大气污染课件

1、大气污染控制工程总 课 时 40制作 杨书运2011年 元月 本课程的包括大气物理与污染控制两部分，大气物理即本课程的理论基础，污染控制则是本课程的理论结果。 主要内容与课时分配如下：1、绪论 2学时2、大气和大气污染 4学时3、污染的产生和主要污染物 4学时4、主要污染物在大气中的化学行为 2学时5、大气扩散 8学时6、除尘 12学时7、气体污染物的清除 8学时主要内容与课时分配思考而不是胡思乱想勤奋而不莽撞学习而不盲目制定目标，坐自己的冷板凳上学为渔，而非鱼鱼总有坐吃山空之时，而渔则不然独立思考；质疑一切；努力学习发展创造能力、展示自我能力100分扼杀了创造力，或者说对分数的追求扼杀了创造

2、力对你的将来可能将来的科目，应努力学习，学精第一流的教师是评价大学质量的唯一标准大学不是职业技能培训所学习的本质，不在于记住了哪些知识，而在于触发了哪些思考 Sandel 哈佛大学考核课程考试：70% 由教务处安排点名：3% 随机，但每人最多只有1次被点名的机会课程论文：15% 请于第8周上交，逾期1周减2个百分点小测验：12% 安排在第7或8周，时间15min课程论文 要求参考公开发表的论文格式根据自己感兴趣的大气污染问题详细列出参考文献，并在论文中注明可交纸质材料，鼓励交电子稿件：课程组成大气物理与大气化学 大气物理：大气结构及其特点、状况的描述；大气运动特点及其动力系统；大气稳定度状况；

3、影响大气污染物扩散的因素 大气化学：大气污染的扩散理论、研究方法与应用大气污染的控制理论、设备原理与应用什么是大气污染大气中污染物或由它转化成的二次污染物的浓度达到了有害程度的现象，称为大气污染。当大气中某些有毒、有害物质的含量超过正常值或大气的自净能力时，就发生了大气污染。有害物质进入大气，对人类和生物造成危害的现象 有害物质的排放达到致害程度，即构成污染，排放地为大气层的即大气污染 （环境）自净能力包括稀释、转化、沉降、清洗等，不同条件下有一定差异 分类污染的产生大气污染主要通过燃烧产生，造成的污染物的种类与燃料种类、燃料成分构成以及燃烧方式等条件有关。如。每燃烧1t煤，可产生煤烟尘11k

4、g、SO2约64kg、NOX约9.1kg、CO2约2000kg，以某电厂日消耗煤炭100t计算，每年将排放，我国目前年消耗煤炭约23亿吨（2006年），以此计算，我国年排放量相同的燃料，燃烧方式不同，造成的污染物排放量的差异可达几十甚至几百倍，如CO、碳氧化物等。如，含S量6%的煤炭，不脱S情况下将有一半的S转化为SO2，通过脱S，就基本消除SO2的产生。 2010年一季度，我国生产钢材1.85亿吨，增长28.6%；生产粗钢1.58万吨，增长24.5%；生产生铁1.5万吨，增长21.7%；生产水泥3.36亿吨，增长20.3%。 常见的污染源 标准不同，对污染源的描述不同：从几何状态分：点源、线

5、源、面源从运动状态分：运动源、固定源从排放点高度分：高架源、地面源 常见的污染物气溶胶类固态：粉尘、烟、飞灰、黑烟，等液态：各种污染雾气体类SOX、NOX、COX、CHX等国内外污染状况1、国外2、国内以及煤烟型为，局部地区正逐渐向石油型过渡1985年，耗能相当于美国的5倍、日本的10倍、印度的2.2倍。2000年，中国创造1美元的GNP，耗能相当于美国的2.1倍，德国的4.97倍，日本的4.43倍，印度的1.65倍，世界平均的1.25倍。中国的劳动生产率相当于美国的1/12，日本的1/11。我国的温室气体排放居世界第一位，受到的国际压力非常大，并逐渐增加。发展之痛炼油厂及其火炬城市热污染核电

6、高烧：能解决环境问题吗？全球氮氧化合物排放总量大气污染的综合防治措施全面规划，合理布局严格环境管理技术措施研究与应用： 生产工艺改进与提高 综合利用 高烟囱、废气净化经济策略绿化造林参考资料（国家标准）大气污染物综合排放标准GB16297-1996锅炉大气污染物排放标准GB13271-91汽车大气污染物排放标准GB14761，GB14761-93恶臭污染物排放标准GB14554-93制定地方大气污染物排放标准的技术方法GB/T13201-91 参考书目郝吉明等，大气污染控制工程，高等教育出版社，1989崔九思等，大气污染监测方法，化学工业出版社，1997蒲恩奇，大气污染治理工程，高等教育出版社

7、，1999林肇信，大气污染控制工程，高等教育出版社，1991 第一章 大气和大气污染 大气的组成 大气组成相对稳定大气层的结构 1、大气分层大气层在垂直方向上分为5层：对流层平流层中间层热层散逸层2、对流层对流层的高度特点：温度垂直分布、对流交换强、温湿度分布对流层的分层：常见的有边界层概念、逆温层等概念边界层：又叫摩擦层、行星边界层，是受下垫面影响的空气层次，高度范围10002000m，气象要素分布有明显的地域特点 3、逆温与逆温层概念、特点：有多个逆温层存在，且存在具有时效性，对流层逆温层对污染物的扩散具有重要影响，是环境监测、评价和保护重要区域逆温及逆温现象、逆温对物质水平/垂直扩散的影

8、响 逆温示意图逆温层对污染物扩散的影响描述大气状态的参量 1、 温度表示方法及换算物体温度的确定温度的水平分布、周期变化温度的垂直分布、温度层结、温度廓线2、 湿度3、 大气环流与风 用风矢表示，由风向秆和风羽组成。 风向秆: 指出风的业向，下图表示8个方位，另外还有16个方位的。 风羽: 由3、4个短划和三角表示大风风力，垂直在风向杆末端右侧（北半球） 16方位图大气环流大气环流是影响大气污染物扩散的重要因素大气环流包括纬向环流和经向环流我国及其大部分国家与人口集中在北温带，该地带上空盛行稳定的西风气流，称为西风带由于大气环流的作用，大气污染具有了全球性地转角速度与地转力4、 能见度概念分级

9、：根据能见距离的不同，分为10级，见下表（表中视程为“白日视程”，单位m）大气污染对气候与生态环境的影响 对气候的影响 以CO2等气体的“温室效应” 为例另外，气溶胶对气候也有重要影响，如降低大气能见度、增加云雾量等对生态环境的影响对生态环境的影响主要表现为对生物原始生境的改变，及生物对生态环境改变的适应，包括：原始生态环境破坏：生物发生适应，不适应者被淘汰原始生态环境毁灭：原生物灭绝，但可能引入或创生新物种原始生态环境灭绝（可逆）：生物消失，但可恢复原始生态环境灭绝（不可逆）：生物消失且不可恢复大气污染对人主要表现为呼吸道疾病，另外降低能见度导致紫外线强度城市比农村少1025%，城市佝偻发病

10、率增加大气污染使植物生理机制受抑制，生长不良，抗病抗虫能力减弱，甚至死亡大气污染物能腐蚀物品，影响产品质量酸雨使河湖、土壤酸化、鱼类减少甚至灭绝，森林发育受影响第二章 燃烧与大气污染第一节 燃料性质请仔细阅读教材重点了解和掌握煤炭、石油、天然气，同种燃料产地不同，可能性质差异巨大新能源：太阳能、水能、风能、生物能、核能等对环境保护的作用 太阳能发电及其悖论水能、风能、生物能（生物柴油、沼气等）实际上是广义的太阳能燃料分类 按获得方法分 按物态分 天然燃料 人工燃料 固体燃料 木柴、煤等 木炭、焦炭等 液体燃料 石油 汽油、煤油、柴油、重油 气体燃料 天然气 高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气 部分燃

11、料的元素组成及发热值燃料名称元素组成%平均密度kg/m3低位发热值CH2SO2N2灰 分1107J/kg（kcal/kg）木柴（水分20%）泥 煤褐 煤烟 煤无烟煤半 焦焦 炭油页岩燃料油煤低温干馏重油494960808076881585866554132512.511.512121111432820711711121110.20.2115127162010720.30.34002506508601000400500140097010000.62721.46361.25452.09081.25452.50903.34531.67262.92712.09082.92712.50902.92710

12、.54361.04543.93074.0983.76343.9307（燃烧的本质：高温条件下剧烈的化学反应燃料组成对燃烧的影响碳：可燃元素。1 kg纯碳完全燃烧时，放出32860 kJ的热量。不完全燃烧生成CO时，放出9268kJ的热量。无烟煤含碳量约90%98%，一般煤的含碳量约50%95%。氢：是燃料中发热量最高的元素。煤中氢的含量为2%10%1 kg氢完全燃烧时能放出120500 kJ的热量。 燃料组成对燃烧的影响氧：氧在燃料中与碳和氢生成化合物，降低了燃料的发热量氮：燃料中含氮量很少，一般为0.5%1.5%硫：以三种形态存在：有机硫、硫化铁硫和硫酸盐硫。前两种能放出热量，称之为挥发硫。

13、硫燃烧生成产物为SO2和SO3，其中SO2占95%以上。燃料组成对燃烧的影响水分：煤中水分由表面（外部）水分和吸附（内部）水分组成。外部水分可以靠自然干燥除去。内部水分要放在干燥箱中加热到102105C，保持2h后才能除掉。灰分：是燃料中不可燃矿物质。面条可燃煤的分类和组成 煤的基本分类褐煤：热值为30004000kcal/kg最低品位的煤，形成年代最短挥发分大于40%，适于烧锅炉、气化烟煤：热值为42007500kcal/kg形成年代较褐煤长，碳含量75%90，成焦性较强挥发分在10% 40%之间，适于炼焦、气化、动力燃料无烟煤：热值为42007500kcal/kg煤化时间最长，含碳量最高（

14、高于93），成焦性差挥发分小于10%，适于民用、冶金、建材、气化煤的分类和组成 煤的成分分析工业分析（ proximate analysis ） 测定煤中水分、挥发分、固定碳和灰分。估测碳含量和热值，是评价工业用煤的主要指标。元素分析（ ultimate analysis ） 用化学分析的方法测定去掉外部水分的煤中主要组分碳、氢、氮、硫和氧的含量。煤的分类和组成煤中硫的形态煤的分类和组成煤的成分的表示方法 要确切说明煤的成分，必须同时指明百分比的基准，常用的基准有以下四种：收到基：锅炉炉前使用的燃料，包括全部灰分和水分 空气干燥基：以去掉外部水分的燃料作为100%的成分，即在实验室内进行燃料分

15、析时的试样成分 煤的分类和组成干燥基：以去掉全部水分的燃料作为100%的成分，干燥基更能反映出灰分的多少 干燥无灰基：以去掉水分和灰分的燃料作为100%的成分煤的分类和组成煤的成分的表示方法及其组成的相互关系 第二节 大气污染的主要产生过程：燃烧1. 燃烧过程及燃烧产物 燃烧过程是可燃物的快速氧化过程（放热反应）完全燃烧的产物：CO2、H2O不完全燃烧的产物： CO2、H2O & CO、黑烟及其他部分氧化产物如果燃料中含有S和N，则会生成SO2和NO空气中的部分N可能被氧化成NO热力型NOx2. 燃烧过程产生的污染物燃烧可能释放的污染物：CO2、CO、SOx、NOx、CH烟、飞灰、金属及其氧化

16、物等温度对燃烧产物的绝对量和相对量都有影响（见后图）燃料种类和燃烧方式对燃烧产物也有影响3. 燃烧产物与温度的关系也就是污染物4.燃烧条件影响完全燃烧的条件：空气条件 充足的空气。过小，气量不足；过大，温度不能保证。温度条件 达到着火点时间条件 燃料在高温区停留时间应超过燃料燃烧所需时间湍流混合 燃料与空气的混合条件链式反应 释放的热量足够维持燃烧 适当的控制这些因素：空气与燃料之比、温度时间和湍流度，是在大气污染物排放量最低条件下实现有效燃烧所必须的，评价燃烧过程和燃烧设备时，必须认真地考虑这些因素。通常把温度、时间和湍流称为燃烧过程的三“T”用风机灭火空气条件燃料燃烧时必须保证供应与燃料燃

17、烧相适应的空气量空气供应不足，燃烧就不完全空气量过大，会降低炉温，增加锅炉排烟损失因此，有必要按燃烧不同阶段供给相适应的空气量温度条件着火温度：在氧存在下可燃质开始燃烧所必须达到的最低温度。各种燃料都具有自己特征的着火温度，按固体燃料、液体燃料、气体燃料的顺序亡升。为什么燃气和油料更容易着火，甚至爆炸？燃料只有达到着火温度才能与氧化合而燃烧常见燃料的着火温度见教材燃烧的维持：燃烧过程的放热速率高于向周围的散热速率，从而维持较高的温度为什么燃气和油料更容易着火时间条件燃料在高温区的停留时间应不短于燃料燃烧所需要的时间停留时间由燃烧室的大小、形状和燃料燃烧速度（即温度）共同决定燃料与空气的混合条件

18、 燃料和空气的充分混合可加快燃烧过程，混合程度则取决于空气的湍流度混合不充分，将导致不完全燃烷对于气相的燃烧，湍流可加速液体燃料的蒸发对于固体燃料，湍流有助于破坏燃烧产物在燃料颗粒表面形成的边界层，从而提高表面反应的氧利用率并使燃烧过程加速5、 燃料燃烧的理论空气量 燃料燃烧所需要的氧一般从空气中获得单位量燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量称为理论空气量理论空气量由燃料的组成决定可根据燃烧方程式计算求得按化学反应的需氧量而供给的空气量。液体燃料完全燃烧时所需的理论空气量 C+O2CO 燃烧1kg碳需用氧=2.67 kg H2+O2H2O 燃烧1kg氢需用氧=8 kg S+O2SO2 燃

19、烧1kg硫需用氧=1 kg理论空气量的计算 空气其他成分与氧气的比：氧21，其他79空气过剩系数燃料完全燃烧所需实际空气量取决于理论空气量和“三T”条件实际燃烧中的 “三T”条件不可能达到理想程度，为使燃料完全燃烧必须供给过量空气般把超过理论空气量多供给的空气量称为过剩空气量实际空气量与理论空气量之比即为空气过剩系数过剩空气系数一般在1.051.25之间取决于以下几个方面：1.燃料情况，烧煤、烧气还是烧油2.通风情况，自然通风还是强制通风3.炉内气氛，是正压还是负压通过仪表可直接测定过剩空气系数，一般是通过测定烟气中的含氧（氧气、一氧化碳）量炼油工程师手册 P505 过剩空气系数 燃 油 燃气

20、燃烧器类型自然通风 1.25 1.20强制送风 1.20 1.15空燃比空燃比：单位质量燃料燃烧所需要的空气质量空燃比可由燃烧方程式直接求得汽油理论空燃比约为14.7例甲烷在理论空气量下的完全燃烧的空燃比计算为：不一定完全燃烧6、 燃烧产生的污染物（回顾）7、热化学关系式发热量燃料的发热量：单位燃料完全燃烧，在状态相同条件下，初始反应物与反应终产物之间的热量变化(通常为298K和1atm)单位：kJkg或kJm3高位发热量包括燃料燃烧生成物中水蒸汽的汽化潜热低位发热量是指燃烧产物中的水蒸汽仍以气态存在时完全燃烧所释放的热量一般燃烧设备小的排烟温度均远远超过水蒸汽凝结温度，因此大部按低位发热量计

21、算燃料发热量气体燃料的发热值 1标准立方米燃料完全燃烧时所放出的热量，单位kJ/nm3。高发热值： 低发热值： 燃料发热量计算 燃料油发热值 1公斤燃料完全燃烧时所放出的热量，单位kJ/kg。(1)根据燃料油元素组成（质量百分数）计算:高发热值： 低发热值： (2)根据燃料油的相对密度计算:燃料设备的热损失主要包括：排烟热损失不完全燃烧热损失炉体散热损失第三节排污量的计算1、烟气体积计算理论烟气体积：理论空气量下的烟气体积烟气体积和密度的校正：根据气体方程将烟气换算为标气过剩空气校正：因为一般存在过剩空气，所以实际烟气应为理论烟气体积与过剩空气量之和。可用奥氏分析仪测定烟气成分与过剩系数。2、

22、排污量的计算与估算可根据燃烧方程计算排污量，参考教材。估算：物料衡算法（见例） 产品估算法 经验估算法 估测估算法重油：C 88.3%；S 1.6%；H2O 0.5%；灰分 0.10%，确定理论空气量、产物量1kg重油中 第四节主要污染物1、含硫化合物大气中的含硫化合物有SO2、H2S、H2SO4以及各种硫酸盐。硫是地壳中含量相当丰富的一种元素，几乎所有的燃料都含有硫，各种金属矿也多为硫化矿，因此在发电、取暖、冶金、化工等过程中，都会有大量的含硫方气或硫化物颗粒排入大气中，其中最主要的就是SO2、H2S。进入大气中的SO2在潮湿的情况下很快就会被氧化为SO3。SO2的来源一是工业，另一就是自燃

23、，包括S和H2S的自燃、煤的自燃等。H2S的人工来源量较小，只有自然界排放量的 2%左右。 进入大气后，一般认为H2S的归宿是被氧化为SO2。SO2的危害：酸雨、呼吸道感染等 酸雨的分布 世界最严重的三大酸雨区是西北欧、北美和中国 1983年世界降水pH年均值分布 一、欧洲北欧瑞典和挪威酸雨比较突出，在70年代，降水pH值已经低至4.04.5。英国则是欧洲SO2和NOx排放量最大的国家之一，酸雨也比较严重。根据有关的资料分析，欧洲SO2排放量分布与SO42-含量分布趋势十分相似，高值区出现在欧洲主要工业区，东自东德工业区和西德鲁尔，向西延伸到法国东北部、比利时、荷兰南部，过英伦海峡，延伸到英国

24、大的工业区。由此可见，酸雨形成与工业区排放的SO2之间有密切关系。二、北美北美降水中pH值以美国和加拿大最低，为4.04.5，最低值出现过3.2。美国酸雨始于50年代初期，由于美国很早就在发电站和大企业采用200300m高烟囱排放SO2 ，令SO2等污染物大量被扩散到远离排放口的地区，这使与其相邻的加拿大深受其害。加拿大境内的不少酸雨，污染源竟远在美国。美国的酸雨自西向东逐渐加重。80年代开始，美国采取一系列措施控制SO2和NOx排放量，使整个美国降水pH没有继续降低。pH值分布 硫酸盐沉降量 硝酸盐沉降量 总氮沉降量 中国 酸雨我国的能源结构以燃煤为主，酸雨多属于硫酸型中国自70年代开始对酸

25、雨进行监测中国酸雨大部份分布在长江以南，其中四川、贵州、湖南、广西、广东、江西、安徽、江苏、浙江等附近酸雨频率在40%以上，西自四川峨眉山、重庆、金佛山、贵州遵义、广西柳州、湖南洪江和长沙，向东直至安徽徽州，形成一条突出的酸雨带，酸雨频率均在80%以上我国酸雨一直呈发展趋势，已经形成华中、西南、华南和华东四大酸雨区。目前，中国已成为仅次于欧洲和北美的世界第三个主要酸雨区。中国酸雨频率分布示意图（1983年） 酸雨腐蚀后的森林酸雨腐蚀的雕塑2、NOxNOx中重要的污染物有NO和NO2。NO和NO2在世界各地的浓度因地理位置不同而有很大的不同，其主要来源是燃料燃烧、汽车和工业排废。NO是在高温燃烧

26、条件下（如汽车的发动机）产生的，产生率与温度呈正相关NOx是光化学反应和光化学污染的物质NO与血红蛋白亲和力强，类似CO2的作用；NO2对心、肺、肾及造血组织都有影响 对植物的影响 使植物矮化，生长瘦小，座果率和产量降低用0.5ppm的NO2处理的蚕豆和番茄，持续1022天，植物鲜重和干重降低25 3、COxCO和CO2是低层大气的主要污染物，主要来源是燃料燃烧，工业、交通业是主要的来源。CO和CO2的危害很不相同。CO是无色、剧毒、比空气稍轻的气体（是洛阳大火致死人员主要因素），也参与光化学反应。CO2的污染作用主体现在生态环境上，是温室气体最重要成分 4、氟化物氟的化学性质活泼，自然界含量

27、丰富，所以氟的污染也十分普遍。如土壤中含有大量氟，经加热（如砖瓦玻璃的烧制等）在高温下会有含氟废气排放。工业排放的氟化物以HF的数量为最大。主要的氟污染源为电解铝厂、钢铁厂、磷肥厂以及砖瓦玻璃业等。氟化物的危害：对哺乳动物，主要影响Ca的代谢，导致骨骼和牙齿出现畸形；其他主要影响蚕桑生产。 氟斑牙 氟骨症氟化物对植物的影响 氟化物对葡萄糖激酶、磷酸果糖激酶、磷酸（酯）酶和半胱氨酸脱巯基酶等均具有抑制作用，从而使植物的磷代谢受到破坏。钙对植物细胞保持一定的形态，以及维持生物膜的透性，都具有密切关系。氟化物侵入植物体后，能与钙结合生成氟化钙，从而破坏了钙的功能，导致植物钙营养障碍，使细胞外渗性变大

28、，内容物容易渗出，生长点、新叶、顶芽易发生溃烂，生长点枯死叶片出现伤害症状时，光合作用速率下降，下降速率与伤害面积成正比。氟化物影响植物的光合作用，与对叶绿素的破坏及影响色素的合成有关，氟化物可能与叶绿素中的镁结合，而使叶绿素受到破坏。氟化物也可能对色素合成的早期阶段产生影响，阻碍了叶绿素的合成。氟化物还能抑制希尔反应，使光合作用强度降低低浓度氟化物对植物的呼吸作用有促进作用，这种促进作用一般发生在可见伤害之前；高浓度氟化物对一些植物的呼吸作用有促进作用，对另一些植物的呼吸作用则有抑制作用 5 碳氢化合物主要是各种烃。其主要来源是石化工业和以石油作为动力的行业烃的危害因烃的种类不同而有很大的不

29、同：气态烃（CH4、C2H2）对人的健康状况目前还不构成危害，但C2H2对农作物属于剧毒；醛类对人存在刺激作用；某些多环芳烃则是强致癌物质甲醛是重要的室内污染物。有人认为，大气污染正由煤烟污染、光化学污染转化为室内污染6 光化学氧化剂不属于单独种类的污染物，而是多种强氧化污染物的综合光化学氧化剂指空气中氧化性能高的那些化合物，主要有O3、PAN、NOX、各种活性基团等。 PAN对植物的影响 光合作用受到抑制，碳水化合物及纤维素的合成受到影响光合作用受到抑制与叶绿素被破坏及某些含SH基的酶被抑制有关。纤维素的合成受到抑制，也是由于有关的一些酶类受到抑制的结果 PAN对植物生长发育的影响，主要是促

30、进植株的老化和早衰不同植物、不同叶龄对PAN的敏感程度不同多数植物的幼叶易于受害，中龄叶和老叶不易受害有的植物中龄叶易于受害，幼龄叶和老叶不易受害就植株年龄而论，幼小的、处于生长迅速阶段的植株比较老的植株易于受害。 污染的城市广州2007伦敦1943第五节API指数 从1997年6月开始，我国重点城市陆续开展环境空气质量周报工作，有些城市还开展了环境空气质量日报工作。环境空气质量周报或日报是根据对国家环境空气质量际准中规定的几种主要污染物的例行监测资料，对过去一周或前一日的空气质量进行回顾性的评价，并以空气污染指数的衷征形式定期向社会发布，为公众提供及时，准确的环境信息。 空气污染指数(API

31、)是一种反映和评价空气质量的方法，就是将常规监测的几种空气污染物的浓度简化成为单一的概念性数值形式、并分级表征空气质量状况与空气污染的程度，其结果简明直观，使用方便，有利于公众了解空气环境质量的优劣。 空气污染指数是根据环境空气质量标准和污染物对人体健康和生态环境的影响来确定的。由于环境空气质量取决于各种污染物中危害最大的污染物的污染程度，因此API的计算与报告方法是：用分段线性函数表征污染指数与各项污染物浓度的关系，光用内插法计算各污染物的分指数In，取各污染物分指数中最大者代表该区域或城市的污染指数。该指数所对应的污染物即为该区域或城市的首要污染物。当污染指数API值小于50寸，不报告首要

32、污染物。目前计入环境空气污染指数的污染物有： SO2 NO2 可吸入颗粒物(PM10) CO O3 我国目前采用的环境空气污染指数(API)分为五级（见下表）空气污染指数范围及相应的空气质量类别空气污染指数API空气质量状况对健康的影响建议采取的措施050优 可正常活动51100良101150轻微污染 易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状 心脏病和呼吸系统疾病患者应减少体力消耗和户外活动151200轻度污染201250中度污染 心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群中普遍出现症状 老年人和心脏病、肺病患者应在停留在室内，并减少体力活动251300中度重污染300重污染

33、健康人运动耐受力降低，有明显强烈症状，提前出现某些疾病 老年人和病人应当留在室内，避免体力消耗，一般人群应避免户外活动空气污染指数对应的污染物浓度限值污染指数污染物浓度（毫克/立方米）APISO2（日均值）NO2（日均值）PM10（日均值）CO（小时均值）O3（小时均值）500.0500.0800.050 50.1201000.1500.1200.150100.2002000.8000.2800.350600.4003001.6000.5650.420900.8004002.1000.7500.5001201.0005002.6200.9400.6001501.200基本计算式设I为某污染物的

34、污染指数，C为该污染物的浓度。则：API的计算步骤a 求某污染物每一测点的日均值b 求该区域范围内某一污染物的日均值c 将各污染物的市日均值分别代入API基本计算式所得值，便是每项污染物的API分指数d 选取API分指数最大值为全市API 各种污染物的污染分指数都计算出以后，取最大者为该区域或城市的空气污染指数API，则该项污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物 污染指数污染物浓度（毫克/立方米）APISO2（日均值）NO2（日均值）PM10（日均值）CO（小时均值）O3（小时均值）2000.8000.2800.350600.4003001.6000.5650.420900.800例：SO2

35、=0.9, NO3=0.30,PM10= 0.40,CO=60,O3=0.4各组分API值：API(SO2)=200+(0.9-0.8)/(1.6-0.8)100=213 API( NO3)= 200+(0.3-0.28)/(0.565-0.28)100=207 AIP(PM10)= 200+(0.4-0.35)/(0.42-0.35)100=271 API(CO)=200 API(O3)=200API=MAX(213,207,271,200,200)=271主要污染物：PM10第六节大气化学一、无机物的反应1 N化物 N2O的氧化大气中，N2O主要是由土壤中的硝态氮、 亚硝态氮在厌氧作用下经

36、微生物作用发生硝化反应而产生。N2O的危害在于进入平流层后所发生的光化学反应对臭氧层的破坏，反应式：N2O+O3=2NO+O2NO的氧化NO较不活泼，特别是不吸收光，不会发生光化学反应，大气中NO氧化的途径主要有两条：氧化为NO2氧化为HONO反应式：氧化为NO2：NO+O3=NO2+O2氧化为HONO：NO+OH.= HONO（ 这一反应发生率低，处于不重要地位）另外还有一些反应过程，如：NO+NO2+H2O=2HONONO+HO2。=HNO3 NO2的转化NO2较NO活泼，且强烈吸收短波光，是光化学反应的关键污染物大气中NO2的消除途径主要有两条：a、NO2转化为HNO3，反应式：NO2+

37、OH。OHNO2b、NO2转化为过氧乙酰硝酸脂（PAN）和过氧硝酸过氧硝酸性质极不稳定，分解迅速，不是主要反应产物反应式：PAN是重要的二次污染源，对人和动物都具有较强的毒性过氧乙酰硝酸脂（PAN）反应式：NH3的转化由于NH3呈碱性，而大气中较多的污染物成分为酸性，所以一般情况下NH3并不构成严重的大气污染。并且由于NH3也属于N肥，植物有较强的吸收能力，所以对植物而言容许浓度较高，对人而言，由于NH3具有刺激性气味，所以危害较大 主要转化途径： 植物吸收和吸附 与酸中和 被氧化 2 SO2的反应 SO2只有在吸收小于218纳米的光后才能光解， 所以SO2吸光后的光化学反应是生成激发态的SO

38、2分子低层大气中，光照射时SO2氧化为SO3的量很缓慢， 而一旦生成SO3则迅速与水反应生成硫酸，所以一般情况下，大气中的SO3浓度很低如果大气中同时存在氮氧化合物、碳氢化合物，则SO2氧化为SO3的速度将大大提高。弄清它们之间的反应机制是目前大气污染化学研究的一个重要课题。 SO2在大气中光化学氧化 SO2在294和384纳米处存在两个吸收带在384的弱吸收带，SO2转变为第一激发态，即三重态3SO2，能量较低,较稳定在294吸收带转变为第二激发态，即一重态1SO2，能量较高，不稳定，进一步反应中或转化为基态SO2，或转化成三重态3SO2 反应终产物是硫酸盐 有NOx和烃类作用的SO2光化学反应 在这一体系中，SO2可能有很多的途径氧化为SO3，如 二、有机物反应 1 烃类的反应 A 原子氧和烃类的反应所有的烃类与原子氧反应均可能生成激发态的自由基，并促使反应进一步进行，直到达到某一平衡或物质耗尽 如：烷烃RH+OR。+OH。B OH。与烃类的反应OH。不稳定，氧化性强，与烃类的反应比原子O还快，是光化学污染反应中的重要角色与烃类的反应通式：RH+OH。=R。+H2O 反应过程中有自由基继续产生，可进一步推动反应进行 2、 氧碳氢化合物的氧化反应 A 光解反应如370纳米光照射下醛的分解反应 ：B 与原子氧的反应如醛的反应：反应生