大气污染控制工程

1、环境工程学,目录,概论颗粒污染物的控制气态污染物的控制,概论,大气圈的构成及大气组成大气污染的形成大气的危害大气污染的状况大气污染防治法规与标准体系大气污染防治技术,大气圈的构成及大气组成,1、定义覆盖在地球表面并随地球引力而旋转的大气层。大气圈的厚度：从地球表面到10001400Km的气层。1400Km以外气体非常稀薄（宇宙空间）2、构成根据大气组成状况、大气在垂直高度上的温度变化的不同划分大气圈层的结构:对流层、平流层、中间层、热层、散逸层,一、大气圈,二、大气组成,1、大气的定义:按国际标准化组织（ISO）给大气和空气下的定义：大气是指地球环境周围所有空气的总和。环境空气是指暴露在人群、

2、植物、动物和建筑物之外的室外空气。一般对于居住在室内或特指某个地方（如车间、厂区等）供动植物生存的气体习惯上称为空气。在大气物理、大气气象、自然地理以及环境科学研究中，常常是以大区域或全球性的气流作为研究对象，因此，就常用大气一词。,大气圈的构成及大气组成,2、大气的组成大气是一个多种气体的混合物。由混合气体、水气和悬浮微粒组成。恒定组分：O2(20.95%)、N2(78.08%)、Ar（0.93%）、惰性气体可变组分：CO2、水蒸汽、O3不定组分:第一环境问题：尘埃、S、H2S、SOx、NOx等。第二环境问题：煤烟、粉尘、SOx、NOx等。,大气圈的构成及大气组成,二、大气组成,大气污染的形

3、成,一、大气污染的含义国家标准组织定义（ISO）定义：指由于自然界中局部的职能变化、人类的生产和生活活动，改变大气圈中某些原有成分、向大气中排放有毒害物质，以致使大气质量恶化，影响原来有利的生态平衡体系，严重威胁着人体健康和正常工、农业生产，以及对建筑物和设备财产等的损坏。,大气污染的形成,二、大气污染的分类1、污染物产生类型（自然源、人为源）,人为源主要有以下几类工业源、农业源、交通源、生活污染源,常规能源利用中排放的工业废气是引起的大气污染的主要原因。若按能源性质和污染物的种类也可将大气污染划分为四种类型：,三、大气污染物,大气污染的形成,1、定义由于人类活动和自然灾害向大气排放的对环境和

4、人类产生危害的物质。,2、分类按其存在状态气溶胶状污染物（颗粒污染物）气态状污染物,颗粒污染物（气溶胶状态污染物）：是指固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体。飘尘10m可长时间漂浮于大气降尘10m在较短时间内沉降到地面总悬浮微粒（TSP)100m的所有固体颗粒可吸入颗粒物（PM10)10m悬浮在空气中的颗粒物粉尘(dust)1m200m先悬浮后沉降烟(fume)0.01m1m漂浮于大气雾(fog)100m悬浮于大气的小水滴飞灰（flyash)特指燃料燃烧产生的较细的灰份黑烟（smoke)特指燃料燃烧产生的可见的气溶胶,大气污染的形成,三、大气污染物,气态状污染物：大气中以分子状态形式存

5、在依据与污染源的关系分类：一次污染物：指直接从各类污染源排出的物质。硫化合物、氮化合物、碳氧化合物、碳氢化合物、卤素化合物;某些行业排放的氧化剂如臭氧、氟化物二次污染物：反应性的一次污染物与大气中的其它组分或一次污染物之间反应形成的物质。光化学烟雾、硫酸烟雾,大气污染的形成,三、大气污染物,刺激眼睛，破坏中枢神经，破坏植物生长,影响呼吸系统功能,危害,O3、PAN、醛、酮,硫酸雾、硫酸盐,成分,阳光照射下，NOX、CmHn与氧化剂共同反应生成的兰色烟雾,SO2与水雾、重金属飘尘、NOX共同反应,产生,光化学烟雾,硫酸烟雾,类别,二次污染物引起的污染,大气污染的影响,CO对人体健康的影响,1.对

6、人体健康的影响,大气污染的影响,NO2对人体健康的影响,1、对人体健康的影响,突发性严重大气污染事故,1952年12月伦敦烟雾事件中死亡人数与大气中烟尘和二氧化硫浓度的相关性,大气污染的影响,注：二氧化氮浓度和暴露时间与植物死亡、叶器官损伤和新陈代谢或生长影响之间的关系,2、对植物的影响,大气污染的影响,3、对器物和材料的影响,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（19631964年9月，在芝加哥的七个地点进行的实验）,大气污染的影响,4、对大气能见度的影响,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

7、颗粒物（TSP）SO2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NO2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,大气污染的影响,大气污染的状况,一、全球性环境问题酸沉降全球变暖臭氧层空洞二、我国的城市大气污染状况,1、酸沉降,酸沉降是指某一平面上具有致酸潜势的物质的积累。致酸物质是自然和人为活动的过程中产生的。致酸物质按存在形态分为干和湿两种。,一、全球性环境问题,大气污染的状况,我国酸雨的化学特征(硫酸型）,造成呼吸道和眼睛的损害心肺功能下降与肺癌有密切关系哮喘加重土壤及水中微量金属铝会溶出,酸雨的危害,大气污染的状况,酸

8、雨的危害,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,酸雨的防治措施,使用低硫燃料和改进燃料装置烟道气脱硫脱氮控制汽车尾气排放,大气污染的状况,2、全球变暖和气候变化:,MajorGreenhouseGases,一、全球性环境问题,大气污染的状况,主要温室气体的含量与来源,全球平均气温的变化,大气中二氧化碳含量的变化,大气污染的状况,全球变暖产生的影响,温室效应防治措施,调整能源战略加强绿化加强环境意识、促进全球合作,大气污染的状况,3、臭氧层破坏,臭氧分子吸收紫外线分解为一个氧气分子和一个氧原子：氧气分子可以吸收紫外线分解为两个氧原子：氧气分子和

9、氧原子也可以合并生成臭氧分子，以便吸收更多的紫外线：,一、全球性环境问题,大气污染的状况,上述反应过程吸收了99的来自于太阳的紫外线。氟氯烃（CFCs）很大程度上导致了平流层臭氧的减少。,一、全球性环境问题,3、臭氧层破坏,大气污染的状况,19791986年TOMS测得的总臭氧全球平均值,臭氧破坏的影响,（1）对人类健康的影响,大气污染的状况,（1）对人类健康的影响（2）对植物的影响（3）对水生生物系统的影响（4）其他方面的影响,臭氧破坏的影响,拯救臭氧层,氟氯烃（CFCs）排放的控制国际合作,大气污染的状况,一、颗粒状污染物-除尘净化技术,大气污染防治技术,利用旋转气流的离心力使粉尘从气体中分离的装置。,机械除尘器-旋风除尘器,电除尘器,利用静电分离原理使粉尘从气体中分离的装置。原理：高压电场的电晕放电、尘粒子荷电、