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大氣污染控制工程 課程標準 化學與生物工程學院 《 大氣污染控制工程》課程標準（新培養(yǎng)方案） 編寫人： 審核人： 課程編號：045024 課程類型：專業(yè)必修課 學 時：81 學 分：4.5 適用對象：環(huán)境科學專業(yè) 1、 課程理念 1、課程性質：《大氣污染控制工程》的是環(huán)境科學專業(yè)的一門重要課程，本課程系統(tǒng)簡明的闡述了大氣污染的基本原理和基本知識的基礎上，還討論了大氣污染氣象學，大氣擴散模式，顆粒污染物和SO2、NOX等氣態(tài)污染物的各種控制技術的基本理論知識、工作原理、設計計算，使學生掌握大氣污染的概念、大氣擴散、常用的較為成熟的大氣污染控制技術理論與設計，理論聯(lián)系實際，提高分析和解決問題的能力。 2、課程目的：通過本課程的學習，使學生系統(tǒng)地了解并掌握大氣污染控制工程的基本知識，大氣污染氣象學基礎知識及污染物擴散的基礎理論，大氣污染防治的基本概念、基本原理、主要控制設備和典型工藝等，培養(yǎng)學生分析和解決日益嚴重的大氣污染問題的基本能力，結合大氣污染控制工程實驗、課程設計、實習、畢業(yè)設計（論文）等其它教學環(huán)節(jié)，為學生從事大氣污染控制工程設計、系統(tǒng)分析、科學研究及技術管理奠定必要的基礎。 3、課程內(nèi)容：主要內(nèi)容是討論大氣環(huán)境污染控制技術，研究顆粒污染物和SO2、NOX等氣態(tài)污染物的污染控制工程的基本理論、大氣污染氣象學的基本知識、大氣污染物擴散濃度計算方法、主要污染物的控制技術與工藝等。 4、課程要求：通過教學活動，使學生掌握大氣污染控制工程的基本概念、基本理論、基本的計算方法，提高學生分析問題和解決問題的能力，為從事專業(yè)工作、科學研究和環(huán)境管理等打下良好的基礎。 2、 課程目標 1．掌握大氣污染物的定義及其主要污染源，主要的大氣污染問題，大氣環(huán)境標準及綜合防治措施。 2．了解大氣污染與燃燒的關系，學會燃燒計算，掌握燃料燃燒污染物控制基本方法和途徑。 3．了解大氣污染與氣象的關系，學會大氣污染物擴散濃度估算和煙囪設計的估算方法。 4．基本掌握除塵技術的基本理論，學會正確選用除塵設備、設計除塵系統(tǒng)。 5．基本掌握氣態(tài)污染物凈化的基本原理，主要污染物的典型凈化工藝流程和設備。 6．基本掌握設計、選擇大氣污染凈化系統(tǒng)。 3、 課程內(nèi)容 （一）理論課 第一章 概論 第1節(jié) 大氣與大氣污染及其來源 第2節(jié) 大氣污染綜合防治 第3節(jié) 環(huán)境空氣質量控制標準 主要知識點：大氣污染的定義；大氣污染物及其來源；主要大氣污染問題；大氣污染的危害；大氣污染綜合防治以及大氣污染相關法規(guī)、標準等基礎知識；幫助學生結合實際，建立有關大氣污染控制的基本概念，了解目前存在的主要大氣污染問題。 重點和難點：大氣污染物的定義、大氣污染物及其來源；中國大氣污染基本特征；大氣污染的綜合防治。 第二章 燃燒與大氣污染 第1節(jié) 燃料性質及燃燒過程 第2節(jié) 煙氣體積及污染物排放量計算 第3節(jié) 燃燒過程硫化物及顆粒污染物的形成 第 4節(jié) 燃燒過程其他污染物的形成 主要知識點：燃料的性質；燃料燃燒過程及其影響因素；理論空氣量、煙氣體積及其污染物排放量計算；燃燒過程硫氧化物及其顆粒物的形成機理；燃燒過程中其他污染物的形成機理。 重點和難點：影響燃燒過程的主要因素及燃燒產(chǎn)生的污染物；熱化學關系式；理論空氣量、煙氣體積及污染物排放量計算；燃燒過程中硫氧化物和顆粒物的形成機理。 第三章 大氣污染氣象學 第1節(jié) 大氣圈結構及氣象要素 第2節(jié) 大氣的熱力學過程 第3節(jié) 大氣的運動和風 主要知識點：主要介紹與大氣污染相關的氣象學基本知識，包括大氣圈結構、主要氣象要素、大氣的熱力過程、大氣穩(wěn)定度和逆溫、大氣的運動和風場等知識點。 重點和難點：主要氣象要素；大氣熱力過程；大氣穩(wěn)定度；逆溫。 第四章 大氣擴散濃度估算模式 第1節(jié) 湍流擴散的基本理論 第2節(jié) 高斯擴算模式 第3節(jié) 污染物濃度估算 第4節(jié) 特殊氣象條件下的擴散模式 第5節(jié) 城市及山區(qū)的擴算模式 第6節(jié) 區(qū)域大氣環(huán)境質量模型 第7節(jié) 煙囪高度的計算及廠址選擇 只要知識點：主要介紹大氣擴散的基本概念及基本原理，重要的知識點有正態(tài)分布理論、湍流擴散基本理論、高斯擴散模式、煙氣抬升高度、擴散參數(shù)、封閉擴散、熏煙擴散、城市擴散模式、山區(qū)擴散模式、污染物濃度估算、煙囪高度設計以及廠址選擇等。要求學生掌握高斯擴散模式及其常見形式，學會初步估算煙氣高度，能夠根據(jù)背景濃度以及風向、風速、溫度層結等氣象要素及模式計算大氣污染物濃度，能夠根據(jù)不同要求估算煙囪高度，并對廠址選擇能夠提出初步方案。 重點和難點：湍流擴散理論；高斯擴散模式；污染物濃度的估算；煙囪高度的計算與設計。 第五章 顆粒污染物控制技術基礎 第1節(jié) 顆粒的粒徑及粒徑分布 第2節(jié) 粉塵的物理性質 第3節(jié) 凈化裝置的性能 第4節(jié) 顆粒捕集的額理論基礎 只要知識點：顆粒的粒徑與粒徑分布；粉塵的物理性質；凈化裝置性能及凈化效率的表示方法；顆粒物在各種力場中的動力學行為（分離、沉降、捕集等）。 重點和難點：物理當量徑；粒徑分布；凈化效率表示方法及計算；顆粒物在各種力場中的動力學行為 第六章 除塵裝置 第1節(jié) 機械除塵器 第2節(jié) 電除塵器 第3節(jié) 袋式除塵器 第4節(jié) 濕式除塵器 第5節(jié) 除塵器的選擇與發(fā)展 主要知識點：側重介紹目前市場廣泛使用的除塵裝置，包括機械除塵器、電除塵器、袋式除塵器和濕式除塵器。重點在于各類除塵器的工作原理、結構性能和應用范圍以及操作條件變化對除塵器性能的影響等。通過本章學習，為選擇、設計和有效運行各類除塵器打下基礎。 重點和難點：濕式除塵的除塵機理；電除塵的工作原理；荷電粒子的運動和捕集；袋式除塵的除塵機理。 第七章 氣態(tài)污染物控制技術基礎 第1節(jié) 吸收法凈化氣態(tài)污染物 第2節(jié) 吸附法凈化氣態(tài)污染物 第3節(jié) 催化法凈化氣態(tài)污染物 主要知識點：氣態(tài)污染物控制的氣體吸收、吸附和催化等單元操作過程，重點介紹氣體擴散、吸收、吸附和催化的基本原理、工藝流程和操作條件，以及選擇吸收劑、吸附劑和催化劑的一般原則。 重點和難點：吸收、吸附機理；選擇吸收劑、吸附劑和催化劑的一般原則 第八章 硫化物的污染控制 第1節(jié) 硫循環(huán)及六排放 第2節(jié) 燃燒前燃料脫硫 第3節(jié) 硫化床燃燒脫硫及二氧化硫尾氣回收與凈化 第4節(jié) 低濃度二氧化硫煙氣脫硫 主要知識點：側重介紹硫排放與硫循環(huán)、燃燒前脫硫、流化床燃燒脫硫、高濃度二氧化硫控制、低濃度煙氣脫硫等。重點介紹二氧化硫污染控制過程的化學變化，煙氣脫硫不同方法的工藝特點以及脫硫方法、吸收劑、吸收設備的選擇。通過本章學習，還應了解各類二氧化硫控制技術的先進性、經(jīng)濟性、可靠性和成熟度，使學生能進行控制工藝的比較，初步具備選擇二氧化硫控制工藝的能力。 重點和難點：燃燒前脫硫；硫化床燃燒脫硫；煙氣脫硫。 第九章 固定源氮氧化物污染控制 第1節(jié) 氮氧化物性質來源 第2節(jié) 燃燒過程中氮氧化物污染控制 第3節(jié) 低氮氧化物燃燒技術 第4節(jié) 煙氣脫硝技術 第5節(jié) 煙氣同時脫硫脫硝技術 主要知識點：介紹氮氧化物的來源、形成機理，氮氧化物在大氣中的轉化過程，先進的低氮氧化物的燃燒技術以及各類控制技術，要求學生熟悉燃燒條件對氮氧化物形成的影響，掌握主要控制技術的基本原理、適用范圍，具備選擇控制工藝與設備的初步能力。 重點和難點：燃燒過程中氮氧化物形成機理；低氮氧化物燃燒技術；煙氣脫硝技術。 第十章 揮發(fā)性有機物污染控制 第1節(jié) VOCs污染預防 第2節(jié) 燃燒法和吸收法控制VOCs污染 第3節(jié) 冷凝法控制VOCs污染 第4節(jié) 吸附和生物法控制VOCs污染 只要知識點：介紹VOCs的性質，VOCs污染預防以及VOCs污染控制技術。要求學生了解蒸汽壓如何影響VOCs的排放，如何預防VOCs污染，掌握主要控制技術的基本原理和設備，能夠進行控制方案的選擇和比較。 重點和難點：VOCs性質；VOCs污染預防；主要控制技術的基本原理和設備。 第十一章 城市機動車污染控制 第1節(jié) 汽油車、柴油車污染排放的形成與控制 第2節(jié) 城市交通規(guī)劃與管理 主要知識點：在簡要介紹城市交通趨勢及交通源對城市空氣污染影響的基礎上，重點介紹汽油機、柴油機排氣污染的形成及控制，包括現(xiàn)行的和發(fā)展中的技術以及新型動力車，討論改善交通方式對污染控制的有效性。使學生對機動車污染控制建立全面、系統(tǒng)的控制觀，從車、油、路及其管理交通需求等全方位控制機動車污染。 重點和難點：汽、柴油車污染物形成與控制，動力車發(fā)展趨勢。 第十二章 大氣污染與全球氣候 第1節(jié) 室溫氣體和氣候變化，臭氧層破壞問題 第2節(jié) 臭氧層破壞問題 第3節(jié) 制酸前體物與酸雨 主要知識點：主要介紹全球氣候變化、臭氧層破壞和酸雨污染三個問題以及應對措施和策略，使學生對全球性大氣污染帶來的危害以及控制全球性大氣污染的方法建立宏觀框架，為參與全球環(huán)境問題打下一定基礎。 重點和難點：溫室氣體與氣候變化；臭氧層破壞；酸雨的形成與控制。 第十三章 凈化系統(tǒng)設計 第1節(jié) 凈化系統(tǒng)的組成及設計 第2節(jié) 集氣罩和管道設計 第3節(jié) 管道系統(tǒng)的保溫、防腐和防暴 主要知識點：局部系統(tǒng)的組成及設計的基本內(nèi)容，局部排氣凈化系統(tǒng)設計的基本內(nèi)容，集氣罩的基本形式，集氣罩性能參數(shù)及計算，管道系統(tǒng)壓力損失計算，管道系統(tǒng)的布置及部件。 重點難點：凈化系統(tǒng)設計及主要組成；集氣罩的基本形式。 （二）實驗課 大氣污染治理是環(huán)境科學專業(yè)的主要專業(yè)課，該課程通過對大氣污染物種類、來源、各種污染物控制方法的基本理論、控制設備以及凈化系統(tǒng)工藝設計的學習，培養(yǎng)學生分析和解決大氣污染工程控制的實際能力，結合本課程的實驗和課程設計及見習等其他教學環(huán)節(jié)，為學生將來從事大氣污染治理工程的設計、科研及技術管理等相關工作打下基礎。 本課程實驗為設計性實驗，由2實驗組成，通過本課程的實驗，學生應達到下列要求： 1、進一步鞏固和加強對大氣污染治理基本理論與知識的理解； 2、掌握查閱中外文專業(yè)期刊的方法，能夠查閱相關文獻資料，了解在大氣污染治理領域的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢。 3、運用所學知識，設計出大氣中二氧化硫、氮氧化物的治理方案，并能在實驗室中完成實驗。 4、能正確使用儀器設備，掌握實驗方法、手段和操作技能； 3、掌握正確的數(shù)據(jù)處理方法，正確分析實驗結果。 實驗內(nèi)容： （一）大氣中二氧化硫治理方案 （二）大氣中氮氧化物治理方案 4、 課程實施： 課程教學由教研室主任負總責，教學組長負責具體的組織與實施?；玖鞒贪ǎ孩俪闪⒔虒W組，②教學準備，③課程教學，④輔導答疑，⑤課程考核，⑥總結反饋。建議每周安排1-2次課，即2-4學時。每兩周進行一次輔導答疑。 本課的教學環(huán)節(jié)包括：課堂講授、實驗教學與操作、學生自學、習題、答疑、期末考試。通過上述環(huán)節(jié)，要求學生掌握大氣環(huán)境污染控制的關鍵技術，了解顆粒污染物和SO2、NOX等氣態(tài)污染物的污染控制工程的基本理論、大氣污染氣象學的基本知識、大氣污染物擴散濃度計算方法、主要污染物的控制技術與工藝，鍛煉查閱環(huán)境類文獻的能力等。本課程課堂講授51課時，實驗教學30課時?？己朔绞綖殚]卷考試、撰寫設計性實驗的形式進行。 五 教材和教參 1.推薦使用教材：《大氣污染控制工程》第三版，郝吉明、馬廣大主編，高教出版社。 2.參考資料： 《大氣污染控制工程例題與習題集》，郝吉明主編，高教出版社。 《大氣污染控制工程》，童志 權主編，機械工業(yè)出版社。 《空氣污染氣象學教程》，蔣維楣氣象出版社 六、考核評價 1、本門課程是一門考試課，評價依據(jù)是本課程標準規(guī)定的課程目標、教學內(nèi)容和要求。 2、考試時間：理論考核90分鐘 3、考試方式、分制與解釋 （1）理論成績的綜合評價 采用閉卷、筆試的方式，以百分制評分，60分為及格，滿分為100分，占總評成績的70%。 （2）實驗成績的綜合評價 為全面反映學生的實驗理論水平、實驗技能和治學態(tài)度，鑒于實驗技能考試的可執(zhí)行性較小，學生的實驗成績滿分為30分。實驗課平時成績可根據(jù)每次的實驗報告和現(xiàn)場表現(xiàn)記分。設計性實驗是學生在教師的指導下完成。 （3）平時成績 平時成績?yōu)閷W生平時考勤、作業(yè)完成情況等評定，滿分10分 評價內(nèi)容及方式 總成績=期末考試成績60%+作業(yè)成績10%+實驗成績30%。