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1、大氣污染控制工程第一章第一章 概論概論第一節(jié)第一節(jié) 大氣與大氣污染大氣與大氣污染 一、一、 大氣的定義及組成大氣的定義及組成大大 氣：氣：環(huán)繞地球的全部空氣的總和。環(huán)境空氣：環(huán)境空氣：人類、植物、動物和建筑物暴露于其中的室外空氣。大氣組成：大氣組成：干燥清潔的空氣、水汽和懸浮微粒。干潔空氣：N2、O2、Ar、CO2 99.996 Ne、He、CH4、Kr 0.004 平均分子量 28.966 密度 1.293Kg/m3 （273.15K，1atm）水汽含量：0.026，導致云、霧、雨、雪、霜、露等復雜的天 氣現(xiàn)象。 懸浮微粒：大氣塵埃和其它懸浮物。二、二、大氣污染大氣污染 定義定義：由于人類活

2、動和自然過程引起某些物質進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度濃度，達到了足夠的時間時間，并因此而危害危害了人體的舒適、健康和福利，或危害了環(huán)境。三、三、大氣污染分類大氣污染分類 局部地區(qū)污染。 按污染物所 地區(qū)性污染。 涉及的范圍 廣域污染。 全球性污染或國際性污染。 煤碳型：煙氣、粉塵、二氧化硫按能源性質和 石油型：碳氫化物、氮氧化物、碳氧化物污染物種類 混合型：同時具有上述兩種污染物 特殊型：化工廠排放的特定污染物 第二節(jié)第二節(jié) 大氣污染物及其來源大氣污染物及其來源 定義定義：由于人類活動或自然過程排入大氣，并對人或環(huán)境產生有害 影響的那些物質。 分類：分類：氣溶膠態(tài)污染物和氣態(tài)污染物 一、一、

3、氣溶膠態(tài)污染物氣溶膠態(tài)污染物 指懸浮在氣體介質中的固態(tài)或液態(tài)顆粒所組成的氣體分散體系。 （1）粉塵（粉塵（dust）：機械破碎或風化的小固體顆粒 1200 um左右。 （2）煙（煙（fume）：冶金過程形成的固體顆粒 0.011 um左右 （3）飛灰（飛灰（fly ash）：隨燃料燃燒產生的煙氣飛出的分散得較細的灰分。 （4）黑煙（黑煙（smoke）：由燃料燃燒產生的能見氣溶膠。 （5）霧（霧（fog）：氣體中小液滴懸浮體的總稱。如：水霧、酸霧、堿霧。 （6）化學煙霧（化學煙霧（smog）：如硫酸煙霧、光化學煙霧 環(huán)境工作中也有分類為飄塵（10um）、降塵（10um）、總懸浮顆粒TSP（100

4、um總和）。 可吸入顆粒物PM10 （10um），PMPM2.5 二、氣態(tài)污染物二、氣態(tài)污染物 硫化物：SO2、SO3、H2S等 氮化物：NO、NO2、NH3等 無機氣態(tài) 鹵化物：Cl2、HCl、HF、SiF4等 分 污染物 碳氧化物：CO、CO2等 臭氧、過氧化物 碳氫化物：烴、芳烴、稠環(huán)芳烴等 類 含氧有機物：醛、酚、酮等 有機氣態(tài) 含氮有機物：晴、芳香胺類化合物 污染物 含硫有機物：硫醇、噻吩、二硫化物 含氯有機物：氯化烴、有機氯農藥、氯醇 常見大氣污染物專有名詞常見大氣污染物專有名詞 一次污染物一次污染物：直接從污染源排出的污染物。 二次污染物二次污染物：一次污染物與空氣中原有成分或幾

5、種污染物之間發(fā)生一系列化學或光化學反應而生成的與一次污染物不同的污染物。普遍重視的二次污染物普遍重視的二次污染物：硫酸煙霧和光化學煙霧。我國大氣環(huán)境影響普遍的廣域污染物我國大氣環(huán)境影響普遍的廣域污染物：懸浮微粒、二氧 化硫、氮氧化物、一氧化碳、總氧化劑（O3）和鉛。 三、大氣污染源三、大氣污染源 自然源：自然源：自然原因向環(huán)境釋放的污染物，如火山、海嘯、風化等。 人為源：人為源：人類生活活動和生產勞動形成的污染物。 燃料燃燒 點源 主要來源主要來源 工業(yè)生產過程 固定源 線源 交通運輸 移動源 面源 工業(yè)污染源 農業(yè)污染源 高架源 生活污染源 地面源 瞬間源、間斷源、連續(xù)源、穩(wěn)定源、可變源。

6、污染源排放污染物的速率稱為“源強源強” 背景濃度背景濃度 (受到人類活動影響較小)、本底濃度本底濃度 (未受到人類活動影響)。四、四、 全球性大氣污染問題全球性大氣污染問題1.溫室效應：溫室效應： 大氣中的二氧化碳和其它微量氣體如甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯碳、水蒸汽等，吸收地表輻射的長波，由此引起全球氣溫升高的現(xiàn)象。100年全球平均溫度上升了0.30.6，海平面上升了1425cm。2.臭氧層破壞：臭氧層破壞：大氣中臭氧含量僅占一億分之一，主要集中在平流層，并稱為臭氧層。具有強烈的吸收太陽紫外線的功能，保護地球。氟氯碳、氮氧化物等對其產生破壞作用。3.酸雨：酸雨：pH小于5.6的雨、雪或其它形

7、式的大氣降水稱為酸雨。破壞生態(tài)壞境，改變土壤性質和結構，腐蝕建筑物，損害人體健康等。第三節(jié)第三節(jié) 大氣污染概況大氣污染概況 一、一、 國外大氣污染概況國外大氣污染概況 馬馬斯河谷煙霧斯河谷煙霧：1930年12月比利時，SO2、粉塵蓄積于空氣中，死亡60人，數(shù)千人患呼吸道疾病。 洛杉磯光化學煙霧洛杉磯光化學煙霧：1943年，由汽車尾氣經光化學反應產生藍色 煙霧，眼紅、喉痛、咳嗽等呼吸道疾病。 多諾拉煙霧多諾拉煙霧：1948年美國賓夕法尼亞多諾拉鎮(zhèn)，煉鋼鐵、鋅、硫酸等工廠排放廢氣，蓄積于山谷中，死10多人，病約6000人。 倫敦煙霧倫敦煙霧：1952年12月，SO2、煙塵在一定條件下形成刺激性煙霧

8、，誘發(fā)呼吸道疾病，死亡4000多人（僅一星期）。 四日市氣喘病四日市氣喘?。?955年，煉油廠排放的廢氣，病500多人，死亡30多人 二、二、我國大氣污染概況我國大氣污染概況監(jiān)測結果顯示：監(jiān)測結果顯示：我國大氣環(huán)境污染是以粉塵和SO2為主要污染物的煤煙型污染。北方城市比南方城市嚴重，冬季比夏季嚴重。少數(shù)大城市 (北京、上海、廣州) 屬煤煙型與石油型污染并重。局部地區(qū)特有污染物：局部地區(qū)特有污染物：北京市區(qū)CO (3.15-5.4 mg/m3) 、包頭的氟 (日平均2.10 ug/dm3) 、沈陽的鉛(年日平均2.4ug/m3) 等都是嚴重超標。兩控區(qū)：兩控區(qū)：二氧化硫控制區(qū)和酸雨控制區(qū)。包括1

9、75個地級以上城市和地區(qū)（四個直轄市、四個經濟特區(qū)都在其中），面積109萬平方公里，占國土面積的11.4%，占人口的39%，國內生產總值的67%。酸雨：酸雨：主要分布在長江以南、青藏高原以東的廣大地區(qū)及四川盆地。約占國土面積的30%， 三、三、 大氣污染的影響大氣污染的影響1. 對人體健康的影響對人體健康的影響大氣污染物侵入人體途徑：大氣污染物侵入人體途徑：表面接觸、食入含污染物的食物和水、吸入被污染的空氣。主要有害物：顆粒物、硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、光化學氧化劑、有機化合物等。2. 對植物的傷害對植物的傷害 通常發(fā)生在葉子結構中。主要有害物：二氧化硫、臭氧、氟化物、氯化物、硫化物等。3

10、. 對器物和材料的影響對器物和材料的影響 主要是腐蝕損壞（玷污性損害和化學損害）。4. 對大氣能見度和氣候的影響對大氣能見度和氣候的影響能見度能見度：指定方向上能用肉眼看見和辨認的最大距離。對大氣能見度和清晰度有影響的污染物是氣溶膠粒子或有色氣體。對氣候影響主要是溫室效應和酸雨。第四節(jié)第四節(jié) 大氣污染綜合防治大氣污染綜合防治 一、一、 大氣污染綜合防治的含義大氣污染綜合防治的含義基本點基本點：是防與治的綜合，是立足于環(huán)境問題的區(qū)域性、系統(tǒng)性和整體性之上的綜合。只有將其納入?yún)^(qū)域環(huán)境綜合防治之中，才能真正獲得解決。指導思想指導思想：是將環(huán)境作為一個有機整體、根據(jù)當?shù)氐淖匀粭l件，按照污染物的產生、變

11、遷和歸宿等各個環(huán)節(jié)，采用法律、行政、經濟和工程技術相結合的綜合措施，以期最大限度地合理利用資源，減少污染物的產生和排放，用最經濟的方法取得最佳的防止效果。遵循原則遵循原則：技術與經濟相結合。防治結合，以防為主。人工治理與自然凈化相結合。發(fā)展生產和環(huán)境保護相結合。 二、大氣污染綜合防治措施二、大氣污染綜合防治措施 1. 嚴格環(huán)境管理嚴格環(huán)境管理 目的目的：運用立法、行政、教育和科學技術等手段，對損害和破壞環(huán)境質量的活動加以限制，把保護自然資源和控制環(huán)境污染兩方面結合起來，達到調節(jié)、控制、保護和改善環(huán)境的目的。立法、監(jiān)測、執(zhí)法三者構成了完整的環(huán)境管理體系。 2. 全面規(guī)劃、合理布局全面規(guī)劃、合理布

12、局 主要任務主要任務：一是解決區(qū)域的經濟發(fā)展和環(huán)境保護之間的矛盾；二是對己造成的環(huán)境污染問題提出最優(yōu)方案。 3. 減少污染物的生成量減少污染物的生成量 改革能源結構，發(fā)展無污染能源。 對原料進行預處理。 改進燃燒裝置和燃燒技術。 改進生產工藝，減少污染。 加強企業(yè)管理，減少事故排放和泄漏等。 開展綜合治理。 4. 控制環(huán)境污染的經濟政策控制環(huán)境污染的經濟政策 保證必要的環(huán)境保護投資。 環(huán)保投資占GNP比例：發(fā)達國家12%，發(fā)展中國家0.51%，我國目前為0.70.8%（達到1.5%完全可以滿足要求）。 對治理環(huán)境污染從經濟上給予優(yōu)待。 如：財政補貼、低息長期貸款、生態(tài)環(huán)境基金、綠色基金等 對排

13、放污染物實行收費，“誰”污染“誰”治理。 如：排污收費制度、SO2排污收費等 5. 聯(lián)片采暖、集中供熱、高煙囪排放。聯(lián)片采暖、集中供熱、高煙囪排放。 6. 綠化選林、發(fā)展植物凈化。綠化選林、發(fā)展植物凈化。 保持水土、防治風沙、凈化空氣、降低噪聲、美化環(huán)境。 7. 加強環(huán)境工程研究，安裝廢氣凈化裝置。加強環(huán)境工程研究，安裝廢氣凈化裝置。第五節(jié)第五節(jié) 環(huán)境空氣質量控制標準環(huán)境空氣質量控制標準一、大氣環(huán)境標準的種類和作用一、大氣環(huán)境標準的種類和作用1.1.環(huán)境空氣質量標準環(huán)境空氣質量標準 是以保護生態(tài)環(huán)境和人群健康的基本要求為目標，對大氣環(huán)境中污染物質的最高允許濃度所作的限制規(guī)定。 2.2.大氣污染

14、物排放標準大氣污染物排放標準 是以實現(xiàn)環(huán)境空氣質量標準為目標，對從污染源排入大氣的污染物濃度（或數(shù)量）所作的限制規(guī)定。3.3.大氣污染物控制技術標準大氣污染物控制技術標準 為保證達到污染物排放標準而從某一方面做出的具體技術規(guī)定，目的是使生產、設計、管理人員容易掌握和執(zhí)行。4.4.警報標準警報標準 為保護環(huán)境空氣質量不致惡化和根據(jù)大氣污染發(fā)展趁勢，預防發(fā)生污染事故而規(guī)定的污染物含量的極限值。 二、二、 環(huán)境空氣質量標準環(huán)境空氣質量標準 1. 環(huán)境空氣質量標準的作用環(huán)境空氣質量標準的作用 環(huán)境空氣質量標準是對大氣環(huán)境中污染物質的最高允許濃度所作的規(guī)定。 作用作用：是環(huán)境管理的目標和手段，最評價大氣

15、環(huán)境質量、制訂防治大氣污染技術、規(guī)劃的依據(jù)，是各工業(yè)部門和各地區(qū)制定大氣污染物排放標準的依據(jù)，是計算環(huán)境容量、對污染源進行總控制的依據(jù)，是對新、改、擴建企業(yè)進行環(huán)境影響評價報告的依據(jù)。 2. 制定環(huán)境空氣質量標準的原則制定環(huán)境空氣質量標準的原則 要保證人體健康和維護生態(tài)環(huán)境。 要合理協(xié)調與平衡實現(xiàn)標準的經濟代價和所取得的環(huán)培效益之間的關系，以確定社會可以負擔得起并有較大收益的環(huán)境質量標準。 要遵循區(qū)域的差異性。世界衛(wèi)生組織（世界衛(wèi)生組織（WHO）1963年提出的空氣質量四級水平：年提出的空氣質量四級水平：第一級：第一級：在處于或低于所規(guī)定的濃度和接觸的時間內，觀察不到直接或間接的反應（包括反射

16、性或保護性反應）。第二級：第二級：在達到或高于所規(guī)定的濃度和接觸的時間內，對人的感覺器觀有刺激，對植物有損害或對環(huán)境產生其它有害作用。第三級：第三級：在達到或高于所規(guī)定的濃度和接觸的時間內，可以使人的生理功能發(fā)生障礙或衰退，引起慢性病和壽命縮短。第四級：第四級：在達到或高于所規(guī)定的濃度和接觸的時間內，敏感的人發(fā)生急性中毒或死亡。3. 我國環(huán)境空氣質量標準我國環(huán)境空氣質量標準(GB3095-1996)1982年制定，1996年修訂。標準分為三級：一級標準一級標準：為保護自然生態(tài)和人群健康，在長期接觸下，不發(fā)生任何危害影響的空氣質量要求。二級標準二級標準：為保護人群健康和城市、鄉(xiāng)村的動植物，在長期

17、和短期接觸下，不發(fā)生任何傷害的空氣質量要求。三級標準三級標準：為保護人群不發(fā)生急、慢性中毒和城市一般動植物(敏感者除外) 正常生長的空氣質量要求將環(huán)境空氣質量功能區(qū)分為三類：一類區(qū)：自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)和其它需要特殊保護的地區(qū)。執(zhí)行一類標準二類區(qū)：居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)、廣大農村地區(qū)。執(zhí)行二類標準三類區(qū)：為特定工業(yè)區(qū)。執(zhí)行三類標準 三、大氣污染物排放標準三、大氣污染物排放標準1.制定原則制定原則 應以滿足環(huán)境質量標準的要求為出發(fā)點。 制定污染物排放標準必須考慮技術上的可行性和經濟上的合理性。 應考慮污染源所在地區(qū)區(qū)域污染系統(tǒng)的構成和特點。2 .制定方法制定方法 一種是按最佳適用技

18、術確定的方法，另一種是按污染物在大氣中的擴散規(guī)律推算的方法。3. 大氣污染綜合排放標準大氣污染綜合排放標準 我國于1973年頒布了工業(yè)“三廢”排放試行標準GBJ4-73，暫定了13類有害物質的排放標準。 1996修改制定了大氣污染物綜合排放標準GB16297-1996，規(guī)定了33種大氣污染物的排放限值。兩控區(qū)還必須對SO2實行總量控制。 行業(yè)排放標準：行業(yè)排放標準：鍋爐大氣污染物排放標準(GB13271-91)、工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準(GB9078-1996)、火電廠大氣污染物排放標準(GB4915-1996)、煉焦爐大氣污染物排放標準(GB16171-1996)、水泥廠大氣污染物排放標準

19、(GB4915-1996)、惡臭污染物排放標準(GB14554-93)、汽車大氣污染物排放標準(GB14761-93)、摩托車排氣污染物排放標準(GB14621-93)4.制定地方大氣污染物排放標準的技術方法制定地方大氣污染物排放標準的技術方法 國家于1983年制定，1991年修訂制定地方大氣污染物排放標準的技術方法GB/T13201-91，以環(huán)境空氣質量標準為控制目標，制定地方大氣污染物排放標準。 氣態(tài)污染物排放控制分為：總量控制區(qū)和非總量控制區(qū)。 酸雨大面積危害地區(qū)，應設置SO2和NOX排放總量控制區(qū)。四、工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準四、工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準 國家于1962年頒布并于1979年修訂

20、的工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準TJ36-79，規(guī)定了“居住區(qū)大氣中有害物質的最高容許濃度”標準和“車間空氣中有害物質的最高容許濃度”標準。五、空氣污染指數(shù)（五、空氣污染指數(shù)（API）及報告）及報告 目前計入空氣污染指數(shù)的項目定為：可吸入顆粒物（PM10）、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧。指數(shù)范圍0500，其中50、100、200分別對應環(huán)境空氣質量標準中的一、二、三級標準?？諝馕廴局笖?shù)的計算方法：空氣污染指數(shù)的計算方法： 污染指數(shù)只保留整數(shù)，小數(shù)點后的數(shù)值全部進位。 各分指數(shù)計算出來后比較，取最大者為該區(qū)域或城市的空氣污染指數(shù)API，該種污染物即為該城市的首要污染物。 API50時，則不報告首要污染物。