大氣環(huán)境保護(hù)修改稿

1、.PAGE ：.； 第三章 大氣環(huán)境維護(hù)空氣是人類和一切生命體賴以生存的根本條件之一，假設(shè)沒有空氣，人類就無法生存，植物就無法進(jìn)展光協(xié)作用。假設(shè)空氣被污染，混入許多有毒、有害物質(zhì)，這些物質(zhì)就會(huì)直接危害人體安康和生態(tài)系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長，人類對(duì)環(huán)境的作用日益加強(qiáng)，大氣空氣污染問題也愈加嚴(yán)峻。大氣污染對(duì)人的影響不同于水污染和土壤污染，它不僅時(shí)間長，而且范圍廣(既有地域性，更有全球性的影響，例如：溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層破壞等問題)。世界上發(fā)生過的嚴(yán)重“公害事件中，大多數(shù)是大氣污染呵斥的。因此，研討大氣污染問題在目前就顯得更加迫切。第一節(jié) 大氣與大氣污染一、大氣圈構(gòu)造大氣圈又叫大氣層。大氣圈的范圍

2、是有限的，但其最外層邊境很難確定。普通以為，從地球外表到高空km，可看作是大氣層的厚度，超越km就是宇宙空間了。觀測證明，大氣在垂直方向上的溫度、物質(zhì)組成與物理性質(zhì)有顯著的差別。根據(jù)大氣溫度垂直分布的特點(diǎn)，大氣構(gòu)造可分為五層，見圖-。圖- 大氣圈層狀構(gòu)造對(duì)流層 對(duì)流層是地球大氣圈中最下部的一層，底界是地面。對(duì)流層內(nèi)具有劇烈的空氣對(duì)流作用，強(qiáng)度因緯度而異。普通對(duì)流作用在低緯度較強(qiáng)、高緯度較弱，所以對(duì)流層的厚度從赤道向兩極減小，在低緯度地域?yàn)閗m，高緯度地域?yàn)閗m，其平均厚度約為km。對(duì)流層的上界稱為“對(duì)流層頂，是厚約幾百米到km的過渡層。對(duì)流層相對(duì)大氣層總厚度而言很薄，但其空氣質(zhì)量卻占整個(gè)大氣質(zhì)

3、量的/。 由于對(duì)流層不能直接從太陽光得到熱能，只能從地面反射得到熱能，因此該層大氣溫度隨高度升高而降低。平均高度每升高m約降低.。對(duì)流層中存在著極其復(fù)雜的氣候條件，地面水蒸氣、塵埃和微生物等進(jìn)入此層，將構(gòu)成雨、雪、霧、霜、露、云、揚(yáng)塵等一系列景象。 另外，人類活動(dòng)排放的污染物主要聚集在對(duì)流層中，大氣污染也主要發(fā)生在這一層。因此，對(duì)流層與人類關(guān)系最親密，其情況對(duì)人類安康和生態(tài)系統(tǒng)影響最大，特別是接近地面的km范圍內(nèi)。平流層 對(duì)流層之上是平流層。這一層空氣比較枯燥，幾乎沒有水汽和塵埃，性質(zhì)非常穩(wěn)定，不存在雨、雪等大氣景象，是現(xiàn)代超音速飛機(jī)飛行的理想場所。平流層高度約km，厚度約為km。平流層的溫度

4、先是隨高度添加變化很小，到km溫度約為左右，再向上溫度那么隨高度的上升而添加，到平流層頂升至以上。引起這一層空氣溫度隨高度升高而上升的主要緣由，是由于該層中臭氧可以劇烈吸收太陽的紫外線，分解成分子氧和原子氧，這些分子氧和原子氧又能很快地重新結(jié)合生成臭氧，釋放出大量的熱能。這樣，陽光自上射入加熱，所以高度愈高，氣溫就愈高。中間層 由平流層頂至km高處范圍內(nèi)的大氣稱為中間層，其厚度約km。由于該層中沒有臭氧這一類可直接吸收太陽輻射能量的組分，因此其溫度垂直分布的特點(diǎn)是氣溫隨高度的添加而迅速降低，中間層頂溫度可降到左右，而中間層底部由于接受了平流層傳送的熱量，因此溫度最高。這種溫度分布上低下高的特點(diǎn)

5、，使得中間層空氣再次出現(xiàn)較強(qiáng)的垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)。熱成層(電離層) 熱成層位于km的高度之間。這一層由于太陽光線和宇宙射線的作用，該層空氣的分子大部分都發(fā)生了電離，帶電粒子的密度較高，故此層又稱電離層。由于電離后的原子氧劇烈地吸收太陽紫外線，使溫度迅速上升，因此，隨著高度添加，該層溫度又急劇上升。電離層能將電磁波反射回地球，對(duì)全球的無線電通訊具有重要意義。散逸層 散逸層是大氣圈的最外層，也稱為外層大氣，其高度在km以上，厚度為km，實(shí)踐上這是相當(dāng)厚的過渡層。由于該層大氣直接吸收太陽紫外線的熱量，所以該層氣溫隨高度添加而升高，該層大氣極為稀薄，氣溫高，分子運(yùn)動(dòng)速度快，以致一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的氣體質(zhì)點(diǎn)抑制地球

6、引力的作用而逃逸到宇宙空間去，就很難再有時(shí)機(jī)被上層的氣體質(zhì)點(diǎn)碰撞回來，所以稱其為散逸層。二、大氣的組成大氣是多種氣體的混合物，除去水汽和雜質(zhì)外的空氣稱為干潔空氣。它的主要成分有：氮占.；氧占.；氬占.，三者合計(jì)約占空氣總量的.，其它各種氣體含量合計(jì)不到.。干潔空氣中各組分的比例見表-。表- 干潔空氣組成氣體稱號(hào)含量體積百分?jǐn)?shù)氣體稱號(hào)含量體積百分?jǐn)?shù)氮(N).甲烷(CH).-.-氧(O).氪(Kr).-氬(Ar).氫(H).-二氧化碳(CO).-.氙(Xe).-氖(Ne)-二氧化氮(NO).-氦(He).-臭氧(O).- 根據(jù)大氣中混合氣體的組成大氣通常分為如下三部分。恒定組分大氣中恒定組分由氮、

7、氧、氬三種氣體加上微量的氖、氦、氪、氙、氡等稀有氣體構(gòu)成。大約在km的高度范圍以內(nèi)，氮、氧兩種組分的比例幾乎沒有什么變化。實(shí)踐上，上面所說的干潔空氣也屬于恒定組分。其組成較穩(wěn)定的主要緣由是分子氮和其他惰性氣體的性質(zhì)不活潑，而自然界中由于熄滅、氧化、巖石風(fēng)化、呼吸、有機(jī)物腐解所耗費(fèi)的氧根本上又由植物光協(xié)作用釋放的氧而得到補(bǔ)償?？勺兘M分可變組分主要指空氣中的二氧化碳(CO)和水蒸氣。正常情況下，二氧化碳(CO)含量為.，水蒸氣含量普通在以下，熱帶地域有時(shí)達(dá)，而在南北極那么不到.。這些組分的含量，隨季節(jié)、氣候和人類活動(dòng)的影響而變化。目前，由于經(jīng)濟(jì)的高速開展，人口的急劇膨脹，二氧化碳(CO)含量不斷上

8、升，已成為一個(gè)重要的環(huán)境問題引起了人們的高度關(guān)注。不定組分大氣中不定組分的來源主要有兩個(gè)：一是自然界火山迸發(fā)、森林火災(zāi)、海嘯、地震等災(zāi)難引起的，如塵埃、硫、硫化氫、硫氧化物、氮氧化物、鹽類及惡臭氣體，這些不定組分進(jìn)入大氣中，常會(huì)呵斥部分和暫時(shí)性污染；二是由于人類消費(fèi)活動(dòng)、人口密集、城市工業(yè)規(guī)劃不合理和環(huán)境設(shè)備不完善等人為要素呵斥的，如煤煙、粉塵、硫氧化物、氮氧化物等，這些氣體是構(gòu)成空氣污染的主要根源。三、大氣污染的定義及污染源大氣污染定義大氣污染是指大氣中污染物質(zhì)的濃度到達(dá)了有害程度，以致破壞生態(tài)系統(tǒng)和人類正常生存和開展的條件，對(duì)人和物呵斥危害的景象。根據(jù)大氣組成知道，大氣中痕量組分含量極少，

9、但在一定條件下，大氣中出現(xiàn)了原來沒有的微量物質(zhì)，其數(shù)量和繼續(xù)時(shí)間，均足以對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類以及物品、資料等產(chǎn)生不利的影響和危害時(shí)，這時(shí)的大氣情況被以為是遭到了污染。呵斥大氣污染的緣由包括兩方面，即人類的活動(dòng)和自然過程。其中人類的活動(dòng)是呵斥大氣污染的主要緣由，如工業(yè)廢氣、熄滅、汽車尾氣等。隨著人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和消費(fèi)的迅速開展，在大量耗費(fèi)能源的同時(shí)，將大量的廢氣、煙塵物質(zhì)排入大氣，嚴(yán)重影響了大氣環(huán)境質(zhì)量，特別是在人口稠密的城市和工業(yè)集中的區(qū)域，大氣污染尤為嚴(yán)重。自然過程那么包括了火山噴發(fā)、森火災(zāi)、海嘯、土壤和巖石的風(fēng)化以及大氣圈的空氣運(yùn)動(dòng)等自然景象。它導(dǎo)致一些非自然大氣組分如硫氧化物、氮氧化物、顆粒物、

10、硫化氫、鹽類等進(jìn)入大氣引起污染。普通說來，這種情況只占大氣污染很小一部分。大氣污染源根據(jù)污染物的來源，普通可分為自然源和人為源。由各種自然景象引起的，例如森林火災(zāi)呵斥的煙塵、火山噴發(fā)產(chǎn)生的火山灰、二氧化硫、枯燥地域的風(fēng)沙等引起的大氣污染，稱之為自然污染源。這些污染源目前還難以控制，也不是環(huán)境科學(xué)討論的重點(diǎn)。環(huán)境科學(xué)研討的大氣污染源，主要是人為污染源。所謂人為污染源普通指產(chǎn)生或排放大氣污染物的設(shè)備、安裝、場所等。在環(huán)境科學(xué)中，根據(jù)不同的研討目的以及污染源的特點(diǎn)，污染源的類型有五種分類方法。 ()按污染源存在方式 固定污染源排放污染物的安裝、場所位置固定，如火力發(fā)電廠、煙囪、爐灶等。 挪動(dòng)污染源排

11、放污染物的安裝、設(shè)備位置處于運(yùn)動(dòng)形狀，如汽車、火車、輪船等。 ()按污染的排放方式 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，如高煙囪。 面源在個(gè)大范圍內(nèi)排放污染物，如許多低矮煙囪集合起來而構(gòu)成的一個(gè)區(qū)域性的污染源。 線源沿著一條線排放污染物，如汽車、火車等。 ()按污染物排放空間 高架源在距地面一定高度處排放污染物，如高煙囪。 地面源在地面上排放污染物，如居民煤爐、露天儲(chǔ)煤場等。 ()按污染物排放時(shí)間 延續(xù)源延續(xù)排放污染物，如火力發(fā)電廠煙囪等。 延續(xù)源排放污染時(shí)斷時(shí)續(xù)，如取暖鍋爐、飯店?duì)t灶排氣筒等。 瞬時(shí)源無規(guī)律的短時(shí)間排放污染物，如工廠事故排放等。 ()按污染物產(chǎn)生類型 按人類消費(fèi)

12、和生活活動(dòng)方式，可將污染物劃分為工業(yè)污染源，生活污染源和交通運(yùn)輸污染源。這種分類方法是污染調(diào)查、環(huán)境影響評(píng)價(jià)最常用的方法，下面簡單地引見一下這類污染源。 工業(yè)污染源 工業(yè)企業(yè)是大氣污染的主要來源。污染物的數(shù)量、種類與工礦企業(yè)的性質(zhì)、規(guī)模、工藝過程、原料和產(chǎn)品等要素有關(guān)。火力發(fā)電廠、金屬冶煉廠、化工廠及水泥廠等各種類型的工業(yè)企業(yè)，在原資料及產(chǎn)品的運(yùn)輸、破碎、煅燒等環(huán)節(jié)以及由各種原料制成廢品的過程中都會(huì)有大量廢氣排放。 生活污染源 生活污染源，主要居民區(qū)。例如家庭爐灶、北方鄉(xiāng)村冬季燃煤取暖設(shè)備、渣滓存放設(shè)備等。 交通運(yùn)輸污染源 交通污染源是由汽車、火車及船舶等交通工具排放尾氣所呵斥，主要緣由是汽油

13、、柴油等燃料的熄滅。但就目前情況看，排放污染物最多的還是汽車，工業(yè)興隆的國家城市中，汽車已成為重要的大氣污染源。 四、大氣污染物及其來源 由各種污染源排入大氣中的污染物種類很多，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前被人們留意到或曾經(jīng)對(duì)環(huán)境和人類產(chǎn)生危害的大氣污染物大約有種之多。其中排放量多、影響范圍廣，對(duì)人類環(huán)境要挾較大，具有普遍性的污染物有顆粒物質(zhì)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、碳?xì)浠?HC)、光化學(xué)氧化劑等。 排放到大氣中的污染物，在與正常的空氣成分相混合過程中，在一定條件下會(huì)發(fā)生各種物理、化學(xué)變化，構(gòu)成新的污染物質(zhì)。因此，大氣中的污染物又可進(jìn)一步分為一次污染物和二次污染物。一

14、次污染物 一次污染物又稱原發(fā)性污染物，是指從污染源直接排出，且進(jìn)入大氣后其性狀、性質(zhì)沒有發(fā)生變化的污染物。這些污染物包括氣體、蒸汽和顆粒物，主要的一次污染物是顆粒物、硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔锏任镔|(zhì)。 ()顆粒物飄粒物是除氣體之外的包含于大氣中的物質(zhì)，包括各種各樣的固體、液體和氣溶膠。其中固體的有灰塵、煙塵、煙霧，以及液體的云霧和霧滴，其粒徑分布大致在.m之間。顆粒物按粒徑大小可分兩類。降塵指粒徑大于m，在重力作用下可以降落下來的顆粒狀物質(zhì)。它主要產(chǎn)生于固體破碎、熄滅產(chǎn)物的顆粒結(jié)塊及研磨粉碎的細(xì)碎物質(zhì)。自然界刮起的塵埃、沙塵暴也可產(chǎn)生降塵。飄塵指粒徑小于m顆粒狀物質(zhì)，包括粒徑在.

15、m的在空氣中等速沉降的霧塵，以及粒徑小于.m的隨空氣分子作布朗運(yùn)動(dòng)的云霧塵。由于這些物質(zhì)粒徑小，分量輕，在大氣中呈懸浮形狀，且分布極為廣泛，其粒子可經(jīng)過呼吸道侵入人體，對(duì)安康具有很大的危害。()硫氧化物硫氧化物表示為SOx，包括二氧化硫(SO)、三氧化硫(SO)、三氧化二硫(SO)、一氧化硫(SO)和過氧化硫。其中SO是一種無色、具有刺激性氣味的不可燃?xì)怏w，是大氣中分布最廣、影響最大的主要污染物。SO和飄塵具有協(xié)同效應(yīng)，兩者結(jié)合起來對(duì)人體危害更大。大氣中的硫氧化物主要是人類活動(dòng)產(chǎn)生的，大部分煤和石油的熄滅、石油煉制、有色金屬冶煉、硫酸制備等。自然的硫源主要是生物產(chǎn)生的硫化氫氧化而成為硫的氧化物

16、。人類活動(dòng)排放的二氧化硫每年多達(dá). 億噸，在各種污染物中，其排放總量僅次于一氧化碳，排第二位。其中/于煤的熄滅，約/石油的熄滅，特別是火力發(fā)電廠的排放量約占SO排放量的一半。SO在大氣中最多只能存在天，極不穩(wěn)定。在相對(duì)濕度比較大以及有催化劑存在時(shí)，可發(fā)生催化氧化反響，生成SO，進(jìn)而生成HSO或硫酸鹽，所以SO是構(gòu)成酸雨的主要要素。硫酸鹽在大氣中可存留周以上，能飄移至km以外，呵斥遠(yuǎn)離污染源以外的區(qū)域性污染。SO也可在太陽紫外線的照射下，發(fā)生光化學(xué)反響，生成SO和硫酸霧，從而降低大氣的能見度，對(duì)環(huán)境和人體產(chǎn)生危害。()碳氧化物碳氧化物主要有兩種物質(zhì)，即CO和CO，CO是大氣的正常組成成分，CO那

17、么是大氣中很普遍的排量極大的污染物，全世界CO每年排放量約為.億噸。CO是無色，無嗅的有毒氣體。大氣中的CO是碳?xì)浠衔锵绮煌耆漠a(chǎn)物，主要來源于燃料的熄滅和加工、汽車尾氣排放，CO的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在大氣中不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反響，可以在大氣中停留幾個(gè)月的時(shí)間。大氣中的CO雖可轉(zhuǎn)化為CO但速度很慢，而大氣中的CO濃度多年來一直堅(jiān)持在一個(gè)程度上，并未發(fā)現(xiàn)繼續(xù)添加，這一現(xiàn)實(shí)闡明自然界一定存在著強(qiáng)大的消除CO的機(jī)制，有跡象闡明，HO的氧化作用有助于CO的消除，但更主要的能夠是土壤微生物的代謝作用，這一系列作用能將CO轉(zhuǎn)化為CO。普通城市空氣中的CO程度對(duì)植物及有關(guān)的微生物均無害，但對(duì)人類那么有害

18、，由于它能與血紅素作用生成羧基血紅素(carboxyhemoglobin，簡寫為COHb)，實(shí)驗(yàn)證明，血紅素與一氧化碳的結(jié)合才干比與氧的結(jié)合才干大倍，因此，使血液攜帶氧的才干降低而引起缺氧。病癥有頭痛、暈眩等，同時(shí)還使心臟過度疲勞，致使心血管任務(wù)困難，終至死亡。CO是大氣中一種“正常成分，它主要來源于生物的呼吸作用和化石燃料等的熄滅。CO參與地球上的碳平衡，有艱苦的意義。然而，由于當(dāng)今世界人口急劇添加，化石燃料的大量運(yùn)用，使大氣中的CO濃度逐漸增高，呵斥全球性的氣候變暖。()氮氧化物氮氧化物包括一氧化二氮(NO)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO)、三氧化二氮NO)、四氧化二氮(NO)和五氧化

19、二氮(NO)等多種形狀。人為活動(dòng)排放到大氣中的主要是NO和NO，它們是常見的大氣污染物。全球每年排放NOx的量為億噸，其中于自然發(fā)生源，即土壤和海洋中有機(jī)物的分解。人為發(fā)生源主要是化石燃料的熄滅過程排放的，如飛機(jī)、汽車、內(nèi)燃機(jī)及工業(yè)窯爐的熄滅以及消費(fèi)、運(yùn)用硝酸的過程，如氮肥廠、有機(jī)中間體廠、有色及黑色金屬冶煉廠等。呵斥空氣污染的氮氧化物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO)，既是構(gòu)成酸雨的主要物質(zhì)之一，也是構(gòu)成大氣中光化學(xué)煙霧的重要物質(zhì)。()碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔颒C包括烷烴、烯烴和芳烴等復(fù)雜多樣的含碳和氫的化合物。大氣中大部分的碳?xì)浠衔飦碓从谥参锏姆纸?，人類排放的量雖然小，卻非常重要。碳?xì)?/p>

20、化臺(tái)物的人為來源主要是石油燃料的不充分熄滅過程和蒸發(fā)過程，其中汽車排放量占有相當(dāng)?shù)谋戎?，石油煉制、化工消費(fèi)等也產(chǎn)生多種類型的碳?xì)浠衔铩Ｄ壳?，雖未發(fā)現(xiàn)城市中的碳?xì)浠衔餄舛戎苯訉?duì)人體安康的影響，但它是構(gòu)成光化學(xué)煙霧的主要成分，碳?xì)浠衔镏械亩喹h(huán)芳烴化合物，如.-苯并芘，具有明顯的致癌作用，已引起人們的親密關(guān)注。二次污染物二次污染物又稱續(xù)發(fā)性污染物，是指排人大氣中的一次污染物在大氣中相互作用，或與大氣中正常組分發(fā)生化學(xué)反響，以及在太陽輻射的參與下引起光化學(xué)反響而產(chǎn)生的與一次污染物的物理、化學(xué)性質(zhì)完全不同的新的大氣污染物。主要有以下幾種反響：氣體污染物之間的化學(xué)反響(可在有催化劑或無催化劑作用下發(fā)

21、生)。常溫下，有催化劑存在時(shí)，硫化氫和二氧化硫氣體污染物之間的反響，是其中的一例： 空氣中粒狀污染物對(duì)氣體污染物的吸附作用，或粒狀污染物外表上的化學(xué)物質(zhì)與氣體污染物之間的化學(xué)反響。例如塵粒中的某些金屬氧化物與二氧化硫直接反響，生成硫酸鹽： 氣體污染物在太陽光作用下的光化學(xué)反響。NO是污染空氣中最重要的光吸收物質(zhì)，光解過程如下：HNO的光解過程如下：有CO存在時(shí)： 氣體污染物在氣溶膠中的溶解作用。二次污染物顆粒小，普通在.m之間，但其毒性比一次污染物更強(qiáng)，最常見的二次污染物有光化學(xué)煙霧、酸雨等。()光化學(xué)煙霧大氣中氮氧化物、碳?xì)浠衔锏纫淮挝廴疚?，在太陽紫外線的作用下，發(fā)生光化學(xué)反響，生成淺藍(lán)色

22、的煙霧型混合物的污染景象，叫光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧的表現(xiàn)特征是煙霧彌漫，大氣能見度降低。普通發(fā)生在大氣相對(duì)濕度較低、氣溫為的夏季晴天。世紀(jì)年代首先在美國的洛杉磯發(fā)現(xiàn)。年代以后，光化學(xué)煙霧在美國其他城市和世界各地，如日本、加拿大、法國、澳大利亞等國的大城市相繼發(fā)生過，年代，我國蘭州西固石油化工區(qū)也出現(xiàn)光化學(xué)煙霧。構(gòu)成光化學(xué)煙霧，除了有產(chǎn)生光化學(xué)煙霧的物質(zhì)前提外，還必需有一定的氣候和地理?xiàng)l件。概括起來說，光化學(xué)煙霧構(gòu)成條件包括：第一，大氣中存在NO和碳?xì)湮廴疚铮@是構(gòu)成煙霧的前提，而這些污染物可以石油為燃料的廠礦企業(yè)、汽車等。第二，必需有充足的陽光，產(chǎn)生nm的紫外輻射，使NO光解，但近地表的太陽輻

23、射受天頂角的影響。普通來說，天頂角越小，紫外輻射越強(qiáng)。所以地理緯度超越度的地域，由于天頂角較大，小于nm的光很難到達(dá)地外表，這些地域就不易產(chǎn)生光化學(xué)煙霧。就時(shí)間季節(jié)而論，夏季的天頂角比冬天小，所以夏季中午前后光線強(qiáng)時(shí)，出現(xiàn)光化學(xué)煙霧的能夠性最大。第三是地理氣候條件，天空晴朗、高溫低濕和有逆溫層存在，或由于地形條件，導(dǎo)致煙霧在地面附近聚集不散者，易于構(gòu)成光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧的發(fā)活力制非常復(fù)雜。有人用煙霧室模擬，發(fā)現(xiàn)其化學(xué)反響式多達(dá)個(gè)。光化學(xué)煙霧反響除生成臭氧、過氧乙酰硝酸酯(PAN)、甲醛、酮、丙烯醛之外，近來還發(fā)現(xiàn)了一種與PAN類似的物質(zhì)過氧苯酰硝酸酯(PBN)。此外，大氣中SO也會(huì)被HO、

24、HO和O氧化生成硫酸和硫酸鹽，它們也是光化學(xué)煙霧氣溶膠中的重要組分。光化學(xué)煙霧的危害非常大。煙霧中的甲醛、丙烯醛、PAN、O等，能刺激人眼和上呼吸道，誘發(fā)各種炎癥。臭氧濃度超越嗅覺一定閾值時(shí)，會(huì)導(dǎo)致哮喘發(fā)作。臭氧還會(huì)損傷植物，使葉片上出現(xiàn)褐色斑點(diǎn)。 PAN那么能使葉反面呈銀灰色或古銅色，影響植物的生長，降低它抵抗害蟲的才干。此外，PAN和O還能使橡膠制品老化，染料褪色，并對(duì)油漆、涂料、紡織纖維、尼龍制品等呵斥損害。()酸雨它是指pH.的雨、雪或其它的大氣降水，是大氣污染的一種表現(xiàn)。由于人類活動(dòng)的影響，大氣中含有大量SOx和NOx等酸性氧化物，經(jīng)過一系列化學(xué)反響轉(zhuǎn)化成硫酸和硝酸隨著雨水的降落而沉

25、降到地面，故稱酸雨。酸雨不但使土壤、湖泊、河流發(fā)生酸化，而且還能腐蝕建筑資料、金屬框架等。五、大氣污染的危害大氣是一切生物生存的最重要的環(huán)境要素之一。隨著人類活動(dòng)的加強(qiáng)，大氣質(zhì)量發(fā)生了很大改動(dòng)，大氣污染越來越嚴(yán)重?；爝M(jìn)了許多有毒、有害物質(zhì)的大氣不但危害人體安康、影響動(dòng)植物生活、損害各種各樣的資料、制品，而且對(duì)全球氣候的變化也產(chǎn)生了極大的影響。對(duì)人體安康的危害 大氣被污染后，由于污染物的來源、性質(zhì)、濃度和繼續(xù)時(shí)間的不同，污染地域的氣候條件、地理環(huán)境等要素的差別，甚至人的年齡、安康情況的不同，對(duì)人均會(huì)產(chǎn)生不同的危害。大氣中有害物質(zhì)主要經(jīng)過下述三個(gè)途徑侵入人體呵斥危害：第一，經(jīng)過人的直接呼吸而進(jìn)入人

26、體；第二，附著在食物或溶于水，隨飲水、飲食而侵入人體；第三，經(jīng)過接觸或刺激皮膚而進(jìn)入到人體，尤其是脂溶性物質(zhì)更易從完好的皮膚滲入人體。大氣污染對(duì)人體的影響，首先是覺得上遭到影響，隨后在生理上顯示出可逆性反響，再進(jìn)一步就出現(xiàn)急性危害的病癥。大氣污染對(duì)人的危害大致可分急性中毒、慢性中毒、致癌三種。()急性中毒存在于大氣中的污染物濃度較低時(shí)，通常不會(huì)呵斥人體的急性中毒，但是在某些特殊條件下，如工廠在消費(fèi)過程中出現(xiàn)特殊事故，大量有害氣體逸散，外界氣候條件突變等，便會(huì)引起附近居民人群的急性中毒。歷史上曾發(fā)生過數(shù)起大氣污染急性中毒事件，最典型的是年倫敦?zé)熿F事件，四天內(nèi)死亡人。()慢性中毒大氣污染對(duì)人體安康

27、慢性毒害作用的主要表現(xiàn)是污染物質(zhì)在低濃度、長期延續(xù)作用于人體后所出現(xiàn)的患病率升高。目前，雖然很難確切地闡明大氣污染與疾病之間的因果關(guān)系，但根據(jù)臨床發(fā)病率的統(tǒng)計(jì)調(diào)查研討證明，慢性呼吸道疾病與大氣污染有親密關(guān)系。()致癌、致畸作用 隨著工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)的開展，大氣中致癌物質(zhì)的含量和種類日益增多，比較確定有致癌作用的物質(zhì)有數(shù)十種。例如，某些多環(huán)芳烴(如，苯并芘)、脂肪烴類、金屬類(如砷、鈹、鎳等)。這種作用是長期影響的結(jié)果，是由于污染物長時(shí)間作用于肌體，損害體內(nèi)遺傳物質(zhì)，引起突變，假設(shè)誘發(fā)成腫瘤就稱致癌作用；假設(shè)是使生殖細(xì)胞發(fā)生突變，后代肌體出現(xiàn)各種異常，稱致畸作用；假設(shè)引起生物體細(xì)胞遺傳物質(zhì)和遺傳

28、信息發(fā)生忽然改動(dòng)作用，又稱致突變作用。對(duì)植物的危害大氣污染對(duì)植物的危害，隨污染物的性質(zhì)、濃度和接觸時(shí)間，植物的種類和生長期、氣候條件等的不同而異。氣體狀污染物通常都是經(jīng)葉背的氣孔進(jìn)入植物體，然后逐漸分散到海綿組織、柵欄組織、破壞葉綠素，使組織脫水壞死，或干擾酶的作用，妨礙各種代謝機(jī)能，抑制植物的生長。粒狀污染物那么能擦傷葉面、妨礙陽光、影響光協(xié)作用，影響植物的正常生長。污染物對(duì)植物的危害也可分為急性、慢性和不可見三種。急性危害是在污染物濃度很高的情況下，短時(shí)間內(nèi)所呵斥的危害。它常使作物產(chǎn)量顯著降低，不同的污染物往往表現(xiàn)出各自特有的危害病癥。慢性危害是指低濃度的污染物在長時(shí)間內(nèi)呵斥的危害。它也能

29、影響植物生長發(fā)育，有時(shí)表現(xiàn)出與急性危害類似的病癥，但大多數(shù)病癥是不明顯的。不可見危害只呵斥植物生理上的妨礙，在某種程度上抑制植物的生長，但在外觀上普通看不出病癥。對(duì)植物生長危害較大的大氣污染物主要是二氧化硫、氟化物和光化學(xué)煙霧。()二氧化硫SO二氧化硫?qū)χ参锏奈：?，首先從葉背氣孔周圍細(xì)胞開場，逐漸分散到海綿和柵欄組織細(xì)胞，使葉綠素破壞，組織脫水壞死，構(gòu)成許多褪色斑點(diǎn)。受二氧化硫損傷的植物，初期主要在葉脈間出現(xiàn)白色“煙斑，輕者只在葉背氣孔附近，重者那么從葉背到葉面均出現(xiàn)“煙斑，這是二氧化硫危害的主要特征，后期葉脈也褪成白色，葉片脫水，逐漸枯萎。不同植物受二氧化硫危害的程度是有差別的。對(duì)二氧化硫反

30、響敏感的植物有大麥、小麥、棉花、大豆、梨、落葉松等；對(duì)二氧化硫有抗性的植物有玉米、馬鈴薯、柑桔、黃瓜、洋蔥等。 ()氟化物大氣中的氟化物主要是氟化氫和四氟化硅。它們對(duì)植物的危害病癥表現(xiàn)為從氣孔或水孔進(jìn)入植物體內(nèi)，但不損害氣孔附近的細(xì)胞，而是順著導(dǎo)管向葉片尖端和邊緣部分挪動(dòng)，在那里積累到足夠的濃度，并與葉片內(nèi)鈣質(zhì)反響。生成難溶性氟化鈣類沉淀于部分，從而干擾酶的催化活性，妨礙代謝機(jī)制、破壞葉綠素和原生質(zhì)，使得蒙受破壞的葉肉因失水枯燥變成褐色。當(dāng)植物在葉尖、葉邊出現(xiàn)病癥時(shí)，受害幾小時(shí)便出現(xiàn)萎縮景象，同時(shí)綠色衰退，變成黃褐色，二、三天后變成深褐色。較低濃度的氟化物就能對(duì)植物呵斥危害，同時(shí)它能在植物體內(nèi)

31、積累，故其危害程度并不是與濃度和時(shí)間的乘積成正比，而是時(shí)間起著主要作用。在有限濃度內(nèi)，接觸時(shí)間越長，氟化物積累越多，受害就越重。受害的植物旦被人或家畜所食，便會(huì)使人和家畜受氟危害。對(duì)氟化物敏感的植物有玉米、蘋果、葡萄、杏等；具有抗性的植物有棉花、大豆、蕃茄、煙草、扁豆、松樹等。 ()光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧中對(duì)植物有害的成分主要是臭氧、氮氧化物等。臭氧對(duì)植物的危害主要是從葉背氣孔侵入，經(jīng)過周邊細(xì)胞、海綿細(xì)胞間隙，到達(dá)柵欄組織，使其首先受害，然后再損害海綿細(xì)胞，構(gòu)成透過葉片的壞死斑點(diǎn)。同時(shí)，植物組織機(jī)能衰退，生長受阻，發(fā)芽和開花遭到抑制，并發(fā)生早期落葉、落果景象。對(duì)臭氧敏感的植物有煙草、蕃茄、馬鈴薯

32、，花生、大麥、小麥、蘋果、葡萄等；具抗性的植物有胡椒、松柏等。()其他污染物氮氧化物進(jìn)入植物葉氣孔后易被吸收產(chǎn)生危害，最初葉脈出現(xiàn)不規(guī)那么的壞死，然后細(xì)胞破裂，逐漸擴(kuò)展到整個(gè)葉片。過氧乙酰硝酸酯(PAN)是光化學(xué)煙霧的劇毒成分。它在中午強(qiáng)光照時(shí)反響劇烈，夜間作用降低。PAN危害植物的病癥表現(xiàn)為葉子反面氣室周圍海綿細(xì)胞或下表皮細(xì)胞原生質(zhì)被破壞，使葉反面逐漸變成銀灰色或古銅色，而葉子正面卻無受害病癥。對(duì)PAN敏感的植物有蕃茄和木本科植物；對(duì)PAN抗性強(qiáng)的植物有玉米、棉花等。其他危害大氣污染除了對(duì)人體安康、對(duì)植物生長呵斥嚴(yán)重的危害外，對(duì)金屬制品、油漆涂料、皮革制品、紙制品、紡織衣料、橡膠制品和建筑資

33、料也會(huì)呵斥損害。這種損害包括玷污性損害和化學(xué)性損害兩個(gè)方面，呵斥很大的經(jīng)濟(jì)損失。玷污性損害是呵斥各種器物外表污染不易清洗除去；化學(xué)性損害是由于污染物對(duì)各種器物的化學(xué)作用，使器物腐蝕蛻變。如二氧化硫及其生成的硫酸霧對(duì)建筑、雕塑、金屬、皮革等腐蝕力很強(qiáng)，也使紙制品、紡織品、皮革制品等腐化變脆，使各種油漆涂料蛻變變色，降低維護(hù)效果。光化學(xué)煙霧能使橡膠輪胎龜裂和老化，電鍍層加速腐蝕。另外，高濃度的氮氧化物能使化學(xué)纖維織物分解消蝕。對(duì)氣候的影響人類活動(dòng)對(duì)氣候呵斥的影響，包括全球性和區(qū)域性兩方面。對(duì)區(qū)域氣候變化的影響主要表如今影響城市氣候方面。在城市地域，由于人口稠密，建筑物多，工業(yè)集中等，呵斥城市溫度比

34、周圍郊區(qū)高的景象，即把城市區(qū)域看成是一個(gè)比周圍鄉(xiāng)村暖和的島嶼地域(其溫度普通高.)，又稱“熱島效應(yīng)。如美國洛杉磯市區(qū)年平均溫度比周圍鄉(xiāng)村約高出.。產(chǎn)生熱島效應(yīng)的緣由，是城市蓄熱量大，水的徑流快、蒸發(fā)量少，熄滅，人口密集放出的熱量多等。這些熱量加熱城市內(nèi)空氣，使之溫度上升。假設(shè)城市上空存在逆溫層，這些熱空氣就會(huì)流向較冷的臨近郊區(qū)，而郊區(qū)的冷空氣就會(huì)沿地面流入城市，構(gòu)成“城市風(fēng)，圍繞城市的大氣就會(huì)構(gòu)成所謂“城市圓拱。 影響全球氣候變化的要素很多，很復(fù)雜，它雖然受天文地理方面要素的影響，但最主要還是與人類活動(dòng)的不斷加強(qiáng)有直接關(guān)系。近幾十年來，氣候異常，全球變暖；兩極的臭氧空洞的不斷擴(kuò)展；世界各地不同

35、程度地沉降酸雨等全球性氣候問題已讓人類深深墮入環(huán)境危機(jī)當(dāng)中。這一系列由于大氣污染導(dǎo)致的全球性和區(qū)域性的環(huán)境問標(biāo)題前已引起了全世界普遍關(guān)注。不論是興隆國家還是開展中國家，都應(yīng)為此進(jìn)展努力、做出奉獻(xiàn)，在公平合理的原那么上，承當(dāng)起各自的責(zé)任與義務(wù)。第二節(jié) 大氣污染物的分散一個(gè)區(qū)域的大氣污染程度取決于該區(qū)域內(nèi)排放污染物的源參數(shù)、氣候條件和近地表下墊面的情況。污染源包括排放污染物的數(shù)量、組成、排放方式、污染源的幾何外形、相對(duì)位置、密集程度及污染源的高度等。排入大氣的污染物通常由各種氣體和固體顆粒組成，它們的性質(zhì)是由它們的化學(xué)成分決議的。不同的化學(xué)成分在大氣中呵斥的化學(xué)反響和被去除過程不同，粒徑大小不同的

36、固體顆粒在大氣中的沉降速度及去除過程是不同的，因此對(duì)濃度分布的影響也不同。按污染源的幾何外形分類，可分為點(diǎn)源、面源和線源；按排放污染物的繼續(xù)時(shí)間分類，有瞬時(shí)源、延續(xù)源和延續(xù)源；按排放源的高度分類可分為地面源、高架源等。不同類型的污染源有不同的排放方式，污染物進(jìn)入大氣的初始形狀也不一樣，因此其濃度分布就不同，計(jì)算污染物濃度的公式也不同。但污染源的幾何外形和排放方式只是相對(duì)的。例如，通常將工廠煙囪看作高架延續(xù)源，忙碌的公路作為延續(xù)線源，而城市居民區(qū)的家庭爐灶當(dāng)作面源。各個(gè)污染源結(jié)合在一同，那么可看成復(fù)合源。氣候條件和下墊面情況影響著大氣對(duì)污染物的稀釋分散速率和遷移轉(zhuǎn)化途徑。因此，在污染源參數(shù)一定的

37、條件下，氣候條件和下墊面情況是影響大氣污染的重要要素。本節(jié)主要討論氣候條件和近地表下墊面的情況對(duì)污染物分散的影響。一、影響大氣污染物分散的氣候要素現(xiàn)實(shí)證明風(fēng)向、風(fēng)速、大氣的穩(wěn)定度、降水情況和霧是影響空氣污染的重要?dú)夂蛞?。風(fēng)的影響風(fēng)對(duì)空氣中污染的分散影響包括風(fēng)向和風(fēng)速的大小兩個(gè)方面。風(fēng)向影響著污染物的分散方向。任何地域的風(fēng)向，一年四季都在變化，但是也都有它本人的主導(dǎo)方向。風(fēng)速的大小決議著污染物分散的快慢和稀釋程度。通常，污染物在大氣中的濃度與平均風(fēng)速成反比。假設(shè)風(fēng)速增大倍，那么下風(fēng)向污染物的濃度將減少一半。由于地面對(duì)風(fēng)的摩擦妨礙作用，所以風(fēng)速隨高度的下降而減少(見表-)。m高處的風(fēng)速，約為lm

38、高處的倍。表- 風(fēng)速隨高度的變化高度m.風(fēng)速m/s.為了表示風(fēng)向、風(fēng)速對(duì)空氣污染物的分散的影響，可以采用風(fēng)向頻率玫瑰圖和污染系數(shù)玫瑰圖。 所謂風(fēng)向頻率，就是指某方向的風(fēng)占全年各風(fēng)向總和的百分率。假設(shè)從一個(gè)原點(diǎn)出發(fā)，畫許多根輻射線，每一條輻射線的方向就是某個(gè)地域的一種風(fēng)向，而線段的長短那么表示該方向風(fēng)的風(fēng)向頻率，將這些線段的末端逐一銜接起來，就得到該地域的風(fēng)向頻率玫瑰圖(如圖-)。圖- 風(fēng)玫瑰圖污染系數(shù)表示風(fēng)向、風(fēng)速結(jié)協(xié)作用對(duì)空氣污染物的分散影響，其值可由下式計(jì)算：顯然，不同方向的污染系數(shù)不盡一樣，其大小那么表示該方向空氣污染的輕重。假設(shè)也像繪制風(fēng)向頻率玫瑰圖那樣，在從某原點(diǎn)出發(fā)的輻射線上，截取

39、一定長短的線段，表示該方向上污染系數(shù)的大小，并把各線段的末端逐一銜接起來，就得到污染系數(shù)玫瑰圖。風(fēng)向頻率玫瑰圖和污染系數(shù)玫瑰圖，都能直觀地反映一個(gè)地域的風(fēng)向，或風(fēng)向與風(fēng)速結(jié)協(xié)作用對(duì)空氣污染物的分散影響。換言之，由圖可直觀看到某地域的某個(gè)方向上，由于風(fēng)的作用，容易呵斥嚴(yán)重的空氣污染。大氣穩(wěn)定性的影響在地球外表的上方，大氣溫度隨高度變化的速率，是氣候變化的一個(gè)重要要素，它直接影響空氣的垂直混合情況。換言之，大氣溫度隨高度的變化情況與大氣的穩(wěn)定性關(guān)系親密，同時(shí)影響著受污染的空氣被較干凈的空氣混合而稀釋其污染濃度的作用。以下簡要引見大氣溫度隨高度的變化情況。將大氣溫度沿垂直方向隨高度變化的速率稱為垂直

40、降溫率，并用下式表示： 式中： r垂直降溫率 T溫度 h離地面的高度垂直絕熱降溫率是指空氣在絕熱條件下上升時(shí)，由于上升氣塊所受的壓力降低而膨脹，耗費(fèi)了內(nèi)能，使氣塊溫度隨之下降的速率。絕熱就是指該氣塊與其周圍不存在任何熱交換。由于干空氣可近似看作理想氣體，同時(shí)根據(jù)氣壓隨高度變化的關(guān)系式： 式中：P大氣壓力，h高度空氣密度g重力加速度利用有關(guān)熱力學(xué)公式，可以推導(dǎo)出計(jì)算出垂直絕熱降溫率的數(shù)學(xué)表達(dá)式：式中：M空氣的相對(duì)分子質(zhì)量 Cpm空氣的摩爾定壓熱容把相應(yīng)的數(shù)值代入上式后，便可求得r值： r./m/m這就是說，當(dāng)空氣作絕熱上升時(shí)，分開地面每升高m，氣溫下降。通常把這個(gè)r值稱為空氣的絕熱降溫率。顯然，

41、這是針對(duì)理想情況的，實(shí)踐情況并非如此。由于各地域空氣的成分，干濕等差別，所以r值也就不總是等于/m。例如r/m，就是超絕熱降溫率。此時(shí)氣塊上升的降溫率大于絕熱降溫率，呵斥氣塊的溫度低于理想的溫度。冷者下沉，下沉后遭到地表的輻射熱又上升，結(jié)果發(fā)生垂直混合。顯然，此時(shí)大氣是不穩(wěn)定的，它有利于空中的污染物分散。從控制空氣污染的角度出發(fā)，這是他們所等待的氣候條件。與此相反，當(dāng)r/m，即次絕熱降溫時(shí)，空氣是穩(wěn)定的，此時(shí)空氣上升的降溫率低于絕熱降溫率，以致氣塊的溫度稍高于理想的溫度。這樣，不同高度的空氣層之間，就很難發(fā)生垂直混合，因此空氣根本上是穩(wěn)定的，這會(huì)使空氣中污染物積累起來。圖- 次絕熱降溫時(shí)空氣穩(wěn)

42、定于原點(diǎn) 圖- 絕熱降溫率稱為氣層穩(wěn)定與不穩(wěn)定的分界限下面將氣體方程式與圖-相結(jié)合，簡要闡明次絕熱降溫時(shí)，氣塊穩(wěn)定于原點(diǎn)的道理。把相應(yīng)的數(shù)值代入上述公式后，便可求得r值。假設(shè)有一氣塊在次絕熱降溫的大氣中運(yùn)動(dòng)，并想象該氣塊與周圍空氣之間有一氣膜分隔開，而且氣塊在垂直運(yùn)動(dòng)的過程中，其溫度變化的規(guī)律服從絕熱降溫率。理想氣體的形狀方程式表示如下：式中：p壓力氣體的密度R理想氣體常數(shù)T絕對(duì)溫度并以“b表示氣塊中的空氣；“a表示周圍的空氣，那么分別得到假設(shè)忽略氣塊內(nèi)張力所引起的影響，那么氣塊處于原點(diǎn)處的內(nèi)外氣壓相等，所以有：當(dāng)氣塊由原點(diǎn)上升到u點(diǎn)時(shí)，因周圍氣溫Ta高于氣塊內(nèi)部溫度Tb，即氣塊較重，所以下降

43、前往原點(diǎn)；當(dāng)氣塊下降到點(diǎn)F時(shí)，那么周圍氣溫Ta低于氣塊內(nèi)部溫度Tb，此時(shí)氣塊較輕，重新上浮前往原點(diǎn)，結(jié)果氣塊不上不下，堅(jiān)持在原點(diǎn)穩(wěn)定。因此，空中污染物也就不能分散開。假設(shè)高度增大時(shí)，氣溫反而上升，即dT，或垂直降溫率，那么該空氣層便成為逆溫層。此時(shí)上層空氣密度低，下層空氣密度高，空氣在垂直方向上不存在任何運(yùn)動(dòng)，大氣層異常穩(wěn)定，以致經(jīng)常發(fā)生空氣污染事故。習(xí)慣上把出現(xiàn)逆溫層所在的高度稱為逆溫高度，而把開場出現(xiàn)逆溫至逆溫消逝的高度范圍，稱為逆溫層厚度。逆溫層內(nèi)的最大溫度差，稱為逆溫強(qiáng)度。不同降溫率對(duì)煙囪的排煙型式影響很大。由圖-可見：超絕熱降溫時(shí)，大氣不穩(wěn)定，出現(xiàn)波浪型排煙，它能使污染物隨風(fēng)速分散；

44、圖- 大氣穩(wěn)定性與煙囪排煙類型逆溫時(shí)，由于大氣穩(wěn)定，構(gòu)成扇型排煙，它嚴(yán)重地妨礙空中污染物的垂直運(yùn)動(dòng)，只能朝程度方向分散；當(dāng)大氣的上層為逆溫，下層是超絕熱降溫，即上層穩(wěn)定，下層不穩(wěn)定時(shí)，構(gòu)成熏煙型排煙，空氣中污染物被熏煙帶回地面，使污染更為嚴(yán)重。降水的影響 各種方式的降水，特別是降雨，能有效地吸收、淋洗空氣中的各種污染物。所以大雨之后，空氣格外新穎，就是這個(gè)道理。霧的影響有霧的天氣屬于靜風(fēng)情況，進(jìn)入到大氣的污染物很難分散，霧像一頂蓋子，它會(huì)使空氣污染情況加劇。以上所討論的風(fēng)、大氣的穩(wěn)定性、降水情況及霧的出現(xiàn)，就是影響空氣污染物分散的主要?dú)夂蛞亍６?、大氣污染物分散與下墊面的關(guān)系地面是一個(gè)凸凹不平

45、的粗糙曲面，當(dāng)氣流沿地面流過時(shí)，必然要同各種地形地物發(fā)生摩擦作用，使風(fēng)向、風(fēng)速同時(shí)發(fā)生變化，其影響程度與各妨礙物的體積、外形、高低有親密關(guān)系。山脈的阻滯作用對(duì)風(fēng)速有很大影響，尤其是封鎖的山谷盆地，因周圍群山的屏障影響，往往是靜風(fēng)，小風(fēng)頻率占優(yōu)勢，不利于大氣污染物的分散。城市中的高層建筑物、體形大的建筑物和構(gòu)筑物，都能呵斥氣流在小范圍內(nèi)產(chǎn)生渦流，妨礙氣流運(yùn)動(dòng)，減小平均風(fēng)速，降低近地面風(fēng)速梯度，并使風(fēng)向擺動(dòng)很大，近地面風(fēng)場變得很不規(guī)那么，普通規(guī)律是建筑物背風(fēng)區(qū)風(fēng)速下降，在部分地域產(chǎn)生渦流，不利于氣體分散。山風(fēng)和谷風(fēng)的方向是相反的，但比較穩(wěn)定。在山風(fēng)與谷風(fēng)的轉(zhuǎn)換期間，風(fēng)的方向是不穩(wěn)定的，山風(fēng)和谷風(fēng)均

46、能夠出現(xiàn)時(shí)而山風(fēng)，時(shí)而谷風(fēng)。這時(shí)假設(shè)有大量污染物排入山谷中，由于風(fēng)向的擺動(dòng)，污染物不易分散，在山谷中停留很長時(shí)間，能夠呵斥大氣污染。城市下墊面的影響由于城市與郊區(qū)相比，地面建筑物密集，道路硬化等，容易吸收更多的太陽熱能，呵斥了城鄉(xiāng)大氣的溫度差別，從而引起局地風(fēng)，也就是所謂的城市熱島環(huán)流。呵斥城鄉(xiāng)溫度差別的主要緣由是：城市人口密集、工業(yè)集中，能耗程度高；城市的覆蓋物如建筑物、水泥路面等熱容量大，白天吸收太陽輻射熱，夜間放熱緩慢，使低層空氣變暖；城市上空覆蓋著一層煙霧和CO，使地面有效輻射減弱。因此，使城市市區(qū)凈熱量比周圍鄉(xiāng)村多，故平均氣溫比周圍鄉(xiāng)村高尤其是夜間，于是構(gòu)成了所謂城市熱島。據(jù)統(tǒng)計(jì)，城

47、鄉(xiāng)年平均溫差普通為.，有時(shí)可達(dá).。溫差與城市的大小、性質(zhì)、當(dāng)?shù)貧夂驐l件和緯度有關(guān)。由于城市溫度經(jīng)常比鄉(xiāng)村地域高尤其是夜間，氣壓比鄉(xiāng)村低，所以能構(gòu)成一種從周圍鄉(xiāng)村吹向城市市區(qū)的特殊局地風(fēng)，稱為城市熱島環(huán)流或城市風(fēng)。這種風(fēng)在市區(qū)集合就會(huì)產(chǎn)生上升氣流。因此，假設(shè)城市周圍有較多消費(fèi)污染物的工廠，就會(huì)使污染物在夜間向城市中心保送，呵斥嚴(yán)重污染，尤其是夜間城市上空有逆溫層存在時(shí)，污染更加嚴(yán)重?！盁釐u效應(yīng)引起的城鄉(xiāng)空氣環(huán)流見圖-。 圖- 熱島效應(yīng)引起的城鄉(xiāng)空氣環(huán)流表示圖a靜風(fēng)時(shí)，b有地方風(fēng)時(shí)山區(qū)下墊面的影響山谷風(fēng)發(fā)生在山區(qū)，是以晝夜為周期的局地環(huán)流，山谷風(fēng)在山區(qū)最為常見，主要是由于山坡和山溝受熱不均而產(chǎn)生的

48、。如圖-所示，在晝間，太陽首先照到山坡上，使山坡上大氣比山溝地帶同一高度的大氣溫度高，構(gòu)成了由溝谷吹向山坡的風(fēng)，稱為谷風(fēng)。在高空構(gòu)成了由山坡吹向山谷的反谷風(fēng)。它們同山坡上升氣流和谷地下降氣流一同構(gòu)成了山谷局地環(huán)流。在夜間山坡和山頂比谷地冷卻得快，使山坡和山頂?shù)睦淇諝忭樕狡孪禄焦鹊?，?gòu)成了山風(fēng)。它們同山坡下降氣流和谷地上升氣流一同構(gòu)成了山谷風(fēng)局地環(huán)流。 圖- 山谷風(fēng)環(huán)流表示圖a晝間，b夜間水陸交界區(qū)的影響在水陸交界地域主要指海陸交界地帶由于地面和水面的溫差，構(gòu)成以晝夜為周期的大氣局地環(huán)流，稱為海陸風(fēng)。海陸風(fēng)是由于陸地和海洋的熱力性質(zhì)差別而引起的。如圖-所示，在晝間，由于太陽輻射，陸地升溫比海洋

49、快，在海陸大氣之間產(chǎn)生了溫度差、氣壓差，使低空大氣由海洋流向陸地，構(gòu)成海風(fēng)，高空大氣從陸地流向海洋，構(gòu)成反海風(fēng)，它們和陸地上的上升氣流和海洋上的下降氣流一同構(gòu)成了海陸風(fēng)局地環(huán)流。在夜晚，由于有效輻射發(fā)生了變化，陸地比海洋降溫快，在海陸之間產(chǎn)生了與白天相反的溫度差、氣壓差，使低空大氣從陸地流向海洋，構(gòu)成陸風(fēng)，高空大氣從海洋流向陸地，構(gòu)成反陸風(fēng)。它們同陸地下降氣流和海面上升氣流一同構(gòu)成了海陸風(fēng)局地環(huán)流。在大湖泊、江河和水陸交界地帶也會(huì)產(chǎn)生水陸風(fēng)局地環(huán)流，但水陸風(fēng)的活動(dòng)范圍和強(qiáng)度比海陸風(fēng)要小。由此可知，建在海邊地域的工廠所排放的污染物分散必需思索海陸風(fēng)的影響，由于有能夠出現(xiàn)夜間隨陸風(fēng)吹到海面上的污染

50、物，在晝間又隨海風(fēng)吹回來，或者進(jìn)入海陸風(fēng)局地環(huán)流中，使污染物不能充分分散稀釋而呵斥污染。 圖- 海陸風(fēng)環(huán)流表示圖a晝間，b夜間第三節(jié) 大氣污染治理技術(shù)簡介一、顆粒污染物的治理技術(shù) 從廢氣中將顆粒物分別出來并加以捕集、回收的過程稱為除塵。實(shí)現(xiàn)這一過程的設(shè)備、安裝稱為除塵器。 (一)除塵安裝的技術(shù)性能目的 全面評(píng)價(jià)除塵安裝性能應(yīng)包括技術(shù)目的和經(jīng)濟(jì)目的兩項(xiàng)內(nèi)容。技術(shù)目的常以氣體處置量、凈化效率、壓力損失等參數(shù)表示，而經(jīng)濟(jì)目的那么包括設(shè)備費(fèi)、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)、占地面積等內(nèi)容；本節(jié)主要引見其技術(shù)性能目的。煙塵的濃度表示 根據(jù)含塵氣體中含塵量的大小，煙塵濃度可表示為以下兩種方式。()煙塵的個(gè)數(shù)濃度單位氣體體積中所含

51、煙塵顆粒的個(gè)數(shù)，稱為煙塵的個(gè)數(shù)濃度，單位為個(gè)/cm。()煙塵的質(zhì)量濃度每單位規(guī)范體積含塵氣體中懸浮的煙塵質(zhì)量數(shù)，稱為煙塵的質(zhì)量濃度，單位為mg/Nm。實(shí)踐運(yùn)用中常用質(zhì)量濃度表示煙塵的濃度。 除塵安裝氣體處置量 該項(xiàng)目的表示的是除塵安裝在單位時(shí)間內(nèi)所能處置煙氣量的大小，是闡明除塵安裝處置才干大小的參數(shù)，煙氣量普通用體積流量表示(Nm/h或Nm/s)。 除塵安裝的效率 除塵安裝的效率是表示除塵安裝捕集粉塵效果的重要目的，也是選擇、評(píng)價(jià)除塵安裝的最主要參數(shù)。有總效率、分級(jí)效率、經(jīng)過率、多級(jí)除塵效率等。()除塵安裝的總效率(除塵效率)是指在同一時(shí)間內(nèi)，由除塵安裝除下的粉塵量與進(jìn)入除塵安裝的粉塵量的百分

52、比，常用符號(hào)表示?？傂仕从车氖浅龎m安裝凈化程度的平均值，它是評(píng)價(jià)除塵安裝性能的重要技術(shù)目的。()除塵安裝的分級(jí)效率分級(jí)效率是指除塵安裝對(duì)某一粒徑為中心，粒徑寬度為范圍的煙塵的除塵效率，詳細(xì)數(shù)值是用同一時(shí)間內(nèi)除塵安裝除下的該粒徑范圍內(nèi)的煙塵量占進(jìn)入除塵安裝的該粒徑范圍內(nèi)的煙塵量的百分比來表示的，符號(hào)為。 總除塵效率只能表示對(duì)氣流中各種粒徑的顆粒污染物去除效率的平均值，而不能闡明對(duì)某一粒徑范圍粒子的去除才干，因此不能完全反映除塵器效果的好壞。引入分級(jí)效率后，即可根據(jù)對(duì)不同粒徑的粉塵去除情況，更準(zhǔn)確地判別除塵效果的好壞，這樣可以根據(jù)要處置的煙氣中的粒徑分布情況，選擇更適宜的除塵安裝。 ()除塵安

53、裝的經(jīng)過率(除塵效果)經(jīng)過率是指沒有被除塵安裝除下的煙塵量與除塵安裝入口煙塵量的百分比，用符號(hào)表示。 在對(duì)煙氣進(jìn)展除塵時(shí)，主要關(guān)懷的是除塵后氣體中還含有多少煙塵量。單從除塵效率看，除塵安裝的這種性能差別表現(xiàn)得不明顯，假設(shè)用經(jīng)過率來表示，這種差別就可比較清楚的顯示出來。()多級(jí)除塵效率在實(shí)踐運(yùn)用的除塵系統(tǒng)中，為了提高除塵效率，經(jīng)常把兩種或多種不同規(guī)格或不同方式的除塵器串聯(lián)運(yùn)用。這種多級(jí)凈化系統(tǒng)的總效率稱為多級(jí)除塵效率，普通用來表示。 除塵安裝的壓力損失 壓力損失是表示除塵安裝耗費(fèi)能量大小的目的，有時(shí)也稱壓力降。壓力損失的大小用除塵安裝進(jìn)出口處氣流的全壓差(p)來表示。 (二)除塵安裝的分類 除塵

54、器種類繁多，根據(jù)不同的原那么，可對(duì)除塵器進(jìn)展不同的分類。 按照除塵器除塵的主要機(jī)理可將其分為：機(jī)械式除塵、過濾式除塵器、濕式除塵器、靜電除塵器等四類。 根據(jù)在除塵過程中能否運(yùn)用水或其他液體可分為：濕式除塵器、干式除塵器。 此外，按除塵效率的高低還可將除塵器分為：高效除塵器、中效除塵器和低效除塵器。 近年來，為提高對(duì)微粒的捕集效率，還出現(xiàn)了綜合幾種除塵機(jī)理的新型除塵器，如聲凝聚器、熱凝聚器、高梯度磁分別器等。 (三)各類除塵安裝 機(jī)械式除塵器 機(jī)械式除塵器是經(jīng)過質(zhì)量力的作用到達(dá)除塵目的的除塵安裝。質(zhì)量力包括重力、慣性力和離心力，主要除塵器方式為重力沉降室，慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器等。 ()重力沉降

55、室重力沉降室是利用粉塵與氣體的密度不同，使含塵氣體中的塵粒依托本身的重力從氣流中自然沉降下來，到達(dá)凈化目的的一種安裝。分為單層和多層重力沉降室，圖-為重力沉降室的構(gòu)造表示圖。 圖-重力沉降室構(gòu)造表示圖含塵氣流進(jìn)入沉降室后，經(jīng)過橫斷面比管道大得多的沉降室時(shí)，流速大大降低，氣流中大而重的塵粒，在隨氣流流出沉降室之前，由于重力的作用，緩慢下落至沉降室底部而被去除。重力沉降室是各種除塵器中最簡單的一種，只能捕集粒徑較大的塵粒，普通對(duì)m以上的塵粒具有較好的捕集作用，而對(duì)于小于m的塵粒捕集效果差，因此除塵效率低，只能作為初級(jí)除塵手段。 ()慣性除塵器利用粉塵與氣體在運(yùn)動(dòng)中的慣性力的不同，使粉塵從氣流中分別

56、出來的方法稱為慣性力除塵。常用方法是使含塵氣流沖擊在擋板上。氣流方向發(fā)生急劇改動(dòng)，氣流中的塵粒慣性較大，不能隨氣流急劇轉(zhuǎn)彎，便從氣流中分別出來。 普通情況下，慣性氣流中的氣流速度較高，氣流方向轉(zhuǎn)變角度愈大，氣流轉(zhuǎn)換方向次數(shù)愈多，那么對(duì)粉塵的凈化效率愈高，但壓力損失也會(huì)愈大。圖-為慣性除塵原理表示圖。 圖- 慣性除塵原理表示圖慣性除塵器適于非粘性、非纖維性粉塵的去除，設(shè)備構(gòu)造簡單，阻力較小，但其分別效率較低，約為，只能捕集m以上的粗塵粒，故只能用于多級(jí)除塵中的第一級(jí)除塵。 ()離心式除塵器使含塵氣流沿一定方向作延續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，粒子在隨氣流旋轉(zhuǎn)中獲得離心力，使粒子從氣流中分別出來的安裝為離心式除塵

57、器，也稱為旋風(fēng)除塵器。圖- 旋風(fēng)除塵器任務(wù)原理表示圖 圖-為一旋風(fēng)除塵器的任務(wù)原理表示圖。普通旋風(fēng)除塵器是由進(jìn)氣管，排氣管、圓筒體、圓錐體和灰斗組成。在機(jī)械式除塵器中，離心力除塵器是效率最高的一種。它適用于非粘性及非纖維性粉塵的去除，對(duì)大于m以上的顆粒具有較高的去除效率，屬于中效除塵器，且可用于高溫?zé)煔獾膬艋?，因此是運(yùn)用廣泛的一種除塵器。它多運(yùn)用于鍋爐煙氣除塵、多級(jí)除塵及預(yù)除塵。它的主要缺陷是對(duì)細(xì)小塵粒(m)的去除效率較低。 過濾式除塵器 過濾式除塵是使含塵氣體經(jīng)過多孔濾料，把氣體中的塵粒截流下來，使氣體得到凈化的方法。按濾塵方式有內(nèi)部過濾與外部過濾之分。內(nèi)部過濾是把松散多孔的濾料填充在框架內(nèi)

58、作為過濾層，塵粒是在濾層內(nèi)部被捕集(如顆粒層過濾器)。外部過濾是用纖維織物、濾布等作為濾料，經(jīng)過濾料的外表捕集塵粒，故稱為外部過濾。這種除塵方式最典型的安裝是袋式除塵器，圖-為機(jī)械清灰袋式除塵器構(gòu)造表示圖。 圖-機(jī)械清灰袋式除塵器它是過濾式除塵器中運(yùn)用最廣泛的一種。用棉、毛、有機(jī)纖維、無機(jī)纖維等資料做成濾袋，濾袋是袋式除塵器中最主要的濾塵部件，濾袋的外形有圓形和扁圓形兩種，運(yùn)用最多的為圓形濾袋。袋式除塵器廣泛用于各種工業(yè)廢氣除塵中，它屬于高效除塵器，除塵效率大于，對(duì)細(xì)粉有很強(qiáng)的捕集才干，對(duì)顆粒性質(zhì)及氣量順應(yīng)性強(qiáng)，同時(shí)便于回收干料。袋式除塵器不適于處置含油，含水及粘結(jié)性粉塵，同時(shí)也不適于處置高溫

59、含塵氣體，普通情況下被處置氣體溫度應(yīng)低于，在處置高溫?zé)煔鈺r(shí)需預(yù)先對(duì)煙氣進(jìn)展冷卻降溫。 濕式除塵器 濕式除塵也稱為洗滌除塵。該方法是用液體(普通為水)洗滌含塵氣體，使塵粒與液膜、液滴或氣泡碰撞而被吸附，凝集變大，塵粒隨液體排出，氣體得到凈化。 由于洗滌液對(duì)多種氣態(tài)污染物具有吸收作用，因此它既能凈化氣體中的固體顆粒物，又能同時(shí)脫除氣體中的氣態(tài)有害物質(zhì)，這是其他類型除塵器所無法做到的，某些洗滌器也可以單獨(dú)充任吸收器運(yùn)用。濕式除塵器種類很多，主要有各種方式的噴淋塔、離心噴淋洗滌除塵器和文丘里式洗滌器等。圖-為噴淋洗滌安裝的表示圖。 圖- 噴淋洗滌表示圖濕式除塵器構(gòu)造筒單，造價(jià)低、除塵效率高，在處置高溫

60、、易燃、易爆氣體時(shí)平安性好，在除塵的同時(shí)還可去除氣體中的有害物。濕式除塵器的缺陷是用水量大，易產(chǎn)生腐蝕性液體，產(chǎn)生的廢液或泥漿需進(jìn)展適當(dāng)處置，否那么會(huì)呵斥二次污染，且在冰冷地域和冬季節(jié)易結(jié)冰。 靜電除塵器 靜電除塵是利用高壓電場產(chǎn)生的靜電力(庫侖力)的作用實(shí)現(xiàn)固體粒子或液體粒子與氣流分別的方法。常用的除塵器有管式與扳式兩大類型，由放電極與集塵極組成，圖-為一管式電除塵器的表示圖。圖-管式電除塵器表示圖圖中所示的放電極為一用重錘繃直的細(xì)金屬線，與直流高壓電源相接，金屬圓管的管壁為集塵極，與地相接。含塵氣體進(jìn)入除塵器后，經(jīng)過粒子荷電、粒子沉降、 粒子去除三個(gè)階段實(shí)現(xiàn)塵氣分別。 電除塵器是一種高效除