大气污染控制工程绪论

1、大气污染控制工程绪论课程地位及主要内容大气污染控制工程是高等学校环境工程专业的_门必修专业课大气污染控制的基本理论各种控制方法的过程分析典型控制设备的工艺设计计算结合大气污染控制工程实验.课程设计及毕业设计（论文）等其他教学环节,为学生进行大气污染控制工程设计及系统分析.科学研究及技术管理打下必要的基础。基本要求-蘇鎰霭議严5量了解大气扩散的基本原理f初步学会估算大气污染物浓度和烟囱高度；掌握有关除尘的基本理论,具有选用除尘设备.设计除尘系统的能力;掌握气态污染物控制的基本原理及其方法,能进行一般气态污染物控制系统的设计和典型设备的工艺计算。参考书目大气污染控制工程例题与习题集大气污染控制工程

2、（影印版）三废处理工程技术手册（大气卷）第一章概论（内容提雯大气污染及其分类大气污染物的影响大气污染防治法规与标准体系中国的大气污染综合防治学习要求J明确大气污染控制工程的学习对象、内容和目的了解大气的组成，掌握大气污染物的概念，以及主要大气污染物的来源、性质和影响了解大气污染控制方面的法规和标准体系建立大气污染综合防治的概念一、大气污染及其分类Mli-中间fel-乎施展一对疣同逸层1.大气圈及大气组成（重点对流层与平流层）V7J无线电拢空气球17T7査纬度笔区的对濱层顶-STC釈用云厂氮气(N2)氧气(。2厂干洁空气wa氮咒(Ar2匚其他4体：CO2,Ne,He,Kr,H29N2O,O3等冰

3、蒸厂悬浮颗粒物杂质千有机颗粒无机颗粒气态物质:SOyNOyCO,CO2,H2S,NH32大气污染(airpollution)的定义(ISO)大气污染,通常指由于人类活动和自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适.健康和福利或危害了环境。大气污染的研究内容大气污染物大气污染物的来源大气污染问题大气污染的影响大气污染的控制/治理3-大气污染物气溶胶状态污染物粉尘：TSP悬浮在空气中f空气动力学当量直径SlOOpm的颗粒物PM】。一悬浮在空气中f空气动力学当Mg空气动力学当量直径S25pm的颗粒物PM2.5来源,危害,监测方法（国内外厂控制措施?尘

4、(fume):冶金过程形成的体颗粒，氧化铅烟、氧化锌烟等。飞灰(flyash):燃料燃烧产生的烟气排出的分散得较细的灰。雾(fog):气体中液滴悬浮体的总称。一次大气污染物直接以匱始形态排放入大气中并达到足够的排放量从而造成健康威胁的污染物SourcesofPrimaryAirPollutantsPollutantSourcesCarbonmonoxideIncompleteburningoffossilfuels,TobaccosmokeCarbondioxiderespiration,burningoffossilfuelsHydrocarbonsIncompleteburningoffo

5、ssilfuels,TobaccoburningSulfurdioxideBurningfossilfuels,SmeltingoreNitrogenoxidesBurningfossilfuels口光化学烟雾(Photochemicalsmog):二次大气污染物指大气中的一次污染物通过化学反应生成的化学物质。光化学烟雾是大气中氮氧化物和碳氢化合物在紫外线照射下反应生成的多种污染物的混合物。光化学烟雾最具危害的两种物质是臭氧(OJ和过氧乙酰硝酸酯(peroxyacetylnitrates,PAN)Ono2（微量）IIC+O2+NO2+uv氧化产物一聚合与核长大一气溶胶O?+甲醛+PAN+氧化产

6、物中醛人j稀醛等（）3PAN刺激眼睛刺激眼睛伤害植物伤害植物光雾光化学烟雾形成过程光化学烟雾实例4.排放源自然污染源火山喷发森林火灾土壤、岩石风化生物腐烂人为污染源交通运输57.5%燃料燃烧22.6%工业生产12.9%SourcesofairbornepollutioninAsiaaremany:powergeneration,industiy,traffic,homecooking,andbiomassburningHltX)NMCWACC：InvhbkCOa*WcmhAAfltwwvmHrri*乂thrth5大气污染问题温室效应和气候变化臭氧层破坏酸雨室内空气污染n室内空气污染一天中80%

7、以上的时间在室内度过。EPA调查显示,民用和商用建筑内的空气污染程度是室外空气污染的数倍、数十倍,有的甚至超过100倍。我国每年由室内空气污染引起的门诊就诊人数达22万人次。主要污染物化学性污染物甲醛、氨气、苯及其同系物，一氧化碳、挥发性有机污染物等生物性污染物细菌、病毒、植物花粉、尘哺等放射性污染物氢气6中国城市的大气污染概况2011年，325个地级及以上城市中，环境空气质量达标城市比例为89.0%,超标城市比例为11.0%o2011年地级及以上城市环境空气质量级别比例2011年地级及以上城市可吸入颗粒物年均浓度分布图例址入趣“沏浓般mgnP；0.150900iwoivn2011年地级及以上

8、城市二氧化硫年均浓度分布讥化址浓取mgm)0.100台湾省数据暂缺2011年地级及以上城市二氧化氮年均浓度分布紅化M浓叟（mgm）0.080台湾省数据暂缺2011年，113个环保重点城市中，环境空气质量达标城市比例为84.1%。与上年相比，达标城市比例提高106个百分点。环保重点城市污染物浓度年际变化质量状况部分!二、大气污染的影响1.对人体健康的影响co对人体健康的彩响CO(io-6)5103040120250对人体健康的影响对呼吸道患者有影响人滞留8h,视力及神经机能出现障碍人滞留8h,出现气喘lh接触，中毒，血液中COHb10%2h接触，头疼，血液中COHb=40%5002h接触，剧烈心

9、痛，眼花，虚脱300030min即死亡NO2对人体健康的影响no2(10-6)1510155080对人体健康的影响闻到臭味闻到强臭味100150lOmin眼、鼻受到刺激lmin内人呼吸困难3min感到胸痛、恶心在3060min内死亡250很快死亡OzoneConcentration(ppm)臭氧对人体健康的影响:人群Figure1Individua1ResponsetoOzoneExposure(afterKulle,etAmRevj.1.15.25肺功能降2.对植物的伤害暴潍时间，0010100o004UIdd学3NL一匚H卜LLIk1.0Metabolic:andgrowthThresho

10、ldforfoliarlesions00n11rrui二二二一mmo注：二氧化氮浓度和暴露时间专植物死亡、叶器官损伤和新陈代谢或生长影响之间的关系effects1i：-UU1.0WOf100010,00()暴爵时间,h0丄0JSource：C.MacLean3.对器物和材料的影响PPm注：平均二氧化硫浓度和不同暴露时间与低碳钢的腐蚀之间的关系（1963-1964年9月，在芝加哥的七个地点进行的实验）4.对大气能见度的影响大气能见度是指在指定方向上仅能用肉眼看见和辨认的最大距离。对大气能见度或清晰度有影响的污染物,一般应是气溶胶粒子、能通过大气反应生成气溶胶粒子的气体或有色气体,包括：总悬浮颗粒

11、物（TSP）SC）2和其它气态含硫化合物,在大气中以较大反应速率生成硫酸盐和硫酸气溶胶粒子NO和NO?,在大气中反应生成硝酸盐和硝酸气溶胶粒子光化学烟雾，反应生成亚微米的气溶胶粒子能见度与大气中颗粒物浓度的关系假设光衰减只是由于微粒散射造成的，微粒为尺寸相同的球体,且分布均匀，则能见度可按如下近似方程估算:=2.6几禺式中：P线方向上的颗粒浓度/mg/m3；Pp颗粒的密度,kg/m3；dp页粒直径,；K散射率,即受颗粒作用的波阵面积与颗粒面积之比,K值一般在1.72.5左右变化。例题大气中悬浮颗粒物的平均粒径为1.0微米,密度为2500kg/m3,如果散射率K=2,能见度为8,000m时颗粒物

12、的浓度是多少？能见度与自然景观例：美国大烟雾山国家公园（北卡罗莱纳州）照片雾天三、大气污染防治法规与标准体系1.中华人民共和国大气污染防治法1987年9月5日由第六届全国人大常委会第22次会议通过,伯88年6月1日起执行1995年8月29日,第八届全国人大常委会第15次会议对该法进行了修订2000年对该法再次修订1995年8月29日修改后的大气污染防治法，在控制大气污染,改善大气环境质量方面起到了积极的作用：强化了酸雨和二氧化硫污染控制推动了煤炭的清洁利用加快了淘汰严重污染大气的落后工艺和设备的步伐开始停止生产和使用无铅汽油：法规实施后,些地区依法强化环境管理,大气环境质量确实得到了改善但未能

13、有效地遏制大气环境质量的恶化:大气污染形势仍然十分严峻,大多数城市还处于比较严重的污染程度;缺少推动煤炭清洁利用的法律措施,燃煤污染仍然没有得到有效遏制;大中城市机动车排气污染正在迅速增加;大多数城市扬尘污染突出;大气污染物排放总量居高不下,缺少有效的法律措施现行法律的法律责任部分内容偏少，力度不够。2000年4月29日,针对现行大气污染防治法中的不足,对其作了进一步的修订。集中力量抓重点城市的大气污染防治加强机动车污染防治加大城市扬尘的控制力度禁止超过排放标准排放污染物大气污染物排放总量控制和许可证制度建立排污收费制度强化法律责任2.大气环境质量标准体系GB3095-96TJ36-79GB1

14、6297-96GWPB3-99GB4915-96GB9078-96GB16171-96&GB13223-96GB1455牛93GB14621-93环境空气质量标准工业企业设计卫生标准大气污染物综合排放标准锅炉大气污染物排放标准水泥厂大气污染物排放标准工业炉窑大气污染物排放标准炼焦炉大气污染物排放标准火电厂大气污染物排放标准恶臭污染物排放标准摩托车排气污染物排放标准11.GB14761.114761793汽车大气污染物排放标准污染物排放标准之间的关系:综合性排放标准与行业性排放标准不交叉执行。有行业性排放标准的执行行业排放标准,没有行业排放标准的执行综合排放标准。3中华人民共和国国家标准环境空气

15、质量标准AmbientairqualitystandardGB3095-2012（代替GB3095-1996）环境保护部2012-02-29批准2016-01-01实施主题内容与适用范围本标准规定了环境空气质量功能区划分、标准分级、污染物项目、平均时间及浓度限值，监测方法、数据统计的有效性规定及实施与监督等。本标准适用于环境空气质量评价与管理。修订的主要内容调整了环境空气功能区分类，将三类区并入二类区；增设了颗粒物（粒径小于等于2.5um）浓度限值和臭氧8小时平均浓度限值；调整了颗粒物（粒径小于等于10um）、二氧化氮、铅和苯并花等的浓度限值；调整了数据统计的有效性规定。环境空气质量功能区的分

16、类和标准分级环境空气质量功能区分类/一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。/二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。/三类区为特定工业区。环境空气质量标准分级（环境空气质量标准分为三级）/一类区执行一级标准/二类区执行二级标准/三类区执行三级标准表2环境空气污染物其他项目浓度限值表1环境空气污染物基本项目浓度限值序号污染物项目平均时冋浓度限值单位一级二级1二氧化硫（so?）-MS2060pg/ni324小时平均501501厂,1/1300V課空气污染指数分级浓度限值(nnK3)APIPMio(LWfi)SQ(LWfi)gGOQ（力旳均值）500.0500.0500.08050.1201000.1500.1500.1201002002000.3500.8000280600.4003000.4201.6000.565900.8004000.5002.1000.7501201.0005000.60026200.9401501200计算公式：当第肪申污染物浓度为另.号曲0十时，其分指数为注：污染指数的计算结果只保留整数，小数点后的数值全部进位，污染分指数取最大者为该区域的API,APIV50时，不报