大气污染控制工程2015-第1讲

大气污染(dàqìwūrǎn)控制工程授课(shòukè)教师:殷进Phone-mail:yinjin@共一百一十五页2课程(kèchéng)简介课程目的：本课程主要讨论大气污染控制的基本理论、各种控制方法的过程分析及典型控制设备的工艺设计计算，介绍城市空气质量管理的一些基本知识,培养同学分析和解决空气污染控制工程问题的能力(nénglì)。结合大气污染控制工程实验、课程设计及毕业设计（论文）等其它教学环节，为学生进行大气污染控制工程设计、科研及技术管理打下必要的基础。共一百一十五页3课程(kèchéng)简介课程内容概要：大气污染物、来源(láiyuán)、危害、影响（§1/§12/§2）城市空气污染管理控制基础(§1)大气污染物在大气中的迁移转化(§2-4)大气污染物的控制技术基础(§5/§7)*常见大气污染物的控制工艺(§6/§8-11)*大气污染控制系统设计基础(§13)共一百一十五页4课程(kèchéng)简介

课程学习要求：基本概念典型技术(jìshù)的基本原理典型污染物控制的工艺流程典型工艺的设计性和操作性计算考试：考试形式：闭卷(题型:名词解释、填空、简答题、计算题)得分计算：出勤率20%，课堂表现10%（5%发言），考试70%共一百一十五页5课程(kèchéng)简介参考书目:1.NoeldeNeversAirpollutioncontrolengineeringAir(2thedition)清华大学出版社Mcgraw-hill20002.朱岗崑大气污染物理学基础高等教育出版社19903.童志权工业废气净化与利用化学工业出版社20014.吴忠标实用环境工程手册––大气污染控制工程化学工业出版社20015.刘天齐三废(sānfèi)处理工程技术手册––废气卷化学工业出版社19996.羌宁城市空气质量管理与控制科学出版社20037.熊振湖大气污染防治技术及工程应用机械工业出版社20038.WayneT.DavisAirPollutionEngineeringManual,secondeditionAWMA(Air&WasteManagementAssociationAWMA)20009.王纯、张殿印废气处理工程技术手册化学工业出版社201210.赵坚行王锁芳等热动力装置的排气污染与噪声科学出版社2009共一百一十五页大气污染(dàqìwūrǎn)控制工程第一章概论共一百一十五页7概论(gàilùn)

主要内容：大气污染及大气污染物大气污染的影响大气污染防治法规与标准体系(tǐxì)我国的大气污染防治现状与思考共一百一十五页8概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

大气(dàqì)与大气(dàqì)污染基本概念大气：指环绕地球的全部空气的总和。环境空气：指使人类、植物、动物和建筑物暴露其中的室外空气。大气污染：由于人类活动或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

因此而危害了人体舒适，健康和福利或危害了生

态环境。共一百一十五页9概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

大气的组成恒定组分:N2

(78.09%)、O2

(20.95%)、Ar（0.93%）等可变组分:CO2（0.033%）、O3、H2O不定(bùdìng)组分:自然因素和人为因素形成的气态物质和悬浮颗粒

纯净大气=恒定组分+可变组分干洁大气=纯净大气－H2O干洁大气基本物理性质：

平均分子量为28.996；在标准状态下(273.15K,1atm)(1atm)的密度为1.293kg/m3；可近视看作理想气体。共一百一十五页10概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

课堂讨论（作业1）：全球性大气污染问题

形式：①每班1-10（1-8）为1组：温室气体11-20（9-16）为2组：臭氧破坏(pòhuài)21-（17-24）为3组：酸雨

②ppt汇报

③每位代表汇报10-15分钟要求：来源（形成原因）、污染现状、特点、措施共一百一十五页11概论——大气污染(dàqìwūrǎn)及大气污染(dàqìwūrǎn)物

大气(dàqì)污染物基本概念定义：空气污染物是指由于人类的活动或是自然过程所直接排入大气或在大气中新转化生成的对人或环境产生有害影响的物质。至今为止，从环境空气中已识别出的人为空气污染物超过2800种，其中90%以上为有机化合物（包括金属有机物），而不到10%为无机污染物。共一百一十五页12概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

大气污染物的分类按污染物存在的形态可分为两大类:

√颗粒态污染物(非均相系统(xìtǒng))√气体状态污染物(均相系统)

共一百一十五页13概论——大气污染(dàqìwūrǎn)及大气污染(dàqìwūrǎn)物

气溶胶状态污染物（颗粒物）：

气溶胶系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在介质中的悬浮体。

（1）粉尘（dust）：由于固体物质的破碎、研磨(yánmó)、筛分、输送等机械过程或土壤、岩石的风化等自然过程形成的，1～200μm。（2）烟（fume）：固体气溶胶，0.01～1µm。（3）飞灰（flyash）：指随燃料燃烧产生的烟气排出的分散得较细的灰分。（4）黑烟（smoke）：一般系指由燃料燃烧产生的能见气溶胶。

一般将冶金过程和化学过程形成的固体颗粒气溶胶称为烟尘；将燃料燃烧过程产生的飞灰和黑烟，在不需仔细分时，也称为烟尘。在其他情况下，或泛指小固体颗粒的气溶胶时，则通称粉尘。（5）雾（fog）：是气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。共一百一十五页14概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

气溶胶状态(zhuàngtài)污染物（颗粒物）：

共一百一十五页15概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

气溶胶状态(zhuàngtài)污染物（颗粒物）：

共一百一十五页16概论——大气污染(dàqìwūrǎn)及大气污染(dàqìwūrǎn)物

气溶胶状态(zhuàngtài)污染物（颗粒物）：

共一百一十五页17概论——大气污染(dàqìwūrǎn)及大气污染(dàqìwūrǎn)物

气溶胶状态(zhuàngtài)污染物（颗粒物）：

共一百一十五页18概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

气溶胶状态(zhuàngtài)污染物（颗粒物）：

共一百一十五页19概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

气溶胶状态(zhuàngtài)污染物（颗粒物）：

共一百一十五页20概论——大气污染(dàqìwūrǎn)及大气污染(dàqìwūrǎn)物

气溶胶状态(zhuàngtài)污染物（颗粒物）：

共一百一十五页21概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

气溶胶状态(zhuàngtài)污染物（颗粒物）：

共一百一十五页22概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

气溶胶状态(zhuàngtài)污染物（颗粒物）：

共一百一十五页23概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

气溶胶状态(zhuàngtài)污染物（颗粒物）：

共一百一十五页24通常在大气质量管理(guǎnlǐ)和控制中，还根据空气中粉尘（或烟尘）颗粒的大小将其分为总悬浮颗粒（TSP），降尘，飘尘和微细颗粒物（fineparticulate）。

总悬浮颗粒系指大气中空气动力学直径小于100μm的所有颗粒物。降尘是空气中空气动力学直径大于10μmm的固体颗粒。飘尘，又称为可吸入尘，PM10，是指空气中空气动力学直径≤

10μm的固体颗粒。微细颗粒物，亦即PM2.5，是指空气中空气动力学直径≤2.5μm的固体颗粒。概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

共一百一十五页25概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

细颗粒物对人体健康和大气环境质量造成的危害要远比粗颗粒物大细颗粒物本身可能是有毒、有害物质细颗粒物易成为其它污染物的运载体和反应体细颗粒物污染(wūrǎn)可导致低能见度显著降低共一百一十五页26大气(dàqì)中颗粒物的来源共一百一十五页27细粒子(lìzǐ)的组成——二次粒子污染共一百一十五页28典型城市(chéngshì)PM2.5的组成部分有机物是中国PM2.5中的重要化学物种；

SNA是中国东部地区PM2.5中最主要的化学物种；

土壤(tǔrǎng)尘的高含量是中国PM2.5的一个特征，在受沙尘影响的地区和季节尤甚。Atmos.Chem.Phys.,2011,11,5207-5219共一百一十五页29概论——大气污染(dàqìwūrǎn)及大气污染(dàqìwūrǎn)物

气体(qìtǐ)状态污染物大气中的气体状态污染物又称为气态污染物，它是以分子状态存在的。气态污染物的种类很多，大部分为无机气体。气态污染物的种类很多，常见有以二氧化硫为主的含硫化合物；以一氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物，碳氧化物，碳氢化合物及卤素化合物和臭氧等。

共一百一十五页30概论——大气污染(dàqìwūrǎn)及大气污染(dàqìwūrǎn)物

30

一次污染物：污染源直接排入空气环境中且在空气中物理和化学性质均未发生变化的污染物，又称为(chēnɡwéi)原发性污染物。主要有SO2、H2S、NO、NH3、CO、CO2

、HF、HCl、C1—C12化合物。

二次污染物：是指由一次污染物在大气中互相作用，经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物，其毒性比一次污染物还强。主要有SO3、H2SO4、MSO4、MNO3

、NO2、醛类、酮类、酸类。按气态污染物形成过程分共一百一十五页31概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

1）硫氧化物主要指SO2和SO3、H2S硫氧化物来源：化石燃料燃烧、以及含硫化物矿石(kuàngshí)的焙烧、冶炼等过程。湿度大的情况下，含硫化合物最终被氧化形成硫酸，是形成酸雨的主要来源。2）氮氧化物NOX是NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等的总称，造成大气污染的NOX最主要是NO和NO2。氮氧化物来源：主要来源于人类生产生活活动，以汽车尾气排放造成的污染最为严重。3）碳氧化物主要指CO和CO2。

CO主要是由含碳化合物不完全燃烧产生的无色无味无刺激性的有毒气体。CO2是一种无毒的气体，是大气中的“正常”成分，主要来源于生物的呼吸和化石燃料等的燃烧。共一百一十五页32概论——大气污染(dàqìwūrǎn)及大气污染(dàqìwūrǎn)物

4）有机化合物有机化合物种类很多，从甲烷到长链聚合物的烃类

大气中的挥发性有机化合物（VOC），一般是C1－C10化合物，它不完全相同于严格意义上的碳氢化合物，因为它除含有碳和氢原子外，还常含有氧、氮和硫的原子。

HC是自然界中必不可少的物质，主要指烷烃、烯烃和芳香烃等具有挥发性的有机物，它们主要是由碳原子和氢原子组成。碳氢化合物主要来源于自然界植物(zhíwù)分解。共一百一十五页335)硫酸烟雾硫酸烟雾系大气中的SO2等硫化物，在有水雾(shuǐwù)、含有重金属的飘尘或氮氧化物存在时，发生一系列化学或光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。概论——大气污染(dàqìwūrǎn)及大气污染(dàqìwūrǎn)物

煤和石油燃烧以及金属冶炼等释放到大气中的SO2通过气相或液相反应生成硫酸，其化学反应过程如下：2SO2+O2

2SO3SO3+H2O

H2SO4SO2+H2O

H2SO3H2SO3+O

H2SO4

共一百一十五页34

6）光化学烟雾二次大气污染物指大气中的一次污染物通过化学反应(huàxuéfǎnyìng)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(O3)和过氧乙酰硝酸酯(peroxyacetylnitrates,PAN)。概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

共一百一十五页35概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

**光化学烟雾形成(xíngchéng)过程共一百一十五页36概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

光化学烟雾(yānwù)实例共一百一十五页37概论——大气污染(dàqìwūrǎn)及大气污染(dàqìwūrǎn)物

7）室内空气污染以“室内空气污染”为标志的第三污染时期据监测,我国80%的家庭(jiātíng)室内空气质量不合格70%的公共场合不合格共一百一十五页38概论——大气污染(dàqìwūrǎn)及大气污染(dàqìwūrǎn)物

数据来源：“2011长江流域室内空气品质(pǐnzhì)调查”活动报告共一百一十五页39①室内(shìnèi)空气污染的定义由于室内引入能释放有害物质的污染源或室内环境通风不佳而导致室内空气中有害物质无论是从数量上还是种类上不断增加，并引起人的一系列不适症状，称为室内空气受到了污染。概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

共一百一十五页40②室内(shìnèi)主要空气污染物A、气体污染物。

如：二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、硫化氢、氨气、甲醛、挥发性有机化合物（VOC）等，在室内空气中多达数十种乃至数百种以上。特别是室内通风条件不良(bùliáng)时，这些气体污染物就会在室内积聚，浓度升高，有的浓度超过卫生标准数十倍造成室内空气严重污染。

B、微生物污染物。

如：细菌、病毒、花粉和尘螨等，来源于死或活的有机体。室内潮湿的地方，容易滋生真菌，造成微生物污染室内空气。真菌在大量繁殖的过程中，还会散发出令人讨厌的特殊臭气。

C、建筑材料中的放射性物质概论——大气污染及大气污染物

共一百一十五页41③室内空气污染的特点

室内空气与大气污染所处(suǒchǔ)的环境不同，其污染特点也不同。A、累积性：室内环境是相对封闭的空间(kōngjiān)，从污染物进入室内导致室内污染物浓度升高，到排除室外浓度渐趋于零，大都需要经过较长的时间。B、

长期性：大多数人大部分时间处于室内环境。即使浓度很低的污染物，在长期作用于人体后，也会影响人体健康。C、多样性：室内空气污染的多样性既包括污染物种类的多样性，又包括室内污染物来源的多样性。室内空气中的污染物既有生物性污染物，如细菌等；化学性污染物如甲醛、氨水、苯、甲苯、一氧化碳等；还有放射性污染物如氡气等。室内空气污染物的来源既有室内污染源也有室外污染源。概论——大气污染及大气污染物

共一百一十五页42概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

大气(dàqì)污染物的来源和发生量自然污染源是指由于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、土壤和岩石的风化及生物腐烂等自然现象形成的污染源。

人为污染源是指人类生活活动和生产活动形成的污染源。人为污染源可以继续划分：(1)按污染源的空间分布可分成点源和面源：

点源

面源共一百一十五页43概论——大气污染(dàqìwūrǎn)及大气污染(dàqìwūrǎn)物

(2)按人们的生活(shēnghuó)功能可分成生活污染源、工业污染源和交通运输污染源：生活污染源工业污染源交通污染源共一百一十五页44概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

(3)按主要大气污染物的分类(fēnlèi)统计分析，可概括为固定源和移动源：

固定源

移动源共一百一十五页45概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

大气(dàqì)污染物的发生量全球主要大气污染物的来源、发生量、背景浓度物质人为源发生量（t/a）自然源发生量（t/a）大气中背景浓度停留时间SO2146×106148×1060.2×10-94dH2S3×106100×1060.2×10-92dCO304×10633×10610-7<3aNO53×106430×1060.2～2）×10-95dNO253×106658×1060.5～4）×10-95dNH34×1061160×106(6～20）×10-97dN2O0590×1060.25×10-64aHC88×106CH4：1.6×109CH4：1.5×10-64a（CH4）

萜稀：200×106

非CH4：﹤10-94a（CH4）CO21.4×10101012320×10-62～4a颗粒物240×106（﹤5µm）630×106（﹤5µm）

共一百一十五页46概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

中国(zhōnɡɡuó)大气污染物的发生量全国近年废气中主要污染物排放量单位：万吨项目二氧化硫排放量烟尘排放量工业粉尘年度合计工业生活合计工业生活排放1999年1857.51460.1397.41159953.4205.61175.32000年1995.11612.5382.61165.4953.3212.110922001年1947.81566.6381.21069.8851.9217.9990.62002年1926.61562364.61012.7804.2208.59412003年2158.71791.4367.31048.7846.2202.510212004年2254.91891.4363.51095886.5208.5904.82005年2549.32168.43811182.5948.9233.6911.2共一百一十五页47大气污染(dàqìwūrǎn)的类型可分为煤烟型污染石油型污染混合性污染概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

共一百一十五页48概论——大气污染(dàqìwūrǎn)及大气污染(dàqìwūrǎn)物

煤烟型

煤烟型污染的主要原因是燃煤。由于燃煤烟气中含较高浓度的SO2、CO和颗粒物，遇上低温、高湿度的阴天，在风速很小并伴有逆温存在时，这些(zhèxiē)污染物扩散受阻，易在低空聚积，SO2能被雾滴和微粒表面中的各种金属杂质和碳转变生成硫酸盐和硫酸气溶胶烟雾。1952年冬季的伦敦烟雾事件便是这种类型，所以又称伦敦烟雾型。它能引起呼吸道和心肺疾病。共一百一十五页49概论(gàilùn)——大气污染及大气污染物

石油型

石油型污染物的主要来源是汽车尾气和燃油锅炉的排气。由于采用石油作燃料，排气中的主要污染物是氮氧化物和碳氢化合物。它们受阳光中的紫外线辐射而引起光化学反应，生成二次污染物，如臭氧(chòuyǎng)、醛类、过氧化乙酰硝酸酯、过氧化苯硝酸酯、过氧化氢等物质。它能使橡胶制品开裂，对人的眼黏膜有强烈刺激作用，并能引起呼吸系统疾病。这种烟雾首次出现于美国洛杉矶，所以又称洛杉矶烟雾。共一百一十五页50概论——大气污染(dàqìwūrǎn)及大气污染(dàqìwūrǎn)物

混合型

混合型污染，是指来自煤炭和石油燃烧产生的污染物与从工矿企业排放出的各种化学物质，互相结合在一起所造成的大气污染。早期的如1948年美国宾夕法尼亚洲发生的多诺拉污染事件和1961年日本四日市发生的哮喘事件，都属于混合型污染。有人认为这些地区高浓度的SO2以及氧化产物和NOx与金属粉尘、金属氧化物反应生成的硫酸盐、硝酸盐，它们与空气中的尘埃结合在一起是造成危害的主要因素。而目前我国的一些城市(chéngshì)空气中也存在较大量的煤炭和石油燃烧的污染物并存的现象。共一百一十五页51概论——大气污染(dàqìwūrǎn)的影响1930年比利时马斯河谷工厂排放(páifànɡ)大量so2、so3，3000人中毒，60人死亡；

——马斯河谷烟雾事件1943年美国洛杉矶汽车排放氮氧化物与紫外线作用，产生光化学烟雾，造成大多数人患病，400人死亡；——洛杉矶光化学烟雾事件1948年美国多诺拉镇排放so2、so3，产生硫酸盐气溶胶，6000人患病，20多人死亡；——多诺拉烟雾事件1952英国伦敦居民煤炉排放大量so2、so3，4天内4000人死亡，两个月后8000多人死亡；历年共发生12起，死亡数万人；

——伦敦烟雾事件八大公害事件：共一百一十五页52概论(gàilùn)——大气污染的影响1953-1968年日本水俣（雨）镇氮肥厂，把含汞催化剂废水排入海湾，造成近万人中枢神经(zhōngshūshénjīng)疾病，283人中毒，60多人死亡，22个婴儿先天神经受损；——水俣病事件1955年日本四日市工厂，排放大量so2，并含钴锰钛，500人患病，36人哮喘死亡；——四日哮喘事件1968年日本爱知县的米糠油被多氯联苯污染，10000多人受害，16人死亡，数十万只鸡死亡；——米糠油事件1931年日本富山炼锌厂，把含镉废水排入河中，用河水灌溉稻米，变成镉米，以及饮水造成骨痛病，患者数百人，死亡215人。——富山事件八大公害事件（续）：共一百一十五页53概论——大气污染(dàqìwūrǎn)的影响八大公害(gōnghài)事件马斯河谷多诺拉洛杉矶伦敦四日哮喘水俣病米糠油痛痛病烟雾食物链印度博帕尔事件切尔诺贝利核电站2万人死亡5万人失明20万人受害31人死亡237人被辐射3万人患癌症1984.12.31986.4.26共一百一十五页54概论(gàilùn)——大气污染的影响一、大气污染对人体健康的影响二、大气污染对植物的影响三、大气污染对器物和材料的影响四、大气污染对能见度和气候的影响共一百一十五页55一对人体健康(jiànkāng)的影响大气污染物侵入人体的三条途径：表面接触、食入含有污染物的食物和水、吸入污染空气，其中以第三条途径最为主要，主要的危害表现为呼吸道疾病。●颗粒物二氧化硫氮氧化物光化学氧化剂有机化合物颗粒物对人体健康的影响，取决于颗粒物浓度、粒径和暴露时间；研究结果表明，呼吸道发病率与大气中颗粒物浓度增加有关(yǒuguān)；暴露在合并有其他大气污染物的颗粒物中所造成的危害程度，要比暴露在单一污染物严重的多。概论——大气污染的影响共一百一十五页56一对人体(réntǐ)健康的影响JExpSciEnvironEpidemiol(2010)体外喉部

气管(qìguǎn)

支气管

肺泡

气管、支气管肺泡>10μm<2.5μm<10μm>2.5μm根据粒径大小分为

总悬浮颗粒物(粒径≤100μm)可吸入颗粒物(PM10，≤10μm)细颗粒物(PM2.5，≤2.5μm)超细颗粒物(PM0.1，≤0.1μm)特征：颗粒物粒径越小，比表面积越大，吸附有害物越多，侵入机体越深，健康危害越大概论——大气污染的影响共一百一十五页57一对人体(réntǐ)健康的影响大气污染物侵入人体的三条途径：表面接触、食入含有污染物的食物和水、吸入污染空气，其中以第三条途径最为主要，主要的危害表现为呼吸道疾病。●颗粒物二氧化硫氮氧化物光化学氧化剂有机化合物SO2为无色的具有中等强度(qiángdù)的刺激性气体，低浓度时的影响是导致支气管收缩，呼吸加快；高浓度时引起人喉头感觉异常，伴有咳嗽、喷嚏、胸闷、呼吸困难等；当其被氧化成硫酸和硫酸烟雾时，危害程度更为强烈。概论——大气污染的影响共一百一十五页58一对人体(réntǐ)健康的影响大气污染物侵入人体的三条途径：表面接触、食入含有污染物的食物和水、吸入污染空气，其中以第三条途径最为主要，主要的危害表现为呼吸道疾病。●颗粒物二氧化硫氮氧化物光化学氧化剂有机化合物NOx对生物的影响尚不清楚，一般认为其危害性仅为NO2的1/5；NO2为棕红色气体(qìtǐ)，对呼吸器官有强烈的刺激作用，能破坏肺细胞，可能是哮喘病、肺气肿和肺癌的病因之一；在阳光照射下且有VOC存在时，NO易氧化为NO2。概论——大气污染的影响共一百一十五页59一对人体(réntǐ)健康的影响大气污染物侵入人体的三条途径：表面接触、食入含有污染物的食物和水、吸入污染空气，其中以第三条途径最为主要，主要的危害表现为呼吸道疾病。●颗粒物二氧化硫氮氧化物光化学氧化剂有机化合物臭氧（O3）、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等能使碘化钾的碘离子氧化(yǎnghuà)的痕量物质，统称为光化学氧化(yǎnghuà)剂；光化学氧化(yǎnghuà)剂能强烈刺激眼睛、鼻腔、喉咙，引起胸腔收缩；高浓度时会导致剧烈的咳嗽和注意力不能集中。概论——大气污染的影响共一百一十五页60一对人体(réntǐ)健康的影响大气污染物侵入人体的三条途径：表面接触、食入含有污染物的食物和水、吸入污染空气，其中以第三条途径最为主要，主要的危害表现为呼吸道疾病。●颗粒物二氧化硫氮氧化物光化学氧化剂有机化合物大气中很多有机化合物是可疑的致变物和致癌物，包括卤代烷烃和芳烃；多环芳烃（PAH）类大气污染物，尤其是苯并[a]芘是强致癌物；苯并[a]芘主要来自煤、油等的不完全(wánquán)燃烧和汽车尾气。概论——大气污染的影响共一百一十五页61长期(chángqī)影响污染物浓度(nóngdù)较低，但暴露时间长，容易引起慢性疾病，如支气管炎、支气管哮喘、肺气肿和肺癌等呼吸道疾病。●短期影响暴露时间短，但污染物浓度较高，容易导致急性中毒，甚至在短时间内死亡。●一对人体健康的影响概论——大气污染的影响共一百一十五页62概论——大气污染(dàqìwūrǎn)的影响ForPAH,nothresholdlimitvalueexits,itmeansanytrivialinputofpollutantcancauseeffectonhumanhealth;●ForelementSelenium,however,thereisathresholdlevelofdose,belowthevalue,noeffect;butaboveit,withtoxicity.●共一百一十五页63CO对人体健康(jiànkāng)的影响CO（10-6）对人体健康的影响5～10对呼吸道患者有影响30人滞留8h，视力及神经机能出现障碍40人滞留8h，出现气喘1201h接触，中毒，血液中CO—Hb>10%2502h接触，头疼，血液中CO—Hb=40%5002h接触，剧烈心痛，眼花，虚脱300030min即死亡概论——大气污染(dàqìwūrǎn)的影响共一百一十五页64NO2对人体健康(jiànkāng)的影响NO2（10-6）对人体健康的影响1闻到臭味5闻到强臭味10～1510min眼、鼻受到刺激501min内人呼吸困难803min感到胸痛、恶心100～150在30～60min内死亡250很快死亡概论(gàilùn)——大气污染的影响共一百一十五页65臭氧对人体(réntǐ)健康的影响注：部分人群接触(jiēchù)臭氧后肺功能下降概论——大气污染的影响共一百一十五页66突发性严重(yánzhòng)大气污染事故1952年12月伦敦烟雾事件(shìjiàn)中死亡人数与大气中烟尘和二氧化硫浓度的相关性概论——大气污染的影响共一百一十五页67二、对植物(zhíwù)的伤害大气污染对植物的危害(wēihài)表现为三种情况高浓度时产生急性危害，使植物叶子表面产生伤斑或坏死斑，或直接使植物叶面枯萎脱落；低浓度长期影响产生慢性危害，使植物叶片退绿；低浓度污染产生所谓不可见危害，即植物外表不出现受害症状，但生理机能受到影响，产量下降，品质变坏，对病虫害的抵抗能力减弱。●概论——大气污染的影响共一百一十五页68注：二氧化氮浓度和暴露时间与植物死亡、叶器官损伤(sǔnshāng)和新陈代谢或生长影响之间的关系Source：Springer-VerlagandProf.D.C.MacLean

暴露时间，h

0.1

0.1

1.0

10

100

1000

NO2浓度，ppm

NO2浓度，mg/m3

暴露时间，d

概论(gàilùn)——大气污染的影响共一百一十五页69三、对器物和材料(cáiliào)的影响大气污染对金属制品、油漆涂料、皮革制品、纺织品、橡胶制品和建筑物等具有损害作用；这种损害包括(bāokuò)玷污性损害和化学性损害，前者是粉尘粘附在器物表面造成的，后者是由于污染物的化学作用，使器物和材料腐蚀或损坏。●粉尘SO2、NOx光化学氧化剂概论——大气污染的影响共一百一十五页70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(guānxì)（1963－1964年9月，在芝加哥的七个地点进行的实验）Source：AirandWasteManagementAssociationMeanSO2concentration，ppmWeightlossper100gpanel，g概论——大气污染(dàqìwūrǎn)的影响共一百一十五页71四、对能见度和气候(qìhòu)的影响大气污染的危害之一就是能见度降低(jiàngdī)；一般而言，对大气能见度有影响的污染物是气溶胶、能通过反应生成粒子的气体或有色气体。●总悬浮颗粒物（TSP）；SO2和其他气态含硫化合物，可以较快速度反应生成硫酸盐或硫酸气溶胶粒子；NO和NO2，可以通过化学反应生成硝酸盐或硝酸气溶胶粒子，另外，NO2呈红棕色，可导致大气的可见着色；光化学烟雾，可生成亚微米的气溶胶粒子。概论——大气污染的影响共一百一十五页72

能见度是指视力正常的人在当时天气条件下，能够从天空背景中看到和辨认出的目标(mùbiāo)物（黑色、大小适度）的最大水平距离。通常我们说能见度变差其实指的就是颗粒物对光线产生了散射作用，使得我们无法看清楚远方的物体。研究表明大气中由散射引起的光衰减是造成大气能见度下降的重要原因。可见光辐射的波长约为0.4至0.8μm的范围，而其最大强度为0.52μm左右，因此，大小在0.1至1μm亚微粒范围内的固体和液滴对能见度的下降作用(zuòyòng)很大。

值得注意的是，同样范围的颗粒物也能侵入人的肺部从而导致严重的健康问题。概论——大气污染的影响共一百一十五页73概论——大气污染(dàqìwūrǎn)的影响城市空气中颗粒物的粒径分布及对光线(guāngxiàn)散射能力的示意图共一百一十五页74概论——大气污染(dàqìwūrǎn)的影响能见度与大气中颗粒物浓度(nóngdù)的关系式中，颗粒物浓度C以mg/m3计，能见度Lv以m计。以上方程式是根据典型的大气颗粒状况估算出来的，在相对湿度超过70％时，上述方程式可能会得出相当大的误差。应用最广的估算能见度的方程是Koschmeider方程：共一百一十五页75

能见度与自然景观

USEPA在1999年宣布，将在未来几十年内致力于提高国家公园和旷野地区的空气质量。例：美国(měiɡuó)大烟雾山国家公园（北卡罗莱纳州）照片概论——大气污染(dàqìwūrǎn)的影响共一百一十五页76概论——大气污染防治法规与标准(biāozhǔn)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，1988年6月1日起执行(zhíxíng)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年对该法再次修订共一百一十五页77概论(gàilùn)——大气污染防治法规与标准体系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(jījí)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生产和使用无铅汽油法规实施后，一些地区依法强化环境管理，大气环境质量确实得到了改善共一百一十五页78概论——大气污染防治(fángzhì)法规与标准体系但未能有效地遏制大气环境质量(zhìliàng)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。共一百一十五页79概论——大气污染防治法规与标准(biāozhǔn)体系2000年第二次修订(xiūdìng)的指导思想面对现实，对我国以煤为主的能源结构短期难以改变的现状以及经济条件给予了充分考虑；针对要害，主要是针对燃煤、机动车、扬尘等造成的大气污染；抓住重点，主要是抓住重点城市、重点区域；在禁止超标排放、按排污量收费，以及总量控制和排污许可证方面取得了重大突破；强化法律责任，加强执法监督。共一百一十五页802.大气环境质量标准体系(tǐxì)GB3095－1996 环境空气质量标准GB16297－1996 大气污染物综合排放标准GWPB3－1999 锅炉大气污染物排放标准GB4915－1996 水泥厂大气污染物排放标准GB9078－1996 工业炉窑大气污染物排放标准GB16171－1996 炼焦炉大气污染物排放标准GB13223－1996 火电厂大气污染物排放标准GB14554－93 恶臭污染物排放标准GWPB1－1999 轻型(qīnɡxínɡ)汽车污染物排放标准GB14761.2－93 车用汽油机排气污染物排放标准GB14761.5－93 汽油车怠速污染物排放标准GB14761.6－93 柴油车自由加速烟度排放标准GB14761.7－93 汽车柴油机全负荷烟度排放标准概论——大气污染防治法规与标准体系共一百一十五页81GB14621－93 摩托车排气污染物排放标准GWPB5－2000 饮食业油烟排放标准GB5468－91 锅炉烟尘测试方法GB11642－89 轻型汽车排气污染物测试方法GB/T14762－93 车用汽油机排气污染物试验方法GB/T14763－93 汽油车燃油蒸发污染物的测量 收集法GB11340－89 汽车曲轴箱排放物测量方法GB/T3845－93 汽油车排气污染物的测量 怠速法GB/T3846－93 柴油车自由加速(jiāsù)烟度的测量 滤纸烟度法GB3847－83 汽油柴油机全负荷烟度测量法GB/T5466－93 摩托车排气污染物的测量怠速法GB/T14622－93 摩托车排气污染物的测量工况法概论(gàilùn)——大气污染防治法规与标准体系共一百一十五页82

3.中华人民共和国国家标准

环境空气质量(kōnɡqìzhìliànɡ)标准

Ambientairqualitystandard

GB3095－1996

(代替GB3095－82)

国家环境保护局1996-01-18批准 1996-10-01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、取值时间(shíjiān)及浓度限值，采样与分析方法及数据统计的有效性规定。 本标准适用于全国范围的环境空气质量评价。

概论——大气污染防治法规与标准体系共一百一十五页83概论——大气污染防治法规(fǎguī)与标准体系环境空气质量(kōnɡqìzhìliànɡ)功能区的分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。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共一百一十五页84概论(gàilùn)——大气污染防治法规与标准体系各项污染物的浓度(nóngdù)限值注：①适用于城市地区；②适用于牧业区和以牧业为主的半农半牧区，蚕桑区；③适用于农业和林业区。污染物名称取值时间浓度限值浓度单位一级标准二级标准三级标准二氧化硫

SO2年平均

日平均

1小时平均0.02

0.05

0.150.06

0.15

0.500.10

0.25

0.70mg/m3

(标准状态)总悬浮颗粒物TSP年平均

日平均0.08

0.120.20

0.300.30

0.50mg/m3

(标准状态)可吸入颗粒物PM10年平均

日平均0.04

0.050.10

0.150.15

0.25mg/m3(标准状态)二氧化氮

NO2年平均

日平均

1小时平均0.04

0.08

0.120.080.12

0.240.08

0.12

0.24mg/m3

(标准状态)一氧化碳

CO日平均

1小时平均4.00

10.004.00

10.006.00

20.00mg/m3

(标准状态)臭氧

O31小时平均0.160.200.20mg/m3

(标准状态)铅

Pb季平均

年平均1.50

1.00μg/m3

(标准状态)苯并[a]芘

B[a]P日平均0.01μg/m3

(标准状态)氟化物

F日平均

1小时平均7①

20①μg/m3

(标准状态)月平均植物生长季平均1.8②

1.2②3.0③

2.0③

μg/(dm2‧d)共一百一十五页85概论——大气污染防治法规(fǎguī)与标准体系空气污染指数分级标准(biāozhǔn)(试行) 2000年4月27日发布来源：北京市环境保护局主页（）共一百一十五页86概论——大气污染防治(fángzhì)法规与标准体系空气污染指数分级(fēnjí)浓度限值计算公式：当第k种污染物浓度为时，其分指数为注：各变量含义参看教材共一百一十五页87概论——大气污染防治(fángzhì)法规与标准体系共一百一十五页88概论——大气污染防治(fángzhì)法规与标准体系2009年共一百一十五页89我国主要(zhǔyào)大气污染物排放趋势概论——我国的大气污染防治(fángzhì)现状与思考共一百一十五页902013年1月PM2.5日均浓度(nóngdù)分布概论——我国的大气污染(dàqìwūrǎn)防治现状与思考共一百一十五页912013年1月颗粒物主要组分(zǔfèn)的变化概论——我国的大气污染防治(fángzhì)现状与思考共一百一十五页92重污染(wūrǎn)过程频发：2013年国庆节

北京空气质量(kōnɡqìzhìliànɡ)指数石家庄空气质量指数概论——我国的大气污染防治现状与思考共一百一十五页93重污染过程(guòchéng)频发：哈尔滨采暖初期2013年10月PM2.5浓度(nóngdù)日变化PM2.5最大小时浓度达到1956毫克/立方米能见度于20日傍晚开始急剧下降，能见度不足百米，局部2-3米。第一次：中小学放假两天！概论——我国的大气污染防治现状与思考共一百一十五页94不同污染物排放呈现不同的空间(kōngjiān)分布特征

SO2排放量较大的地区(dìqū)主要是京津冀、长三角、珠三角和成渝地区(dìqū)，NOx和VOCs则主要分部在京津冀、长三角和珠三角地区，PM2.5和CO的排放主要分部在华北地区和华东地区。概论——我国的大气污染防治现状与思考共一百一十五页95省会(shěnghuì)城市大气污染堪忧WHO公布了世界1082个城市2008-2010年可吸入颗粒物年均浓度分布(fēnbù)，我国32个省会城市参与排名，最好的是海口，排名第814位，其余均在890位以后，北京排名相当靠后，列1035位概论——我国的大气污染防治现状与思考共一百一十五页96酸雨(suānyǔ)污染格局没有明显改变！2009年，酸雨分布未发生明显变化。全国酸雨污染仍然较重，酸雨（pH<5.6）发生面积约120万平方公里。在我国西南、华南地区出现的区域性的酸雨污染由原来的硫酸型酸雨逐渐(zhújiàn)向硫氮混合型酸雨转变，且呈加剧趋势。概论——我国的大气污染防治现状与思考共一百一十五页97人为源SO2污染(wūrǎn)分布最广的区域(Richter,WittrockandBurrowsIUP/IFE-UB)概论(gàilùn)——我国的大气污染防治现状与思考共一百一十五页98全球氮氧化物污染(wūrǎn)上升最快！1996-2002GOMEannualchangesintroposphericNO2概论(gàilùn)——我国的大气污染防治现状与思考共一百一十五页99我国典型地区大气氧化性持续(chíxù)增强O3东部沿海和中西部典型区域臭氧污染均呈加重趋势(qūshì)近地面臭氧增加较快，但其控制途径尚不明确概论——我国的大气污染防治现状与思考共一百一十五页1002001-2006年PM2.5浓度(nóngdù)平均值（Source：NASA，2010年）北非撒哈拉沙漠中国沿海地区我国成为PM2.5污染最严重(yánzhòng)的国家之一概论——我国的大气污染防治现状与思考共一百一十五页101灰霾发生(fāshēng)频率居高不下概论——我国的大气污染防治(fángzhì)现状与思考共一百一十五页102概论——我国的大气污染防治现状(xiànzhuàng)与思考共一百一十五页103PM2.5对能见度的影响(yǐngxiǎng)广州武清嘉兴概论——我国的大气污染防治现状(xiànzhuàng)与思考共一百一十五页104颗粒物中的毒害(dúhài)组份：多环芳烃广州市(新垦、五山、荔湾）13种多环芳烃的总浓度范围(fànwéi)39～154ng/m3.其中苯并[a]芘浓度最高可达19ng/m3,远超出了我国现行环境空气质量标准(10ng/m3)，与新标准日