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环境科学与工程导论之四： 大气污染及其防治 Air Pollution and Prevention 主要内容 Outline 大气层 atmosphere 大气污染 air pollution 室内空气污染(indoor air pollution) 全球大气环境问题(global atmospheric Environmental problems) 如何防治(How to prevent air pollution) 大气层 atmosphere 大气的组成(component of air) 干洁空气的组成 (clean air) 氮气（Nitrogen N2）占78.09％ 氧气（Oxygen O2）占20.95％ 氩气（Argon Ar）占0.93％ 三者合计达99.97％ Sum of these three portion is near 100 percent 大气层的结构(Structure of atmosphere) 大气压力 (毫巴) 0 200 400 600 800 1,000 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 (海平面) –80 –40 0 40 80 120 温度 (˚C) 高 度 高 度 (( 公 里 公 里 )) 高 度 高 度 (( 英 里 英 里 )) 75 65 55 45 35 25 15 5 热成层 thermosphere 中间层mesosphere 平流层stratosphere 臭氧层 ozone layer 对流层 troposphere 温度 压力 中间层顶 平流顶层 对流顶层 大气污染 Air pollution 大气污染定义(definition of air pollution) 大气污染——指大气中污染物的浓 度达到了有害程度，以致破坏生态 系统和人类的正常生存和发展的条 件，对人和物造成危害的现象。 形成大气污染的要素 污染源：污染物的排放 大气状态：大气运动的作用 受体：对受体的影响 因此，大气污染呈现出较强的时空分布特征。 在迄今为止的11次世界重大污染事件中， 就有5件是由大气污染造成的，如：马斯河谷 事件、多诺拉烟雾事件、伦敦烟雾事件、洛杉 矶光化学烟雾事件、四日市哮喘事件等，这些 污染事件均造成大量人口患病甚至死亡。 大气污染物(air pollutants ) 一次污染物(Primary pollutant) 是从污染源直接排出原始物质，进入 大气后其形态没有发生变化的污染物。 二次污染物(secondary pollutant) 一次污染物与大气中原有的成分，或 几种一次污染物之间，经过一系列化学变 化或光化学反应，形成与原污染物性质不 同的新污染物，即二次污染物。 大气污染物的来源(source of air pollutants) 天然来源 (natural sources) 尘土，火山喷发，森林火灾，光合作用， 腐烂动植物，海水 人为排放(artificial sources ) 固定源：工厂排放 移动源：机动车排放 露天焚烧假货会释放 多种有毒污染物质 机动车尾气 一次污染物 二次污染物 污染源 天然源 固定源 CO CO2 SO2 NO NO2 大多数的碳氢化合物 大多数的悬浮颗粒物 SO3 HNO3 H2SO4 H2O2 O3 PANs 和NO3 – 移动源 SO4 2 – 主要的大气污染物(Major pollutants) 碳氧化物：CO，CO2 硫氧化物：SO2，SO3 氮氧化物：NOx 挥发性有机物（VOCs）：甲烷，氟里昂 悬浮颗粒物（SPM）：固体颗粒，小液滴 光化学氧化物：O3，H2O2，过氧乙酰硝酸 酯（PANs） 重金属及放射性物质：铅，氡等 危险污染物：卤代烷烃，苯系物，溴系物 碳氧化物 carbon oxides CO carbon monoxide 2C + O2 = 2CO 来源于：吸烟，燃料不完全燃烧 大气中77%（城市中95%）的CO来源于机动 车排放。 CO2 carbon dioxide 不属于大气污染物，但其浓度的高低影响大 气质量及气候，对温室效应及全球的气候变暖有 直接贡献。 硫氧化物(sulfur oxides ) 形式 (chemical forms) 可燃性硫： S + O2 = SO2 2SO2 + O2 = 2SO3 非可燃性硫：以硫酸根的形式存在，存于灰中 危害(damage) ①对人体的健康的影响：主要是对呼吸道的影响， 导致各种呼吸道疾病。 ②缩短金属寿命。 ③在空中可形成酸雨，对大面积森林、水体有不利 影响。 氮氧化物 (nitrogen oxide) 大气中50%的NOx由人为污染产生； 来源 (sour