1、大氣污染控制工程第一章概論第一章概論本章學(xué)習(xí)內(nèi)容：O大氣污染及其影響O大氣污染綜合防治策略O(shè)防治大氣污染的法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)第一節(jié)大氣污染及其影響O大氣的結(jié)構(gòu)及組成o大氣污染O大氣污染物及其來(lái)源o大氣污染的影響O全球性大氣污染、大氣的結(jié)構(gòu)及組成大氣圈層的結(jié)構(gòu)1大氣圈及其結(jié)構(gòu)宇宙火餡人達(dá)地球Ji星C&-/V型學(xué)/VZ：'»*i丄"9»*'"廠"kF廣、樸珠耶朗£絞高給度地區(qū)的企旦弩SCtfi層II?無(wú)皺電波無(wú)銭電採(cǎi)空氣球低第度地更的對(duì)流層頂-83C大氣圈：地球表面到10001400km(1)對(duì)流層(3)中間層(5)散逸層

2、(2)平流層暖層.'km900800700600SOO4003002001009080706050403020100、大氣的結(jié)構(gòu)及組成對(duì)流層大氣最接近地面的一層，其平均厚度約為12km。特點(diǎn)：沃空氣對(duì)流（垂直對(duì)流、水平對(duì)流）沃空氣質(zhì)量約占大氣層總質(zhì)量的3/4沃云、霧、雨、雪和雷電等天氣現(xiàn)象都在這一層發(fā)生沃溫度隨高度增加而下降平流層對(duì)流層頂至5055km咼度稱為平流層。特點(diǎn)：*溫度隨高度增加而升高暖層中間層頂?shù)?00km高度為暖層（也稱電離層）o特點(diǎn)：*溫度隨高度增加而升高散逸層散逸層是大氣圈的最外層，層頂不明確。、大氣的結(jié)構(gòu)及組成2.大氣組成大氣<廠干潔空氣水蒸氣<懸浮微粒

3、干潔空氣的組成幾乎是不變的，它的主要成分是氮、氧和氨，三者共計(jì)約占空氣總量的99.96%（體積分?jǐn)?shù)）以上，其它氣體含量很少。干潔空氣的組成成分體積分?jǐn)?shù)/%成分體積分?jǐn)?shù)/10七氮(N2)78084±0004M(Ne)18氧(。2)20946±0002氨(He)5.2M(Ar)0.934±0.001甲烷(CH4)1.2二氧化碳(C02)0.033±0.001氟(Kr)0.5氫(H2)0.5M(Xe)0.08二氧化氮(NO?)0.02臭氧(03)0.01-0.04二、大氣污染1. 大氣污染的定義按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）的定義，“大氣污染是指由于人類活動(dòng)和自然

4、過(guò)程引起某種物質(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)境的現(xiàn)象”O(jiān)二、大氣污染2. 大氣污染的分類按影響范圍分為'局地性污染地區(qū)性污染廣域性污染i全球性污染三、大氣污染物及其來(lái)源1. 大氣污染物氣溶膠態(tài)污染物大氣污染物按照存在狀態(tài)分為、氣態(tài)污染物次污染物大氣污染物按照形成過(guò)程分為Y.二次污染物氣溶膠態(tài)污染物氣溶膠態(tài)污染物總懸浮微粒（TSP）、可吸入顆粒（PMg）、微細(xì)顆粒物（PM25）微細(xì)顆粒物污染細(xì)顆粒物對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量造成的危害要遠(yuǎn)比粗顆粒物大尸細(xì)顆粒物本身可能是有毒、有害物質(zhì)嚴(yán)細(xì)顆粒物易成為其它污染物的運(yùn)載體和反應(yīng)體廠

5、細(xì)顆粒物污染可導(dǎo)致能見(jiàn)度顯著降低不同粒徑的顆粒物可到達(dá)呼吸系統(tǒng)的部位微粒粒徑/Um可到達(dá)位置與可能危害>10可以滯留在呼吸道中510大部分會(huì)在呼吸道沉積，被分泌的黏液吸附，可以隨痰排出<5可以深入肺部0.010.150%以上將沉積肺腔，引起各種塵肺病細(xì)粗顆粒物組成比較細(xì)顆粒物（PM2.5）粗顆粒物（PM2.510）來(lái)源：燃燒產(chǎn)物高溫過(guò)程產(chǎn)物大氣反應(yīng)物NH4NO3、（NH4）2SO4固體的機(jī)械破碎物土壤、塵霧滴蒸發(fā)組成：SO2、NOs-、NH4+、H+Pb、Cd、Ni、V、CuEC、OC鍵合水浮塵地殼氧化物（Si、Al、Ti、Fe）煤油飛灰CaCO3.NaCI、海鹽動(dòng)植物碎屑?jí)勖簲?shù)

6、天數(shù)月幾分鐘數(shù)小時(shí)傳輸距離：數(shù)百數(shù)千千米少于一公里數(shù)十千米危害：對(duì)人危害大對(duì)上呼吸道有影響氣態(tài)污染物<含硫化合物含氮化合物氣態(tài)污染物<碳?xì)浠衔锾嫉难趸?、鹵素化合物次污染物從污染源直接排出的原始的大氣污染物質(zhì)0主要一次大氣污染物污染物污染源一氧化碳化石燃料的不完全燃燒、吸煙碳?xì)浠衔锘剂系牟煌耆紵⑽鼰燁w粒物化石燃料的燃燒、工業(yè)過(guò)程二氧化硫化石燃料的燃燒、礦石的熔解氮氧化物化石燃料的燃燒二次污染物由一次污染物與大氣中原有成分或幾種一次污染物之間經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)后生成的與一次污染物性質(zhì)不同的新污染物。二次污染物中比較重要的是硫酸煙霧和光化學(xué)煙霧。大氣污染物及其來(lái)源僥吉植物傷

7、害植物剌燉眼瑁刺徼眼瞎光化學(xué)煙霧形成過(guò)程來(lái)源：郝吉明等，大氣污染控制工程電子教案，高等教育出版社三、大氣污染物及其來(lái)源光化學(xué)煙霧實(shí)例來(lái)源：郝吉明等，大氣污染控制工程電子教案，高等教育出版社2.大氣污染源大氣污染源通常是指向大氣排放出足以對(duì)環(huán)境廣生有害影響的或有毒有害物質(zhì)的生產(chǎn)過(guò)程、設(shè)備及場(chǎng)所等。按污染物質(zhì)的來(lái)源可分為自然污染源和人為污染源。來(lái)源：DavidStreets.EnergyUse,Emissions,andAirPollutioninAsia三、大氣污染物及其來(lái)源大氣污染源種類分類名稱說(shuō)明自然污染源火山爆發(fā)噴放的SO?、HqS和塵；森林火災(zāi)產(chǎn)生的CC)2、CO和桂類等。人為污染源按工

8、業(yè)燃燒煤、石油排放出的含S()2、NO*和C02廢氣;生產(chǎn)過(guò)程排出的有害廢氣等。成農(nóng)業(yè)燃燒煤、柴草和石油等排出的廢氣；農(nóng)業(yè)因廢物腐爛和堆肥中排出的含CHq、NH3的廢氣。生活燃燒煤、石油和煤氣排出的廢氣。第三產(chǎn)業(yè)汽車、輪船等交通工具排放的含NO"SO2和桂類的廢氣。分類名稱說(shuō)明按點(diǎn)源工業(yè)企業(yè)和民用鍋爐房的排氣筒和煙囪，污染污9九物影響下風(fēng)向扇形范圍。染源線源公路、鐵路和航空線上車輛和飛機(jī)的沿程排放1Z/J、幾廢氣，影響下風(fēng)向一片面積。何面源居民區(qū)分散的無(wú)數(shù)小爐灶，影響該區(qū)域上空和形狀周圍空氣質(zhì)量。固定源由固定地點(diǎn)（如工廠的排氣筒）向大氣排放污染物。移動(dòng)源各種交通工具（如汽車、火車）排

9、出的廢氣。四、大氣污染的影響仁對(duì)人體健康的影響顆粒污染物：“矽肺”病、“塵肺病”二氧化硫：對(duì)人的結(jié)膜和上呼吸道黏膜有強(qiáng)烈刺激,可損傷呼吸致支氣管炎、肺炎，甚至肺水腫,呼吸麻痹。1952年12月倫敦?zé)熿F事件中死亡人數(shù)與大氣中煙塵和二氧化硫濃度的相關(guān)性O(shè)O5O50O2SO07521潦Y養(yǎng)0123456789101112131415煙霧持續(xù)時(shí)間日期：1952年】2月來(lái)源：郝吉明等，大氣污染控制工程電子教案，高等教育岀版社no2NO?濃度/(ULL-1)對(duì)人體健康的影響1聞到臭味5聞到強(qiáng)臭味1015lOmin眼、鼻受到刺激50lmin內(nèi)人呼吸困難803min感到胸痛、惡心100150在3060min內(nèi)

10、死亡250很快死亡coCO濃度/(ULL-1)對(duì)人體健康的影響510對(duì)呼吸道患者有影響30人滯留8h,視力及神經(jīng)機(jī)能出現(xiàn)障礙40人滯留8h,出現(xiàn)氣喘120lh接觸，中毒，血液中C0-Hb>10%2502h接觸，頭疼，血液中C0-Hb=40%5002h接觸，劇烈心痛，眼花，虛脫300030min即死亡光化學(xué)氧化劑空氣中的光化學(xué)氧化劑主要是臭氧和PAN。氧化劑（主要是PAN和PBN）會(huì)嚴(yán)重地刺激眼睛，當(dāng)它和臭氧混合在一起時(shí)，還會(huì)刺激鼻腔、喉，引起胸腔收縮。人們接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)損害中樞神經(jīng)。有機(jī)化合物城市大氣中有很多有機(jī)物是可疑的致變物和致癌物，包括鹵代怪、芳香怪、氧化產(chǎn)物和含氮有機(jī)物等。2.

11、 對(duì)生物的危害大氣污染物主要通過(guò)三條途徑危害生物的生存和發(fā)育。首先是使生物中毒或死亡，其次是減緩生物的正常發(fā)育，最后是降低生物對(duì)病蟲(chóng)害的抵抗能力。3. 對(duì)器物和材料的損害6M詢水季置譽(yù)I啦ooO4.20n1*I0021)04U06OlisnU)012(LI40.1ftOlb平均二氧化硫濃度/（UL-L-1）O平均二氧化硫濃度和不同暴露時(shí)間與低碳鋼的腐蝕之間的關(guān)系（19631964年9月，在芝加哥的七個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)）來(lái)源：AirandWasteManagementAssociation4. 對(duì)大氣能見(jiàn)度的影響對(duì)大氣能見(jiàn)度或清晰度有影響的污染物，一般應(yīng)是氣溶膠粒子、能通過(guò)大氣反應(yīng)生成氣溶膠粒子的

12、氣體或有色氣體，包括：總懸浮顆粒物（TSP）SO?和其它氣態(tài)含硫化合物，在大氣中以較大反應(yīng)速率生成硫酸鹽和硫酸氣溶膠粒子NO和NO?,在大氣中反應(yīng)生成硝酸鹽和硝酸氣溶膠粒子光化學(xué)煙霧，反應(yīng)生成亞微米的氣溶膠粒子能見(jiàn)度與自然景觀美國(guó)大煙霧山國(guó)家公園（北卡羅萊納州）照片霧天來(lái)源：郝吉明等，大氣污染控制工程電子教案，高等教育岀版社五、全球性大氣污染1. 溫室效應(yīng)主要溫室氣體氣體全球變暖貢獻(xiàn)率/%co257CFCs25ch412n2o6五、全球性大氣污染全球溫度變化(48862000)來(lái)源：郝吉明等，大氣污染控制工程電子教案，高等教育岀版社£1st060818BC189019CO191019

13、2019301940195019601970198019932000年份耒源：芙國(guó)國(guó)家氣候資料中420013伉全球平均氣溫的變化22180019002000年悅大氣中二氧化碳含量的變化五、全球性大氣污染全球變暖產(chǎn)生的影響全球變暖冰川融化海水膨脹海平面上升海岸洪水海岸洪水燥熱干旱沙漠化降水模式改變惡劣氣候（雷雨等）植物群落改變森林種群向極地遷移一些落葉森林將變得更干化一些農(nóng)作物將改變五、全球性大氣污染2. 臭氧層破壞臭氧分子吸收紫外線分解為一個(gè)氧氣分子和一個(gè)氧原子：氧氣分子可以吸收紫外線分解為兩個(gè)氧原子：。220氧氣分子和氧原子也可以合并生成臭氧分子，以便吸收更多的紫外線：上述反應(yīng)過(guò)程吸收了99

14、%的來(lái)自于太陽(yáng)的紫外線。>氟氯姪(CFCs)很大程度上導(dǎo)致了平流虐臭氧的減少。a+Qao+Qao+o->a+Q這兩個(gè)反應(yīng)都造成了臭氧的減少。五、全球性大氣污染325年1979-1986年TOMS測(cè)得的總臭氧全球平均值注:Dobson單位是將0弋，標(biāo)準(zhǔn)海平面壓力下，10-厚的臭氧立義為一個(gè)Dobson單位來(lái)源：郝吉明等，大氣污染控制工程電子教案，高等教育出版社五、全球性大氣污染臭氧濃度的減少/(%年TOrI1_Ih11SOCS60。30"0°30°60°90eN緯度1979-1986年總臭氧緯向平均值的趨勢(shì)來(lái)源：郝吉明等，大氣污染控制工程電子教

15、案，高等教育出版社危害:由于臭氧層的破壞，大量紫外線輻射將到達(dá)地面危害人類健康。根據(jù)科學(xué)家預(yù)測(cè)，如果平流層的臭氧總量減少1%,則到達(dá)地面的太陽(yáng)紫外線輻射量將增加2%,皮膚癌的發(fā)病率增加2%5%,白內(nèi)障患者將增加0.2%1.6%。A紫外線輻射增大，也會(huì)對(duì)動(dòng)植物產(chǎn)生影響，危及生態(tài)平衡。A臭氧層破壞還會(huì)導(dǎo)致地球氣候出現(xiàn)異常，由此帶來(lái)災(zāi)害。3.酸雨酸雨通常指pH低于5.6的降水，但現(xiàn)在泛指酸性物質(zhì)以濕沉降或干沉降的形式從空氣轉(zhuǎn)移到地面上。五、全球性大氣污染20世紀(jì)80年代酸雨分布20世紀(jì)90年代中期酸雨分布中國(guó)酸雨的分布變化：主要位于長(zhǎng)江以南來(lái)源：郝吉明等，大氣污染控制工程電子教案，高等教育岀版社五、

16、全球性大氣污染來(lái)源：郝吉明等，大氣污染控制工程電子教案，高等教育出版社酸雨的危害U!水的低pH使得魚(yú)的骨骼畸形生長(zhǎng)，最終導(dǎo)致死亡引起樹(shù)木的大量不正常死亡嚴(yán)重腐蝕建筑物。大氣污染綜合防治的含義o大氣汚染綜合防治的基本措施一、大氣污染物綜合防治的含義1.大氣污染系統(tǒng)血污染源污染物在大氣中遷移、擴(kuò)散接受體一、大氣污染綜合防治的含義2.大氣污染控制系統(tǒng)自動(dòng)控制排放源源訃制大氣立法行為一、大氣污染綜合防治的含義3. 綜合防治的含義大氣污染防治具有區(qū)域性、整體性和綜合性的特點(diǎn)。在制定大氣污染防治對(duì)策時(shí)，要充分考慮地區(qū)的環(huán)境特征，從地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)出發(fā)，對(duì)影響大氣質(zhì)量的多種因素進(jìn)行系統(tǒng)的綜合分析，找出最佳的對(duì)

17、策和方案。二、大氣污染綜合防治的基本措施大氣汚染綜合防治的基本措施1.全面規(guī)劃、合理布局、制定大氣污染綜合防治規(guī)劃在進(jìn)行區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃時(shí)，合理布局城市與工業(yè)功能區(qū)劃，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和交通運(yùn)輸發(fā)展，做好環(huán)境規(guī)劃，才能有效地控制大氣污染。2.嚴(yán)格環(huán)境管理環(huán)境管理體制:環(huán)境立法、環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)、環(huán)境法的執(zhí)行機(jī)構(gòu)環(huán)境三項(xiàng)制度:總量控制制度、排污許可證制度、按排污總量收費(fèi)的制度。大氣汚染綜合防治的基本措施3. 控制污染的技術(shù)措施實(shí)施清潔生產(chǎn)，減少或防止污染物的排放改善能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率建立綜合性工業(yè)基地利用大氣的自凈能力發(fā)展植物凈化污染源的治理4. 控制污染的經(jīng)濟(jì)政策產(chǎn)業(yè)政策淘汰落后工藝必要

18、的環(huán)境保護(hù)投資A實(shí)行“污染者和使用者支付原則”:建立市場(chǎng)/稅收手段（排污許可證制度等）（污染稅、資源稅等）收費(fèi)制度（排污費(fèi)等）/財(cái)政手段（生態(tài)環(huán)境基金等）/責(zé)任制度（賠償損失和罰款等）»騁霧、廢物利用的產(chǎn)品給予經(jīng)濟(jì)上的鼓第三節(jié)防治大氣污染的法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)O大氣污染防治法o環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)O空氣污染指數(shù)一、大氣污染防治法A1987年9月5日由第六屆全國(guó)人大常委會(huì)第22次會(huì)議通過(guò)，1988年6月1日起執(zhí)行A1995年8月290,第八屆全國(guó)人大常委會(huì)第15次會(huì)議對(duì)該法進(jìn)行了修訂>2000年對(duì)該法再次修訂廠中華人民共和國(guó)大氣污染防治法1、大氣污染防治法大氣污染防治的總則大氣污染防治的監(jiān)

19、督管理防治燃煤產(chǎn)生的大氣污染防治機(jī)動(dòng)車船排放污染防治廢氣、塵和惡臭污染法律責(zé)任二、環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)仁環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的種類和作用(1) 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(2) 大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(3) 大氣污染控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(4) 大氣污染警報(bào)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)2.環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3095-1996)o新標(biāo)準(zhǔn)將環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)分為三類:一類區(qū)：為自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其它需要特殊保護(hù)的地區(qū)。二類區(qū)：為城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)。三類區(qū)：為特定工業(yè)區(qū)。環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)污染物名稱取值時(shí)間濃度限值濃度單位一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

20、二氧化硫年平均日平均1小時(shí)平均0.020.050.150.060.150.500.100.250.70mg/m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）總懸浮顆粒物（TSP）年平均日平均0.080.120.200.300.300.50mg/m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）可吸入顆粒物（PMI0）年平均日平均0.040.050.100.150.150.25mg/m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）二氧化氮（no2）年平均日平均1小時(shí)平均0.040.080.120.080.120.240.080.120.24mg/m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）一氧化碳（co）日平均1小時(shí)平均4.0010.004.0010.006.0020.00mg/m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）臭氧(03)1小時(shí)平均0

21、.160.200.20mg/m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）鉛(Pb)季平均年平均1.501.00pg/n?（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）苯并R花(BaP)日平均0.01pg/m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）氟化物日平均1小時(shí)平均720pg/m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）(F-)月平均植物生長(zhǎng)季平均1.8123.02.0gg/(dni2d)各項(xiàng)污染物的濃度限值注： 適用于城市地區(qū)； 適用于牧業(yè)區(qū)和以牧業(yè)為主的半農(nóng)半牧區(qū)，蠶桑區(qū)； 適用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)區(qū)。二、環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)3.大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB162971996),1996年4月12日經(jīng)國(guó)家環(huán)保局批準(zhǔn),于1997年1月1日實(shí)施。GB16297-1996規(guī)定了33種大氣污染物的排放限值，同時(shí)規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行中的各種要求。在我國(guó)現(xiàn)有的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)體系中，按照綜合性排放標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不交叉執(zhí)行的原則。鍋爐執(zhí)行鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)爐窯執(zhí)行工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、火電廠執(zhí)行火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、煉焦?fàn)t執(zhí)行煉焦?fàn)t大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、水泥廠執(zhí)行水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、惡臭物質(zhì)執(zhí)行惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、餐飲業(yè)執(zhí)行飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)（試行）、汽車和摩托車排放執(zhí)行汽車大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。4. 環(huán)境技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)c環(huán)境技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，大氣環(huán)境基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)大氣污染控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)保產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)苴亡三、空氣污染指數(shù)仁空氣污