大气污染控制 (2)精选PPT.ppt
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1、大气污染控制第1页,此课件共31页哦大气污染大气污染(Air Pollution)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,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,达到足够的时间,并因此而危害了人体的舒呈现出足够的浓度,达到足够的时间,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。适、健康和福利或危害了环境的现象。空气污染与大气污染空气污染与大气污染第2页,此课件共31页哦污染源污染源大气状态大气状态污染汇污染汇排放排放排放速率、类型排放速率、类型源的结构源的结构散布散布垂直和水平散布垂直和水平散布稳定度,湍流、风稳定度,湍流、风转化转化化
2、学反应化学反应排除排除城建、清洗、吸收城建、清洗、吸收碰撞碰撞接受体反应接受体反应健康影响健康影响植物损害植物损害污染、腐蚀污染、腐蚀大气污染流程图大气污染流程图第3页,此课件共31页哦 研究大气污染问题主要在于:研究大气污染问题主要在于:查明污染物的来源;查明污染物的来源;查明污染物在大气中的物理和化学行为;查明污染物在大气中的物理和化学行为;研究污染物对人体、动物、食品等的影响;研究污染物对人体、动物、食品等的影响;研究控制途径和方法;研究控制途径和方法;立法管理。立法管理。第4页,此课件共31页哦第五章第五章 大气质量与大气污染大气质量与大气污染大气的结构及组成大气的结构及组成大气污染大
3、气污染大气质量控制标准大气质量控制标准大气污染控制的基本方法大气污染控制的基本方法第5页,此课件共31页哦q大气结构大气结构v大气圈的概念大气圈的概念v大气圈的分层大气圈的分层 在地球引力作用下随地球而旋转的大气层叫做在地球引力作用下随地球而旋转的大气层叫做大气圈大气圈,其厚度约为地球表面其厚度约为地球表面1000-1400千米的范围。千米的范围。1、对流层、对流层 2、平流层、平流层 3、中间层、中间层 4、暖层(电离层、热成层)、暖层(电离层、热成层)5、散逸层(外层)、散逸层(外层)对人类影响最大对人类影响最大含有臭氧含有臭氧第一节第一节 大气结构及组成大气结构及组成第6页,此课件共31
4、页哦q大气组成大气组成自然状态下的大气自然状态下的大气由由混合气体混合气体、水汽水汽和和悬浮微粒悬浮微粒组成。组成。干洁空气干洁空气:除去水汽和微粒的空气除去水汽和微粒的空气,主要成分是氮、氧、氩,它们,主要成分是氮、氧、氩,它们占空气总容积的百分数分别为占空气总容积的百分数分别为78.08%、20.95%、0.93%;次要成分;次要成分有二氧化碳、氖、氦、氪、氙、氢、臭氧等,它们各自的容积百分数有二氧化碳、氖、氦、氪、氙、氢、臭氧等,它们各自的容积百分数见表见表5-1。当空气中某种物质的含量远大于表当空气中某种物质的含量远大于表5-1中所列物质的含量时,就可认为空气被中所列物质的含量时,就可
5、认为空气被污染了,如果某物质在该表中完全不存在,那么一经存在就构成污染。污染了,如果某物质在该表中完全不存在,那么一经存在就构成污染。(注(注意:一般不把水看作污染物。)意:一般不把水看作污染物。)第一节第一节 大气结构及组成大气结构及组成第7页,此课件共31页哦q大气污染的定义大气污染的定义大气污染大气污染大气污染的分类大气污染的分类 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,达到足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和福足够的浓度,达到足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的
6、现象。利或危害了环境的现象。v局部地区大气污染局部地区大气污染v区域性大气污染区域性大气污染v广域性大气污染广域性大气污染v全球性大气污染全球性大气污染按大气污染的范围可分为:按大气污染的范围可分为:第二节第二节 大气污染大气污染第8页,此课件共31页哦q大气污染物的种类大气污染物的种类颗粒污染物颗粒污染物根据物理性质根据物理性质的不同分的不同分粉尘粉尘 (dust)烟烟 (fume)飞灰飞灰(fly ash)黑烟黑烟(smoke)雾雾 (fog)总悬浮微粒总悬浮微粒(TSP)漂尘漂尘降尘降尘气态污染物气态污染物含硫化合物、含氮化合物、碳化物、碳氢化合物、卤化物含硫化合物、含氮化合物、碳化物、
7、碳氢化合物、卤化物一次污染物一次污染物二次污染物:二次污染物:如如硫酸烟雾、光化学烟雾硫酸烟雾、光化学烟雾按形成过按形成过程分程分Sulfurous SmogPhotochemical Smog第二节第二节 大气污染大气污染第9页,此课件共31页哦q大气污染物的来源和发生量大气污染物的来源和发生量v自然活动的排放源自然活动的排放源v人类活动的排放源人类活动的排放源燃料燃烧燃料燃烧工业生工业生产过程产过程交通运输交通运输v我国大气污染状况我国大气污染状况 我国大气污染物主要来源是我国大气污染物主要来源是燃料燃烧燃料燃烧。从全国范围看,我国大气污。从全国范围看,我国大气污染仍以染仍以煤烟型污染煤烟
8、型污染为主为主,大气污染物主要是大气污染物主要是烟尘烟尘和和SO2;但由于城市;但由于城市机动车数量的剧增,一些大城市的大气污染已呈现出以机动车数量的剧增,一些大城市的大气污染已呈现出以机动车尾气机动车尾气污染污染为主的趋势。为主的趋势。我国的能源消费结构中,煤炭占我国的能源消费结构中,煤炭占73.5%、石油和天然气分别占、石油和天然气分别占18.6%、2.2%,与世界平均煤炭占,与世界平均煤炭占27%、石油占、石油占39.5%、天然气占、天然气占23.5%的消费结构距离较大。的消费结构距离较大。无法预测无法预测无法防止与控制无法防止与控制v全球性大气环境问题全球性大气环境问题第二节第二节 大
9、气污染大气污染第10页,此课件共31页哦v 酸雨酸雨(Acid Rain)定义定义酸雨又称酸沉降,它是指酸雨又称酸沉降,它是指pH值小于值小于5.6的天然降水(湿沉降)和酸性气体的天然降水(湿沉降)和酸性气体及颗粒物的沉降(干沉降)。及颗粒物的沉降(干沉降)。成分成分主要是无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸。主要是无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸。形成机理形成机理人为排放的人为排放的SO2和和NOx等气体在大气中经过复杂的物理化学过程生等气体在大气中经过复杂的物理化学过程生成硫酸和硝酸,形成了酸雨,大体经过以下几个过程。成硫酸和硝酸,形成了酸雨,大体经过以下几个过程。1、SO2的氧化过程
10、:的氧化过程:SO2通过催化氧化和光化学氧化两种途径转化为通过催化氧化和光化学氧化两种途径转化为SO3,进进而生产硫酸。而生产硫酸。2、NOx的氧化过程:的氧化过程:NOx的氧化过程主要是催化氧化。在空气湿度的氧化过程主要是催化氧化。在空气湿度大并存在金属杂质和大并存在金属杂质和NH3的条件下,生成硝酸和硝酸盐,最终形成气的条件下,生成硝酸和硝酸盐,最终形成气溶胶。溶胶。3、酸雨的形成:酸雨的形成:硫酸、硝酸及其他酸性成分等酸性污染物可以被硫酸、硝酸及其他酸性成分等酸性污染物可以被吸收到云内(云内捕集),在云下的酸性污染物在降雨初期被雨水吸收到云内(云内捕集),在云下的酸性污染物在降雨初期被雨
11、水吸收(雨水捕集),进而成为酸性降水。吸收(雨水捕集),进而成为酸性降水。v 全球性大气环境问题全球性大气环境问题第11页,此课件共31页哦v 温室效应温室效应(Greenhouse Effect)温室气体与温室效应温室气体与温室效应 能使地球大气增温的微量组分称为温室气体,主要有能使地球大气增温的微量组分称为温室气体,主要有CO2、CH4、N2O、CFC3(氟里昂)(氟里昂)等。这些微量气体主要吸收等。这些微量气体主要吸收7500-13000nm间的间的长波辐射,使地球的温度上升,即产生温室效应。长波辐射,使地球的温度上升,即产生温室效应。研究表明,各种温室气体对全球的温室效应所起作用的比例
12、不研究表明,各种温室气体对全球的温室效应所起作用的比例不同,其中同,其中CO2的作用占的作用占55%、CFC占占24%、CH4占占15%、N2O占占6%。进入进入20世纪以来,这些温室气体在大气中的浓度都有增加,其中世纪以来,这些温室气体在大气中的浓度都有增加,其中CO2的增加的增加是最快的,是造成全球变暖的主要原因。是最快的,是造成全球变暖的主要原因。CO2浓度增加的人为原因:化石燃料的燃烧所排放的浓度增加的人为原因:化石燃料的燃烧所排放的CO2 占排放总量占排放总量70%;森林的毁坏。;森林的毁坏。v 全球性大气环境问题全球性大气环境问题第12页,此课件共31页哦v 臭氧层空洞臭氧层空洞(
13、Depletion of the Ozone Layer)在大气圈约在大气圈约25km高空的平流层有一个臭氧层。高空的平流层有一个臭氧层。臭氧具有非常强烈的吸收紫外线的功能,特别是臭氧具有非常强烈的吸收紫外线的功能,特别是吸收了吸收了99%来自太阳紫外线中对生物有害的部分来自太阳紫外线中对生物有害的部分(UV-B)。臭氧层损坏原因臭氧层损坏原因 人类活动排入大气的某些化学物质与臭氧发生作用,导致了臭人类活动排入大气的某些化学物质与臭氧发生作用,导致了臭氧的损耗。这些物质主要有氧的损耗。这些物质主要有CH4、N2O、CCl4、哈龙(溴氟焕烃)以、哈龙(溴氟焕烃)以及氟里昂及氟里昂等,破坏作用最大
14、的为哈龙类物质与氟里昂。等,破坏作用最大的为哈龙类物质与氟里昂。科学家研究发现,在对流层相对稳定的氟里昂在上升进入平流层后,科学家研究发现,在对流层相对稳定的氟里昂在上升进入平流层后,在一定的气象条件下,会在强烈的紫外线作用下被分解,分解释放出的在一定的气象条件下,会在强烈的紫外线作用下被分解,分解释放出的氯原子同臭氧发生连锁反应,不断破坏臭氧分子。估计一个氯原子可以氯原子同臭氧发生连锁反应,不断破坏臭氧分子。估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。破坏数万个臭氧分子。v 全球性大气环境问题全球性大气环境问题第13页,此课件共31页哦q大气质量控制标准大气质量控制标准 大气环境标准为控制和改善大
15、气质量,保护人体健康和生态环境,限制大气环大气环境标准为控制和改善大气质量,保护人体健康和生态环境,限制大气环境中的污染物而制订。它包括境中的污染物而制订。它包括大气环境质量标准大气环境质量标准、大气污染物排放标准大气污染物排放标准、大大气污染控制技术标准气污染控制技术标准、大气污染警报标准大气污染警报标准等。等。大气环境质量标准(大气环境质量标准(Ambient air quality standard)空气环境质量标准(空气环境质量标准(GB3095-1996)大气污染物排放标准(大气污染物排放标准(Emission standard of air pollutants)v工业工业“三废三
16、废”排放试行标准(排放试行标准(GBJ 4-73)大气污染物综合排放标准(大气污染物综合排放标准(GB 16297-1996)v其它标准:其它标准:锅炉大气、火电厂大气、工业窑炉、水泥厂、炼焦炉、锅炉大气、火电厂大气、工业窑炉、水泥厂、炼焦炉、恶臭污染物、轻型汽车排气污染物等排放标准。恶臭污染物、轻型汽车排气污染物等排放标准。参见实用环境工程手册参见实用环境工程手册 大气污染控制工程手册大气污染控制工程手册第三节第三节 大气质量控制标准大气质量控制标准第14页,此课件共31页哦v 污染物排放标准的制订方法污染物排放标准的制订方法 按污染扩散规律推算排放标准按污染扩散规律推算排放标准 K值法计算
17、排放标准值法计算排放标准 以大气环境质量标准或卫生标准为依据,应用以大气环境质量标准或卫生标准为依据,应用污染物在大气中的污染物在大气中的扩散规律和计算模式扩散规律和计算模式推算出不同烟囱高度下的容许排放量;或者根据推算出不同烟囱高度下的容许排放量;或者根据污染源的排放量,推算出最低烟囱高度。污染源的排放量,推算出最低烟囱高度。日本:日本:K K值法值法(对对SOSO2 2)我国:我国:P P值法控制值法控制地区系数地区系数排放指标排放指标这个公式的实质是限制每个烟囱排出这个公式的实质是限制每个烟囱排出SOSO2 2的最大落地浓度,因为的最大落地浓度,因为K K值值与最大落地浓度有直接的关系。
18、规定了与最大落地浓度有直接的关系。规定了K K值也就确定了值也就确定了SOSO2 2最大允许落地浓最大允许落地浓度。度。应以大气环境质量标准或卫生标应以大气环境质量标准或卫生标准为依据,综合考虑控制技术的准为依据,综合考虑控制技术的可能性和经济合理性,再结合各可能性和经济合理性,再结合各地区的地形地物等的差异来确定地区的地形地物等的差异来确定排放标准。排放标准。我国我国19831983年实施的制定地方大气污染排放标准的技年实施的制定地方大气污染排放标准的技术原则和方法中对术原则和方法中对SOSO2 2等有害气体和电站烟尘等有害气体和电站烟尘的排放,采用了的排放,采用了P P值法控制值法控制。第
19、三节第三节 大气质量控制标准大气质量控制标准第15页,此课件共31页哦“总量控制总量控制”标准标准 “总量控制总量控制”标准标准是对整个地区排放污染物总量加以限定的方法,是对整个地区排放污染物总量加以限定的方法,它是根据各个地区环境自净能力,即环境容量,确定出该地区允许它是根据各个地区环境自净能力,即环境容量,确定出该地区允许污染物排放总量,再按责任分担,计算出各个污染源的允许排放量。污染物排放总量,再按责任分担,计算出各个污染源的允许排放量。这里的这里的“总量总量”由环境容量确定,但并不是单指环境容量,而是为了满足由环境容量确定,但并不是单指环境容量,而是为了满足环境标准计算出来的地区允许排
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