大气污染基础知识（大气污染治理技术）

大气污染基本知识大气污染基础知识臭氧层破坏（1）温室效应（2）臭氧层破坏全球大气环境问题及危害（3）空中恶魔酸雨

臭氧是大气中的微量气体之一，主要集中在平流层20-25km的高空，该大气也称为臭氧层。

臭氧层对保护地球上的生命、调节气候具有极为重要的作用。

臭氧层

近年来，由于平流层的飞行器逐渐增多，人类产生和使用消耗臭氧的有机物质增多，导致排入大气中的NOx、氯氟烃等增多，使臭氧层遭到破坏。臭氧层破坏臭氧层破坏使大量紫外线辐射到地面，危害人体健康；臭氧减少会使白内障发病率增高，并使人体免疫系统功能产生抑制作用；紫外线辐射增大，也会对动植物产生影响，危及生态平衡。臭氧层破坏的危害大气污染基本知识大气污染基础知识大气的组成大气的组成自然状态下的大气是由干燥清洁的混合气体、水蒸气和悬浮颗粒物组成，除去水蒸气和悬浮颗粒物的大气称为干洁空气。大气干燥清洁的混合气体悬浮颗粒物水蒸气干洁空气1.干洁大气的组成干洁大气的主要成分包括：氮（N2）氧（O2）其他气体（氩、臭氧、二氧化碳等）干洁大气为永久气态，可视为一个整体，相对分子质量为28.966。2、干洁大气的主要作用氮（恒定气体）：地球上有机体的重要组成元素，在有机物中它主要以蛋白质的形式存在。氧（恒定气体）：人类和动植物维持生命极为重要的气体，在大气中发生化学反应时，氧起着极重要的作用。二氧化碳（可变气体）：能吸收地表和低层大气的热辐射，使地面保持较高的温度。臭氧：微量成分。能大量吸收太阳辐射中波长小于0.29μm的紫外线，保护着地球上有机体的生命活动。3、水蒸气是实际大气的重要组成部分，在大气中的平均含量不到0.5%，随空间、时间和气象条件变化而变化。在自然条件下能发生相变。对太阳辐射的吸收能力较小，对地面长波辐射的吸收能力较强，对地球起着保温作用。4.悬浮颗粒物粒径在10-4到几十微米之间；包括：固体微粒和水蒸气凝结成的水滴和冰晶。固体微粒：有机物：植物花粉、微生物和细菌无机物：岩石或土壤风化后的尘粒、流星燃烧后的灰烬，火山爆发后的尘埃等。

大气圈及其垂直结构大气污染基础知识大气圈受地心引力而随地球旋转的大气叫做大气圈。大气圈层上界定为1200～1400km。大气圈层厚度大约有10000km。大气圈世界气象组织（WMO）根据大气温度垂直分布特点，并考虑大气垂直运动等情况，将大气分为5层。即：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。对流层（～12km）集中了大气质量的3/4和全部的水蒸气，主要天气现象都发生在这一层温度随高度的增加而降低，每升高100m平均降温0.650C强烈对流作用温度和湿度的水平分布不均是主要的天气现象和大气污染发生处平流层（对流层顶向上50km）该层特点是大气的水平运动和垂直运动微弱，干燥、少尘、透明度好，无天气现象；温度随高度的分布由等温分布变为逆温分布；臭氧层主要集中在平流层上部。中间层（平流层顶到85km）该层特点是大气垂直运动；温度随高度的增加而降低，温度可降低至-83～-113℃；暖层（中间层顶向上到800km）在强烈的太阳紫外线和宇宙射线的作用下，气温随高度升高而增高；其顶部温度可达17000C；暖层空气分子被高度电离，生成大量的离子和电子，也称为电离层。散逸层在暖层顶上面，又称为外大气层；该层空气极其稀薄，气体粒子的运动速度很高，且有向星际空间散逸的特性；是大气层和星际空间的过渡地带。大气污染基本知识大气污染基础知识大气污染及危害1、大气污染的概念（1）定义

按照国际标准化组织（ISO）作出的定义：大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某种物质进入大气中，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生态环境的现象。（2）大气污染的分类按照大气污染的原因，分为二类：自然过程：人类活动：（2）大气污染的分类按照大气污染的原因，分为二类：自然过程：包括火山爆发排出的火山灰、SO2，煤田和油田自然逸出的煤气和天然气，腐烂的动植物尸体放出的有害气体等。所造成的污染多为暂时的、局部的。（2）大气污染的分类按照大气污染的原因，分为二类：人类活动：通常延续时间长、范围广。

1）燃料燃烧：民用灶炉和小型锅炉等；

2）工业生产：火力发电、冶金、石油加工、水泥等工厂；

3）交通运输：汽车排放尾气、运输扬尘等。（2）大气污染的分类按照大气污染的范围，分为四类：局部地区污染：小范围污染；地区性污染：涉及一个地区的；广域性污染：跨越行政区划的广大地域的；全球性污染：超越国界、全球范围的大气污染，如：臭氧层破坏，温室效应等。

伦敦烟雾事件大气污染基本知识大气污染基础知识伦敦烟雾事件1952年12月5日至9日，伦敦上空受反气旋影响，大量工厂生产和居民燃煤取暖排出的废气难以扩散，积聚在城市上空。伦敦被有浓厚的烟雾笼罩，交通瘫痪，行人小心翼翼地摸索前进。市民不仅生活被打乱，健康也受到严重侵害。许多市民出现胸闷、窒息等不适感，发病率和死亡率急剧增加。直至12月9日，一股强劲而寒冷的西风吹散了笼罩在伦敦的烟雾。据统计，当月因这场大烟雾而死的人多达4,000人。“伦敦烟雾事件”是20世纪八大环境公害事件之一伦敦烟雾事件整个伦敦城被烟雾笼罩伦敦烟雾事件·伦敦烟雾事件伦敦烟雾事件这场烟雾中1952年12月死亡大约4,000人，并且有后续影响——在1953年1月和2月死亡大约8,000人

比利时马斯河谷事件大气污染基础知识马斯河谷烟雾事件1930年12月1日至5日，大雾笼罩了整个比利时大地。比利时列日市西部马斯河谷工业区上空的雾特别浓重。第三天开始，在二氧化硫（SO2）和其他几种有害气体以及粉尘污染的综合作用下，河谷工业区有上千人发生呼吸道疾病，症状表现为胸疼、咳嗽、流泪、咽痛、声嘶、恶心、呕吐、呼吸困难等。一个星期内就有60多人死亡，是同期正常死亡人数的十多倍。其中以心脏病、肺病患者死亡率最高。许多家畜也未能幸免于难，纷纷死去。这次事件是20世纪最早记录下的大气污染惨案。比利时马斯河谷烟雾事件背景：马斯河谷是马斯河旁一段长24公里的河谷地段，这一段中部低洼，两侧有近百米的高山对峙，使河谷地带处于狭长的盆地之中。马斯河谷地区是一个重要的工业区，建有3个炼油厂、3个金属冶炼厂、4个玻璃厂和3个炼锌厂，还有电力、硫酸、化肥厂和石灰窑炉，工业区全部处于狭窄的盆地中马斯河谷烟雾事件事件原因：大量排放大气污染物的企业处于工业区；1930年12月份，冬季，大雾气候反常；出现了逆温层。逆转层会影响空气对流，抑制烟雾的升腾，致使工厂排出的有害气体和煤烟粉尘在近地面上空大量积累，无法扩散，并在逆转层下积蓄起来，造成大气污染现象。马斯河谷烟雾事件后果大气污染基础知识大气污染及其危害——酸雨（1）温室效应（2）臭氧层破坏全球大气环境问题及危害（3）酸雨①定义：酸雨是pH值小于5.6的雨、雪或者其他形式的大气降水（如雾、露、霜），是一种大气污染现象。

酸雨②形成酸雨是复杂的大气化学和大气物理现象，主要由于自然排放和人类活动等释放到大气中的SO2或NOx通过氧化反应（气相或液相反应），生成硫酸或硝酸和亚硝酸，附在凝结核上降落到地面上而形成的。酸雨③危害损害水生、陆生生物：如鱼类和森林；对人体健康影响：使有毒重金属溶入饮用水中，危害饮用者；腐蚀建筑材料、金属构件、油漆以及名胜古迹等。酸雨水的低pH值使得鱼的骨骼畸形生长，最终导致死亡引起树木的大量不正常死亡严重腐蚀建筑物世界三大酸雨区大气污染基础知识温室效应（1）温室效应（2）臭氧层破坏全球大气环境问题及危害（3）空中恶魔酸雨全球变暖温室效应加剧“温室效应”——随着大气中某些痕量气体含量的增加，引起地球平均气温升高的现象。痕量气体称为温室气体，主要有CO2、氯氟烃、CH4、N2O等，尤以CO2的温室作用作为明显。（1）温室效应（花房效应）温室效应的成因：大气中的温室气体允许来自太阳光的短波辐射到达地面，但地面产生的长波辐射不能穿过它到达外层空间，从而使地表球表面的气温不断上升。“温室气体”：产生温室效应的气体它们的贡献率为：CO2：55%氯氟烃（CFC11、CFC12）:17%甲烷（CH4）：15%N2O：6%其它CFC：7%直接原因温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，产生的和大量排放的汽车尾气中含有的二氧化碳气体进入大气造成的。环境影响全球气候变暖病虫害增加海平面上升土地沙漠化大气污染基本知识

大气污染物大气污染物

大气污染物定义：由于人类活动或者自然过程排入大气，并对人类或环境产生有害影响的那些物质。（1）定义

按其存在状态，可以分为：气溶胶状态污染物和气态污染物大气污染物（2）分类大气污染物1）气溶胶态污染物（颗粒物）①定义：在大气污染中，气溶胶是指空气中的固体粒子和液体粒子，或固体和液体粒子在气体介质中的悬浮体。

粉尘（dust）：1～200µm；烟（fume）：0.01～1µm；飞灰（flyash）：黑烟（smoke）：0.5µm；雾（fog）：②气溶胶态污染物的分类

粉尘（dust）粉尘系指悬浮于气体介质中的微小固体粒子，受重力作用能发生沉降，但在某一时间内也能保持悬浮状态。通常是由于固体物质的破碎、分级、研磨等机械过程或土壤、岩石风化、火山爆发等自然过程形成的。粒子的形状往往是不规则的。粒子的尺寸一般为1～200μm左右。

烟（fume）

系指燃料不完全燃烧产生的固体粒子的气溶胶。它是熔融物质挥发后生成的气态物质的冷凝物，在其生成的过程中总是伴有氧化之类的化学反应。粒径很小，一般在0.01～1μm。金属的冶炼过程是烟产生的主要途径之一。例如精炼铅和锌时，在高温熔融状态下，铅和锌能够迅速挥发并氧化生成氧化铅烟和氧化锌烟。飞灰（flyash）飞灰是指由燃料燃烧所产生的烟气中分散得非常细小的无机灰分。黑烟（smoke）指燃料燃烧产生的能见气溶胶，是燃料不完全燃烧的碳粒。主要成分有碳、氢、氧、硫等组成的化合物。黑烟颗粒的大小约为0.5μm。将冶金过程或化学过程形成的固体颗粒气溶胶称为烟尘；燃料燃烧过程产生的固体颗粒气溶胶称为飞灰或黑烟。雾（fog）

雾是指气体中液滴悬浮体的总称。在气象学中，雾则是指造成能见度小于1km的小水滴悬浮液。在实际工程中，雾一般泛指小液体颗粒悬浮体。液体蒸汽的凝结、液体的喷化以及化学反应等过程均可形成雾，如水雾、酸雾、碱雾或油雾等。2）气体状态污染物表1.1气体状态污染物种类污染物一次污染物二次污染物含硫化合物SO2、H2SSO3、H2SO4、MSO4含氮化合物NO、NH3NO3、HNO3、MNO3碳氧化合物CO、CO2碳氢化合物CH醛、酮、过氧乙酰硝酸酯、O3卤族化合物HF、HCl注：M代表金属离子。大气污染基础知识大气污染源（1）大气污染源的定义大气污染源：是指向大气排放足以对环境产生有害影响物质的生产过程、设备、物体或场所。1）按污染物质的来源分为：天然污染源和人为污染源。天然污染源：指自然原因向环境排放污染物的地点与地区。如：排出火山灰、SO2、H2S等污染物的活火山；自然逸出瓦斯气和天然气的煤田和油气井；发生森林火灾、飓风和海啸等自然灾害的地区等。（2）大气污染源的分类1）按污染物质的来源分为：天然污染源和人为污染源。人为污染源：指人类生活和生产活动形成的污染源。如：生活污染源：烧饭、取暖、沐浴等生活需要，燃烧化石燃料；工业污染源：火电厂、钢铁厂、化工厂等工矿企业生产和燃料燃烧；交通运输污染源：汽车、船舶、航空器等交通工具排放。（2）大气污染源的分类固定污染源移动污染源2）按空间分布分为：点污染源、面污染源、区域性污染源。（2）大气污染源的分类3）按污染源的相对高度分为：高架点源、低架点源、复合污染源等。（2）大气污染源的分类大气污染基础知识大气污染物排放标准1.大气环境质量标准体系GB3095－2012 环境空气质量标准GB16297－1996 大气污染物排放标准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2.《大气污染物排放标准》（GB16297－1996）大气污染物排放标准是以环境空气质量标准为目标，对污染源排入大气的污染物