第三章第一节(1).ppt

（一）气温垂直递减率 （二）大气稳定度 （三）逆温 （四）影响大气污染物扩散的气象因素第四节第四节 大气中污染物的扩散大气中污染物的扩散一、大气边界层的温度场一、大气边界层的温度场(一)气温垂直递减率 干干空空气气块块或或未未饱饱和和的的湿湿空空气气块块在在绝绝热热条条件件下下每每升升高高单单位位高高度度（通通常常取取用用单单位位高高度度为为100m）所所造造成成的的温温度度下下降降数数值值称称为为干绝热递减率干绝热递减率rd。气温垂直递减率气温垂直递减率r与干绝热递减率与干绝热递减率rd的区别？的区别？d与与r和和 rd的含义是完全不同的：的含义是完全不同的：在对流层中，在对流层中，一般情况下气温随高度的增加而递减，每上升一般情况下气温随高度的增加而递减，每上升单位高度气温降低的度数称为气温直减率，以单位高度气温降低的度数称为气温直减率，以r表示表示 。在对流层中，气温直减率平均是 0.65/100m，但有时在局部地区气温随高度的增加而逐渐升高，即出现逆温。也有时在局部地区气温随高度的增加而递减很快。干空气团在绝热运动中，每上升干空气团在绝热运动中，每上升100m气温下气温下降约降约1，称为干绝热直减率，以，称为干绝热直减率，以rd表示。表示。其为一个常数，即rd=1/100m。大大气气稳稳定定度度：指指在在垂垂直直方方向向上上的的大大气稳定的程度气稳定的程度。假如一空气块由于某种原因受到外力的作用，产生了上升或下降运动后，可能发生三种情况：（1）当外力去除后，气块就减速并有返回原来高度的趋势，称这种大气是稳定的。（2）当外力去除后，气块加速上升或下降，称这种大气是不稳定的。（3）当外力去除后，气块被外力推到哪里就停到哪里或作等速运动，称这种大气是中性的。（二）大气稳定度（二）大气稳定度逆温：气温随高度增加而增加的现象。逆温：气温随高度增加而增加的现象。逆温层：气温随高度增加而增加的气层。逆温层：气温随高度增加而增加的气层。逆逆温温分分类类：辐辐射射逆逆温温、下下沉沉逆逆温温、平平流流逆逆温温、锋锋面逆温、湍流逆温。面逆温、湍流逆温。（三）逆温（三）逆温辐射逆温辐射逆温 定义：定义：定义：定义：夜间由夜间由夜间由夜间由地面、雪面或冰面、云层顶部地面、雪面或冰面、云层顶部地面、雪面或冰面、云层顶部地面、雪面或冰面、云层顶部等等等等辐辐辐辐射冷却射冷却射冷却射冷却形成的逆温。形成的逆温。形成的逆温。形成的逆温。厚度：厚度：厚度：厚度：一般为一般为一般为一般为200200200200300300300300。高纬地区冬季有时可。高纬地区冬季有时可。高纬地区冬季有时可。高纬地区冬季有时可达达达达2,0002,0002,0002,000左右。左右。左右。左右。出现时间：出现时间：出现时间：出现时间：大陆上常年都可出现，以冬季最强，大陆上常年都可出现，以冬季最强，大陆上常年都可出现，以冬季最强，大陆上常年都可出现，以冬季最强，夏季最弱。夏季最弱。夏季最弱。夏季最弱。下沉逆温下沉逆温下沉逆温下沉逆温h1h1h2h2下沉下沉下沉下沉（辐（辐（辐（辐 散）散）散）散）h1h2h1h2 定义定义定义定义 因整层空气下沉而造成的逆温，称为因整层空气下沉而造成的逆温，称为因整层空气下沉而造成的逆温，称为因整层空气下沉而造成的逆温，称为下沉逆温下沉逆温下沉逆温下沉逆温。形成过程形成过程形成过程形成过程 天气状况天气状况天气状况天气状况 下沉逆温常与辐射逆温结合形成一个从地面开始下沉逆温常与辐射逆温结合形成一个从地面开始下沉逆温常与辐射逆温结合形成一个从地面开始下沉逆温常与辐射逆温结合形成一个从地面开始有数百米厚的逆温层，并出现温度升高，干燥晴朗的有数百米厚的逆温层，并出现温度升高，干燥晴朗的有数百米厚的逆温层，并出现温度升高，干燥晴朗的有数百米厚的逆温层，并出现温度升高，干燥晴朗的好天气。好天气。好天气。好天气。平流逆温平流逆温 暖暖暖暖空空空空气气气气平平平平流流流流到到到到冷冷冷冷的的的的地地地地面面面面或或或或冷冷冷冷的的的的水水水水面面面面上上上上，会会会会发发发发生生生生接接接接触触触触冷冷冷冷却却却却，愈愈愈愈近近近近地地地地表表表表面面面面的的的的空空空空气气气气降降降降温温温温愈愈愈愈多多多多，而而而而上上上上层层层层空空空空气气气气受受受受冷冷冷冷地地地地面面面面的的的的影影影影响响响响小小小小，降降降降温温温温较较较较少少少少，于于于于是是是是产产产产生生生生了了了了逆逆逆逆温温温温现现现现象象象象，这这这这种种种种逆逆逆逆温温温温称称称称为为为为平平平平流流流流逆逆逆逆温温温温。多多多多发发发发生生生生在在在在冬冬冬冬季季季季中中中中纬纬纬纬度度度度沿沿沿沿海海海海地区。地区。地区。地区。冷的下垫面冷的下垫面冷的下垫面冷的下垫面暖空气暖空气暖空气暖空气暖空气暖空气暖空气暖空气 湍流逆温湍流逆温湍流逆温湍流逆温 定义：定义：定义：定义：由于空气的由于空气的由于空气的由于空气的湍流混合湍流混合湍流混合湍流混合而形成的逆温。而形成的逆温。而形成的逆温。而形成的逆温。形成过程形成过程形成过程形成过程高度高度高度高度温度温度温度温度BACDE逆温层逆温层逆温层逆温层湍流混合层湍流混合层湍流混合层湍流混合层（rd时，大大气气处处于于不不稳稳定定状状态态，这时上升的热空气团和下降的冷空气团垂直运动强烈，有利于大气污染物的稀释扩散。当rrd时，大大气气处处于于稳稳定定状状态态，遏制了空气团在其中做垂直运动，不利于大气污染等物的扩散。当r=rd时，大大气气处处于于中中性性状状态态，这时空气的垂直运动介于稳定和了不稳定之间，大气污染物的稀释扩散速度也处于两者之间。风和大气稳定度对烟形有很大影响，因而可以借助烟型的变化来判断大气污染的趋势。波浪型锥型扇型屋脊型熏烟型波波浪浪型型：气气温温直直减减率率大大于于干干绝绝热热递递减减率率，大大气气处处于于不不稳稳定定状状态态时时，烟烟形形摆摆动动大大，扩扩散散快快，大大气气污污染染物物很很快快扩扩散散到到地地面面，对对附附近近居居民民有有害害，但但对对距距离较远的区域影响小，一般不易发生烟雾事件。离较远的区域影响小，一般不易发生烟雾事件。这种类型多发生在夏天或晴天的中午。这种类型多发生在夏天或晴天的中午。锥形：当气温直减率与干绝热递减率差别不太大，锥形：当气温直减率与干绝热递减率差别不太大，或风速较大时，大气稳定度呈中性，此时水平扩或风速较大时，大气稳定度呈中性，此时水平扩散大于垂直扩散，因而烟形呈圆锥型。散大于垂直扩散，因而烟形呈圆锥型。这种烟形多发生在阴天或大风天气条件下。这种烟形多发生在阴天或大风天气条件下。扇形：当气温自下向上增加，大气处于稳定状态，扇形：当气温自下向上增加，大气处于稳定状态，一般风速微弱，烟气在逆温层内只能在水平方向一般风速微弱，烟气在逆温层内只能在水平方向呈扇形逐渐散开，扩散极慢。这种烟形的大气污呈扇形逐渐散开，扩散极慢。这种烟形的大气污染物可以传输到很远的地方，如遇山丘或高层建染物可以传输到很远的地方，如遇山丘或高层建筑物则发生下沉作用，以致对该地区造成严重污筑物则发生下沉作用，以致对该地区造成严重污染。如果污染源的高度高于逆温层，则近源处地染。如果污染源的高度高于逆温层，则近源处地面的污染物浓度低；如污染源在逆温层内，则污面的污染物浓度低；如污染源在逆温层内，则污染物难以稀释扩散，易造成大气污染。染物难以稀释扩散，易造成大气污染。扇型多发生在晴天的夜间或清晨，风速较小的情扇型多发生在晴天的夜间或清晨，风速较小的情况下。况下。屋屋脊脊型型：烟烟囱囱高高度度以以下下的的大大气气层层处处于于稳稳定定状状态态，烟烟囱囱高高度度顶顶部部以以上上的的大大气气层层处处于于不不稳稳定定状状态态，此此时时下下面面的的逆逆温温层层阻阻止止烟烟气气向向下下扩扩散散，而而只只会会向向上上部部扩扩散散，烟烟形形呈呈屋屋脊脊型型。这这种种烟烟形形下下部部浓浓度度小小，如不与山丘或建筑物相遇，不会造成严重污染。如不与山丘或建筑物相遇，不会造成严重污染。这种情况多发生于晴天傍晚。这种情况多发生于晴天傍晚。熏烟型：其成因与屋脊型的大气状况正好相反，熏烟型：其成因与屋脊型的大气状况正好相反，在烟囟顶部以上的大气层处于稳定状态，烟囟高在烟囟顶部以上的大气层处于稳定状态，烟囟高度以下的大气层处于稳定状态，此时，上面的逆度以下的大气层处于稳定状态，此时，上面的逆温好像一个温好像一个“锅盖锅盖”，使烟气不能向上扩散，而，使烟气不能向上扩散，而只能大量下沉，在下风向地面造严重污染，许多只能大量下沉，在下风向地面造严重污染，许多烟雾事件是在比条件下形成的。烟雾事件是在比条件下形成的。这种烟形发生在冬季日出后这种烟形发生在冬季日出后12小时，持续时间小时，持续时间0.51小时。小时。1地形和地物的影响地形和地物的影响2山谷风山谷风3海陆风海陆风4城市热岛环流城市热岛环流二、影响大气污染的地理因素：二、影响大气污染的地理因素：一、主要大气污染物控制技术：（一）烟尘1.机械式除尘装置2.袋式除尘装置3.湿式除尘装置4.电除尘装置第五节第五节 大气污染综合防治与管理大气污染综合防治与管理（二）SO2 1.燃料脱硫2.燃烧脱硫3.流化床燃烧脱硫全面规划、合理布局选择有利污染物扩散的排放方式区域集中供暖、供热改变燃料构成绿化造林大气污染控制技术二、大气污染综合防治二、大气污染综合防治一一 全面规划、合理布局全面规划、合理布局工业布局是否合理与形成大气污染的关系十分密切。工业布局是否合理与形成大气污染的关系十分密切。工业过分集中工业过分集中,大气污染物排放过多大气污染物排放过多,就不容易稀释、就不容易稀释、扩散。工业布局的原则是分散布设扩散。工业布局的原则是分散布设,这有利于污染这有利于污染物的稀释、扩散物的稀释、扩散,减少污染造成的危害。减少污染造成的危害。布设新的工厂企业时布设新的工厂企业时,要充分考虑地形、气象条件要充分考虑地形、气象条件,避免在经常出现逆温的地方布设工厂或集中的工业避免在经常出现逆温的地方布设工厂或集中的工业区。要把工厂布设在城市的下风向。区。要把工厂布设在城市的下风向。二二 选择有利于污染物扩散的排放方式选择有利于污染物扩散的排放方式大气的污染程度同污染物排出的污染物的数量有关。大气的污染程度同污染物排出的污染物的数量有关。在源强不变的情况下在源强不变的情况下,接近地面的大气中污染物浓接近地面的大气中污染物浓度与烟囱有效高度的平方成反比。因此度与烟囱有效高度的平方成反比。因此,加大烟囱加大烟囱的有效高度是防治局部地区大气污染的措施之一。的有效高度是防治局部地区大气污染的措施之一。集合式烟囱是把几个排烟装置所排放的烟气集中到集合式烟囱是把几个排烟装置所排放的烟气集中到一个烟囱里排放一个烟囱里排放,有利于发挥大气的扩散作用和自有利于发挥大气的扩散作用和自净能力。净能力。三三 区域集中供暖、供热区域集中供暖、供热分散于千家万户的炉灶和市区密集的矮烟囱是大气分散于千家万户的炉灶和市区密集的矮烟囱是大气烟尘的主要污染源烟尘的主要污染源,尤其是我国北方城市冬季采暖尤其是我国北方城市冬季采暖耗煤量的增加耗煤量的增加,使烟尘含量大为增加。采取区域集使烟尘含量大为增加。采取区域集中供热中供热,即在城市的郊区设立大的热电厂和供热站即在城市的郊区设立大的热电厂和供热站,以代替分散的锅炉以代替分散的锅炉,是消除烟尘的有效措施。是消除烟尘的有效措施。四四 改变燃料构成改变燃料构成煤气是一种清洁、使用方便的能源。普及城市煤气煤气是一种清洁、使用方便的能源。普及城市煤气供应是建设现代化城市的重要组成部分。燃料气化供应是建设现代化城市的重要组成部分。燃料气化是当前和今后解决煤炭燃烧污染大气最有效的措施是当前和今后解决煤炭燃烧污染大气最有效的措施,气态燃料净化方便气态燃料净化方便,燃烧最完全燃烧最完全,是减轻大气污染是减轻大气污染较好的燃料形式。较好的燃料形式。五五 绿化造林绿化造林绿色植物除有调节气候、吸尘、降噪的功能外绿色植物除有调节气候、吸尘、降噪的功能外,还还可吸收大气中的有害的污染物可吸收大气中的有害的污染物,起到净化大气污染起到净化大气污染的作用。针对大气污染区的特点的作用。针对大气污染区的特点,结合各种绿色植结合各种绿色植物的特性物的特性,筛选各种对大气污染物有较强的抵抗和筛选各种对大气污染物有较强的抵抗和吸收能力的绿色植物吸收能力的绿色植物,努力扩大绿化面积努力扩大绿化面积,既能美化既能美化居室环境居室环境,又能大大减少大气污染的危害又能大大减少大气污染的危害,是进一步是进一步改善大气环境质量的主要措施。改善大气环境质量的主要措施。六六 大气污染控制技术大气污染控制技术在我国目前的能源结构在我国目前的能源结构(以煤为主以煤为主),),燃烧技术等条燃烧技术等条件下件下,很多燃烧装置不可能完全消除污染物排放很多燃烧装置不可能完全消除污染物排放,加加上一些较落后的工艺技术上一些较落后的工艺技术,不进行污染源治理不进行污染源治理,就不就不可能彻底控制污染。因此可能彻底控制污染。因此,在注意集中控制的同时在注意集中控制的同时,还应强化污染源的治理。还应强化污染源的治理。（一）大气污染标准的种类和作用按用途分类：1.大气环境质量标准2.大气污染物排放标准3.大气污染控制技术标准4.警报标准三、大气环境标准三、大气环境标准 （二）大气环境质量标准 我国大气环境质量标准分为三级：一一级级标标准准：为为保保护护自自然然生生态态和和人人群群健健康康，在在长长期期接接触触情情况况下下，不不发发生生任任何何危危害害性性影影响响的的空空气气质质量量要求。要求。二二级级标标准准：为为保保护护人人群群健健康康和和城城市市、乡乡村村的的动动、植植物物，在在长长期期和和短短期期的的接接触触情情况况下下，不不发发生生伤伤害害的空气质量要求。的空气质量要求。三三级级标标准准：为为保保护护人人群群不不发发生生急急、慢慢性性中中毒毒和和城城市市一一般般动动、植植物物（敏敏感感者者除除外外）正正常常生生长长的的空空气气质量要求。质量要求。根据各地区地理、气候、生态、政治、经济和大气污染程度，确定大气环境质量分为三类区：一一类类区区：国国家家规规定定的的自自然然保保护护区区、风风景景游游览览区区、名胜古迹和疗养地等。名胜古迹和疗养地等。二二类类区区：城城市市规规划划中中确确定定的的居居民民区区、商商业业交交通通居居民混合区、文化区、名胜古迹和广大农村地区。民混合区、文化区、名胜古迹和广大农村地区。三三类类区区：大大气气污污染染程程度度比比较较重重的的城城镇镇和和工工业业区区，以及城市交通枢纽、干线等。以及城市交通枢纽、干线等。一、天然水在环境中的循环：（一）地球上天然水资源的分布（二）天然水在环境中的循环。海洋：2500年，深层地下水：1400年，湖泊：17年，土壤水：1年，河川水：16天，大气水：8天，生物水：几小时。第三章第三章 水体环境水体环境第一节第一节 水体环境概述水体环境概述二、天然水的水质：（一）天然水化学成分的形成天然水的化学成分取决于其形成环境，即：一方面取决于与水接触的物质的成分和溶解度；另一方面取决于这一作用进行的条件。在天然水中进行的化学及物理化学作用主要有：固体物质的溶解与沉淀酸碱反应水化学平衡体系中离子成分与气相间的平衡氧化还原作用固体物质与水中离子成分之间的交换反应有机物的矿化作用生物化学作用（二）天然水的化学组成溶解气体 主要离子微量元素生源物质胶体（三）各种类型天然水水质大气降水河水湖泊地下水三、水体概念及水体污染（一）水体概念 水体是地表水圈的重要组成部分，指的是以相对稳定的陆地为边界的天然水域，包括有一定流速的沟渠、江河和相对静止的塘堰、水库、湖泊、沼泽，以及受潮汐影响的三角洲与海洋。（二）水体污染 当污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体后，其含量超过了水体的自然净化能力，使水体的水质和水体底质的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低了水体的使用价值和使用功能的现象，被称作水体污染。四、水体污染源和污染物：水体污染源指的是向水体排放污染物的场所、设备和装置等。通常也包括污染物进入水体的途径。（一）水体污染物质的来源工业废水：包括工艺过程用水、机械设备冷却水、烟气洗涤水、设备和场地清洗水及生产废液等。生活污水：包括厨房、洗涤室、浴室等排出的污水、厕所排出的含粪便污水等。农业退水：包括农作物栽培、牲畜饲养、食品加工等过程中排出的污水和液态废物。（二）水体污染主要污染物1物理方面：指颜色、浊度、温度、悬浮固体和放射性等。2化学方面：无机无毒物质：指排入水体的酸、碱及一般的无机盐类。无机有毒物质：包括重金属、氰化物、氟化物等。耗氧有机物：常用的有机物污染指标 化学耗氧量（COD）：又称化学需氧量。在规定条件下，使水样中能被氧化的物质氧化所需耗用氧化剂的量，以每升水消耗氧的毫克数表示。生化需氧量（BOD）：指在好气条件下，微生物分解水中有机物质的生物化学过程中所需溶解氧的量，是反映水体中有机污染程度的综合指标之一。总有机碳量（TOC）：水中溶解性和悬浮性有机物中存在的全部碳量是评价水体需氧有机物的一个综合指标。总需氧量（TOD）：水中有机物中除含有有机碳外，尚含有氢、氮、硫等元素。当有机物全部被氧化时，碳被氧化为二氧化碳，而氢、氮、硫则被氧化为水、一氧化氮和二氧化碳等。此时氧化所需的氧气量称为总需氧量。有机有毒物：包括酚类化合物、有机农药、多环芳烃、多氯联苯、各类洗涤剂等。3.生物污染物：城市生活污水、医院污水或污水处理厂排水排入地表水后，引起病源微生物污染。排放的污水中常包含有细菌、病毒、原生动物、寄生蠕虫等。4.放射性物质：放射性污染物是指各种放射性核素。