第五章大气污染及其防治.

1、第四章第四章 大气污染及其防治大气污染及其防治5.1 概述概述5.1.1大气圈及其结构大气圈及其结构1.大气圈大气圈 在自然地理学上，把由于地心引力而随地球旋转的大气层叫做在自然地理学上，把由于地心引力而随地球旋转的大气层叫做大气圈。大气圈。2.大气圈的结构大气圈的结构(1)对流层对流层(2)平流层平流层(3)中间层中间层(4)热层热层(5)外层（逸散层）外层（逸散层）5.1.2 大气的组成5.1.3大气环境质量标准 我国于1996年特颁布了中华人民共和国环境空气质量标准5.2 大气污染源及污染类型5.2.1 大气污染及其分类 大气污染：大气污染：是指进入大气层的污染物的浓度超过环境所能允许的

2、极限，使大气质量恶化，从而危害生物的生活环境，影响人体健康，给正常的工农业带来不良的大气状况。 分类： 根据影响所设计的范围：根据影响所设计的范围：局部性污染、地区性污染、广域性污染（超过行政区域的广大地域的大气污染，如比一个城市更大区域范围的酸雨侵害。 ）、全球性污染。 根据能源性质和大气污染物的组成和反应：根据能源性质和大气污染物的组成和反应：煤炭性、石油型、混合型、特殊性。 根据污染物的化学性质及其存在的大气环境状况：根据污染物的化学性质及其存在的大气环境状况：还原性和氧化性。5.2.2大气污染源按污染源存在的形式：固定污染物、移动污染物污染源的分类污染源的分类按污染物排放的形式：面源、

3、线源、点源按污染物排放的时间：连续源、间断源、瞬时源按污染物产生的类型：生活污染源、工业污染源、交通污染源、农业污染源按污染物排放的空间：高架源、地面源5.2.3主要大气污染物及其发生机制大气污染物：大气污染物：由人类活动或自然过程排入大气，对人和环境产生有害影响的物质，称为大气污染物。分类按照污染物存在的形态：颗粒污染物、气态污染物按照与污染源的关系：一次污染物、二次污染物一次污染物：一次污染物：若大气污染物是从污染源直接排放的原始物质，进入大气后其性质没有发生变化，则称为一次污染物。二次污染物：二次污染物：若由污染源排出的一次污染物与大气中原有成分，或几种污染物之间，发生了一系列的化学反应

4、或光化学反应，形成了与原污染物性质不同的新污染物，则所形成的新污染物称为二次污染物。1.颗粒污染物进入大气的固体粒子和溶液粒子均属于颗粒污染物。（1）尘粒粒径大于75um的颗粒物。（2）粉尘 在固体物料的输送、粉碎、分级、研磨、装卸等机械过程中产生的颗粒物，或由于岩石、土壤的风华等自然过程中产生的颗粒物，悬浮于大气中称为粉尘，其粒径一般小于75um。（3）烟尘 在燃料的燃烧、高温熔融和化学反应等过程中所形成的颗粒物，漂浮于大气中称为烟尘。（4）雾尘 小液体粒子悬浮于大气中的悬浮物总称（5）煤尘 煤在燃烧过程中未被完全燃烧的粉尘，大、中型煤码头的煤扬尘以及露天煤矿的煤扬尘等。2.气态污染物（1）

5、含硫化合物 主要是SO2、SO3和H2S。 来源来源：主要是燃烧含硫煤和石油等燃料，有色金属冶炼厂、硫酸厂等人为因素造成的。（2）碳的氧化物 主要是CO和CO2。 来源：来源： CO主要是由于燃料燃烧不完全所产生的。同时汽车尾气的排放也能产生CO（3）含氮氧化物 主要是NO和NO2。 来源：来源：化石燃料的燃烧、硝酸的生产或使用、氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂的生产过程。（4）碳氢化合物（5）氟氯烃化合物3.二次污染物（1）光化学烟雾（洛杉矶型） 是大气NOx、HC及CO等污染物，在强太阳光作用下，发生光化学反应而形成的。（2）硫酸烟雾（伦敦型） 当大气的相对湿度比较高，气温比较低

6、，并有颗粒气溶胶存在时，SO2就容易形成硫酸烟雾。5.3大气污染的危害5.4全球性大气环境问题5.4.1全球气候变暖1.温室效应加剧 温室效应：大气中的温室气体，允许太阳辐射的能量穿过大气到达地表，同时防止地球发射的能量逸散的天空。这些气体的作用如一个温室的罩子，其结果使地层大气变暖。2.全球气候变化生物是全球变暖首当其冲的受害者。全球变暖更加重了对食物供应的威胁。对沿海城市的威胁。5.4.2臭氧层被破坏臭氧层有“地球保护伞”之称。 一个氟氯烃分子分解生成的氯原子可以分解近十万个臭氧分子。保护臭氧层维也纳公约 关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书 保护臭氧层赫尔辛基宣言 根据这些协议，发达国家在

7、1996年1月1日前，发展中国家到2010年最终淘汰臭氧层消耗物。我国的冰箱业已与2005年停止使用氟氯烃物质。5.4.3酸雨蔓延酸雨：PH值低于5.6的酸性降水。危害：（1）造成森林生态系统的衰退和森林衰败。（2）造成土壤酸化，土壤酸化可使一些有毒的金属离子溶出。（3）酸雨导致生物多样性减少。（4）酸雨严重损坏建筑材料和历史古迹。 大气污染的主要危害对象为城市人口。2004年全国由于大气污染共造成近35.8万人死亡、约64万呼吸和循环系统病人住院，约25.6万新发慢性支气管炎病人，造成的经济损失高达1527.4亿元。 水污染的主要健康危害对象是农民。目前，仍有3亿农民喝不到安全饮用水。5.5

8、大气污染的防治5.5.1控制大气污染的基本原则和措施1.加强规划管理 以技术可行性和经济合理性为原则，对不同地区确定相应的大气污染控制目标，并对污染源集中地区实行总量排放标准、2.推行清洁生产，改善能源结构（1）改变燃料构成，改变城市居民燃料构成是大气污染综合防治的一项有效措施；用清洁的气体或液体燃料来代替燃煤；（2）对燃料进行预处理；燃料脱硫、煤的气化和液化等；（3）进行技术生产工艺改革综合利用废气；（4）采用集中供热和联片供暖。集中供热比分散供热可节约约30.5%-35%的燃煤，且便于采取除尘和脱硫措施；（5）积极开发清洁能源。3.综合防治汽车尾气及扬尘污染5.5.2主要大气污染物的治理技

9、术1.烟尘治理技术 除尘器：除尘器：从废气中除去或搜集固态或液态粒子的设备，称为除尘器。（1）除尘装置的技术性能指标 烟尘的浓度表示 烟尘的个数浓度和烟尘的质量浓度 除尘装置的处理量除尘装置在单位时间内所能处理烟尘量的大小。除尘装置的效率 总效率总效率：指在同一时间内，由除尘装置除下的粉尘量与进入除尘装置的粉尘量的百分比； 分级效率分级效率：指除尘装置对某一粒径d为中心，粒径宽度为d范围的烟尘除尘效率； 通过率通过率：指没有被除尘装置除下的烟尘量与除尘装置入口烟尘的百分比； 多级除尘效率多级除尘效率：指在实际应用的除尘系统中，为了提高除尘效率，往往把两种或多种不同规格或不同型式的除尘器串联使用

10、，这种多级净化系统的总效率称为多级除尘效率。除尘装置的压力损失 压力损失：压力损失：表示除尘装置消耗能量大小的指标，有时也称为压力降。 压力损失的大小用除尘装置进出口处气流的全压差来表示。（2）除尘装置的分类重力除尘装置 工作原理：工作原理：是使含尘气体中的尘粒借助重力作用使之沉降，并将其分离捕集。 优点：优点：构造简单、施工方便、投资少、收效快。 缺点缺点：体积庞大、占地多、效率低，因而不适于除去小尘粒（只对50um以上的尘粒有较好的捕集作用）。惯性力除尘装置 工作原理：工作原理：利用粉尘与气体在运动中的惯性力不同，使其从气流中分离出来的方法称为惯性力除尘法，它使含尘气体冲击挡板或使气流急剧

11、地改变流动方向，然后借助粒子的惯性较大不能随气流急剧转弯而从气流中分离出来。 包括两种形式包括两种形式：以含尘气体中的粒子冲击挡板来收集较粗粒子的冲击式除尘装置和通过改变含尘气体流动方向而来搜集较细粒子的反式除尘装置。离心力除尘装置 工作原理：工作原理：使含尘气流沿某一定方向做连续的旋转运动，尘粒在随气流旋转中获得离心力，使其从气流中分离出来。 优点：优点：设备费用低，维护方便，适用于非粘性及非纤维性粉尘的去除，是上述几种机械式除尘器中效率最高的，对大于20um的尘粒有较好的捕集效果，数中效除尘器，可用于高温烟气净化，是应用广泛的一种除尘器。 缺点：缺点：对小于5um的细小尘粒的去除效率低。洗

12、涤式除尘装置 工作原理：工作原理：用液体（一般为水）所形成的液滴、液膜、雾沫等洗涤含尘烟气，而将尘粒进行分离的装置。 贮水式除尘装置 加压水式除尘装置 旋转式除尘装置过滤除尘装置 工作原理工作原理：使含尘气体通过滤料，将尘粒分离捕集，使气体深入净化。 内部过滤：内部过滤：把松散多孔的滤料填充框架内作为滤层，尘粒是在过滤材料内部进行搜集的。 外部过滤外部过滤：用滤布或滤纸做滤料，以最初粘附在滤料表面上的粒层作为过滤层，在新的滤料上可阻隔粒径1um以上的尘粒形成初层，由于初层具有多孔性任起滤料作用，可阻隔粒径小于1um的尘粒。当滤料上粉尘粘附到一定厚度时，阻力增大，则要进行清灰收层。清灰后的初层仍

13、附着在滤料上。电除尘装置 工作原理：利用高压直流电源产生的静电力的作用实现固体液体粒子与气流分离。 分类：分类： 根据电极形状的不同，电除尘器可分为平板型电除尘器和圆筒型电除尘器。 根据除尘过程中是否采用液体或蒸汽介质，电除尘器又分湿式和干式电除尘器。2.主要气体污染物的治理技术(1)从排烟中去除SO2的技术 排烟脱硫排烟脱硫：从排烟中去除SO2的技术简称“排烟脱硫”。 抛弃法抛弃法：将脱硫的生成物作为固体废弃物抛弃掉，方法简单，费用低廉。 回收法回收法：将SO2转化成有用的物质予以回收，成本高，存在副产品的应用及销路问题，但对环境保护有利。 湿法脱硫湿法脱硫：用水或水溶液做吸收剂吸收烟气中SO2。 根据所采用的吸附剂种类，可分为氨法、钠法、石灰-石膏法、镁法以及催化氧化法。 干法脱硫干法脱硫：用固体吸收剂吸收或用吸附剂吸收吸附烟气中SO2的方法。 主要有活性炭法、活性氧化锰吸收法、接触氧化法以及还原法。（2）从排烟中去除NOx的技术 从排烟中