝肺 香烟尘香烟尘

29、肺 粉尘的种类可引起的疾病 焦油 镭放射性矿物粉尘肺癌 石英石粉、铬化合物尘 肺癌 氧化铁粉尘 肺癌 元机和有机物粉尘 流行性病、白喉、结核 病 氟及氟化物尘 氟黑皮肤病 及皮肤癌 镍尘镍镰湿彦 可可、焦油皮肤癌 二、二氧化硫对人体健康的影晌 S02 是无色具有恶臭剌激性气体，对鼻腔和呼吸道粘膜产生剌激，如果吸人 浓度超过 10mL/m3, 人们不仅有强剌激感，而且还会发生鼻腔出血、呼吸受 阻等现象。 S02 还可增强致癌物苯并 (a) 芘的致癌作用 三、氮氧化物对人体健康的影晌三、氮氧化物对人体健康的影晌 NO2 主要是指 NO 和 N02. 它对人的生理影响还不十分清楚。如果动物与高浓度

30、NO 相 接触，可出现中枢神经病变。 NO 与血红蛋白 (Hb) 亲和力强，比CO 大几百倍。对动物作高浓度 NO 试验，证实有变 性血红素 Met.Hb 和一氧化氮血红蛋白(NOHb) 生成。使动物血压降低、血管扩张、 血液中生成变性血红素，以及对神经系统有一定的麻醉作用等 NO2 对人体的影响还与其他污染物的存在有关。N02 的浮游微粒最容易侵人肺部，沉积 率很高，可导致呼吸道及肺部病变，出现气管炎、肺气肿及肺癌等症。 表 612 空气中 NO2 浓度对人体的影晌 N0N02 2浓度浓度 /mL-m/mL-m3 3 作用时间作用时间/h/h人人 体体 所所 产产 生生 的的 症症 状状 0

31、.12有嗅觉 1.6-2.O15(min)慢性支气管炎患者呼吸困难 52 从事间歇运动的健康人出现呼吸阻力增大、动脉血液中氧气分 压降低 13眼和鼻有刺激感,胸部不适 25-751胸部绞痛 300-500发生支气管炎及肺水肿死亡 四、光化学氧化剂对人体健康的影晌四、光化学氧化剂对人体健康的影晌 光化学氧化剂对人体的影响类似NOx，但比 NOz 的影响更强。光化学氧化剂有臭氧和过 氧乙酰基硝酸醋等多种物质，臭氧是其中主要氧化剂之一 。 与浓度为1mL/m1mL/m3 3 臭氧接触 1h1h 能使肺细胞蛋白质发生变化 ; 接触 4h4h, 在 24h 后出 现肺水肿 ; 臭氧可直接侵人呼吸道深处；

32、使眼睛产生剌激感；使哮喘病患者发作频率增加 ; 使患 慢性呼吸器官疾病患者病情恶化。 五、五、 一氧化碳对人体健康的影晌一氧化碳对人体健康的影晌 CO 是无色、无嗅的气体。 由呼吸道吸入的 CO 容易与血红蛋白 (Hb) 相结合生成碳氧血红蛋 白 (COHb) 。碳氧血红蛋白阻碍血红蛋白向体内供氧 当人与浓度大于 1200mL/m3 的 CO 接触时，可使神经麻痹，发生 生命危险。 六、碳氢化合物对人体健康的影晌六、碳氢化合物对人体健康的影晌 碳氢化合物 - 以碳元素 (C) 和氢元素 (H) 形成的化合物总称 它与氮氧化物一样同是形成光化学烟雾的主要物质 光化学反应产生的衍生物丙烯醛、甲醛等

33、都对眼睛有剌激作用。多环 芳短中有不少是致癌物质，如苯并 (a) 芘就是公认的强致癌物 七、其他有害物质对人体健康的影响七、其他有害物质对人体健康的影响 铬及铬化物 - 铬及铬化物侵人人体，可蓄积于肝脏、肾脏和肠粘膜上。铬污染的积累性 中毒可引起疼痛病 铅及铅化物 - 铅进入人体后，大部分蓄积于骨髓中。但是由含铅汽油中所产生的四乙基 铅进入人体后，多蓄积于肝脏和肾脏。无机铅中毒可使四肢肌肉麻木面色苍白。有机铅中 毒能引起严重的神经狂或神经错乱等病症。 氟及氟化物 - 氟及氟化氢对眼睛及呼吸道有强烈的剌激作用。吸入高浓度的氟及氟化氢 气体时，可引起肺水肿和支气管炎 氯及氯化氢 - 氯是有毒的气体

34、，其浓度在 5lO mL/ 旷时对人的上呼吸道发生剌激作 用 ; 在 50100 mL/m3 时可引起肺水肿 第四节第四节 影响大气污染的气象因素影响大气污染的气象因素 大气污染可看作是由污染源所排放出的污染物、对污染物起着扩散稀释 作用的大气、以及承受污染的物体三者相互关联所产生的一种效应。 影响大气扩散稀释能力的主要因素有： 一、气象的动力因子（主要是指风和揣流） 二、气象的热力因子 (是指大气的温度层结及大气稳定度等) 一、气象的动力因子一、气象的动力因子 气象的动力因子主要是指风和揣流，风和揣流对污染物在大气中的扩散和 稀释起着决定性作用。 风 风在不同时刻有着相应的风向和风速。 风不

35、仅对污染物起着输送的作用，而且还起着扩散和稀释的作用 一般说来，污染物在大气中的浓度与污染物的总排放量成正比，而与平均风速成 反比，若风速增加一倍，则在下风向污染物的浓度将减少一半。这是因为在单位时间内 通过烟团断面的空气量增多，从而增加了大气揣流扩散稀释作用的结果。 表 6-13 凤 力 级 别 表 风力级别风的名称风速 /ms-l 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 无风 软风 轻风 微风 和风 清劲风 强风 疾风 大风 烈风 狂风 暴风 飓风 00.2 0.31.5 1.63.3 3.45.4 5.57.9 8.010.7 10.813.8 13.817.1 17.

36、220.7 20.724.4 24.528.4 28.532.6 32.6 大气湍流大气湍流: 大气的揣流是指大气以不同的尺度作元规则运动的流体状态。风速有大有小，具有阵发 性，并在主导风向上也还出现上下左右无规则的阵发性搅动，这种无规则阵发性搅动的 气流称为大气揣流。 大气污染物的扩散，主要是靠大气揣流的作用。烟云向下风向漂移时，除其本身的分子 扩散外，还受大气揣流作用，从而使得烟团周界逐渐扩张 大气揣流作用污染物的扩散三种状态(下图): a 是当烟团处于比它尺度小的大气揣流中的扩散状态 b 是烟团处于比它尺度大的大气揣流作用下的扩散状态 c 表示在实际大气中同时存在着不同尺度的涡团时的烟云

37、状态 二、气象的热力因子二、气象的热力因子 气象的热力因子主要是指大气的温度层结及大气稳定度等 (一) 温度层结与逆温 (二) 气温的干绝热递减率 (三) 大气稳定度 (四）稳定度的判断 ( (一一) )温度层结与逆温温度层结与逆温 温度层结是指在地球表面上方大气的温度随高度变化的情况，或者说是在垂直地球表面方向 上的气温分布 气温的垂直分布决定着大气的稳定度，而大气的稳定程度又影响着端流的强度，因而温度层 结与大气污染有十分密切的联系。 在大气圈的对流层内，气温垂直变化的规律是随高度的增加而逐渐降低的。 气温随高度的变化通常以气温垂直递减率 (r)(r) (是指在垂直于地球表面方向上，每升高

38、 10O m 气温的变化值)。对于标准大气来说，在对流层下层的 Y 值为 0.30.4/10Om； 中层为0.50.6/100m ； 上层为0.650.75/100 m。整个对流层的气温垂直递减率 平均值为 0.65 /100 m0.65 /100 m。 逆温层逆温层: : 等温层-当气温垂直递减率(r r) )大于零表示气温随高度增加而降低 z 等于零表示气温不随高度而 变化（或叫等温层 ）; 当气温垂直递减率(r r) )小于零表示气温随高度增加而增加。 逆温-当气温垂直递减率(r r) )小于零时，大气层的温度分布与标准大气情况下气温分布相反时称 为温度逆增，简称逆温。 逆温强度-出现逆

39、温的大气层叫逆温层，逆温层至地面的距离下限称为逆温高度，上下限的温度 差称为逆温强度。 分类 根据逆温层出现的高度不同，可分为接地逆温层与上层逆温层 根据逆温层发生的原因可分为辐射性逆温、揣流性逆温、沉降性逆温、锋面逆温和地 形逆温 5 种。 逆温层发生的原因分类逆温层发生的原因分类 辐射性逆温 - 多发生在对流层的接地层 下沉逆温 - 由于空气下沉压缩增温形成的逆温 揣流性逆温 - 朝山坡方面吹去上升的气流上升处形成 锋面逆温 - 冷、热两种气团相遇时，暖气团位于冷气团之上而形成 地形逆温 - 局部地区的地形而形成 ( (二二) )气温的干绝热递减率气温的干绝热递减率 绝热变化在物理学上，若

40、一系统在与周围物体没有热量交换而进 行状态变化时，称为绝热变化。 理论和实践都证明，对一个干燥或未饱和的温空气气块，在大气中绝 热上升每 10O m 要降温 0.98， 通常可近似取为 1 。 气温的干绝热递减率 用 r rd d (1/10O m) (1/10O m) 表示 ( (三三) )大气稳定度大气稳定度 大气稳定度与气温垂直递减率和干绝热递减率有着密切的关系。 大气稳定度取决于气温垂直递减率 (r) 与干绝热递减率 (rd) 之对 比 。 当 r r r rd d 时 - 称为稳定状态 当 r rd 时 - 称为不稳定的状态 当 r = rr = rd d 时 - 称为中性状态 (

41、(四）稳定度的判断四）稳定度的判断 近地层大气垂直稳定度可简单用下述方法来判断 当 r 0r 0 时，即大气的垂直温度随高度增高而降低时，大气为不稳定状态 当 r r 0 0 时，即大气的垂直温度随高度增高而增加时，呈现出逆温，这时大气是稳定的 当 r = 0r = 0 时，温度不随高度而变化，可认为大气是处于中性状态 大气的污染状况与大气稳定度有着密切的关系。 高架源排烟的烟云可有 5 种类型，见图 6-7 。 这些烟云发生的特点如表 6-14 所示。 第五节第五节 大气污染的防治大气污染的防治 一、烟尘治理技术 二、主要气体污染物的治理技术 三、大气污染综合防治技术 一、烟尘治理技术一、烟

42、尘治理技术 (一)了解除尘装置的主要性能 (二)除尘装置的工作原理和特性 ( (一一) )了解除尘装置的主要性能了解除尘装置的主要性能 在选择除尘装置时除了要考虑所处理的烟尘特性外，还要对 除尘装置的性能有所了解。 除尘装置的性能通常是以其处理量、效率、阻力降三个主要 技术指标来表示。 ( (二二) )除尘装置的工作原理和特性除尘装置的工作原理和特性 除尘（集尘）装置 由燃料及其他物质燃烧或以电能为热源加热等过程产生的烟尘，以及对固体物料 破碎、筛分和输送等机械过程所产生的粉尘，都是以固态或液态的粒子存在于气体中， 从气体中除去或收集这些固态或液态粒子的设备，称为除尘（集尘）装置、有时也叫除

43、尘（集尘）器。 几种除尘装置的工作原理和性能 1. 重力除尘装置 2. 惯性力除尘装置 3. 离心力除尘装置 4. 洗涤式除尘装置 5. 过滤除尘装置 6. 电除尘装置 二、主要气体污染物的治理技术二、主要气体污染物的治理技术 (一)从排烟中去除 S02 的技术 (二)从排烟中去除 NOX 的技术 (三)氟化物的治理 ( (一一) )从排烟中去除从排烟中去除 S0S02 2 的技术的技术 1. 湿法排烟脱硫 (1) 氨法： 2NH3H20 十 S02 (NH4)2SO3 + H20 (NH4)2S03 十 S02 十 H2 O 2NH4HS03 采用不同方法处理中间产物，可回收硫酸铵、石膏和单

44、体硫等副产物。 (2) 钠法： 2NaOH + SO2 Na2S03 + H2 O Na2C03 十 SO2 Na2S03 + CO2 Na2S03 十 S02 + H20 2NaHS03 生成的 Na2S03 和 NaHS03 后的吸收液，可以经过无害化处理后弃去或经适当方法处理后获得副产品。 (3) 钙法 ： (4) 镁法 ： 2. 干法排烟脱硫 (l) 活性炭法 S02 + 1/2O2 +H2O H2S04 H2S04 + CO S02 + H20 + C02 (2) 接触氧化法此法与工业接触法制酸一样，是以硅石为载体，以五氧化二舰或硫酸何等为催 化氧化剂，使 S02 氧化制成无水或 7

45、8% 的硫酸。 ( (二二) )从排烟中去除从排烟中去除 NONOX X 的技术的技术 排烟脱氮概念 从燃烧装置排出的氮氧化物主要以 NO 形式存在。 NO 比较稳定，在 一般条件下，它的氧化还原速度比较慢。从排烟中去除 NO2 的过程简称 “排烟脱氮”( 或称“排烟脱硝”) 排烟脱氮方法 1. 非选择性催化还原法 2. 选择性催化还原法 3. 吸收法 ( (三三) )氟化物的治理氟化物的治理 随着炼铝工业、磷肥工业、硅酸盐工业及氟化学工业的发展,氟化物的污染愈 来愈严重。由于氟化物易溶于水和碱性水熔液中，因此去除气体中的氟化物 一般多采用湿法。但是湿法的工艺流程及设备较为复杂 ,20 世纪

46、50 年代 出现了用干法从烟气中回收氟化物的新工艺。 治理方法 1. 湿法净化含氟化物烟气 2. 干法净化含氟化物烟气 三、大气污染综合防治技术三、大气污染综合防治技术 防治措施: (一)加强规划管理 (二)提高能源和原材料的利用率 (三)提倡清洁生产 (四)使用清洁能源 1. 1. 对流层：对流层： 对流层是大气圈中最下面的一层，该层的厚度随地球纬度不同有所差别，在极地约为 610km; 在中纬度约为1012km ; 在赤道处可达 1618km 。对流层的平均厚度约为 12km，而其空气质量约占大气层总质量的 75% 左右。 在这一层里除有纯净的干空气外，还含有一定量的水蒸气，适宜的湿度对人

47、和动植物的 生存起着重要作用。对流层的温度分布特点是下部气温高 ,上部气温低，所以，其大气 易形成较强烈的对流运动。 由于太阳辐射和大气环流的影响，对流层常出现极其复杂的气象现象。 人类活动排放的污染物也大多聚集于对流层，即大气污染主要发生在这一层，特别是靠 近地面 12km 的近地层，因此对流层与人类的关系最为密切。 污染物名称取值时间 浓 度 限 值 浓度单位 一级标准二级标准三级标准 S02 年平均 日平均 1小时平均 0.02 0.05 0.15 0.06 0.15 0.50 0.l0 0.25 0.70 mg/m3 (标准状态) TSP 年平均 日平均 0.08 0.12 0.20 0.30 0.30 0.50 PM10 年平均 日平均 0.04 0.05 0