农业生态与环境保护(第二版)第1节大气污染及防治电子课件.ppt
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1、农业生态与环境保护(第二版)第1节大气污染及防治电子课件 第八章第八章 农业环境污染及防治农业环境污染及防治第一节第一节 大气污染及防治大气污染及防治第二节第二节 水污染及防治水污染及防治第三节第三节 固体废弃物处理及处置固体废弃物处理及处置学习目标:学习目标:了解大气污染的现状、对农业生产的危害、相应的了解大气污染的现状、对农业生产的危害、相应的防治措施,熟悉现阶段大气环境污染的处理技术;了解防治措施,熟悉现阶段大气环境污染的处理技术;了解水污染的现状和类型,熟悉水污染的危害和污水防治措水污染的现状和类型,熟悉水污染的危害和污水防治措施;了解固体废弃物的概念及危害性,熟悉固体废物的施;了解固
2、体废弃物的概念及危害性,熟悉固体废物的主要处理与处置方法。主要处理与处置方法。第一节第一节 大气污染及防治大气污染及防治一、大气的组成一、大气的组成 二、大气污染的特征二、大气污染的特征 三、大气污染物三、大气污染物四、大气污染的危害四、大气污染的危害五、大气污染的防治五、大气污染的防治 大气,大气,是指从地球周围的表面直到距地球表是指从地球周围的表面直到距地球表面空间一定范围的大气圈(环绕地球大约面空间一定范围的大气圈(环绕地球大约14001400公公里)内的由多种气体构成的混合体。里)内的由多种气体构成的混合体。大气层的空气密度随高度而减小,越高空气大气层的空气密度随高度而减小,越高空气越
3、稀薄。整个大气层随高度不同表现出不同的特越稀薄。整个大气层随高度不同表现出不同的特点,分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸点,分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层,再上面就是星际空间了。层,再上面就是星际空间了。大气对人类而言具有极其重要的作用,是人类和其大气对人类而言具有极其重要的作用,是人类和其他生物赖以生存和发展的重要环境要素之一。他生物赖以生存和发展的重要环境要素之一。大气具有调节热能的作用,可以维持地球外围的热大气具有调节热能的作用,可以维持地球外围的热量、水、气等的相互转换和生态平衡,并且能阻挡和大量、水、气等的相互转换和生态平衡,并且能阻挡和大量吸收对生物有害的宇宙射线和紫
4、外线。量吸收对生物有害的宇宙射线和紫外线。一、大气的组成一、大气的组成 大气是多种气体的混合物,就其组分的含量大气是多种气体的混合物,就其组分的含量变动情况可分为三种:变动情况可分为三种:1.1.恒定组分:恒定组分:N N2 2、O O2 2和和Ar Ar(氩(氩 ,稀有气体)稀有气体)N N2 2占空气体积占空气体积78.0978.09 O O2 2占占20.9520.95 ArAr占占0.930.93 三者总和占空气总体积的三者总和占空气总体积的99.9799.97,其余为,其余为微量的氖、氦、氙、氡等稀有气体。微量的氖、氦、氙、氡等稀有气体。一、大气的组成一、大气的组成 1.1.恒定组分
5、:恒定组分:N N2 2、O O2 2和和Ar Ar(氩(氩 ,稀有气体)稀有气体)2.2.可变组分:可变组分:COCO2 2、O O3 3和水蒸气和水蒸气 COCO2 2含量为含量为0.020.020.040.04、O O3 3为为0.010.0110106 6,水蒸,水蒸气含量小于气含量小于4 4,可变组分在空气中的含量随季节、气,可变组分在空气中的含量随季节、气象和人类活动的变化而变化。象和人类活动的变化而变化。大气中的大气中的COCO2 2来源于自然界和人类活动,据研究地来源于自然界和人类活动,据研究地质作用过程释放的质作用过程释放的COCO2 2动物呼出动物呼出COCO2 2的,基本
6、上与植物和的,基本上与植物和海洋吸收之间补充动态平衡。目前大气中海洋吸收之间补充动态平衡。目前大气中COCO2 2的含量的的含量的猛增主要是由于人类活动造成的。猛增主要是由于人类活动造成的。一、大气的组成一、大气的组成 1.1.恒定组分:恒定组分:N N2 2、O O2 2和和Ar Ar(氩(氩 ,稀有气体)稀有气体)2.2.可变组分:可变组分:COCO2 2、O O3 3和水蒸气和水蒸气3.3.不定组分(可有可无)不定组分(可有可无)有煤烟、尘埃、硫化氢、硫氧化物、氮氧化物及一有煤烟、尘埃、硫化氢、硫氧化物、氮氧化物及一氧化碳等。这部分含量变化非常大,一些工业密集区含氧化碳等。这部分含量变化
7、非常大,一些工业密集区含量非常高,严重威胁人类健康。我们所说的量非常高,严重威胁人类健康。我们所说的大气污染就大气污染就是指这部分物质在大气中含量超过一定的标准。是指这部分物质在大气中含量超过一定的标准。不定组分来源一是自然界的火山爆发、森林火灾、不定组分来源一是自然界的火山爆发、森林火灾、海海啸啸、地震等暂时的自然灾害;二是来源于人类生活和、地震等暂时的自然灾害;二是来源于人类生活和生产活动。生产活动。第一节第一节 大气污染及防治大气污染及防治一、大气的组成一、大气的组成 二、大气污染的特征二、大气污染的特征 概念:概念:大气污染通常是指由于大气污染通常是指由于人类活动人类活动或或自然过程自
8、然过程引起引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到足够的某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到足够的时间,并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境的时间,并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境的现象现象。(国际标准化组织。(国际标准化组织(1SO)(1SO)对此作出的定义)对此作出的定义)原因:原因:自然因素自然因素(如森林火灾、火山爆发等如森林火灾、火山爆发等)人为因素人为因素(如工业废气、生活燃煤、汽车如工业废气、生活燃煤、汽车尾气等尾气等)随着工业及城市化进程的加快,人为因素在随着工业及城市化进程的加快,人为因素在大气污染中扮演越来越重要的角色,尤其是工业大气污染中扮演越来越
9、重要的角色,尤其是工业生产和交通运输。大气污染不仅对人类健康产生生产和交通运输。大气污染不仅对人类健康产生影响,而且对农业生产,农业生态系统也带来巨影响,而且对农业生产,农业生态系统也带来巨大破坏作用。大破坏作用。我国是世界上大气污染最严重的国家之一,我国是世界上大气污染最严重的国家之一,大气污染是我国环境问题中的一个主要问题。我大气污染是我国环境问题中的一个主要问题。我国的经济发展、能源结构、地形及气候条件决定国的经济发展、能源结构、地形及气候条件决定了大气污染具有以下特征:了大气污染具有以下特征:(1 1)煤烟型污染)煤烟型污染是污染的普遍问题,主要污染物是烟是污染的普遍问题,主要污染物是
10、烟尘和二氧化硫;尘和二氧化硫;(2 2)汽车尾气污染)汽车尾气污染明显增加,并逐渐上升为城市大气明显增加,并逐渐上升为城市大气主要污染源,总悬浮颗粒物或可吸入颗粒是影响城市空主要污染源,总悬浮颗粒物或可吸入颗粒是影响城市空气质量的主要污染物;气质量的主要污染物;(3 3)酸雨)酸雨分布区域性、季节性明显,污染物成分特点分布区域性、季节性明显,污染物成分特点突出,多以硫酸酸雨为主;突出,多以硫酸酸雨为主;(4 4)工业)工业“三废三废”任意排放任意排放是目前大气污染的罪魁祸是目前大气污染的罪魁祸首,但农业引发的大气污染仍不容忽视。首,但农业引发的大气污染仍不容忽视。大气污染大气污染是一种流动性污
11、染,随着大气环流是一种流动性污染,随着大气环流和风向的移动而漂移。具有扩散速度快、传播范和风向的移动而漂移。具有扩散速度快、传播范围广、持续时间长、造成损失大等特点。围广、持续时间长、造成损失大等特点。按照大气污染物的来源,可以将大气污染分按照大气污染物的来源,可以将大气污染分为由燃煤引起的为由燃煤引起的煤烟型污染、石油型污染、汽车煤烟型污染、石油型污染、汽车尾气排放造成的氮氧型污染、特殊型污染尾气排放造成的氮氧型污染、特殊型污染。三、大气污染物三、大气污染物(一)一次污染物与二次污染物(一)一次污染物与二次污染物 按照污染物形成过程的不同分为:按照污染物形成过程的不同分为:1.1.一次污染物
12、一次污染物 从污染源直接排出大气污染物,如颗粒物、从污染源直接排出大气污染物,如颗粒物、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等。二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等。三、大气污染物三、大气污染物(一)一次污染物与二次污染物(一)一次污染物与二次污染物 1.1.一次污染物一次污染物 2.2.二次污染物二次污染物 是由污染源排出的一次污染物与大气正常组分,或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。应而形成了与原污染物性质不同的新污染物。如伦敦型烟雾中
13、硫酸、光化学烟雾中过氧乙酰硝酸酯、如伦敦型烟雾中硫酸、光化学烟雾中过氧乙酰硝酸酯、酸雨中硫酸和硝酸等。酸雨中硫酸和硝酸等。这类污染物颗粒小,一般在这类污染物颗粒小,一般在0.010.011.0m1.0m,其毒性,其毒性一般较一次污染物强。一般较一次污染物强。三、大气污染物三、大气污染物(一)一次污染物与二次污染物(一)一次污染物与二次污染物 (二)常见主要大气污染物(二)常见主要大气污染物 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人类产生危害的大气污染物大约有100100种左右。种左右。影响范围广、对人类环境威胁较大
14、、具有普遍性的影响范围广、对人类环境威胁较大、具有普遍性的污染物有污染物有颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化含物及光化学氧化剂氢化含物及光化学氧化剂等。等。(二)常见主要大气污染物(二)常见主要大气污染物1.1.颗粒物颗粒物 颗粒物即颗粒污染物,是指大气中粒径不同颗粒物即颗粒污染物,是指大气中粒径不同的固体、液体和气溶胶体。的固体、液体和气溶胶体。粒径大于粒径大于10m10m的固体颗粒称为的固体颗粒称为降尘降尘,由于,由于重力作用,能在较短时间内沉降到地面。重力作用,能在较短时间内沉降到地面。粒径小于粒径小于10m10m的固体颗粒称为的固体颗粒
15、称为飘尘飘尘,能长,能长期地飘浮在大气中。期地飘浮在大气中。(二)常见主要大气污染物简介(二)常见主要大气污染物简介1.1.颗粒物颗粒物 粉尘的主要来源是固体物质的破碎、分级、粉尘的主要来源是固体物质的破碎、分级、研磨等机械过程或土壤、岩石风化等自然过程以研磨等机械过程或土壤、岩石风化等自然过程以及燃料燃烧所形成的飞灰。及燃料燃烧所形成的飞灰。目前大气质量评价中常一个重要污染指标目前大气质量评价中常一个重要污染指标总总悬浮颗粒物悬浮颗粒物(TSPTSP),),他是指分散在大气中的各他是指分散在大气中的各种颗粒物的总称,数值上等于种颗粒物的总称,数值上等于飘尘飘尘与与降尘降尘之之和和。(二)常见
16、主要大气污染物(二)常见主要大气污染物1.1.颗粒物颗粒物 2.2.含硫化合物含硫化合物 硫常以二氧化硫和硫化氢的形式进入大气,硫常以二氧化硫和硫化氢的形式进入大气,也有一部分以亚硫酸及硫酸(盐)微粒形式进入也有一部分以亚硫酸及硫酸(盐)微粒形式进入大气,人类活动排放硫的主要形式是二氧化硫大气,人类活动排放硫的主要形式是二氧化硫(SOSO2 2)。天然源排入大气的硫化氢,也很快氧)。天然源排入大气的硫化氢,也很快氧化为化为SOSO2 2,成为大气中,成为大气中SOSO2 2的另一个源。的另一个源。SO SO2 2是一种无色具有刺激性气味的不可燃气体,刺是一种无色具有刺激性气味的不可燃气体,刺激
17、跟睛、损伤器官、引发呼吸道疾病,甚至威胁生命。激跟睛、损伤器官、引发呼吸道疾病,甚至威胁生命。是一种分布广、危害大的大气污染物。是一种分布广、危害大的大气污染物。SOSO2 2和飘尘具有协同效应,两者结合起来对人体危和飘尘具有协同效应,两者结合起来对人体危害作用增加害作用增加3 34 4倍。倍。SOSO2 2在大气中不稳定,在相对湿度较大且有催化剂、在大气中不稳定,在相对湿度较大且有催化剂、存在时,发生催化氧化,转化为存在时,发生催化氧化,转化为SOSO3 3,进而生成毒性比,进而生成毒性比SOSO2 2大大1010倍的硫酸或硫酸盐。故倍的硫酸或硫酸盐。故SOSO2 2是酸雨形成的主要因是酸雨
18、形成的主要因素之一。素之一。(二)常见主要大气污染物(二)常见主要大气污染物1.1.颗粒物颗粒物 2.2.含硫化合物含硫化合物 3.3.碳氧化合物碳氧化合物 碳氧化合物主要是碳氧化合物主要是COCO和和COCO2 2。COCO2 2是大气中的正常组是大气中的正常组成成分,成成分,COCO则是大气中排量极大的污染物。全世界则是大气中排量极大的污染物。全世界COCO年排放量约为年排放量约为2.102.1010108 8t t,为大气污染物排放量之首。,为大气污染物排放量之首。COCO是无色、无味的有毒气体,主要来源于燃料的不是无色、无味的有毒气体,主要来源于燃料的不完全燃烧和汽车尾气。完全燃烧和汽
19、车尾气。CO CO化学性质稳定,可以在大气中停留较长时间。一化学性质稳定,可以在大气中停留较长时间。一般城市空气中的般城市空气中的COCO水平对植物和微生物影响不大,对人水平对植物和微生物影响不大,对人类却是有害物质。因为一氧化碳与血红蛋白的结合能力类却是有害物质。因为一氧化碳与血红蛋白的结合能力比氧与血红蛋白的结合能力大比氧与血红蛋白的结合能力大200200300300倍,当倍,当COCO进入血进入血液后,先与血红蛋白作用生成羧基血红素,使血液携氧液后,先与血红蛋白作用生成羧基血红素,使血液携氧能力降低而引起缺氧,使人窒息。能力降低而引起缺氧,使人窒息。COCO2 2主要来源于生物呼吸和矿物
20、燃料的燃烧,对人主要来源于生物呼吸和矿物燃料的燃烧,对人体无毒。在大气污染问题中,体无毒。在大气污染问题中,COCO2 2之所以引起人们普遍之所以引起人们普遍关注,原因在于它能引起温室效应,使全球气温逐渐升关注,原因在于它能引起温室效应,使全球气温逐渐升高、气候发生变化。高、气候发生变化。(二)常见主要大气污染物(二)常见主要大气污染物1.1.颗粒物颗粒物 2.2.含硫化合物含硫化合物 3.3.碳氧化合物碳氧化合物 4.4.氮氧化物氮氧化物 氮氧化物是氮氧化物是NONO、N N2 2O O、NONO2 2、N N2 2O4O4、N N2 2O O5 5等的总称,等的总称,其中主要的是其中主要的
21、是NONO、N N2 2O O、NONO2 2。N N2 2O O是生物固氮的副产物,主要是自然源。故通常是生物固氮的副产物,主要是自然源。故通常所说的氮氧化物,多指所说的氮氧化物,多指NONO和和N N2 2O O的混合物,用的混合物,用NONOX X表示。表示。全球年排放氮氧化物总量约为全球年排放氮氧化物总量约为109t109t,其中,其中9595来自于自来自于自然源,即土壤和海洋中有机物的分解;人为源主要是化然源,即土壤和海洋中有机物的分解;人为源主要是化石燃料的燃烧过程,如飞机、汽车、内燃机以及硝酸工石燃料的燃烧过程,如飞机、汽车、内燃机以及硝酸工业、氮肥厂、有色及黑色金属冶炼厂等。业
22、、氮肥厂、有色及黑色金属冶炼厂等。NO NO毒性与一氧化碳类似,可使人窒息。毒性与一氧化碳类似,可使人窒息。NONO进进入大气后被氧化成入大气后被氧化成NONO2 2。NONO2 2的毒性约为的毒性约为NONO的的5 5倍。倍。它既是形成酸雨的主要物质,又是光化学烟雾的它既是形成酸雨的主要物质,又是光化学烟雾的引发剂和消耗臭氧的重要因子。引发剂和消耗臭氧的重要因子。(二)常见主要大气污染物简介(二)常见主要大气污染物简介1.1.颗粒物颗粒物 2.2.含硫化合物含硫化合物 3.3.碳氧化合物碳氧化合物 4.4.氮氧化物氮氧化物 5.5.碳氢化合物碳氢化合物 碳氢化合物包括碳氢化合物包括烷烃、烯烃
23、和芳烃烷烃、烯烃和芳烃等复杂多样的含等复杂多样的含碳和氢的化合物。大气中碳氢化合物主要是甲烷,约占碳和氢的化合物。大气中碳氢化合物主要是甲烷,约占7070左右。左右。大部分的碳氢化合物来源于植物的分解,人类排放大部分的碳氢化合物来源于植物的分解,人类排放的量虽然小,却很重要。碳氢化含物的人为来源主要是的量虽然小,却很重要。碳氢化含物的人为来源主要是石油燃料的不充分燃烧过程和蒸发过程,其中汽车尾气石油燃料的不充分燃烧过程和蒸发过程,其中汽车尾气占有相当的比重。占有相当的比重。目前,虽未发现城市中的碳氢化合物浓度对人体健目前,虽未发现城市中的碳氢化合物浓度对人体健康的直接影响,但己证实它是形成光化
24、学烟雾的主要成康的直接影响,但己证实它是形成光化学烟雾的主要成分。碳氢化合物中的多环芳烃化合物分。碳氢化合物中的多环芳烃化合物3 3,4-4-苯并()苯并()芘具有致癌作用,已引起人们的密切关注。另外,甲烷芘具有致癌作用,已引起人们的密切关注。另外,甲烷也具有温室效应,且效应比同量的二氧化碳大也具有温室效应,且效应比同量的二氧化碳大2020倍。倍。(二)常见主要大气污染物简介(二)常见主要大气污染物简介1.1.颗粒物颗粒物 2.2.含硫化合物含硫化合物 3.3.碳氧化合物碳氧化合物 4.4.氮氧化物氮氧化物 5.5.碳氢化合物碳氢化合物 6.6.含卤素化和物含卤素化和物 大气中的含卤素化合物主
25、要是大气中的含卤素化合物主要是卤代烃卤代烃以及其他含以及其他含氯、溴、氟氯、溴、氟的的化合物化合物。卤代烃卤代烃包括卤代脂肪烃和卤代芳烃。如有机氯农药包括卤代脂肪烃和卤代芳烃。如有机氯农药DDTDDT、六六六,以及多氯联苯(、六六六,以及多氯联苯(PCBPCB)等以气溶胶形式)等以气溶胶形式存在。存在。含氟废气含氟废气主要是指含主要是指含HFHF和和SiFSiF4 4的废气。主要来源于的废气。主要来源于钢铁工业、磷肥工业和氟塑料生产等过程。钢铁工业、磷肥工业和氟塑料生产等过程。碘、溴、氯碘、溴、氯(二)常见主要大气污染物(二)常见主要大气污染物1.1.颗粒物颗粒物 2.2.含硫化合物含硫化合物
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