第三章大氣污染與防治下第1頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)全球大氣環(huán)境問題第五節(jié)大氣污染綜合防治第2頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)全球性大氣環(huán)境問題一、全球變暖與防治對策1、近百年來的全球氣候變化現(xiàn)狀與趨勢（1）全球氣溫上升趨勢明顯，平均大約上升0.6攝氏度；（2）全球氣溫的變化不呈直進(jìn)式，而是呈現(xiàn)冷暖交替的波動第3頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第4頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月2、溫室效應(yīng)與溫室氣體（1）什么是“溫室效應(yīng)”?所謂“溫室”即指“暖房”，屋頂和四周是玻璃或透明塑料薄膜建成，由于玻璃和透明塑料薄膜可以使太陽光(短波輻射)射入室內(nèi)，但室內(nèi)向外的輻射(長波輻射)卻不易透過玻璃或薄膜外逸，使室內(nèi)溫度提高，起到防寒升溫、在寒冷季節(jié)也能栽種喜溫作物的作用。大氣中的溫室氣體所起的作用與玻璃溫室相同，它不影響太陽光照射到地面，但卻可以吸收地面向外的紅外(長波)輻射，使低層大氣變暖，于是人們便把這種作用稱為“溫室效應(yīng)”。

第5頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）溫室氣體（a）概念當(dāng)在大氣中的濃度增加時，會加劇“溫室效應(yīng)”，引起地區(qū)表面和大氣層下沿溫度升高的氣體。（b）種類二氧化碳（CO2）、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟利昂（CFC11）、一氧化二氮（N2O）等。二氧化碳起55％的作用，甲烷和氟利昂起20％的作用。第6頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月3、全球變暖對人類的影響（1）海平面上升——沿海地區(qū)的海岸線變化；島國及沿海城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展受阻；圖瓦盧2009年10月17日馬爾代夫水下會議第7頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月3、全球變暖對人類的影響（2）氣候變化——溫度帶北移和降水帶的移動；（3）對生物多樣化產(chǎn)生影響；（4）農(nóng)業(yè)不穩(wěn)定性增大；（5）傳染性疾病分布范圍擴(kuò)大；（6）改變水資源的分布第8頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月4、控制全球變暖的綜合對策（1）調(diào)整能源戰(zhàn)略

——提高能源利用率和向清潔能源轉(zhuǎn)化；（2）綠化對策；（3）控制人口，提供糧產(chǎn)，限制毀林；（4）加強(qiáng)環(huán)境意識教育，促進(jìn)全球合作；（5）發(fā)達(dá)國家應(yīng)負(fù)主要責(zé)任。第9頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月二、臭氧層破壞與防治對策1、臭氧層破壞的機(jī)理（1）臭氧的自然平衡過程式中M為反應(yīng)第三體，一般是氮分子或氧分子。第10頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）當(dāng)有活性催化物質(zhì)存在時式中Y為活性催化物，在反應(yīng)中并不消耗，有些物質(zhì)可在平流層中存在數(shù)年，所以一個Y自由基可以破壞數(shù)萬或數(shù)十萬個臭氧分子。Y物種包括三大家族：奇氫家族HOx、奇氮家族NOx和奇鹵家族XOx。第11頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）氯氟烴（CFC）類物質(zhì)是臭氧層破壞的一個主要原因

CFC的化學(xué)穩(wěn)定性好，在對流層不易分解而進(jìn)入平流層。到達(dá)平流層CFC受到短波紫外線的照射，分解為Cl自由基，參與臭氧的消耗。常用的CFC中CFC-11(CFCl3）和CFC-12(CF2Cl2）的壽命大約為50年和110年，有的CFC的壽命可達(dá)數(shù)千年。第12頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月2、臭氧層的變化對人類的影響（1）對人類健康的影響

——增加皮膚癌和白內(nèi)障的發(fā)病率；（2）對植物的影響

——使農(nóng)作物減產(chǎn)；（3）對水生系統(tǒng)的影響

——減少浮游生物的產(chǎn)量；（4）對城市大氣質(zhì)量和建筑材料的影響

——易發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)、產(chǎn)生光化學(xué)煙霧；加速建筑材料的老化。第13頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月3、應(yīng)對措施（1）提高利用效率，降低操作損失；（2）回收和再循環(huán)；（3）改進(jìn)CFC產(chǎn)品；（4）非CFC產(chǎn)品的替代品。第14頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月三、酸雨與防治措施1、酸雨(acidrain)概念pH低于5.6的降水，包括雨、雪、霜、霧雹與露等各種降水形式。第15頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月2、世界酸雨分布北美、西歐、北歐和我國西南地區(qū)第16頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月3、中國酸雨分布兩控區(qū)（酸雨控制區(qū)和二氧化硫控制區(qū)）包括175個地級以上城市和地區(qū)，總面積109萬km2，其中酸雨控制區(qū)為80萬km2；二氧化硫控制區(qū)為29萬km2；兩控區(qū)內(nèi)總?cè)丝谡既珖丝诘?9％，國內(nèi)生產(chǎn)總值占全國的67％。包括四個直轄市、21個省會城市、4個經(jīng)濟(jì)特區(qū)、11個沿海開放城市。第17頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第18頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月4、酸雨的來源（1）天然排放的硫化合物和氮化合物；非生物源，如：海浪濺沫、火山噴發(fā)等；生物源，如：細(xì)菌分解有機(jī)物。（2）人為排放的硫化合物和氮化合物化石燃料的燃燒產(chǎn)生的SO2和NOx排放是產(chǎn)生酸雨的根本原因。第19頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第20頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第21頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月5、酸雨的形成（1）SO2的氧化途徑途徑一（催化氧化）：途徑二（光化學(xué)氧化）：第23頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）NOx的氧化途徑（a）NO的氧化途徑途徑一（NO氧化成NO2）：途徑二（NO氧化成HONO和HNO3）第25頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（b）NO2的氧化途徑第26頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月3、酸雨的危害（1）對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響（a）使水體pH值降低，導(dǎo)致魚類死亡；（b）浸漬了土壤，侵蝕了礦物，使Al等金屬元素進(jìn)入水體；（c）由于磷酸鹽與Al等金屬化合，使磷酸鹽營養(yǎng)價值降低，影響水生生物的初級生產(chǎn)力。第27頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月3、酸雨的危害（2）對陸生生態(tài)系統(tǒng)的影響

——導(dǎo)致森林大面積死亡（3）對農(nóng)作物的影響（4）對各種材料的侵蝕作用（5）間接影響人體健康。第28頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月4、防治措施（1）使用低硫燃料或改進(jìn)燃燒裝置；（2）煙氣脫硫脫氮；（3）控制汽車尾氣排放第29頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)大氣污染綜合防治第30頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月

一、大氣污染的治理

（一）煙氣治理的基本流程第31頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）煙氣中顆粒物的消除1、除塵器分類（1）機(jī)械力除塵器：包括重力沉降室；慣性沉降室和旋風(fēng)除塵器；（2）過濾式除塵器：包括袋式除塵器和顆粒層除塵器；（3）靜電除塵器：包括干式靜電除塵器和濕式靜電除塵器；（4）濕式除塵器：包括噴霧塔、填料塔、文丘里洗滌器等。第32頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月2、重力沉降室第33頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）除塵原理：利用含塵氣體中的顆粒受重力作用而自然沉降的原理，將顆粒污染物與氣體分離的過程。（2）重力沉降室的性能與特點(diǎn)（a）結(jié)構(gòu)簡單、造價低、耗能小、便于維護(hù)管理；（b）可以處理高溫氣體，處理最高溫度一般為350－550℃；（c）阻力一般為50－130Pa；（d）體積大，除塵效率較低，一般為80－90％，只能去除粒徑大于40－50μm的顆粒。（3）重力沉降室的分類水平氣流沉降室和豎直氣流沉降室兩種。第34頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月3、旋風(fēng)除塵器第35頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）除塵機(jī)理：使含塵氣體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，利用離心力作用將塵粒從氣流中分離并被捕集。（2）性能與特點(diǎn)（a）結(jié)構(gòu)簡單、造價低、便于維護(hù)管理；（b）除塵效率一般為85％左右，高效旋風(fēng)除塵器效率可達(dá)90％。（c）只能去除粒徑大于10微米的顆粒，對于粒徑小于5微米的顆粒沒有去除能力。第36頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月4、袋式除塵器第37頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月5、電除塵器第38頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）除塵機(jī)理：利用靜電力將固體或液體顆粒從氣流中分離并被捕集。（2）電除塵器的性能與特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（a）除塵效率高（可達(dá)99％）；（b）能耗低（0.2－0.8kWh/1000m3煙氣）；（c）阻力?。?00－300Pa）；（d）耐高溫（350℃）；（e）處理煙氣量大（105－106m3/h）；（f）可以處理0.1μm的顆粒。缺點(diǎn)：（a）一次性投資大、占地面積大；（b）除塵效率受顆粒比、電阻等物理性質(zhì)限制；（c）不適用直接處理高濃度含塵氣流。第39頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月6、濕式除塵器第40頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）除塵機(jī)理：用水或其它液體與含塵廢氣相互接觸，從而實(shí)現(xiàn)分離和捕集塵粒和吸收有害氣體。（2）濕式除塵器的性能與特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（a）耗能相同的情況下，除塵效率比干式除塵器的效率高；（b）可以處理高溫、高濕、高比電阻、易燃易爆的含塵氣體；（c）除塵的同時，可以去除有害氣體污染物。缺點(diǎn)：（a）沉渣需處理，否則易造成二次污染；（b）用水量大；（c）凈化含腐蝕性氣態(tài)污染物時，洗滌水具有腐蝕性；（d）能耗較大。（3）濕式除塵器的分類（a）重力噴霧除塵器；（b）旋風(fēng)水膜除塵器；（c）貯水式?jīng)_擊水浴除塵器；（d）板式塔除塵器；（e）填料塔除塵器；（f）文丘里除塵器；（g）機(jī)械動力洗滌除塵器。第41頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）煙氣脫硫1、濕法煙氣脫硫技術(shù)目前世界上已開發(fā)的濕法煙氣脫硫技術(shù)，主要有石灰石(石灰)—石膏洗滌法、氨吸收法、鈉堿法、鈣堿法等。據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)煤炭研究組織統(tǒng)計(jì)，濕法脫硫占世界安裝煙氣脫硫的機(jī)組總?cè)萘康?5%，其中石灰石法占36.7%，其他濕法脫硫技術(shù)約占48.3%。這些裝置中，用于燃煤含硫量小于1%的裝置占23%，用于燃煤含硫量1%～2%的占28%，用于燃煤含硫量大于2%的占48%。以濕法煙氣脫硫?yàn)橹鞯膰矣腥毡荆?8%）、美國(92%)、德國(90%)等。第42頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月氨吸收法煙氣脫硫工藝原理：用亞硫酸銨水溶液作為吸收二氧化硫的吸收劑，生成亞硫酸氫銨NH4SO3+SO2=NH4HSO3第43頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月①氨——酸法H2SO4+2NH4HSO3=(NH4)2SO4+2SO2+2H20HNO3+NH4HSO3=NH4NO3+SO2+H20氨吸收法煙氣脫硫工藝第44頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月氨吸收法煙氣脫硫工藝②氨——亞氨法NH3+NH4HSO3=(NH4)2SO3NH4HCO3+NH4HSO3=(NH4)2SO3+CO2+H20第45頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月氨吸收法煙氣脫硫工藝③氨——硫氨法NH3+NH4HSO3=(NH4)2SO32(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4第46頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月鈉堿法煙氣脫硫工藝原理：用氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液作為吸收二氧化硫的吸收劑，生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉的混合液。2NaOH+SO2=Na2SO3+H2ONa2CO3+SO2=Na2SO3+CO2Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3第47頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月鈉堿法煙氣脫硫工藝①亞硫酸鈉法NaHSO3+2NaOH=Na2SO3+H2O第48頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月鈉堿法煙氣脫硫工藝②亞硫酸鈉循環(huán)法或威爾曼洛德鈉法2NaHSO3=Na2SO3+SO2+H2O△第49頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月2、干法煙氣脫硫技術(shù)①活性炭吸附法②催化氧化法第50頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）煙氣脫硝1、吸收法利用吸收劑對NOX吸收的一種治理技術(shù)，常用的吸收劑有堿液、稀硝酸和濃硫酸等第51頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）煙氣脫硝2、吸附法利用吸附劑對NOX吸收的一種治理技術(shù)，常用的吸