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1、大大 气气 环环 境境 保保 护护目目 录录第一节第一节 大气概述大气概述第二节第二节 大气污染大气污染第三节第三节 大气污染控制大气污染控制第四节第四节 全球大气环境问题全球大气环境问题第一节第一节 大气概述大气概述一、大气的成分一、大气的成分N2、O2等气体等气体水汽(如云滴、雾滴)水汽(如云滴、雾滴)悬浮颗粒(尘埃、花粉)悬浮颗粒(尘埃、花粉)没有水汽和悬没有水汽和悬浮颗粒的空气浮颗粒的空气称为干洁空气称为干洁空气二、大气的分层二、大气的分层对对流流层层暖暖层层20025030010203050809060702004008001000平平流流层层中中间间层层散散逸逸层层绝对温度绝对温度
2、 K高度高度kmO3每升高每升高100m降低降低0.65紫外线产生紫外线产生强烈照射强烈照射N2、O2不同程度不同程度离解离解能反射无限电波能反射无限电波第二节 大气污染按照国际标准化组织(按照国际标准化组织(ISO)作出)作出的定义:大气污染通常是指由于人的定义:大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体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。境的现象。一、大气污染源及污染物一、大气污染源及污染物污污染染
3、源源天然源:自然界自行向大气排放污染物的污染源天然源: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人为源:人类的生产活动和生活活动所形成的污染源。形成的污染源。火山、雷电造成的森林大火火山、雷电造成的森林大火煤烟、汽车、空调煤烟、汽车、空调大气污染物:由于人类活动或者自然过程排入大气,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物质并对人和大气产生影响的物质一次污染物一次污染物:直接从污染源排放的污染物:直接从污染源排放的污染物二次污染物二次污染物:是指由一次污染物在大气中: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互相作用,
4、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,其毒性比一次污染同的新的大气污染物,其毒性比一次污染物还强。物还强。按按污污染染源源分分类类按存在状态,可以分为按存在状态,可以分为颗粒物颗粒物和和气态污染物气态污染物主要有一次污染物:主要有一次污染物:SO2、H2S、NO、NH3、CO、CO2、HF、HCl、C1C12化化合物合物。二次污染物:二次污染物:SO3、H2SO4、MSO4、MNO3、NO2、醛类、酮类、酸类。醛类、酮类、酸类。颗粒物常表示为总颗粒物常表示为总悬浮微粒物悬浮微粒物TSP、飘、飘尘和降尘。尘和降尘。用
5、标准大容量颗粒采样器在用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的滤膜上所收集到的颗粒物的总质量,通常称为总悬浮颗总质量,通常称为总悬浮颗粒物。它是分散在大气中的粒物。它是分散在大气中的各种粒子的总称,也是目前各种粒子的总称,也是目前大气质量评价中的一个通用大气质量评价中的一个通用的重要污染指标。的重要污染指标。飘尘是指可在大气中长期飘飘尘是指可在大气中长期飘浮的悬浮物。飘尘能在大气浮的悬浮物。飘尘能在大气中长期飘浮,易将污染物带中长期飘浮,易将污染物带到很远的地方,使污染范围到很远的地方,使污染范围扩大,同时在大气中还可为扩大,同时在大气中还可为化学反应提供反应床。化学反应提供反应床。降
6、尘是指用降尘罐采集到的降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物。在总悬浮颗粒大气颗粒物。在总悬浮颗粒物中一般直径大于物中一般直径大于30m的的粒子,由于其自身的重力作粒子,由于其自身的重力作用会很快沉降下来,所以将用会很快沉降下来,所以将这部分的微粒称为降尘。这部分的微粒称为降尘。二、几种典型的大气污染二、几种典型的大气污染(一)煤烟型污染(一)煤烟型污染 主要污染源是燃煤。主要污染物是主要污染源是燃煤。主要污染物是SO2、NOx、CO和微粒物质,它们遇上低温、高和微粒物质,它们遇上低温、高湿的阴天,且湿的阴天,且 风速很小并伴有逆温存在的风速很小并伴有逆温存在的情况时,一次污染情况时,一次污染 物
7、扩散受阻,易在低空物扩散受阻,易在低空聚积,生成还原型烟雾。聚积,生成还原型烟雾。伦敦烟雾事件伦敦烟雾事件二、几种典型的大气污染二、几种典型的大气污染二)交通型污染二)交通型污染 污染源主要是机动车(汽油车和柴油车)和污染源主要是机动车(汽油车和柴油车)和机动船。主要污染物是机动船。主要污染物是CO、NOX和和HC。在。在相对湿度较低的夏季睛天,交通污染严重的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地区可能会出现典型的二次污染光化学光化学烟雾。它对人体、动植物、材料烟雾。它对人体、动植物、材料 均会产生均会产生破坏作用,并且严重影响大气能见度。破坏作用,并且严重影响大
8、气能见度。洛杉矶光化学烟雾事件洛杉矶光化学烟雾事件二、几种典型的大气污染二、几种典型的大气污染(三)酸沉降(三)酸沉降是指大气中的酸通过降水(如雨、雾、雪)迁移到地表,是指大气中的酸通过降水(如雨、雾、雪)迁移到地表,或在含酸气团气流的作用下直接迁移到地表。酸沉降的研或在含酸气团气流的作用下直接迁移到地表。酸沉降的研究始于酸雨研究。酸雨已成为当今世界上最严重的区域性究始于酸雨研究。酸雨已成为当今世界上最严重的区域性环境问题之一。直接引起酸沉降的主要物质是人为和天然环境问题之一。直接引起酸沉降的主要物质是人为和天然排放的排放的SOX(SO2和和SO3)和)和NOX(NO和和NO2),其天然),其
9、天然源一般是全球分布的,而人为排放的源一般是全球分布的,而人为排放的SOX和和NOX则具有地则具有地区性分布的特点。区性分布的特点。酸酸 雨雨三、大气污染的危害三、大气污染的危害(一)大气污染对人体健康的危害(一)大气污染对人体健康的危害(二)大气污染对植物的危害(二)大气污染对植物的危害(三)大气污染对材料的危害(三)大气污染对材料的危害(四)大气污染对大气环境的危害(四)大气污染对大气环境的危害(一)大气污染对人体健康的危害(一)大气污染对人体健康的危害在颗粒物表面浓缩和在颗粒物表面浓缩和富集有多种化学物质,富集有多种化学物质,其中多环芳烃类化合其中多环芳烃类化合物等随呼吸进入人体物等随呼
10、吸进入人体内成为肺癌的致病因内成为肺癌的致病因子;许多重金属的化子;许多重金属的化合物也可对人体健康合物也可对人体健康造成危害。造成危害。1、大气颗粒物大气颗粒物2、二氧化硫、二氧化硫3、一氧化碳、一氧化碳4、氮氧化物、氮氧化物 5、光化学氧化剂、光化学氧化剂6、碳氢化合物、碳氢化合物 进入血液循环的进入血液循环的SO2能破能破坏酶的活力,影响碳水化坏酶的活力,影响碳水化合物及蛋白质的代谢,对合物及蛋白质的代谢,对肝脏有一定损害。吸附在肝脏有一定损害。吸附在颗粒物上的颗粒物上的SO2被氧化成被氧化成SO3,而,而SO3与水蒸气形成与水蒸气形成极细的硫酸雾,能更深地极细的硫酸雾,能更深地侵入呼吸
11、道,对肺泡有更侵入呼吸道,对肺泡有更强的毒性作用。强的毒性作用。CO是所有大气污染物中是所有大气污染物中散布最广的一种。散布最广的一种。CO是是无色无嗅的有毒气体。无色无嗅的有毒气体。和血液中血红蛋白的亲和血液中血红蛋白的亲和力是氧的和力是氧的210倍左右,倍左右,它们结合后生成碳氧血它们结合后生成碳氧血红蛋白将严重阻碍血液红蛋白将严重阻碍血液输氧,引起缺氧,发生输氧,引起缺氧,发生中毒。中毒。吸附吸附NO2的浮游微粒最的浮游微粒最容易侵入肺部,沉积率容易侵入肺部,沉积率很高,可导致呼吸道及很高,可导致呼吸道及肺部病变,出现气管炎、肺部病变,出现气管炎、肺气肿及肺癌等症。肺气肿及肺癌等症。光化
12、学氧化剂有臭氧光化学氧化剂有臭氧和过氧乙酰基硝酸脂和过氧乙酰基硝酸脂等多种物质。臭氧可等多种物质。臭氧可直接侵入呼吸道深处。直接侵入呼吸道深处。可使肺部换气机能显可使肺部换气机能显著下降。著下降。C和和H形成的化合物总称为形成的化合物总称为碳氢化合物。碳氢化合物碳氢化合物。碳氢化合物种类很多,有挥发性烃及种类很多,有挥发性烃及其衍生物和多环芳烃等,其衍生物和多环芳烃等,挥发性烃是形成光化学烟挥发性烃是形成光化学烟雾的主要物质。光化学反雾的主要物质。光化学反应产生的衍生物丙烯醛、应产生的衍生物丙烯醛、甲醛等都对眼睛有刺激作甲醛等都对眼睛有刺激作用。多环芳烃中有不少是用。多环芳烃中有不少是致癌物质
13、。致癌物质。损损害害植植物物酶酶的的功功能能组组织织;影影响响植植物物新新陈陈代代谢谢的的功功能能;破破坏坏原原生生质质的的完完整整性性和和细细胞胞膜膜。此此外外,还还会会损损害害根根系系生生长长及及其其功功能能;减减弱弱输输送送作用与导致生物产量减少。作用与导致生物产量减少。(二)大气污染对植物的危害(二)大气污染对植物的危害(三)大气污染对材料的危害(三)大气污染对材料的危害大气污染可使建筑物、桥梁、大气污染可使建筑物、桥梁、文物古迹和暴露在空气中的金文物古迹和暴露在空气中的金属制品及皮革、纺织等物品发属制品及皮革、纺织等物品发生性质的变化,造成直接和间生性质的变化,造成直接和间接的经济损
14、失。接的经济损失。(四)大气污染对大气环境的危害(四)大气污染对大气环境的危害大气污染会导致降水的增加或减少,它对降大气污染会导致降水的增加或减少,它对降水化学的影响表现在酸性化合物的输入,即水化学的影响表现在酸性化合物的输入,即出现酸雨。大气污染还会产生全球性的影响:出现酸雨。大气污染还会产生全球性的影响:大气中大气中CO2等温室气体浓度增加导致的全球等温室气体浓度增加导致的全球变暖、人们大量生产氟氯烃化合物等导致的变暖、人们大量生产氟氯烃化合物等导致的臭氧层耗竭等。臭氧层耗竭等。室内空气污染室内空气污染污染原因:污染原因:建筑材料及装潢材料、涂料中建筑材料及装潢材料、涂料中有害物质的挥发、
15、人们不健康有害物质的挥发、人们不健康的生活习惯。的生活习惯。苯、甲醛、氡苯、甲醛、氡第三节第三节 大气污染控制大气污染控制清洁能源清洁能源末端处理末端处理绿色交通绿色交通环境自净环境自净清洁能源清洁能源世界一次能源替代趋势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。源的利用;新能源的开发;各种节能技术等。清洁能源的典型案例清洁能源的典型案例1、洁净煤技术、洁净煤技术 洁净煤技术是指从煤炭开发利用的全过程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中,旨在减少污染排
16、放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术。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。电技术、烟气净化等方面的内容。清洁能源的典型案例清洁能源的典型案例2、西气东输、西气东输清洁能源的典型案例清洁能源的典型案例3、西电东送西电东送 它有南、中、北三大通道。一是将乌江、澜沧江、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的电能开发出来送往广东;二是将长江三峡和金沙江干
17、支流水电送往华东地区;三是将黄河上游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、唐地水电和山西、内蒙古坑口火电送往京、津、唐地区。区。它是从根本上实现全国能源资源优化配置的它是从根本上实现全国能源资源优化配置的关键性工程,是一项东西部关键性工程,是一项东西部“双赢双赢”的战略。的战略。绿色交通绿色交通我国一些主要城市的大气污染类我国一些主要城市的大气污染类型正在由煤烟型向交通型转化,型正在由煤烟型向交通型转化,汽车尾气排放已成为城市重要污汽车尾气排放已成为城市重要污染源。染源。合理的交通规划、合理的交通规划、发展清洁汽车发展清洁汽车 绿色交通的典型案例绿色交
18、通的典型案例1、上海新世纪的交通蓝图、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。电车等多种方式组成的轨道交通网络体系。建设约建设约650公里的高速公路网路:实现公里的高速公路网路:实现15分钟上网、分钟上网、30分钟互通、分钟互通、60分钟抵达的分钟抵达的“15、30、60”目标。目标。公交优先:大力发展轨道交通,优化调整地面交通,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。适度发展小汽车,限制摩托车,逐步替换助动车。绿色交通的典型案例绿色
19、交通的典型案例2、电动汽车、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,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、电机、电控三大关键技术相继取得突破。业内专电池、电机、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。到来,电动汽车将迅速大规模进入市场。末端治理末端
20、治理烟尘治烟尘治理技术理技术二氧化硫二氧化硫治理技术治理技术 氟化物氟化物的治理的治理 氮氧化物的氮氧化物的治理技术治理技术推行清洁能源与绿色交通从源头上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。产生的污染,则需进行末端治理。环境自净环境自净污染物经过末端治理达到排放标准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,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要使其进一步达到标准将要依靠环境的自净作用。境的自净作用。利用气象规律
21、稀释利用气象规律稀释污染物,加强绿化污染物,加强绿化大气环境的自净作用大气环境的自净作用物理作用物理作用化学作用化学作用生物作用生物作用扩散扩散稀释稀释降水洗涤降水洗涤氧化氧化还原还原植物在大气环植物在大气环境自净中具有境自净中具有重要作用重要作用 环境自净的典型案例环境自净的典型案例城市绿化城市绿化城市绿化的实施需要五律协同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
22、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社会:城市广场是社会规律在特定时期的一种表现形式形式 第四节第四节 全球大气环境问题全球大气环境问题全全 球球 变变 暖暖臭氧层破坏臭氧层破坏全球变暖全球变暖温室效应温室效应加剧加剧太阳辐射透过大气层到达地球表面后,被岩石土壤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为主的辐射。大气层中某些向大气发射出红外长波为主的辐射。大气层中某些气体对短波和可见光吸收很弱,而对长波辐射吸收气体对短波和可见光吸收
23、很弱,而对长波辐射吸收强烈,因此地球表面从太阳辐射获得的热量相对多,强烈,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,这就是大气的度得以维持,这就是大气的“温室效应温室效应”。“温室气体温室气体”:幻灯片幻灯片 34主要包括二氧化碳、臭氧、甲烷、氯氟烃、一主要包括二氧化碳、臭氧、甲烷、氯氟烃、一氧化碳等。氧化碳等。当它们在大气中的浓度增加时,大气的温室效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应就会加剧,引起地球表面和大气层下部的温度升高度升高。全球变暖可能产
24、生的影响全球变暖可能产生的影响1、海平面上升海平面上升:低地被淹;海岸被冲蚀;排洪不畅;土地盐:低地被淹;海岸被冲蚀;排洪不畅;土地盐渍化;海水倒灌等。渍化;海水倒灌等。2、对动植物的影响对动植物的影响:自然界的动植物,尤其是植物群落,却:自然界的动植物,尤其是植物群落,却可能因无法以相应的速度做适应转移而遭厄运。未来的气候变可能因无法以相应的速度做适应转移而遭厄运。未来的气候变化将使一些地区的某些物种消失,而有些物种则从气候变暖中化将使一些地区的某些物种消失,而有些物种则从气候变暖中得到益处,它们的栖息地可能增加,竞争对手和天敌也可能减得到益处,它们的栖息地可能增加,竞争对手和天敌也可能减少
25、。少。3、对农业的影响对农业的影响:全球气温升高后,世界粮食生产的稳定性:全球气温升高后,世界粮食生产的稳定性和分布状况将会有很大变化。气温变暖引起农业结构发生变化,和分布状况将会有很大变化。气温变暖引起农业结构发生变化,从而使许多农产品贸易模式也会发生相应的变化。从而使许多农产品贸易模式也会发生相应的变化。减缓全球变暖的对策减缓全球变暖的对策主要是控制主要是控制CO21、控制对策。控制对策。控制化石燃料消耗以抑制控制化石燃料消耗以抑制CO2的排放的排放;2、固定化对策。固定化对策。已生成的已生成的CO2变为其他变为其他物质以防止其向大气中排放物质以防止其向大气中排放;3、适应对策。适应对策。
26、在已经发生全球变暖的情在已经发生全球变暖的情况下,采取相适应的对策以使其影响降低况下,采取相适应的对策以使其影响降低到最小程度到最小程度。太阳光中的紫外线辐射,特别是太阳光中的紫外线辐射,特别是UV-B辐射对生物有辐射对生物有较大的伤害。而阻挡较大的伤害。而阻挡UV-B辐射的就是臭氧。(紫外辐射的就是臭氧。(紫外线辐线辐 射按照其波长的不同,可划分为射按照其波长的不同,可划分为UV-A(315-400nm)、)、UV-B(280-315nm)和)和UV-C(280nm)以下三个波段)以下三个波段)臭氧层破坏臭氧层破坏我国青藏高原上我国青藏高原上空也存在一个相空也存在一个相对周围地区浓度对周围地
27、区浓度 较低的区域。较低的区域。臭氧层破坏的原因臭氧层破坏的原因罪魁祸首:罪魁祸首:含氯和含溴的简单卤代烷含氯和含溴的简单卤代烷1、对人体健康的影响、对人体健康的影响2、对陆生植物的影响、对陆生植物的影响3、对材料的影响、对材料的影响4、对水生生态系统的影响、对水生生态系统的影响臭氧层破坏的危害臭氧层破坏的危害主要是控制主要是控制CFCS的使用。的使用。目前各国都在加紧替代物品的开发,从长目前各国都在加紧替代物品的开发,从长远看,采用生物圈中固有的、对环境不起远看,采用生物圈中固有的、对环境不起任何破坏作用的物质是制冷剂发展的方向。任何破坏作用的物质是制冷剂发展的方向。1985年年保护臭氧层维也纳公约保护臭氧层维也纳公约 1987年年关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书定书 1999年年11月月29日日北京宣言北京宣言臭氧层破坏的保护臭氧层破坏的保护总结总结一、大气成分、大气分层、大气边界层一、大气成分、大气分层、大气边界层 二、大气污染源、污染物、类型、危害二、大气污染源、污染物、类型、危害三、大气污染控制(四个对策)三、大气污染控制(四个对策)四、全球大气环境问题四、全球大气环境问题请查阅相关资料和数据说明请查阅相关资料和数据说明空气质空气质量日报量日报以及以及空气污染指数空气污染指数(API)。
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