第一章 大气污染及其综合防治

1、第三版第三版 本章概括性地介绍大气与大气污染的基本知识、大气污染 源和大气污染物的概念、大气环境质量控制标准、大气污染综 合防治等内容。学习时应注意掌握大气与大气污染的基本概念 ，了解大气污染的分类及危害，现存的主要大气环境问题，掌 握造成大气污染的污染源种类和污染物类别，了解和掌握大气 污染控制的法律法规和标准，明确学好大气污染控制技术课程 的意义和目的。 1.1 大气与大气污染 按照国际标准化组织（ISO）对大气和空气的定义：大气是指环绕地球的全部空气的总 和；环境空气是指人类、植物、动物和建筑物暴露于其中的室外空气。 1.大气的组成 自然状态下，大气是由多种混合气体、水汽和杂质组成。除去

2、水汽和杂质的空气称为干洁 空气。 干洁空气的主要成分为78.08%的氮，20.94%的氧，0.93%的氩， 0.03%的二氧化碳。这 几种气体占总量的99.99%，其它各项气体含量计不到0.01%，这些微量气体包括氖、氦、氪、 氙等稀有气体，在近地层大气中上述气体的含量几乎可认为是不变化的。 1.1 大气与大气污染 2. 大气圈及其垂直结构大气圈及其垂直结构 大气圈各层名称距离地面高度性质特点区域表述 对流层地表至12-18km 大气对流强烈、天气复杂、 温度随高度递减 有积雨云存在，天气复杂多 变 平流层 对流层的顶部直到高于 海平面50-55km 大气水平流动、气温随高 度的增加而上升 利

3、于飞机高空飞行，无线电 探空气球；中间有一层臭氧 层，吸收紫外线 中间层 平流层之上，到高于海 平面85km 气温随高度的增加而下降 的很快 流星、反射无线电波 暖层 中间层顶部到高出海面 800km 气温随高度的增加而上升 的很快，气体高度电离 出现极光、神州7号到达区 域 散逸层暖层顶以上的大气 大气极稀薄，气体分子向 宇宙逃逸 宇宙火箭、航天飞机、人造 卫星、极光 1.1 大气与大气污染 3. 气象要素 1.1 大气与大气污染 大气污染：由于人类活动或自然过程，使得排放到大气中的物质的浓度及持续时间超过了 一定尺度下大气环境所能允许的极限，达到有害程度，以致破坏生态系统和人类正常生存和发

4、 展的条件，对人、动植物以及设备、物质等方面直接或间接地造成危害的现象称为大气污染。 根据大气污染原因和大气污染物的组成，把大气污染分为四大类：根据大气污染原因和大气污染物的组成，把大气污染分为四大类： 煤烟型污染 石油型污染 混合型污染 特殊型污染 根据大气污染的范围也可将大气污染分为四类：根据大气污染的范围也可将大气污染分为四类： 局部地区大气污染 区域性大气污染 广域性大气污染 全球性大气污染 1.1 大气与大气污染 1.对人体健康的影响和危害 大气污染对人体健康的危害主要表现为：大气污染对人体健康的危害主要表现为： (1) 引起急性中 毒，直至死亡 (2) 使慢性疾 病恶化 (3) 引

5、起身体 机能障碍 (4) 引起癌症(5) 引起其他 症状 对植物的影响和伤害对植物的影响和伤害 3大气污染物对器物和材料的危害大气污染物对器物和材料的危害 4. 对大气能见度的影响对大气能见度的影响 5. 对气候的影响对气候的影响 1.1 大气与大气污染 大气污染物对植物的危害可以有多种形式，如直接伤害、间接伤害、慢性和潜在伤害等。 大气污染物对器物的危害有两类： 一是大气污染物沾污器物表面； 二是器物被沾污后，污染物与器物发生化学作用，使器物变质或腐蚀。 大气污染最常见的后果之一是大气能见度降低。一般说来，对大气能见度或清晰度有影响力 的污染物应是气溶胶粒子和能通过大气反应生成气溶胶粒子的气

6、体或有色气体。 能见度有潜在影响的污染物有：总悬浮颗粒物（TSP）SO2和其他气态含硫化合物 NO和NO2 大气污染对气候产生大规模影响，是已被证实的全球性环境问题，其结果是极为严重的。 1.1 大气与大气污染 我国是大气污染比较严重的国家之一。我国大气污染的特点主要 是由能源结构决定的，属于煤烟型污染。 臭氧层破坏使大量紫外线光辐射到地面，危害人体健康。 臭氧减少会使白内障发病率增高，并对人体免疫系统功能产生抑制作用。 紫外光辐射增大，也会对动、植物产生影响，危及生态平衡。 大气的定义和组成是什么？大气的定义和组成是什么？ 大气污染的定义是什么？大气污染有哪些分类方法？大气污染的定义是什么？

7、大气污染有哪些分类方法？ 大气污染的危害有哪些？大气污染的危害有哪些？ 我国的大气污染有什么特点？我国的大气污染有什么特点？ 简述全球性大气污染的三大问题？简述全球性大气污染的三大问题？ 1.1 大气与大气污染 1.2 大气污染源和大气污染物 大气污染源是指向大气排放足以对环境产生有害影响物质的生产过程 、设备、物体或场所等。 1.按污染源存在的形式划分 2.按污染源排放的方式划分 3.按污染源排放的时间划分 4.按污染源产生的类型划分 固定污染源 移动污染源 高架源 面源 线源 连续源 间歇源 瞬时源 工业污染源 生活污染源 交通污染源 1.2 大气污染源和大气污染物 1.大气污染物的定义

8、大气污染物：由于人类活动或自然过程排入大气的，浓度超过一定标准时对人或环 境产生有害影响的物质称为大气污染物。 污染物污染物一次污染物一次污染物二次污染物二次污染物污染物污染物一次污染物一次污染物二次污染物二次污染物 含硫化合物含硫化合物SO2、H2SSO3、H2SO4、MSO4 有机化合物 C1C10有机 化合物 醛、酮、过氧乙 酰硝酸酯、O3 含氮化合物含氮化合物NO、NH3NO2、HNO3、MNO3 碳的化合物碳的化合物CO CO2无卤素化合物HF、HCl 注：注：MSO4 、MNO3分别为硫酸盐和硝酸盐分别为硫酸盐和硝酸盐 2.大气污染物的分类 1.2 大气污染源和大气污染物 （1）颗

9、粒污染物）颗粒污染物 （2）.气态污染物气态污染物 气态污染物是指以气 体状态分散在排放气 体中的各种污染物。 1.2 大气污染源和大气污染物 1. 物料平衡法物料平衡法 根据物质不灭定律，在生产过程中，投入的物料量等于产品所含这种物料的量与这种物料流失量的总 和。如果物料的流失量全部由烟囱排出或由排水排出，则污染物排放量就等于物料的流失量，可由下式计 算。 Q=G2=G-G1 如果物料的流失量的一部分由烟囱或排水排放，其他部分进入渣中，则排放量应由物料流失量乘 以修正系数得到，即 Q=G2 燃煤工业锅炉产生的SO2排放量的计算公式为 Q=BS80%2(1-) 1.2 大气污染源和大气污染物

10、燃煤工业锅炉产生的烟尘排放量估算公式为 2. 经验计算法经验计算法 根据产生的过程中，单位产品的经验排污系数求得污染物排放量的计算方法称为经验计算 法。计算公式为 3. 实测法实测法 实测法是通过对某个污染源现场测定，得到污染物的排放浓度和流量（烟气），然后 计算出排放量。计算公式为 1.2 大气污染源和大气污染物 大气污染源的划分方法及内容是什么？ 大气污染物的定义是什么？ 简述大气污染物的种类？ 简述确定污染物排放量的方法。 1.3大气环境质量控制标准 环境空气质量标准是以保障人体健康和一定的生态环境为目标，而对大气环境中各种污染 物的允许含量所作的限制规定。它是最基本的大气环境标准，是进

11、行大气环境科学管理，制定 大气污染防治规划和大气污染物排放标准的依据，是环境管理部门的执法依据。 该标准根据对空气质量要求的不同，将环境空气质量分为三级：该标准根据对空气质量要求的不同，将环境空气质量分为三级： 一级标准 二级标准 三级标准 一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区。 二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。 三类区为特定工业区。 1.3大气环境质量控制标准 大气污染物排放标准是为实现环境空气质量标准，对污染源排入大气的污染物允许含量的 限制规定。它是控制大气污染源的污染物排放量和选择设计净化装置的重要依据，也是环境管 理部

12、门的执法依据。大气污染物排放标准可分为国家标准、地方标准和行业标准。 制定大气污染物排放标准应遵循的原则是，以环境空气质量标准为依据，综合考虑控制 技术的可行性和经济合理性以及地区的差异性，并尽量做到简明易行。 最佳适用技术是指现阶段控制效果最好、经济合理的实用控制技术。 1.3大气环境质量控制标准 根据大气污染物排放标准，可以制定大气污染控制技术标准 1.3大气环境质量控制标准 空气污染指数的计算方法： 每个空气污染指数API都对应相应的污染物浓度。见下表： 空气污染指数 污染物浓度（mg/m 3） API PM10 （日均值） SO2 （日均值） NO2 （日均值） CO （小时均值） O

13、3 （小时均值） 50 0.050 0.050 0.080 5 0.120 100 0.150 0.150 0.120 10 0.200 200 0.350 0.800 0.280 60 0.400 300 0.420 1.600 0.565 90 0.800 400 0.500 2.100 0.750 120 1.000 500 0.600 2.620 0.940 150 1.200 表1-5 空气污染指数分级浓度限值 1.3大气环境质量控制标准 API空气质量状况对健康的影响 050优可正常活动 51100良可正常活动 101150III1轻微污染长期接触, 易感人群出现症状 151200

14、III2轻度污染长期接触, 健康人群出现症状 201250IV1中度污染 一定时间接触后, 健康人群出 现症状 251300IV2中度重污染 一定时间接触后,心脏病和肺病 患者症状显著加剧 300V重度污染 健康人群明显强烈症状, 提前 出现某些疾病 IV 空气质量级别 I II III 表1-6 空气污染指数分级标准 1.3大气环境质量控制标准 假定某地区的PM10日均值为0.215 mg/m3，SO2日均值为0.105 mg/m3，NO2日均值为0.080 mg/m3，则其污染指数的计算如下： 按照表1-5，PM10实测浓度0.215 mg/m3介于0.150 mg/m3和0.350 mg

15、/m3之间，按照此浓 度范围内污染指数与污染物的线性关系进行计算，即此处浓度限值C小 =0.150 mg/m3，C大 =0.350 mg/m3，而相应的分指数值I小 =100，I大 =200，则PM10的污染分指数为： 这样，PM10的分指数I =132；其它污染物的分指数分别为I =76（SO2），I =50（NO2）。取污染 指数最大者报告该地区的空气污染指数： 首要污染物为可吸入颗粒物（PM10）， 查表1-6知该地区空气质量级别三级，属轻微污染。 例例1： I （200100）/（0.3500.150）(0.2150.150) +100132 API =max（132,76,50）=1

16、32 1.3大气环境质量控制标准 1. 大气环境质量标准分为哪几类？ 2. 某地某天空气中二氧化硫的平均浓度为0.10mg/m3，总悬浮颗粒物 的 平均浓度为0.35mg/m3，符合环境空气质量标准的几级标准？ 3. 假定某地区的PM10日均值为0.265 mg/m3，SO2日均值为0.320 mg/m3， NO2日均值为0.110 mg/m3，计算其污染指数及首要污染物。 1.4 大气污染综合防治 1.大气污染防治方面的法律、法规及部门规章主要有： （1）中华人民共和国环境保护法由中华人民共和国第七届全国人民代表大会常务委员会第十一次会议于 年月日通 过，自年月日公布之日施行。 （2）中华人

17、民共和国大气污染防治法由中华人民共和国第九届全国人民代表大会常务委员会第十五次会议于2000年4月29日修订通过 ，修订后的中华人民共和国大气污染防治法自2000年9月1日起施行。 （3）国务院关于同意征收煤炭城市建设附加费的批复（1992年5月29日，国务院批复）。 （4）关于开展征收工业燃煤二氧化硫排污费试点工作的通知（1992年9月14日，国务院批准，国家环保局等发布）。 （5）国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复（1998年1月12日，国务院批复）。 （6）国务院办公厅关于限期停止生产销售使用车用含铅汽油的通知（1998年9月2日，国务院办公厅发布）。 （7）国家经贸

18、委关于关停小火电机组有关问题意见的通知（1999年5月15日，国 务院办公厅转发）。 1.4 大气污染综合防治 （8）国务院关于两控区酸雨和二氧化硫污染防治“十五”计划的批复（2002年9月19日，国务院办公厅发布）。 （9）中国应对气候变化的政策与行动（2008年10月30日，国务院发布） 。 （10）汽车排气污染监督管理办法（1990年8月15日，国家环保局、公安部等部门发布）。 （11）关于实施国家大气环境标准的通知（1996年5月20日，国家环保局发布）。 （12）关于在酸雨控制区和二氧化硫控制区开展征收二氧化硫排污费扩大试点的通知（1998年4月16 日，国家环境保护总局等发布）。

19、（13）秸秆禁烧和综合利用管理办法（1999年4月14日，国家环境保护总局、农业部、财政部、铁道部、交通部、中国民用航空总局发布） 。 （14）机动车排放污染防治技术政策(1999年5月28日，国家环境保护总局发布)。 （15）消耗臭氧层物质进出口管理办法（1999年12月3日，国家环境保护总局发布）。 （16）燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策(2002年1月30日,国家环境保护总局发布 )。 （17）柴油车排放污染防治技术政策(2003年1月13日, 国家环境保护总局发布)。 （18）关于禁止生产、销售、进出口以氯氟烃（CFCs）物质 为制冷剂、发泡剂的家用电器产品的公告（2007年5月28

20、日，国 家环境保护总局、国家发展和改革委员会、商务部、海关总署、国 家技术质量监督检验检疫总局联合发文）。 1.4 大气污染综合防治 2.环境保护法和大气污染防治法有关大气污染控制技术和设施方面的内容摘 要 1.4 大气污染综合防治 1.4 大气污染综合防治 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的。大气污染作为环境污染问题的一个重题的区域性、系统性和整体性之上的。大气污染作为环境污染问题的一个重 要方面，也只有将其纳入区域环境综合防治之中，才能真正获得解决。要方面，也只有将其

21、纳入区域环境综合防治之中，才能真正获得解决。 所谓大气污染综合防治，实质上就是为了达到区域环境空气质量控制目所谓大气污染综合防治，实质上就是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，从而得出最优的技术方案和工程措施。施可能性等进行最优化选择和评价，从而得出最优的技术方案和工程措施。 1.4 大气污染综合防治 1. 严格的环境管理 2以环境为中心，实行综合防治 大气污染控制技术是综合性很强的技术，要考虑到自然环境和社会环境的各方面因素。随着

22、经济的高度发展，孤立地考虑每个厂的污染治理或各污染源的点源治理措施，已远远不够，同时 也是不经济的，而必须在建设前进行全面的环境规划， 采取区域性综合防治措施，建立环境影响评价制度。 1.4 大气污染综合防治 3控制大气污染的技术政策 （1） 推行清洁生产 改革工艺， 优先采用无污染 或少污染工艺是 防止环境污染的 根本途径。 严格工艺操 作，选配合适的 原料，不但能保 证产品的质量， 而且有利于减轻 污染或对污染物 的处理。 合理利用能源，改革能源构成， 提高清洁能源和优质能源的比例，加 强农村能源和电气化建设；改进燃烧 设备，提高能源利用率，节约能源； 推广少污染的煤炭开采技术和清洁煤 技术；积极开发利用新能源和可再生 能源，如水电、核能、太阳能、风能 、地热等。 。 建立综合性 工业基地，开展 综合利用和“三 废”资源化，减 少污染物排放总 量。 1.4 大气污染综合