大氣污染控制技術王紅hfang2009@163.com大氣污染控制技術11概論本課程的主要內容：大氣污染的基礎知識：大氣污染，污染源，污染物等；燃料、燃燒與燃燒設備的基礎知識；顆粒狀污染物控制技術；氣態污染物控制技術：脫硫脫氮；大氣污染控制系統：集氣罩、通風機等；廢氣治理設備的安裝、運行與維護管理。

大氣污染控制技術21概論課程任務與目的：熟悉并掌握大氣污染控制方面的基礎知識；能夠分析并解決實際中大氣污染方面的基本問題；了解并掌握基本的大氣污染控制系統；為日后工作奠定全面的環境工程基礎，全面發展；考取注冊環境工程師必考內容。大氣污染控制技術31概論課程特點及教學方法特點：內容多：緒論和十二章內容；學時少：總共72學時，去掉實驗、實踐學時，平均每章6學時。教學方法：講授與自學相結合：重點內容詳細講，一般內容簡略講，部分內容自學。大氣污染控制技術41概論對同學學習的要求：按時上課；課前認真預習；上課認真聽講、積極思考問題、有問題可以隨時提問；書上有的內容可以不記筆記；課后認真閱讀有關的章節；獨立、認真的完成作業；大氣污染控制技術51概論使用的教材及參考書：教材：《大氣污染控制工程》參考書：郝吉明、馬廣大主編《大氣污染控制工程》，高等教育出版社，2002年大氣污染控制技術61概論考核方式平時成績：占10％，包括是否有上課遲到、早退、曠課等，平時上課點名抽查。作業：占10％，包括是否按時獨立完成作業，作業的水平。考試：占80％，閉卷筆試。大氣污染控制技術71概論希望大家認真學習努力取得好成績大氣污染控制技術81概論1概論大氣污染控制技術91概論1概論本章主要內容：了解大氣、大氣污染的基本概念；了解全球及我國的主要大氣環境問題；了解大氣污染的危害；掌握造成大氣污染的污染源種類和污染物類型；依據大氣污染控制的法律法規和標準，利用各種技術對大氣污染進行綜合防治。大氣污染控制技術101概論1.1大氣與大氣污染1.1.1大氣和空氣大氣是指環繞地球的全部空氣的總和（國際標準化組織(ISO)的定義）。環境空氣是指暴露在人群、植物、動物和建筑物之外的室外空氣。注：大氣的范圍更大些，環境空氣的范圍相對小。環境工程中所說的大氣是指環境空氣。大氣污染控制技術111概論1.1.2大氣圈及其垂直結構大氣圈是受地心吸引隨地球旋轉的大氣（自然地理學定義）。大氣圈層界定為1200～1400km。1400km以外空氣非常稀薄，是宇宙空間。根據大氣溫度垂直分布特點，并考慮大氣垂直運動，世界氣象組織將大氣分為五層：對流層、平流層、中間層、暖層和散逸層。

大氣污染控制技術121概論大氣污染控制技術131概論1）對流層最接近地面,平均厚度約12千米.占大氣總質量的90％。對流層特點：溫度隨高度的增加而下降。不能直接吸收太陽輻射，吸收地面熱輻射。空氣對流。下部氣溫高，上部氣溫低，發生垂直對流；陸海之分、地面不同地區溫度差別形成水平對流。溫度、濕度等要素水平分布不均勻。氣流做垂直和水平運動，水蒸氣、塵埃、微生物及人類活動產生的有毒物質使化學過程十分活躍；伴隨氣團變冷或變熱，水汽形成雨、雪、雹等氣象現象。通常所講的大氣污染就是指這一層，對人類的影響較大，特別是離地面1~2km的近地層。大氣污染控制技術141概論2）平流層對流層上面是平流層。距地面高度可達50—60km。所占空間比對流層大幾倍，大氣密度低，總質量只占大氣總質量的5％。平流層的特點:①污染物在平流層中擴散速度慢，停留時間長，可達數十年；②大氣溫度隨高度的增加而升高。原因：含有臭氧，強烈吸收太陽紫外線使溫度隨高度迅速增加，形成顯著的暖層，即臭氧層。注：臭氧層防護太陽輻射和宇宙輻射的致命危害。平流層與人類關系也十分密切。大氣污染控制技術151概論3）中間層平流層上面是中間層，距地面80—85km。沒有臭氧吸收太陽紫外線，氣溫隨高度增加迅速下降。4）暖層位于中間層頂到800km高度。特點：氣體密度低，氣體在宇宙射線作用下呈電離狀態，又稱為電離層，其溫度隨高度增加而上升。電離層使無線電波返回地面，實現遠距離通訊。5）逸散層大氣的外層，位于800km以上高空。氣體更加稀薄，距地面愈遠，氣溫愈高，氣體分子電離度愈大。氣體粒子（主要是原子態的氧、氫、氦等）的運動速度可達12km/S。氣體粒子在這樣高速下能克服地球引力而逸向星際空間。大氣污染控制技術161概論1.1.3大氣組成自然狀態下大氣組成：混合氣體、水汽和懸浮微粒。干潔空氣：除去水汽和微粒的空氣。主要成分:N2、O2和Ar，三者共占總容積的99.96％以上；次要成分不到0.04％，CO2、Ne、He、Kr等。大氣中的水汽含量隨時間、地點、氣象條件變化大，含量不多，但對天氣變化起重要作用。自然大氣的懸浮微粒由自然因素造成，如巖石和土壤風化、火山爆發、海水飛沫等，多數在大氣底層。空氣中某種物質的含量遠大于自然化學組成含量或空氣中出現自然化學組成中沒有的成分，就構成污染。水不被看作是空氣污染物。大氣污染控制技術171概論1.1.4大氣污染及分類1.大氣污染定義按照國際標準組織（ISO）作出定義，大氣污染：由于人類活動和自然過程引起某種物質進入大氣中，呈現出足夠的濃度達到足夠的時間，并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了壞境的現象。

人類的活動包括生活活動和生產活動。自然過程包括火山活動、山林火災、海嘯、土壤和巖石風化及大氣圈的空氣活動等。自凈作用。危害人體的舒適、健康包括對人體正常生理機能的影響，引起急性病、慢性病以至死亡等；福利包括與人類協調并共存的生物、自然資源以及財產、器物等。

大氣污染控制技術181概論2.大氣污染的分類按大氣污染的范圍分類：局部地區大氣污染。如某個工廠煙囪排氣的直接影響；區域性大氣污染。如工礦區或其附近地區或整個城市大氣受到污染；廣域性大氣污染。城市、大工業地帶可以看到；全球性大氣污染。由于人類的活動，大氣中硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳、氯氟烴化合物和飄塵的不斷增加，造成跨國界的酸性降雨、溫室效應、臭氧層破壞等。

大氣污染控制技術191概論

根據污染原因和污染物的組成分類：煤煙型污染：由燃煤工業的煙氣排放及家庭爐灶等燃煤設備的煙氣排放造成的。我國大部分的城市污染屬于此類型污染。石油型污染：由于燃燒石油向大氣中排放有害物質造成的。混合型污染：由煤炭和石油在燃燒或加工過程中產生的混合物造成的大氣污染。特殊型污染-----由于各類工業企業排放的特殊氣體(如氯氣、硫化氫、氟化氫、金屬蒸汽等)引起的大氣污染。大氣污染控制技術201概論1.1.5全球性大氣污染問題一．大氣污染的回顧1）第一階段：18世紀末到20世紀中期燃煤引起的“煤煙型”污染，煙塵和SO2是主要污染物。采取了一定的消煙除塵措施，只解決了視覺上的煙塵污染，飄塵和SO2污染更嚴重。

2）第二階段：20世紀50年代至60年代各國工業畸形發展，汽車數量猛增，石油類燃料成倍增長，飄塵、SO2、重金屬、NOx、COx和HC等污染物普遍存在，形成“復合型污染”。大氣污染控制技術211概論如：“倫敦煙霧”，美國的“多諾拉煙霧”等，由大氣中SO2和飄塵中的重金屬共同作用引起，即硫酸煙霧；美國“洛杉磯煙霧”，由汽車排放廢氣引起的光化學煙霧事件。3）第三階段：20世紀70年代以后人們對大氣污染采取了一些治理措施，但CO、NOx、SO2和光化學煙霧等污染很嚴重。由于汽車數量猛增，大氣污染范圍不斷擴大，由點、線、面擴展到廣域乃至全球性污染。如酸雨、溫室效應、臭氧層破壞等。大氣污染控制技術221概論大氣污染大氣污染控制技術231概論熱電廠——燃煤型污染大氣污染控制技術241概論工業源和交通源的混合型污染大氣污染控制技術251概論集中供熱點源排放大氣污染控制技術261概論生活低矮源排放大氣污染控制技術271概論焚燒落葉大氣污染控制技術281概論人類生產活動的排放大氣污染控制技術291概論城區機動車尾氣污染大氣污染控制技術301概論某街道機動車尾氣污染大氣污染控制技術311概論自然過程—沙塵暴大氣污染控制技術321概論大氣污染大氣污染控制技術331概論洛杉嘰光化學煙霧

大氣污染控制技術341概論臭氧空洞大氣污染控制技術351概論沙塵暴大氣污染控制技術361概論大氣污染控制技術371概論大氣污染控制技術381概論二．溫室效應

1．溫室效應溫室效應：CO2與甲烷、N2O、O3、氟氯碳、水蒸氣等微量氣體，可以使太陽短波輻射幾乎無衰減地通過，卻可以吸收地面的長波輻射，引起全球氣溫升高的現象。CO2是最主要的溫室氣體。2．產生原因CO2急劇增加原因：礦物燃料大量燃燒，100億t/年；大面積的森林消失。甲烷增加原因：家畜飼養、生物質能的利用、使用礦物燃料、垃圾填埋等。氟里昂（CFCS）大量使用和排放，僅次于CO2。3．影響對全球氣候環境影響：海平面上升；氣候帶的移動；農業生產；人類健康；生物多樣性。大氣污染控制技術391概論全球氣候變暖大氣污染控制技術401概論全球平均氣溫的變化大氣污染控制技術411概論大氣中二氧化碳含量的變化大氣污染控制技術421概論三．臭氧層破壞1．臭氧層及臭氧空洞臭氧層：地球大氣圈的平流層中，有一個O3濃度達10ppm的小圈層。臭氧層作用：對紫外線有極強的吸收作用（達99%），保護人類和生物受紫外線的傷害。科學監測表明：1969年以來，北半球冬季臭氧層的臭氧含量平均減少3%～5%；南極上空每年在9至10月臭氧層中的臭氧含量平均減少50%，周期性出現臭氧層空洞。2.原因：超音速飛機在平流層內排放大量NOx，大量生產和使用CFCS為代表的氯氟化合物。大氣污染控制技術431概論臭氧層破壞臭氧分子吸收紫外線分解為一個氧氣分子和一個氧原子：氧氣分子可以吸收紫外線分解為兩個氧原子：氧氣分子和氧原子也可以合并生成臭氧分子，以便吸收更多的紫外線：大氣污染控制技術441概論上述反應過程吸收了99％的來自于太陽的紫外線。氟氯烴（CFCs）很大程度上導致了平流層臭氧的減少。這兩個反應都造成了臭氧的減少。大氣污染控制技術451概論1979－1986年TOMS測得的總臭氧全球平均值注：Dobson單位－將0°C，標準海平面壓力下，10－5m厚的臭氧定義為一個Dobson單位大氣污染控制技術461概論1979－1986年總臭氧緯向平均值的趨勢臭氧濃度減少的百分比大氣污染控制技術471概論3．危害人類皮膚癌和白內障發病率提高；人體免疫系統受到抑制；全球氣候變暖的過程加速，導致農作物減產和海洋生態系統的食物鏈遭到破壞等。4．保護措施保護臭氧層，必須控制消耗臭氧層的化學物質。例如：停止生產和使用國際協議規定的氯氟烴等受控物質。1993年2月，中國政府批準了《中國消耗臭氧層物質逐步淘汰方案》，確定在2010年完全淘汰消耗臭氧層物質。大氣污染控制技術481概論四．酸雨1．酸雨SOx或NOx在大氣中經過復雜的化學反應，形成硫酸或硝酸氣態膠，或為云、雨雪、霧捕捉吸收，降到地面成為酸雨。酸雨：被大氣中存在的酸性氣體污染，pH值小于5.60的降水。全球有三大塊酸雨區：西歐，北美和東南亞。我國酸雨區：長江以南青藏高原以東地區以及四川盆地。大氣污染控制技術491概論1995年全國酸雨分布酸雨主要分布在長江以南、青藏高原以東和四川盆地，影響國土面積1/3左右酸雨、二氧化硫污染控制區占國土面積11.4%江西萍鄉地區PH值最低，達3.67酸雨污染依然突出2003年全國酸雨分布大氣污染控制技術501概論2．成因SO2與NOx是造成雨水酸化最主要污染物。自然物質：火山噴發，水域自然釋放H2S，動植物分解產生有機酸，土壤微生物釋放H2S。人為物質：燃料燃燒產生SO2、NOX及懸浮固體物排至大氣環境，經光化學反應生成硫酸、硝酸等酸性物質。大氣污染控制技術511概論酸雨的形成大氣污染控制技術521概論3．危害酸雨造成土壤、巖石中的有毒金屬元素溶解，流入河川或湖泊，嚴重時使魚類大量死亡；水生植物和酸化水灌溉的農作物，累積有毒金屬，經食物鏈進入人體，影響人類健康；造成土壤中礦物質大量流失，植物無法獲得充足的養分，將枯萎、死亡；湖泊酸化，改變生態系，湖中生物死亡，變成死湖；酸雨腐蝕建筑物、公共設施、古跡和金屬物質。由于酸性物質的大氣輸送特性，酸雨是全球性問題。大氣污染控制技術531概論酸雨的危害水的低pH值使得魚的骨骼畸形生長，最終導致死亡引起樹木的大量不正常死亡嚴重腐蝕建筑物大氣污染控制技術541概論酸雨的危害大氣污染控制技術551概論4．酸雨控制措施根本途徑是減少酸性物質向大氣的排放。①限制高硫煤的開采與使用，使用固硫的型煤，使用鍋爐固硫、脫硫除塵新技術，使用干凈能源（風、太陽能、地熱等）；②重點治理火電廠SO2污染，發展水力和核電站；③煙道氣脫硫脫氮；④發展內燃機代用燃料，機動車安裝尾氣催化凈化器，培植耐酸雨農作物和樹種等。大氣污染控制技術561概論大氣污染控制技術571概論介紹：我國的大氣污染情況

1997年我國能源消費結構大氣污染控制技術581概論我國煤炭消耗與部分污染物排放年分煤炭消耗污染物排放（億噸）（萬噸）2000年12.451995二氧化硫2003年162158.7二氧化硫

1048.7煙塵

1500氮氧化合物大氣污染控制技術591概論全國工業SO2、煙塵、粉塵排放量比較

2003年大氣污染物排放總量又有所上升2003年二氧化硫排放總量2220萬噸，超環境容量80%萬噸大氣污染控制技術601概論火力發電大氣污染控制技術611概論火電廠是我國控制酸雨和空氣污染的

關鍵行業（2003年數據）項目總量火電裝機容量（億千瓦）3.842.86（74.3％）發電量（億千瓦時）1908015800（82.8％）原煤消耗（億噸）169（56.3％）二氧化硫排放（萬噸）2158.7（工業）1331.9（61.7％）煙塵排放（萬噸）1048.7（工業）486.6（46.4％）大氣污染控制技術621概論中國城市的大氣污染概況1999年全國重點城市主要大氣污染物分布TSPSO2NOx大氣污染控制技術631概論2002年中國城市空氣質量狀況

不同空氣質量狀況下的人口比例全國城市空氣質量分級比例大氣污染控制技術641概論不同規模城市空氣污染程度（2002年）

空氣質量達標 SO2超標 顆粒物超標大氣污染控制技術651概論----許多污染物的排放在世界上都位居前列。二氧化硫2001年排放1947.8萬噸居世界第一位；消耗臭氧層物質（ODS）排放量居世界第一位；二氧化碳排放量約31.9億噸，僅次于美國（54.7億噸，占全世界排放總量的24%），居世界第二位，占全世界排放總量的14%。專家研究我國COD排放量也居世界前列。大氣污染控制技術661概論1.3大氣污染的主要危害（自學）1.3.1對人體健康的影響1.3.2對植物的傷害1.3.3對器物和材料的影響1.3.4對大氣能見度的影響

大氣污染控制技術671概論1.4大氣環境質量控制法規及標準大氣污染控制的相關法規及環境空氣質量標準。1．大氣質量控制標準的種類及作用（1）大氣環境質量標準對大氣環境中各種污染物含量的限度。目標：保障人體健康和生態系統不受破壞。進行大氣質量管理和評價、制定大氣污染防治規劃和污染物排放標準的依據，環境管理部門的監督依據。（2）大氣污染物排放標準對從污染源出口排入大氣的污染物含量的限度，以實現大氣環境質量標準目標。是直接控制污染物的排放量和進行凈化裝置設計的依據，是環境質量要求和國家治理技術水平的綜合體現。大氣污染控制技術681概論①按污染擴散