5环境工程第五章(大气质量).ppt

大气污染控制工程 * * 环境工程学 第五章 大气质量 大气的结构及组成 大气污染 大气质量控制标准 大气污染控制的基本方法 大气结构 大气圈的概念 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大气圈，其厚度约为地球表面1000-1400千米的范围。 1、对流层 2、平流层 3、中间层 4、暖层（电离层、热成层） 5、散逸层（外层） 对人类影响最大 含有臭氧 第一节 大气结构及组成 大气组成 自然状态下的大气由混合气体、水汽和悬浮微粒组成。 干洁空气：除去水汽和微粒的空气，主要成分是氮、氧、氩，它们占空气总容积的百分数分别为78.08%、20.95%、0.93%；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见表5-1。 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。（注意：一般不把水看作污染物。） 第一节 大气结构及组成 大气污染的定义 大气污染 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。 局部地区大气污染 区域性大气污染 广域性大气污染 全球性大气污染 按大气污染的范围可分为： 第二节 大气污染 大气污染物按存在状态分： 颗粒污染物 根据物理性质的不同分 粉尘 (dust)（粒径1－200μm） 烟 (fume) 飞灰 (fly ash) 黑烟 (smoke) 雾 (fog) 总悬浮微粒 (TSP)(粒径小于100μm) 漂尘 降尘 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 一次污染物 二次污染物：如硫酸烟雾、光化学烟雾 按形成过程分 第二节 大气污染 大气污染物的来源和发生量 自然活动的排放源 人类活动的排放源 燃料燃烧 工业生产过程 交通运输 我国大气污染状况 我国大气污染物主要来源是燃料燃烧。从全国范围看，我国大气污染仍以煤烟型污染为主，大气污染物主要是烟尘和SO2；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尾气污染为主的趋势。 我国的能源消费结构中，煤炭占73.5%、石油和天然气分别占18.6% 、2.2%，与世界平均煤炭占27% 、石油占39.5% 、天然气占23.5% 的消费结构距离较大。 无法预测 无法防止与控制 全球性大气环境问题 第二节 大气污染 酸雨 (Acid Rain) 定义 酸雨又称酸沉降，它是指pH值小于5.6的天然降水（湿沉降）和酸性气体及颗粒物的沉降（干沉降）。 成分 主要是无机酸和有机酸，绝大部分是硫酸和硝酸。 形成机理 人为排放的SO2和NOx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。 1、 SO2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SO3，进而生产硫酸。 2、 NOx的氧化过程： NOx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NH3的条件下，生成硝酸和硝酸盐，最终形成气溶胶。 3、 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（雨水捕集），进而成为酸性降水。 全球性大气环境问题 温室效应 (Greenhouse Effect) 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CO2、CH4、N2O、CFC3（氟里昂）等。这些微量气体主要吸收7500-13000nm间的长波辐射，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不同，其中CO2的作用占55%、 CFC占24%、CH4占15%、N2O占6%。 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CO2的增加是最快的，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CO2 占排放总量70%；森林的毁坏。 全球性大气环境问题 臭氧层空洞 (Depletion of the Ozone Layer) 臭氧层的位置及其作用 在大气圈约25km高空的平流层底部，有一个臭氧浓度相对较高的小圈层，即为臭氧层。 臭氧含量虽然极其微少，却具有非常强烈的吸收紫外线的功能，特别是吸收了99%来自太阳紫外线中对生物有害的部分(UV-B)，保护了人类和生物免遭紫外线辐射的伤害。 臭氧层损坏原因