1、1,大气污染控制导论,汪恂 Tel: 62729425,2,教学内容 1大气与大气污染 2大气污染物及其来源 3大气污染的影响 4大气污染综合防治 5环境空气质量控制标准,第1章 绪论,3,第1章 绪论,1.教学要求 明确大气污染控制工程的学习对象、内容和目的 了解大气的组成，掌握大气污染物的概念，以及主要大气污染物的来源、性质和影响 了解大气污染控制方面的法规和标准体系 建立大气污染综合防治的概念 2、教学重点 大气污染的综合防治措施。 3、教学难点 大气污染的来源，大气污染的综合防治措施。,建议学时数：4学时,4,1大气与大气污染,一、大气的组成 1.大气与空气 按照国际标准化组织（ISO
2、）对大气和空气的定义： 大气（atmosphere）：是指环绕地球的全部空气的总和（the entire mass of air which surrounds the Earth）。 环境空气（ambient air）：是指人类、植物、动物和建筑物暴露于其中的室外空气（outdoor air to which people，plants，animals and structures are exposed）,5,1大气与大气污染,环境空气的重要性 一个成年人每天呼吸大约两万次，吸入的空气量大约1015m3（13.6kg），约食物重量的10倍（食物1.5kg、水2kg）。 环境空气是一种资源，
3、而且是一种可更新的资源。 环境空气的性质：环境空气是一种混合气体，平均分子量为28.966，标准状态下的密度为1.293kg/m3。,6,1大气与大气污染,2.大气的组成,7,1 大气与 大气污染,2.大气的组成,8,成云致雨的必要条件,主要 成分,次要 成分,水 汽,固体杂质,生物体的基本成分,维持生物活动的必要物质,植物光合作用的原料；对地面保温,吸收紫外线，使地球上的生 物免遭过量紫外线的伤害,成云致雨的必要条件；对地面保温,干 洁 空 气,O3,N2,O2,CO2,大气各成分的作用,1 大气与 大气污染,9,1大气与大气污染,二、大气污染 1.按照国际标准化组织（ISO）作出的定义：大
4、气污染通常是指由于人类活动和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环境的现象。,10,1大气与大气污染,2.大气污染的分类： （1）根据大气污染影响范围 局部地区污染 地区性污染 广域性污染 全球（或国际性）性污染。,11,煤烟型（或还原型）污染 主要污染源是燃煤。主要污染物是SO2、NOx、CO和微粒物质，它们遇上低温、高湿的阴天，且 风速很小并伴有逆温存在的情况时，一次污染 物扩散受阻，易在低空聚积，生成还原型烟雾。,伦敦烟雾事件,1大气与大气污染,（2）根据能源性质、大气污染物组成和反应分类：,12,1大气与大气污染
5、,石油型（或交通型或氧化型）污染 污染源主要是机动车（汽油车和柴油车）和机动船。主要污染物是CO、NOX和HC。在相对湿度较低的夏季睛天，交通污染严重的地区可能会出现典型的二次污染光化学烟雾。它对人体、动植物、材料 均会产生破坏作用，并且严重影响大气能见度。,洛杉矶光化学烟雾事件,13,1大气与大气污染,混合型污染。包括以煤炭为主要污染源而排出的烟气、粉尘、二氧化硫及其它氧化物所形成的气溶胶；以石油为污染源而排出的烯烃和二氧化氮为主的污染物。此类污染，其反应更为复杂。如臭氧和烯烃反应生成的过氧化氢自由基等氧化物，可大大增加二氧化硫的氧化速率。 特殊型污染。主要产生于工厂生产过程中排出和发生意外
6、事故释放的废气，如氯气、氟化物、金属蒸气或酸雾等所引起的污染。,（）,14,1大气与大气污染,3. 空气污染系统（Air Pollution Systems）,15,1大气与大气污染,4.大气污染形成具备的条件： （1）大气污染源 （2）大气作用 （3）复杂地形 （4）受害对象。,16,三、全球大气环境问题,全 球 变 暖,臭氧层破坏,1大气与大气污染,空中恶魔酸雨,17,全球变暖,温室效应加剧,太阳辐射透过大气层到达地球表面后，被岩石土壤等吸收，地球表面温度上升，与此同时，地表物质向大气发射出红外长波（400800nm）为主的辐射。大气层中某些气体对短波和可见光吸收很弱，而对长波辐射吸收强烈
7、，因此地球表面从太阳辐射获得的热量相对多，而散失到大气层以外的热量相对少，地球表面的温度得以维持，这就是大气的“温室效应”。,1大气与大气污染,18,19,“温室气体”： 主要包括二氧化碳、臭氧、甲烷、氯氟烃、一氧化氮等。 当它们在大气中的浓度增加时，大气的温室效应就会加剧，引起地球表面和大气层下部的温度升高 。,1大气与大气污染,20,1大气与大气污染,21,大气与大气污染,22,23,1大气与大气污染,24,厄尔尼诺,厄尔尼诺现象又称厄尔尼诺海流，是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象。正常情况下，热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲，使太平洋表面保持温
8、暖，给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每27年被打乱一次，使风向和洋流发生逆转，太平洋表层的热流就转而向东走向美洲，随之便带走了热带降雨，出现所谓的“厄尔尼诺现象”。厄尔尼诺现象的基本特征是太平洋沿岸的海面水温异常升高，海水水位上涨，并形成一股暖流向南流动。它使原属冷水域的太平洋东部水域变成暖水域，结果引起海啸和暴风骤雨，造成一些地区干旱，另一些地区又降雨过多的异常气候 现象。,25,厄尔尼诺,“厄尔尼诺”一词来源于西班牙语，原意为“圣婴”。19世纪初，在南美洲的厄瓜多尔、秘鲁等西班牙语系的国家，渔民们发现，每隔几年，从10月至第二年的3月便会出现一股沿海岸南移的暖流，使表层海水温度明显升高。
9、南美洲的太平洋东岸本来盛行的是秘鲁寒流，随着寒流移动的鱼群使秘鲁渔场成为世界三大渔场之一，但这股暖流一出现，性喜冷水的鱼类就会大量死亡，使渔民们遭受灭顶之灾。由于这种现象最严重时往往在圣诞节前后，于是遭受天灾而又无可奈何的渔民将其称为上帝之子圣婴。后来，在科学上此词语用于表示在秘鲁和厄瓜多尔附近几千公里的东太平洋海面温度的异常增暖现象。当这种现象发生时，大范围的海水温度可比常年高出36摄氏度。太平洋广大水域的水温升高，改变了传统的赤道洋流和东南信风，导致全球性的气候反常。 厄尔尼诺的全过程分为发生期、发展期、维持期和衰减期，历时一般一年左右，大气的变化滞后于海水温度的变化。,26,拉尼娜,拉尼
10、娜是西班牙语“La Nina”-“小女孩,圣女”的意思,是厄尔尼诺现象的反相，指赤道附近东太平洋水温反常下降的一种现象，表现为东太平洋明显变冷，同时也伴随着全球性气候混乱，总是出现在厄尔尼诺现象之后。 气象和海洋学家用来专门指发生在赤道太平洋东部和中部海水大范围持续异常变冷的现象（海水表层温度低出气候平均值0.5以上，且持续时间超过6个月以上）。拉尼娜也称反厄尔尼诺现象。,27,拉尼娜,最近一次拉尼娜现象出现在1998年，持续到2000年春季趋于结束。 厄尔尼诺与拉尼娜现象通常交替出现，对气候的影响大致相反，通过海洋与大气之间的能量交换，改变大气环流而影响气候的变化。从近50年的监测资料看，厄
11、尔尼诺出现频率多于拉尼娜，强度也大于拉尼娜。拉尼娜常发生于厄尔尼诺之后，但也不是每次都这样。厄尔尼诺与拉尼娜相互转变需要大约四年的时间。中国海洋学家认为，中国在1998年遭受的特大洪涝灾害，是由“厄尔尼诺拉尼娜现象”和长江流域生态恶化两大成因共同引起的。,28,太阳光中的紫外线辐射，特别是UV-B辐射对生物有 较大的伤害。而阻挡UV-B辐射的就是臭氧。（紫外 线辐 射按照其波长的不同，可划分为UV-A（315- 400nm）、UV-B（280-315nm）和UV-C（280nm） 以下三个波段）,2.臭氧层破坏,1大气与大气污染,29,大气与大气污染,30,1大气与大气污染,31,臭氧层破坏的
12、原因,罪魁祸首： 含氯和含溴的简单卤代烷,32,3.酸雨 酸雨：由于人类活动的影响，使降水中溶入其它酸性物质，从而使其pH值降到5.6以下的降水。酸雨的形成：是复杂的大气化学和大气物理现象，是由自然排放和人为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的。影响与危害： （1）损害水生、陆生生物：如鱼类和森林 （2）对人体健康影响：使有毒重金属溶入饮用水中，危害饮用者 （3）腐蚀建筑材料、金属构件、油漆以及名胜古迹等,33,我国酸雨的化学特征,34,35,一、大气污染物：由于人类活动或者自然过程排入大气，并对人和大气产生影响的
13、那些物质,2大气污染物及其来源,按存在状态，可以分为气溶胶状态污染物 和气态污染物,36,2大气污染物及其来源,1.气溶胶状态污染物（颗粒物）： 气溶胶系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在介质中的悬浮体。（1）粉尘（dust）：由于固体物质的破碎、研磨、筛分、输送等机械过程或土壤、岩石的风化等自然过程形成的，1200m。（2）烟（fume）：固体气溶胶，0.011m。（3）飞灰（fly ash）：指随燃料燃烧产生的烟气排出的分散得较细的灰分。（4）黑烟（smoke）：一般系指由燃料燃烧产生的能见气溶胶。 一般将冶金过程和化学过程形成的固体颗粒气溶胶称为烟尘； 将燃料燃烧过程产生的
14、飞灰和黑烟，在不需仔细分时，也称为烟尘。 在其他情况下，或泛指小固体颗粒的气溶胶时，则通称粉尘。（5）雾（fog）：是气体中液滴悬浮体的总称，在气象中指造成能见度小于1K M的小水滴悬浮体。,37,2大气污染物及其来源,降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物。在总悬浮颗粒物中一般直径大于10m的粒子，由于其自身的重力作用会很快沉降下来，所以将这部分的微粒称为降尘。,可吸入颗粒物（PM10）是指可在大气中长期飘浮的悬浮物，直径小于10m的粒子。 飘尘能在大气中长期飘浮，易将污染物带到很远的地方，使污染范围扩大，同时在大气中还可为化学反应提供反应床。,1.气溶胶状态污染物,用标准大容量颗粒采样器在滤膜
15、上所收集到的颗粒物的总质量，通常称为总悬浮颗粒物（TSP），空气动力学直径100m的颗粒物。它是分散在大气中的各种粒子的总称，也是目前大气质量评价中的一个通用的重要污染指标。,38,2大气污染物及其来源,沙尘暴是一种风与沙相互作用的灾害性天气现象，它的形成与地球温室效应、厄尔尼诺现象、森林锐减、植被破坏、物种灭绝、气候异常等因素有着不可分割的关系。沙尘暴作为一种高强度风沙灾害，并不是在所有有风的地方都能发生，只有那些气候干旱、植被稀疏的地区，才有可能发生沙尘暴。 沙尘天气概念： 沙尘天气分为浮尘、扬沙、沙尘暴和强沙尘暴四类。 1.浮尘：尘土、细沙均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10公里的天气
16、现象； 2.扬沙：风将地面尘沙吹起，使空气相当混浊，水平能见度在1公里至10公里以内的天气现象； 3.沙尘暴：强风将地面大量尘沙吹起，使空气很混浊，水平能见度小于1公里的天气现象； 4.强沙尘暴：大风将地面尘沙吹起，使空气很混浊，水平能见度小于500米的天气现象。,39,2大气污染物及其来源,沙尘天气过程分类： 沙尘天气过程分为四类：浮尘天气过程、扬沙天气过程、沙尘暴天气过程和强沙尘暴天气过程。 1.浮尘天气过程：在同一次天气过程中，我国天气预报区域内5个或5个以上国家基本（准）站在同一观测时次出现了浮尘天气； 2.扬沙天气过程：在同一次天气过程中，我国天气预报区域内5个或5个以上国家基本（准
17、）站在同一观测时次出现了扬沙天气； 3.沙尘暴天气过程：在同一次天气过程中，我国天气预报区域内3个或3个以上国家基本（准）站在同一观测时次出现了沙尘暴天气； 4.强沙尘暴天气过程：在同一次天气过程中，我国天气预报区域内3个或3个以上国家基本（准）站在同一观测时次出现了强沙尘暴天气。,40,2大气污染物及其来源,公众预报 国家级标准： 预计未来24小时内将有沙尘天气过程发生，且影响范围较大或影响到京津地区时，向社会公众发布沙尘暴警报； 预计未来24小时内将有沙尘暴或强沙尘暴天气过程发生，并将造成严重影响时，向社会公众发布沙尘暴警报。 沙尘暴作为一种高强度风沙灾害，并不是在所有有风的的地方都能发生
18、，只有那些气候干旱、植被稀疏的地区，才有可能发生沙尘暴。在我国西北地区，森林覆盖率本来就不高，贫穷的西北人民还想靠挖甘草、搂发菜、开矿发财，这些掠夺性的破坏行为更加剧了这一地区的沙尘暴灾害。裸露的土地很容易被大风卷起形成沙尘暴甚至强沙尘暴。,41,2大气污染物及其来源,沙尘暴的危害有很多： 1、人畜死亡、建筑物倒塌、农业减产。沙尘暴对人畜和建筑物的危害绝不亚于台风和龙卷风。近5年来，我国西北地区累计遭受到的沙尘暴袭击有20多次，造成经济损失12亿多元，死亡失踪人数超过200多人。2、大气污染、表土流失。沙尘暴降尘中至少有38种化学元素，它的发生大大增加了大气固态污染物的浓度，给起源地、周边地区
19、以及下风地区的大气环境、土壤、农业生产等造成了长期的、潜在的危害。特别是农作物赖以生存的微薄的表土被刮走后，贫瘠的土地将严重影响农作物的产量。沙尘暴形成有三个要素：即强风、沙源和不稳定的空气。 我国是世界上沙漠较多的国家之一，西北、华北和东北地区是我国沙漠和沙地集中分布的地方，这里沙漠和沙地面积达70万平方公里以上，沙漠中各式各样的沙丘，依照它们的稳定程度分为流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘。,42,43,44,2.气体状态污染物,2大气污染物及其来源,大气中的气体状态污染物又称为气态污染物，它是 以分子状态存在的。气态污染物的种类很多 ，大部分为无机气体 。 常见的有：CO、NOx、HC化合物
20、、SOx、微粒、光化学烟雾等 粉尘（钢铁厂、冶炼厂、水泥厂、建筑材料厂等）；含硫化合化物（民用炉、热点站、金属冶炼、硫酸厂）SO2、H2S；含氮化合化物（硝酸厂、氮肥厂、炸药厂），NO、NH3；碳的氧化物（CO、CO2）；卤素化合物（氟化物、氯化物、制碱厂）、HF、HCI；有机物质的污染,45,一次污染物：直接从污染源排放的污染物。主要有SO2、H2S 、NO、NH3 、CO、CO2 、HF、HCl 、C1C12化合物 。,二次污染物：是指由一次污染物在大气中 互相作用，经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物，其毒性比一次污染物还强。 主要有SO3、H
21、2SO4、MSO4、MNO3 、 NO2、醛类、酮类、酸类。,气 态 污 染 分 类,2大气污染物及其来源,2.气体状态污染物,46,2大气污染物及其来源,（1）硫氧化物 主要指SO2和SO3、H2S 硫氧化物来源：化石燃料燃烧、以及含硫化物矿石的焙烧、冶炼等过程。 湿度大的情况下，含硫化合物最终被氧化形成硫酸，是形成酸雨的主要来源。 二氧化硫是一种无色的刺激性气体, 腐蚀性很大，会严重刺激人的呼吸系统，使人出现咳嗽、嗓子疼、胸闷和感到呼吸受阻，刺激腐蚀人的肺部，可以造成肺气肿和支气管炎。并加重哮喘病情。 二氧化硫破坏植物的叶绿素，使植物脱水坏死。 在适当条件下和飘尘结合在一起，或与水汽中的水
22、蒸汽结合形成硫酸雾，硫酸雾微粒侵入人体肺部，可以引起肺水肿和肺硬化等疾病导致死亡。,2.气体状态污染物,47,2大气污染物及其来源,（2）氮氧化物NOX是NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等的总称，造成大气污染的NOX最主要是NO和NO2。 氮氧化物来源：主要来源于人类生产生活活动，以汽车尾气排放造成的污染最为严重。 氮氧化物危害： 1）氮氧化物可以转化为硝酸，是形成酸雨主要物质之一 2）是形成光化学烟雾的重要物质 3）是消耗臭氧的重要因子 4）NO2对人有生理刺激和腐蚀作用，引起城市居民产生急性呼吸道病变的一种原因 5）可腐蚀织物、材料、破坏染料，使它褪色 6）危害植物，使其
23、组织受害而落叶，甚至枯萎,2.气体状态污染物,48,2大气污染物及其来源,（3）碳氧化物指CO和CO2。CO主要是由含碳化合物不完全燃烧产生的无色无味无刺激性的有毒气体。对人体的危害主要是阻碍体内氧气的传输，使人体缺氧，导致死亡。CO2是一种无毒的气体，是大气中的 “正常”成分，主要来源于生物的呼吸和化石燃料等的燃烧。目前，大气中CO2浓度逐渐升高，每年上升0.4%。由于二氧化碳吸收地面长波辐射，使地球升温，导致温室效应，从而形成全球气候变化。,2.气体状态污染物,49,2大气污染物及其来源,（4）有机化合物 有机化合物种类很多，从甲烷到长链聚合物的烃类大气中的挥发性有机化合物（VOC），一般
24、是C1C10化合物，它不完全相同于严格意义上的碳氢化合物，因为它除含有碳和氢原子外，还常含有氧、氮和硫的原子。HC是自然界中必不可少的物质，主要指烷烃、烯烃和芳香烃等具有挥发性的有机物，它们主要是由碳原子和氢原子组成。碳氢化合物主要来源于自然界植物分解。,2.气体状态污染物,50,2大气污染物及其来源,(5)硫酸烟雾 硫酸烟雾系大气 中的 SO2等硫化物 ，在有水雾 、含有重金属 的飘尘或氮氧化物存在时，发生一系列化学或光化学反应而生成 的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。硫酸烟雾引起的刺激作用和生理反应等危害，要 比 SO2气体强烈得多。,2.气体状态污染物,51,2大气污染物及其来源,（6）光化学烟雾
25、 光化学烟雾是在阳光照射下，大气中的氮氧化物，碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾(有时带些紫色或黄褐色)，其主要成分有臭氧 、过氧乙酞基硝酸醋、酮类和醛类等。光化学烟雾的刺激性和危害要 比一次污染物强烈得多。,2.气体状态污染物,52,光化学烟雾形成过程,2大气污染物及其来源,53,（7）室内空气污染,当今，国际上一些环保专家已将“室内空气污染问题”列为继“煤烟型污染”、“光化学烟雾型”污染之后的第三代空气污染问题。随着社会经济的高速发展，人们的生活水平不断提高，在追求居住环境、办公环境的美观舒适的同时，各种各样的装修带来的一系列的室内空气污染问题。 据有关资料报道，人
26、们有80%以上的时间在室内度过，老人儿童在室内的时间则大于90%。因此，在一定意义上来说，室内空气质量的优劣对人们的身体健康和生活、工作质量的影响远远超过室外环境。,2大气污染物及其来源,54,（7）室内空气污染,污染原因： 建筑材料及装潢材料、涂料中有害物质的挥发、人们不健康的生活习惯。,苯、甲醛、氡,2大气污染物及其来源,55,室内主要空气污染物,A、气体污染物。 如：二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、硫化氢、氨气、甲醛、挥发性有机化合物（VOC）等，在室内空气中多达数十种乃至数百种以上。特别是室内通风条件不良时，这些气体污染物就会在室内积聚，浓度升高，有的浓度超过卫生标准数十倍造成室内空气严
27、重污染。 B、微生物污染物。 如：细菌、病毒、花粉和尘螨等，来源于死或活的有机体。室内潮湿的地方，容易滋生真菌，造成微生物污染室内空气。真菌在大量繁殖的过程中，还会散发出令人讨厌的特殊臭气。 C、建筑材料中的放射性物质,（7）室内空气污染,2大气污染物及其来源,56,2大气污染物及其来源 （7）室内空气污染,室内空气污染的定义 由于室内引入能释放有害物质的污染源或室内环境通风不佳而导致室内空气中有害物质无论是从数量上还是种类上不断增加，并引入人的一系列不适症状，称为室内空气受到了污染。 室内空气污染的特点 由于室内空气与大气空气污染所处的环境不同，其污染特点也不同。室内空气污染具有如下特点：,
28、57,2大气污染物及其来源 （7）室内空气污染,A、累积性 室内环境是相对封闭的空间，其污染形成的特点之一是累积性。从污染物进入室内导致室内污染物浓度升高，到排除室外浓度渐趋于零，大都需要经过较长的时间。如果不采取有效措施，它们将在室内逐渐积累，导致污染物浓度增大，构成对人体有危害。而在通风环境较好的室内环境中污染物的浓度一般都较低。 B、 长期性 一些调查表明，大多数人大部分时间处于室内环境。即使浓度很低的污染物，在长期作用于人体后，也会影响人体健康，所以长期性也是室内环境污染的重要特点之一。 C、多样性室内空气污染的多样性既包括污染物种类的多样性，又包括室内污染物来源的多样性。室内空气中的
29、污染物既有生物性污染物，如细菌等；化学性污染物如甲醛、氨水、苯、甲苯、一氧化碳等；还有放射性污染物如氡气等。室内空气污染物的来源既有室内污染源也有室外污染源。,58,2大气污染物及其来源,3.大气污染物浓度的表示： （1）单位体积内所含污染物的质量数，浓度用mg/m3、 g/m3 。 （2）污染物体积微量与气样总体积的比值，浓度用ppm(百万分之一)、 ppb(十亿分之一) 、ppt(万亿分之一) （3） mg/m与ppm的换算关系：CP（ ppm ）=22.4MC （ mg/m3 ） 污染物量变化（风经常影响其浓度）； 污染物质变化（如NOX和有机物在光的作用下会产生O3、甲醛（PAN）3等
30、。,59,二、大气污染物的来源和发生量,1. 大 气 污 染 源,天然源：自然界自行向大气排放污染 物的污染源,人为源：人类的生产活动和生活活 动所形成的污染源。,2大气污染物及其来源,60,1.大 气 污 染 源,61,2大气污染物及其来源,（1）人为大气污染源按空间分布分为：点源、面源、线源 （2）人为大气污染源按照人们活动功能不 同分为：生活污染源、工业污染源、交通运输污染源 （3）人为大气污染源按照分类统计分析分为：燃料燃烧、工业生产（称为固定源） 交通运输工具（机动车、火车、轮船、飞机等称为流动源）,1.大气污染源,62,2007年大气环境状况,2002年，监测的354个城市中，12
31、1个城市空气质量达到国家二级标准。,全国城市空气质量分级比例,63,不同空气质量状况下人口比例,特大、超大型城市空气污染明显重于中小城市，尤以人口规模在100200万的特大型城市空气污染最重 空气中主要污染物二氧化硫和颗粒物浓度超标的特大、超大城市比例明显高于中小城市,64,2005年大气环境状况,城市空气质量总体较上年有所好转，但部分城市污染仍然严重。 2005年监测的522个城市中，地级以上城市319个，县级城市203个。空气质量达到一级标准的城市22个（占4.2%）、二级标准的城市293个（占56.1%）、三级标准的城市152个（占29.1%）、劣于三级标准的城市55个（占10.6%）。
32、主要污染物为可吸入颗粒物。 与上年相比，可比的城市中，城市空气质量达到或优于二级的城市比例比上年增加12.6个百分点；劣于三级的城市比例比上年减少9.9个百分点。城市空气质量有所改善。,65,3大气污染的影响,一、大气污染对人体健康的影响,二、大气污染对植物的影响,（三）大气污染对材料的影响,（四）大气污染对大气环境的影响,66,3大气污染的影响,一、对人体健康的影响 CO对人体健康的影响,67,NO2对人体健康的影响,68,臭氧对人体健康的影响,注：部分人群接触臭氧后肺功能下降,69,1952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,70,二、对植物的伤害,注：二氧化
33、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,Source：Springer-Verlag and Prof. D. C. MacLean,71,损害植物酶的功能组织；影响植物新陈代谢的功能；破坏原生质的完整性和细胞膜。此外，还会损害根系生长及其功能；减弱输送作用与导致生物产量减少。,3.2大气污染对植物的危害,72,三. 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）,Source：Air and Waste Management Association,73,三、大气污染对材料的
34、危害,大气污染可使建筑物、桥梁、文物古迹和暴露在空气中的金属制品及皮革、纺织等物品发生性质的变化，造成直接和间接的经济损失。,74,四. 对大气能见度的影响,大气能见度：是指定方向上仅能用肉眼看见和辨认的最大距离。 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,75,四. 对大气能见度的影响,大气能见度的可用近似方程计算：Lv= 2.6d
35、p K -视线方向上的颗粒浓度，mg/m3。 -颗粒的浓度，kg/m3。 dp-颗粒的直径，m。K-散射率，即受颗粒作用的波阵面积与颗粒面积之比。一般取1.72.5。,76,4 大气污染综合防治,清洁能源,末端处理,绿色交通,环境自净,77,一、大气污染综合防治的含义,1. 能源利用情况,注：中国正在不断提高能源使用的效率，但还未达到美国的水平（1980-1995年数据）,78,2. 主要污染物排放,注：近年来GDP持续增长，主要污染物排放却有所下降 来源：中国统计年鉴，中国环境状况公报,79,二. 大气污染综合防治措施,1.全面规划、合理布局 2.严格环境管理 3.控制大气污染的技术措施 （
36、1）清洁生产：清洁的生产过程和清洁的产品 （2）可持续发展的能源战略 改善能源供应结构和布局，提高清洁能源和优质能源比例 提高能源利用效率和节约能源 推广少污染的煤炭开采技术和清洁煤技术 积极开发利用新能源和可再生能源 （3）建立综合性工业基地：各企业间相互利用原材料和废弃物，减少污染物排放总量,80,4. 控制污染的经济政策,（1）必要的环境保护投资 环保投资占国民生产总值（GNP）的比例，发展中国家为0.51，发达国家为12 我国目前比例为0.70.8，希望能达到1.5 （2）实行“污染者和使用者支付原则”，可采用的经济手段： 建立市场（排污许可证制度等） 税收手段（污染税、资源税等） 收
37、费制度（排污费等） 财政手段（生态环境基金等） 责任制度（赔偿损失和罚款等）,81,5、绿化造林 6、安装废气净化装置 1、消烟除尘 1）干式机械除尘：重力沉降器、惯性除尘器、旋风除尘器 2）湿式除尘：喷淋塔、水膜式除尘器等 3）过滤式除尘：袋式除尘器等 4）静电除尘： 2、烟气脱硫 干法 湿法 控制流动源污染：汽车尾气的治理,82,三.大气污染综合防治对策,1.加强城市环境管理 2.改变市区生态环境 3.加强建筑工地管理 4.治理工业污染源 5.治理机动车尾气 6.采取切实有效措施,综合防治扬尘污染 7.产业结构和能源结构调整 8.加强宣传教育,全民动员,共同推动大气污染防治工作,83,清洁
38、能源,世界一次能源替代趋势,清洁能源战略包括常规能源的清洁利用；可再生能源的利用；新能源的开发；各种节能技术等。,84,清洁能源的典型案例,1、洁净煤技术,洁净煤技术是指从煤炭开发利用的全过程中，旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术。主要包括煤炭洗选、加工、转化、先进发电技术、烟气净化等方面的内容。,85,清洁能源的典型案例,3、 西电东送,它有南、中、北三大通道。一是将乌江、澜沧江、红河水的水电资源，以及黔、滇两省坑口火电厂的电能开发出来送往广东；二是将长江三峡和金沙江干支流水电送往华东地区；三是将黄河上游水电和山西、内蒙古坑口火电送往京、津、唐地区。 它是从根
39、本上实现全国能源资源优化配置的关键性工程，是一项东西部“双赢”的战略。,86,绿色交通的典型案例,1、上海新世纪的交通蓝图,加快轨道交通建设：形成地铁、城市轻轨、新型有轨电车等多种方式组成的轨道交通网络体系。 建设约650公里的高速公路网路：实现15分钟上网、30分钟互通、60分钟抵达的“15、30、60”目标。 公交优先：大力发展轨道交通，优化调整地面交通，适度发展小汽车，限制摩托车，逐步替换助动车。,87,绿色交通的典型案例,2、电动汽车,电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车，包括纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池汽车三种类型。经过多年的探索与努力，我国电动汽车电池、电
40、机、电控三大关键技术相继取得突破。业内专家普遍认为，我国电动汽车技术群体性突破的时期已经到来，电动汽车将迅速大规模进入市场。,88,末端治理,烟尘治 理技术,二氧化硫治理技术,氟化物的治理,氮氧化物的治理技术,推行清洁能源与绿色交通从源头上减少了大气污染的产生。对于已经产生的污染，则需进行末端治理。,89,环境自净,污染物经过末端治理达到排放标准后被排入大气中，但此时它们的浓度一般要高于环境空气质量标准，要使其进一步达到标准将要依靠环境的自净作用。,利用气象规律稀释污染物，加强绿化,90,大气环境的自净作用,物理作用,化学作用,生物作用,扩散 稀释 降水洗涤,氧化 还原,植物在大气环境自净中具
41、有重要作用,91,环境自净的典型案例,城市绿化,城市绿化的实施需要五律协同 自然：植物配植的适地适树原则 技术：园艺人员要有相当的专业知识与技术 环境：城市绿化应兼顾和谐与无污染 经济：建立一套完善的市场机制保证其正常运行 社会：城市广场是社会规律在特定时期的一种表现形式,92,第五节环境空气质量控制标准,一、大气污染防治法规与标准体系,1. 中华人民共和国大气污染防治法 1987年9月5日由第六届全国人大常委会第22次会议通过，1988年6月1日起执行1995年8月29日，第八届全国人大常委会第15次会议对该法进行了修订2000年对该法进行了再次修订,93,1995年8月29日修改后的大气污
42、染防治法，在控制大气污染，改善大气环境质量方面起到了积极的作用：,强化了酸雨和二氧化硫污染控制 推动了煤炭的清洁利用 加快了淘汰严重污染大气的落后工艺和设备的步伐 开始停止生产和使用无铅汽油 法规实施后，一些地区依法强化环境管理，大气环境质量确实得到了改善,94,但未能有效地遏制大气环境质量的恶化：,大气污染形势仍然十分严峻，大多数城市还处于比较严重的污染程度； 缺少推动煤炭清洁利用的法律措施，燃煤污染仍然没有得到有效遏制； 大中城市机动车排气污染正在迅速增加； 大多数城市扬尘污染突出； 大气污染物排放总量居高不下，缺少有效的法律措施； 现行法律的法律责任部分内容偏少，力度不够。,95,2.
43、大气环境质量标准体系,GB30951996 环境空气质量标准 GB162971996 大气污染物综合排放标准 GWPB 31999 锅炉大气污染物排放标准 GB49151996 水泥厂大气污染物排放标准 GB90781996 工业炉窑大气污染物排放标准 GB161711996 炼焦炉大气污染物排放标准 GB132231996 火电厂大气污染物排放标准 GB1455493 恶臭污染物排放标准 GWPB 11999 轻型汽车污染物排放标准 GB14761.293 车用汽油机排气污染物排放标准 GB14761.593 汽油车怠速污染物排放标准 GB14761.693 柴油车自由加速烟度排放标准 GB
44、14761.793 汽车柴油机全负荷烟度排放标准,96,GB1462193 摩托车排气污染物排放标准 GWPB 52000 饮食业油烟排放标准 GB546891 锅炉烟尘测试方法 GB1164289 轻型汽车排气污染物测试方法 GB/T1476293 车用汽油机排气污染物试验方法 GB/T1476393 汽油车燃油蒸发污染物的测量 收集法 GB1134089 汽车曲轴箱排放物测量方法 GB/T384593 汽油车排气污染物的测量 怠速法 GB/T384693 柴油车自由加速烟度的测量 滤纸烟度法 GB384783 汽油柴油机全负荷烟度测量法 GB/T546693 摩托车排气污染物的测量 怠速法
45、 GB/T1462293 摩托车排气污染物的测量 工况法,97,3. 中华人民共和国国家标准 环境空气质量标准 Ambient air quality standard GB30951996 (代替GB309582) 国家环境保护局1996-01-18批准 1996-10-01实施,主题内容与适用范围本标准规定了环境空气质量功能区划分、标准分级、污染物项目、取值时间及浓度限值，采样与分析方法及数据统计的有效性规定。本标准适用于全国范围的环境空气质量评价。,98,环境空气质量功能区的分类和标准分级,环境空气质量功能区分类 一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。 二类区为城镇规划
46、中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。 三类区为特定工业区。 环境空气质量标准分级（环境空气质量标准分为三级） 一类区执行一级标准 二类区执行二级标准 三类区执行三级标准,99,各项污染物的浓度限值,注： 适用于城市地区； 适用于牧业区和以牧业为主的半农半牧区，蚕桑区； 适用于农业和林业区。,100,空气污染指数分级标准(试行),2000年4月27日发布 来源：北京市环境保护局主页（http:/）,101,空气污染指数分级浓度限值,计算公式：当第k种污染物浓度为 时，其分指数为,注：各变量含义参看教材,102,例：空气质量日报以及空气污染指数(API）的计算,k=S
47、O2=0.023 IK,J+1=50 Ik,j=0 k,j+1=0.050 k,j=0Iso2=23=kNO2=0.100 I K,J+1=100 Ik,j=50 k,j+1=0.12 k,j=0.080 INO2=75k=PM10=0.180 IK,J+1=200 Ik,j=100 k,j+1=0.350 k,j=0.150IPM10=115 APIMAX=（23,75,115）=115 首要污染物为:可吸入颗粒物,103,习题P27,1.1 解： 按1mol干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故nN2=0.781mol，nO2=0.209mol，nAr=0.00934mol，nCO2=
48、0.00033mol。质量百分数为,，,；,，,。,1.2 解： 由我国环境空气质量标准二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下： SO2：0.15mg/m3，NO2：0.12mg/m3，CO：4.00mg/m3。按标准状态下1m3干空气计算，其摩尔数为,。故三种污染物体积百分数分别为： SO2：,，NO2：,CO：,。,104,1.3 解： 1),（g/m3N）,1.4 解： 每小时沉积量200（5001560106）0.12=10.8,c（mol/m3N）,2）每天流经管道的CCl4质量为1.03110360024103kg=891kg,COHb饱和度,1.5 解： 由大气污染控制工程P14 （11），取M=210,105,1.6 解： 含氧总量为,不同CO百分含量对应CO的量为：2%：,7%：,1）最初CO水平为0%时,2）最初CO水平为2%时,1.7 解： 由大气污染控制工程P18 （12），最大能见度为,106,本章总结,一、大气成分、大气分层、大气边界层,二、大气污染源、污染物、类型、危害,三、大气污染控制（四个对策）,四、全球大气环境问题,作业题：1.3.5.7,
