8 大气污染及防治

环境学基础环境与环境问题1人口与环境3目录能源与环境4自然资源开发利用与保护5水资源及其利用与保护6生态学基础2水污染及防治7大气污染及防治8其他环境污染及防治9环境监测与评价概述10环境保护与可持续发展118大气污染及防治8大气污染及防治大气的组成与结构一、大气的组成大气的结构散逸层暖层中间层平流层对流层大气垂直方向上分层8大气污染及防治水汽干燥空气（主要成分为氮、氧和氩）悬浮微粒大气组成

恒定组分:N2、O2、Ar

可变组分:CO2、H2O

不定组分:H2S、SOx、NOx

8大气污染及防治二、大气圈的结构

大气也是维持人类生命所必需的重要物质之一，是自然环境的重要组成部分，它是地球本身经过长期的化学和生物化学过程演化的结果。大气圈是指包围着地球并受地球引力的影响随着地球旋转的大气层。由于受地心引力的作用，大气圈中的大气分布是不均匀的，海平面上的大气最稠密，近地层的大气密度随高度变化而迅速变小。大气气温也随其与地面的垂直高度变化而改变。8大气污染及防治三、大气与生命的关系空气中的氮也是重要的生命元素。氮在空气中以分子氮形式存在，含量虽大，却不能为多数生物直接利用。8大气污染及防治大气污染概述一、大气污染的类型局部地区污染区域大气污染广域大气污染全球大气污染按污染的范围分类8大气污染及防治二、大气污染源与污染物按污染物发生的类型分生活污染源工业污染源交通污染源农业污染源1、大气污染源8大气污染及防治按污染源位置的分布分点源面源线源体源8大气污染及防治2、大气污染物

大气污染物的种类很多，并且因污染源不同而有差异。根据污染物的性质，可将大气污染物分为一次污染物与二次污染物。一次污染物是从污染源直接排出的污染物，它可分为反应性物质和非反应性物质。前者不稳定，还可与大气中的其他物质发生化学反应；后者比较稳定，在大气中不与其他物质发生反应或反应速度缓慢。二次污染物是指不稳定的一次污染物与大气中原有物质发生反应，或者污染物之间相互作用而生成新的污染物质。8大气污染及防治

按大气污染物的物理状态，可分为固体、液体、和气体等形式。根据大气污染物化学性质的不同，一般把大气污染物分为以下六类：

①颗粒物主要指粉尘、烟、雾等；

②碳氧化物主要指CO和CO2；

③氮氧化物主要指NO和NO2，用NOX表示；

④硫氧化物主要指SO2等，用SOχ表示；

⑤碳氢化合物通常包括烷烃、烯烃、芳烃等有机物；

⑥卤化物主要指氟化氢、氯化氢、氟利昂等。8大气污染及防治三、大气污染及其危害1、大气污染对人体的危害大气污染对人体健康的影响，一般可分为以下几种情况：

（1）急性危害

人在高浓度污染物的空气中暴露一段时间后，马上就会引起中毒或者其它一些病状，这就是急性危害。最典型的是1952年12月伦烟雾事件,其死亡原因是以慢性气管炎、支气管肺炎及心脏病为最多。

（2）慢性危害

慢性危害就是人在低浓度污染物中长期暴露，污染物危害的累积效应使人发生病状。由于慢性危害具有潜在性，往往不会立即引起人们的警觉，但一经发作，就会因影响面大、危害深而一发不可收拾。慢性危害一般可采取相应的防护措施减少其危害性。8大气污染及防治2、大气污染对环境的危害大气污染对植物的危害可以分为急性危害、慢性危害和不可见危害三种。

急性危害是指在高浓度污染物影响下，短时间内产生的危害。如使植物叶子表面产生伤斑，或者直接使叶片枯萎脱落。

慢性危害是指在浓度污染物长期影响下产生的危害。如使植物叶片褪绿，影响植物生长发育，有时还会出现与急性危害类似的症状。

不可见危害是指在低浓度污染物影响下，植物外表不出现受害症状，但植物生理已受影响，使植物品质变坏，产量下降。大气污染物除对植物的外观和生长发育产生上述直接影响外，还产生间接影响，主要表现为由于植物生长发育减弱，降低了对病虫害的抵抗能力。8大气污染及防治大气污染的影响因素一、影响大气污染的气象因素影响大气污染的气象因素（1）气象动力因子

·风

·大气湍流（2）气象热力因子

·温度层结与逆温

·气温的干绝热递减率

·大气稳定度8大气污染及防治二、大气污染的地理因素

地形和地貌的差异，往往形成局部空气环流，其对当地的大气污染起显著作用，典型的局部空气环流有海陆风、山谷风和城市热岛效应等。①海陆风

海陆风是海洋或湖泊沿岸常见的现象。②山谷风

在系统性大气演变不剧烈的山区，由于热力的原因，白天山坡吸收太阳辐射比山谷快，故风经常从谷地吹向山坡叫谷风；晚上山坡比谷地冷却快，故风经常从山顶吹向谷地叫山风。③城市热岛效应

工业的发展，人口的集中，使城市热源和地面覆盖物与效区形成显著的差异，从而导致城市比周围地区热的现象称之城市热岛效应。8大气污染及防治全球性大气污染问题一、全球气候变暧与防治1、全球气候变暖（温室效应）的形成

地球大气系统与外层空间是保持着热量平衡的。太阳以短波辐射的形式向地球辐射能量，其最大能量集中在波长600nm处。而地面向外的辐射大约相当于285K黑体辐射，最大能量位于波长16000nm附近，相对于太阳辐射来说可称之为长波辐射，具有温室中玻璃相类似的保温作用，故通常称为“温室效应”(greenhouseeffect)。8大气污染及防治2、全球气候变暖的危害对海平面和水资源的影响全球气候变暖对动植物的影响全球气候变暖对农业的影响全球气候变暖对人群健康的影响8大气污染及防治3、全球气候变暖的防治

调整能源战略，发展替代技术，减少温室气体的排放，是减缓温室效应的主要控制对策。温室气体虽有多种，但最主要的是CO2，因CO2主要引起的气候变暖，其防治措施可采取：控制化石燃料等消耗以抑制CO2的排放；减少已生成的CO2向大气中排放；降低已排放到大气中的CO2影响。8大气污染及防治二、臭氧层破坏与防治

大气中臭氧（O3）的90%几乎都存在于平流层中。对臭氧层破坏最严重的物质主要是氟里昂和人工合成的有机氯化物，因此防治臭氧层耗蝎的主要对策是减少其自然排放量，可致力于回收、循环使用；研究替代氟里昂的代用品，最终禁止使用。8大气污染及防治三、酸沉降的形成与防治

地球是太阳系中唯一具有降水现象的行星。地球上海洋水和南北极冰水占99%，大气降水仅占0.001%，但是在地球环境中所起的作用很大。降水发生酸化主要是由于工农业生产所产生的物质引起的，如二氧化硫、氮氧化物等。“酸雨（acidrain）”或酸沉降（aciddeposition）表示pH低于与大气中二氧化碳相平衡的蒸馏水pH（5.6）降水。

酸沉降物能增加土壤中铝的含量，使植物的须根死亡，影响植物吸收营养的能力，破坏植物的生长；酸沉降也可能影响水生生态系统，对建筑物、铁轨、桥梁等也构成损害。

酸沉降的主要物质是人为和天然排放的SO2、SO3和NO、NO2等硫、氮的氧化物。而全球范围释放到大气中的SO2大部分是人为排放的，其排放源主要是燃烧化石燃料、矿石冶炼、石油精炼。氮氧化物主要来自发电厂、机动车等。

因此酸沉降的防治主要可采取：从源头治理，如开发清洁能源以减少矿物然料的利用；严格控制机动车尾气的排放标准；研究开发工业生产中尾气回收技术。

8大气污染及防治大气污染的防治一、控制大气污染源的途径控制大气污染源的途径合理规划改进生产工艺，进行技术创新

改变燃料结构

集中供暖供热绿化造林8大气污染及防治二、气态污染物的治理1、气态污染物治理方法简介

常用方法吸收法催化法冷凝法吸附法燃烧法8大气污染及防治2、典型污染物的治理技术燃煤脱硫技术

燃煤的脱硫技术一般可分为煤燃烧前脱硫、煤燃烧中脱硫和烟气中脱硫。燃烧前脱硫常用物理法洗选技术，该法技术成熟，日本、英国、加拿大等国为控制二氧化硫污染，动力用煤全部进行洗选。（1）二氧化硫的治理技术8大气污染及防治烟气脱硫技术

烟气脱硫技术是大型燃煤燃油设备广泛使用的脱硫方式，据初步统计目前已有80多种。用于工业装置上的排烟脱硫应注意以下几个原则：排烟脱硫的工艺原理及过程应简单，易于操作和管理；脱硫装置应具有较高的脱硫效率，能长期连续运转，经济效果好，节省人力，占地面积小；脱硫过程中不造成二次污染；脱硫用的吸收剂价格便宜而又容易获得；在工艺方法上尽可能回收有用的硫资源。

对高浓度的二氧化硫的处理是把SO2经催化生成硫酸回收利用，而对低浓度的二氧化硫烟气可用多种方法，如石灰—石膏法、氨法、钠法、镁法等。8大气污染及防治（2）氮氧化物的治理技术

氮氧化物的治理技术主要是控制工业生产过程中排出的一氧化氮和二氧化氮，常见的方法有改进燃料燃烧法、吸收法、催化还原法和固体吸附法。吸收法8大气污染及防治催化还原法

催化还原法是指在催化剂存在下，用还原剂将氮氧化物还原为氮气的方法。它又可以分为选择性还原法和非选择性还原法两种。

选择性催化还原法是以贵金属铂或铜、铬、铁、钒、钼、钴、镍等的氧化物为催化剂，以氨、硫化氢、一氧化碳等为还原剂，选择出最适宜的温度范围进行脱氮的反应。8大气污染及防治（3）碳氢化合物的治理技术

碳氢化合物是大气的重要污染物之一。人为污染主要来自石油、化工等行业的生产过程，现代交通工具如汽车、飞机、轮船等也是产生碳氢化合物的重要污染来源。

碳氢化合物的治理技术主要有吸收法、吸附法、燃烧法和冷凝法等。8大气污染及防治（4）汽车废气净化技术

造成光化学烟雾污染事故的罪魁祸首之一是汽车排放的废气。人类在经历了多次的光化学污染事故以后，才开始重视研究汽车废气的控制技术。

①机外净化技术

目前我国的汽车废气控制技术，主要是机外净化。

机外净化技术主要有两种：尾气净化技术和节油器技术。②机内净化技术

机内净化技术是在发动机的工艺结构设计上入手，保证燃料能够在机内尽可能地燃烧完全。这种技术的研究，主要集中在改变燃料的供给方式，采用燃油喷射系统；点火系统的电子化设计。③能源替代技术

这主要使改变汽车所使用的能源，采用污染小或清洁的能源来替代燃油。如用煤气或天然气替代燃油的汽车；电动汽车；太阳能汽车等。8大气污染及防治三、颗粒污染物的净化方法—除尘技术分