环保工程师专业知识精讲班2

1、2010/11/16环保工程师专业知识二精讲班第1讲课D:/环保工程师专业知识二精讲班第 PAGE 2/2保 存打 印关 闭环保工程师专业知识二精讲班第1讲讲义考试大纲大气污染防治考试大纲四、大气污染防治工程技术4 大气污染物的形成了解大气污染物的种类、特性及危害，掌握主要大气污染物的来源。42 大气污染物扩散了解主要气象要素、地形、地貌对大气污染物扩散的影响及主要大气扩散模式。掌握烟囱高度的设计原则和计算方法。4.3颗粒污染物控制技术431 熟悉颗粒污染物形成的机理和性质，掌握除尘装置技术性能的表述方式与计算方法。432 了解电除尘技术的工作原理和特点；熟悉电除尘器的类型和基本结构及影响除尘

2、效率的主要因素；掌握电除尘器效率的计算方 法。了解过滤式除尘技术的工作原理和特点；熟悉袋式除尘器的类型和基本结构；熟悉影响除尘效率和过滤阻 力的主要因素。了解滤料的分类、适用范围和选用原则。了解机械式除尘器的分类及特点；熟悉机械式除尘器的工作原理和结构特征；掌握重力除尘器的设计方 法。了解湿式除尘器的分类及特点；熟悉常见湿式除尘器的工作原理、结构特征。和适用范围；掌握文丘里除 尘器的设计方法。气态污染物控制技术4.4.1熟悉气态污染物的形成机理；了解煤燃烧过程中削减污染物产生的主要途径。熟悉吸收技术的种类、机理及影响因素，掌握吸收剂选择的基本要求；了解吸收设备的分类、主要性能和 结构特征。了解

3、吸附技术的种类、机理及影响因素；掌握常用吸附剂的特点及选择要求；了解吸附设备的主要类型及 结构特点了解燃烧法的机理、分类和特点。了解催化反应机理及催化剂的主要类型；熟悉主要催化净化方法的原理及适用范围。44.6 了解生物处理废气的基本方法。室内空气污染控制技术了解室内空气污染物的来源、危害及主要控制途径。五、大气污染防治工程实践大气污染控制工程的设计原则熟悉治理对象的基本情况；了解治理工程的建设规模、建设条件；掌握工艺流淆总图布置的技术要求。大气污染控制工程系统设计熟悉常见排气罩的种类及其特征；掌握排气罩的设计要点。掌握净化系统划分原则，掌握管路系统的布置和设计计算方法。了解风机的类型；熟悉风

4、机安装、调试、运行维护的基本要求；掌握风机性能参数确定、选用原则及调速 方法。5.2.4 了解高温烟气冷却的目的和常见冷却方式；了解气体加热的目的和加热方式。熟悉烟气热交换系统的设计计算和热交换设备的选型。掌握温度对气体工况参数的影响和计算方法。了解烟囱（排气筒）的设计要求。熟悉净化系统配套辅助设施（包括劳动安全、消防）的设计。熟悉与净化系统相关的构（建）筑物的功能和要求。熟悉净化系统需要的监测、控制的内容和要求。颗粒污染物控制系统设计掌握除尘系统的构成及设计基本程序。熟悉系统风量的测定和计算方法；掌握排风量、系统设计风量、处理风量、系统工况风量的确定方法。掌握管道系统阻力计算方法；熟悉管网压

5、力平衡的设计方法。掌握常用除尘器的主要技术性能参数的确定方法以及设计选型的原则。气态污染物控制系统设计掌握气态污染物控制系统的构成及设计的基本程序。熟悉主要气态污染物常用净化装置的设计要点。5.4.3 了解烟气脱硫工艺分类；熟悉主要烟气脱硫技术的工艺流程、特点、使用条件和设计选型；掌握系统流程的确定原则及辅助设施的配置要求。54.4 了解氮氧化物的净化工艺流程、特点和使用条件545、了解其它主要有毒有害气态污染物的净化工艺。2008年全国注册环保工程师专业考试复习教材第一分册第三篇大气污染防治工程基础与实践教材体系如下： 一、考试时间分配及试题分值1、全国勘察设计注册环保工程师资格的专业考试分

6、为2天，第一天为专业知识考试，第二天为专业案例考试，考试 时间每天上、下午各3小时。 2008年考试时间安排在9月20日、21日。2、第一天专业知识性考题，上、下午各70题，前40题为单选题，每题分 值1分，后30题为多选题，每题分值2分， 上、下午合计计分，试卷满分200 分。专业知识考试不分专业方向，均为必答题。3、第二天专业案例分析考题，分水污染防治、大气污染防治、固体废物处理处置，物理污染防治四个专业方向，每 个专业方向上。大气污染物的形成第1 章大气污染防治工程基础第一节 大气污染物的形成大气污染大气污染的是指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的

7、时间，并因此 危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。所谓人类活动不仅包括生产活动，而且也包括生活 活动，如做饭、取暖、交通卜然过程包括火山活动、山林火灾、海啸、土壤和岩石的风化及大气圈中空气运动等。 一般来说，由于自然环境所具有的物理、化学和生物机能（即自然环境的自净作用）， 会使自然过程造成的大气污染，经过一定时间后自动消除（即使生态平衡自动恢复），就可认为没有造成大气污染，但如果污染超出了自然 环境所具有的自净能力，则认为造成了大气污染。一般认为，大气污染主要是人类活动造成的。大气污染对人体的舒适、健康的危害，包括对人体的正常生活环境和生理机能的影响；引起急性病、慢性病以

8、致死 亡等；而所谓福利，是指与人类协调共存的生物、自然然资源以及财产、器物等给人们带来的福利。大气污染范围的分类大气污染的范围来分，大致可分为四类：局部地区污染，即只局限于小范围的大气污染。如某锅炉房烟囱排气直 接对周围居民区造成的污染；地区性污染，即涉及一个地区的大气污染，如工业区及其附近地区或整个城市大气 受到污染；广域性污鸯越行政区划的广大地域的大气污染；全球性污染，指某些超越国界、在全球范围 产生影响的大气污染，如人类大量使用制冷剂导致臭氧层破坏；人类活动排放的CO2等气体产生的温室效应，对全球 气候变化的影响，已是全世界人民共同关心的环境问题。保 存打 印关 闭2010/11/16环

9、保工程师专业知识二精讲班第2讲课D:/环保工程师专业知识二精讲班第1/2保 存打 印关 闭环保工程师专业知识二精讲班第2讲讲义大气污染的类型大气污染的类型根据大气污染的成因和大气污染物的组成，大气污染可以分为4种类型，即煤烟型、石油型、混合型和特殊型。煤烟型污染煤烟型污染主要是由燃煤引起的，主要的大气污染物是烟尘和SO2。石油型污染主要是由燃烧石油、石油冶炼、石油化工生产工程的排放物、汽车尾气造成的。主要的污染物为NO2，羰基等碳氢化 合物，以及这些污染在大气中形成的O3、各种自由基及其反应生成的一系列中间产物和最终产物。混合型污染混合型污染是由煤炭和石油在燃烧和加工过程中排放的污染物造成的大

10、气污染要的污染物包括烟尘、SO2,NO2及其他 气溶胶碳氢化合物，是介于煤烟型和石油型之间的一种大气污染。特殊型污染特殊型污染是指有关工厂企业排出的特殊气体所造成的污染。如氯碱厂周围形王氯气污染，磷肥生产过程造成的氟 化物污染，以及有色金属产生的金属蒸气污染等。通常这类污染都限于局部范围。4 全球性大气污染问题全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨三大问题。温室效应大气中的CO。和其他微量气体如甲烷、一氧化碳、臭氧、氟氯烃（CFCS）等，可以使太阳短波辐射几乎无衰减的通 过，但却可以吸收地表的长波辐射，由欠全球气温升高的现象，称为“温室效应”。CO2和上述所说的那些微量气 体，则称为

11、“温室气体”。 CO2是最重要的温室气体。温室效应会带来严重的后果：地球上病、虫、害增加；海平面上升；常，海陆风暴增多：土地干旱，沙漠 化面积增大。科学预测，如果地球表面温按现有的速度继续发展，到2050年，全球温度将上升24 C，南北极的地冰山融化，导致海平面大大上升，一些国际大城市像纽约、东京、悉尼等都将低于海平面臭氧层破坏大气中臭氧含量仅占一亿分之一，主要集中在离地面2025 in的平流层中，并称为臭氧层。臭氧层具有强烈吸收太阳紫外线的功能，从而保护地球上各种生命的存在、繁衍和发展。酸雨PH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水（如雾、露、霜）称为酸雨。酸雨的形成主要是因为化石燃料燃烧和

12、汽 车尾气排放的SO2和NOx，在大气中形成，酸，又以雨、雪、雾等形式返回地面，形成“酸沉降”。1.12大气污染物的分类、特征及危害1，大气污染物的分类和成因大气污染物是指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人类和环境产生有害作用的那些物质。大气污染物的种类 很多，按其存在状态可概括为两大类：颗粒污染物（气溶胶状态污染物）和气态污染物。颗粒污染物（气溶胶状态污染物）大气污染中，气溶胶是指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒于或它们在气体介质中的悬浮体系。从大气污染 控制的角度，按照气溶胶的来源和物理性质，可将其分为以下几种：粉尘粉尘是指悬浮于气体介质中的微小固体颗粒，受重力作用能发生沉降，但在

13、一段时间内能保持悬浮状态。颗粒的形 状往往是不规则的。颗粒的尺寸秒般在1200 微米左右。属于粉尘的大气污染物很多，如黏土粉尘、石英粉尘、水泥粉尘、各种金属粉尘等。烟一般是指由冶金过程形成的固体颗粒的气溶胶。它是由熔融物质挥发后生成的气态物质冷凝物，在生成过程中总是 伴有诸如氧化之类的化学反应。烟颗粒的尺寸很小，一般为0.011微米左右。飞灰飞灰是指随燃料燃烧产生的烟气排出的分散得较细的灰分。黑烟黑烟是指由燃料燃烧产生的能见气溶胶。雾雾是汽体中液滴悬浮体的总称。在气象中指造成能见度小于1km的小水滴悬浮体。在工程中，雾一般泛指小液体粒子 悬浮体，它可能是由于液体蒸汽的凝结、液体的雾化及化学反应

14、等过程形成的，如水雾、酸雾、碱雾、油雾等。在 我国的环境空气质量标准（GB 3095一1996）中，根据粉尘颗粒的大小，将其分为总悬浮颗粒物（TSP）和可吸入颗粒物（PM10）。总悬浮颗粒物（TSP）：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100 微米的颗粒物。可吸入颗粒物（PM10）：指悬浮在空气中，空气动力学当量直径10微米的颗粒物。气态污染物气体状态污染物是以分子状态存在的污染物，简称气态污染物。气态污染物的种类很多，总体上可以分为五大类：2010/11/16环保工程师专业知识二精讲班第2讲课D:/环保工程师专业知识二精讲班第 PAGE 2/2以SO2为主的含硫污染物、以CO和CO2为主的

15、含氮污染物、碳氧化物、有机化合物及卤素化合物等，如表311所 示。一次污染物气态污染物又可以分为一次污染物和二次污染物。一次污染物是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质；二次 污染物是指由一次污染物与大气中已有组分，或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次 污染物性质不同的新污染物质。在大气污染控制中受到普遍重视的一次污染物有硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物以 及有机化合物等；二次污染物有硫酸烟雾和光化学烟雾。表311气体状态大气污染物的总分类污染物一次污染物二次污染物含硫污染物SO2H2SSO3 H2SO4 MSO4含氮污染物NO NH3NO2 HNO3 MNO3碳的污染物

16、CO CO2无有机污染物C1C10化合物臭氧、过氧化乙酰硝酸酯、酮类、醛类卤素化合物HF HCL无几种主要气态污染物的特征及来源。硫氧化物硫氧化物中主要是SO2，它是目前大气污染物中数量较大、影响范围广的一种气态染物。大气中SO2的来源很广，几 乎所有工业企业都可能产生。它主要来自化石燃烧过程，以及硫化物矿石的焙烧、冶炼等热过程。火力发电厂、有 色金属治炼厂、硫酸厂、炼油厂以及所有烧煤或油的工业炉窑等都排放SO2烟气。氮氧化物氮和氧的化合物有 NZO、NO、NO2等，总起来用氮氧化物表示。其中造成大气污染的主要污染物是NO、NO2，也就是通常所说的氮氧化由燃料燃烧直接生成，进入大气后可以被缓慢

17、地氧化成NO2，当大气中有O3存在时或在催化剂的作 用下，其氧化速度会加快。当NO2参与大气中的光化学形成光化学烟雾后，其毒性更强。人类活动产生的NOx，主要 来自火力发电厂、各种窑炉、机动车和采油机的排气，其次是硝酸生产、硝化过程、炸药生产及金属表面处理等过 程。其中由燃料燃烧产生的NOX约占83。碳氧化物CO和CO2是各种大气污染物中发生量最大的一类污染物，主要来自燃烧和机动车排气。CO是一种窒息性气体，进人 大气后，由于大气的扩散稀释作用和氧化作用；一般不会造成危害。但在城市冬季采暖季节或在交通繁忙的十字路 口，当气都排气扩散稀释时，CO的浓度有可能达到危害人体健康的水平。CO2是无毒气

18、体，但当其在大气中的浓度过高时，使氧气含量相对减小，良影响。地球上CO2浓度的增加，能产 生“温室效应”，迫使各国政府开始实施控制有机化合物有机化合物，其中包括碳氢化合物、含氧有机物以及含有露宿的有机物。他们都是碳的化合物。浇地分子量的有机 化合物极易挥发到大气中，因此这些有机化合物又称为挥发性有机化合物（VOCS）。目前在人们发现的2000余种可疑致癌物质中，有机化合物中的芳烃类（PHA）就是最主要的一类。其中比较典 型的有苯并芘，蒽和菲的衍生物都是致癌物质。其他有机化合物，如多氯联苯，乙烯进入大气后经会导致植物生长 发育异常，环境中的氯乙烯是致癌物质，可以诱发肝脏血管瘤。氟氯烃是人工合成的

19、制冷剂，人为活动排入大气的 氟氯烃扩散到平流层，并在那里进行光化学分解，生成化学性质活泼的氯离子，参与破坏臭氧层的活动。VOCS主要 来自化工、石油化工、石油炼制。和燃料燃烧排气以及轻工生产等。二恶英是一类极毒的物质，有“世纪之毒“之称。一旦进入人体，难以被分解排出。因此，1997年世界卫生组织国 际癌病研究中心将其列为一级致二昭英是生产木材防腐剂、杀虫剂五氯酚钠和三氯苯乙酸时的副产品；塑料有机完 全燃烧也可以产生二嗽英；一些杀虫剂的杂质中也含有二懈英；利用垃圾焚烧咖生活垃圾时也容易产生二恶英硫酸烟雾是大气中的二氧化硫等硫氧化物，在有水雾、含有重金属的悬浮颗粒物或氮氧化物乃存在时，发生一系列化

20、学或光 化学而生成的硫酸烟雾或硫酸盐气溶胶。光化学烟雾是在阳光照射下，大气中氮氧化物，碳氢化合物和臭氧之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾。保 存打 印关 闭2010/11/16环保工程师专业知识二精讲班第3讲课D:/环保工程师专业知识二精讲班第1/ PAGE 3保 存打 印关 闭环保工程师专业知识二精讲班第3讲讲义主要污染物的来源主要污染物的来源大气污染源大气污染物源通常指大气污染物的发源地，即道指大气环境污染的因子或污染物的发生源。大气污染物之产生 于人类活动或自然过程，因此可分为自然污染源和人为污染源。自然污染源是指自然原因向环境释放的污染物，如 火山喷发。森林火灾、飓风、海啸、士壤

21、和岩石的风化及生物的腐烂等自然现象形成的污染源。认为污染源的分类按照污染源存在的形式可分为固定源和移动源。固定源位置固定，如工厂的烟囱和排气筒。按照污染物的排放方式可分为点源、面源和线源。点源是指污染物集中于一点或相当于一点的小范围排放， 面源，即在相当大的范围内有许多个污染物排放源形成一个区域性的污染源，如一个工业区有许多大小不同的烟囱；线源是指移动污染源在一定的街道上货运输线路上造成污染。按照污染物的排放时间可分为连续源、间歇源和瞬间源。连续源是连续地排放污染物，也成为稳定污染源，如 化工厂的排气筒；间歇源是时断时续地排放污染物，如取暖过路的烟囱；瞬源是短暂地排放污染物，如工厂的事故 排放

22、口，运输车辆卸料等，有时也称为阵发性污染源。表3-1-2主要大气污染物的来源物质人为源自然源SO2煤和油的燃烧火山活动H2S化学工程、污水处理火山活动、沼泽中的生物作用CO机动车和其他燃烧过程废气森林火灾、海洋NO/NO2燃烧过程土壤中的细菌作用NH3废物处理生物腐烂N2O农业施用化肥、化学工业土壤中的生物作用HC燃烧和化学过程生物作用CO2燃烧过程生物腐烂、海洋释放颗粒物燃料燃烧、工农业生产火山活动、森林火灾、风沙按照污染物排放空间可分为高架源和地面源。高架源是在离开地面一定的能放污染物，如高烟囱；地面源是在 地面上排放污染物，如煤炉、在地面上焚烧垃圾。按污染因子的理化性质分类，分为有机污染

23、源、无机污染源和混合污染源恫；放多种大气污染物的污染源）。 按照人们社会活动功能不同所产生的污染物类型，污染源可分为生活污染源、工业污染源、农业污染源和交通运输污染源。大气污染物的影响及危害大气污染物对人体健康、植物、器物和材料及大气能见度和气候皆有重要影响。对人体健康的影响大气污染物侵入人体主要有三条途径：表面接触、食入含污染物的食物和哪6染的空气。其中以第三条途径最为 重要。大气污染对人体健康的危害主要表现为张吸道疾病。在突然的高浓度污染物作用下，可造成急性中毒、甚至 在短时间内死亡；期接触低浓度污染物，会引起支气管炎、支气管哮喘、肺气肿和肺癌等疾病。此外，还发现一些 尚未查明的可能与大气

24、污染有关的疑难病症。下面即对几种主要大气污染物危害人体健康的毒理作一简介。颗粒物颗粒物对人体健康的影响，取决于颗粒物的浓度和在其中暴露的时间。研究数据表明，因上呼吸道感染、心脏 病、支气管炎、气喘、肺炎、肺气肿等疾病而到医院就数的增加与大气中颗粒物浓度的增加是相关的。患呼吸道疾 病和心脏病老人的死亡率也表明，在颗粒物浓度一连几天异常高的时期内就有所增加。暴露在合并有其他污染物的 颗粒物中所造成的健康危害，要比分别暴露在单一污染物中严重得多。颗粒的粒径大小不同，对人体健康可造成不同的危害粒径越小，越不易沉积，长时间飘浮在大气中容易被吸入人体，且容易深入肺部。一般，粒径在100微米以上的 尘粒会很

25、快在大气中沉降；10微米以上的尘粒可以滞靳吸道中；510微米的尘粒大部分会在呼吸道沉积，被分泌的黏液吸附。表3-1-3 环境空气中颗粒物浓度及其影响颗粒物浓度（mg/m3）测量时间及合并污染物影 响0.06018年度几何平均，SO2和水分加快钢和锌板的腐蚀0.08年平均相对湿度70环境空气质量一级标推0.15能见度缩短到8km0.010.15直射日光减少1/30.080.10硫酸盐水平30mg（m2月）50岁以上的人死亡率增加2010/11/16环保工程师专业知识二精讲班第3讲课D:/环保工程师专业知识二精讲班第 PAGE 3/30.100.13SO20.12 mg/m3儿童呼吸道发病率增加0

26、.2024小时平均值，SO20.25 mg/m3工人因病未上班人数增加0.3024小时平均值，SO20.63 mg/m3慢性支气管炎病人可能出现急性恶化的症状0.7524小时平均值，SO20.715 mg/m3病人数量明显增多，可能发生大量死亡尘粒越小，粉尘比表面积越大，物理、化学活性越高，加剧了生理效应的发生与发展。此外，尘粒的表面可以 吸附空气中的各种有害气体及其他污染物，而成为它们的载体。如可以承载强致癌物质苯并芘及细菌等。硫氧化物SO2在空气中的浓度达到（03l.0）106mgm3时，人们会闻到一种气味。人类及其他动物对SO2的反应 是支气管收缩。一般认为，空气中SO2浓度在0.510

27、6 mgm3上，对人体健康已有某种潜在性影响，（13）X 106mgm3时多数人开始受到刺激，10106mgm3时刺激加剧，个别人还会出现严重的支气管痉挛。与颗粒物和 水分结合娟化物是对人类健康影响非常严重的公害。当大气中的SO2氧化形成硫酸和硫酸烟雾时，即使浓度只相当于SO2的1/10，其刺激和危害也将更加显著。据动物试验表明，硫酸烟雾引起的生理反应要比单一SO2气体强120倍。一氧化碳高浓度的CO能够引起人体生理上和病理上的变化，甚至死亡。CO是一种能夺取人体组织需氧的有毒物质。人暴 露于高浓度（750106mgm3）的CO中就会导致死亡CO与血红蛋白结合生成碳氧血红蛋白（COHb），氧和

28、血 红蛋白结合生成氧合血红蛋白（O2Hb）。由于血红蛋白与CO的亲和能力大约是对氧的亲和力的210倍，因而COHb作 用是降低血液的输氧能力，次要作用是阻碍其余血红蛋白释放所载的氧，进一步降低血液的输氧能力。在CO浓度（1015）106下暴露8h或更长时间的有些人，对时间间隔的辨别力就会受到损害。这种浓度范围是白天商业区街道上的普遍现象，这种暴露情况能在血液中产生大约 25的COHb浓度。在 30106浓度下暴露8h或更长驯；会造成损害，出现呆滞现象，血液中能产生5的COHb的平均值。一般认为，CO浓度100106是一定年龄范 围内健康人暴露8h的工业安全上限。CO浓度达到100106。多数人

29、感觉眩晕、头痛和倦怠。氮氧化物。NO对生物的影响暂不清楚。NO2是一种棕红色气体，对呼吸器官有强烈的刺激作用，当其浓度与NO相同时，它 的伤害性更大。据实验表明，NO2会迅速破坏肺细胞，可能是哮喘病、肺气肿和肺癌的一种病因。环境空气中NO2浓 度低于0.01106时，23岁儿童支气管炎的发病率有所增加，NO2度为(13)106时，眼鼻有急性刺激感；在 浓度为17106的环境下，呼吸10min，会肺活量减少，肺部气流阻力增加。NOx与碳氢化合物混合时，在阳光照 射下发生光伙应生成的光化学氧化剂，危害更加严重。光化学氧化剂氧化剂、臭氧（O3）、过氧乙酰硝酸酯（PAN）、过氧苯酚硝酸酯（PBN）和欺

30、使碘化钾的碘离子氧化的痕量物 质，都称为光化学氧化剂。臭氧和PAN以最高的浓度存在。氧化剂（主要是PAN和PBN）会严重的刺激眼睛，当它和 臭氧混合在一起时，他们还会刺激鼻腔、喉，引起胸腔收缩，在浓度高达 390 mgm3时，就引起剧烈的咳嗽和注意力不集中有机化合物城市大气中有很多有机化合物是可疑的致突变物、致畸胎物和致癌物，包括氯代烷烃、氯烯烃、氯芳烃、芳烃、氧化产物和氮化产物等。特别是多环芳烃（PAH）类大气污染物，大多数有致癌作用，其中苯并a花是强致 癌物质。苯并a主要通过呼附侵入肺部，并引起肺癌。实测数据表明，肺癌发病率与大气污染、苯并a含量 具有显著的相关性。从世界范围看，城市肺癌死

31、亡率约比农村高2倍，有的城市高达9倍。对植物的伤害对植物的伤害大气污染对植物的伤害，通常发生在叶子结构中，因为叶子含有整棵植物的构造机理。最常遇到的毒害植物的 气体是：SO2、臭氧、PAN、氟化氢、乙烯、氯化氢、氯比化氢和氨。在普通碳氢化合物中，很多研究表明乙烯能使 城市敏感的植物受到损害。乙烯对植物的影响包括，使花朵凋落和叶子不能很好地舒展。其他气体和蒸汽，如氯化氢、氯、硫化氢和氨，比别的气体更能引起叶于组散烈瓦解。人们关于颗粒物对植物的影响还了解的很少。但是现在已观察到对几种特定物质的损害作用。含氟化物的颗粒 物使某些植物受损害。降落在农田中的氧化镁，会使农作物生长不良。动物吃了沾有有毒颗

32、粒物的植物时，健康会 受到损害。有些有毒化合物会被吸收进植物组织，或成为植物表面污染而存在下去。对器物和材料的影响大气污染对金属制品、油漆涂料、皮革制品、纸制品、纺织品、橡胶制品和建筑物的损害也是很严重的。这 种损害包括拈污性损害和化学性损害两个方面。拈污性损害主要是粉尘、烟等颗粒物落在器物上面造成的，有的可 以清扫冲洗除去，有的很难除去，如煤、油中的焦油等。化学性损害是由于污染物的化学作用，使器物和材料腐蚀 或损坏。颗粒物因其固有的腐蚀性，或惰性颗粒物进人大气后因吸收或吸附了腐蚀性化学物M产生直接的化学性损害。存 在空气中的吸湿性颗粒物，能直接对金属表面产生腐蚀作用。大气中的SO2、NOX及

33、其生成的烟雾、酸雾等，能使金属表面产生严重的腐蚀，使纺制品、皮革制品等腐蚀破 损，使金属涂料变质，降低其保护效果。一般来说，造成金属腐蚀危害最大的污染物是SO2。温度和相对湿度都显著影响着腐蚀速度。铝对SO2的腐蚀作用具有很好的抵抗力。但是，当相对湿度高于70时，其腐蚀率就会明显上升。 含硫物质和硫酸会侵蚀多种建筑材料，如石灰石、大理石、花岗岩、水泥砂浆等，这些淌料先形成较易溶解的硫酸 盐，然后被雨水冲刷掉。SO2或硫酸气溶胶加速了尼龙织物管道的老化。光化学氧化剂中的臭氧，会使橡胶绝缘性能的寿命缩短，使橡胶制品迅速老化脆裂。预侵蚀纺织品的纤维素， 使其强度减弱。所有氧化剂都能使纺织品发生程度不

34、同的褪色。对大气能见度和气候的影响对大气能见度的影响大气污染最常见的效应是大气能见度降低。一般来说，对大气能见度或清晰度有影 溉物应是气溶胶粒于、能通过大气反应生成气溶胶粒于的气体或有色气体。因此，对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以及光化学烟雾。SO2及其他含硫气体能在大气中反应生成硫酸盐和硫酸 气溶胶 NO、NO2在大气中反应生成硝酸盐和硝酸气溶胶粒子；光化学烟雾之类反应可生成硝酸盐和硝酸气溶胶粒子。这些微粒在大气中影响了光的折射和吸收作用，造成了能见度的降低，大气能见度降低，不仅会使人感到不愉快，而且会造成极大的心理影响，还会产生交通安

35、全方面的危害。对气候的影响大气污染对气候产生的影响越来越受到重视，如CO2等温室气体引起的温室效应以及SO2、NOX排放产生的酸雨 等。除此之外，在较低大气层中的悬浮颗粒物形成水蒸气的凝结核。当大气的水蒸气达到饱和时，就会发生凝结现 象。在较高的温度下，凝结成液态小水滴。而在温度很低时，则会形成冰晶。这种“凝结核”作用有可能潜在的导 致降水的增加或减少。大气污染对全球气候变化的影响，己是全人类共同面临的环境问题。第二节大气污染物扩散1. 2. 1主要气象要素表示大气状态和物理现象的物理量在气象学中称为气象要素。与大气污染关系的气象要素主要有气温、气压、 湿度、风、湍流、云、太阳高度角以及能见度

36、等。1气温气象上讲的气温一般是指在离地面1.5m高处的百叶箱中观测到的空气温度。气温的单位一般用摄氏温度（），理论计算时则用绝对温度K来表示。2 气压气压是指大气压强，即单位面积上所承受的大气柱的质量。气压的单位（Pa）、大气压（atm）来表示。根据气压的定义可知，高度越高，压在其上的气柱质量越小，气压也就越低。因对于任何一个地点来说，气压 总是随着高度的增高而降低的。在静止状态下，气压随高度降低的规律可用下式表示：（P2P1）（Z2一Z1）g式中：Z1零点高度，m；Z2一一一气柱顶端高度，m； P1零点高度的气压，P。； P2一一Z2高度的气压，Pa； 空气的密度，kgm3； g重力加速度，

37、mS2。3气湿大气的湿度简称为气湿，用来表示空气中水汽的含量。气湿常用的表示方祛有绝对湿度、水蒸气压、相对湿度、饱和度、比湿和露点等。绝对湿度：单位体积湿空气中水汽的含量，它等于在水蒸气分压下的水蒸气密度，用w来表示，计量单 位为gcm3由理想气体状态方程可得到：wPw（RWT）式中：w空气的绝对湿度，kgm3； Pw水汽分压，Pa；Rw水汽的气体常数，Rw4614 J（kgK）； T 干空气的温度，K。相对湿度：空气的绝对湿度尸w与同温度下饱和空气的绝对湿度v之百分比：它等于空气的水汽分压Pw与 同温度下饱和水汽分压Pv之百分比，含湿量：湿空气中 Ikg干空气所包含的水汽质量（kg）的也称为

38、比湿，露点：在一定气压下空气达到饱和状态时的温度，称为空气的露点。保 存打 印关 闭2010/11/16环保工程师专业知识二精讲班第4讲课D:/环保工程师专业知识二精讲班第1/2保 存打 印关 闭环保工程师专业知识二精讲班第4讲讲义风向风向空气的流动就形成风。气象学上把水平方向的空气运动称为风，垂直方向的空气运励升降气流。风是个矢 量，具有大小和方向，即风向和风速。风向是指风的来向。风速是指单位时间内空气在水平方向上移动的距离，单位用ms或kmh来表示。通常气象台站所测定的风向、风速，都是指一定时间的平均值。风速也可用风力级数（012级）来表示。由于地面对风产生磨擦，起阻碍作用， 所以风速会随

39、高度升高而增加，100 m高处的风速，约为 lm高处风速的3倍。6 云云由漂浮在空气中的小水滴、小冰晶汇集而成。云对太阳辐射起反射作用，因此云的形状和数量不仅反映了天 气的变化趋势，同时也反映了大气的运动状况。云的状况可以用云高和云量表示。云高是指云底距地面的高度。根据云高的不同可分为高云、中云和低云。高云的云高一般在5 000 m以上；中云在 2 5005 000 m之间；低云则在 2 500 m以下。云的多少用云量表示。云量是指云遮蔽大空的成数。能见度能见度是在当时的天气条件下，视力正常的人，能够从天空背景中看到或辨讹目标物（黑色、大小适度）的最 大水平距离，单位用m或km。能见度表示了大

40、气清洁、透明的程度。能见度的观测值通常分为10级。大气稳定度大气稳定度是影响大气运动状况的重要因素，它与气温的垂直分布有关。气温的垂直分布气温是随高度变化的。把高度每变化 100 m气温变化的度数叫做气温的垂直递减率简称气温直减率，用来表示，温度层结气温沿高度的分布状况，可以在坐标图上用一条曲线表示出来，该曲线称作气温沿高度的分布曲线或温度层结 曲线，简称温度层结。近地面大气层的温度层结，可归纳为以下四种类型：气温随高度的增加二递减称为正常分布层结，或递减层 结；气温的垂直递减率约为1，称为中性层结；气温随高度的增加不发生变化即成为等温层结；气温随高度的 增加而升高，称为逆温。干绝热亘减率如果

41、有一小块干空气在大气中作垂直运动，并且不与周围空气发生热量交换，该过程称为干 绝热过程。大气稳定度大气稳定度X气稳定度是指在垂直方向上的相对稳定程度，即是否易于发生对流。对于大气稳河以作这样的理 解，如果一空气块受到外力的作用，产生了上升或下降运动，当外力去除后，可能发生三种情况：a气块减速并有 返回原来高度的趋势，则称为这种大气是稳定的定的；b气块加速上升或下降，称这种大气是不稳定的；C气块 被外力推到某一高度后即不加速也不减速，保持不动，称这种大气是中性的。大气稳定度的判别可用气块法。9，逆温逆温是指在大气边界层中，由于气象或地形条件的影响，有时会出现气温随高度的增加而升高的现象，即r0。

42、具有逆温层的大气层是强稳定的大气层，某一敲层像一个盖子一样阻碍气流的垂直运动，所以也叫阻挡层。由于污染的空气不巨温层，而只能在其下面积聚或扩散，所以可能造成严重污染。空气污染事件多蚤在有逆温 层和静风条件下，因此对逆温应予以足够重视。逆温可发生在近地层一发生在较高气层（自由大气）中。根据逆温 生成的过程，可将逆温分为辐射毗；逆温、平流逆温、锋面逆温及湍流逆温五种。辐射逆温最常出现，与大气污染关系最密切。由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温，称为辐射逆温。在晴朗无 云（或少云）、风速不大的夜间，地面辐射冷却很快，贴近地面气层温度冷却最快，较高的气层冷却较慢，因而形 成自地面开始逐渐向上发展的逆温层，

43、即逆温辐射。随着地面辐射冷却的加剧，逆温逐渐向上发展，黎明时达到最 强，日出后太阳辐射逐渐加强，地面很快增温，逆温层随之自气污染关系最为密切。地方性风场地方性风场海陆风风是海风和陆风的总和，它发生在海陆交界地带，是以24小时为周期的一种大流。海陆风由于陆地和海洋的热 力性质的差异而引起。海水热容比陆地大，故降缓慢。在白天由于太阳辐射，陆地升温比海洋快，因此陆地上空的 气温比海气温高、密度小而上升，使得海面上的冷空气过来补充，由海洋流向陆地，形成海风；夜间陆地气温下降2010/11/16环保工程师专业知识二精讲班第4讲课D:/环保工程师专业知识二精讲班第2/2得比较快，海面上的气温高于陆地，冷空

44、气从陆地流向海洋形成陆风。当地面出现海风时，高空则是陆风；而当地面出现陆风时，高空时海风，从而构成了海陆交界处的局地环 流。湖泊、江河的水陆交界地带也会产生水陆风局地环流，称为水陆风。但水陆风的活动范围和强度比海陆风要 小。山谷风山谷风是山风和谷风的总称。它发生在山区，是地形热力作用引起的以24小时为周一种局地环流。山谷风主要 由于山坡和谷地受热不均而产生。在白天太阳首先坡上，使山坡上空的大气温度比谷地同高度的大气温度高，山坡 上空的空气上的冷空气则沿着山坡上来补充，形成了由谷地吹向山坡的风，这便是谷风。在况恰恰相反，山坡和山 顶比谷地冷却得快，是山坡和山顶的冷空气顺山坡下滑形成山风。山谷风形

45、成时，在高空则是暖气流，它们一起构 成了山谷风局地环。由图可以发现，山谷风出现时，常常有逆温层伴随而生，大气呈现态，污染物难以稀释扩散。 如果污染物卷入环流，将会长期滞留在山谷中，造成严重的大气污染事件。城市热岛环流城市热岛环流是由于城乡温度差引起的局地风。产生城乡温度差的主要原因是：城市人口密集、工业集中， 能耗水平高；城市覆盖物热容量大，白大吸收太阳辐姚夜间放热缓慢，使低层空气冷却变缓；城市上空笼罩着 一层烟雾和SO2,使地面有效辐射减弱。由于上述原因，使城市热量净收入比周围乡村多，平均气温比乡村高。由于 城市温度比乡村高（特别是夜间），气压比乡村低，所以可形成一种从周围农村吹向城市的特殊

46、的局地风，称为城 市热岛环流或城市风。保 存打 印关 闭2010/11/16环保工程师专业知识二精讲班第5讲课D:/环保工程师专业知识二精讲班第 PAGE 2/2保 存打 印关 闭环保工程师专业知识二精讲班第5讲讲义大气扩散模式122大气扩散模式高斯扩散模式（1）高斯扩散模式高斯扩散模式适用于均一的大气条件，以及地面开阔平坦的地区，点源的扩散模式。排放大量污染物的烟囱、 放散管、通风口等，虽然其大小不一，但是只要不是讨论烟囱底部很近距离的污染问题，均可视其为点源。高斯扩散模式有5点假设条件：污染物的浓度在y、Z轴上都是正态分布在整个扩散空间中，风速均匀不变；污染源的源强是连续的、均匀的在扩散过

47、程中污染物的质量是不变的，即烟气到达避免全部反射，不发生沉降 和化学反应。那么，在下风向任意点（X，y，Z）的污染物浓度公式为：(2）几种常用的大气扩散模式地面浓度模式高架源的地面浓度公式，z=0污染物扩散浓度估算（1）有效源高的计算烟囱的有效高度简称有效源高。烟囱里排出的烟气，常常会继续上升，经过一段距离之后会逐渐变平。因账“心的最终高度比烟囱更高，这种 现象称为烟气抬升。由于烟气的抬升作用，相当于烟囱的几何高度增加了。因此，烟囱的有效高度等于烟囱的几何高度与烟气的抬 升高度之和。若用H表示烟囱的有效高度，HS表示几何高度，H表示烟气的抬升高度，则： H= HS+H烟气抬升的原因有二：一是烟

48、气在烟囱内向上运动，具有一定的初始动量，使它离开烟囱后继续上升，这叫做 动力抬升；二是由于烟气的温度高于周围空气的温度而产生一定的浮力，在浮力作用下而上升，这称为浮力抬升或热力抬升。动力抬升取决于烟气出口的流速和烟囱出口的内径，而浮力抬升高度主要取诀于烟气与周围炉温差。此 外，烟囱出口处的平均凤速、大气稳定度等因素对烟气的抬升高度都有影响。有效源高是大气污染物扩散计算中的重要参数，正确地估算烟囱的有效高度，对大气环境质量控制和烟囱的几 何高度的设计都具有重要意义。几种常用的烟气抬升高度计算公式。、霍兰德（Holland）公式，此公式适应于中性大气条件。布里吉斯公式：污染物扩散浓度估算在不同地区

49、，由于风向、风速、温度层结及地形等多种因素的影响，大气对污染物的扩散稀释作用相差很 大。因此，每一个拟建厂应对环境质量可能产生的影响实现做出预评价。选址所需要的气候资料风向与风速的气候资料大气稳定度气候资料选址是要考虑的几个因素对背景浓度的考虑对气象条件和地形的考虑风：既要考虑风向又要考虑风速温度层结地形保 存打 印关 闭2010/11/16环保工程师专业知识二精讲班第6讲课D:/环保工程师专业知识二精讲班第 PAGE 2/2保 存打 印关 闭环保工程师专业知识二精讲班第6讲讲义烟囱高度. 4 烟囱高度（重点掌握烟囱高速的设计原则和计算方法）烟囱高度设计原则确定烟囱高度既要满足大气污染物的稀释

50、要求，又要考虑节省投资，最终亩的是保证地面浓度不超过环境质 量标准。烟囱高度设计方法烟囱高度的计算方法，目前应用最普遍的是按高斯模型的简化公式。由于对地面浓度的要求不同，常用烟囱高 度的计算方法有地面最大允许浓度计算法、P值法和按一定保证率计算法。（1）按地面最大允许浓度计算法该法是保证污染物的地面最大浓度不超过环境空气质量标准规定的浓度限值来确定烟囱的高度。设国家大气质 量标准中规定的污染物浓度为C0，该地区的背景浓度为Cb，在设计烟囱高度下，排放污染物所产生的地面最大浓度 为CmaxC0Cb，根据污染物地面浓度的高斯模式，则烟囱的最低高度可由下式求得：烟囱设计应注意的事项 (了解)增加烟气

51、抬升高度的措施锭烟气抬升的主要因素有烟气本身的热力性质、动力性质、气象条件和近地层下垫 面等。影响烟气抬升高度的第一因素是烟气所具有的初始动量和浮力。初始动量的大小取决于烟气出口速度和烟囱 口的内径；浮力大小决定于烟气和周围空气的密度差和温度，若烟气与空气因组分不同而产生的密度差异很小时， 烟气抬升的浮力大就主要取决于烟气温度Tb与空气温度Ta之差。当风速为5m/s，烟气温度在100200时，Tb与Ta每相差1K，抬升高度约增加1.5m。因此，提高排气温度有利于烟气抬升，所以应注意减少烟道及烟囱的 热损失。烟气与周围空气的混合速率是影响烟气抬升的第二因素，决定混合速率的主要因素是平均风速和湍流

52、强度。 平均风速越大，湍流越强，烟气与周围空气混合越快，因此，应选择一个适当的出口速度。增加排气量对动量抬升和浮力抬升均有利，因此在附近有几个烟囱时采用集合烟囱排气。（2）在进行烟囱高度设计时应注意的问题对于设计的高烟囱（大于 200 m），若所在地区上部逆温出现频率较高时，则应有上部逆温的扩散模式校核地面污染物浓度。对于设计中小型烟囱，当辐射逆温很强则应按漫烟型扩散模式校核地面污染物浓度烟流抬升公式的选择也是烟囱设计的重要一环。关于气象参数的取值方法有两种，一种是取多年的平均值，另一种取值是保证频率值。烟囱的最低高度应满足各行业大气污染物排放标准的要求；保 存打 印关 闭2010/11/16

53、环保工程师专业知识二精讲班第 PAGE 1讲课保 存打 印关 闭D:/环保工程师专业知识二精讲班第1/ PAGE 1环保工程师专业知识二精讲班第7讲讲义颗粒物污染物控制原理一颗粒污染物成因 1颗粒污染物的来源 （熟悉）大气中的固体或液体颗粒状的物质被称为颗粒物。大气中的颗粒污染物是：面的物质微粒进入大气后形成的。这些 物质微粒一部分来自于天然源，另一部人为源。颗粒污染物可以分为一次性颗粒物和二次性颗粒物。一次性颗粒物是无然惭源排放到大气中的污染物，例如土壤粒 于、植物花粉、燃料燃烧产生的烟尘、粉尘等。二次颗粒物是由大气中某些气态污染物，如 SO2、NOx、碳氢化合价化学反应、催化反应、氧化反应

54、等化学反应过程生成的气溶胶粒子。颗粒污染物的天然来源颗粒污染物的天然来源天然源可起因于地面扬尘（大风或其他自然作用扬起灰尘）；还有火山爆发删地震灰和森林火灾灰；海浪溅出的浪 沫，海盐粒等；宇宙来源的陨星尘及生物界颗粒物如花粉、泡子等。颗粒污染物的人为来源颗粒污染物的人为来源主要是生产、建筑和运输过程以及燃料燃烧过程中产生的。如各种工业生产过程中排放的固 体微粒，通常称为粉尘；燃料燃烧过程中产生的固体颗粒物，通常称为固体颗粒物，如煤烟、飞灰等；汽车尾气排 出的卤化铅凝聚而形成的颗粒物以及人为排放SO2在一定条件下转化为硫酸盐粒于等的二次颗粒物。工业粉尘是指能在空气中浮游的固体微粒。在冶金、机械、

55、建材、轻工、电力等许多工业部门的生产中均产生大量 粉尘。粉尘的来源主要有以下几个方面：固体物料的机械粉碎和研磨，例如选矿、耐火材料车间的矿石破碎过程 和各种研磨加工过程；粉状物料的混合、筛分、包装及运输，例如水泥、面粉等的生产和运输过程；物质的燃 烧，例如煤燃烧时产生的烟尘；物质被加热时产生的蒸汽在空气中的氧化和凝结，例如矿石烧结、金属冶炼等过 程产生的锌蒸汽，在空气中冷却时会凝结，氧化成氧化锌固体颗粒。颗粒物的分类按颗粒物污染物进入大气的途径，可将其分为三类自然性颗粒污染物，即自然环境中由于自然界的力量而进入大气环境的恶例污染物质。如风力扬尘，火山飞灰生活性颗粒污染物，即人类在日常生活活动过

56、程中释放到大气环境中的颗粒污染物质。如打扫卫生扬弃的尘埃生产性颗粒污染物，即人来在生产过程中释放到大气中的颗粒污染物，通常称之为粉尘。 按粉尘的成分可分三类。无机粉尘有机粉尘混合型粉尘，固体颗粒物的成分如颗粒物的来源不同其粒径的大小分布也不同，不同粒径的可吸入颗粒物其有害物质的含量和毒性也有所不同。颗 粒物对健康的影响因其浓度、成分和粒径的大小而异。颗粒污染物的形成机理燃烧过程中颗粒物的形成燃烧过程中产生的颗粒污染物主要是燃烧不完全形成的炭黑、烟尘和飞灰等。碳粒于的生成燃烧过程中生成一些主要成分为碳的粒于，通常由气相反应生成积炭，由液态烃燃料高温分解产生的那些粒子都是 结焦或煤胞。实践证明，如

57、果让碳氢化合物燃与足量的氧化合，能够防止积炭生成。燃煤烟尘的形成固体燃料燃烧产生的颗粒物通常称为烟尘，它包括黑烟和飞灰两部分。煤粉燃烧时，如果燃烧条件非常理想，煤可以完全燃烧，即其中的碳完全氧等气体，余下为灰分。燃煤尾气中飞灰的产生燃煤尾气中飞灰的浓度和粒度与煤质、燃烧方式、烟气流速、炉排和炉膛卜锅炉运行负荷以及锅炉结构等多种因素 有关。保 存打 印关 闭2010/11/16环保工程师专业知识二精讲班第8讲课D:/环保工程师专业知识二精讲班第1/ PAGE 2保 存打 印关 闭环保工程师专业知识二精讲班第8讲讲义生产和交通过程中粉尘的产生生产和交通过程中粉尘的产生般来说生产和交通过程中粉尘的产

58、生原因主要有如下几种：物料间剪切压缩造成的尘化作用诱导空气造成的尘化作用热气流上升造成的尘化作用把上述各种使尘粒由静止状态进入空气中浮游的尘化作用称为一次尘化作用，批作用给粉尘的能量不足以使粉尘扩 散飞扬，它只是造成局部地点的空气污染。造成粉尘进一步扩散，污染环境的主要原因是二次气流，即由于空气流 动或冷热气流对诚的气流。二次气流带着局部地点的含尘空气流动，使粉尘扩散或迁移。二.粉尘的物理性质从废气中将颗粒物分离出来并加以捕集、回收的过程称为除尘，实现除尘过程的设备称为除尘装置。颗粒物的大小 和其他物理性质上的差异，会直接影响着除尘装备的除尘效率，因此在除尘系统的设计与运行管理中，必须了解粉

59、尘的物理性质。1 粉尘颗粒的粒径粉尘的粒径是指粒于的直径或粒子的大小，是粉尘的基本特征之一。粉尘颗粒大小不同，不仅其物理、化学性质有 很大差异，同时对除尘器的除尘机制和性能也有很响。若颗粒为球形，则可以用其直径作为表示其大小的代表性尺 寸。粉尘颗粒的哪；是不规则的，一般用当量直径或粒子的某一特征长度表征。通常有三种形式的粒径：投影径、几何当量径和物理当量径。单个粉尘粒子的大小一般用单一粒径表示，粒子群的 平均尺寸大小由平均粒径来描述。（1）单一粒径投影径s投影径是指尘粒在显微镜下所观察到的粒径几何当量径取颗粒的某一几何量（面积、体积等）相同时的球形粒子的直径。根据尘粒的某一几何特征与球粒于相同

60、的原理，还可以有其他一些表示方法。物理当量径尘粒粒径取与其某一物理量相同时的球形粒于的直径，粉尘控制技术常用趴径为斯托克斯直径ds和空气动力学当量 直径da。a斯托克斯（Stokes）直径，是与被测颗粒的密度相同，并且在同一种流体中与颗粒终末沉降速度相同的球形颗 粒的直径。2.粉尘粒径分布粉尘的粒径分布是指粉尘中不同粒径范围内的颗粒所占的比例，也称粉尘的分散度。粒径分布可以用颗粒的质量分 数或个数百分数来表示，前者称为质量分布，后者称为粒数分布。粒径分布的表示方法有列表法、图示法和函数法3种。频率分布g频率密度分布f筛上累计分布R筛下累计分布G粒径分布的列表法3粉尘的密度单位体积粉尘的质量称为