大氣環(huán)境保護(hù)修改稿

大氣環(huán)境保護(hù)修改稿

空氣是人類(lèi)與所有生命體賴(lài)以生存的基本條件之一，假如沒(méi)有空氣，人類(lèi)就

無(wú)法生存，植物就無(wú)法進(jìn)行光合作用。假如空氣被污染，混入許多有毒、有害物

質(zhì)，這些物質(zhì)就會(huì)直接危害人體健康與生態(tài)系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，人類(lèi)對(duì)

環(huán)境的作用日益增強(qiáng)，大氣（空氣）污染問(wèn)題也愈加嚴(yán)峻。大氣污染對(duì)人的影響

不一致于水污染與土壤污染，它不僅時(shí)間長(zhǎng)，而且范圍廣（既有地域性，更有全

球性的影響，比如：溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層破壞等問(wèn)題）。世界上發(fā)生過(guò)的嚴(yán)

重“公害事件”中，大多數(shù)是大氣污染造成的。因此，研究大氣污染問(wèn)題在目前

就顯得更加迫切。

第一節(jié)大氣與大氣污染

一、大氣圈結(jié)構(gòu)

大氣圈又叫大氣層。大氣圈的范圍是有限的，但其最外層邊界很難確定。通

常認(rèn)為，從地球表面到高空1000?1400km,可看作是大氣層的厚度，超過(guò)1400km

就是宇宙空間了。觀測(cè)證明，大氣在垂直方向上的溫度、物質(zhì)構(gòu)成與物理性質(zhì)有

顯著的差異。根據(jù)大氣溫度垂直分布的特點(diǎn)，大氣結(jié)構(gòu)可分為五層，見(jiàn)圖3-1。

圖3-1大氣圈層狀結(jié)構(gòu)

1.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)具有強(qiáng)烈的空

氣對(duì)流作用，強(qiáng)度因緯度而異。通常對(duì)流作用在低緯度較強(qiáng)、高緯度較弱，因此

對(duì)流層的厚度從赤道向兩極減小，在低緯度地區(qū)為17?18km,高緯度地區(qū)為8?

9km,其平均厚度約為12km。對(duì)流層的上界稱(chēng)之“對(duì)流層頂”，是厚約兒百米到

1?2km的過(guò)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)量的3/4o

由于對(duì)流層不能直接從太陽(yáng)光得到熱能，只能從地面反射得到熱能，因而該

層大氣溫度隨高度升高而降低。平均高度每升高100m約降低0.65℃。對(duì)流層中

存在著極其復(fù)雜的氣象條件，地面水蒸氣、塵埃與微生物等進(jìn)入此層，將形成雨、

雪、霧、霜、露、云、揚(yáng)塵等一系列現(xiàn)象。

另外，人類(lèi)活動(dòng)排放的污染物要緊聚集在對(duì)流層中，大氣污染也要紫發(fā)生在

這一層。因此，對(duì)流層與人類(lèi)關(guān)系最密切，其狀況對(duì)人類(lèi)健康與生態(tài)系統(tǒng)影響最

大，特別是靠近地面的1?2km范圍內(nèi)。

2.平流層

對(duì)流層之上是平流層。這一層空氣比較干燥，幾乎沒(méi)有水汽與塵埃，性質(zhì)非

常穩(wěn)固，不存在雨、雪等大氣現(xiàn)象，是現(xiàn)代超音速飛機(jī)飛行的理想場(chǎng)所。平流層

高度約5()?55km,厚度約為38km。平流層的溫度先是隨高度增加變化很小，到

30?35km溫度約為-55℃左右，再向上溫度則隨高度的上升而增加，到平流層

頂升至一3℃以上。引起這一層空氣溫度隨高度升高而上升的要緊原因，是由于

該層中臭氧能夠強(qiáng)烈汲取來(lái)自太陽(yáng)的紫外線，分解成分子氧與原子氧，這些分子

氧與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(yáng)光自上

射入加熱，因此高度愈高，氣溫就愈高。

3.中間層

由平流層頂至85km高處范圍內(nèi)的大氣稱(chēng)之中間層，其厚度約35km。由于

該層中沒(méi)有臭氧這一類(lèi)可直接汲取太陽(yáng)輻射能量的組分，因此其溫度垂直分布的

特點(diǎn)是氣溫隨高度的增加而迅速降低，中間層頂溫度可降到一83℃左右，而中間

層底部由于同意了平流層傳遞的熱量，因而溫度最高。這種溫度分布上低下高的

特點(diǎn)，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)。

4.熱成層（電離層）

熱成層位于85?800km的高度之間。這一層由于太陽(yáng)光線與宇宙射線的作

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(chēng)電

離層。由于電離后的原子氧強(qiáng)烈地汲取太陽(yáng)紫外線，使溫度迅速上升，因此，隨

著高度增加，該層溫度乂急劇上升。電離層能將電磁波反射回地球，對(duì)全球的無(wú)

線電通訊具有重要意義。

5.散逸層

散逸層是大氣圈的最外層，也稱(chēng)之外層大氣，其高度在800km以上，厚度

為15000?24000km,實(shí)際上這是相當(dāng)厚的過(guò)渡層。由于該層大氣直接汲取太陽(yáng)

紫外線的熱量，因此該層氣溫隨高度增加而升高，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)克服地球引力的作用而逃逸到宇

宙空間去，就很難再有機(jī)會(huì)被上層的氣體質(zhì)點(diǎn)碰撞I可來(lái)，因此稱(chēng)其為散逸層.

二、大氣的構(gòu)成

大氣是多種氣體的混合物，除去水汽與雜質(zhì)外的空氣稱(chēng)之干潔空氣。它的要

緊成分有：氮（占78.09%；氧（占20.95%）；筑（占0.93%）,三者共計(jì)約占空

氣總量的99.97%,其它各類(lèi)氣體含量合計(jì)不到0.1%。干潔空氣中各組分的比例

見(jiàn)表3-1。

表3?1干潔空氣構(gòu)成

含量含量

氣體名稱(chēng)氣體名稱(chēng)

（體積百分?jǐn)?shù)）（體積百分?jǐn)?shù)）

氮（N2）78.09甲烷（CH。1.0X10^-1.2X10'4

氧（。2）20.95氟(Kr)1.0X10-4

敏Ar)0.93氫(H2)0.5X10-1

二氧化碳（CO2）0.02-0.04砥Xe)0.08X104

嵐(Ne)18X10"二氧化氮（NO2）0.02X104

氮(He)5.24X0臭氧（。3）0.01X104

根據(jù)大氣中混合氣體的構(gòu)成大氣通常分為如下三部分。

1.恒定組分

大氣中恒定組分由氮、氧、氮三種氣體加上微量的嵐、氯、氮、孤、氫等

稀有氣體構(gòu)成。大約在90km的高度范圍以?xún)?nèi)，氮、氧兩種組分的比例幾乎沒(méi)有

什么變化。實(shí)際上，上面所說(shuō)的干潔空氣也屬于恒定組分。其構(gòu)成較穩(wěn)固的要緊

原因是分子氮與其他惰性氣體的性質(zhì)不活潑，而自然界中由于燃燒、氧化、巖石

風(fēng)化、呼吸、有機(jī)物腐解所消耗的氧基本上又由植物光合作用釋放的氧而得到補(bǔ)

償。

2.可變組分

可變組分要緊指空氣中的二氧化碳(CO?與水蒸氣。正常情況下，二氧化碳

(CO2)含量為0.02%?0.04%,水蒸氣含量通常在4%下歹I」，熱帶地區(qū)有的時(shí)候達(dá)

4%,而在南北極則不到0.1%。這些組分的含量，隨季節(jié)、氣象與人類(lèi)活動(dòng)的影

響而變化。目前，由于經(jīng)濟(jì)的高速進(jìn)展，人口的急劇膨脹，二氧化碳(CO?含量

不斷上升，已成為一個(gè)重要的環(huán)境問(wèn)題引起了人們的高度關(guān)注。

3.不定組分

大氣中不定組分的來(lái)源要緊有兩個(gè)：一是自然界火山爆發(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(lèi)及惡臭氣

體，這些不定組分進(jìn)入大氣中，常會(huì)造成局部與暫時(shí)性污染；二是由于人類(lèi)生產(chǎn)

活動(dòng)、人口密集、城市工業(yè)布局不合理與環(huán)境設(shè)施不完善等人為因素造成的，如

煤煙、粉塵、硫氧化物、氮氧化物等，這些氣體是形成空氣污染的要緊根源。

三、大氣污染的定義及污染源

1.大氣污染定義

大氣污染是指大氣中污染物質(zhì)的濃度達(dá)到了有害程度，以致破壞生態(tài)系統(tǒng)與

人類(lèi)正常生存與進(jìn)展的條件，對(duì)人與物造成危害的現(xiàn)象。根據(jù)大氣構(gòu)成明白，大

氣中痕量組分含量極少，但在一定條件下，大氣中出現(xiàn)了原先沒(méi)有的微量物質(zhì)，

其數(shù)量與持續(xù)時(shí)間，均足以對(duì)生態(tài)系統(tǒng)與人類(lèi)與物品、材料等產(chǎn)生不利的影響與

危害時(shí)，這時(shí)的大氣狀況被認(rèn)為是受到了污染。

造成大氣污染的原因包含兩方面，即人類(lèi)的活動(dòng)與自然過(guò)程。其中人類(lèi)的

活動(dòng)是造成大氣污染的要緊原因，如工業(yè)廢氣、燃燒、汽車(chē)尾氣等。隨著人類(lèi)經(jīng)

濟(jì)活動(dòng)與生產(chǎn)的迅速進(jìn)展，在大量消耗能源的同時(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與工業(yè)集中的區(qū)域,

大氣污染尤為嚴(yán)重。自然過(guò)程則包含了火山噴發(fā)、森火災(zāi)、海嘯、土壤與巖石的

風(fēng)化與大氣圈的空氣運(yùn)動(dòng)等自然現(xiàn)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、硫化氫、鹽類(lèi)等進(jìn)入大氣引起污染。通常說(shuō)來(lái)，這種情況只

占大氣污染很小一部分。

2.大氣污染源

根據(jù)污染物的來(lái)源，通?？煞譃樽匀辉磁c人為源。

由各類(lèi)自然現(xiàn)象引起的，比如森林火災(zāi)造成的煙塵、火山噴發(fā)產(chǎn)生的火山灰、

二氧化硫、干燥地區(qū)的風(fēng)沙等引起的大氣污染，稱(chēng)之為自然污染源。這些污染源

目前還難以操縱，也不是環(huán)境科學(xué)討論的重點(diǎn)。

環(huán)境科學(xué)研究的大氣污染源，要緊是人為污染源。所謂人為污染源通常指產(chǎn)

生或者排放大氣污染物的設(shè)備、裝置、場(chǎng)所等。在環(huán)境科學(xué)中，根據(jù)不一致的研

究目的與污染源的特點(diǎn)，污染源的類(lèi)型有五種分類(lèi)方法。

(1)按污染源存在形式

①固定污染源一一排放污染物的裝置、場(chǎng)所位置固定，如火力發(fā)電廠、煙囪、

爐灶等.

②移動(dòng)污染源一一排放污染物的裝置、設(shè)施位置處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，如汽車(chē)、火

車(chē)、輪船等。

(2)按污染的排放方式

①點(diǎn)源一一集中在一點(diǎn)或者在可當(dāng)作一點(diǎn)的小范圍內(nèi)排放污染物，如高煙

囪。

②面源一一在一個(gè)大范圍內(nèi)排放污奧物，如許多低矮煙囪集合起來(lái)而構(gòu)成的

一個(gè)區(qū)域性的污染源。

③線源一一沿著一條線排放污染物，如汽車(chē)、火車(chē)等。

(3)按污染物排放空間

①高架源一一在距地面一定高度處排放污染物，如高煙囪。

②地面源一一在地面上排放污染物，如居民煤爐、露天儲(chǔ)煤場(chǎng)等。

(4)按污染物排放時(shí)間

①連續(xù)源一一連續(xù)排放污染物，如火力發(fā)電廠煙囪等。

②間斷源一一排放污染時(shí)斷時(shí)續(xù)，如取暖鍋爐、飯店?duì)t灶排氣筒等。

③瞬時(shí)源一一無(wú)規(guī)律的短時(shí)間排放污染物，如工廠事故排放等。

(5)按污染物產(chǎn)生類(lèi)型

按人類(lèi)生產(chǎn)與生活活動(dòng)方式，可將污染物劃分為工業(yè)污染源，生活污染源與

交通運(yùn)輸污染源。這種分類(lèi)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(jiǎn)單地介紹一下這類(lèi)污染源。

①工業(yè)污染源

工業(yè)企業(yè)是大氣污染的要緊來(lái)源。污染物的數(shù)量、種類(lèi)與工礦企業(yè)的性質(zhì)、

規(guī)模、工藝過(guò)程、原料與產(chǎn)品等因素有關(guān)。火力發(fā)電廠、金屬冶煉廠、化工廠及

水泥廠等各類(lèi)類(lèi)型的工業(yè)企業(yè)，在原材料及產(chǎn)品的運(yùn)輸、破碎、燃燒等環(huán)節(jié)與由

各類(lèi)原料制成成品的過(guò)程中都會(huì)有大量廢氣排放。

②生活污染源

生活污染源，要緊來(lái)自居民區(qū)。比如家庭爐灶、北方農(nóng)村冬季燃煤取暖設(shè)備、

垃圾存放設(shè)施等。

③交通運(yùn)輸污染源

交通污染源是由汽車(chē)、火車(chē)及船舶等交通工具排放尾氣所造成，要緊原因是

汽油、柴油等燃料的燃燒。但就目前情況看，排放污染物最多的還是汽車(chē)，工業(yè)

發(fā)達(dá)的國(guó)家城市中，汽車(chē)已成為重要的大氣污染源。

四、大氣污染物及其來(lái)源

由各類(lèi)污染源排入大氣中的污染物種類(lèi)很多，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前被人們

注意到或者已經(jīng)對(duì)環(huán)境與人類(lèi)產(chǎn)生危害的大氣污染物大約有100種之多。其中排

放量多、影響范圍廣，對(duì)人類(lèi)環(huán)境威脅較大，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(guò)程中，在一定條件下

會(huì)發(fā)生各類(lèi)物理、化學(xué)變化，形成新的污染物質(zhì)。因此，大氣中的污染物又可進(jìn)

一步分為一次污染物與二次污染物。

1.一次污染物

一次污染物又稱(chēng)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(méi)有發(fā)生變化的污染物。這些污染物包含氣體、蒸汽與顆粒物，要緊的

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)。

(1)顆粒物

飄粒物是除氣體之外的包含于大氣中的物質(zhì)，包含各類(lèi)各樣的固體、液體與

氣溶膠。其中固體的有灰塵、煙塵、煙霧，與液體的云霧與霧滴，其粒徑分布大

致在200?0.1um之間。顆粒物按粒徑大小可分兩類(lèi)。

①降塵

指粒徑大于1()um,在重力作用下能夠降落下來(lái)的顆粒狀物質(zhì)。它要緊產(chǎn)生

于固體破碎、燃燒產(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。

②飄塵

指粒徑小于10um顆粒狀物質(zhì)，包含粒徑在10-0.25um的在空氣中等速

沉降的霧塵，與粒徑小于0.1um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，重量輕，在大氣中呈懸浮狀態(tài)，且分布極為廣泛，其粒子可通過(guò)呼

吸道侵入人體，對(duì)健康具有很大的危害。

(2)硫氧化物

硫氧化物表示為SOx,包含二氧化硫(SO2)、三氧化硫(SO"、三氧化二硫

(S2O3)、一氧化硫(SO)與過(guò)氧化硫。其中SO?是一種無(wú)色、具有刺激性氣味的不

可燃?xì)怏w，是大氣中分布最廣、影響最大的要緊污染物。SO?與飄塵具有協(xié)同效

應(yīng)，兩者結(jié)合起來(lái)對(duì)人體危害更大。

大氣中的硫氧化物要緊是人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的，大部分來(lái)自煤與石油的燃燒、石

油煉制、有色金屬冶煉、硫酸制備等。自然的硫源要緊是生物產(chǎn)生的硫化氫氧化

而成為硫的氧化物。人類(lèi)活動(dòng)排放的二氧化硫每年多達(dá)1.5億噸，在各類(lèi)污染物

中，其排放總量?jī)H次于一氧化碳，排第二位。其中2/3來(lái)自于煤的燃燒，約1/5

來(lái)自石油的燃燒，特別是火力發(fā)電廠的排放量約占SO2排放量的一半。

SCh在大氣中最多只能存在1?2天，極不穩(wěn)固。在相對(duì)濕度比較大與有催

化劑存在時(shí)，可發(fā)生催化氧化反應(yīng)，生成SO3,繼而生成H2s04或者硫酸鹽，因

此SCh是形成酸雨的要緊因素。硫酸鹽在大氣中可存留1周以上，能飄移至100km

以外，造成遠(yuǎn)離污染源以外的區(qū)域性污染。SCh也可在太陽(yáng)紫外線的照射下，發(fā)

生光化學(xué)反應(yīng)，生成S03與硫酸霧，從而降低大氣的能見(jiàn)度，對(duì)環(huán)境與人體產(chǎn)生

危害。

⑶碳氧化物

碳氧化物要緊有兩種物質(zhì)，即CO與CO2,CO2是大氣的正常構(gòu)成成分，co

則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2.1億噸。

CO是無(wú)色，無(wú)嗅的有毒氣體。大氣中的CO是碳?xì)浠衔锶紵煌耆漠a(chǎn)

物，要緊來(lái)源于燃料的燃燒與加工、汽車(chē)尾氣排放，CO的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)固，在大

氣中不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，能夠在大氣中停留幾個(gè)月的時(shí)間。大氣中的

CO雖可轉(zhuǎn)化為CO2但速度很慢，而大氣中的co濃度多年來(lái)始終保持在一個(gè)水

平上，并未發(fā)現(xiàn)持續(xù)增加，這一事實(shí)說(shuō)明自然界確信存在著強(qiáng)大的消除co的機(jī)

制，有跡象說(shuō)明，HO的氧化作用有助于CO的消除，但更要緊的可能是土壤微

生物的代謝作用，這一系列作用能將CO轉(zhuǎn)化為C020

通常城市空氣中的co水平對(duì)植物及有關(guān)的微生物均無(wú)害，但對(duì)人類(lèi)則有

害，由于它能與血紅素作用生成竣基血紅素(carboxyhemoglobin,簡(jiǎn)寫(xiě)為COHb),

實(shí)驗(yàn)證明，血紅素與一氧化碳的結(jié)合能力比與氧的結(jié)合能力大2()0?3()0倍，因

此，使血液攜帶氧的能力降低而引起缺氧.癥狀有頭痛、暈眩等，同時(shí)還使心臟

過(guò)度疲勞，致使心血管工作困難，終至死亡。

CO2是大氣中一種“正常”成分，它要緊來(lái)源于生物的呼吸作用與化石燃料

等的燃燒。CO2參與地球上的碳平衡，有重大的意義。然而，由于當(dāng)今世界人口

急劇增加，化石燃料的大量使用，使大氣中的COz濃度逐步增高，造成全球性

的氣候變暖。

(4)氮氧化物

氮氧化物包含一氧化二氮(N2。)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二

氮N2O3)、四氧化二氮(N2O4)與五氧化二氮(N2O5)等多種形態(tài)。人為活動(dòng)排放到

大氣中的要緊是NO與NO?,它們是常見(jiàn)的大氣污染物。

全球每年排放NO.的量為10億噸，其中95%來(lái)自于自然發(fā)生源，即土壤與

海洋中有機(jī)物的分解。人為發(fā)生源要緊是化石燃料的燃燒過(guò)程排放的，如飛機(jī)、

汽車(chē)、內(nèi)燃機(jī)及工業(yè)窯爐的燃燒與來(lái)自生產(chǎn)、使用硝酸的過(guò)程，如氮肥廠、有機(jī)

中間體廠、有色及黑色金屬冶煉廠等。造成空氣污染的氮氧化物要緊是一氧化氮

(NO)與二氧化氮(NO/既是形成酸雨的要緊物質(zhì)之一，也是形成大氣中光化學(xué)

煙霧的重要物質(zhì)。

(5)碳?xì)浠衔?/p>

碳?xì)浠衔?HC)包含烷燒、烯燒與芳煌等復(fù)雜多樣的含碳與氫的化合物。

大氣中大部分的碳?xì)浠衔飦?lái)源于植物的分解，人類(lèi)排放的最盡管小，卻非常重

要。碳?xì)浠_(tái)物的人為來(lái)源要緊是石油燃料的不充分燃燒過(guò)程與蒸發(fā)過(guò)程，其中

汽車(chē)排放量占有相當(dāng)?shù)谋戎兀蜔捴?、化工生產(chǎn)等也產(chǎn)生多種類(lèi)型的碳?xì)浠?/p>

物。

目前，雖未發(fā)現(xiàn)城市中的碳?xì)浠衔餄舛戎苯訉?duì)人體健康的影響，但它是形

成光化學(xué)煙霧的要緊成分，碳?xì)浠衔镏械亩喹h(huán)芳煌化合物，如3.4-苯并花，具

有明顯的致癌作用，已引起人們的密切關(guān)注。

2.二次污染物

二次污染物又稱(chēng)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互相

作用，或者與大氣中正常組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，與在太陽(yáng)輻射的參與下引起光化學(xué)

反應(yīng)而產(chǎn)生的與一次污染物的物理、化學(xué)性質(zhì)完全不一致的新的大氣污染物。要

緊有下列幾種反應(yīng)：

①氣體污染物之間的化學(xué)反應(yīng)（可在有催化劑或者無(wú)催化劑作用下發(fā)生）。常

溫下，有催化劑存在時(shí)，硫化氫與二氧化硫氣體污染物之間的反應(yīng)，是其中的一

例：

2H2S+SO2.整劑>3S+2HW

②空氣中粒狀污染物對(duì)氣體污染物的吸附作用，或者粒狀污染物表面上的化

學(xué)物質(zhì)與氣體污染物之間的化學(xué)反應(yīng)。比如塵粒中的某些金屬氧化物與二氧化硫

直接反應(yīng)，生成硫酸鹽：

4例gO+4s——》3MgSOa+MgS

③氣體污染物在太陽(yáng)光作用下的光化學(xué)反應(yīng)。

NCh是污染空氣中最重要的光汲取物質(zhì)，光解過(guò)程如下：

NO2+hv------>NO+O

O+O2+M——>03+M

HNO3的光解過(guò)程如下：

HNO、+hv——>HO?+NO,

有co存在時(shí)：

HO,\CO——>C021H,

H^+O2+M——>HO2?+M

2HO2——>”0+。2

④氣體污染物在氣溶膠中的溶解作用。

二次污染物顆粒小，通常在0.01?1.0um之間，但其毒性比一次污染物更

強(qiáng)，最常見(jiàn)的二次污染物有光化學(xué)煙霧、酸雨等。

(1)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?yáng)紫外線的作用下，發(fā)生

光化學(xué)反應(yīng)，生成淺藍(lán)色的煙霧型混合物的污染現(xiàn)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(jiàn)度降低。通常發(fā)生在大氣相對(duì)濕度較低、氣

溫為24?32℃的夏季晴天。20世紀(jì)40年代首先在美國(guó)的洛杉磯發(fā)現(xiàn)。50年代

以后，光化學(xué)煙霧在美國(guó)其他城市與世界各地，如日本、加拿大、法國(guó)、澳大利

亞等國(guó)的大城市相繼發(fā)生過(guò)，70年代，我國(guó)蘭州西固石油化工區(qū)也出現(xiàn)光化學(xué)

煙霧。

形成光化學(xué)煙霧，除了有產(chǎn)生光化學(xué)煙霧的物質(zhì)前提外，還務(wù)必有一定的氣

象與地理?xiàng)l件。概括起來(lái)說(shuō)，光化學(xué)煙霧形成條件包含：第一，大氣中存在NO?

與碳?xì)湮廴疚?，這是形成煙霧的前提，而這些污染物可來(lái)自以石油為燃料的廠礦

企業(yè)、汽車(chē)等。第二，務(wù)必有充足的陽(yáng)光，產(chǎn)生290?430nni的紫外輻射，使NO?

光解，但近地表的太陽(yáng)輻射受天頂角的影響。通常來(lái)說(shuō)，天頂角越小，紫外輻射

越強(qiáng)。因此地理緯度超過(guò)60度的地區(qū)，由于天頂角較大，小于430nm的光很難

到達(dá)地表面，這些地區(qū)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，因此夏季中午前后光線強(qiáng)時(shí)，出現(xiàn)光化學(xué)煙霧的可能性最大。第三是

地理氣象條件，天空晴朗、高溫低濕與有逆溫層存在，或者由于地形條件，導(dǎo)致

煙霧在地面鄰近聚集不散者，易于形成光化學(xué)煙霧。

光化學(xué)煙霧的發(fā)生機(jī)制十分復(fù)雜。有人用煙霧室模擬，發(fā)現(xiàn)其化學(xué)反應(yīng)式多

達(dá)242個(gè)。光化學(xué)煙霧反應(yīng)除生成臭氧、過(guò)氧乙酰硝酸酯(PAN)、甲醛、酮、丙

烯醛之外，近來(lái)還發(fā)現(xiàn)了一種與PAN類(lèi)似的物質(zhì)過(guò)氧苯酰硝酸酯(PBN)。此外，

大氣中SO?也會(huì)被HO、HO2與。3氧化生成硫酸與硫酸鹽，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。煙霧中的甲醉、丙烯醉、PAN、等，能刺激人

眼與上呼吸道，誘發(fā)各類(lèi)炎癥。臭氧濃度超過(guò)嗅覺(jué)一定閾值時(shí)，會(huì)導(dǎo)致哮喘發(fā)作。

臭氧還會(huì)傷害植物，使葉片上出現(xiàn)褐色斑點(diǎn)。PAN則能使葉背面呈銀灰色或者

古銅色，影響植物的生長(zhǎng)，降低它抵抗害蟲(chóng)的能力。此外，PAN與Qi還能使橡

膠制品老化，染料褪色，并對(duì)油漆、涂料、紡織纖維、尼龍制品等造成損害。

(2)酸雨

它是指pH<5.6的雨、雪或者其它的大氣降水，是大氣污染的一種表現(xiàn)，由

于人類(lèi)活動(dòng)的影響，大氣中含有大量SO、與NO,等酸性氧化物，通過(guò)一系列化

學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成硫酸與硝酸隨著雨水的降落而沉降到地面，故稱(chēng)酸雨。酸雨不但使

土壤、湖泊、河流發(fā)生酸化，而且還能腐蝕建筑材料、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(lèi)活動(dòng)的增強(qiáng)，大氣

質(zhì)量發(fā)生了很大改變，大氣污染越來(lái)越嚴(yán)重。混進(jìn)了許多有毒、有害物質(zhì)的大氣

不但危害人體健康、影響動(dòng)植物生活、損害各類(lèi)各樣的材料、制品，而且對(duì)全球

氣候的變化也產(chǎn)生了極大的影響。

1.對(duì)人體健康的危害

大氣被污染后，由于污染物的來(lái)源、性質(zhì)、濃度與持續(xù)時(shí)間的不一致，污

染地區(qū)的氣象條件、地理環(huán)境等因素的差別，甚至人的年齡、健康狀況的不一致,

對(duì)人均會(huì)產(chǎn)生不一致的危害。

大氣中有害物質(zhì)要緊通過(guò)下述三個(gè)途徑侵入人體造成危害：第一，通過(guò)人的

直接呼吸而進(jìn)入人體；第二，附著在食物或者溶于水，隨飲水、飲食而侵入人體;

第三，通過(guò)接觸或者刺激皮膚而進(jìn)入到人體，特知是脂溶性物質(zhì)更易從完整的皮

膚滲入人體。大氣污染對(duì)人體的影響，首先是感受上受到影響，隨后在生理上顯

示出可逆性反應(yīng)，再進(jìn)一步就出現(xiàn)急性危害的癥狀。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。

(D急性中毒

存在于大氣中的污染物濃度較低時(shí)，通常不可能造成人體的急性中毒，但是

在某些特殊條件下，如工廠在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)特殊事故，大量有害氣體逸散，外

界氣象條件突變等，便會(huì)引起鄰近居民人群的急性中毒。歷史上曾發(fā)生過(guò)數(shù)起大

氣污染急性中毒事件，最典型的是1952年倫敦?zé)熿F事件，四天內(nèi)死亡4000人。

（2）慢性中毒

大氣污染對(duì)人體健康慢性毒害作用的要緊表現(xiàn)是污染物質(zhì)在低濃度、長(zhǎng)期連

續(xù)作用于人體后所出現(xiàn)的患病率升高。目前，盡管很難確切地說(shuō)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)查研究證明，慢性呼吸道疾病與

大氣污染有密切關(guān)系。

（3）致癌、致畸作用

隨著工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)的進(jìn)展，大氣中致癌物質(zhì)的含量與種類(lèi)日益增多，

比較確定有致癌作用的物質(zhì)有數(shù)十種。比如，某些多環(huán)芳嫌（如3,4一苯并花）、

脂肪煌類(lèi)、金屬類(lèi)（如伸、鉞、銀等）。這種作用是長(zhǎng)期影響的結(jié)果，是由于污染

物長(zhǎng)時(shí)間作用于肌體，損害體內(nèi)遺傳物質(zhì)，引起突變，假如誘發(fā)成腫瘤就稱(chēng)致癌

作用；假如是使生殖細(xì)胞發(fā)生突變，后代肌體出現(xiàn)各類(lèi)特殊，稱(chēng)致畸作用；假如

引起生物體細(xì)胞遺傳物質(zhì)與遺傳信息發(fā)生突然改變作用，又稱(chēng)致突變作用c

2.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)、濃度與接觸時(shí)間，植物的品種與

生長(zhǎng)期、氣象條件等的不一致而異。氣體狀污染物通常都是經(jīng)葉背的氣孔進(jìn)入植

物體，然后逐步擴(kuò)散到海綿組織、柵欄組織、破壞葉綠素，使組織脫水壞死，或

者干擾酶的作用，阻礙各類(lèi)代謝機(jī)能，抑制植物的生長(zhǎng)。粒狀污染物則能擦傷葉

面、阻礙陽(yáng)光、影響光合作用，影響植物的正常生長(zhǎng)。

污染物對(duì)植物的危害也可分為急性、慢性與不可見(jiàn)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)所造成的危害。它常使作物產(chǎn)量顯著降低，不一

致的污染物往往表現(xiàn)出各自特有的危害癥狀。慢性危害是指低濃度的污染物在長(zhǎng)

時(shí)間內(nèi)造成的危害。它也能影響植物生長(zhǎng)發(fā)育，有的時(shí)候表現(xiàn)出與急性危害相似

的癥狀，但大多數(shù)癥狀是不明顯的。不可見(jiàn)危害只造成植物生理上的障礙，在某

種程度上抑制植物的生長(zhǎng)，但在外觀上通?？床怀霭Y狀。對(duì)植物生長(zhǎng)危害較大的

大氣污染物要緊是二氧化硫、氟化物與光化學(xué)煙霧。

（D二氧化硫（SO?）

二氧化硫?qū)χ参锏奈：?，首先從葉背氣孔周?chē)?xì)胞開(kāi)始，逐步擴(kuò)散到海綿與

柵欄組織細(xì)胞，使葉綠素破壞，組織脫水壞死，形成許多褪色斑點(diǎn)。受二氧化硫

傷害的植物，初期要緊在葉脈間出現(xiàn)臼色“煙斑”，輕者只在葉背氣孔鄰近，重

者則從葉背到葉面均出現(xiàn)“煙斑”，這是二氧化硫危害的要緊特征，后期葉脈也

褪成白色，葉片脫水，逐步枯萎。

不一致植物受二氧化硫危害的程度是有差異的。對(duì)二氧化硫反應(yīng)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。

(2)氟化物

大氣中的敏化物要緊是氟化氫與四氟化硅。它們對(duì)植物的危害癥狀表現(xiàn)為從

氣孔或者水孔進(jìn)入植物體內(nèi)，但不損害氣孔鄰近的細(xì)胞，而是順著導(dǎo)管向葉片尖

端與邊緣部分移動(dòng)，在那里積存到足夠的濃度，并與葉片內(nèi)鈣質(zhì)反應(yīng)。生成難溶

性氟化鈣類(lèi)沉淀于局部，從而干擾酶的催化活性，阻礙代謝機(jī)制、破壞葉綠素與

原生質(zhì)，使得遭受破壞的葉肉因失水干燥變成褐色。當(dāng)植物在葉尖、葉邊出現(xiàn)癥

狀時(shí)，受害幾小時(shí)便出現(xiàn)萎縮現(xiàn)象，同時(shí)綠色消退，變成黃褐色，二、二天后變

成深褐色。

較低濃度的氟化物就能對(duì)植物造成危害，同時(shí)它能在植物體內(nèi)積存，故其危

害程度并不是與濃度與時(shí)間的乘積成正比，而是時(shí)間起著要緊作用。在有限濃度

內(nèi)，接觸時(shí)間越長(zhǎng)，氟化物積存越多，受害就越重。受害的植物一旦被人或者牲

畜所食，便會(huì)使人與牲畜受氟危害。

對(duì)氨化物敏感的植物有玉米、蘋(píng)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(shù)等。

(3)光化學(xué)煙霧

光化學(xué)煙霧中對(duì)植物有害的成分要緊是臭氧、氮氧化物等。臭氧對(duì)植物的危

害要緊是從葉背氣孔侵入，通過(guò)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，然后再侵害海綿細(xì)胞，形成透過(guò)葉片的壞死斑點(diǎn)。同時(shí)，植物組織機(jī)

能哀退，生長(zhǎng)受阻，發(fā)芽與開(kāi)花受到抑制，并發(fā)生早期落葉、落果現(xiàn)象。對(duì)臭氧

敏感的植物有煙草、蕃茄、馬鈴薯，花生、大麥、小麥、蘋(píng)果、葡萄等；具抗性

的植物有胡椒、松柏等。

(4)其他污染物

氮氧化物進(jìn)入植物葉氣孔后易被汲取產(chǎn)生危害，最初葉脈出現(xiàn)不規(guī)則的壞

死，然后細(xì)胞破裂，逐步擴(kuò)展到整個(gè)葉片。過(guò)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)反應(yīng)強(qiáng)烈，夜間作用降低。PAN危害植物的癥

狀表現(xiàn)為葉子背面氣室周?chē)＞d細(xì)胞或者下表皮細(xì)胞原生質(zhì)被破壞，使葉背面逐

步變成銀灰色或者古銅色，而葉子正面卻無(wú)受害癥狀。對(duì)PAN敏感的植物有蕃

茄與木本科植物；對(duì)PAN抗性強(qiáng)的植物有玉米、棉花等。

3.其他危害

大氣污染除了對(duì)人體健康、對(duì)植物生長(zhǎng)造成嚴(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、橡膠制品與建筑材料也會(huì)造成損害。這

種損害包含玷污性損害與化學(xué)性損害兩個(gè)方面，造成很大的經(jīng)濟(jì)缺失。玷污性損

害是造成各類(lèi)器物表面污染不易清洗除去；化學(xué)性損害是由于污染物對(duì)各類(lèi)器物

的化學(xué)作用，使器物腐蝕變質(zhì)。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，使各類(lèi)油

漆涂料變質(zhì)變色，降低保護(hù)效果C光化學(xué)煙霧能使橡膠輪胎龜裂與老化，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。

4.對(duì)氣候的影響

人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氣候造成的影響，包含全球性與區(qū)域性?xún)煞矫?。?duì)區(qū)域氣候變化

的影響要緊表現(xiàn)在影響城市氣候方面。在城市地區(qū)，由于人口稠密，建筑物多，

工業(yè)集中等，造成城市溫度比周?chē)紖^(qū)高的現(xiàn)象，即把城市區(qū)域看成是一個(gè)比周

圍農(nóng)村溫暖的島嶼地區(qū)（其溫度通常高（）.5℃?2℃）,又稱(chēng)“熱島”效應(yīng)。如美國(guó)

洛杉磯市區(qū)年平均溫度比周?chē)r(nóng)村約高出0.5℃?1.5C。產(chǎn)生熱島效應(yīng)的原因，

是城市蓄熱量大，水的徑流快、蒸發(fā)量少，燃燒，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。假如城市上空存在逆溫層，這些熱空氣

就會(huì)流向較冷的鄰近郊區(qū)，而郊區(qū)的冷空氣就會(huì)沿地面流入城市，形成“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因素很多，很復(fù)雜，它盡管受天文地理方面因素的影響，

但最要緊還是與人類(lèi)活動(dòng)的不斷增強(qiáng)有直接關(guān)系。近幾十年來(lái)，氣候特殊，全球

變暖；兩極的臭氧空洞的不斷擴(kuò)大；世界各地不一致程度地沉降酸雨等全球性氣

候問(wèn)題已讓人類(lèi)深深陷入環(huán)境危機(jī)當(dāng)中。這一系列由于大氣污染導(dǎo)致的全球性與

區(qū)域性的環(huán)境問(wèn)題目前已引起了全世界普遍關(guān)注。不論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是進(jìn)展中國(guó)

家，都應(yīng)為此進(jìn)行努力、做出奉獻(xiàn)，在公平合理的原則上，承擔(dān)起各自的責(zé)任與

義務(wù)。

第二節(jié)大氣污染物的擴(kuò)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)、氣象條件與

近地表下墊面的狀況。

污染源包含排放污染物的數(shù)量、構(gòu)成、排放方式、污染源的幾何形狀、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類(lèi)氣體與固體顆

粒構(gòu)成，它們的性質(zhì)是由它們的化學(xué)成分決定的。不一致的化學(xué)成分在大氣中造

成的化學(xué)反應(yīng)與被清除過(guò)程不一致，粒徑大小不一致的固體顆粒在大氣中的沉降

速度及清除過(guò)程是不一致的，因此對(duì)濃度分布的影響也不一致。按污染源的幾何

形狀分類(lèi)，可分為點(diǎn)源、面源與線源；按排放污染物的持續(xù)時(shí)間分類(lèi)，有瞬時(shí)源、

間斷源與連續(xù)源；按排放源的高度分類(lèi)可分為地面源、高架源等。不一致類(lèi)型的

污染源有不一致的排放方式，污染物進(jìn)入大氣的初始狀態(tài)也不一樣，因此其濃度

分布就不一致，計(jì)算污染物濃度的公式也不一致。但污染源的幾何形狀與排放方

式只是相對(duì)的。比如，通常將工廠煙囪看作高架連續(xù)源，繁忙的公路作為連續(xù)線

源，而城市居民區(qū)的家庭爐灶當(dāng)作面源。各個(gè)污臭源結(jié)合在一起，則可看成復(fù)合

源。

氣象條件與下墊面狀況影響著大氣對(duì)污染物的稀釋擴(kuò)散速率與遷移轉(zhuǎn)化途

徑。因此，在污染源參數(shù)一定的條件下，氣象條佇與下墊面狀況是影響大氣污染

的重要因素。本節(jié)要緊討論氣象條件與近地表下墊面的狀況對(duì)污染物擴(kuò)散的影

響。

一、影響大氣污染物擴(kuò)散的氣象因素

事實(shí)證明風(fēng)向、風(fēng)速、大氣的穩(wěn)固度、降水情況與霧是影響空氣污染的重要

氣象因素。

1.風(fēng)的影響

風(fēng)對(duì)空氣中污染的擴(kuò)散影響包含風(fēng)向與風(fēng)速的大小兩個(gè)方面。風(fēng)向影響著污

染物的擴(kuò)散方向。任何地區(qū)的風(fēng)向，i年四季都在變化，但是也都有它自己的主

導(dǎo)方向。風(fēng)速的大小決定著污染物擴(kuò)散的快慢與稀釋程度。通常，污染物在大氣

中的濃度與平均風(fēng)速成反比。若風(fēng)速增大1倍，則下風(fēng)向污染物的濃度將減少一

半。

由于地面對(duì)風(fēng)的摩擦阻礙作用，因此風(fēng)速隨高度的下降而減少（見(jiàn)表3-2）o

100m高處的風(fēng)速,約為1m高處的3倍。

表3?2風(fēng)速隨高度的變化

高度（m）0.5121632100

風(fēng)速（m/s）2.42.83.34.75.58.2

為了表示風(fēng)向、風(fēng)速對(duì)空氣污染物的擴(kuò)散的影響，能夠使用風(fēng)向頻率玫瑰圖

與污染系數(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)向總與的百分率。假如從一

個(gè)原點(diǎn)出發(fā)，畫(huà)許多根輻射線，每一條輻射線的方向就是某個(gè)地區(qū)的一種風(fēng)向，

而線段的長(zhǎng)短則表示該方向風(fēng)的風(fēng)向頻率，將這些線段的末端逐一連接起來(lái)，就

得到該地區(qū)的風(fēng)向頻率玫瑰圖（如圖3-2）o

圖3-2風(fēng)玫瑰圖

污染系數(shù)表示風(fēng)向、風(fēng)速聯(lián)合作用對(duì)空氣污染物的擴(kuò)散影響，其值可由下式

風(fēng)向頻率

計(jì)算:污染系數(shù)

該風(fēng)向的平均風(fēng)速

顯然，不一致方向的污染系數(shù)不盡相同，其大小則表示該方向空氣污染的輕

重。假如也像繪制風(fēng)向頻率玫瑰圖那樣，在從某原點(diǎn)出發(fā)的輻射線上，截取一定

長(zhǎng)短的線段，表示該方向上污染系數(shù)的大小，并壬各線段的末端逐一連接起來(lái)，

就得到污染系數(shù)玫瑰圖。風(fēng)向頻率玫瑰圖與污染系數(shù)玫瑰圖，都能直觀地反映一

個(gè)地區(qū)的風(fēng)向，或者風(fēng)向與風(fēng)速聯(lián)合作用對(duì)空氣污染物的擴(kuò)散影響。換言之，由

圖可直觀看到某地區(qū)的某個(gè)方向上，由于風(fēng)的作用，容易造成嚴(yán)重的空氣污染。

2.大氣穩(wěn)固性的影響

在地球表面的上方，大氣溫度隨高度變化的速率，是氣象變化的一個(gè)重要因

素，它直接影響空氣的垂直混合狀況。換言之，大氣溫度隨高度的變化情況與大

氣的穩(wěn)固性關(guān)系密切，同時(shí)影響著受污染的空氣被較潔凈的空氣混合面稀釋其污

染濃度的作用。下列簡(jiǎn)要介紹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(chēng)之垂直降溫率，并用下式表示：

dT

r=——

dh

式中：――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，消耗了內(nèi)能，使氣塊溫度隨之卜降的速率絕熱就是指該氣塊與具周

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：

dp

dh

式中：P---大氣壓力，

h高度

P一一空氣密度

g---重力加速度

利用有關(guān)熱力學(xué)公式，能夠推導(dǎo)出計(jì)算出垂直絕熱降溫率的數(shù)學(xué)表達(dá)式：

一段二她

dhCpo，m

式中：M---空氣的相對(duì)分子質(zhì)量

Q.w一一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^O.98℃/100m^l℃/100m

這就是說(shuō),當(dāng)空氣作絕熱上升時(shí),離開(kāi)地面每升高100m,氣溫下降Ito

通常把這個(gè)r值稱(chēng)之空氣的絕熱降溫率。顯然，這是針對(duì)理想情況的，實(shí)際情況

并非如此。由于各地區(qū)空氣的成分，干濕等差異，因此r值也就不總是等于1℃

/lOOmo比如r>l℃/100m,就是超絕熱降溫率。如今氣塊上升的降溫率大于絕

熱降溫率，造成氣塊的溫度低于理想的溫度。冷者下沉，下沉后受到地表的輻射

熱又上升，結(jié)果發(fā)生垂直混合。顯然，如今大氣是不穩(wěn)固的，它有利于空中的污

染物擴(kuò)散。從操縱空氣污染的角度出發(fā)，這是我僅所期待的氣象條件。與此相反,

當(dāng)YlC/lOOm,即次絕熱降溫時(shí)，空氣是穩(wěn)固的，如今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，不一致高度的空氣層之

間，就很難發(fā)生垂直混合，因此空氣基本上是穩(wěn)國(guó)的，這會(huì)使空氣中污染物積存

起來(lái)。

圖3-3次絕熱降溫時(shí)空氣穩(wěn)固于原點(diǎn)

圖3-4絕熱降溫率稱(chēng)之氣層穩(wěn)固與不穩(wěn)固的分界線

下面將氣體方程式與圖3-3相結(jié)合，簡(jiǎn)要說(shuō)明次絕熱降溫時(shí)，氣塊穩(wěn)固于原

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)，并設(shè)想該氣塊與周?chē)諝庵g有一氣膜分隔開(kāi)，而且氣塊

在垂直運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，其溫度變化的規(guī)律服從絕熱降溫率。

理想氣體的狀態(tài)方程式表示如下：

p-pRT

式中：P——壓力

P——?dú)怏w的密度

R——理想氣體常數(shù)

T——絕對(duì)溫度

并以“力”表示氣塊中的空氣；表示周?chē)目諝?，則分別得到

Pa=PaRTa

Ph=PbRTb

若忽略氣塊內(nèi)張力所引起的影響，則氣塊處于原點(diǎn)處的內(nèi)外氣壓相等，因此

有：

當(dāng)氣塊由原點(diǎn)上升到U點(diǎn)時(shí)，因周?chē)鷼鉁?，高于氣塊內(nèi)部溫度幾，即氣塊

較重，所下列降返回原點(diǎn)；當(dāng)氣塊下降到點(diǎn)尸時(shí)，則周?chē)鷼鉁谹低于氣塊內(nèi)部

溫度n,如今氣塊較輕，重新上浮返回原點(diǎn)，結(jié)果氣塊不上不下，保持在原點(diǎn)

穩(wěn)固。因此，空中污染物也就不能擴(kuò)散開(kāi)。

假如高度增大時(shí)，氣溫反而上升，即〃7>(),或者垂直降溫率〃=-包〈0,

dh

則該空氣層便成為逆溫層。如今上層空氣密度低，下層空氣密度高，空氣在垂直

方向上不存在任何運(yùn)動(dòng)，大氣層特殊穩(wěn)固，以致常常發(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(chēng)之逆溫高度，而把開(kāi)始出現(xiàn)逆溫至逆溫消失的高度范

圍，稱(chēng)之逆溫層厚度。逆溫層內(nèi)的最大溫度差，稱(chēng)之逆溫強(qiáng)度。

不一致降溫率對(duì)煙囪的排煙型式影響很大。由圖3?5可見(jiàn)：超絕熱降溫時(shí)，

大氣不穩(wěn)固，出現(xiàn)波浪型排煙，它能使污染物隨風(fēng)速擴(kuò)散；

上住下不穩(wěn)

溫發(fā)

圖3-5大氣穩(wěn)固性與煙囪排煙類(lèi)型

逆溫時(shí)，由于大氣穩(wěn)固，形成扇型排煙，它嚴(yán)重地妨礙空中污染物的垂直運(yùn)

動(dòng)，只能朝水平方向擴(kuò)散；

當(dāng)大氣的上層為逆溫，下層是超絕熱降溫，即上層穩(wěn)固，下層不穩(wěn)固時(shí)，形

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。

3.降水的影響

各類(lèi)形式的降水，特別是降雨，能有效地汲取、淋洗空氣中的各類(lèi)污染物。

因此大雨之后，空氣格外新鮮，就是這個(gè)道理。

4.霧的影響

有霧的天氣屬于靜風(fēng)狀況，進(jìn)入到大氣的污染物很難擴(kuò)散，霧像一頂蓋子，

它會(huì)使空氣污染狀況加劇。

以上所討論的風(fēng)、大氣的穩(wěn)固性、降水情況及霧的出現(xiàn)，就是影響空氣污染

物擴(kuò)散的要緊氣象因素。

二、大氣污染物擴(kuò)散與下墊面的關(guān)系

地面是一個(gè)凸凹不平的粗糙曲面，當(dāng)氣流沿地面流過(guò)時(shí)，必定要同各類(lèi)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，其影響程度與各障礙物的體積、

形狀、高低有密切關(guān)系。

山脈的阻滯作用本風(fēng)速有很大影響，特別是封閉的山谷盆地，因四周群山的

屏障影響，往往是靜風(fēng)，小風(fēng)頻率占優(yōu)勢(shì)，不利于大氣污染物的擴(kuò)散。

城市中的高層建筑物、體形大的建筑物與構(gòu)筑物，都能造成氣流在小范圍內(nèi)

產(chǎn)生渦流，阻礙氣流運(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(chǎng)變得很不規(guī)則，通常規(guī)律是建筑物背風(fēng)區(qū)風(fēng)速下降，在局部地

區(qū)產(chǎn)生泯流，不利于氣體擴(kuò)散。

山風(fēng)與谷風(fēng)的方向是相反的，但比較穩(wěn)固。在山風(fēng)與谷風(fēng)的轉(zhuǎn)換期間，風(fēng)的

方向是不穩(wěn)固的，山風(fēng)與谷風(fēng)均可能出現(xiàn)時(shí)而山風(fēng)，時(shí)而谷風(fēng)。這時(shí)假如有大量

污染物排入山谷中，由于風(fēng)向的擺動(dòng)，污染物不易擴(kuò)散，在山谷中停留很長(zhǎng)時(shí)間，

可能造成大氣污染。

I.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，容易汲取更多的太

陽(yáng)熱能，造成了城鄉(xiāng)大氣的溫度差異，從而引起局地風(fēng)，也就是所謂的城市熱島

環(huán)流。造成城鄉(xiāng)溫度差異的要緊原因是：①城市人口密集、工業(yè)集中，能耗水平

高；②城市的覆蓋物（如建筑物、水泥路面等）熱容量大，白天汲取太陽(yáng)輻射熱,

夜間放熱緩慢，使低層空氣變暖；③城市上空籠置著一層煙霧與CO2,使地面有

效輻射減弱。因此，使城市市區(qū)凈熱量比周?chē)l(xiāng)村多，故平均氣溫比周?chē)l(xiāng)村高

（特別是夜間），因此形成了所謂城市熱島。據(jù)統(tǒng)計(jì)，城鄉(xiāng)年平均溫差通常為0.4C

?1.5C,有的時(shí)候可達(dá)6.0℃~8.0℃。溫差與城市的大小、性質(zhì)、當(dāng)?shù)貧夂驐l件與

緯度有關(guān)。

由于城市溫度經(jīng)常比鄉(xiāng)村地區(qū)高（特別是夜間），氣壓比鄉(xiāng)村低，因此能形

成一種從周?chē)l(xiāng)村吹向城市市區(qū)的特殊局地風(fēng)，稱(chēng)之城市熱島環(huán)流或者城市風(fēng)。

這種風(fēng)在市區(qū)匯合就會(huì)產(chǎn)生上升氣流。因此，若城市周?chē)休^多生產(chǎn)污染物的工

廠，就會(huì)使污染物在夜間向城市中心輸送，造成嚴(yán)重污染，特別是夜間城市上空

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(jiàn)圖3?6。

圖3-6熱島效應(yīng)引起的城鄉(xiāng)空氣環(huán)流示意圖（a靜風(fēng)時(shí)，b有地方風(fēng)時(shí)）

2.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(jiàn)，

要緊是由于山坡與山溝受熱不均而產(chǎn)生的。如圖3-7所示，在晝間，太陽(yáng)首先照

到山坡上，使山坡上大氣比山溝地帶同高度的大氣溫度高，形成了由溝谷吹向

山坡的風(fēng)，稱(chēng)之谷風(fēng)。在高空形成了由山坡吹向山谷的反谷風(fēng)。它們同山坡上升

氣流與谷地下降氣流一起形成了山谷局地環(huán)流。在夜間山坡與山頂比谷地冷卻得

快，使山坡與山頂?shù)睦淇諝忭樕狡孪禄焦鹊?，形成了山風(fēng)。它們同山坡下降氣

流與谷地上升氣流一起構(gòu)成了山谷風(fēng)局地環(huán)流。

圖3-7山谷風(fēng)環(huán)流示意圖（a晝間，b夜間）

3.水陸交界區(qū)的影響

在水陸交界地區(qū)（要緊指海陸交界地帶）由于地面與水面的溫差，形成以晝

夜為周期的大氣局地環(huán)流，稱(chēng)之海陸風(fēng)。海陸風(fēng)是由于陸地與海洋的熱力性質(zhì)差

異而引起的。如圖3?8所示，在晝間，由于太陽(yáng)輻射，陸地升溫比海洋快，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，形成海風(fēng)，高

空大氣從陸地流向海洋，形成反海風(fēng)，它們與陸地上的上升氣流與海洋上的下降

氣流一起形成了海陸風(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，形成陸風(fēng)，高空大氣從海洋流向陸地，形成反陸風(fēng)。它們同陸地下降

氣流與海面上升氣流一起構(gòu)成了海陸風(fēng)局地環(huán)流。

在大湖泊、江河與水陸交界地帶也會(huì)產(chǎn)生水陸風(fēng)局地環(huán)流，但水陸風(fēng)的活動(dòng)

范圍與強(qiáng)度比海陸風(fēng)要小。由此可知，建在海邊地區(qū)的工廠所排放的污染物擴(kuò)散

務(wù)必考慮海陸風(fēng)的影響，由于有可能出現(xiàn)夜間隨陸風(fēng)吹到海面上的污染物，在晝

間又隨海風(fēng)吹回來(lái)，或者者進(jìn)入海陸風(fēng)局地環(huán)流中，使污染物不能充分?jǐn)U散稀釋

而造成污染。

圖3-8海陸風(fēng)環(huán)流示意圖（a晝間，b夜間）

第三節(jié)大氣污染治理技術(shù)簡(jiǎn)介

一、顆粒污染物的治理技術(shù)

從廢氣中將顆粒物分離出來(lái)并加以捕集、回收的過(guò)程稱(chēng)之除塵。實(shí)現(xiàn)這一過(guò)

程的設(shè)備、裝置稱(chēng)之除塵器。

(一)除塵裝置的技術(shù)性能指標(biāo)

全面評(píng)價(jià)除塵裝置性能應(yīng)包含技術(shù)指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩項(xiàng)內(nèi)容。技術(shù)指標(biāo)常以

氣體處理量、凈化效率、壓力缺失等參數(shù)表示，而經(jīng)濟(jì)指標(biāo)則包含設(shè)備費(fèi)、運(yùn)行

費(fèi)、占地面積等內(nèi)容；木節(jié)要緊介紹其技術(shù)性能指標(biāo)。

1.煙塵的濃度表示

根據(jù)含塵氣體中含塵量的大小，煙塵濃度可表示為下列兩種形式。

(1)煙塵的個(gè)數(shù)濃度

單位氣體體積中所含煙塵顆粒的個(gè)數(shù)，稱(chēng)之煙塵的個(gè)數(shù)濃度，單位為個(gè)/cn?。

(2)煙塵的質(zhì)量濃度

每單位標(biāo)準(zhǔn)體積含塵氣體中懸浮的煙塵質(zhì)量數(shù)，稱(chēng)之煙塵的質(zhì)量濃度，單位

為mg/Nm'。

實(shí)際應(yīng)用中常用質(zhì)量濃度表示煙塵的濃度。

2.除塵裝置氣體處理量

該項(xiàng)指標(biāo)表示的是除塵裝置在單位時(shí)間內(nèi)所能處理煙氣量的大小，是說(shuō)明除

3

塵裝置處理能力大小的參數(shù)，煙氣量通常用體積流量表示(Nnr'/h或者Nm/s)0

3.除塵裝置的效率

除塵裝置的效率是表示除塵裝置捕集粉塵效果的重要指標(biāo)，也是選擇、評(píng)價(jià)

除塵裝置的最要緊參數(shù)。有總效率、分級(jí)效率、通過(guò)率、多級(jí)除塵效率等。

(1)除塵裝置的總效率(除塵效率)

是指在同一時(shí)間內(nèi)，由除塵裝置除下的粉塵量與進(jìn)入除塵裝置的粉塵量的百

分比，常用符號(hào)"表示?？傂仕从车氖浅龎m裝置凈化程度的平均值，它是評(píng)

價(jià)除塵裝置性能的重要技術(shù)指標(biāo)。

(2)除塵裝置的分級(jí)效率

分級(jí)效率是指除塵裝置對(duì)某一粒徑為中心，粒徑寬度為反范圍的煙塵的除

塵效率，具體數(shù)值是用同一時(shí)間內(nèi)除塵裝置除下的該粒徑范圍內(nèi)的煙塵量占進(jìn)入

除塵裝置的該粒徑范圍內(nèi)的煙塵量的百分比來(lái)表示的，符號(hào)為例。

總除塵效率只能表示對(duì)氣流中各類(lèi)粒徑的顆粒污染物去除效率的平均值，而

不能說(shuō)明對(duì)某一粒徑范圍粒子的去除能力，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)不一致粒徑的粉塵去除情況，更準(zhǔn)確地推斷除

塵效果的好壞，這樣能夠根據(jù)要處理的煙氣中的粒徑分布情況，選擇更適宜的除

塵裝置。

（3）除塵裝置的通過(guò)率（除塵效果）

通過(guò)率是指沒(méi)有被除塵裝置除下的煙塵量與除塵裝置入口煙塵量的百分比，

用符號(hào)￡表示。

在對(duì)煙氣進(jìn)行除塵時(shí)，要緊關(guān)心的是除塵后氣體中還含有多少煙塵量。單從

除塵效率看，除塵裝置的這種性能差異表現(xiàn)得不明顯，若用通過(guò)率來(lái)表示，這種

差異就可比較清晰的顯示出來(lái)。

（4）多級(jí)除塵效率

在實(shí)際應(yīng)用的除塵系統(tǒng)中，為了提高除塵效率，經(jīng)常把兩種或者多種不一致

規(guī)格或者不一致形式的除塵器串聯(lián)使用。這種多級(jí)凈化系統(tǒng)的總效率稱(chēng)之多級(jí)除

塵效率，通常用"總來(lái)表示。

4.除塵裝置的壓力缺失

壓力缺失是表示除塵裝置消耗能量大小的指標(biāo)，有的時(shí)候也稱(chēng)壓力降。壓力

缺失的大小用除塵裝置進(jìn)出口處氣流的全壓差（/0）來(lái)表示。

（二）除塵裝置的分類(lèi)

除塵器種類(lèi)繁多，根據(jù)不一致的原則，可對(duì)除塵滯進(jìn)行不一致的分類(lèi)。

依照除塵器除塵的要緊機(jī)理可將其分為：機(jī)械式除塵、過(guò)濾式除塵器、濕式

除塵器、靜電除塵器等四類(lèi)。

根據(jù)在除塵過(guò)程中是否使用水或者其他液體可分為：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、中效除塵器與低

效除塵器。

近年來(lái)，為提高對(duì)微粒的捕集效率，還出現(xiàn)了綜合幾種除生機(jī)理的新型除生

器，如聲凝聚器、熱凝聚器、高梯度磁分離器等。

(三)各類(lèi)除塵裝置

1.機(jī)械式除塵器

機(jī)械式除塵器是通過(guò)質(zhì)量力的作用達(dá)到除塵目的的除塵裝置。質(zhì)量力包含重

力、慣性力與離心力，要緊除塵器形式為重力沉降室，慣性除塵器與旋風(fēng)除塵器

等。

(1)重力沉降室

重力沉降室是利用粉塵與氣體的密度不一致，使含塵氣體中的塵粒依靠自身

的重力從氣流中自然沉降下來(lái)，達(dá)到凈化目的的一種裝置。分為單層與多層重力

沉降室，圖3-9為重力沉降室的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3-9重力沉降室結(jié)構(gòu)示意圖

含塵氣流進(jìn)入沉降室后，通過(guò)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清除。

重力沉降室是各類(lèi)除塵器中最簡(jiǎn)單的一種，只能捕集粒徑較大的塵粒，通常

對(duì)50Hm以上的塵粒具有較好的捕集作用，而關(guān)于小于50urn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。

(2)慣性除塵器

利用粉塵與氣體在運(yùn)動(dòng)中的慣性力的不一致，使粉塵從氣流中分離出來(lái)的方

法稱(chēng)之慣性力除塵。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

變，氣流中的塵粒慣性較大，不能隨氣流急劇轉(zhuǎn)彎，便從氣流中分離出來(lái)。通

常情況下，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，則對(duì)粉塵的凈化效率愈高，但壓力缺失也會(huì)愈大。圖3-10為慣性除

塵原理示意圖。

擋板

圖3-10慣性除塵原理示意組

慣性除塵器適于非粘性、非纖維性粉塵的去除，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻力較小，

但其分離效率較低，約為50%?70%,只能捕集10?20Hm以上的粗塵粒，故

只能用于多級(jí)除塵中的第一級(jí)除塵。

(3)離心式除塵器

使含塵氣流沿一定方向作連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，粒子在隨氣流旋轉(zhuǎn)中獲得離心

力，使粒子從氣流中分離出來(lái)的裝置為離心式除塵器，也稱(chēng)之旋風(fēng)除塵器。

凈化氣體

0

圖3?11旋風(fēng)除塵器工作原理示意圖

圖3-11為一旋風(fēng)除塵器的工作原理示意圖。普通旋風(fēng)除塵器是由進(jìn)氣管，

排氣管、圓筒體、圓錐體與灰斗構(gòu)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5()uin以上的顆

粒具有較高的去除效率，屬于中效除塵器，且可月于高溫?zé)煔獾膬艋?，因此是?yīng)

用廣泛的一種除塵器。它多應(yīng)用于鍋爐煙氣除塵、多級(jí)除塵及預(yù)除塵。它的要緊

缺點(diǎn)是對(duì)細(xì)小塵粒(<5Um)的去除效率較低。

2.過(guò)濾式除塵器

過(guò)濾式除塵是使含塵氣體通過(guò)多孔濾料，把氣體中的塵粒截流下來(lái)，使氣體

得到凈化的方法。按濾塵方式有內(nèi)部過(guò)濾與外部過(guò)濾之分。內(nèi)部過(guò)濾是把松敦多

孔的濾料填充在框架內(nèi)作為過(guò)濾層，塵粒是在濾層內(nèi)部被捕集(如顆粒層過(guò)濾

器)。外部過(guò)濾是用纖維織物、濾布等作為濾料，通過(guò)濾料的表面捕集塵粒，故

稱(chēng)之外部過(guò)濾。這種除塵方式最典型的裝置是袋式除塵器，圖3-12為機(jī)械清灰

袋式除塵器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3-12機(jī)械清灰袋式除塵器

它是過(guò)濾式除塵器中應(yīng)用最廣泛的一種。用棉、毛、有機(jī)纖維、無(wú)機(jī)纖維等材料

做成濾袋，濾袋是袋式除塵器中最要緊的濾塵部件，濾袋的形狀有圓形與扁圓形

兩種，應(yīng)用最多的為圓形濾袋。袋式除塵器廣泛月于各類(lèi)工業(yè)廢氣除塵中，它屬

于高效除塵器，除塵效率大于99%,對(duì)細(xì)粉有很強(qiáng)的捕集能力，對(duì)顆粒性質(zhì)及

氣量習(xí)慣性強(qiáng)，同時(shí)便于回收干料。

袋式除塵器不適于處理含油，含水及粘結(jié)性粉塵，同時(shí)也不適于處理高溫含

塵氣體，通常情況下被處理氣體溫度應(yīng)低于100℃,在處理高溫?zé)煔鈺r(shí)需預(yù)先對(duì)

煙氣進(jìn)行冷卻降溫。

3.濕式除生器

濕式除塵也稱(chēng)之洗滌除塵。該方法是用液體（通常為水）洗滌含塵氣體，使塵

粒與液膜、液滴或者氣泡碰撞而被吸附，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)污染物具有汲取作用，因此它既能凈化氣體中的固體

顆粒物，乂能同時(shí)脫除氣體中的氣態(tài)有害物質(zhì)，這是其他類(lèi)型除塵器所無(wú)法做到

的，某些洗滌器也能夠單獨(dú)充當(dāng)汲取器使用。

濕式除塵器種類(lèi)很多，要緊有各類(lèi)形式的噴淋塔、離心噴淋洗滌除塵器與文

丘里式洗滌器等。圖3-13為噴淋洗滌裝置的示意圖。

t液出口

圖3-13噴淋洗滌示意圖

濕式除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低、除塵效率高，在處理高溫、易燃、易爆氣體

時(shí)安全性好，在除塵的同時(shí)還可去除氣體中的有害物。

濕式除塵器的缺點(diǎn)是用水量大，易產(chǎn)生腐蝕性液體，產(chǎn)生的廢液或者泥漿需

進(jìn)行適當(dāng)處理，否則會(huì)造成二次污染，且在嚴(yán)寒地區(qū)與冬季節(jié)易結(jié)冰。

4.靜電除塵器

靜電除塵是利用高壓電場(chǎng)產(chǎn)生的靜電力（庫(kù)侖力）的作用實(shí)現(xiàn)固體粒子或者

液體粒子與氣流分離的方法。

常用的除塵器有管式與扳式兩大類(lèi)型，由放電極與集塵極構(gòu)成，圖3-14為

一管式電除塵器的示意圖。

圖3-14管式電除塵器示意圖

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，通過(guò)粒子荷電、粒子

沉降、粒子清除三個(gè)階段實(shí)現(xiàn)塵氣分離。

電除塵器是一種高效除塵器，對(duì)細(xì)粉塵及霧狀液滴捕集性能優(yōu)異，除塵效率

達(dá)99%以上，關(guān)于小于1um的粉塵粒子，仍有較高的去除效率。由于電除塵器

的氣流通過(guò)阻力小，且消耗的電能是通過(guò)靜電力直接作用于塵粒上，因此能耗低。

電除塵器處理氣量大，又可應(yīng)用于高溫、高壓的場(chǎng)合，因此被廣泛用于工業(yè)除塵。

但除塵效率受粉塵比電阻的影響較大，且電除塵器設(shè)備龐大，占地面積大，因此

一次性投資費(fèi)用用高。

在選擇除塵器時(shí)，應(yīng)根據(jù)所要處理氣體與顆粒物特性、運(yùn)行條件、標(biāo)準(zhǔn)要求

等，進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的全面考慮。理想的除塵器在技術(shù)上應(yīng)滿(mǎn)足工藝生產(chǎn)與環(huán)境

保護(hù)的要求，同時(shí)在經(jīng)濟(jì)上要合理。

二、氣態(tài)污染物的治理技術(shù)

工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸與人類(lèi)生活活動(dòng)中所排放的氣態(tài)有害物質(zhì)種類(lèi)繁多，

根據(jù)這些物質(zhì)不一致的化學(xué)性質(zhì)與物理性質(zhì)，能夠使用汲取法、吸附法、催化法、

燃燒法、冷凝法等不一致的技術(shù)方法進(jìn)行處理。

（一）要緊治理方法

1.汲取法

汲取法是使用適當(dāng)?shù)囊后w作為汲取劑，使含有有害物質(zhì)的廢氣與汲取劑接

觸，廢氣中的有害物質(zhì)被汲取于汲取劑中，使氣體得到凈化的方法。在汲取過(guò)程

中，用來(lái)汲取氣體中有害組分的液體叫做汲取劑，被汲取的氣體組分稱(chēng)之汲取質(zhì)，

而汲取了汲取質(zhì)后的液體叫做汲取液。

汲取過(guò)程中，根據(jù)汲取質(zhì)與汲取劑是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可將汲取分為物理汲

取與化學(xué)汲取。在處理氣量大、有害組分濃度低為特點(diǎn)的各類(lèi)廢氣時(shí)，化學(xué)汲取

的效果要比單純物理汲取好得多，因此在用汲取法治理氣態(tài)污染物時(shí)，多使用化

學(xué)汲取法。

汲取法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、捕集效率高、應(yīng)用范圍廣、一次性投資低等特點(diǎn).但

由于汲取是將氣體中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)移到了液體中，因此對(duì)汲取液務(wù)必進(jìn)行妥善處

理，否則容易引起二次污染。此外，由于汲取溫度越低效果越好，因此在處理高

溫?zé)煔鈺r(shí)，務(wù)必對(duì)排氣進(jìn)行降溫預(yù)處理。

2.吸附法

吸附法治理廢氣就是使廢氣與比表面積大的多孔性固體物質(zhì)相接觸，將廢氣

中的有害組分吸附在固體表面上，使其與氣體混合物分離，達(dá)到凈化目的。具有

吸附作用的固體物質(zhì)稱(chēng)之吸附劑，被吸附的氣體組分稱(chēng)之吸附質(zhì)。

當(dāng)吸附進(jìn)行到一定程度時(shí)，為了回收吸附質(zhì)與恢復(fù)吸附劑的吸附能力，需使

用一定的方法使吸附質(zhì)從吸附劑上解脫下來(lái)，稱(chēng)之吸附劑的再生。吸附法治理氣

態(tài)污染物應(yīng)包含吸附及吸附劑再生的全部過(guò)程。

吸附凈化法的凈化效率高，特別是對(duì)低濃度氣體具有很強(qiáng)的凈化能力。若單

純就凈化程度說(shuō)，只要吸附劑用量足夠，就能夠達(dá)到任何要求的凈化程度。因此,

吸附法特別適用于排放標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格或者有害物濃度低，用其他方法達(dá)不到凈化

要求的氣體凈化。常佇為深度凈化手段或者聯(lián)合應(yīng)用凈化方法時(shí)的最終操縱手

段。吸附效率高的吸附劑如活性炭、活性氧化鋁、分子篩等，價(jià)格通常都比較昂

貴，因此務(wù)必對(duì)失效吸附劑進(jìn)行再生，重復(fù)使用吸附劑，以降低吸附的費(fèi)用，常

用的再生方法有升溫脫附，減壓脫附，吹掃脫附等。再生的操作比較煩惱，且務(wù)

必專(zhuān)門(mén)供應(yīng)蒸汽或者熱空氣等滿(mǎn)足吸附劑再生的需要，使設(shè)備費(fèi)用與操作費(fèi)用增

加，這一點(diǎn)限制了吸附方法的應(yīng)用。另外由于通常吸附劑的容量有限，因此對(duì)高

濃度廢氣的凈化，不宜使用吸附法。

3.催化法

催化法凈化氣態(tài)