大气污染与防治.ppt

1,Visibility impaired by air pollution.,2,2011年全国省会及直辖市城市空气质量排名 1 海口 2 昆明3 拉萨4 广州5 福州6 南宁7 贵阳8 呼和浩特9 南昌10 长春11 长沙12 上海13 银川14 杭州15 沈阳16 重庆17 天津18 石家庄19 成都20 南京21 济南22 西宁23 哈尔滨24 郑州25 太原26 武汉27 西安28 合肥29 北京30 乌鲁木齐31 兰州 （排名依据：根据环保部数据中心每日发布的重点城市空气质量日报，整理出31个城市的年空气质量日报，数据包括、空气天数、二氧化硫天数等，最终以一、二级天数占全年天数的比例为排名依据。）,3,第一节 大气圈（基础）,4,一、大气圈的含义（P199）,1、大气圈：人们把随地球而旋转的大气层叫做大气圈。,地球表面到10001400千米的高空。,2、大气圈的厚度：,5,二、大气圈的结构 根据大气圈在垂直高度上的温度 变化、大气组成及其运动状态可将大气 分成若干层。 均质层：距地表85千米内，大气的 主要成分和比例几乎无变化。 均质层根据气温在垂直方向上的温度 变化分为对流层、平流层和中间层。 非均质层：指均质层以上的大气层， 其气体的组成随高度的增加有很大 的变化。非均质层又可分为暖层 （电离层）、散逸 层。,非均质层,均质层,800千米,85千米,50千米,12千米,地表,24000千米,6,1、对流层： 特点： A、气温随高度增加而减小。 B、具有强烈的对流运动，天气现象复杂多变 。 C、密度大（占3/4以上）。,7,地表,对流层,12千米,50千米,85千米,800千米,均质层,非均质层,2、平流层： 特点： A、 O3含量高，可吸收紫外线。 B、气温随高度增加而上升。 C、大气透明度好，气流很平稳，无对流，以平流为主。,8,地表,对流层,12千米,50千米,85千米,800千米,均质层,非均质层,3、中间层： 特点： A、O3含量稀少。 B、气温随高度增加而迅速减小（至83）。 C、水分极少，仍有垂直对流。,9,地表,对流层,12千米,50千米,85千米,800千米,均质层,非均质层,4、热层（电离层）： 特点： A、气温随高度增加而急剧上升，昼夜变化大。 B、 氧原子、氮原子处于电离状态，故又被称为电离层。,10,地表,对流层,12千米,50千米,85千米,800千米,均质层,非均质层,5、散逸层： 特点： A、空气十分稀薄，受地球引力作用小。 B、大气质点易散逸到星际空间。,11,三、大气的组成,1、区分大气与空气: 空气：对于室内和特指某个地方（如车间、工厂等）供动 植物生存的气体 大气：以大区域或全球性的气流作为研究对象。,12,N2 78.09% 、O2 20.95% 、氩0.93%；微量稀有气体。,恒定组分-,可变组分-,CO2 0.020.04%、水蒸气4%以下。,不定组分-,自然界-自然灾害形成的尘埃、硫、硫氧化物等,人类活动-形成的煤烟、尘、硫化物、氮氧化物等,造成局部和暂时污染。,造成污染的主要根源。,清洁空气,2、大气的组成,13,第二节 大气污染源与大气污染物,14,一、大气污染的含义（P185）,大气污染是指大气中污染物质的浓度达到了有害程度，以致破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人或物造成危害的现象。,15,二、大气污染源（P185-186）,（一）污染物产生的类型分 （二）污染源存在形式分 （三）污染物排放时间分：连续、间断、瞬间源 （四）污染源排放形式分：点源、面源、线源,类 型,自然污染源- 人为污染源-,火山爆发、森林大火等,工业、生活、交通 农业污染源等,固定污染源 移动污染源,16,三、大气污染物 （种类）,（一）颗粒状污染物（气溶胶状态污染物）： 总悬浮颗粒物（T.S.P）、漂尘、降尘、烟、黑烟、雾。 1、总悬浮颗粒物（T.S.P）：系指大气中粒直径小于100微米的所有固体颗粒。 2、漂尘(PM10)：系指大气中粒直径小于10 微米粒子能长期漂浮在大气中。 3、PM2.5: 3、降尘：系指粒直径大于10 微米，易于沉降的粒子。,17,PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。2012年2月，国务院同意发布新修订的环境空气质量标准增加了PM2.5监测指标。,18,PM2.5产生的主要来源，是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，大多含有重金属等有毒物质。 一般而言，粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘等；2.5微米以下的细颗粒物（PM2.5）则主要来自化石燃料的燃烧（如机动车尾气、燃煤）、挥发性有机物等,19,2012年除夕夜北京地区PM2.5浓度较前一天暴增50倍,20,4、烟-指由固体升华，液体的蒸发、化学反应等过程生成的蒸气在空气或气体中凝结成的气溶胶，粒径小于1 微米； 5、雾-由蒸气状态凝结成液体的微粒悬浮在大气中所出现的现象。液体微粒 / 粒径100 微米；,21,（二）气态污染物： 一次污染物：指污染物直接排入大气硫化物、碳氧化物、氮氧化物、碳氢 化合物、其它。 二次污染物：由一次污染物经过化学或光化学反应生成的污染物硫酸烟雾、光化学烟雾等。,22,2002年,23,24,我国大气污染物构成表(P194),25,第三节 大气污染物对人体健康的影响(p196),26,一、颗粒状污染物对人体的影响,27,二、气体污染物对人体的影响,28,三、其他有害物质,29,第四节 影响大气污染的气象因素,30,1、风对大气污染的影响（P201）,风向： 一般污染源应设在城市的主风向的下风向。,风速： 决定污染物的扩散和稀释情况。,风向频率 各向的污染系数= 平均风速, 污染系数越大，其下风向污染越严重。,一、气象对大气污染的影响,31,2、大气湍流,大气湍流-指大气以不同尺度做无规则运动的流体状态。, 湍流强度越大，烟团扩散愈快,32,3、逆温（P203）,气温垂直递减率（r） T T r= = = 0.65 / 100m h 100m,逆温：,r0-气温随高度递增。,逆温成因：,沉降性、辐射性、地形、海岸等,发生逆温时，大气异常稳定，易发生污染事故（P203）,33,4、大气稳定度,定义： 指在垂直方向上大气稳定的程度。即大气对于在其中作垂直运动的气团是加速、 抑制还是不影响其运动的一种热力学性质。,34,大气稳定度的影响（重点）,大气稳定度是影响污染物在大气中稀释的重要因素，当大气处于不稳定状态时，对流和湍流发展旺盛，污染物能得以迅速扩散。而在稳定性大气中，污染物不易扩散，易造成严重的大气污染。,35,5、降水的影响（P206）,各种形式的降水，能有效地吸收、淋洗空气中的各种污染物。,6、雾的影响（P206）,雾象一顶盖子，它会使空气污染状况加剧。,36,第五节 全球大气污染问题,一、温室效应,1、概念（P212）： 大气中某些痕量气体含量增加，而引起的地球平均气温上升的情况，则称“温室效应”。,这些某些痕量气体称“温室气体”。主要包括：二氧化碳（CO2）、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟立昂（CFCs）、一氧化二氮等,37,2、CO2等温室气体产生温室效应的机理： （P212）,二氧化碳等温室气体对来自太阳的短波辐射具有高度的透过性，而对地面反射出放出的长波辐射却具有高度的吸收性能，使地球气温升高，形成了大气的“温室效应”。,重点,38,3、“温室效应”对全球环境的影响和危害,（1）全球气候变化:,（2）海平面上升:,（3）影响农业和自然生态系统：,（4）加剧洪涝、干旱及其他气象灾害:,39,4、温室效应的控制对策（P 217-219）,加强绿化、保护森林 控制人口，提高粮食产量。 加强环境意识教育，促进全球合作。 低碳生活,调整能源战略（应用可再生能源）,40,低碳生活：意指较低（更低）的温室气体（二氧化碳为主）的排放,“低碳生活”作为一种生活方式，先是从国外兴起，可以理解为：减低二氧化碳的排放,就是低能量、低消耗、低开支的生活方式,41,养成低碳生活习惯 1.每天的淘米水可以用来洗手、洗脸、洗去含油污的餐具、擦家具、浇花等 2.将废旧报纸铺垫在衣橱的最底层，不仅可以吸潮，还能吸收衣柜中的异味；还可以擦洗玻璃，减少使用污染环境的玻璃清洁剂； 3.用过的面膜纸也不要扔掉，用它来擦首饰、擦家具的表面或者擦皮带，不仅擦得亮还能留下面膜纸的香气； 4.喝过的茶叶渣，把它晒干，做一个茶叶枕头，既舒适，又能帮助改善睡眠；还可以用来洗碗、手工皂的原材、晒干后可吸异味； 5.出门购物，尽量自己带环保袋，无论是免费或者收费的塑料袋，都减少使用,42,6.出门自带喝水杯，减少使用一次性杯子 7.多用永久性的筷子、饭盒，尽量自带餐具，避免使用一次性的餐具； 8.养成随手关闭电器电源的习惯，避免浪费用电 9.尽量不使用冰箱、空调。 11.用过的塑料瓶，把它洗干净后可用来盛各种液体物质（也可以盛放一些豆类） 12.食物废料、残渣，可以用作肥料用,43,二、臭氧层破坏与防治对策（P219）,1、臭氧层：指大气平流层中O3浓度最大的一层， 位于2025公里的高空。,2、臭氧层的作用： （1）O3能大量吸收太阳紫外线，使地面上生物免遭危害。 （2）使平流层增温，但对流层O3 的却起着温室气体的不利作用。,44,3、臭氧层的破坏及其原因,（1）现状：,（2）原因（P222）： 除了受太阳活动等自然因素的影响外， 人类过多的使用氯氟烃（CFCs）类物质。 平流层内超音速飞机排放的大量NOX破坏O3层,请见下图,氟里昂，含氯氟烃的商品名；Halons哈龙，含溴氟烷。,45,46,4、O3层破坏的危害（P223）,影响人类健康，使皮肤癌和白内障患者增多，损坏人体免疫力，使传染病的发病率增加。,破坏生态系统 （水生、陆生系统）,引起新的环境问题： 化学烟雾加剧、塑料老化、油漆退色、车顶脆裂等,47,5、拯救O3层（P224227）,（1）途径：提高利用效率，回收与再循环利用，改进产品，寻找氟里昂的替物质和替代技术。 （2）政策：国家禁用、限用含有氟氯烃类物质。 （3）淘汰消耗O3物质的国际行动（蒙特利尔保护臭氧层议定书）。,48,三、酸沉降问题（P228）,1、酸雨指PH值小于5.6的雨、雪及其他方式的大气降水（雾、露、霜），是一种大气污染现象又称酸性雨或酸沉降。,49,2、酸雨的分布,2002年全国酸雨区域分布示意图,50,3、酸雨的形成机制 （P232-233）,机制：大气中的SO2、 SO3 、NO、NO2等（天然与人为排放）与O2或H2O在固体烟尘（含铁、铜、钒等）催化下可形成硫酸或硝酸，并溶于云滴或雨滴而成为降水成分。,酸雨的主要成分：,H2SO4占6070%、HNO3占30%左右。 HCl占5%，有机酸占2%）。,51,4、酸雨的危害 （P234）,（1）损害水生和陆生生态系统 （2）腐蚀建筑物，损害名胜古迹。 （3）损害人体的呼