何強環(huán)境學導論-大氣污染課件

1、藍藍的天空 綠綠的草原 這是我的家啊.受到污染的空氣第13章 大氣的污染13.1 大氣的組成13.2 大氣污染的形成和污染源13.3 一次污染物和二次污染物13.4 大氣污染物各論13.5 空氣污染與人體健康 思考題與習題7 返回目錄13.1 大氣的組成區(qū)別 空氣：對于室內(nèi)和特指某個地方（如車間、廠區(qū)等）供動植生存的氣體 大氣：大區(qū)域或全球性的氣流大氣的總質量約為6107 億t，相當于地球質量的1/106 。大氣的厚度約1000km，其中我們賴以生存的空氣主要是地面1012km范圍內(nèi)的一部分。可變的：二氧化碳和水蒸氣不定的：污染物煤煙、硫氧化物、氮氧化物等恒定的：氮 、氧、氬、 微量的氖、氦、

2、氪、氙、氡等稀有氣體大氣組成返回目錄13.2 大氣污染的形成和污染源大氣（空氣）污染的定義： 自然界中局部的質能變化和人類的生產(chǎn)和生活活動，改變大氣圈中某些原有成分和向大氣中排放有毒害物質，以致使大氣質量惡化，影響原來有利的生態(tài)平衡體系，嚴重威脅著人體健康和正常工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，以及對建筑物和設備財產(chǎn)等構成損壞即為大氣污染。大氣污染源的劃分方法： 按污染源存在形式 按污染物排放的方式 按污染物排放的時間 按污染物產(chǎn)生的類型按污染源存在的形式劃分固定污染源移動污染源 適用于進行大氣質量評價時滿足繪制污染源分析圖的需要。按污染物排放的方式劃分線源面源高架源 適用于大氣擴散的計算。按污染物排放的時間劃分瞬

3、間源間斷源連續(xù)源適用于分析污染物排放的時間規(guī)律。按污染物產(chǎn)生的類型劃分汽車排氣家庭爐灶排氣工業(yè)污染源 這些污染物排放到大氣中后，與正?？諝獬煞窒嗷旌希谝欢l件下會發(fā)生各種物理化學變化，并可能生成一些新的污染物質。2. 一次污染物定義：指從各類污染源排出的物質分類：反應性污染物和非反應性污染物 一次污染物在大氣中的物理化學反應可分為：（1）氣體污染物之間的化學反應 例 （2）空氣中粒狀污染物對氣體污染物的吸附作用，或粒狀 污染物表面上的化學物質與氣體污染物之間的化學反應 例（3）氣體污染物在氣溶膠中的溶解作用（4）氣體污染物在太陽光作用下的光化學反應常溫下，有催化劑存在時，硫化氫和二氧化硫氣體

4、污染物之間的反應塵粒中的某些金屬氧化物與二氧化硫直接反應，生成硫酸鹽13.4 大氣污染物各論一、碳的氧化物大氣中碳的氧化物主要是CO和CO2，CO是大氣的主要污染物之一。CO的形成原因：碳氫化合物不完全燃燒的產(chǎn)物CO主要來源：燃料、日益增加的交通量、固體廢棄物的處置、樹葉等的燃燒等一氧化碳性質：無色、無臭、無味的氣體危害：它能與血紅素作用生成羧基血紅素（COHb），使血液攜氧能力降低引起缺氧 （圖）（3） 氮氧化物對人體健康的危害與血紅蛋白的親和力比CO大幾百倍，使血液運送氧的功能下降NO：NO2： 是腐蝕劑，毒性比NO大5倍，損害肺功能 形成光化學煙霧的主要物質之一 與SO2、顆粒物共存時，

5、表現(xiàn)出污染物的協(xié)同作用熱解NO燃燒NO區(qū)分？“黃 龍”4.含硫化合物主要指二氧化硫（SO2）、三氧化硫（SO3）、硫化氫（H2S）和硫酸鹽等。性質：腐蝕性強SO2主要來源：含硫煤和石油等燃料的燃燒含硫氧化物是形成酸雨或酸沉降的主要前體物之一SO2濃度（ppm）對人體健康及生物的影響0.03慢性植物損傷，葉落過多0.04支氣管炎及肺癌死亡率增高0.046學齡兒童呼吸系統(tǒng)疾病增多0.11-0.19老年人呼吸系統(tǒng)疾病增多0.21慢性肺癌加重0.25死亡增加，發(fā)病率急增2、二氧化硫對人體健康的危害危害：腐蝕破壞鋼制物品； 皮革失去強度，建筑材料破壞，塑像毀壞； 損害植物葉片，影響其生長并降低其產(chǎn)量；

6、刺激人的呼吸系統(tǒng)； SO2還有促癌作用等。（當空氣中有微粒物質共存時其危害可增大34倍） （圖）5.顆粒污染物（氣溶膠）指所有包含在大氣中的分散的固態(tài)、液態(tài)物質，其直徑約為0.002m -100m?？倯腋☆w粒物（TSP）: 指能懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑100m的顆粒物的總稱。 可吸入顆粒物（PM10）: 指懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑10m的顆粒。 大氣質量評價中通用的重要污染指標：5.顆粒污染物（氣溶膠）一般是指粒徑大于75m的顆粒物 由于粒徑較大，易于沉降到地面塵粒固體物料的研磨、粉碎、裝卸、輸送過程中產(chǎn)生的粒徑小于75m的顆粒物。粉塵燃料燃燒、高溫熔融、化學反應等過程中形成的

7、粒徑小于1m 、漂浮于大氣中的顆粒物。 煙塵粒徑小于100m的小液體粒子的總稱，包括水霧、酸霧、堿霧、油霧等。霧塵x 空氣中微粒的危害：1.遮擋陽光，使氣溫降低或形成冷凝核心使云霧雨水增多，以致影響氣候2.使可見度降低，交通事故增加 附：可見度計算3.可見度差，照明耗電增加，燃料消耗增多，空氣污染也更嚴重，形成惡性循環(huán)4.燃煤生成的SO 加上微粒的作用，對呼吸系統(tǒng)的危害特別大5.用四乙基鉛作汽油防爆劑時，排入空氣中的鉛有97為直徑小于0.5m的微粒，分布廣危害大3 可見度計算：r 可見度 kmC微粒濃度g/m3“沙塵天氣”1、顆粒污染物對人體健康的危害造成血液中毒；造成細胞破壞，侵入肺組織或淋

8、巴結可引起塵肺 PM2.5根據(jù)20082011年試點監(jiān)測數(shù)據(jù)，PM2.5正是灰霾的主要污染物，南京市PM2.5濃度約占PM10（可吸入顆粒物）濃度的50-60%。2008、2009、2010年這三年來，南京市城區(qū)PM2.5年均值呈逐年上升趨勢，平均濃度為63微克/立方米，超標環(huán)境空氣質量標準(二次征求意見稿)0.8倍。2010年南京城區(qū)PM2.5年平均值70微克/立方米，超標1倍；而今年截止到目前，南京的PM2.5年均濃度為52微克/立方米，仍超標0.5倍。PM2.5最高值出現(xiàn)在大年除夕至初一，當時超標2.21倍。據(jù)陸曉波分析，南京PM2.5污染也是有規(guī)律可循的。7-9月份受夏季降雨及有利擴散

9、條件的影響，PM2.5超標的幾率相對較??；而在秋冬季節(jié)，受區(qū)域霧霾天氣影響，排放的大氣污染物難以擴散和清除，則易造成PM2.5濃度的超標，其PM2.5占PM10的比重一般在60%以上。同時，受春節(jié)煙花爆竹燃放和夏收秸稈焚燒影響，2月和6月的PM2.5濃度超標相對較多，PM2.5占PM10的比重基本在80%以上。這些數(shù)據(jù)也和城市的霾天月分布一致。C 早晚的空氣質量最糟糕陸曉波說，根據(jù)對近幾年空氣主要污染物的監(jiān)測情況來看，一般空氣質量相對較差是在夜間和清晨。分析其中原因：主要是排放到大氣中的污染物難以擴散，尤其到了夜間一般會出現(xiàn)大氣逆溫，風速明顯減弱減小。所以排放到大氣中的污染物一時難以擴散，造成

10、污染物濃度指標持續(xù)上升。一般到了午后，地表溫度上升和近地面風速的增大，空氣質量會明顯改善。6.其他有害的空氣污染物 石棉、鈹、汞a.石棉危害：引起多種疾病，還能引起職業(yè)性肺癌來源：石棉開采加工，石棉制品生產(chǎn)處理，建筑材料和剎車材料的應用以及石棉瀝青鋪設路面等b.鈹危害：引起肺病，急性中毒多引起死亡來源：研磨、切割和燃燒等作業(yè)c.汞危害：汞蒸氣對中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒性極大來源：油漆、水力發(fā)電站、汞加工廠和有色金屬冶煉HC醛類NONO2O2洛杉磯光化學煙霧各成分一日內(nèi)的變化HC醛類NONO2O3洛杉磯光化學煙霧各成分一日內(nèi)的變化414166濃度/ppm7. 光化學煙霧（photochemical smo

11、g） 是HC和NOx 在陽光作用下發(fā)生化學反應而生成的刺激性產(chǎn)物太陽能(紫外線)NO2+hvNO+OO、HO及O3與烴類反應生成高活性烴類自由基O+O2O3烴類自由基進一步與NO2等反應生成PAN、醛類等汽車尾氣排放礦物燃料燃燒烴類NONO與O3或RO2反應生成NO2圖 光化學煙霧的形成過程示意圖光化學煙霧的危害性：1.刺激眼睛（甲醛、PBzN（過氧化苯甲酰硝酸酯）、PAN（過氧乙酰基硝酸酯）、丙稀醛）2.引起胸部壓縮、刺激粘膜，頭痛咳嗽（臭氧）3.損害有機物質，如橡膠、棉布、尼龍等（臭氧）4.引發(fā)哮喘病增多，還會引起植物毀壞（氧化劑）注意：“倫敦煙霧”不是光化學煙霧，其作用機理是 不同的，“

12、倫敦煙霧”是硫酸煙霧。洛杉磯光化學煙霧返回目錄世界著名的光化學煙霧事件1946年美國加利福尼亞州光化學污染大片樹木枯死，葡萄減產(chǎn)60%以上，柑桔嚴重減產(chǎn)，農(nóng)作物損失達800萬美元 1970年日本東京光化學污染事件20，000人患紅眼病 1946年美國洛杉磯光化學污染事件死亡400余人近年的光化學煙霧事件1997年3月7日，法國首都巴黎上空就蒙上了一層灰色的霧。到10日，空氣中二氧化氮含量超過了300微克立方米，巴黎市政府決定拉響大氣污染警報，要求汽車按緊急狀況下單雙號行駛規(guī)定。 1997年7月22日開始，智利首都圣地亞哥的空氣中氮氧化物含量嚴重超標。市政府發(fā)出緊急通知，規(guī)定20萬輛汽車停止行駛

13、，中小學校停止上課，勸阻居民不要外出。4) 我國光化學煙霧發(fā)生情況表 蘭州西固地區(qū)夏季大氣臭氧濃度水平及超標情況北京、廣州地區(qū)大氣臭氧濃度水平及超標情況城市名稱粉塵mg/m3一氧化碳mg/m3氮氧化物mg/m3光氧化物mg/m3總烴mg/m3合肥1.213.40.100.250.3包頭0.85.90.170.053.8西安1.916.40.140.17長沙1.211.30.250.422.1北京3.931.00.600.761.1鄭州0.816.60.240.404.1國家標準粉塵一氧化碳氮氧化物光氧化物總烴一級0.154.00.050.12二級0.304.00.100.16三級0.506.0

14、0.150.20表4-1 各城市交通道路大氣污染監(jiān)測結果(1991-1993)環(huán)?？偩謱⒅贫ü饣瘜W煙霧事件緊急預案環(huán)?？偩指本珠L汪紀戎日前表示，隨著我國機動車的快速發(fā)展，今后一些城市發(fā)生光化學煙霧污染事故的可能性很大。為此，環(huán)?？偩终M織制定應對光化學煙霧事件的緊急預案。目前機動車污染排放已成為我國很多城市空氣污染的主要來源，一些城市發(fā)生光化學煙霧污染事故的可能性很大。據(jù)透露，北京和南寧曾分別于1998年和2001年發(fā)生過光化學煙霧現(xiàn)象；深圳具有發(fā)生光化學煙霧的地理、氣象條件，也不排除發(fā)生光化學煙霧的可能。2004年7月3日1.空氣污染事故 事件名稱發(fā)生時間發(fā)生地點污染類型污染源/物馬斯河谷煙

15、霧事件1930.12比利時馬斯河谷大氣污染谷地中工廠密布，煙塵、SO2排放量大洛杉磯光化學煙霧事件1943.510美國洛杉磯市大氣污染光化學污染該市400萬輛汽車每天排放烴類1000多噸多諾拉煙霧事件1948.10美國多諾拉鎮(zhèn)大氣污染河谷內(nèi)工廠密集，排放大量煙塵和SO2倫敦煙霧事件1952.12英國倫敦市大氣污染燃煤中含硫量高，排放大量SO2和煙塵四日事件(哮喘病)1955年以來日本四日市大氣污染工廠大量排放SO2和煤塵，重金屬顆粒13.5 空氣污染與人體健康2 空氣污染事故的一些主要特征可歸納為：a.逆溫層和低風速，使空氣處于停滯狀態(tài)；b.煙、SO 及其它污染物濃度增大引起咳嗽眼疼等其他疾病c.污染水平達高峰時死亡率增大d.年歲越大，過度死亡人數(shù)越多e.各種年歲的死