(精品)3.大气环境1.ppt

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1、让我们再看到真正的蓝天白云！第第3 3章章 大气环境大气环境本章主要内容：本章主要内容：大气的组成与结构大气的组成与结构大气污染类型和大气污染物大气污染类型和大气污染物大气污染物的扩散与转化大气污染物的扩散与转化大气污染及其控制大气污染及其控制室内空气污染室内空气污染空气污染对气候变化的影响空气污染对气候变化的影响n n1 1 1 1个成年人每天所需：个成年人每天所需：个成年人每天所需：个成年人每天所需：1 1kgkgkgkg食物食物食物食物 2 2kgkgkgkg水水水水 13.613.6kgkgkgkg空气空气空气空气n n生存：生存：生存：生存：缺食物和水：缺食物和水：缺食物和水：缺食物

2、和水：5d5d5d5d 缺空气：缺空气：缺空气：缺空气：5min5min5min5min n大气 较大区域或者全球性空间内的气体。n空气 指室内或者特指某个地方（如车间、厂区等）供动物或者植物生存的气体。一、大气环境大气的组成和结构大气污染类型和大气污染物大气污染物的扩散和转化 大气组成（混合物）大气组成（混合物）干燥清洁的空气、水汽、悬浮微粒干燥清洁的空气、水汽、悬浮微粒 气体名称气体名称体积百分含量（体积百分含量（%）气体名称气体名称体积百分含量（体积百分含量（%）氮（氮（NN2 2）78.0978.09甲烷（甲烷（CHCH4 4）（1.01.21.01.2）1010-4-4氧（氧（OO2

3、 2）20.9520.95氪（氪（KrKr）1.01.01010-4-4氩（氩（ArAr）0.930.93氢（氢（HH2 2）0.50.51010-4-4二氧化碳二氧化碳（COCO2 2）0.020.040.020.04氙（氙（XeXe）0.080.081010-4-4氖（氖（NeNe）18181010-4-4二氧化氮二氧化氮（NONO2 2）0.020.021010-4-4氦（氦（HeHe）5.245.241010-4-4臭氧（臭氧（OO3 3）0.010.011010-4-4干洁空气中各种组分及含量干洁空气中各种组分及含量n n水汽（水汽（0.020.026%6%）云、雾、雨、雪、霜、露等

4、云、雾、雨、雪、霜、露等n n作用作用 湿度变化湿度变化热量转化热量转化吸收长波保温吸收长波保温n n悬浮微粒悬浮微粒 水滴、冰晶、大气尘埃、杂质水滴、冰晶、大气尘埃、杂质n n来源来源 流流星星灰灰尘尘、燃燃烧烧灰灰尘尘、风风尘尘土土、海海洋洋盐盐粒粒、火火山山灰灰、有有机机灰灰尘尘（呼呼出出病病毒毒、植植物花粉）物花粉）大气的结构大气的结构2、大气污染类型和大气污染物大气污染的定义大气污染源大气污染物大气污染类型 大气污染的概念大气污染的概念 根根据据国国际际标标准准化化的的定定义义，大大气气污污染染是指人类活动和自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的的浓度，达到了足够的时间，并因此

5、而危害人体的舒适、健康和福利或者危害了环境。所所谓谓的的舒舒适适和和健健康康，包括了从对人体正常的生活环境和生理机能的影响到引起慢性疾病、急性病以致死亡这样一个范围；所所谓谓的的福福利利，是指与人类协调共存的生物、自然资源、财产以及器物等。大气污染大气污染 中国环境空气质量标准中国环境空气质量标准中国环境空气质量标准中国环境空气质量标准 GB 3095GB 309519961996污染物名称 取值时间 浓度限值 一级标准 二级标准 三级标准 单位 二氧化硫SO2 年平均 日平均 1小时平均 0.020.05 0.15 0.060.150.50 0.100.250.70 mg/m3(标准状态)总

6、悬浮颗粒物TSP 年平均 日平均 0.080.12 0.200.30 0.300.50 可吸入颗粒物PM10 年平均 日平均 0.040.05 0.100.15 0.150.25 氮氧化物NOx 年平均 日平均1小时平均 0.050.100.15 0.050.100.15 0.100.150.30 二氧化氮NO2 年平均 日平均1小时平均 0.040.080.12 0.04（0.08）0.08（0.12）0.12（0.24）0.080.120.24 污染物名称 取值时间 浓度限值 一级标准 二级标准 三级标准 浓度单位 CO 日平均1小时平均 4.0010.00 4.0010.00 6.002

7、0.00 mg/m3(标准状态)O3 1小时平均 0.12（0.16）0.16（0.20）0.20 Pb 季平均 年平均 1.501.00 苯并a芘日平均 0.01 g/m3(标准状态)氟化物 日平均 1小时平均 720 月平均 植物生长季平均 1.81.2 3.02.0 g/(dm2d)大气污染源（大气污染源（）（1 1）按污染物的来源划分：）按污染物的来源划分：天然污染源 人为污染源 （2 2）按污染物排放的方式划分：）按污染物排放的方式划分：点源 线源 面源 （3 3）按污染物排放时间划分：）按污染物排放时间划分：连续源 间断源 瞬时源 （4 4）按污染源存在的形式划分：）按污染源存在的

8、形式划分：固定污染源 移动污染源 （5 5）按污染物产生的类型（行业）划分：）按污染物产生的类型（行业）划分：工业污染源 农业污染源 交通污染源 生活污染源钢铁厂造成的污染火力发电厂造成的污染石石油油燃燃烧烧造造成成的的大大气气污污染染大山深处的工大山深处的工厂带来的污染厂带来的污染排入大气中的烟尘随风扩散烟尘弥漫整个地区农业污染源农业污染源 主要是不当施用农药、化肥、有机粪肥等过程产生的有害物质挥，以及施用后期NOX、CH4、挥发性农药成分从土壤中逸散进入大气等形成的污染源。燃烧秸秆是一种特殊的大气污染源。水稻田和反刍动物排放甲烷气是一种不容易被人认识的污染源。交通运输污染源交通运输污染源

9、由汽车、飞机、火车和轮船等交通运输工具运行时向大气中排放的尾气。这类污染源属流动污染源，主要污染物是烟尘、碳氢化合物、NOX、金属尘埃等，是城市大气环境恶化的主要原因之一。健康杀手尾气污染 生活污染源生活污染源 ：大气污染物（大气污染物（）据不完全统计，目前被人们注意到或已经对环境和人类产生危害的大气污染物大约有100种左右。其中影响范围广、对人类环境威胁较大、具有普遍性的污染物有颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化含物及光化学氧化剂等。（1 1）按污染物的形成过程划分：）按污染物的形成过程划分：一次污染物 二次污染物 （2 2）按污染物的存在形态划分：）按污染物的存在形态划分：颗粒态

10、污染物 气态污染物一次污染物一次污染物一次污染物一次污染物与与与与二次污染物二次污染物二次污染物二次污染物 一次污染物是从污染源直接排出的大气污染物。如如颗颗粒粒物物、二二氧氧化化硫硫、一一氧氧化化碳碳、氮氮氧氧化化物物、碳碳氢氢化合物化合物等。等。二次污染物则是由污染源排出的一次污染物与大气正常组分，或几种一次污染物之间，发生了一系列的化学或光化学反应而形成了与原污染物性质不同的新污染物，其毒性一般较一次污染物强。如如硫硫酸酸及及硫硫酸酸盐盐气气溶溶胶胶、硝硝酸酸及及硝硝酸酸盐盐气气溶溶胶胶、臭臭氧氧、光化学氧化剂光化学氧化剂等。等。气态污染物气态污染物气态污染物气态污染物与与与与颗粒态污染

11、物颗粒态污染物颗粒态污染物颗粒态污染物 气态污染物主要包括：气态污染物主要包括：硫氧化合物(SOx)：二氧化硫(SO2)、三氧化硫(SO3)；氮氧化物(NOx)：NO、NO2、N2O、NO3、N2O4、N2O5 碳氧化物：一氧化碳（CO）碳氢化合物 污染物污染物一次污染物一次污染物二次污染物二次污染物含硫化合物含硫化合物SO2、H2SSO3、H2SO4、MSO4含氮化合物含氮化合物NO、NH3NO2、HNO3、MNO3碳氧化合物碳氧化合物CO、CO2无无碳氢化合物碳氢化合物HmCn醛、酮、醛、酮、过氧乙酰基硝酸脂过氧乙酰基硝酸脂卤素化合物卤素化合物HF、HCl无无主要气体状态的大气污染物主要气

12、体状态的大气污染物污染物主要污染源排放量/108t占总排放量比例颗粒物燃煤设备5.0046.7SO2燃油、煤设备、有色冶金气体1.7015.9CO工厂设备、汽车燃烧不完全的废气2.5023.3NO2工厂设备、汽车在高温燃烧时的废气0.535.0碳氢化合物燃煤、燃油设备，汽车和化工设备的废气0.908.4H2S化工设备废气0.030.3NH3工厂废气0.040.4合计10.70100.0世界大气污染年排放量世界大气污染年排放量中国中国SOSO2 2分布情况分布情况19971997 图中几个明显的酸雨区：西南地区、湘赣浙地区以图中几个明显的酸雨区：西南地区、湘赣浙地区以及厦门、福州沿海的东南地区；

13、及厦门、福州沿海的东南地区；划划定定“两两控控区区”的的总总面面积积约约为为109万万Km2，占占国国土土面面积积的的11.4%,其其中中酸酸雨雨控控制制区区面面积积约约为为80万万 Km2，占占 国国 土土 面面 积积8.4%,二二氧氧化化硫硫污污染染控控制制区区面面积积约约为为29万万Km2，占占国土面积的国土面积的3%。世界化石燃料燃烧排放的二氧化硫世界化石燃料燃烧排放的二氧化硫 20世纪70年代以来每年增加5%NOx的来源：主要是各种炉窑、机动车和柴油机的排气，其次是化工生产中的硝酸生产、硝化过程、炸药生产及金属表面处理等。其中燃料燃烧产生的NOx约占83%。NO毒性不太大，但进入大气

14、后可缓慢地氧化成NO2，当大气中存在O3等强氧化剂时，或在催化剂作用下，其氧化速度会加快。NO2的毒性约为NO的5倍。当NO2参与大气的光化学反应，形成光化学烟雾后，其毒性更强。颗粒污染物颗粒污染物颗粒污染物颗粒污染物颗颗 粒粒 物物 粒粒 径（微米）径（微米）来来 源源粉尘粉尘（dustdust）降尘降尘1010由风扬起由风扬起飘尘飘尘1010烟（烟（fumefume）11 熔融物质挥发熔融物质挥发飞灰飞灰(fly ash)(fly ash)燃料燃烧分散较细燃料燃烧分散较细黑烟黑烟(smoke)(smoke)0.050.051 1 燃料燃料燃烧产生燃烧产生雾雾(fog)(fog)100100

15、蒸气凝结液体颗粒蒸气凝结液体颗粒总悬浮颗粒总悬浮颗粒(TSP)(TSP)100 0 时：随高度增加气温降低（正常）；时：随高度增加气温降低（正常）；=0 时：随高度增加气温不变化（等温）；时：随高度增加气温不变化（等温）；rd（超绝热降温状态），大气处于不稳定状态，温度随高度的增加而减小，此时上下层混合强烈，风速较大，出现波浪型排烟，它能使污染随风速扩散；r=rd（中性状态或稳定状态），气温基本不随高度变化，此时烟气沿主导风向扩散，形成锥型排烟；r0，rd0锥型锥型 coningconing=d0扇型扇型 fanning俯视图俯视图00000d为什么要修高烟囱？为什么要修高烟囱？漫烟型漫烟型扇型扇型（2 2）地理因素）地理因素 污染物从污染源排出后，因地理环境不同，受地形地物的影响，危害程度也不同。举例：高大建筑物或山体的影响本节思考题1.我国是煤烟型大气污染严重的国家，分析造成这种状况的原因是什么？2.某城市希望您能够帮助该市提出一个合理的控制大气污染和提高大气环境质量的方案，你认为应该从哪些方面入手？3.为什么不同地方同样大小和污染治理程度的电厂，对当地环境污染方面却存在很大区别？甚至同一个电厂在不同季节或早晚不同时间也存在污染程度差别？