1、大氣污染控制工程教材與參考書(shū)n使用教材使用教材：赫吉明主編：赫吉明主編 .大氣污染控制控制大氣污染控制控制工程工程 . 高等教育出版社高等教育出版社 . 2002. n參考書(shū)目參考書(shū)目： 郭靜郭靜, 阮宜綸主編阮宜綸主編.大氣污染控制工程大氣污染控制工程. 化化學(xué)工業(yè)出版社學(xué)工業(yè)出版社 .2001. 童志權(quán)主編童志權(quán)主編.工業(yè)廢氣凈化與利用工業(yè)廢氣凈化與利用.化學(xué)工化學(xué)工業(yè)出版社業(yè)出版社 .2001. 李廣超主編李廣超主編.大氣污染控制技術(shù)大氣污染控制技術(shù).化學(xué)工業(yè)化學(xué)工業(yè)出版社出版社 .2001.第一章第一章 概論概論1.1 1.1 大氣污染和大氣污染物大氣污染和大氣污染物1.2 1.2 大

2、氣環(huán)境問(wèn)題大氣環(huán)境問(wèn)題1.3 1.3 大氣污染的危害大氣污染的危害1.4 1.4 大氣污染控制大氣污染控制1.5 1.5 大氣污染的綜合防治措施大氣污染的綜合防治措施1.6 1.6 大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)大氣污染控制工程 1.1 大氣污染和大氣污染物大氣污染和大氣污染物干燥清潔的空氣干燥清潔的空氣水汽水汽各種雜質(zhì)各種雜質(zhì)大氣的組成大氣的組成干空氣干空氣 平均分子量：平均分子量：28.966 密度：密度：1.293kg/m3（標(biāo)態(tài)下）（標(biāo)態(tài)下） 組成（體積比）：組成（體積比）：N2 78.09%； O2 20.95% ；Ar 0.93% ； CO2 0.03%O3 0.01-0.04ppm。大

3、氣污染控制工程大氣圈（重點(diǎn)對(duì)流層和平流層）大氣污染控制工程大氣環(huán)流大氣環(huán)流大氣污染控制工程 1.1.1大氣污染的定義大氣污染的定義 （試比較其差別）ISO認(rèn)為：大氣污染，通常是指由于人類(lèi)活動(dòng)和自然過(guò)程認(rèn)為：大氣污染，通常是指由于人類(lèi)活動(dòng)和自然過(guò)程引起某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到足夠的時(shí)引起某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到足夠的時(shí)間，并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境。間，并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境。v大氣污染指大氣中某種物質(zhì)的濃度超過(guò)正常水平，造成可測(cè)的大氣污染指大氣中某種物質(zhì)的濃度超過(guò)正常水平，造成可測(cè)的對(duì)人體、動(dòng)物、植被和材料的影

4、響的大氣狀況。對(duì)人體、動(dòng)物、植被和材料的影響的大氣狀況。v大氣污染指大氣中某種不良成分達(dá)到一定的濃度，造成有害的大氣污染指大氣中某種不良成分達(dá)到一定的濃度，造成有害的影響的大氣狀況。這種成分可能對(duì)人體健康、植被、器物或者影響的大氣狀況。這種成分可能對(duì)人體健康、植被、器物或者全球環(huán)境以及通過(guò)渾濁的空氣或不愉快的氣味對(duì)環(huán)境美學(xué)造成全球環(huán)境以及通過(guò)渾濁的空氣或不愉快的氣味對(duì)環(huán)境美學(xué)造成負(fù)面的影響。負(fù)面的影響。v如果大氣中的物質(zhì)達(dá)到一定濃度，并持續(xù)足夠的時(shí)間，以致對(duì)如果大氣中的物質(zhì)達(dá)到一定濃度，并持續(xù)足夠的時(shí)間，以致對(duì)公眾健康、動(dòng)物、植物、材料、大氣特性或環(huán)境美學(xué)產(chǎn)生可測(cè)公眾健康、動(dòng)物、植物、材料、大

5、氣特性或環(huán)境美學(xué)產(chǎn)生可測(cè)量的不利影響，這就是大氣污染。量的不利影響，這就是大氣污染。 大氣污染控制工程 1.1.2大氣污染的三個(gè)要素和大氣污染流程大氣污染的三個(gè)要素和大氣污染流程 污染源污染源 大氣狀態(tài)大氣狀態(tài) 污染匯污染匯排放排放排放的速率、類(lèi)型排放的速率、類(lèi)型源的結(jié)構(gòu)源的結(jié)構(gòu)散布散布垂直和水平散布，穩(wěn)垂直和水平散布，穩(wěn)定度，湍流，風(fēng)定度，湍流，風(fēng)轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)排除排除城建、清洗、吸收、城建、清洗、吸收、碰撞碰撞接受體反應(yīng)接受體反應(yīng)健康影響健康影響植物損害植物損害污染、腐蝕污染、腐蝕大氣污染控制工程1.1.3大氣污染源大氣污染源Primary PollutantsSecondary

6、 PollutantsNaturalStationaryCOCO2SO2NONO2Most hydrocarbonsMost suspendedparticlesSO3HNO3H2SO4H2O2O3PANsMostandsaltsNO3MobileSO42n自然過(guò)程：自然過(guò)程：火山活動(dòng)、山林火山活動(dòng)、山林活動(dòng)、海嘯、土壤和巖石風(fēng)化、活動(dòng)、海嘯、土壤和巖石風(fēng)化、大氣圈中空氣運(yùn)動(dòng)。大氣圈中空氣運(yùn)動(dòng)。n人類(lèi)生產(chǎn)和生活活動(dòng)：人類(lèi)生產(chǎn)和生活活動(dòng)：燃料燃燒、工業(yè)廢氣燃料燃燒、工業(yè)廢氣。1.1.3 大氣污染源大氣污染源大氣污染控制工程1.1.4 大氣污染物大氣污染物由于人類(lèi)活動(dòng)或自然過(guò)程排入大氣，人和環(huán)境產(chǎn)

7、生由于人類(lèi)活動(dòng)或自然過(guò)程排入大氣，人和環(huán)境產(chǎn)生有害影響的物質(zhì)。有害影響的物質(zhì)。 按來(lái)源，分為按來(lái)源，分為一次污染物一次污染物和和二次污染物二次污染物 直接由污染源排放的污染物直接由污染源排放的污染物 進(jìn)入大氣的一次污進(jìn)入大氣的一次污 染物之間或與正常染物之間或與正常 大氣組分發(fā)生反應(yīng)，大氣組分發(fā)生反應(yīng)， 以及在太陽(yáng)輻射下以及在太陽(yáng)輻射下 引起光化學(xué)反應(yīng)而引起光化學(xué)反應(yīng)而 產(chǎn)生的新的污染物，產(chǎn)生的新的污染物， 它常比一次污染物它常比一次污染物 對(duì)環(huán)境和人體的危對(duì)環(huán)境和人體的危 害更為嚴(yán)重。害更為嚴(yán)重。 大氣污染控制工程一次大氣污染物一次大氣污染物工業(yè)企工業(yè)企業(yè)排放業(yè)排放交通運(yùn)交通運(yùn)輸排放輸排放電

8、力電力煙塵、煙塵、SO2、Nox、CO、苯苯家庭爐家庭爐灶排放灶排放冶金冶金化工化工機(jī)械機(jī)械輕工輕工建材建材煙塵、礦塵、煙塵、礦塵、SO2、H2S、CO、烴類(lèi)烴類(lèi)煙塵煙塵煙塵、煙塵、 H2S 、硫醇、硫醇、汞汞、氰化物氰化物煙塵、水泥塵煙塵、水泥塵CO、 No、CH、苯、煙塵、苯、煙塵、鉛的化合物品鉛的化合物品煙塵、煙塵、SO2、H2S、CO、 Nox、氰化物、烴類(lèi)、氰化物、烴類(lèi)CO、 CH、 SO2、苯、油煙苯、油煙v 直接以原始形態(tài)排放入大氣中并達(dá)到足夠的排放量從而直接以原始形態(tài)排放入大氣中并達(dá)到足夠的排放量從而造成健康威脅的污染物造成健康威脅的污染物大氣污染控制工程二次大氣污染物二次大氣

9、污染物硫酸鹽硫酸鹽氣溶膠氣溶膠PAN醛醛酮酮硫酸煙硫酸煙霧霧光化學(xué)光化學(xué)氧化劑氧化劑臭氧臭氧二次大氣污染物指大氣中的一次污染物通過(guò)二次大氣污染物指大氣中的一次污染物通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成的化學(xué)物質(zhì)?；瘜W(xué)反應(yīng)生成的化學(xué)物質(zhì)。大氣污染控制工程按存在狀態(tài)，分為按存在狀態(tài)，分為顆粒物顆粒物和和氣態(tài)污染物氣態(tài)污染物 常表示為總懸浮微粒物常表示為總懸浮微粒物（TSP）、飄塵和降塵。）、飄塵和降塵。 主要有一次污染物：主要有一次污染物： SO2、H2S 、NO、NH3 、CO、CO2 、HF、HCl 、C1C12化合化合物物 。 二次污染物：二次污染物： SO3、H2SO4、MSO4 、NO2、MNO3 、醛類(lèi)、

10、酮類(lèi)、酸類(lèi)。、醛類(lèi)、酮類(lèi)、酸類(lèi)。 其粒徑絕大多數(shù)在其粒徑絕大多數(shù)在100m100m以下，其中多數(shù)以下，其中多數(shù)在在10m10m以下。它是分散在大氣中的各種粒以下。它是分散在大氣中的各種粒子的總稱(chēng)，也是目前大氣質(zhì)量評(píng)價(jià)中的一子的總稱(chēng)，也是目前大氣質(zhì)量評(píng)價(jià)中的一個(gè)通用的重要污染指標(biāo)。個(gè)通用的重要污染指標(biāo)。 飄塵指可在大氣中長(zhǎng)期飄浮的懸浮物，分為飄塵指可在大氣中長(zhǎng)期飄浮的懸浮物，分為PMPM1010（粒徑（粒徑10m10m）和）和PMPM2.52.5（粒徑（粒徑2.5m2.5m）。）。PMPM1010可以通過(guò)呼吸道進(jìn)入人體，可以通過(guò)呼吸道進(jìn)入人體，從而對(duì)人體健康產(chǎn)生危害，從而對(duì)人體健康產(chǎn)生危害，PM

11、PM2.52.5的危害則更的危害則更為嚴(yán)重。為嚴(yán)重。 降塵是指用降塵罐采集到的大氣顆粒物降塵是指用降塵罐采集到的大氣顆粒物, ,一般直徑一般直徑大于大于30m30m，由于其自身的重力作用會(huì)很快沉降下，由于其自身的重力作用會(huì)很快沉降下來(lái)。單位面積的降塵量可作為評(píng)價(jià)大氣污染物程來(lái)。單位面積的降塵量可作為評(píng)價(jià)大氣污染物程度的指標(biāo)之一。度的指標(biāo)之一。 大氣污染控制工程 1.1.5大氣污染的類(lèi)型大氣污染的類(lèi)型根據(jù)大氣污染原因和大氣組成分根據(jù)大氣污染原因和大氣組成分根據(jù)大氣污染范圍分根據(jù)大氣污染范圍分1、局部地區(qū)大氣污染、局部地區(qū)大氣污染2、區(qū)域性大氣污染、區(qū)域性大氣污染3、廣域性大氣污染、廣域性大氣污染

12、4、全球性大氣污染、全球性大氣污染1、煤煙型污染、煤煙型污染2、石油型污染、石油型污染3、混合型污染、混合型污染4、特殊型污染、特殊型污染大氣污染控制工程（一）煤煙型污染（一）煤煙型污染 主要污染源是燃煤。主要污染物是主要污染源是燃煤。主要污染物是SO2、CO和和 微粒物質(zhì)，它們遇上低溫、高濕的陰天，且微粒物質(zhì)，它們遇上低溫、高濕的陰天，且 風(fēng)速很小并伴有逆溫存在的情況時(shí)，一次污染風(fēng)速很小并伴有逆溫存在的情況時(shí)，一次污染 物擴(kuò)散受阻，易在低空聚積，生成還原型煙霧。物擴(kuò)散受阻，易在低空聚積，生成還原型煙霧。 幾種典型的大氣污染幾種典型的大氣污染 大氣污染控制工程（二）交通型污染（二）交通型污染

13、污染源主要是機(jī)動(dòng)車(chē)（汽油車(chē)和柴油車(chē)）和機(jī)動(dòng)船。污染源主要是機(jī)動(dòng)車(chē)（汽油車(chē)和柴油車(chē)）和機(jī)動(dòng)船。 主要污染物是主要污染物是CO、NOX和和HC。在相對(duì)濕度較低的夏。在相對(duì)濕度較低的夏 季睛天，交通污染嚴(yán)重的地區(qū)可能會(huì)出現(xiàn)典型的二季睛天，交通污染嚴(yán)重的地區(qū)可能會(huì)出現(xiàn)典型的二 次污染次污染光化學(xué)煙霧。它對(duì)人體、動(dòng)植物、材料光化學(xué)煙霧。它對(duì)人體、動(dòng)植物、材料 均會(huì)產(chǎn)生破壞作用，并且嚴(yán)重影響大氣能見(jiàn)度。均會(huì)產(chǎn)生破壞作用，并且嚴(yán)重影響大氣能見(jiàn)度。 大氣污染控制工程（三）酸沉降污染（三）酸沉降污染 它是指大氣中的酸通過(guò)降水（如雨、霧、雪）它是指大氣中的酸通過(guò)降水（如雨、霧、雪） 遷移到地表，或在含酸氣團(tuán)氣流的

14、作用下直接遷移到地表，或在含酸氣團(tuán)氣流的作用下直接 遷移到地表。引起酸沉降的主要物質(zhì)是人為和遷移到地表。引起酸沉降的主要物質(zhì)是人為和 天然排放的天然排放的SOX（SO2和和SO3）和和NOX（NO和和NO2） ， 其天然源一般是全球分布的，而人為排放的其天然源一般是全球分布的，而人為排放的 SOX和和NOX則具有地區(qū)性分布的特點(diǎn)。則具有地區(qū)性分布的特點(diǎn)。 大氣污染控制工程1.21.2大氣環(huán)境問(wèn)題大氣環(huán)境問(wèn)題n溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)n臭氧層的破壞臭氧層的破壞n酸雨酸雨 人口增長(zhǎng)人口增長(zhǎng)population growth能源消費(fèi)增加能源消費(fèi)增加energy consumption increase機(jī)動(dòng)車(chē)

15、機(jī)動(dòng)車(chē)motor vehicles燃燃 煤煤 coal combustion復(fù)合空氣污染復(fù)合空氣污染complex air pollution Photochemical smogAcid RainPoor Visibility(Fine Particles)Average temperature over past 130 yearsYearAverage surface temperature (C)18601880190019201940196019802000202013.613.814.014.214.414.614.815.0Year199020002025205020752100

16、100150200250Index (1900 = 100)Carbon dioxideMethaneNitrous oxideYear1850187519001925195019752000202520502075210000.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.0Change in temperature (C)未來(lái)溫度變化預(yù)測(cè)未來(lái)溫度變化預(yù)測(cè)?大氣污染控制工程臭氧層的損耗臭氧層的損耗Ozone DepletionUV radiationSunClClClCFClClOOClOOOClOOOClOO大氣污染控制工程酸雨酸雨SO2NOxSO2SO4 2-NOxN

17、O3-有機(jī)酸大氣污染控制工程中國(guó)酸雨的分布變化中國(guó)酸雨的分布變化酸雨主要位于長(zhǎng)江以南 pH5.6 pH7.0 N/A Taiwan Acid rain distribution in 80s pH7.0pH7.0pH5.6 pH5.0pH4.5pH300V重度污染健康人群明顯強(qiáng)烈癥狀, 提前出現(xiàn)某些疾病IV空氣質(zhì)量級(jí)別IIIIII空氣污染指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)空氣污染指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)大氣污染控制工程空氣污染指數(shù)分級(jí)濃度限值空氣污染指數(shù)分級(jí)濃度限值空氣污染指數(shù)空氣污染指數(shù) 污染物濃度污染物濃度 （mg/mN3） API PM10 （日均值日均值） SO2 （日均值日均值） NO2 （日均值日均值） CO （小

18、時(shí)均值小時(shí)均值） O3 （小時(shí)均值小時(shí)均值） 50 0.050 0.050 0.080 5 0.120 100 0.150 0.150 0.120 10 0.200 200 0.350 0.800 0.280 60 0.400 300 0.420 1.600 0.565 90 0.800 400 0.500 2.100 0.750 120 1.000 500 0.600 2.620 0.940 150 1.200 大氣污染控制工程空氣污染指數(shù)計(jì)算空氣污染指數(shù)計(jì)算污染指數(shù)只保留整數(shù)，取各污染物分指數(shù)最大值為區(qū)污染指數(shù)只保留整數(shù)，取各污染物分指數(shù)最大值為區(qū)域污染指數(shù)域污染指數(shù)API，則該污染物為該區(qū)域首要污染物。，則該污染物為該區(qū)域首要污染物。jkjkjkjkjkjkkkIIII,1,1,)(大氣污染控制工程1.7中國(guó)的大氣污染綜合防治中國(guó)的大氣污染綜合防治注：近年來(lái)注：近年來(lái)GDP持續(xù)增長(zhǎng)，主要污染物排放卻有所下降持續(xù)增長(zhǎng)，主要污染物排放卻有所下降來(lái)源：中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒，中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)來(lái)源：中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒，中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)40506070809010011012013014019971998199920002001年份指數(shù)（1997100）GDP二氧化硫化學(xué)需氧量煙塵主要污染物排放主要污染物排放大氣污染控制工