第五章大氣質(zhì)量與大氣污染

11三月2024第五章大氣質(zhì)量與大氣污染大氣的結(jié)構(gòu)與組成1大氣污染2大氣環(huán)境質(zhì)量控制標準3大氣污染控制的基本方法4第五章大氣質(zhì)量與大氣污染一、大氣與大氣組成（一）大氣與空氣大氣——以大區(qū)域或全球性的氣流為研究對象。空氣——對于室內(nèi)或者特指某個場所中供人和動物生存的氣體。環(huán)境空氣的重要性一個成年人每天呼吸大約兩萬次，吸入的空氣量大約10～15m3（13.6kg），約食物重量的10倍（食物1.5kg、水2kg）。環(huán)境空氣是一種資源，而且是一種可更新的資源。環(huán)境空氣的性質(zhì)：環(huán)境空氣是一種混合氣體，平均分子量為28.966，標準狀態(tài)下的密度為1.293kg/m3。（二）大氣的結(jié)構(gòu)1.對流層氣溫隨高度的增加而降低，空氣具有強烈的對流運動，天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變。2.平流層氣溫的分布是下層等溫，上層溫度隨高度增加而迅速增加。3.中間層大氣溫度隨高度增加而迅速下降，空氣垂直對流運動強烈。4.熱成層氣溫隨高度增加而迅速上升，大氣處于高度電離狀態(tài)。5.散逸層溫度隨高度增加而升高，大氣十分稀薄。2.大氣的組成成云致雨的必要條件主要成分次要成分水汽固體雜質(zhì)生物體的基本成分維持生物活動的必要物質(zhì)植物光合作用的原料；對地面保溫吸收紫外線，使地球上的生物免遭過量紫外線的傷害成云致雨的必要條件；對地面保溫大氣組成主要作用干潔空氣O3N2O2CO2大氣各成分的作用1.按照國際標準化組織（ISO）作出的定義：大氣污染通常是指由于人類活動和自然過程引起某種物質(zhì)進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到了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環(huán)境的現(xiàn)象。2.大氣污染的分類：（1）根據(jù)大氣污染影響范圍①局部地區(qū)污染②地區(qū)性污染③廣域性污染④全球（或國際性）性污染。二、大氣污染大氣污染①煤煙型（或還原型）污染②石油型（或交通型或氧化型）污染③混合型污染。④特殊型污染。倫敦?zé)熿F事件（2）根據(jù)能源性質(zhì)、大氣污染物組成和反應(yīng)分類：洛杉磯光化學(xué)煙霧事件（1）大氣污染源（2）大氣作用（3）復(fù)雜地形（4）受害對象3.大氣污染形成具備的條件降塵是指用降塵罐采集到的大氣顆粒物。在總懸浮顆粒物中一般直徑大于10μm的粒子，由于其自身的重力作用會很快沉降下來，所以將這部分的微粒稱為降塵。

可吸入顆粒物（PM10）是指可在大氣中長期飄浮的懸浮物，直徑小于10μm的粒子。飄塵能在大氣中長期飄浮，易將污染物帶到很遠的地方，使污染范圍擴大，同時在大氣中還可為化學(xué)反應(yīng)提供反應(yīng)床。1.氣溶膠狀態(tài)污染物（顆粒物）氣溶膠系指沉降速度可以忽略的小固體粒子、液體粒子或它們在介質(zhì)中的懸浮體。用標準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，通常稱為總懸浮顆粒物（TSP），空氣動力學(xué)直徑≦100μm的顆粒物。它是分散在大氣中的各種粒子的總稱，也是目前大氣質(zhì)量評價中的一個通用的重要污染指標。四、大氣污染物的種類沙塵暴是一種風(fēng)與沙相互作用的災(zāi)害性天氣現(xiàn)象，它的形成與地球溫室效應(yīng)、厄爾尼諾現(xiàn)象、森林銳減、植被破壞、物種滅絕、氣候異常等因素有著不可分割的關(guān)系。沙塵暴作為一種高強度風(fēng)沙災(zāi)害，并不是在所有有風(fēng)的地方都能發(fā)生，只有那些氣候干旱、植被稀疏的地區(qū)，才有可能發(fā)生沙塵暴。沙塵天氣概念：

沙塵天氣分為浮塵、揚沙、沙塵暴和強沙塵暴四類。

1.浮塵：塵土、細沙均勻地浮游在空中，使水平能見度小于10公里的天氣現(xiàn)象；

2.揚沙：風(fēng)將地面塵沙吹起，使空氣相當混濁，水平能見度在1公里至10公里以內(nèi)的天氣現(xiàn)象；

3.沙塵暴：強風(fēng)將地面大量塵沙吹起，使空氣很混濁，水平能見度小于1公里的天氣現(xiàn)象；

4.強沙塵暴：大風(fēng)將地面塵沙吹起，使空氣很混濁，水平能見度小于500米的天氣現(xiàn)象。

沙塵暴風(fēng)沙風(fēng)沙沙塵暴甘肅乍得喀什和田庫爾勒烏魯木齊哈密阿勒泰伊寧酒泉格爾木西寧蘭州銅川額濟納旗呼和浩特太原延安西安安康鄭州武漢恩施芷江貴陽桂林南寧廣州贛州廈門福州臺北溫州杭州上海南京合肥南昌徐州青島濟南天津石家莊北京大連赤峰沈陽長春哈爾濱嫩江海拉爾漠河長沙重慶成都西昌甘孜昆明保山江城拉薩延吉?？趫D例強沙塵暴沙塵暴揚沙南海諸島全國沙塵天氣分布圖2002年3月18日17時～3月20日08時大氣顆粒物

大氣中的氣體狀態(tài)污染物又稱為氣態(tài)污染物，它是以分子狀態(tài)存在的。氣態(tài)污染物的種類很多，大部分為無機氣體。常見的有：CO、NOx、HC化合物、SOx、微粒、光化學(xué)煙霧等含硫化合化物（民用爐、熱點站、金屬冶煉、硫酸廠）SO2、H2S；含氮化合化物（硝酸廠、氮肥廠、炸藥廠），NO、NH3；碳的氧化物（CO、CO2）；鹵素化合物（氟化物、氯化物、制堿廠）、HF、HCI；有機物質(zhì)的污染2.氣體狀態(tài)污染物一次污染物：直接從污染源排放的污染物。主要有SO2、H2S、NO、NH3、CO、CO2、HF、HCl、C1—C12化合物。二次污染物：是指由一次污染物在大氣中互相作用，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)或光化學(xué)反應(yīng)形成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，其毒性比一次污染物還強。主要有SO3、H2SO4、MSO4、MNO3、NO2、醛類、酮類、酸類。氣態(tài)污染分類3.大氣污染物濃度的表示：（1）單位體積內(nèi)所含污染物的質(zhì)量數(shù)，濃度用mg/m3、μg/m3。（2）污染物體積微量與氣樣總體積的比值，濃度用ppm(百萬分之一)、ppb(十億分之一)、ppt(萬億分之一)（3）mg/m3與ppm的換算關(guān)系：mg/m3=(m/M)*22.4×ppm×[273/(273+T)]×P/101325污染物量變化（風(fēng)經(jīng)常影響其濃度）；污染物質(zhì)變化（如NOX和有機物在光的作用下會產(chǎn)生O3、甲醛（PAN）3等。五、大氣污染物的來源和發(fā)生量1.大氣污染源天然源：自然界自行向大氣排放污染物的污染源人為源：人類的生產(chǎn)活動和生活活動所形成的污染源。污染源

特點

主要來源

排放的污染物

天然源它和人為源相比產(chǎn)生的污染物較少，濃度較低，具有局部地區(qū)某段時間內(nèi)可能形成嚴重影響的特點。

火山噴發(fā)二氧化硫、硫化氫、二氧化碳、一氧化碳、火山灰

森林火災(zāi)一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、碳氫化合物等

自然塵風(fēng)砂、土壤塵等森林植物釋放萜稀類碳氫化合物。海浪飛沫硫酸鹽和亞硫酸鹽

人為源移動源汽車火車飛機等，分布廣泛分散，難于監(jiān)測和治理。交通運輸過程：現(xiàn)代化交通運輸工具一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物、硫氧化合物和鉛等靜止源靜止源則包括工廠、焚化爐等不移動的污染源。靜止源污染面積廣，易于集中監(jiān)測治理。燃料燃燒二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、一氧化碳工業(yè)生產(chǎn)過程二氧化硫、硫化氫等農(nóng)業(yè)活動排放：農(nóng)藥、化肥顆粒物、粉塵、氧化亞氮等（1）人為大氣污染源按空間分布分為：點源、面源、線源（2）人為大氣污染源按照人們活動功能不同分為：生活污染源、工業(yè)污染源、交通運輸污染源（3）人為大氣污染源按照分類統(tǒng)計分析分為：燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)（稱為固定源）交通運輸工具（機動車、火車、輪船、飛機等稱為流動源）點源、面源

全國近年廢氣中主要污染物排放量單位：萬噸項目二氧化硫排放量煙塵排放量工業(yè)粉塵年度合計工業(yè)生活合計工業(yè)生活排放1999年1857.51460.1397.41159953.4205.61175.32000年1995.11612.5382.61165.4953.3212.110922001年1947.81566.6381.21069.8851.9217.9990.62002年1926.61562364.61012.7804.2208.59412003年2158.71791.4367.31048.7846.2202.51021年度增減率（%）1214.70.63.55.2-2.98.52004年2254.91891.4363.51095886.5208.5904.8年度增減率（%）4.55.6-14.44.82.9-11.42005年2549.32168.43811182.5948.9233.6911.22.中國大氣污染物的發(fā)生量六、大氣污染綜合防治清潔能源末端處理綠色交通環(huán)境自凈末端治理煙塵治理技術(shù)二氧化硫治理技術(shù)氟化物的治理氮氧化物的治理技術(shù)推行清潔能源與綠色交通從源頭上減少了大氣污染的產(chǎn)生。對于已經(jīng)產(chǎn)生的污染，則需進行末端治理。安裝廢氣凈化裝置1）、消煙除塵干式機械除塵：重力沉降器、慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器濕式除塵：噴淋塔、水膜式除塵器等過濾式除塵：袋式除塵器等靜電除塵：2）、煙氣脫硫①干法②濕法控制流動源污染：汽車尾氣的治理環(huán)境自凈污染物經(jīng)過末端治理達到排放標準后被排入大氣中，但此時它們的濃度一般要高于環(huán)境空氣質(zhì)量標準，要使其進一步達到標準將要依靠環(huán)境的自凈作用。利用氣象規(guī)律稀釋污染物，加強綠化大氣環(huán)境的自凈作用物理作用化學(xué)作用生物作用擴散稀釋降水洗滌氧化還原植物在大氣環(huán)境自凈中具有重要作用1、控制污染的經(jīng)濟政策（1）必要的環(huán)境保護投資環(huán)保投資占國民生產(chǎn)總值（GNP）的比例發(fā)達國家為2％左右。2004-2008年，環(huán)境保護的年投資額分別為1908.6億元、2388.0億元、2566.0億元、3387.3億元和4490.3億元，占同期GDP比重分別為1.19％、1.30％、1.22％、1.36％和1.49％。十一五末達到1.6％（2）實行“污染者和使用者支付原則”，可采用的經(jīng)濟手段：建立市場（排污許可證制度等）稅收手段（污染稅、資源稅等）收費制度（排污費等）財政手段（生態(tài)環(huán)境基金等）責(zé)任制度（賠償損失和罰款等）七、大氣污染綜合防治對策1）.加強城市環(huán)境管理2）.改變市區(qū)生態(tài)環(huán)境3）.加強建筑工地管理4）.治理工業(yè)污染源5）.治理機動車尾氣6）.采取切實有效措施,綜合防治揚塵污染7）.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整8）.加強宣傳教育,全民動員,共同推動大氣污染防治工作2、綜合防治八、大氣污染防治法規(guī)與標準體系（一）.中華人民共和國大氣污染防治法1987年9月5日由第六屆全國人大常委會第22次會議通過，1988年6月1日起執(zhí)行1995年8月29日，第八屆全國人大常委會第15次會議對該法進行了修訂2000年對該法進行了再次修訂（二）、大氣環(huán)境質(zhì)量標準體系GB3095－1996 環(huán)境空氣質(zhì)量標準GB16297－1996 大氣污染物綜合排放標準GWPB3－1999 鍋爐大氣污染物排放標準GB4915－1996 水泥廠大氣污染物排放標準GB9078－1996 工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準GB16171－1996 煉焦爐大氣污染物排放標準GB13223－1996 火電廠大氣污染物排放標準GB14554－93 惡臭污染物排放標準GWPB1－1999 輕型汽車污染物排放標準GB14761.2－93 車用汽油機排氣污染物排放標準GB14761.5－93 汽油車怠速污染物排放標準GB14761.6－93 柴油車自由加速煙度排放標準GB14761.7－93 汽車柴油機全負荷煙度排放標準GB14621－93 摩托車排氣污染物排放標準GWPB5－2000 飲食業(yè)油煙排放標準GB5468－91 鍋爐煙塵測試方法GB11642－89 輕型汽車排氣污染物測試方法GB/T14762－93 車用汽油機排氣污染物試驗方法GB/T14763－93 汽油車燃油蒸發(fā)污染物的測量 收集法GB11340－89 汽車曲軸箱排放物測量方法GB/T3845－93 汽油車排氣污染物的測量 怠速法GB/T3846－93 柴油車自由加速煙度的測量 濾紙煙度法GB3847－83 汽油柴油機全負荷煙度測量法GB/T5466－93 摩托車排氣污染物的測量

怠速法GB/T14622－93 摩托車排氣