大氣污染與防治課件

第五章大氣污染及其防治

第一節(jié)大氣環(huán)境第二節(jié)大氣污染及主要污染物

一、大氣污染的定義

二、大氣中的主要污染物

三、大氣污染源

四、全球面臨的大氣環(huán)境問(wèn)題

第三節(jié)大氣污染的綜合防治

一、大氣污染的綜合防治措施

二、大氣污染的防治技術(shù)概述

第四節(jié)大氣污染物的防治技術(shù)簡(jiǎn)介

5大氣污染與防治第一節(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。5大氣污染與防治2、大氣圈的構(gòu)造

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。5大氣污染與防治對(duì)流層是對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)、生活影響最大的一個(gè)層人類(lèi)活動(dòng)排放的污染物主要在對(duì)流層中聚集，大氣污染現(xiàn)象也主要發(fā)生在這一層對(duì)流層溫度隨高度增加而降低，↓6℃/1km集中了占大氣質(zhì)量80%的空氣和幾乎全部的水蒸氣量空氣具有劇烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)→云、霧、雨、雪等5大氣污染與防治污染物一旦進(jìn)入平流層，滯留時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年，易造成大范圍以至全球性的影響平流層高度大約至50-55km處；溫度隨高度升高而升高；15-35km處有一層臭氧層；平流運(yùn)動(dòng)占顯著優(yōu)勢(shì)平流層作用能大量吸收波長(zhǎng)小于300nm的紫外線；對(duì)地球起保溫作用特點(diǎn)：5大氣污染與防治

在平流層的中上部，由于受陽(yáng)光紫外線輻射，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)的短波紫外線和宇宙射線，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。5大氣污染與防治高度大約至85km處；氣溫隨高度的增加而迅速降低；空氣稀薄，有強(qiáng)烈的垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)中間層5大氣污染與防治暖層（電離層）氣溫隨高度的增加而增加電離層的作用電離層能反射地面發(fā)射的電磁波特點(diǎn)5大氣污染與防治特點(diǎn)：大氣極為稀薄，氣溫高，分子運(yùn)動(dòng)速度快散逸層（外逸層）5大氣污染與防治二、大氣的組成干燥清潔的空氣水汽懸浮顆粒是大氣中的雜質(zhì)成分，含量、種類(lèi)和化學(xué)組成隨時(shí)間和地點(diǎn)變化。由于自然因素而生成的顆粒物，如巖石的風(fēng)化、火山噴發(fā)等。水汽含量隨時(shí)間、地點(diǎn)、氣象條件等不同變化很大固定成分可變成分（一）大氣的恒定組分（二)大氣的可變組分（三）大氣的不定組分5大氣污染與防治（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0－4％，CO2約占0.033%。由恒定組分和可變組分所組成的大氣稱為潔凈大氣。

5大氣污染與防治（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。5大氣污染與防治第二節(jié)大氣污染及主要污染物

一、大氣污染定義:

由于人類(lèi)活動(dòng)或自然過(guò)程引起的某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中，累積呈現(xiàn)出足夠的濃度，并駐留一定的時(shí)間，使大氣質(zhì)量惡化，對(duì)人類(lèi)健康生存和生態(tài)環(huán)境造成危害的現(xiàn)象。5大氣污染與防治大氣污染的形成過(guò)程排放源大氣接受者污染物擴(kuò)散、轉(zhuǎn)化三個(gè)環(huán)節(jié)：混合、遷移5大氣污染與防治大氣污染的劃分根據(jù)污染范圍局部性大氣污染區(qū)域性大氣污染廣域性大氣污染全球性大氣污染5大氣污染與防治大氣污染的劃分根據(jù)能源性質(zhì)石油型大氣污染混合型大氣污染煤炭型大氣污染5大氣污染與防治大氣污染的劃分根據(jù)污染物的化學(xué)性質(zhì)氧化型大氣污染還原型大氣污染5大氣污染與防治二、主要大氣污染物及危害依照與污染源的關(guān)系分類(lèi)一次污染物二次污染物5大氣污染與防治一次污染物從污染源直接排出的原始物質(zhì)，進(jìn)入大氣后性質(zhì)沒(méi)有發(fā)生變化。典型的一次污染物有:

顆粒物、SO2、H2S、CO、碳?xì)浠衔铩Ox等。5大氣污染與防治二次污染物從由污染源排出的一次污染物與大氣中原有成分、或幾種一次污染物之間，發(fā)生了一系列的化學(xué)變化或光化學(xué)反應(yīng)，形成了與原污染物性質(zhì)不同的新污染物。常見(jiàn)的二次污染物有光化學(xué)煙霧和硫酸煙霧。5大氣污染與防治按其物理狀態(tài)和化學(xué)組成分類(lèi)顆粒污染物(氣溶膠)氣態(tài)污染物5大氣污染與防治大氣主要污染物（一）顆粒污染物（二）氣態(tài)污染物

1含硫化合物

2碳氧化物

3氮氧化物

4光化學(xué)氧化劑

（三）

其他5大氣污染與防治（一）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(zhì)，其直徑約為0.002

m---100

m。總懸浮顆粒物（TSP）:

指能懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤100

m的顆粒物的總稱?？晌腩w粒物（PM10）:

指懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤10

m的顆粒。

大氣質(zhì)量評(píng)價(jià)中通用的重要污染指標(biāo)：5大氣污染與防治顆粒污染物（氣溶膠）一般是指粒徑大于75

m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(guò)程中產(chǎn)生的粒徑小于75

m的顆粒物。粉塵燃料燃燒、高溫熔融、化學(xué)反應(yīng)等過(guò)程中形成的粒徑小于10

m、漂浮于大氣中的顆粒物。

又稱，飄塵煙塵粒徑小于100

m的小液體粒子的總稱，包括水霧、酸霧、堿霧、油霧等。霧塵5大氣污染與防治大氣飄塵的危害

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)同作用形成大氣污染。

5大氣污染與防治顆粒污染物對(duì)人體健康的危害造成血液中毒；造成細(xì)胞破壞，侵入肺組織或淋巴結(jié)可引起塵肺5大氣污染與防治時(shí)間飄塵濃度SO2濃度死亡人數(shù)

（mg/m3）（mg/m3）1952.124.463.84000多19563.251.61000多19572.401.84001962.122.84.17505大氣污染與防治（二）氣態(tài)污染物以氣體形態(tài)（即分子狀態(tài)）存在的污染物主要?dú)怏w狀態(tài)的大氣污染物污染物含硫化合物碳的氧化物含氮氧化物碳?xì)浠衔稃u素化合物一次污染物SO2、H2SCO、CO2NO、NH3CmHnHF、HCl二次污染物SO3、H2SO4、MSO4無(wú)NO2、HNO3、MNO3、O3醛、酮、過(guò)氧乙酰硝酸酯無(wú)5大氣污染與防治1、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。SO2主要來(lái)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一5大氣污染與防治

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。5大氣污染與防治SO2濃度（ppm）對(duì)人體健康及生物的影響0.03慢性植物損傷，葉落過(guò)多0.04支氣管炎及肺癌死亡率增高0.046學(xué)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)病率急增二氧化硫?qū)θ梭w健康的危害5大氣污染與防治2、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：燃料燃燒不完全CO主要來(lái)源：日益增加的交通量、固體廢棄物的處置、樹(shù)葉等的燃燒等5大氣污染與防治

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。5大氣污染與防治美國(guó)曼哈頓地區(qū)交通量與CO含量的關(guān)系5大氣污染與防治

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。

5大氣污染與防治5大氣污染與防治3、含氮氧化物造成大氣污染的含氮氧化物主要有NO和NO2以及它們可能產(chǎn)生的二次污染物。主要來(lái)源：石化燃料的燃燒（汽車(chē)排氣）、硝酸的生產(chǎn)或使用、氮肥廠、有色金屬冶煉廠的生產(chǎn)過(guò)程等。燃料燃燒生成的氮氧化物主要是NO。含氮氧化物也是形成酸雨或酸沉降的主要前體物之一5大氣污染與防治氮氧化物對(duì)人體健康的危害無(wú)色，有刺激性氣味不活潑的氣體，與血紅蛋白的親和力比CO大幾百倍，使血液運(yùn)送氧的功能下降，產(chǎn)生缺氧癥狀和中樞神經(jīng)受損。NO：NO2：

是腐蝕劑，毒性比NO大5倍，損害肺功能，引起肺氣腫和肺癌的病因。

形成光化學(xué)煙霧的主要物質(zhì)之一，由此產(chǎn)生的二次污染物的危害更大。與SO2、顆粒物共存時(shí)，表現(xiàn)出污染物的協(xié)同作用5大氣污染與防治4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?大氣污染與防治

3、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(λ＜430nm)——NO2*,NO2*——NO+OO+O2+M——O3+MO3+NO——O2+NO2（2）碳?xì)浠衔锱cO、O3、

OH、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。5大氣污染與防治光化學(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。5大氣污染與防治

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，曾使該州3／4的人發(fā)生了紅眼病。日本東京11970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。5大氣污染與防治（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。5大氣污染與防治其它污染物一般是指可揮發(fā)的所有碳?xì)浠衔铮–l~C8）碳?xì)浠衔铮褐评鋭?、滅火劑、發(fā)泡劑等，如CFCl3（氟利昂11）、CF2Cl2（氟利昂12）等。氟氯烴化合物主要指氟化氫（HF）、氯化氫（HCl）和氯氣（C12）等污染物。鹵化物5大氣污染與防治三、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）、交通運(yùn)輸污染源（四）、生活污染源5大氣污染與防治按排放空間分：1、高架源：在距地面一定高度排放污染物，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5大氣污染與防治按排放形式分1、線源沿著一條線排放污染物，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5大氣污染與防治1、工業(yè)企業(yè)污染源工業(yè)企業(yè)是大氣污染的一個(gè)重要來(lái)源，“工業(yè)三廢”中的“廢氣”主要包括：

燃料燃燒排放的污染物生產(chǎn)中的排氣排放的各類(lèi)礦物和金屬粉塵三、大氣污染物的來(lái)源5大氣污染與防治2、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的污染

主要來(lái)自農(nóng)藥和化肥的使用。5大氣污染與防治3、交通運(yùn)輸污染源汽車(chē)、飛機(jī)、火車(chē)、船舶等交通運(yùn)輸工具，也是造成大氣污染的主要來(lái)源，其中汽車(chē)排氣占主導(dǎo)地位。5大氣污染與防治汽車(chē)尾氣汽車(chē)尾氣排放的主要污染物為:一氧化碳（CO）碳?xì)浠衔铮℉C）氮氧化物（NOX）鉛（Pb）光化學(xué)煙霧鉛進(jìn)入人體，可大部分蓄積于人的骨骼中，損害骨骼造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，引起臨床癥狀為貧血、末梢神經(jīng)炎，出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)異常。5大氣污染與防治車(chē)內(nèi)環(huán)境空氣污染物的來(lái)源

汽車(chē)零部件和車(chē)內(nèi)裝飾材料中所含有害物質(zhì)的釋放車(chē)外污染物進(jìn)入車(chē)內(nèi)汽車(chē)使用的塑料和橡膠部件、織物、油漆涂料、保溫材料、粘合劑等材料中含有的有機(jī)溶劑、助劑、添加劑等揮發(fā)性成分，在汽車(chē)使用過(guò)程中釋放到車(chē)內(nèi)環(huán)境，造成車(chē)內(nèi)空氣污染。污染物主要有苯、甲苯、甲醛、碳?xì)浠衔?、鹵代烴等，車(chē)內(nèi)材料釋放的物質(zhì)還是車(chē)內(nèi)難聞異味的主要來(lái)源。污染物主要有碳?xì)浠衔?、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、顆粒物等（包括汽車(chē)自身排放的污染物）苯、甲苯、甲醛、碳?xì)浠衔?、鹵代烴、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、顆粒物等5大氣污染與防治4、生活污染源由于居住密集、燃煤質(zhì)量差、數(shù)量多且燃燒不完全、排放高度低等，其危害性不容忽視。CO、SO2等5大氣污染與防治室內(nèi)環(huán)境空氣污染物的來(lái)源

室內(nèi)裝飾材料及家具的污染

地下土壤和建筑物中石材、地磚、瓷磚中的放射性物質(zhì)

甲醛、苯、甲苯、乙醇、氯仿等

建筑施工中加入了化學(xué)物質(zhì)，（北方冬季施工加入的防凍劑）

滲出有毒氣體氨天然放射性氣體氡燃燒產(chǎn)物-做飯與吸煙

3800多種污染物質(zhì)，SO2、Pb等

人體自身的新陳代謝

會(huì)增加室內(nèi)溫度，促使細(xì)菌、病毒等微生物大量繁殖

5大氣污染與防治四、全球面臨的大氣環(huán)境問(wèn)題

1、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、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)。一）大氣污染的影響

5大氣污染與防治2、大氣污染對(duì)氣候的影響（1）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。（2）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。

3、大氣污染對(duì)臭氧層的破壞5大氣污染與防治1、大氣污染對(duì)臭氧層的破壞1）平流層中臭氧的形成

O2+hv——2O(3P)O2+O+M——O3+M

同時(shí)臭氧也會(huì)因光解而破壞。

O3＋hv——O2+O

此外臭氧也能與O作用：O3+O——2O2

通常情況下，臭氧的形成和分解達(dá)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）大氣污染的環(huán)境問(wèn)題5大氣污染與防治2）平流層中臭氧層對(duì)地球生命的重要性

以紫外線對(duì)人體效應(yīng)為依據(jù)，按照波長(zhǎng)的順序?qū)⒆贤饩€分為紫外線A(320~400nm)、紫外線B(290~320nm)、紫外線C(190~290nm)。盡管紫外線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C也幾乎不能到達(dá)地球。5大氣污染與防治紫外線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。對(duì)地球上的生命及有機(jī)物均有破壞作用。由于臭氧層能吸收λ≤330nm的紫外線，因而對(duì)地球上的生物起了保護(hù)作用。隨著臭氧層中臭氧濃度大大降低，到達(dá)地面的紫外線的量大大增加，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。5大氣污染與防治（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NONO+O3——NO2+O2NO2+O——NO+O2總反應(yīng)為：O+O3——2O2

平流層中NO的來(lái)源有N2O及超音速飛機(jī)排放的NOx.5大氣污染與防治5大氣污染與防治（2）HO自由基對(duì)臭氧的破壞作用

HO+O3——HO2+O2HO2+O3——HO+2O2

或HO2＋O——HO＋O2總反應(yīng)：2O3——3O2或O3+O——2O2

平流層中HO主要來(lái)源于H2O（g）、CH4、H2與O的作用

H2O+O——2HOCH4+O——CH3+HOH2+O——HO+H5大氣污染與防治（3）氟氯烴類(lèi)對(duì)臭氧的破壞

O3+Cl——ClO+O2ClO+O——Cl+O2總反應(yīng)：O3+O——2O2

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。

5大氣污染與防治

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持續(xù)下去。5大氣污染與防治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)。

5大氣污染與防治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《蒙特利爾議定書(shū)》。

5大氣污染與防治

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。5大氣污染與防治2、酸沉降——酸雨

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。

大氣中存在的酸性氣體污染，pH值小于5.65的酸性降水叫酸雨，主要是人為地向大氣中排放大量酸性物質(zhì)造成的。5大氣污染與防治1）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。除此以外，不少地方的降水中發(fā)現(xiàn)有機(jī)酸（甲酸、乙酸）。5大氣污染與防治5大氣污染與防治酸雨的化學(xué)組成5大氣污染與防治酸雨的化學(xué)組成5大氣污染與防治5大氣污染與防治2）酸雨的危害使湖泊酸化。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)。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。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)。腐蝕建筑材料，金屬結(jié)構(gòu)、油漆及名勝古跡等5大氣污染與防治3）世界酸雨發(fā)展?fàn)顩r和

我國(guó)酸雨現(xiàn)狀5大氣污染與防治酸雨早在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)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。5大氣污染與防治

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1／5已受到酸雨的侵害。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.5大氣污染與防治5大氣污染與防治

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，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。5大氣污染與防治中國(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)。5大氣污染與防治

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5．6的區(qū)域面積已占全國(guó)面積的30％左右。5大氣污染與防治5大氣污染與防治

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。5大氣污染與防治何謂溫室效應(yīng)？3、溫室效應(yīng)——全球變暖5大氣污染與防治

5大氣污染與防治目前地球溫度趨勢(shì)5大氣污染與防治溫室氣體大氣層中主要的溫室氣體有:

二氧化碳(CO2)

甲烷(CH4)

一氧化二氮(N2O)

氯氟碳化合物(CFCs)

臭氧(O3)

大氣層中的水氣(H2O)

5大氣污染與防治

二氧化碳（CO2）：空氣中含有二氧化碳，而且在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)期中，含量基本上保持恒定。這是由于大氣中的二氧化碳始終處于“邊增長(zhǎng)、邊消耗”的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。

大氣中的二氧化碳有80％來(lái)自人和動(dòng)、植物的呼吸，20％來(lái)自燃料的燃燒。散布在大氣中的二氧化碳有75％被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中。還有5％的二氧化碳通過(guò)植物光合作用，轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)貯藏起來(lái)。這就是多年來(lái)二氧化碳占空氣成分0.03%（體積分?jǐn)?shù)）始終保持不變的原因。

5大氣污染與防治但是近幾十年來(lái)，二氧化碳含量逐年增加。原因：

1、由于人口急劇增加，工業(yè)迅猛發(fā)展，呼吸產(chǎn)生的二氧化碳及煤炭、石油、天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了過(guò)去的水平。

2、由于對(duì)森林亂砍亂伐，大量農(nóng)田建成城市和工廠，破壞了植被，減少了將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的條件。

3、地表水域逐漸縮小，降水量大大降低，減少了吸收溶解二氧化碳的條件。二氧化碳生成與轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)平衡破壞，就使大氣中的空氣中二氧化碳含量的增長(zhǎng)，就使地球氣溫發(fā)生了改變。

5大氣污染與防治

二氧化碳可以防止地表熱量輻射到太空中，具有調(diào)節(jié)地球氣溫的功能。如果沒(méi)有二氧化碳，地球的年平均氣溫會(huì)比目前降低20℃。但是，二氧化碳含量過(guò)高，就會(huì)使地球仿佛捂在一口鍋里，溫度逐漸升高，就形成“溫室效應(yīng)”。5大氣污染與防治CH4是最重要的溫室氣體之一,對(duì)溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)約為15%.大氣中CH4濃度的增長(zhǎng)的速度比CO2快,預(yù)計(jì)到2030年大氣中CH4濃度將達(dá)到2340ppbv,有可能成為今后溫室效應(yīng)的主因.模式計(jì)算表明,如果對(duì)溫度講CH4濃度增長(zhǎng)1倍,那么全球地表平均溫度將增加0.2-0.3℃,局部增溫1-2℃.5大氣污染與防治一氧化二氮（N2O）：它在大氣層中的存在壽命是150年左右，盡管在對(duì)流層中是化學(xué)惰性的，但是可以利用太陽(yáng)輻射的光解作用在同溫層中將其中的90％分解，剩下的10％可以和活躍的原子氧O(1D)反應(yīng)而消耗掉。

N2O+hv-->N2+O

N2O+O-->N2+O2

N2O+O-->2NO

即使如此大氣層中的N2O的速度增加,主要來(lái)自于車(chē)輛廢氣、火力發(fā)電站和其他工業(yè)的燃料燃燒及硝酸、氮肥、炸藥的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。單個(gè)分子的N2O溫室效應(yīng)為CO2的200倍.

5大氣污染與防治第三節(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．利用余熱、余氣，提高能源利用率。

5大氣污染與防治二、主要污染物治理

5大氣污染與防治（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：5大氣污染與防治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50～60％，因此只能作為初級(jí)除塵手段。

5大氣污染與防治5大氣污染與防治5大氣污染與防治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50~70%,對(duì)粒徑較小的塵粒（<10um）效果較差。5大氣污染與防治5大氣污染與防治重力與慣性力除塵裝置5大氣污染與防治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（80～90％）。但對(duì)細(xì)小的塵粒（<5um）去除效果較低。5大氣污染與防治G5大氣污染與防治旋風(fēng)除塵器5大氣污染與防治4、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大氣污染與防治5大氣污染與防治5大氣污染與防治5大氣污染與防治5、過(guò)濾式除塵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)的逋集作用，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。

5大氣污染與防治5大氣污染與防治5大氣污染與防治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。5大氣污染與防治5大氣污染與防治5大氣污染與防治（二）二氧化硫的治理

從排煙中除去SO2的技術(shù)稱為“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。5大氣污染與防治1、濕法排煙脫硫（1）鈉法—?dú)溲趸c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。5大氣污染與防治主要反應(yīng)為：

2NaOH+SO2=Na2SO3+H2ONa2CO3+SO2=Na2SO3+CO2Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO35大氣污染與防治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+H2O2Na2SO3+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。5大氣污染與防治C.回收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。5大氣污染與防治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+H2OSO2+2H2S=3S+2H2O5大氣污染與防治高效濕法脫硫設(shè)備

5大氣污染與防治(2)氨法——以氨水作吸收劑

2NH3H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO35大氣污染與防治

吸收液經(jīng)處理后可進(jìn)行回收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)2SO45大氣污染與防治b.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5大氣污染與防治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。5大氣污染與防治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。5大氣污染與防治環(huán)流化床干式脫硫裝置

5大氣污染與防治jxs-d干式靜電脫硫脫硝裝置5大氣污染與防治沼氣干式脫硫器

5大氣污染與防治（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5大氣污染與防治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。5大氣污染與防治（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作用的方法稱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400~500C。這種方法適合于廢氣中O2含量較少的廢氣5大氣污染與防治（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150～2500C發(fā)生反應(yīng)。

4NH3+6NO=5N2+6H2O8NH3+6NO2=7N2+12H2O

當(dāng)有微量O2時(shí)，NO的去除率更高些

4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O

5大氣污染與防治

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NO4NH3+5