《大气污染控制工程》教案-第一章.pdfVIP

第一章概论

第一节大气与大气污染

一、大气的组成

1.大气与空气

大气(atmosphere)：指环绕地球的全部空气的总和(Theentiremassof

airwhichsurroundstheEarth)

环境空气(ambientair)：指人类、植物、动物和建筑物暴露于其中

的室外空气（Outdoorairtowhichpeople,plants,animalsandstructuresare

exposed）。

从自然科学角度来看，两者并没有实质性的差别。但在环境科学

中，为了便于说明问题，有时两个名词分别使用，一般对于室内和特指

某个地方（车间，厂区等），供给植物生存的气体，习惯上称为空气，

对这类场所的空气污染用空气污染一词，并规定相应的质量标准和评价

方法。而对大区域或全球性的气流，常用大气以词，同时对区域性的空

气污染称为大气污染，并有相应的质量标准和评价方法。大气污染控制

工程的研究内容和范围，基本上都是环境空气的污染与防治，而且更侧

重于和人类关系最密切的近地层空气。

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据研究，成年人平均每天需1公斤粮食和2公斤水，而对空气的需

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求则大的多，每天约13.6公斤（合10m），不仅如此，如果三者同时

断绝供给，则引起死亡的首先是空气。

2.大气的组成

大气是由多种气混合组成、按其成分可以概括为三部分：干燥清洁的

空气，水蒸汽和各种杂质。干洁空气的主要成分是氮、氧、氩和二氧化

碳气体，其含量占全部干洁空气的99.996％(体积)；氖、氦、氪、甲烷

等次要成分只占0.004％左右，如表1—1所示（2）。

由于空气的垂直运动、水平运动以及分子扩散，使不同高度、不同地

区的大气得以交换和混合。因而大气的组成比例直到90一100km的高

度还基本保持不变。也就是说，在人类经常活动的范围内，任何地方干

洁空气的物理性质是基本相同的。

大气中的水蒸气含量平均不到0.5％，而且随着时间、地点、气象条

件等不同而有较大变化。其变化范围可达0.01％～4％。大气中的水汽

含量虽然很少．但却导致了各种复杂的天气现象：云、雾、雨、雪、

霜、露等。这些现象不仅引起大气中湿度的变化，而且还引起热量的转

化。同时，水气又具有很强的吸收长波辐射的能力，对地面的保温起着

重要的作用。

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二、大气污染

含有上述恒定组分和可变组分的空气，我们认为是洁净的空气，而

大气中不定组分来源有二：一是自然界的火山爆发、森林火灾、海啸、

地震等自然灾害。二是人类的生产生活活动。因此而形成的污染物有尘

埃、硫、硫化氢，硫氧化物，氮氧化物，盐类及恶臭气体等，这些不定

组分的最主要来源也就是大气污染得主要根源。大气污染的定义可概括

如下：

由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的

浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的

福利，甚至危害了生态环境，这种现象就是大气污染。

三、全球性大气污染问题

1.温室效应

大气中的二氧化碳和其他微量气体如甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟

氯碳（CFCs）、水蒸气等，可以使太阳短波辐射几乎无衰减的通过，

但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象，称为温

室效应。上述那些气体，称为温室气体。二氧化碳是最重要的温室气

体。

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2.臭氧层破坏

大气中臭氧含量仅占一亿分之一，主要集中在平流层中，称为臭氧

层。导致臭氧层破坏的主要原因：氟氯碳、氮氧化物等物质向大气排放

逐年增多。

3.酸雨

pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水（如雾、露、霜）称为

酸雨。

形成原因：化石燃料和汽车尾气排放的硫氧化物和氮氧化物，在大

气中形成硫酸和硝酸，又以雨、雪、雾等形式返回地面，形成“酸沉

降”。

第二节大气污染物及其来源

大气污染物指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人和环境