大气污染教案-第一章

1、1大气污染控制工程大气污染控制工程1.1 大气污染大气污染 1.1.1 大气的组成大气的组成 见表见表1-1。 1.1.2 大气污染的定义大气污染的定义 1.1.3 影响大气污染形成的主要因素影响大气污染形成的主要因素 有害物质的浓度；滞留时间；气象条件；有害物质的浓度；滞留时间；气象条件； 地形地貌；排放源高度地形地貌；排放源高度 2第一章第一章 概论概论3表表1-1 干洁空气的组成干洁空气的组成(%)成分体积分数成分体积分数成分体积分数N278.09Ne1.8 103Xe8 106O220.95He5.24 104O31 106Ar0.93Kr1.0104CO20.03H251051.2

2、大气污染物及其发生源大气污染物及其发生源 1.2.1 大气污染物大气污染物 定义：定义： 分类：气溶胶状态污染物分类：气溶胶状态污染物粉尘、烟、飞灰粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾。、黑烟、雾。 气体污染物气体污染物硫氧化物、氮氧化物碳氧硫氧化物、氮氧化物碳氧化物、碳氢化合物、化物、碳氢化合物、硫酸烟雾硫酸烟雾、光化学烟雾光化学烟雾。 根据大气中颗粒物的大小，又将其分成飘尘根据大气中颗粒物的大小，又将其分成飘尘、降尘和总悬浮微粒。、降尘和总悬浮微粒。4 在大气污染控制中，根据大气中颗粒物的大小，又将其分为飘尘、降尘和总悬浮颗粒。5u飘尘：指大气中粒径小于小于10um的固体微粒。它粒度小、质量轻，能长期

3、漂浮在大气中，故又称为可吸入颗粒物。u降尘：指大气中粒径大于大于10um的固体微粒。在重力作用下，降尘能够在较短的时间内沉降到地表面。u总悬浮颗粒物(TSP)：指大气中粒径小于小于100um的所有固体颗粒1.2.2 大气污染物的发生源大气污染物的发生源1）自然污染源：自然污染源： 人为污染源：燃料燃烧人为污染源：燃料燃烧 工业生产过程：水泥厂、炼钢厂工业生产过程：水泥厂、炼钢厂 交通运输交通运输2）大气污染物的来源与种类因各国各地区的经济发展与结）大气污染物的来源与种类因各国各地区的经济发展与结构、能源利用的情况不同而差异明显构、能源利用的情况不同而差异明显3）燃烧是最大最广泛的大气污染源。不

4、同种类的燃料、燃）燃烧是最大最广泛的大气污染源。不同种类的燃料、燃料的不同组成以及不同的燃烧方式产生的大气污染物质的量料的不同组成以及不同的燃烧方式产生的大气污染物质的量和成分也不同。见表和成分也不同。见表1-2,1-361.3 大气污染概况及综合防治措施大气污染概况及综合防治措施7但我国的大气污染形势仍然比较严峻。但我国的大气污染形势仍然比较严峻。（一）我国大气污染严重的原因一）我国大气污染严重的原因 （1）直接燃煤是我国大气污染严重的根本原因；）直接燃煤是我国大气污染严重的根本原因； （2）能源浪费严重，燃烧方式落后，加重了大气污）能源浪费严重，燃烧方式落后，加重了大气污染：染： （3）交

5、通污染源集中于城市，也是大气污染的原因）交通污染源集中于城市，也是大气污染的原因之一。之一。 （4）城市布局、工业布局的不够合理，也是大气污）城市布局、工业布局的不够合理，也是大气污染的原因之一。染的原因之一。 81.4 大气污染的危害（一）对人的危害（一）对人的危害CO（10-6）对对人体健康的影人体健康的影响响510 对对呼吸道患者有影呼吸道患者有影响响30 人人滞滞留留8h，视视力及神力及神经经机能出机能出现现障碍障碍40 人人滞滞留留8h，出，出现气现气喘喘1201h接接触触，中毒，血液中，中毒，血液中COHb10%2502h接接触触，头头疼，血液中疼，血液中COHb=40%5002h

6、接接触触，剧剧烈心痛，眼花，烈心痛，眼花，虚脱虚脱3000 30min即死亡即死亡CO对人体健康的影响对人体健康的影响9NO2对人体健康的影响NO2（10-6）对人体健康的影响对人体健康的影响1 闻到臭味闻到臭味5 闻到强臭味闻到强臭味1015 10min眼、鼻受到刺激眼、鼻受到刺激50 1min内人呼吸困难内人呼吸困难80 3min感到胸痛、恶心感到胸痛、恶心100150 在在3060min内死亡内死亡250 很快死亡很快死亡10颗粒物对人体健康的危害1112131.4 大气污染的防治（一）主要大气污染物的防治技术（一）主要大气污染物的防治技术1、大气颗粒物的控制、大气颗粒物的控制（1）改变

7、燃料的构成，改进燃烧方式，提高燃料利用率）改变燃料的构成，改进燃烧方式，提高燃料利用率，以减少颗粒物的排放，以减少颗粒物的排放（2）安装除尘装置，在颗粒物排放到大气环境之前，将）安装除尘装置，在颗粒物排放到大气环境之前，将其除掉，以减轻对大气的污染其除掉，以减轻对大气的污染142、SO2的的污污染控制染控制（1）燃料）燃料脱脱硫硫（2）烟）烟气脱气脱硫硫 石灰石灰/石灰石洗石灰石洗涤涤法法 氨氨法法 吸附法吸附法3 3、NONOX X的的污污染控制染控制（1 1）改）改进进燃燃烧烧技技术减术减少少NOxNOx的的产产生；生；（2 2）烟）烟气气中去除中去除NOxNOx。154、汽车尾气的污染控

8、制、汽车尾气的污染控制第一，最根本和最终的途径，改变汽车的动力。如开发电动第一，最根本和最终的途径，改变汽车的动力。如开发电动汽车及代用燃料汽车。此途径使汽车根本不产生或只产生汽车及代用燃料汽车。此途径使汽车根本不产生或只产生很少的污染气体。很少的污染气体。第二，改善现有的汽车动力装置和燃油质量。采用设计优良第二，改善现有的汽车动力装置和燃油质量。采用设计优良的发动机、改善燃烧室结构、采用新材料、提高燃油质量的发动机、改善燃烧室结构、采用新材料、提高燃油质量等都能使汽车排气污染减少。等都能使汽车排气污染减少。第三，目前广泛采用的适用于大量在用车和新车的净化技术第三，目前广泛采用的适用于大量在用

9、车和新车的净化技术。采用一些先进的机外净化技术对汽车产生的废气进行净。采用一些先进的机外净化技术对汽车产生的废气进行净化以减少污染。机外净化技术就是在汽车的排气系统中安化以减少污染。机外净化技术就是在汽车的排气系统中安装各种净化装置，采用物理的、化学的方法减少排气中的装各种净化装置，采用物理的、化学的方法减少排气中的污染物。可分为催化器、热反应器和过滤收集器等两类。污染物。可分为催化器、热反应器和过滤收集器等两类。前者多用于汽油机汽车，后者多用于柴油机汽车。前者多用于汽油机汽车，后者多用于柴油机汽车。16针对汽车尾气控制的措施与行动针对汽车尾气控制的措施与行动 【全国机动车尾气排放执行国全国机

10、动车尾气排放执行国标准标准】 为贯为贯彻彻中华人民共和国大气污染防治法中华人民共和国大气污染防治法，控制，控制机动车排放污染。机动车排放污染。2008年年7月月1日，全国正式日，全国正式实施实施轻型汽车污染物排放限值及测量方法（轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国中国、阶段）阶段）（GB18352.3-2005）第三阶段限值（简称）第三阶段限值（简称“国三标准国三标准”）。）。 【北京市北京市2008年年3月月1日起执行机动车国日起执行机动车国排排放标准放标准】 根据北京市根据北京市“十一五十一五”环境规划和环境规划和举办奥运会对空气质量的要求，北京市从举办奥运会对空气质量的要求，北京市从2

11、008年年3月月1日起，分两个阶段实施相当于欧日起，分两个阶段实施相当于欧标准的国标准的国标准。标准。 17控制大气污染的技术措施控制大气污染的技术措施：清洁生产：清洁的生产过程和清洁的产品清洁生产：清洁的生产过程和清洁的产品可持续发展的能源战略可持续发展的能源战略改善能源供应结构和布局，提高清洁能源和优质改善能源供应结构和布局，提高清洁能源和优质能源比例能源比例提高能源利用效率和节约能源提高能源利用效率和节约能源推广少污染的煤炭开采技术和清洁煤技术推广少污染的煤炭开采技术和清洁煤技术积极开发利用新能源和可再生能源积极开发利用新能源和可再生能源建立综合性工业基地：各企业间相互利用原材料和废建立

12、综合性工业基地：各企业间相互利用原材料和废弃物，减少污染物排放总量弃物，减少污染物排放总量184、控制环境污染的经济政策、控制环境污染的经济政策必要的必要的环环境保境保护护投投资资环环保投保投资资占占国国民生民生产总值产总值（GNP）的比例，）的比例，发发展中展中国国家家为为0.51，发达国发达国家家为为12。我。我国国目前比例目前比例为为1.31.7，有望，有望达达到到达达到到发达国发达国家的水平。家的水平。实实行行“ “污污染者和使用者支付原染者和使用者支付原则则” ”，可采用，可采用的的经济经济手段：手段：建立市建立市场场（排（排污许污许可可证证制度等）制度等）税税收手段（收手段（污污染

13、染税税、资资源源税税等）等）收收费费制度（排制度（排污费污费等）等）财财政手段（生政手段（生态环态环境基金等）境基金等）责责任制度任制度（赔偿损赔偿损失和失和罚罚款等）款等）191.5 大气环境标准和法规大气环境标准和法规（一）大气环境标准（一）大气环境标准1、大气环境质量标准、大气环境质量标准（1）环境空气质量标准环境空气质量标准 （GB3095-2012） ：2012年年2月月29日经国家环保部发布，同时代替日经国家环保部发布，同时代替GB3095-1996及及 2000年发布了年发布了环境空气质量环境空气质量标准标准的修改单的修改单. 新标准将环境空气质量功能区分为新标准将环境空气质量功

14、能区分为二类：二类：一一类区类区：为为自然保自然保护区护区、风风景名景名胜区胜区和其和其它它需要特殊保需要特殊保护护的地的地区区；二二类区类区：为为城城镇规划镇规划中的确定的居住中的确定的居住区区、商、商业业交通居民混合交通居民混合区区、文化、文化区区、一般工、一般工业区业区和和农农村地村地区区；为为特定工特定工业区业区。20 环环境空境空气质气质量量标标准分准分为为二二级级：一一类区执类区执行一行一级标级标准；准；二二类区执类区执行二行二级标级标准准；下表列出了相下表列出了相关污关污染物的染物的浓浓度限度限值值。21表表 各各项污项污染物的染物的浓浓度限度限值值22(续续表表) 各各项污项污

15、染物的染物的浓浓度限度限值值23(续续表表 )各各项污项污染物的染物的浓浓度限度限值值注注:黄黄色色标标注部分指注部分指标标由由环环境保境保护护部或省部或省级级人民人民政府根据政府根据实际实际情情况况确定具体确定具体实实施方式；其他施方式；其他指指标标在全在全国国范范围内实围内实施；施；1.本本标标准准2016年年1月月在全在全国国范范围内实围内实施。施。24分期分期实实施新修施新修订订的的环环境空境空气质气质量量标标准准我我国国不同地不同地区区的空的空气污气污染特征、染特征、经济发经济发展水平和展水平和环环境管理境管理要求差要求差异较异较大，新增指大，新增指标监测标监测需要需要开开展展仪仪器

16、器设备设备安装、安装、数数据据质质量控制、量控制、专业专业人人员员培培训训等一系列准等一系列准备备工作。工作。为为确保各确保各地有地有仪仪器、有人器、有人员员、有、有资资金，做到金，做到测测得出、得出、测测得准、得准、说说得得清清，确保按期，确保按期实实施新修施新修订订的的环环境空境空气质气质量量标标准准，现现提提出如下要求：出如下要求：（一）分期（一）分期实实施新施新标标准的准的时间时间要求要求2012年，京津冀、年，京津冀、长长三角、珠三角等重点三角、珠三角等重点区区域以及直域以及直辖辖市和省市和省会会城市；城市；2013年，年，113个环个环境保境保护护重点城市和重点城市和国国家家环环保

17、模范城保模范城市；市；2015年，所有地年，所有地级级以上城市；以上城市；2016年年1月月1日，全日，全国实国实施新施新标标准。准。25（二）鼓（二）鼓励励各省、自治各省、自治区区、直、直辖辖市人民政府根据市人民政府根据实际实际情情况况和和当当地地环环境保境保护护的需要，在上述的需要，在上述规规定的定的时间时间要求之前要求之前实实施施新新标标准。准。（三）（三）经济经济技技术术基基础较础较好且好且复复合型大合型大气污气污染比染比较较突出的地突出的地区区，如京津冀、，如京津冀、长长三角、珠三角等重点三角、珠三角等重点区区域，要做到率先域，要做到率先实实施施环环境空境空气质气质量新量新标标准，率

18、先使准，率先使监测结监测结果果与与人民群人民群众众感感受相一致，率先受相一致，率先争争取早日和取早日和国际国际接接轨轨。26实实施施环环境空境空气质气质量量标标准准是是满满足公足公众众需求和提高政府公需求和提高政府公信力的必然要求。信力的必然要求。与与新新标标准同步准同步实实施的施的环环境空境空气质气质量指量指数数（AQI）技）技术规术规定（定（试试行）行）增加了增加了环环境境质质量量评评价的价的污污染物因子，可以更好地表征我染物因子，可以更好地表征我国环国环境空境空气质气质量量状况状况，反映，反映当当前前复复合型大合型大气污气污染形染形势势；调调整了指整了指数数分分级级分分类类表述方式表述方

19、式，完善了空，完善了空气质气质量指量指数发数发布方式，有利于提高布方式，有利于提高环环境空境空气质气质量量评评价工作的科价工作的科学学水平，更好地水平，更好地为为公公众众提供健康指引，努提供健康指引，努力消除公力消除公众众主主观观感感观与监测评观与监测评价价结结果不完全一致的果不完全一致的现现象。象。27 2、大、大气污气污染物排放染物排放标标准准 大大气污气污染物染物综综合排放合排放标标准准 1996年年4月月12日日经国经国家家环环保局批准，保局批准， 大大气污气污染物染物综综合排放合排放标标准准GB16297-1996于于1997年年1月月1 日日实实施，同施，同时时取消工取消工业业三三

20、废废排放排放试试行行标标准准GBJ4-73中的中的废气废气部分及十部分及十个个行行业标业标准，准，包括合成洗包括合成洗涤剂涤剂火炸火炸药药、雷汞、硫酸、船舶、雷汞、硫酸、船舶、钢钢铁铁、轻轻金金属属、重有色金、重有色金属属、沥青沥青及普及普钙钙等行等行业业。（2）制定地方大制定地方大气污气污染物排放染物排放标标准的方法准的方法(GB/T13201-91)28(3)行行业标业标准准火火电厂电厂大大气污气污染物排放染物排放标标准准(GB13233-2003), 工工业炉窑业炉窑大大气污气污染物排放染物排放标标准准(GB9078-1996), 炼炼焦焦炉炉大大气污气污染物排放染物排放标标准准(GB1

21、6171-1996), 水泥水泥厂厂大大气污气污染物排放染物排放标标准准(GB4915-1996), 恶恶臭臭污污染物排放染物排放标标准准(GB14554-93),各各类类机机动车执动车执行相行相应应的的标标准，等。准，等。29（4）空气质量分级标准 AQI（Air Quality Index的英文缩写）是空气质量的英文缩写）是空气质量指数，指数， 其计算公式如下：其计算公式如下： 基本计算式：基本计算式： 设设I为某污染物的空气质量为某污染物的空气质量 指数，指数，C为该污染物的浓度为该污染物的浓度。则：。则： 式中：式中：C大大与与C小小：在：在AQI分级限值表中最贴近分级限值表中最贴近C

22、值的两个值，值的两个值，C大大为大于为大于C的限值，的限值，C小小为小于为小于C的限值。的限值。 I大大与与I小小：在：在API分级限值表中最贴近分级限值表中最贴近I值的两个值，值的两个值，I大大为大于为大于I的值，的值，I小小为小于为小于I的值。的值。公式中四个参数取值见公式中四个参数取值见环境空气质量指数（环境空气质量指数（AQI）技）技术规定（试行）术规定（试行） 中的表中的表 1。30 全市全市AQI的计算步骤的计算步骤 a 求某污染物每一测点的日均值求某污染物每一测点的日均值 式中：式中：Ci为测点逐时污染物浓度，为测点逐时污染物浓度，n为测点的为测点的日测试次数日测试次数 b 求某

23、一污染物全市的日均值求某一污染物全市的日均值 c 将各污染物的市日均值分别代入将各污染物的市日均值分别代入AQI基本计算基本计算 式计算所得值，便是每项污染物的式计算所得值，便是每项污染物的AQI分指数。分指数。 d 选取选取AQI分指数最大值为全市分指数最大值为全市AQI。31 全市主要污染物的选取全市主要污染物的选取 AQI = max(I1,I2IiIn） 各种污染物的污染分指数都计算出以后，取最各种污染物的污染分指数都计算出以后，取最大者为该区域或城市的空气质量指数大者为该区域或城市的空气质量指数AQI。当当AQI 50该指数对应的污染物为首要污染物；该指数对应的污染物为首要污染物；当

24、当AQI 100则该项污染物即为该区域或城市则该项污染物即为该区域或城市空气中的超标污染物。空气中的超标污染物。 32计算举例：计算举例：假定某地区的假定某地区的PM10日均值为日均值为0.215 mg/m3，SO2日均值为日均值为0.105 mg/m3 ，NO2日均值为日均值为0.080 mg/m3 ，则其空气质量指数的，则其空气质量指数的计算如下：计算如下： 解：解： 按照空气污染指数表，按照空气污染指数表，PM10实测浓度实测浓度0.215 mg/m3介于介于0.150 mg/m3和和0.250 mg/m3之间，按照此浓度范围内质量指数与污染之间，按照此浓度范围内质量指数与污染物的线性关

25、系进行计算，即此处浓度限值物的线性关系进行计算，即此处浓度限值C2 =0.150 mg/m3 ，C3 =0.250 mg/m3 ，而，而相应的分指数值相应的分指数值I2 =100，I3 =150，则，则PM10的污染分指数为：的污染分指数为： 33 I （150100）/（0.2500.150）(0.2150.150) +100132.5 这样，这样，PM10的分指数的分指数I =132.5；其它污；其它污染物的分指数分别为染物的分指数分别为I =77.5（SO2），），I =100（NO2）。）。取污染指数最大者报告该地取污染指数最大者报告该地区的空气污染指数：区的空气污染指数： API =

26、max（132.5,77.5,100）=132 超标污染物为超标污染物为PM10 。 34表表 空空气污气污染指染指数数35（1）大气环境基础标准（如名词标准）、方法）大气环境基础标准（如名词标准）、方法标准（采样分析标准）、样品标准（监测样品标准（采样分析标准）、样品标准（监测样品标准）；标准）；（2）大气污染控制技术标准（如原料、燃料使）大气污染控制技术标准（如原料、燃料使用标准，净化装置选用标准，排气筒高度标准用标准，净化装置选用标准，排气筒高度标准等）；等）；（3）环保产品质量标准。它们是为保证前述标）环保产品质量标准。它们是为保证前述标准的实施而作出的具体技术规定，目的是使生准的实施而作出的具体技术规定，目的是使生产、设计管理、监督人员容易掌握和执行。产、设计管理、监督人员容易掌握和执行。3、环境技术标准、环境技术标准36（二）法规中华人民共和国大气污染防治法中华人民共和国大气污染防治法：现有的大气污：现有的大气污染防治法是对染防治法是对1987年通过的大气污染防治法进行年通过的大气污染防治法进行修订而来的，从修订而来的，从2000年年9月月1日开始执行。新法的日开始执行。新法