1、第五章大氣污染及其防治 清新的空風(fēng),你我都需要這樣的環(huán)境你會(huì)喜歡嗎?1第一節(jié) 大氣環(huán)境 一、大氣圈及其構(gòu)造 1、大氣圈 在自然地理學(xué)上，把隨地球旋轉(zhuǎn)的大氣層稱(chēng)為大氣圈。在通常狀態(tài)下，可以認(rèn)為從地表至1000-1400km的氣層作為大氣圈的厚度。在大氣圈中的大氣分布不均勻，隨著離地表高度的增加，空氣越來(lái)越稀薄。2、大氣圈的組成 根據(jù)大氣圈中大氣組成狀況以及大氣垂直高度上大氣的溫度變化，大氣圈可分為對(duì)流層、平流層、中間層、電離層和散逸層。（1）、對(duì)流層 對(duì)流層是大氣圈的最下層，是指從地表至離地1012km以?xún)?nèi)的這一層大氣。對(duì)流層的大氣密度最大，只有十幾千米厚的對(duì)流層的空氣量就占了整個(gè)大氣層大氣總質(zhì)

2、量的75左右。 在對(duì)流層中，正常條件下的空氣溫度是隨高度增加而降低的，因此具有強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，但有時(shí)會(huì)形成逆溫。 （2）平流層 對(duì)流層以上直至離地表50km的大氣層為平流層。在平流層中沒(méi)有什么塵埃和水汽，空氣比對(duì)流層稀薄得多。平流層中氣溫隨高度的增加有所增加，因此平流層大氣處于平流狀態(tài)，氣流穩(wěn)定且透明度好，適宜飛機(jī)飛行。然而一旦污染物進(jìn)入平流層，則會(huì)長(zhǎng)期滯留。 在平流層的中上部，由于受陽(yáng)光紫外線(xiàn)輻射，使O2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成了O3而形成了臭氧層，臭氧層吸收了陽(yáng)光中對(duì)生物殺傷力極強(qiáng)的短波紫外線(xiàn)和宇宙射線(xiàn)，從而保護(hù)了地球上的生物免受其害。所以一定厚度的臭氧層的形成對(duì)地球環(huán)境至關(guān)重要。 目前由于人類(lèi)活

3、動(dòng)，使一些有機(jī)污染物進(jìn)入平流層，使臭氧層受到破壞，給地球上的生物造成危害，必須引起我們的高度重視。 （3）中間層 平流層頂至離地表80km 這一層。 （4）電離層 在離地80500km左右的這一空間稱(chēng)為電離層。（5）散逸層 電離層以上的大氣層稱(chēng)為逸散層，是大氣層向星際空間過(guò)渡的區(qū)域，沒(méi)有什么明顯的界限。二、大氣的組成 （一）大氣的恒定組分 （二)大氣的可變組分 （三）大氣的不定組分（一）大氣的恒定組分 大氣的恒定組分是指大氣中的O2、N2和稀有氣體。在近地層大氣中這些氣體組分地含量幾乎可認(rèn)為使不變的，它們約占大氣總量的99.96%。（二)大氣的可變組分 主要指CO2和H2O（g），這些氣體組分

4、受不同地區(qū)氣候、季節(jié)等多種因素的影響而發(fā)生變化。正常狀況下，H2O(g)約占04，CO2約占0.033%。 由恒定組分和可變組分所組成的大氣稱(chēng)為潔凈大氣。 （三）、大氣的不定組分 大氣中的塵埃、硫化物、氮氧化物、硫氧化物等是大氣中的不定組分，當(dāng)它們進(jìn)入大氣后，可能造成大氣污染。 第二節(jié) 大氣污染及污染源一、大氣污染的概念 由于人類(lèi)活動(dòng)或自然過(guò)程引起某種物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到了足夠的時(shí)間并因此而危害了人、動(dòng)植物及物體的現(xiàn)象，叫大氣污染。 二、大氣污染源按發(fā)生類(lèi)型分：（一）、工業(yè)污染源（二）、農(nóng)業(yè)污染源（三）、生活污染源（四）、交通運(yùn)輸污染源按排放空間分：1、高架源： 在距地面一定

5、高度排放污染物， 如電廠煙囪等 2、低架源： 在地面上或離地面高度很低的排放源按排放形式分1、線(xiàn)源 沿著一條線(xiàn)排放污染物，如汽車(chē)、火車(chē)等2、面源 在一個(gè)大范圍內(nèi)排放污染物，如煤田自燃的煤堆、密集而低矮的居民住宅煙囪群等3、點(diǎn)源： 集中在一點(diǎn)或在可當(dāng)作一點(diǎn)的小范圍內(nèi)排放污染物，如煙囪等三、大氣主要污染物 （一）顆粒物 （二）含硫化合物 （三）氮氧化物 （四）碳氧化物 （五）光化學(xué)氧化劑 （一）、顆粒物 1、顆粒物是指大氣中彌漫著的固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)，成份較復(fù)雜。（1）總懸浮顆粒物：用標(biāo)推大容量顆粒采樣器在濾膜上所收集到的顆粒物的總質(zhì)量，通常稱(chēng)為總懸浮顆粒物。用TSP表示。其粒徑多在100um以下，尤

6、以10um以下的為最多。（2）飄塵：顆粒物粒徑小于10um 的顆粒物稱(chēng)為飄塵。它們能長(zhǎng)時(shí)間地懸浮于大氣中而不沉降下來(lái)。（3）降塵：顆粒物粒徑大于10um的顆粒物叫降塵。它們?cè)谥亓Φ淖饔孟履芎芸旖德涞降孛妗＃?）可吸入粒子：易于通過(guò)呼吸過(guò)程而進(jìn)入呼吸道的粒子。目前目際標(biāo)準(zhǔn)化組織建議將其定為粒徑10um。2、大氣飄塵的危害 據(jù)分析，在總懸浮顆粒物中 硫酸鹽 ： 約10（主要為硫酸銨） 硝酸鹽 ： 約5 金 屬 ：約5（三十多種，以鐵 為最多） 有機(jī)物 ：約5 （脂肪烴多于芳香烴）（1）影響大氣的物理性質(zhì) （2）使建筑物、金屬制品等受到腐蝕；（3）對(duì)人、動(dòng)植物產(chǎn)生危害；（4）與其它大氣污染物協(xié)同作用

7、形成 大氣污染。 時(shí)間 飄塵濃度 SO2濃度 死亡人數(shù) （mg/m3） （mg/m3）1952.12 4.46 3.8 4000多1956 3.25 1.6 1000多1957 2.40 1.8 4001962.12 2.8 4.1 750 （二）、含硫化合物 污染大氣的含硫化合物有H2S、SO2、SO3、硫酸酸霧及硫酸鹽氣溶膠等，但在大氣中主要是SO2。 大氣中的SO2主要來(lái)源于礦物燃料的燃燒。據(jù)估計(jì)，全世界每年由于人類(lèi)活動(dòng)排放到大氣中的SO2可能超過(guò)一億五千萬(wàn)噸，其中2/3來(lái)自于煤的燃燒，1/3來(lái)自石油的燃燒，礦物燃料燃燒時(shí)，主要生成SO2 。所以人類(lèi)活動(dòng)排放到大氣中的硫氧化物主要是SO2

8、 。 SO2是無(wú)色、有刺激性和窒息性的氣體，對(duì)呼吸道有刺激作用，能引起呼吸道和心血管疾病。值得注意的是SO2與飄塵的協(xié)同作用將使其毒性大大增強(qiáng)，使得大氣污染加劇。 大氣中的SO2可以通過(guò)均相或非均相氧化生成SO3 。SO3一經(jīng)形成，便迅速與大氣中的水蒸氣作用生成硫酸，因此大氣中SO3的含量十分低微，生成的硫酸是嚴(yán)重危害健康的物質(zhì)，其毒性遠(yuǎn)大于SO2。 （三）氮氧化物 對(duì)流層中危害較大的氮氧化物是NO和NO2，統(tǒng)稱(chēng)為總氮氧化物（ NOx）。當(dāng)?shù)V物燃料高溫燃燒時(shí)，空氣中的N2與O2結(jié)合而生成NO,溫度越高，生成NO的速度和量越大，由這種方式生成的NOx稱(chēng)為熱NOx；另一類(lèi)是因燃料中含有吡啶、氨基化

9、合物等含氮化合物，在燃燒的過(guò)程中生成了NOx，這種方式數(shù)生成的NOX稱(chēng)為燃料NOx；另外一些工廠(如生產(chǎn)硝酸或使用硝酸、氮肥廠等)的生產(chǎn)過(guò)程中排放到大氣中的NOx。 NO是無(wú)色，有刺激性氣味不活潑的氣體，它能與血紅蛋白結(jié)合生成亞硝基血紅蛋白而引起中毒，并可產(chǎn)生缺氧癥狀和中樞神經(jīng)受損。 NO氧化后生成紅棕色、有刺激性的NO2，它的毒性較強(qiáng)，能迅速破壞肺細(xì)胞，可能是引起肺氣腫和肺癌的病因。 NO2又是一吸光物質(zhì)，易發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，是形成光化學(xué)反應(yīng)的元兇，由此產(chǎn)生的二次污染物的危害更大。 （四）碳氧化物 1、一氧化碳 大氣中CO來(lái)源于燃料的燃燒。而由汽車(chē)尾氣中的CO造成的大氣污染已引起世界各國(guó)的重視

10、。 值得注意的是一氧化碳的另一人工源是吸煙排出的煙氣。吸煙者吸入的CO遠(yuǎn)高于不吸煙者，尤其是吸過(guò)濾嘴香煙的人。 CO的主要危害是妨礙體內(nèi)氧氣的傳輸。它與血紅蛋白的親和力比氧大二百多倍，而生成的羰基血紅蛋白的解離速度比氧合血紅蛋白小三千六百多倍，因此一旦生成羰基血紅蛋白就很難解離，導(dǎo)致輸氧能力降低，造成機(jī)體缺氧，危害人體健康。體內(nèi)缺氧時(shí)對(duì)所有的器官都有影響，而最敏感的是中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心肌。2、CO2CO2是無(wú)色、無(wú)毒的氣體，目前由于人類(lèi)活動(dòng)排放到大氣中的CO2的量不斷增加，而吸收CO2的森林反遭到嚴(yán)重破壞，使得大氣中CO2的濃度不斷增加。據(jù)測(cè)定，一個(gè)世紀(jì)前，大氣中CO2的含量約為284ppm,目

11、前已達(dá)到379ppm。 CO2濃度的增加，可能對(duì)全球的氣候產(chǎn)生影響，因而是目前環(huán)境科學(xué)上頗為注意的問(wèn)題之一。 （五）光化學(xué)氧化劑 1、光化學(xué)反應(yīng)和光化學(xué)煙霧 在太陽(yáng)紫外線(xiàn)作用下，大氣中的某些污染物發(fā)生反應(yīng)，生成新的污染物，這種反應(yīng)叫光化學(xué)反應(yīng)。由此產(chǎn)生的煙霧稱(chēng)為光化學(xué)煙霧。2、光化學(xué)煙霧形成的條件（1）充足的陽(yáng)光，無(wú)風(fēng)；（2）出現(xiàn)逆溫；（3）大氣含有一定濃度的NO2和碳?xì)浠衔铩?、光化學(xué)反應(yīng)機(jī)理（1）污染空氣中NO2的光解是光化學(xué)煙霧形 成的起始反應(yīng) NO2+hv ( 430nm)NO2*, NO2*NO+O O+O2+MO3+M O3+NO O2+NO2（2）碳?xì)浠衔锱cO、O3、 OH、

12、NO等自由基作用生成醛、酮、酸以及RO2、HO2、RCO等自由基。（3）、過(guò)氧自由基引起NO向NO2轉(zhuǎn)化，并導(dǎo)致O3和過(guò)氧乙酰硝酸脂（PAN）等生成。4、光化學(xué)煙霧的危害（1）、對(duì)人體健康的影響 光化學(xué)煙霧最明顯的危害是對(duì)人眼的刺激作用。出現(xiàn)眼流淚、發(fā)紅(俗稱(chēng)紅眼病)。除眼外，對(duì)鼻、咽、氣管和肺均有明顯的刺激作用。對(duì)老人、兒童和病弱者尤為嚴(yán)重。污染嚴(yán)重時(shí)，會(huì)引起哮喘發(fā)作，導(dǎo)致上呼吸道疾病惡化，使視覺(jué)敏感度和視力降低。受害嚴(yán)重者，呼吸困難、胸痛、頭暈、發(fā)燒、嘔吐、以致血壓下降、昏迷不醒。長(zhǎng)期慢性傷害，可引起肺機(jī)能衰退、支氣管炎、甚至發(fā)展成肺癌等。 據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，美國(guó)加里福尼亞洲由于光化學(xué)煙霧的作用

13、，曾使該州34的人發(fā)生了紅眼病。日本東京119 70年發(fā)生的光化學(xué)污染時(shí)期有20000人患了紅眼病。1952年洛杉礬事件發(fā)生時(shí)，兩天內(nèi)就使65歲以上的老人死亡400余人。（2）對(duì)植物的傷害 光化學(xué)煙霧能使植物葉片受害變黃以致枯死。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，僅加利福尼亞州1959年由于光化學(xué)污染引起的農(nóng)作物減產(chǎn)損失已達(dá)800萬(wàn)美元。使大片樹(shù)木枯死，葡萄減產(chǎn)60以上，柑橘也嚴(yán)重減產(chǎn)。對(duì)光化學(xué)煙霧敏感的植物還有棉花、煙草、甜菜、番茄、菠菜、某些花卉和多種樹(shù)木。第三節(jié) 大氣污染的危害 一、大氣污染對(duì)人體健康的影響 大氣污染物的種類(lèi)繁多，排放量大，污染范圍廣，對(duì)人體健康的危害是多方面的，如呼吸道疾病、中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損

14、、癌癥等。大氣污染對(duì)人體健康的影響與污染物的種類(lèi)、性質(zhì)、暴露時(shí)間及個(gè)體敏感性有關(guān)。 二、大氣污染對(duì)氣候的影響（一）大氣污染對(duì)城市氣候的影響 大氣污染使得城市氣溫高于農(nóng)村，城市的能見(jiàn)度較農(nóng)村低，云、霧、降雨比農(nóng)村多。（二）對(duì)全球氣候的影響 目前對(duì)地表氣溫上升的真正原因還未證實(shí)，提得較多的是“溫室效應(yīng)”。的確，人類(lèi)的活動(dòng)已使得大氣中二氧化碳的含量有所升高，因此不得不引起人們的高度重視。 三、大氣污染對(duì)臭氧層的破壞（一）平流層中臭氧的形成 O2+hv2O(3P) O2+O+MO3+M 同時(shí)臭氧也會(huì)因光解而破壞。 O3hvO2+O 此外臭氧也能與O作用： O3+O2O2 通常情況下，臭氧的形成和分解達(dá)

15、到平衡，臭氧保持一定濃度，約為10ppm，結(jié)果在平流層中上部形成臭氧層。（二）平流層中臭氧層對(duì)地球生命的重要性 以紫外線(xiàn)對(duì)人體效應(yīng)為依據(jù)，按照波長(zhǎng)的順序?qū)⒆贤饩€(xiàn)分為 紫外線(xiàn)A(320400nm)、 紫外線(xiàn)B(290320nm)、 紫外線(xiàn)C(190290nm)。 盡管紫外線(xiàn)C的危害最大，但它幾乎全部被臭氧層吸收，即使是平流層中臭氧濃度大大降低，紫外線(xiàn)C也幾乎不能到達(dá)地球。 紫外線(xiàn)B能強(qiáng)烈影響人類(lèi)的基因物質(zhì)脫氧核糖核酸而導(dǎo)致皮膚衰老，產(chǎn)生曬斑，形成皮膚癌。而且這種波長(zhǎng)的紫外線(xiàn)的能量足以破壞CH鍵，對(duì)地球上的生命及有機(jī)物均有破壞作用。正是由于臭氧層能吸收330nm 的紫外線(xiàn)，因而對(duì)地球上的生物起了保

16、護(hù)作用。但紫外線(xiàn)B的吸收與臭氧的濃度密切相關(guān)，隨著臭氧層中臭氧濃度大大降低，到達(dá)地面的紫外線(xiàn)的量大大增加，給人類(lèi)的生存帶來(lái)極大威脅，同時(shí)，危害農(nóng)作物和水生生物，所以臭氧層的破壞已引起全世界的廣泛重視和關(guān)注。（三）大氣污染物對(duì)臭氧層的破壞 1.NOx對(duì)臭氧層的破壞作用 平流層中破壞臭氧層的主要NOx是NO NO+O3NO2+O2 NO2+ONO+O2總反應(yīng)為：O+O32O2 平流層中NO的來(lái)源有N2O及超音速飛機(jī)排放的NOx. 2.HO自由基對(duì)臭氧的破壞作用 HO+O3HO2+O2 HO2+O3HO+2O2 或 HO2OHOO2總反應(yīng)：2O33O2或 O3+O2O2 平流層中HO主要來(lái)源于H2O

17、（g）、CH4、H2與O的作用 H2O+O2HO CH4+OCH3+HO H2 + OHO+H 3氟氯烴類(lèi)對(duì)臭氧的破壞 O3+ClClO+O2 ClO+OCl+O2總反應(yīng)： O3+O2O2 一個(gè)氯原子可使10萬(wàn)個(gè)O3分子被破壞，因此其危害相當(dāng)大。 Cl來(lái)源于氟氯烴，在對(duì)流層中氟氯烴具有無(wú)毒、不燃燒且有較高的穩(wěn)定性等特點(diǎn)而被廣泛用作制冷劑（25萬(wàn)噸/年）、噴霧劑（30萬(wàn)噸/年）、溶劑（18萬(wàn)噸/年）及制作泡沫塑料（26萬(wàn)噸/年）等。全世界估計(jì)年產(chǎn)量在100多萬(wàn)噸， 目前世界上許多國(guó)家對(duì)禁止使用氟氯烴持積極支持的態(tài)度。但就算目前全世界都禁止使用氟氯烴，已經(jīng)散發(fā)到環(huán)境中的氟氯烴對(duì)臭氧層的破壞作用仍將

18、持續(xù)下去。 (四）、淘汰消耗臭氧層物質(zhì)的國(guó)際行動(dòng) 1985年，制定了保護(hù)臭氧層的維也納公約,我國(guó)于1989年加入維也納公約。 1987年，制定了關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū)，對(duì)8種破壞臭氧層的物質(zhì)（簡(jiǎn)稱(chēng)受控物質(zhì)）提出了削減使用的時(shí)間要求。這項(xiàng)議定書(shū)得到了163個(gè)國(guó)家的批準(zhǔn)。 1990年、1992年和1995年，對(duì)議定書(shū)又分別作了3次修改，擴(kuò)大了受控物質(zhì)的范圍，并提前了停止使用的時(shí)間。根據(jù)修改后的議定書(shū)的規(guī)定，發(fā)達(dá)國(guó)家到1994年1月停止使用哈倫，1996年1月停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿；發(fā)展中國(guó)家到2010年全部停止使用氟利昂、哈倫、四氯化碳、甲基氯仿。中國(guó)于1992年加入了蒙特

19、利爾議定書(shū)。 目前世界上許多國(guó)家對(duì)禁止使用氟氯烴持積極支持的態(tài)度。但是，在對(duì)消耗臭氧層物質(zhì)（ODS）實(shí)行控制之前（1996年以前），全世界向大氣排放的ODS已達(dá)到了2000萬(wàn)噸，由于ODS相當(dāng)穩(wěn)定，可以存在50-100年，所以被排放的大部分ODS目前仍留在大氣層中。就算目前全世界都禁止使用氟氯烴，已經(jīng)散發(fā)到環(huán)境中的氟氯烴對(duì)臭氧層的破壞作用仍將持續(xù)下去。四、酸 沉 降 酸沉降是指大氣中的酸性物質(zhì)通過(guò)干、濕沉降兩種途徑遷移到地表的過(guò)程。（一）、酸雨的化學(xué)組成 酸雨中含有多種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸及其鹽。其中絕大部分是硫酸和硝酸，多數(shù)情況下以硫酸為主。從污染源排放出來(lái)的SO2和NOX是形成酸雨的主要起始物。

20、除此以外，不少地方的降水中發(fā)現(xiàn)有機(jī)酸（甲酸、乙酸）。酸雨的化學(xué)組成酸雨的化學(xué)組成（三）、酸雨的危害1、使湖泊酸化。2、酸雨使流域土壤和水體底泥中的金屬(例如鋁)可被溶解進(jìn)入水中毒害魚(yú)類(lèi)。3、抑制土壤中有機(jī)物的分解和氮的固定、淋洗與土壤粒子結(jié)合的鈣、鎂、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素，使土壤貧瘠化。4、酸雨傷害植物的新生芽葉，干擾光合作用，影響其發(fā)育生長(zhǎng)。5、腐蝕建筑材料，金屬結(jié)構(gòu)、油漆及名勝古跡等（四）世界酸雨發(fā)展?fàn)顩r和我國(guó)酸雨現(xiàn)狀 酸雨早在19世紀(jì)中葉就在英國(guó)發(fā)生過(guò)，英國(guó)是工業(yè)革命的發(fā)源地，煤炭的大規(guī)模的利用和燃燒，造成大氣質(zhì)量惡化和酸雨的產(chǎn)生。從1870年起到1963年近百年中發(fā)生了幾十起煙霧事件 20世紀(jì)

21、50一60年代，北歐的瑞典和挪威地區(qū)開(kāi)始受到來(lái)自歐洲中部工業(yè)區(qū)(英、法、德等國(guó))S02的長(zhǎng)距離輸送(高煙囪)的影響，湖泊中魚(yú)類(lèi)開(kāi)始減少，古建筑和石雕受侵蝕。到60年代末北歐湖水酸化十分明顯，許多湖泊成為沒(méi)有魚(yú)類(lèi)和其他水生生物的“死湖”，酸雨的危害逐步發(fā)展為“區(qū)域性”事件。 最早歐洲的酸雨多發(fā)生在挪威、瑞典等北歐國(guó)家，后來(lái)擴(kuò)展到東歐和中歐，直至幾乎覆蓋整個(gè)歐洲。在酸雨最嚴(yán)重的時(shí)期，挪威南部約5000個(gè)湖泊中有1750個(gè)由于pH過(guò)低而使魚(yú)蝦絕跡；瑞典的9萬(wàn)個(gè)湖泊中有15已受到酸雨的侵害。 20世紀(jì)70一80年代，隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，酸雨范圍由北歐擴(kuò)大至中歐。德國(guó)約有1/3的森林受到酸雨不同程度的危害

22、；在巴伐利亞每4株云杉就有一株死亡；在瑞士，森林受害面積已達(dá)50以上。20世紀(jì)80年代初，整個(gè)歐洲的降水pH在4.05.0之間，雨水中硫酸鹽含量明顯升高。 同時(shí)，在北美(主要是美國(guó)的東部和北部五太湖美、加交界區(qū))也形成了大面積的酸雨區(qū)。成為美國(guó)和加拿大棘手的環(huán)境問(wèn)題。 加拿大抽樣調(diào)查的8500個(gè)湖泊已全部酸化. 在美國(guó)南部的15個(gè)州曾達(dá)到降水平均PH值在4.24.5之間。美國(guó)曾報(bào)道至少有1200個(gè)湖泊己酸化，占可能酸化地區(qū)中全部湖泊的4，在這些湖泊中生物無(wú)法生存：此外，還有5的湖泊酸度正在上升，雖未完全酸化，但已嚴(yán)重到威脅某些生物生存的程度； 1972年在斯德哥爾摩召開(kāi)的聯(lián)合國(guó)人類(lèi)環(huán)境會(huì)議上，

23、瑞典政府提交給大會(huì)的研究報(bào)告跨越國(guó)境的空氣污染：大氣和降水中的硫?qū)Νh(huán)境的影響標(biāo)志著酸雨真正被作為一種國(guó)際性環(huán)境問(wèn)題正式提上議事日程。 1982年6月在瑞典斯德哥爾摩召開(kāi)了“國(guó)際環(huán)境酸化會(huì)議”，這標(biāo)志著酸雨污染已成為當(dāng)今世界重要的環(huán)境問(wèn)題之一。中國(guó)酸雨現(xiàn)狀 從20世紀(jì)80年代以來(lái)，中國(guó)的酸雨污染呈加速發(fā)展趨勢(shì)。在80年代，中國(guó)的酸雨主要發(fā)生在以重慶、貴陽(yáng)和柳州為代表的高硫煤使用地區(qū)及部分長(zhǎng)江以南地區(qū)。到90年代中期，酸雨已發(fā)展到青藏高原以東及四川盆地的廣大地區(qū)。 以長(zhǎng)沙、贛州、南昌、懷化為代表的華中酸雨區(qū)，現(xiàn)在已成為全國(guó)酸雨污染最嚴(yán)重的地區(qū)，其中心區(qū)年均降水PH低于4.0，酸雨頻率高于90，已到

24、了幾乎“逢雨必酸”的程度。北起青島、南至廈門(mén)以南京、上海、杭州、福州和廈門(mén)為代表的華東沿海地區(qū)也成為我國(guó)主要的酸雨地區(qū)，年均降水pH低于56的區(qū)域面積已占全國(guó)面積的30左右。 監(jiān)測(cè)表明，我國(guó)的廣東、廣西、四川盆地和貴州大部分地區(qū)已成為與歐洲、北美并列的世界三大酸雨地區(qū)之一。 我國(guó)酸雨的化學(xué)特征是pH低、離子濃度高，硫酸根、銨和鈣離子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于歐美，而硝酸根濃度則低于歐美，屬硫酸型酸雨。第四節(jié) 大氣污染綜合治理 一、減少污染物的排放量 1改革能源結(jié)構(gòu)，逐步用二次能源代替一次能源，開(kāi)發(fā)無(wú)污染能源，對(duì)燃料進(jìn)行脫硫處理。 2改革燃燒裝置和燃燒方式，提高熱效率。 3采用無(wú)污染或低污染生產(chǎn)工藝。 4利用

25、余熱、余氣，提高能源利用率。 二、治理主要污染物 （一）顆粒物的治理 大氣中的顆粒物主要來(lái)自于礦石燃料的燃燒。因此減少顆粒物的方法主要有兩種，一種是改變能源結(jié)構(gòu)或?qū)θ济哼M(jìn)行加工利用；另一種是在廢氣排放前先將顆粒物處理掉，處理方法通常有以下幾種：1、重力除塵裝置 其原理是使含塵氣體中的塵埃借助重力作用使之沉降而達(dá)到除塵的目的。 這種方法簡(jiǎn)便，投資少，缺點(diǎn)是占地面積大，對(duì)粒徑較大的塵埃具有較好的作用，而對(duì)較小的塵粒的去除率低，除塵效率約為5060，因此只能作為初級(jí)除塵手段。 2、慣性力除塵裝置 該方法是利用粉塵與氣體在運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力不同，通過(guò)使含塵氣體沖擊擋板或使氣流急劇改變流向，然后借助塵粒的慣

26、性力將塵粒從氣流中分離而達(dá)到分離除塵的目的。 這種方法設(shè)備簡(jiǎn)單，但其除塵效果也較低，約為5070%,對(duì)粒徑較小的塵粒（10um）效果較差。3、離心力除塵裝置 該法是通過(guò)使含塵氣體在裝置中進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)而使氣體中的塵粒產(chǎn)生較大的離心力，從而與氣體分離。 這種方法設(shè)備簡(jiǎn)單，費(fèi)用較低，維護(hù)方便，除塵效果也較前兩種高（8090）。但對(duì)細(xì)小的塵粒（5um）去除效果較低。G4、洗滌塔除塵 這種方法使利用液體所形成的液滴、液膜、霧膜等洗滌含塵氣體而達(dá)到除塵的目的。 這種方法設(shè)備簡(jiǎn)單，造價(jià)低，除塵效果好而且能除去氣流中一些有害氣體；缺點(diǎn)是用水量塔，易產(chǎn)生腐蝕性液體以及需及時(shí)對(duì)廢水、廢漿進(jìn)行處理。 5、過(guò)濾式除塵

27、裝置 這種方法是使含塵氣體通過(guò)多孔濾料，把氣體中的塵粒截留下來(lái)而達(dá)到除塵的目的。 這種方法的除塵率高（99以上），且對(duì)細(xì)粉有很強(qiáng)的捕集作用，因而廣泛用于各種工業(yè)廢氣除塵中。但它不適用于處理含水、含油及粘結(jié)性粉塵，另外不適合處理高溫氣體。 6、靜電除塵裝置 這種方法利用特高壓直流電源（40000V）產(chǎn)生的不均勻電場(chǎng)，通過(guò)電暈放電，使塵粒帶電而向電極遷移，在電極上電荷被中和，塵埃聚集在電極上而達(dá)到除塵的效果。 這種方法的適用范圍廣，除塵效率高，且能耗低，但設(shè)備投資大，設(shè)備龐大，占地面積大。（二）二氧化硫的治理 從排煙中除去SO2的技術(shù)稱(chēng)為“排煙脫硫”,這類(lèi)技術(shù)已相當(dāng)多，但總起來(lái)可分為濕法和干法兩大

28、類(lèi)。前者是利用SO2為酸性氧化物這一特點(diǎn)，后者是利用SO2的還原性。1、濕法排煙脫硫（1）鈉法氫氧化鈉或亞硫酸鈉吸收法 這種方法是以NaOH、Na2CO3、或Na2SO3作為吸收劑吸收SO2，因?yàn)檫@種方法吸收速度快，管道和設(shè)備不易堵塞，所以應(yīng)用較廣泛。主要反應(yīng)為： 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 吸收劑處理后可獲得副產(chǎn)品，主要回收方法有a.中和法： NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O 2Na2SO3+O2=2Na2SO4b.直接利用 將含有的吸收液直接供造紙廠代替燒堿蒸煮紙漿。C.回收

29、Na2SO3 吸收液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、脫水后回收Na2SO3晶體。d.回收石膏法 在含NaHSO3的吸收液中加入石灰，使其生成CaSO3，再經(jīng)氧化后生成石膏。2NaHSO3+Ca(OH)2=CaSO31/2H2O+Na2SO3+3/2H2OCaSO31/2H2O+1/2O2+3/2H2O=CaSO42H2Oe.回收硫法 將吸收液中的加熱生成高濃度的，再用于生產(chǎn)硫酸或硫 2NaHSO3=Na2SO3+SO2+H2O SO2+2H2S=3S+2H2O(2)氨法以氨水作吸收劑 2NH3H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O (NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3 吸收液經(jīng)處理后可進(jìn)行回

30、收a.回收(NH4)2SO4法 吸收液中加入氨水，使NH4HSO3轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO3，再經(jīng)空氣氧化后生成硫酸銨，濃縮結(jié)晶。 (NH4)2SO3+1/2O2=(NH4)2SO4b.回收石膏法 若將上法回收的硫酸銨溶液中加入石灰，就可回收石膏，而生成的氨用水吸收后又可作為吸收劑 (NH4)2SO4+Ca(OH)2=CaSO42H2O+2NH3(3)鈣法 利用石灰石、生石灰等的乳濁液作吸收劑2、干性排煙脫硫法（1）活性炭法 利用活性炭的活性及較大的比表面積，使煙氣中的SO2在活性炭表面上與氧及水蒸氣作用生成硫酸。（2）接觸氧化法 對(duì)于高濃度的SO2煙氣的治理，可采用工業(yè)接觸制硫酸類(lèi)似的方法進(jìn)行

31、。 排煙脫硫的方法很多，在選擇時(shí)應(yīng)從下面幾個(gè)方面考慮：（1）凈化效率高，經(jīng)濟(jì)效果好；（2）裝置能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；（3）易于操作、維修和檢查；（4）不應(yīng)造成二次污染。（三）氮氧化物的治理 氮氧化物的工業(yè)來(lái)源主要是硝酸制造廠、使用硝酸的工廠以及工廠燃料燃燒排放的廢氣等。從燃燒裝置中排放的氮氧化物主要是NO，NO比較穩(wěn)定，不易溶于水，也不與水反應(yīng)，目前對(duì)它的處理主要有催化還原、吸收等 1催化還原法 在催化劑存在下，用甲烷、氫氣、氨等還原性氣體將NO還原成N2的方法，它又分為選擇性催化還原和非選擇性催化還原法。（1）非選擇性催化還原法 在催化劑存在下，通入的還原性氣體不僅與NO作用，而且可與O2作用的方

32、法稱(chēng)為非選擇性催化還原法。還原氣體可用甲烷、氫氣、一氧化碳等，催化劑用Pt等，反應(yīng)溫度在400500C。 這種方法適合于廢氣中O2含量較少的廢氣（2）選擇性催化還原法 在催化劑存在下，還原性氣體僅與氮氧化物作用的方法稱(chēng)為選擇性催化還原法。A.氨選擇性催化還原法 此法以氨作還原劑，鉑作催化劑，在1502500C發(fā)生反應(yīng)。 4NH3+6NO=5N2+6H2O 8NH3+6NO2=7N2+12H2O 當(dāng)有微量O2時(shí)，NO的去除率更高些 4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O 但必須嚴(yán)格控制溫度，溫度過(guò)高時(shí)發(fā)生 下列反應(yīng)，生成NO 4NH3+5O2=4NO+6H2O 溫度越高，氨越是優(yōu)先與氧作用。B.硫化氫選擇性催化還原法 NO+H2S=S+1/2N2+H2O該法同時(shí)可除去SO2 2H2S+SO2=3S