第三章_大气环境污染与控制1 [自动保存的]

1、LOGO 环境学导论环境学导论第三章第三章 大气环境污染与控制大气环境污染与控制 Company LCompany LCompany LCompany L第三章第三章 大气环境污染与控制大气环境污染与控制 3.1 3.1 大气的结构和组成大气的结构和组成 3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 3.3 3.3 大气污染类型与污染效应大气污染类型与污染效应 3.4 3.4 影响大气污染的因素影响大气污染的因素 3.5 3.5 大气污染防治技术大气污染防治技术 Company Lv一、大气的结构一、大气的结构v 1、大气圈的概念、大气圈的概念 随地球引力而旋转的大气层叫做大气

2、圈。大气随地球引力而旋转的大气层叫做大气圈。大气圈没有一个确切的边界，把距地面圈没有一个确切的边界，把距地面1100-1400km的的气层作为大气圈的厚度。气层作为大气圈的厚度。 由于受地球引力的作用：大气质量的由于受地球引力的作用：大气质量的50集中集中在在5km以下，以下，75集中在集中在10km以下，以下，90集中在集中在30km以下。以下。 高度越高，大气越稀薄。高度越高，大气越稀薄。3.1 3.1 大气的结构和组成大气的结构和组成 Company Lv一、大气的结构一、大气的结构( (第第1414章章) ) 2、大气圈的结构、大气圈的结构 从地球表面向上到从地球表面向上到90Km高度

3、，大气的主要成分氧和氮高度，大气的主要成分氧和氮的组成比例几乎不变，这一层大气称为的组成比例几乎不变，这一层大气称为均质层均质层。 在均质层以上和外层空间的大气层，其气体的组成随在均质层以上和外层空间的大气层，其气体的组成随高度的升高有很大的变化，这一层大气称为高度的升高有很大的变化，这一层大气称为非均质层非均质层。 根据大气在垂直方向上根据大气在垂直方向上温度、化学成分、电荷温度、化学成分、电荷等物理等物理性质的差异，同时考虑大气的性质的差异，同时考虑大气的垂直运动状态垂直运动状态，可将大气圈，可将大气圈分为五层分为五层：（：（1）均质层：）均质层：对流层、平流层、中间层对流层、平流层、中间

4、层 （2）非均质层：）非均质层：热成层、逸散层热成层、逸散层。3.1 3.1 大气的结构和组成大气的结构和组成 Company Lv一、大气的结构一、大气的结构( (第第1414章章) ) 2、大气圈的结构、大气圈的结构 图图4-1大气圈结构大气圈结构 3.1 3.1 大气的结构和组成大气的结构和组成 热成层热成层中间层中间层平流层平流层对流层对流层逸散层逸散层地面地面Company Lv一、大气的结构一、大气的结构( (第第1414章章) ) 2、大气圈的结构、大气圈的结构 （1）对流层）对流层 大气圈的最低层，其下界与地面接触，上界则随纬度大气圈的最低层，其下界与地面接触，上界则随纬度和季

5、节而变化，由低纬度向高纬度、厚度变小和季节而变化，由低纬度向高纬度、厚度变小( (低：低：17-17-18Km18Km；中：；中：10-12Km10-12Km；高：；高：8-9Km8-9Km），平均厚度），平均厚度12km12km。夏季。夏季的厚度大于冬季的厚度。的厚度大于冬季的厚度。 对流层是受地表影响最剧烈的一层，主要特点有：对流层是受地表影响最剧烈的一层，主要特点有： 气温随高度的增加而降低，平均每增高气温随高度的增加而降低，平均每增高100m，气温，气温降低降低0.65。原因是地面的长波辐射加热。原因是地面的长波辐射加热。山越高，气温山越高，气温越低。越低。3.1 3.1 大气的结构和

6、组成大气的结构和组成 Company Lv一、大气的结构一、大气的结构( (第第1414章章) ) 2、大气圈的结构、大气圈的结构 （1）对流层）对流层 空气对流运动强烈，大气污染也多发生在这一层空气对流运动强烈，大气污染也多发生在这一层（尤其（尤其2Km以内）。原因是地面以内）。原因是地面的长波辐射加热的长波辐射加热。 天气现象，如雨、雪、寒潮、台风、雷暴等多发生天气现象，如雨、雪、寒潮、台风、雷暴等多发生在此层。在此层。 密度大，大气总质量的密度大，大气总质量的3/4集中在此层。集中在此层。 3.1 3.1 大气的结构和组成大气的结构和组成 Company Lv一、大气的结构一、大气的结构

7、( (第第1414章章) ) 2、大气圈的结构、大气圈的结构 （2）平流层）平流层 自对流层顶到约自对流层顶到约55km的大气层。该层的特点是：的大气层。该层的特点是： 起初气温随高度增加几乎不变化（起初气温随高度增加几乎不变化（同温层同温层），但大），但大约到约到30km以后，温度随高度增加而升高（以后，温度随高度增加而升高（逆温层逆温层）。）。 在在25km以上，臭氧大量聚集，形成臭氧层。臭氧层以上，臭氧大量聚集，形成臭氧层。臭氧层会吸收绝大部分紫外线，使平流层加热。会吸收绝大部分紫外线，使平流层加热。 整层气流比较稳定，没有强烈的对流运动，以水平整层气流比较稳定，没有强烈的对流运动，以水

8、平运动为主运动为主，平流层由此得名平流层由此得名 。 一般没有像对流层中那样复杂的天气现象。一般没有像对流层中那样复杂的天气现象。 飞机一般在平流层中飞行比较安全。飞机一般在平流层中飞行比较安全。 3.1 3.1 大气的结构和组成大气的结构和组成 Company Lv一、大气的结构一、大气的结构( (第第1414章章) ) 2、大气圈的结构、大气圈的结构 （3）中间层）中间层 它是自平流层顶到高度约它是自平流层顶到高度约85km的大气层。特点：的大气层。特点： 气温随高度迅速下降，这与臭氧层强烈吸收太阳气温随高度迅速下降，这与臭氧层强烈吸收太阳辐射有关。辐射有关。 有强烈的对流运动，称为高空对

9、流层有强烈的对流运动，称为高空对流层 。3.1 3.1 大气的结构和组成大气的结构和组成 Company Lv一、大气的结构一、大气的结构( (第第1414章章) ) 2、大气圈的结构、大气圈的结构 （4）热成层（暖层）热成层（暖层） 它自中间层顶到它自中间层顶到800km800km的大气层。特点：的大气层。特点： 温度随高度增高而迅速上升（原因下部为氮原子温度随高度增高而迅速上升（原因下部为氮原子不吸收紫外线、上部为氧原子吸收紫外线）不吸收紫外线、上部为氧原子吸收紫外线）。 空气稀薄，难以传声空气稀薄，难以传声 。 层内空气处于高度电离状态，故称为层内空气处于高度电离状态，故称为电离层电离层

10、。电电离层能反射电磁波，对地球上的无线电通讯具有重要意离层能反射电磁波，对地球上的无线电通讯具有重要意义。义。 3.1 3.1 大气的结构和组成大气的结构和组成 Company Lv一、大气的结构一、大气的结构( (第第1414章章) ) 2、大气圈的结构、大气圈的结构 （5）逸散层）逸散层 它是热成层顶以上的大气层，也称外大气层。特点：它是热成层顶以上的大气层，也称外大气层。特点： 层内空气处于高度电离状态。层内空气处于高度电离状态。 温度很高，可达数千度温度很高，可达数千度。 空气极其稀薄，由于地球引力减弱，一些高速运动空气极其稀薄，由于地球引力减弱，一些高速运动的空气质点不断向星际空间逃

11、逸，因此称为的空气质点不断向星际空间逃逸，因此称为“逸散层逸散层” 重点掌握对流层与平流层的特点。重点掌握对流层与平流层的特点。3.1 3.1 大气的结构和组成大气的结构和组成 Company Lv二、大气的组成二、大气的组成( (第第1313章章) ) 1、大气和空气的区别、大气和空气的区别 大气和空气两词，从自然科学角度看，并没有实质性大气和空气两词，从自然科学角度看，并没有实质性的差别，常做为同义词。在环境科学中，有时两个名词分的差别，常做为同义词。在环境科学中，有时两个名词分别使用。别使用。 一般对于室内和特指某个地方（如车间、厂区等）的一般对于室内和特指某个地方（如车间、厂区等）的气

12、体，习惯上称为气体，习惯上称为空气空气，对这类场所的气体污染就用，对这类场所的气体污染就用空气空气污染污染一词。一词。 在大气物理、大气气象和自然地理的研究中，是以大在大气物理、大气气象和自然地理的研究中，是以大区域或全球性的气流作为研究对象。常用大气一词，同时区域或全球性的气流作为研究对象。常用大气一词，同时对这种范围的气体污染就称为对这种范围的气体污染就称为大气污染大气污染。 上述两个污染，也可统称为上述两个污染，也可统称为大气污染大气污染3.1 3.1 大气的结构和组成大气的结构和组成 Company Lv二、大气的组成二、大气的组成( (第第1313章章) ) 2、大气的组成、大气的组

13、成 大气是多种气体的混合物，它的组成可以分为大气是多种气体的混合物，它的组成可以分为恒定组恒定组份、可变组份和不定组份份、可变组份和不定组份三种。三种。 （1）恒定组份）恒定组份：主要有主要有氮氮（78.09%）、）、氧氧（20.95%）和和氩氩（0.93%）三种气体，它们共占大气总质量的）三种气体，它们共占大气总质量的99. 97%。 除此之外，还有微量的除此之外，还有微量的氦、氖、氪、氦、氖、氪、 氙、氡氙、氡惰性气惰性气体。体。 这一这一组份的比例在地球表面上任何地方几乎是不变的。组份的比例在地球表面上任何地方几乎是不变的。 3.1 3.1 大气的结构和组成大气的结构和组成 Compan

14、y Lv二、大气的组成二、大气的组成( (第第1313章章) ) 2、大气的组成、大气的组成 （2）可变组份：）可变组份：主要指主要指二氧化碳和水蒸汽二氧化碳和水蒸汽，这些组份这些组份在大气中的含量是随季节、气象以及人类活动的影响而变在大气中的含量是随季节、气象以及人类活动的影响而变化的。化的。 （3）不定组份）不定组份 ：指那些由于自然界突发灾害（如火山指那些由于自然界突发灾害（如火山爆发、森林火灾等）或人类活动所产生的爆发、森林火灾等）或人类活动所产生的二氧化硫、氮氧二氧化硫、氮氧化物、硫化氢、粉尘化物、硫化氢、粉尘等组份。等组份。 这些不定组份大多对人类有害，也是造成这些不定组份大多对人

15、类有害，也是造成空气污染的空气污染的主要物质主要物质。 大气中除水汽、液体和固体杂质外的整个混合气体，称大气中除水汽、液体和固体杂质外的整个混合气体，称为为干洁的空气，干洁的空气，其主要成分为其主要成分为氮、氧、氩和二氧化碳。氮、氧、氩和二氧化碳。3.1 3.1 大气的结构和组成大气的结构和组成 Company Lv小结小结 一、大气的结构一、大气的结构 二、大气的组成二、大气的组成 3.1 3.1 大气的结构和组成大气的结构和组成 Company Lv一、大气污染的概念及原因一、大气污染的概念及原因 1、大气污染的概念、大气污染的概念 指大气中一些指大气中一些物质的含量或能量物质的含量或能量

16、达到有害的程度，以达到有害的程度，以致破坏人类和生态系统的正常生存和发展，对人体、生态致破坏人类和生态系统的正常生存和发展，对人体、生态和材料造成危害的现象。和材料造成危害的现象。 2、大气污染的原因、大气污染的原因 （1 1）一是人类活动所造成的，它是主要原因）一是人类活动所造成的，它是主要原因 ； （2 2）二是自然引起的，这种情况只占大气污染很小一）二是自然引起的，这种情况只占大气污染很小一部分，而且超出了人类所能控制的范围。部分，而且超出了人类所能控制的范围。3.2 3.2 大气污染源和大气污染物（第大气污染源和大气污染物（第1313章）章） Company Lv 二、大气污染源二、大

17、气污染源 1、大气污染源的概念、大气污染源的概念 指向大气环境排放指向大气环境排放有害物质有害物质或对大气环境产生或对大气环境产生有害影有害影响响的场所、设备和装置等一切发生源。的场所、设备和装置等一切发生源。 按污染物质的来源分为按污染物质的来源分为天然污染源和人为污染源天然污染源和人为污染源两类。两类。 （1）天然污染源：）天然污染源：指自然界本身向大气环境排放有害指自然界本身向大气环境排放有害物质或对大气环境产生有害影响的污染源，例如火山喷发、物质或对大气环境产生有害影响的污染源，例如火山喷发、森林火灾等。森林火灾等。 （2）人为污染源）人为污染源：指人类的生产和生活活动所形成的指人类的

18、生产和生活活动所形成的污染源，例如燃料燃烧、工业生产过程、交通运输过程和污染源，例如燃料燃烧、工业生产过程、交通运输过程和农业活动等。农业活动等。3.2 3.2 大气污染源和大气污染物（第大气污染源和大气污染物（第1313章）章） Company Lv二、大气污染源二、大气污染源 2、大气污染源的分类、大气污染源的分类 （1）按污染源存在的形式划分）按污染源存在的形式划分 固定污染源：固定污染源：位置固定，如工厂的排烟或排气。位置固定，如工厂的排烟或排气。 移动污染源：移动污染源：位置可以移动，在移动过程排放大量位置可以移动，在移动过程排放大量废气，如汽车、飞机等。废气，如汽车、飞机等。 （2

19、）按污染物排放的时间划分）按污染物排放的时间划分 连续源：连续源：污染物连续排放，如化工厂的排气筒。污染物连续排放，如化工厂的排气筒。 间断源：间断源：污染物排出时断时续，如取暖锅炉的烟囱污染物排出时断时续，如取暖锅炉的烟囱。 瞬时源：瞬时源：排放时间短暂，如某些工厂的事故排放。排放时间短暂，如某些工厂的事故排放。3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 （第（第1313章）章） Company Lv二、大气污染源二、大气污染源 2、大气污染源的分类、大气污染源的分类 （3）按污染物排放的方式划分）按污染物排放的方式划分 点源（高架源）点源（高架源） ：污染源集中在一点或相

20、对于所考污染源集中在一点或相对于所考察的范围而言可以看作一个点的情况。如单个沿囱。察的范围而言可以看作一个点的情况。如单个沿囱。 线源：线源：移动污染源在一定的线路上排污，使该线路移动污染源在一定的线路上排污，使该线路成为一条线状污染源的情况。如一条汽车来往频繁的公路成为一条线状污染源的情况。如一条汽车来往频繁的公路就可以看作线源。就可以看作线源。 面源：面源：在一个较大范围内较密集的排污点源连成一在一个较大范围内较密集的排污点源连成一片，把整个区域可以看作一个污染源。如许多低矮烟囱集片，把整个区域可以看作一个污染源。如许多低矮烟囱集合起来就构成一个面源。合起来就构成一个面源。 3.2 3.2

21、 大气污染源和大气污染物（第大气污染源和大气污染物（第1313章）章） Company Lv二、大气污染源二、大气污染源 2、大气污染源的分类、大气污染源的分类 （4）按污染物产生的类型划分）按污染物产生的类型划分 工业污染源：工业污染源：包括燃料燃烧排放的污染物，生产过包括燃料燃烧排放的污染物，生产过程中的排气以及生产过程中排放的各类矿物和金属粉尘等。程中的排气以及生产过程中排放的各类矿物和金属粉尘等。 农业污染源：农业污染源：主要是农药与化肥使用。主要是农药与化肥使用。 交通运输污染源：交通运输污染源：现代交通工具，如汽车、飞机、船现代交通工具，如汽车、飞机、船舶等排放的尾气。舶等排放的尾

22、气。 生活污染源：生活污染源：家庭日常生活用的炉灶、生活垃圾等。家庭日常生活用的炉灶、生活垃圾等。 3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 （第（第1313章）章） Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 1、大气污染物的概念、大气污染物的概念 指由人类活动或自然过程排入大气，并对人类和环境指由人类活动或自然过程排入大气，并对人类和环境产生有害影响的物质。产生有害影响的物质。 2、大气污染物的分类、大气污染物的分类 （1）、按污染物存在的形式划分）、按污染物存在的形式划分 气态污染物：气态污染物：主要指含硫化合物、含氮化合物、主要指含硫化合物、含氮化合物、碳氢化

23、合物、碳氧化物、含卤素化合物。碳氢化合物、碳氧化物、含卤素化合物。 颗粒污染物：颗粒污染物：指大气中粒径不同的固体、液体和指大气中粒径不同的固体、液体和气溶胶体。主要有：气溶胶体。主要有：降尘、飘尘、烟、雾降尘、飘尘、烟、雾等。等。 3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 （第（第1313章）章） Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 2、大气污染物的分类、大气污染物的分类 （2）按污染物形成过程划分）按污染物形成过程划分 可以分为可以分为一次污染物和二次污染物。一次污染物和二次污染物。 一次污染物：一次污染物：指直接从各类污染源排出的污染物质，其指直接从各类

24、污染源排出的污染物质，其物理、化学性质尚未变化物理、化学性质尚未变化 ，如，如SO2、NO、CO、颗粒物、颗粒物、H2S、NH3、CO2、HF、HCl、CFCS等。它又可分为等。它又可分为反应性污染物反应性污染物和非反应性污染物。和非反应性污染物。 反应性污染物：反应性污染物：它的性质不稳定，在大气中常与其它物质它的性质不稳定，在大气中常与其它物质产生化学反应，或作为催化剂促进其他污染物产生化学反应。产生化学反应，或作为催化剂促进其他污染物产生化学反应。 非反应性污染物：非反应性污染物：它的性质稳定，它不发生化学反应，或它的性质稳定，它不发生化学反应，或反映速度很缓慢。反映速度很缓慢。 3.2

25、 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 2、大气污染物的分类、大气污染物的分类 （2）按污染物形成过程划分）按污染物形成过程划分 一次污染物一次污染物 一次污染物在大气中的物理作用或化学反应：一次污染物在大气中的物理作用或化学反应： 1)1)气体污染物之间的化学反应。气体污染物之间的化学反应。 2H2S+SO2 3S+2H2O（有催化剂（有催化剂) )。 2)2)颗粒污染物对气体污染物的吸附作用，或颗粒污染颗粒污染物对气体污染物的吸附作用，或颗粒污染物表面上的化学物质与气体污染物之间的化学反应。物表面上的化学物质与气体污染物之间

26、的化学反应。 4Mg+4SO2 3MgSO4+MgS 3）气体污染物在气溶胶中的溶解作用。）气体污染物在气溶胶中的溶解作用。 4 4）气体污染物在太阳光作用下的光化学反应。）气体污染物在太阳光作用下的光化学反应。 3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 2、大气污染物的分类、大气污染物的分类 （2）按污染物形成过程划分）按污染物形成过程划分 二次污染物二次污染物 指一次污染物在大气中经指一次污染物在大气中经化学反应或光化学反应化学反应或光化学反应形成形成的与一次污染物的的与一次污染物的物理、化学性质物理、化学性质完全不同的

27、新的大气污完全不同的新的大气污染物，其毒性往往比一次污染物还强。染物，其毒性往往比一次污染物还强。 常见的二次污染物有：常见的二次污染物有：硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学氧化剂（硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学氧化剂（OX）以及许多活性）以及许多活性中间产物：中间产物：H2O、OH、NO3等。等。3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 2、大气污染物的分类、大气污染物的分类 （2）按污染物形成过程划分）按污染物形成过程划分 二次污染物二次污染物 二次污染物二次污染物硫酸烟雾（又称硫

28、酸气溶胶硫酸烟雾（又称硫酸气溶胶）的形成：）的形成： SO2（催化或（催化或 光化学反应）光化学反应） SO3 +H2O H2SO4 +H2O （H2SO4）m（H2O）n 生成物（生成物（H2SO4）m（H2O）n就是气溶胶核就是气溶胶核，它继续，它继续吸附大量的吸附大量的SO2、SO3 H2SO4和和H2O，长成较大粒子。，长成较大粒子。 这些小微粒分散在空气中，即形成硫酸气溶胶（硫酸这些小微粒分散在空气中，即形成硫酸气溶胶（硫酸雾）。雾）。3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物

29、 大气中主要污染物见表大气中主要污染物见表4-1，下面简单介绍主要的几，下面简单介绍主要的几种大气污染物。种大气污染物。 表表4-1 大气中主要污染物大气中主要污染物 3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 类别类别一次污染物一次污染物二次污染物二次污染物气态气态 含硫化合物含硫化合物 含氮化合物含氮化合物 碳氧化合物碳氧化合物 碳氢化合物碳氢化合物 含卤素化合物含卤素化合物 颗粒物颗粒物 降尘、飘尘降尘、飘尘 烟、雾烟、雾等等SO2 H2SNO NH3CO CO2C1-C5Hn化合物化合物HF HCl 金属元素金属元素 多环芳烃多环芳烃SO3 H2SO4 MSO4NO2

30、 HNO3 MNO3无无醛、酮、过氧乙酰硝酸酯醛、酮、过氧乙酰硝酸酯 H2SO4 SO4 NO3Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （1）、一氧化碳（）、一氧化碳（CO） 来源：来源：主要是人为的来源。主要是人为的来源。 在煤、石油燃料中，由于氧气不充足就会生成一氧化碳：在煤、石油燃料中，由于氧气不充足就会生成一氧化碳：2C+O2C+O2 22CO (O2CO (O2 2不足，不完全燃烧不足，不完全燃烧) ) C+CO C+CO2 22CO ( O2CO ( O2 2不足不足, ,高温分解高温分解) ) 在环境中，作为大气污染物的在环境中，

31、作为大气污染物的COCO约有约有80%80%来自汽车尾汽来自汽车尾汽。家庭炉灶，工业燃煤锅炉、煤气加工等过程也排放大量的家庭炉灶，工业燃煤锅炉、煤气加工等过程也排放大量的COCO。3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （1）、一氧化碳（）、一氧化碳（CO） 城市城市CO与车速作用：与车速作用：车速越高，排放的车速越高，排放的CO也越也越少。所以交叉路口以及交通拥挤的道路上，车速慢，少。所以交叉路口以及交通拥挤的道路上，车速慢，CO的浓度也就越高。的浓度也就越高。 CO的毒性作用：的

32、毒性作用：CO对人类和动物的毒性作用主对人类和动物的毒性作用主要是由于它要是由于它能与血液中的血红蛋白（能与血液中的血红蛋白（HB）发生结合）发生结合作用，作用，血红蛋白与血红蛋白与CO的结合能力比氧的结合能力大的结合能力比氧的结合能力大200300倍倍，因此，使血液携带氧的能力降低而引起缺氧。因此，使血液携带氧的能力降低而引起缺氧。 3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （1）、一氧化碳（）、一氧化碳（CO） 影响影响CO毒性的因素：毒性的因素：空气中空气中CO的浓度，接触的浓度

33、，接触CO的时间，呼吸的速度以及有无吸烟习惯等。的时间，呼吸的速度以及有无吸烟习惯等。 冬天在通风不好的房屋中用煤或木炭取暖，燃气热水冬天在通风不好的房屋中用煤或木炭取暖，燃气热水器洗澡，为什么易中毒死亡？器洗澡，为什么易中毒死亡？ CO的转化作用：的转化作用： CO进一步氧化，可生成进一步氧化，可生成CO2。CO2是一种无毒的气体，对人体无显著危害作用，在大气是一种无毒的气体，对人体无显著危害作用，在大气污染问题中，污染问题中，CO2所以引起人们的普遍关注，原因在于它所以引起人们的普遍关注，原因在于它能引起全球环境的演变能引起全球环境的演变（产生温室效应（产生温室效应全球变暖）全球变暖）。

34、3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （2）、氮氧化物（）、氮氧化物（ NOx ） 来源：来源：大气中的氮氧化物主要是大气中的氮氧化物主要是NO和和NO2两种两种,其其来源主要是燃料的燃烧。由燃料燃烧所生成的来源主要是燃料的燃烧。由燃料燃烧所生成的NOx可区分可区分为两类：为两类：热氮（热氮（解解）氧化物和燃料（）氧化物和燃料（烧烧）氮氧化物。）氮氧化物。 1）热氮氧化物：）热氮氧化物：在高温条件下，由空气中的氮与氧化在高温条件下，由空气中的氮与氧化合而成，此类合而成，此类 NOx

35、NOx叫作叫作“热氮氧化物热氮氧化物”，反应式如下：，反应式如下： N N2 2+O+O2 2 高温高温2NO2NO 这类这类NOxNOx，其，其生成量与燃烧温度、燃烧气体中氧气的浓生成量与燃烧温度、燃烧气体中氧气的浓度以及气体在高温区停留的时间度以及气体在高温区停留的时间有关。有关。 3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （2）、氮氧化物（）、氮氧化物（ NOx ） 来源：来源： 1）热氮氧化物）热氮氧化物 NOx生成量与反应温度的关系生成量与反应温度的关系3.2 3.2 大气污

36、染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 温度温度1600190020302255生成生成500ppm NOx所需时间所需时间（秒）（秒）137016 .23.100.117平衡时平衡时NOx浓度（浓度（ppm）550138026004150Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （2）、氮氧化物（）、氮氧化物（ NOx ） 来源：来源： 1）热氮氧化物）热氮氧化物 热氮氧化物（热氮氧化物（NOx）的生成量随）的生成量随燃烧温度增高燃烧温度增高，停留停留时间增长时间增长及及O2浓度增高浓度增高而增大。而增大。 为了减少燃烧过程生成为了减少燃烧过程

37、生成NOx的量，应尽可能降低燃烧的量，应尽可能降低燃烧温度，减少过剩空气，缩短气体在高温区的停留时间。温度，减少过剩空气，缩短气体在高温区的停留时间。3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （2）、氮氧化物（）、氮氧化物（ NOx ） 来源：来源： 2）燃料氮氧化物）燃料氮氧化物 含氮有机物在燃烧时，分解出含氮有机物在燃烧时，分解出N和和O，按下面反应式，按下面反应式反应而生成的反应而生成的NO，此类氮氧化物（，此类氮氧化物（NOx）叫做）叫做燃料氮氧燃料氮氧化物化物，反应过程如下：

38、，反应过程如下：1/2N2+O2=NO+ON2+O=NO+N3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （2）、氮氧化物（）、氮氧化物（ NOx ） 性质：性质： NO在空气中可以进一步氧化生成在空气中可以进一步氧化生成NO2。NO2是棕色气体，溶于水后生成是棕色气体，溶于水后生成HNO3和和NO。2 NO+O2=2 NO2（极慢）（极慢）3 NO2+H2O=2H NO3+NO 在在无光照的无光照的情况下，情况下，NO转化为转化为NO2的速度很慢，但当的速度很慢，但当有有碳氢化合物碳氢化

39、合物存在时，在存在时，在紫外线照射紫外线照射下发生光化学作用，下发生光化学作用，则可以使则可以使NO急速转化为急速转化为NO2。 3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （2）、氮氧化物（）、氮氧化物（ NOx ） 危害：危害：空气中的空气中的NO一般对人体无害，但当它转化为一般对人体无害，但当它转化为NO2时就具有腐蚀性和生理刺激作用，因而有害。时就具有腐蚀性和生理刺激作用，因而有害。 NO2能降低远方物体的亮度和反差。能降低远方物体的亮度和反差。 NOxNOx是形成是形成光化学烟

40、雾、酸雨和消耗臭氧层光化学烟雾、酸雨和消耗臭氧层的主要的主要物质或因素之一。物质或因素之一。 3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （3）、硫氧化物（）、硫氧化物（SOX） 性质性质:大气大气SOSOX X主要是主要是SOSO2 2和和SOSO3 3。其中。其中SOSO2 2是大气中最主是大气中最主要的污染物要的污染物。 SOSO2 2是无色，有刺激性的气体，其本身毒性不大。但是无色，有刺激性的气体，其本身毒性不大。但SOSO2 2在大气中，尤其在污染大气中易被氧化形成在大气中，尤

41、其在污染大气中易被氧化形成SOSO3 3，SOSO3 3再再与水结合生成硫酸，并同时生成硫酸盐。与水结合生成硫酸，并同时生成硫酸盐。 硫酸和硫酸盐可形成硫酸和硫酸盐可形成硫酸烟雾和酸雨硫酸烟雾和酸雨，造成较大的危，造成较大的危害。害。 3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （3）、硫氧化物（）、硫氧化物（SOX） 来源：来源：大气中大气中SOSO2 2主要来源于主要来源于化石燃料化石燃料（煤）的燃（煤）的燃烧。据估计，地球大气中的烧。据估计，地球大气中的SOSO2 2有有1/31/

42、3是通过化石燃料燃是通过化石燃料燃烧排放的。烧排放的。 此外，此外，金属矿石冶炼和硫酸制品等工业也向大气排金属矿石冶炼和硫酸制品等工业也向大气排放放SOSO2 2。一些有色金属矿石的冶炼中所生成的。一些有色金属矿石的冶炼中所生成的SOSO2 2远远超远远超过煤和石油。如冶炼厂烟气中的过煤和石油。如冶炼厂烟气中的SOSO2 2一般在一般在2.52.55%5%，高，高的可达的可达7 713%13%。硫酸工业每生产一吨硫酸，排入大气中。硫酸工业每生产一吨硫酸，排入大气中的的SOSO2 2可达可达2020多多kgkg。 3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv

43、三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （3）、硫氧化物（）、硫氧化物（SOX） 危害：危害： 1 1）刺激作用：刺激作用：由于由于SOSO2 2易溶于水，当通过鼻腔、气易溶于水，当通过鼻腔、气管、支气管时，能被气管膜内的水分所吸收，成为亚硫管、支气管时，能被气管膜内的水分所吸收，成为亚硫酸、硫酸和硫酸盐，使刺激作用增强。酸、硫酸和硫酸盐，使刺激作用增强。 2）协同危害作用：）协同危害作用：SOSO2 2与飘尘一同吸入人体之后，与飘尘一同吸入人体之后，飘尘气溶胶把飘尘气溶胶把SOSO2 2带到肺部深出，使毒性增大带到肺部深出，使毒性增大3 34 4倍。倍。 3）其

44、它危害作用：）其它危害作用：SOSO2 2转化硫酸盐气溶胶后，能散转化硫酸盐气溶胶后，能散射阳光，降低能见度，增加交通事故。硫酸雾和酸性硫射阳光，降低能见度，增加交通事故。硫酸雾和酸性硫酸盐能腐蚀金属。酸盐能腐蚀金属。SOSO2 2使输电导线硬化，能使皮革强度降使输电导线硬化，能使皮革强度降低，使建筑物和文物古迹受到侵蚀。低，使建筑物和文物古迹受到侵蚀。3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （4）、碳氢化合物）、碳氢化合物 大气中天然的碳氢化合物：大气中天然的碳氢化合物：主要是由生

45、物的分解主要是由生物的分解作用产生的。一般没有什么危害，因为其成分中的碳氢作用产生的。一般没有什么危害，因为其成分中的碳氢化合物化合物80%80%是甲烷，而甲烷是惰性的，不会引起是甲烷，而甲烷是惰性的，不会引起光化学烟光化学烟雾雾的危害。的危害。 大气中人为的碳氢化合物大气中人为的碳氢化合物：主要由主要由汽车尾气汽车尾气中没中没有充分燃烧的烃类（如汽油、煤油、柴油等）以及石油有充分燃烧的烃类（如汽油、煤油、柴油等）以及石油化工工业裂解石油排出的废气。化工工业裂解石油排出的废气。 城市上空的碳氢化合物，虽然它们对人体健康无害，城市上空的碳氢化合物，虽然它们对人体健康无害，但他们能导致有害的但他们

46、能导致有害的光化学烟雾。光化学烟雾。3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （5）、卤素化合物）、卤素化合物 性质：性质：在卤素化合物中在卤素化合物中氟与氟化氢，氯与氯化氢氟与氟化氢，氯与氯化氢等等是主要污染大气的物质，它们都有较强的刺激性，很大的是主要污染大气的物质，它们都有较强的刺激性，很大的毒性和腐蚀性。毒性和腐蚀性。 来源：来源：一般是在工业生产中排放出来的。一般是在工业生产中排放出来的。例如例如氯碱厂氯碱厂生产排出的废气中，就含有生产排出的废气中，就含有2050%的氯的氯气

47、，氯气在潮湿的大气中，容易形成气溶胶状的盐酸雾粒气，氯气在潮湿的大气中，容易形成气溶胶状的盐酸雾粒子，这种酸雾具有较强的腐蚀性；子，这种酸雾具有较强的腐蚀性；在磷肥生产在磷肥生产中大量的磷矿石中含氟量为中大量的磷矿石中含氟量为34%，磷矿，磷矿石在用酸处理时产生石在用酸处理时产生HF，SiF4等毒性很大的化合物；等毒性很大的化合物；在工业生产和生活中大量使用在工业生产和生活中大量使用氟氯烃类或氟利昂氟氯烃类或氟利昂类化类化合物正在破坏合物正在破坏臭氧层臭氧层。 3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、

48、主要的大气污染物 （6）、）、 颗粒物颗粒物 颗粒物的分类颗粒物的分类 大气中颗粒物按其粒径大小和物理形态可分为大气中颗粒物按其粒径大小和物理形态可分为5种：种： 1）降尘：）降尘：粒径粒径大于大于10微米微米的固体颗粒。由于重力作用，的固体颗粒。由于重力作用，能在较短时间内沉降到地面，所以危害较小。能在较短时间内沉降到地面，所以危害较小。 2）飘尘：）飘尘：粒径粒径小于小于10微米微米的固体颗粒。飘尘能长期的固体颗粒。飘尘能长期地漂浮在大气中，可以随风漂移到几千公里之外，它们地漂浮在大气中，可以随风漂移到几千公里之外，它们对大气环境的影响很大。其中粒径小于对大气环境的影响很大。其中粒径小于2

49、微米微米者，危害性者，危害性更大，它极易随空气被动物吸入肺部。更大，它极易随空气被动物吸入肺部。3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （6）、）、 颗粒物颗粒物 颗粒物的分类颗粒物的分类 3）烟：）烟：粒径小于粒径小于1微米微米的固体颗粒。是燃烧过程产生的固体颗粒。是燃烧过程产生的。的。 4）雾：）雾：粒径在粒径在0.1-100微米微米之间的液体颗粒之间的液体颗粒 5）气溶胶体：）气溶胶体：是空气中的固体和液体颗粒物质与空气是空气中的固体和液体颗粒物质与空气一起结合的悬浮体，它的粒

50、径一般小于一起结合的悬浮体，它的粒径一般小于1微米微米，可以是悬，可以是悬浮在大气中。浮在大气中。3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （6）、）、 颗粒物颗粒物 颗粒物的分类颗粒物的分类 总悬浮颗粒（总悬浮颗粒（TSP）：）：它是分散在大气中的各种粒子它是分散在大气中的各种粒子的总称，粒径绝大多数在的总称，粒径绝大多数在100微米微米以下，其中多数在以下，其中多数在10微微米米以下，它是目前大气质量评价的一个重要污染指标。以下，它是目前大气质量评价的一个重要污染指标。 TSP是指

51、是指用标准大容量颗粒采样器用标准大容量颗粒采样器所收集到的各种所收集到的各种固体或液体颗粒状物质的总质量。固体或液体颗粒状物质的总质量。3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （6）、）、 颗粒物颗粒物 颗粒物的来源及危害颗粒物的来源及危害 1）自然因素产生的颗粒物：）自然因素产生的颗粒物：每年约每年约23亿吨亿吨，虽然总，虽然总量很大，但地域一般较小，时间持续较短，成分比较单量很大，但地域一般较小，时间持续较短，成分比较单一（主要是砂和尘土），所以危害性较小。一（主要是砂和尘土），

52、所以危害性较小。 2）人为活动所产生的颗粒物：）人为活动所产生的颗粒物：每年约每年约3亿吨亿吨，虽然数，虽然数量相对较少，但化学成分复杂，其中有若干毒性很强的量相对较少，但化学成分复杂，其中有若干毒性很强的微粒，而且主要集中在人口稠密地区，所以危害性较大。微粒，而且主要集中在人口稠密地区，所以危害性较大。3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （6）、）、 颗粒物颗粒物 颗粒物的来源及危害颗粒物的来源及危害 3）大气中颗粒物的危害作用：）大气中颗粒物的危害作用： a a、遮挡阳光，使

53、气温降低，或形成冷凝核心，使云雾遮挡阳光，使气温降低，或形成冷凝核心，使云雾和雨水增多，以致影响气候。和雨水增多，以致影响气候。 b b、使能见度降低，交通不便，航空与汽车事故增加。使能见度降低，交通不便，航空与汽车事故增加。 c c、能见度差，照明耗电增加，燃料消耗随之增多，因能见度差，照明耗电增加，燃料消耗随之增多，因此空气污染也更严重，形成恶性循环。此空气污染也更严重，形成恶性循环。 d d、颗粒物与、颗粒物与SOSO2 2协同作用，对呼吸系统的危害特别大。协同作用，对呼吸系统的危害特别大。在造成死亡的事故中，在造成死亡的事故中，颗粒物的危害比颗粒物的危害比SOSO2 2还要大。还要大。

54、3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （6）、）、 颗粒物颗粒物 颗粒物的来源及危害颗粒物的来源及危害 表表4-3 4-3 四次伦敦雾务事件的比较四次伦敦雾务事件的比较3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 时间时间飘尘浓度（飘尘浓度（mg/m3）SO2mg/m3死亡人数死亡人数1952年年12月月3.463.840001956年年3.251.610001957年年2.401.84001962年年12月月2.803.1750Company Lv三、大气污染物三

55、、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （7）其他有害的大气污染物）其他有害的大气污染物 石棉：石棉：石棉能引起多种疾病，还能引起肺癌。空石棉能引起多种疾病，还能引起肺癌。空气中石棉微粒的来源，如石棉的开采和加工，各种石棉气中石棉微粒的来源，如石棉的开采和加工，各种石棉制品的生产和处理，建筑材料和刹车材料的应用，以及制品的生产和处理，建筑材料和刹车材料的应用，以及石棉沥青铺设路面等石棉沥青铺设路面等 铍：铍：铍是火箭的燃料，在铍研磨，切割和燃烧的铍是火箭的燃料，在铍研磨，切割和燃烧的过程中，铍的粉尘会进入大气。铍能引起各种肺病，急过程中，铍的粉尘会进入大气。铍能引起各种肺病，急性

56、铍中毒会导致死亡。性铍中毒会导致死亡。 3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv三、大气污染物三、大气污染物 3、主要的大气污染物、主要的大气污染物 （7）其他有害的大气污染物）其他有害的大气污染物 汞：汞：汞在常温下是液态，其蒸汽压较大，较容易汞在常温下是液态，其蒸汽压较大，较容易蒸发进入大气。在使用汞的场所，一旦有汞撒落地面，蒸发进入大气。在使用汞的场所，一旦有汞撒落地面，汞的微滴，便无孔不入，形成长久的污染源。汞的微滴，便无孔不入，形成长久的污染源。 汞的冶炼厂，其它有色金属冶炼厂，汞的加工以及汞的冶炼厂，其它有色金属冶炼厂，汞的加工以及油漆、水

57、银法制碱厂等都是汞的污染源。油漆、水银法制碱厂等都是汞的污染源。 汞蒸汽对中枢神经系统毒性极大。自然界中的汞能汞蒸汽对中枢神经系统毒性极大。自然界中的汞能通过微生物而转变为通过微生物而转变为剧毒的有机汞（甲基汞），剧毒的有机汞（甲基汞），浓集于浓集于生物体中，通过食物链而进入人体。生物体中，通过食物链而进入人体。3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv小结小结 一、大气污染的概念及原因一、大气污染的概念及原因 二、大气污染源二、大气污染源 三、大气污染物三、大气污染物 3.2 3.2 大气污染源和大气污染物大气污染源和大气污染物 Company Lv一

58、、大气污染类型一、大气污染类型 大气污染类型主要取决于所用大气污染类型主要取决于所用能源的性质、污染物的能源的性质、污染物的化学反应特性和气象条件化学反应特性和气象条件。 1 1、根据污染物的氧化还原性质划分、根据污染物的氧化还原性质划分 （1 1） 还原型污染还原型污染 这种类型多发生在以使用这种类型多发生在以使用煤炭煤炭为燃料的地区。主要污为燃料的地区。主要污染物是染物是SOSO2 2、COCO和颗粒物和颗粒物。 这类污染物在这类污染物在低温、高湿度、风小，并伴有逆温存在低温、高湿度、风小，并伴有逆温存在的阴天条件下，的阴天条件下，易生成易生成还原性烟雾还原性烟雾，如伦敦硫酸烟雾事件，如伦

59、敦硫酸烟雾事件发生就是这类还原型污染的典型代表，所以这类还原型污发生就是这类还原型污染的典型代表，所以这类还原型污染也称之为染也称之为伦敦烟雾型伦敦烟雾型。3.3 3.3 大气污染类型与污染效应大气污染类型与污染效应 Company Lv一、大气污染类型一、大气污染类型 1 1、根据污染物的氧化还原性质划分、根据污染物的氧化还原性质划分 （2）氧化型污染）氧化型污染 这种类型大多发生在以使用这种类型大多发生在以使用石油石油为燃料的地区。主要为燃料的地区。主要的一次性污染物是的一次性污染物是COCO、NOxNOx和碳氢化合物和碳氢化合物等。等。这类大气污染物在阳光照射下能引起光化学反应，并这类大

60、气污染物在阳光照射下能引起光化学反应，并生成二次性污染物生成二次性污染物臭氧、醛类、酮类、过氧乙酰硝臭氧、醛类、酮类、过氧乙酰硝酸酯酸酯等物质。这类物质具有等物质。这类物质具有极强的氧化性极强的氧化性，对人的眼睛，对人的眼睛等粘膜能引起强刺激作用，等粘膜能引起强刺激作用，如洛杉矶的光化学烟雾型属如洛杉矶的光化学烟雾型属于此类于此类。3.3 3.3 大气污染类型与污染效应大气污染类型与污染效应 Company Lv一、大气污染类型一、大气污染类型 、根据燃料性质和大气污染物的组成划分、根据燃料性质和大气污染物的组成划分 （）煤炭型（）煤炭型 煤炭型污染的代表性污染物是由煤炭燃烧时放出的煤炭型污染