第二章大气环境

1、本章主要内容本章主要内容第一节第一节 大气的结构和组成大气的结构和组成第二节第二节 大气污染和污染物大气污染和污染物第三节第三节 大气中污染物的化学转化大气中污染物的化学转化第四节第四节 大气污染物的扩散大气污染物的扩散第五节第五节 大气污染的综合防治与管理大气污染的综合防治与管理第一节第一节 大气的结构和组成大气的结构和组成n主要内容主要内容1.熟悉大气的垂直分层（五层）以及每层的特点。2.掌握干洁空气的概念。3.了解大气的组成。第一节第一节 大气的结构和组成大气的结构和组成一、大气结构一、大气结构 按大气成分、温度、密度等物理性质在垂直方向上的变化划分： 第一节第一节 大气的结构和组成大气

2、的结构和组成对流层（高纬对流层（高纬0-9公里、公里、中纬中纬0-12公里、低纬公里、低纬0-18公里）公里）平流层（上界平流层（上界50公里公里）中间层（上界中间层（上界80公里）公里）暖层（上界暖层（上界800公里）公里）散逸层（上界散逸层（上界20002000多公里）多公里）1、对流层、对流层n气温随高度增加而降低，空气具有强烈的对流运动。n大气密度大，占总质量的3/4以上。2、平流层、平流层n温度先是随高度增加变化很小，到30-35公里温度约为-55，再向上温度则随高度升高而上升。 n这一层空气比较干燥，几乎没有水汽和尘埃，性质非常稳定，不存在雨、雪等大气现象。第一节第一节 大气的结构

3、和组成大气的结构和组成3、中间层、中间层n气温随高度的增加而迅速降低；n再次出现较强的垂直对流运动。4、热成层（电离层）、热成层（电离层）n带电粒子密度较高； n气温随高度的增加而增加。n电离层能反射无线电波，对全球的无线电通讯具有重大意义。5、散逸层、散逸层n气温随高度增加而升高； n大气极为稀薄；n分子运动速度快。第一节第一节 大气的结构和组成大气的结构和组成珠珠 母母 云云卷卷积积云云夜夜 光光 云云极极 光光气象奇观气象奇观二、大气的组成二、大气的组成1、干洁空气、干洁空气 除去水汽和杂质的空气称为干洁空气。除去水汽和杂质的空气称为干洁空气。 2、大气的组成、大气的组成 恒定组分、可变

4、组分和不定组分恒定组分、可变组分和不定组分 。氮（78。084）氧（20。946）氩（0。934）二氧化碳（0。0333）主要成分次要成分干燥清洁空气水蒸气（0.014）杂质（自然过程、人类活动）大气第一节第一节 大气的结构和组成大气的结构和组成干洁空气：主要成分为干洁空气：主要成分为N N2 2（占（占78.09%78.09%）、）、 O O2 2( (占占20.95%)20.95%)、ArAr( (占占0.93%)0.93%)及一些微量元素，及一些微量元素， 如如COCO2 2、OO3 3、HH2 2、CHCH4 4、HeHe、KrKr、NeNe等。等。 78.90%20.95%0.05%

5、 大气成分中有些是大气成分中有些是可变的成分，可变的成分，主要包括主要包括COCO2 2、O O3 3、水汽和杂质。、水汽和杂质。这些可变成分如含量正这些可变成分如含量正常，则对环境和生命有常，则对环境和生命有机体是有益而无害的，机体是有益而无害的，但含量变化后但含量变化后( (过多或缺过多或缺乏乏) )都会造成不良影响及都会造成不良影响及危害。危害。 第一节第一节 大气的结构和组成大气的结构和组成成云致雨的必要条件成云致雨的必要条件主要主要成分成分次要次要成分成分水水 汽汽固体杂质固体杂质生物体的基本成分生物体的基本成分维持生物活动的必要物质维持生物活动的必要物质植物光合作用的原料；对地面保

6、温植物光合作用的原料；对地面保温吸收紫外线，使地球上的生吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害物免遭过量紫外线的伤害成云致雨的必要条件；对地面保温成云致雨的必要条件；对地面保温大气组成大气组成主主 要要 作作 用用干干洁洁空空气气O3N2O2CO2大气各成分的作用大气各成分的作用第一节第一节 大气的结构和组成大气的结构和组成第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型n主要内容主要内容1.熟悉大气污染、大气污染物和大气污染源的概念。2.掌握几种典型的大气污染类型。3.了解主要大气污染物的危害。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型一、大气污染的概念一、大气污

7、染的概念 大气污染是指由于大气污染是指由于人类活动人类活动和和自然过程自然过程引起某种进入引起某种进入大气层的大气层的污染物的含量超过环境所能允许的极限污染物的含量超过环境所能允许的极限，使使大气质量恶化大气质量恶化，从而危害生物的生活环境，影响人类，从而危害生物的生活环境，影响人类健康，给正常的工农业生产带来不良后果的现象。健康，给正常的工农业生产带来不良后果的现象。 二、大气污染源二、大气污染源1、定义、定义 大气污染源是指向大气环境排放有害物质或大气污染源是指向大气环境排放有害物质或对大气环境产生有害影响的对大气环境产生有害影响的场所场所、设备设备和和装置装置。 第二节第二节 大气污染及

8、其发生类型大气污染及其发生类型2、分类、分类（1）自然源）自然源：指火山喷发、森林火灾、土壤风：指火山喷发、森林火灾、土壤风化等化等自然原因产生自然原因产生的沙尘、二氧化硫、一氧化碳的沙尘、二氧化硫、一氧化碳等。等。（2）人工源）人工源：指任何向大气排放一次污染物的：指任何向大气排放一次污染物的工厂、设备、车辆或行为等。工厂、设备、车辆或行为等。人为造成大气污染人为造成大气污染的污染源较多，根据不同的研究目的以及污染源的污染源较多，根据不同的研究目的以及污染源的特点，人工源又可分为不同的类型。的特点，人工源又可分为不同的类型。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型污染源污染源

9、 特特 点点 主要来源主要来源 排放的污染物排放的污染物 天天 然然 源源它和人为源相比它和人为源相比产生的污染物较产生的污染物较少，浓度较低，少，浓度较低，具有局部地区某具有局部地区某段时间内可能形段时间内可能形成严重影响的特成严重影响的特点。点。 火山喷发火山喷发二氧化硫、硫化氢、二氧二氧化硫、硫化氢、二氧化碳、一氧化碳、火山灰化碳、一氧化碳、火山灰 森林火灾森林火灾一氧化碳、二氧化碳、二一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物等氧化硫、碳氢化合物等 自然尘自然尘风砂、土壤尘等风砂、土壤尘等 森林植物释放森林植物释放萜稀类碳氢化合物。萜稀类碳氢化合物。 海浪飞沫海浪飞沫 硫酸盐和亚硫酸盐硫

10、酸盐和亚硫酸盐人人为为源源移移动动源源汽车和火车、飞机汽车和火车、飞机等，分布广泛分散，等，分布广泛分散，难于监测和治理。难于监测和治理。交通运输过程：交通运输过程：现代化交通运输现代化交通运输工具工具一氧化碳、氮氧化物、碳一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、硫氧化合物和氢化合物、硫氧化合物和铅等铅等静静止止源源 静 止 源 则 包 括 工静 止 源 则 包 括 工厂厂 、焚化炉等不移、焚化炉等不移动的污染源。静止动的污染源。静止源污染面积广，易源污染面积广，易于集中监测治理。于集中监测治理。 燃料燃烧燃料燃烧二氧化硫、氮氧化物、二二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、一氧化碳氧化碳、一氧化碳工业生产过程

11、工业生产过程二氧化硫、硫化氢等二氧化硫、硫化氢等农业活动排放：农业活动排放：农药、化肥农药、化肥 颗粒物、粉尘、氧化亚氮颗粒物、粉尘、氧化亚氮等等 大大 气气 污污 染染 源源人工源的分类人工源的分类A、按污染源存在形式：固定污染源和移动污染源。、按污染源存在形式：固定污染源和移动污染源。适用于进行大气质量评价时绘制污染源分析图。适用于进行大气质量评价时绘制污染源分析图。 B、按污染的排放方式：、按污染的排放方式： 点源、面源、线源和体源。适用于大气扩散的计算。适用于大气扩散的计算。C、按污染物排放空间：高架源和地面源、按污染物排放空间：高架源和地面源D、按污染物排放时间：连续源、间断源和瞬时

12、源。、按污染物排放时间：连续源、间断源和瞬时源。适用于分析大气污染物排放的时间规律。适用于分析大气污染物排放的时间规律。E、按污染物产生类型：生活污染源、工业污染源、按污染物产生类型：生活污染源、工业污染源和交通污染源。适用于区域大气环境质量评价。和交通污染源。适用于区域大气环境质量评价。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型3、大气污染物、大气污染物1）概念：以各种形式进入大气层，并有可能对）概念：以各种形式进入大气层，并有可能对人类、生物、材料以及整个大气环境造成危害或人类、生物、材料以及整个大气环境造成危害或带来不

13、利影响的带来不利影响的物质物质称为大气污染物。称为大气污染物。2）按存在状态分为颗粒物和气态污染物）按存在状态分为颗粒物和气态污染物颗粒物常表示为总悬浮微粒物（颗粒物常表示为总悬浮微粒物（TSP）、飘尘和）、飘尘和降尘。气态污染物，降尘。气态污染物，其中粒径小于其中粒径小于15um的污的污染染物亦可化为气态污染物。物亦可化为气态污染物。可吸入颗粒物可吸入颗粒物PM10、细颗粒物、细颗粒物PM2.52、污染物：污染物： (1)(1)气溶胶状污染物气溶胶状污染物( (粒状粒状) ) 总悬浮颗粒物总悬浮颗粒物( (TSPTSP) ) D D( (粒径粒径) )在在100100 mm以下，以下，其中多

14、数在其中多数在10 10 mm以下，是分散在大气中的各种粒以下，是分散在大气中的各种粒子的总称。子的总称。 飘尘（可吸入粒子飘尘（可吸入粒子(IP)(IP)） D D1010 mm能在大气中能在大气中长期飘浮的悬浮物质，如煤烟、烟气、雾等。长期飘浮的悬浮物质，如煤烟、烟气、雾等。 降尘降尘 D D3030 mm的粒子，靠重力作用可在短时的粒子，靠重力作用可在短时间内降到地面的。间内降到地面的。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型建筑粉尘 颗粒物有固体的灰尘、烟尘、烟雾以及液体的云雾和雾滴，它颗粒物有固体的灰尘、烟尘、烟雾以及液体的云雾和雾滴，它们中一部分是致癌、致畸、致突变

15、物质，并能被人体吸收而危害们中一部分是致癌、致畸、致突变物质，并能被人体吸收而危害人体健康，另一方面，它们是有毒物质的载体，使一些气体污染人体健康，另一方面，它们是有毒物质的载体，使一些气体污染物转化成为有害的颗粒物或使某些污染物的毒性增强。物转化成为有害的颗粒物或使某些污染物的毒性增强。 烟尘的作用：烟尘的作用：1）凝结核）凝结核 2）吸收太阳辐射）吸收太阳辐射 3）降低能见度）降低能见度 4）影响植物体生长影响植物体生长飘尘（可吸入粒子飘尘（可吸入粒子(IP)） 大于大于10m的颗粒物能被鼻腔的鼻毛吸留住，而小于的颗粒物能被鼻腔的鼻毛吸留住，而小于10m的飘尘却能长驱直入侵蚀肺泡，叫的飘尘

16、却能长驱直入侵蚀肺泡，叫“可吸入因可吸入因子子”。在可吸入微粒中。在可吸入微粒中 80%可沉积于肺泡，且沉积时间可沉积于肺泡，且沉积时间可达数年之久。导致肺心病等一系列病变可达数年之久。导致肺心病等一系列病变。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型气态污染物主要包括硫氧化合物（气态污染物主要包括硫氧化合物（SO2、SO3、H2S、硫酸盐）、氮的氧化物（、硫酸盐）、氮的氧化物（NO、NO2、硝酸、硝酸盐盐)、碳的氧化物、碳的氧化物(CO2、CO)、碳氢化合物、碳氢化合物(CH4)、卤素化合物卤素化合物(HF、CHCl3）等

17、。）等。 3）按来源分类）按来源分类A一次污染物是指直接从各类污染源排除进入大气一次污染物是指直接从各类污染源排除进入大气的各种物质，如气体、蒸气及尘埃。的各种物质，如气体、蒸气及尘埃。B、二次污染物是指由进入大气的一次污染物互相、二次污染物是指由进入大气的一次污染物互相作用或与大气正常组分经过一系列的化学反应形成作用或与大气正常组分经过一系列的化学反应形成的以及在太阳辐射线的参与下引起光化学反应而产的以及在太阳辐射线的参与下引起光化学反应而产生的新的污染物。生的新的污染物。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型4、主要的大气污染物及来源、主要的大气污染物及来源 含硫化合物：

18、主要指含硫化合物：主要指SO2和和SO3、H2S大气中的大气中的SO2主要来源于含硫燃料的燃烧过程，以及主要来源于含硫燃料的燃烧过程，以及硫化物矿石的焙烧、冶炼过程。硫化物矿石的焙烧、冶炼过程。湿度大的情况下，含硫化合物最终被氧化形成硫酸，湿度大的情况下，含硫化合物最终被氧化形成硫酸，是酸雨形成的主要来源。是酸雨形成的主要来源。 氮的氧化物（氮的氧化物（NOX）NOX是是NO、NO2、N2O、NO3、N2O4、N2O5等等的总称，造成大气污染的的总称，造成大气污染的NOX最主要是最主要是NO和和NO2。氮氧化物来源：主要来源于人类生产生活活动，以汽氮氧化物来源：主要来源于人类生产生活活动，以汽

19、车尾气排放造成的污染最为严重。车尾气排放造成的污染最为严重。氮氧化物危害：氮氧化物危害：1）氮氧化物可以转化为硝酸，是形）氮氧化物可以转化为硝酸，是形成酸雨主要物质之一，成酸雨主要物质之一，2）是形成光化学烟雾的重要）是形成光化学烟雾的重要物质，物质，3）是消耗臭氧的重要因子。）是消耗臭氧的重要因子。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型n 碳的氧化物碳的氧化物n 指指CO和和CO2。 CO主要是由含碳化合物不完全燃烧产主要是由含碳化合物不完全燃烧产生的无色无味无刺激性的有毒气体。生的无色无味无刺激性的有毒气体。 CO2是大气中的正是大气中的正常组分，主要来源于生物的呼吸和化

20、石燃料等的燃烧。目常组分，主要来源于生物的呼吸和化石燃料等的燃烧。目前，大气中前，大气中CO2浓度逐渐升高，每年上升浓度逐渐升高，每年上升0.4%。由于二。由于二氧化碳吸收地面长波辐射，使地球升温，导致温室效应，氧化碳吸收地面长波辐射，使地球升温，导致温室效应，从而形成全球气候变化。从而形成全球气候变化。 n 碳氢化合物碳氢化合物(HC)n HC是自然界中必不可少的物质，主要指烷烃、烯烃和是自然界中必不可少的物质，主要指烷烃、烯烃和芳香烃等具有挥发性的有机物，它们主要是由碳原子和氢芳香烃等具有挥发性的有机物，它们主要是由碳原子和氢原子组成。碳氢化合物主要来源于自然界植物分解，人为原子组成。碳氢

21、化合物主要来源于自然界植物分解，人为产生的量很小，但它们是形成光化学烟雾的重要物质。产生的量很小，但它们是形成光化学烟雾的重要物质。n 含卤素化合物含卤素化合物n主要指一些氟氯烃类物质，它们主要破坏臭氧层，引起温主要指一些氟氯烃类物质，它们主要破坏臭氧层，引起温室效应室效应。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型几种典型的大气污染几种典型的大气污染1）煤烟型污染（伦敦烟雾）煤烟型污染（伦敦烟雾）主要污染源是燃煤。主要污染物是主要污染源是燃煤。主要污染物是SO2、CO和微粒物质，它们遇上低温、高湿的阴天，和微粒物质，它们遇上低温、高湿的阴天，且风速很小并伴有逆温存在的情况时，一

22、且风速很小并伴有逆温存在的情况时，一次污染物扩散受阻，易在低空聚积，生成次污染物扩散受阻，易在低空聚积，生成还原型烟雾。还原型烟雾。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型2）交通型污染（洛杉矶烟雾）交通型污染（洛杉矶烟雾）污染源主要是机动车（汽油车和柴油车）和机污染源主要是机动车（汽油车和柴油车）和机动船。主要污染物是动船。主要污染物是CO、NOX和和HC4。在相。在相对湿度较低的夏季睛天，交通污染严重的地区对湿度较低的夏季睛天，交通污染严重的地区可能会出现典型的二次污染可能会出现典型的二次污染光化学烟雾。光化学烟雾。它对人体、动植物、材料均会产生破坏作用，它对人体、动植物、

23、材料均会产生破坏作用，并且严重影响大气能见度。并且严重影响大气能见度。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型3）酸沉降污染）酸沉降污染它是指大气中的酸通过降水（如雨、雾、雪）它是指大气中的酸通过降水（如雨、雾、雪）迁移到地表，或在含酸气团气流的作用下直迁移到地表，或在含酸气团气流的作用下直接迁移到地表。引起酸沉降的主要物质是人接迁移到地表。引起酸沉降的主要物质是人为和天然排放的为和天然排放的SOX（SO2和和SO3）和）和NOX（NO和和NO2） ，其天然源一般是全，其天然源一般是全球分布的，而人为排放的球分布的，而人为排放的SOX和和NOX则具则具有地区性分布的特点。有地区

24、性分布的特点。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型三、大气污染类型三、大气污染类型1、按污染物的化学性质、按污染物的化学性质 还原型和氧化型。还原型和氧化型。 2、按燃料性质和大气污染物组成、按燃料性质和大气污染物组成 煤炭型煤炭型 、石油型、石油型 、混合型和特殊型。、混合型和特殊型。 n五、大气污染的危害五、大气污染的危害n（一）对人体的危害 第一，通过人的直接呼吸而进入人体；第一，通过人的直接呼吸而进入人体； 第二，附着在食物或溶于水，随饮水、饮食而侵第二，附着在食物或溶于水，随饮水、饮食而侵 入人体；入人体； 第三，通过接触或刺激皮肤而进入到人体，尤其第三，通过接触

25、或刺激皮肤而进入到人体，尤其 是脂溶性物质更易从完整的皮肤渗入人体。是脂溶性物质更易从完整的皮肤渗入人体。1、急性中毒、急性中毒2、慢性中毒、慢性中毒3、重要生理机理的变化：致癌、致畸、致突变。、重要生理机理的变化：致癌、致畸、致突变。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型n颗粒物：化学成分和粒度。颗粒物：化学成分和粒度。n二氧化硫：造成呼吸道内径狭窄。二氧化硫：造成呼吸道内径狭窄。n一氧化碳：碳氧血红蛋白。一氧化碳：碳氧血红蛋白。n臭氧：危害肺部和气管。臭氧：危害肺部和气管。n铅：铅：轻度轻度神经衰弱综合征、消化不良；神经衰弱综合征、消化不良；中度中度贫血、多发性神经病；贫

26、血、多发性神经病；重度重度肢体麻痹，儿童推迟大脑发育。肢体麻痹，儿童推迟大脑发育。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型n（二）对植物的危害（二）对植物的危害:n急性危害、慢性危害、不可见危害。急性危害、慢性危害、不可见危害。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型1、二氧化硫、二氧化硫n症状：在各种植物叶片的叶脉间出现伤斑，症状：在各种植物叶片的叶脉间出现伤斑，伤斑由漂白引起失绿，逐渐呈棕色而坏死。产生伤斑由漂白引起失绿，逐渐呈棕色而坏死。产生伤斑的叶片首先是功能叶片，危害严重时，其他伤斑的叶片首先是功

27、能叶片，危害严重时，其他叶片也受损害。叶片也受损害。 n反应灵敏的植物：大麦、小麦、棉花、大豆、反应灵敏的植物：大麦、小麦、棉花、大豆、梨、落叶松等；梨、落叶松等；n有抗性的植物：玉米、马铃薯、柑橘、黄瓜、有抗性的植物：玉米、马铃薯、柑橘、黄瓜、洋葱等。洋葱等。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型2、氟化物、氟化物n症状：主要是在症状：主要是在嫩叶、幼芽嫩叶、幼芽上首先发生。在叶上首先发生。在叶上发生伤斑的部位主要是叶的尖端和边缘，伤上发生伤斑的部位主要是叶的尖端和边缘，伤斑由油渍状发展至黄白色，进而呈褐色斑块在斑由油渍状发展至黄白色，进而呈褐色斑块在被害组织与正常组织交界

28、处，显现稍浓的褐色被害组织与正常组织交界处，显现稍浓的褐色或近红色条带，有的植物表现大量落叶。或近红色条带，有的植物表现大量落叶。n敏感的植物：玉米、苹果、葡萄、杏等；敏感的植物：玉米、苹果、葡萄、杏等；n具抗性的植物：棉花、大豆、番茄、烟草、扁具抗性的植物：棉花、大豆、番茄、烟草、扁豆、松树等。豆、松树等。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型3、光化学烟雾、光化学烟雾 光化学烟雾中对植物有害的成分主要是臭氧、光化学烟雾中对植物有害的成分主要是臭氧、氮氧化物等。氮氧化物等。 大气污染对植物的危害大气污染对植物的危害:（1）臭氧：）臭氧：n症状：主要是从叶背气孔侵入，通过周边

29、细胞、症状：主要是从叶背气孔侵入，通过周边细胞、海绵细胞间隙，到达海绵细胞间隙，到达栅栏组织栅栏组织，使其首先受害，使其首先受害，然后再侵害海绵细胞，形成透过叶片的坏死斑然后再侵害海绵细胞，形成透过叶片的坏死斑点。同时，植物组织机能衰退，生长受阻，发点。同时，植物组织机能衰退，生长受阻，发芽和开花受到抑制，并发生早期落叶、落果现芽和开花受到抑制，并发生早期落叶、落果现象。象。n敏感的植物：烟草、番茄、马铃薯、花生、大敏感的植物：烟草、番茄、马铃薯、花生、大 麦、小麦、苹果、葡萄等；麦、小麦、苹果、葡萄等；n具抗性的植物：胡椒、松柏等。具抗性的植物：胡椒、松柏等。 第二节第二节 大气污染及其发生

30、类型大气污染及其发生类型（2）氮氧化物）氮氧化物 氮氧化物进入植物叶气孔后易被吸收产生氮氧化物进入植物叶气孔后易被吸收产生危害，最初叶脉出现不规则的坏死，然后细胞危害，最初叶脉出现不规则的坏死，然后细胞破裂，逐步扩展到整个叶片。破裂，逐步扩展到整个叶片。（3）PAN是光化学烟雾的剧毒成分。是光化学烟雾的剧毒成分。 n症状：叶子背面气室周围海绵细胞或下表皮细症状：叶子背面气室周围海绵细胞或下表皮细胞原生质被破坏，使叶背面逐渐变成银灰色或胞原生质被破坏，使叶背面逐渐变成银灰色或古铜色，而叶子正面却无受害症状。古铜色，而叶子正面却无受害症状。n敏感的植物：番茄和木本科植物；敏感的植物：番茄和木本科植

31、物；n对对PAN抗性强烈的植物：玉米、棉花等。抗性强烈的植物：玉米、棉花等。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型(三）对气候的影响：三）对气候的影响：1、城市热岛效应、城市热岛效应（1）城市热岛效应是指城市地区比周围农村温度）城市热岛效应是指城市地区比周围农村温度高的现象。高的现象。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型（2）产生城市热岛现象的主要原因：）产生城市热岛现象的主要原因： n生产、生活燃料放出的能量；生产、生活燃料放出的能量； n城市相当大的面积被建筑物和路面所覆盖，蒸发城市相当大的面积被建筑物和路面所覆盖，蒸发比原野少得多；比原野少得多； n

32、城市夜间因污染物大量存在，它们对地面长波辐城市夜间因污染物大量存在，它们对地面长波辐射吸收和反射很强，也使城市气温升高。射吸收和反射很强，也使城市气温升高。 第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型2、对降水的影响、对降水的影响3、全球性影响、全球性影响第二节第二节 大气污染及其发生类型大气污染及其发生类型（四）其他危害：（四）其他危害：1、室内空气污染、室内空气污染第一，芳香第一，芳香“杀手杀手”苯；苯； 第二，游离第二，游离“杀手杀手”甲醛；甲醛； 第三，无孔不入的氡。第三，无孔不入的氡。 思考：清除室内污染的有效对策？思考：清除室内污染的有效对策？第二节第二节 大气污染及其

33、发生类型大气污染及其发生类型清除室内污染的有效对策：清除室内污染的有效对策：n增加室内换气频度是减轻污染的关键性措施。增加室内换气频度是减轻污染的关键性措施。 n在居室及工作、学习的房间内拒绝吸烟。在居室及工作、学习的房间内拒绝吸烟。 n用煤、木柴等取暖的家庭，要经常检修炉灶，保用煤、木柴等取暖的家庭，要经常检修炉灶，保持通风良好，严防不完全燃烧。持通风良好，严防不完全燃烧。n讲究厨房里的空气卫生。讲究厨房里的空气卫生。 n正确使用家庭化学剂。正确使用家庭化学剂。 n尽一切可能增加户外活动时间。尽一切可能增加户外活动时间。 n在室内摆放一些花卉植物。在室内摆放一些花卉植物。 第三节第三节 大气

34、环境中污染物的化学转化大气环境中污染物的化学转化n主要内容主要内容1.熟悉大气中的主要污染物；熟悉大气中的主要污染物；2.了解几种主要污染物的来源；了解几种主要污染物的来源；3.了解几种主要污染物的迁移转化和归宿。了解几种主要污染物的迁移转化和归宿。第三节第三节 大气环境中污染物的化学转化大气环境中污染物的化学转化一、大气光化学特性一、大气光化学特性 （一）光辅射特点（一）光辅射特点 （二）光化学特性（二）光化学特性光化学反应：一个原子、分子、自由基或光化学反应：一个原子、分子、自由基或离子吸收一个光子所引发的反应。离子吸收一个光子所引发的反应。 第三节第三节 大气环境中污染物的化学转化大气环

35、境中污染物的化学转化二、硫氧化物在大气中的化学转化二、硫氧化物在大气中的化学转化（一）二氧化硫的氧化作用（一）二氧化硫的氧化作用1.二氧化硫的光化学氧化二氧化硫的光化学氧化（1 1）二氧化硫的直接光氧化）二氧化硫的直接光氧化（2 2）二氧化硫的间接光氧化）二氧化硫的间接光氧化2.二氧化硫的催化氧化二氧化硫的催化氧化（二）低价硫化物的氧化（二）低价硫化物的氧化第三节第三节 大气环境中污染物的化学转化大气环境中污染物的化学转化三、氮氧化物在大气中的化学转化三、氮氧化物在大气中的化学转化（一）二氧化氮的光化学反应（一）二氧化氮的光化学反应（二）二氧化氮的化学反应（二）二氧化氮的化学反应（三）亚硝酸的

36、化学反应（三）亚硝酸的化学反应（四）硝酸的化学反应（四）硝酸的化学反应第三节第三节 大气环境中污染物的化学转化大气环境中污染物的化学转化四、大气污染四、大气污染“光化学烟雾光化学烟雾”的形成的形成 光化学烟雾：含有氮氧化物和烃类的光化学烟雾：含有氮氧化物和烃类的大气，在阳光中紫外线照射下发生反应大气，在阳光中紫外线照射下发生反应所生成的产物。所生成的产物。（一）光化学烟雾的特征（一）光化学烟雾的特征 0 3 6 9 12 15 18 21 24CONONO2O3CO、NO、NO2、O3浓度（浓度（ppm）时间（时间（h)第三节第三节 大气环境中污染物的化学转化大气环境中污染物的化学转化（二）光

37、化学烟雾的形成（二）光化学烟雾的形成1.光化学烟雾形成的条件光化学烟雾形成的条件2.形成的关键形成的关键3.光化学烟雾主要成分光化学烟雾主要成分4.光化学烟雾的形成机制光化学烟雾的形成机制 第四节第四节 大气污染物的扩散大气污染物的扩散n主要内容主要内容1.掌握影响大气污染物扩散的气象因素；掌握影响大气污染物扩散的气象因素；2.掌握气温垂直递减率、干绝热递减率和掌握气温垂直递减率、干绝热递减率和逆温的概念；逆温的概念；3.了解逆温的分类；了解逆温的分类；一、大气边界层的温度场一、大气边界层的温度场 (一一)气温垂直递减率（气温垂直递减率（）： 气温随高度的变化而变化的程度气温随高度的变化而变化

38、的程度干绝热递减率：干绝热递减率： 干空气块或未饱和的湿空气块干空气块或未饱和的湿空气块在在绝热绝热条件条件下每升高单位高度所造成的温度下降下每升高单位高度所造成的温度下降数值。数值。结论：每升高结论：每升高100米下降米下降1dzdTid一、大气边界层的温度场一、大气边界层的温度场 1000米 20 10 mCd100/1一、大气边界层的温度场一、大气边界层的温度场温度层结：温度层结：气温沿垂直高度的分布，用气温沿气温沿垂直高度的分布，用气温沿高度分布曲线或称温度层结曲线表示。高度分布曲线或称温度层结曲线表示。4321图图2-7 温度层结曲线温度层结曲线高度Z(m)气温t（）一、大气边界层的

39、温度场一、大气边界层的温度场（二）大气稳定度（二）大气稳定度 污染物在大气中的扩散与大气稳定度有密污染物在大气中的扩散与大气稳定度有密切关系，切关系，大气稳定度是指在垂直方向上大气稳大气稳定度是指在垂直方向上大气稳定的程度。定的程度。 大气稳定度与气温垂直递减率和干绝热递大气稳定度与气温垂直递减率和干绝热递减率的关系减率的关系一、大气边界层的温度场一、大气边界层的温度场 15 1000米 20 20 10 mCmCd100/1,100/5 . 00,ad一、大气边界层的温度场一、大气边界层的温度场 5 1000米 20 20 10 mCmCd100/1,100/5 . 10,ad一、大气边界层

40、的温度场一、大气边界层的温度场 10 1000米 20 20 10 mCmCd100/1,100/10,ad一、大气边界层的温度场一、大气边界层的温度场（三）逆温（三）逆温 气温随高度增加而增加的现象气温随高度增加而增加的现象 。 1、辐射逆温、辐射逆温 2、下沉逆温、下沉逆温 3、平流逆温、平流逆温 4、地形逆温、地形逆温 5、锋面逆温、锋面逆温 （四）（四）大大气气稳稳定定度度与与烟烟型型平展型平展型熏蒸型熏蒸型一、大气边界层的温度场一、大气边界层的温度场（1 1）波浪型）波浪型 （翻卷型）（翻卷型） ，大气很不稳定，排入大气中的大气很不稳定，排入大气中的烟气，上下左右波动很大，沿着主导风

41、烟气，上下左右波动很大，沿着主导风向流动扩散，且速度很快，污染物着地向流动扩散，且速度很快，污染物着地浓度高。这种烟型多发生在夏季和其他浓度高。这种烟型多发生在夏季和其他季节晴天中午或午后。季节晴天中午或午后。（2 2）锥型：）锥型： ，大气处于中性状态。当每小时，大气处于中性状态。当每小时风速大于风速大于3030公里时，烟气沿着主导风向公里时，烟气沿着主导风向流动扩散，兼有上下左右扩散，扩散较流动扩散，兼有上下左右扩散，扩散较迅速。迅速。 dd一、大气边界层的温度场一、大气边界层的温度场（3 3）平展型）平展型 ，大气处于稳定状态，一般风速，大气处于稳定状态，一般风速微弱，烟气在逆温层内扩散

42、，这种烟型微弱，烟气在逆温层内扩散，这种烟型多发生在晴天夜间或早晨。多发生在晴天夜间或早晨。（4 4）屋脊型）屋脊型 ，温度层结是烟囱高度以上不稳定，下方温度层结是烟囱高度以上不稳定，下方稳定，烟气不向下扩散，只向上扩散，稳定，烟气不向下扩散，只向上扩散，呈屋脊型。常在傍晚日落后出现这种情呈屋脊型。常在傍晚日落后出现这种情况。况。 0d00，；下部，上部d一、大气边界层的温度场一、大气边界层的温度场（5 5）熏蒸型（漫烟型）熏蒸型（漫烟型） 在烟囱以上大气处于稳定状态，烟在烟囱以上大气处于稳定状态，烟囱以下处于不稳定状态。囱以下处于不稳定状态。许多烟雾事件许多烟雾事件均是在这种条件下产生的均是

43、在这种条件下产生的，这种烟型多，这种烟型多发生在冬季日出前后。发生在冬季日出前后。 二、大气水平运动和湍流二、大气水平运动和湍流（一（一) )大气的水平运动大气的水平运动1.1.作用于大气上的力：气压梯度力、重力、作用于大气上的力：气压梯度力、重力、地砖偏向力、摩擦力（粘滞力）和惯性地砖偏向力、摩擦力（粘滞力）和惯性离心力。离心力。 气压梯度力：单位质量的空气在气气压梯度力：单位质量的空气在气压场中受到的作用力。压场中受到的作用力。 地转偏向力：由于地球转动而产生地转偏向力：由于地球转动而产生的使运动偏离气压梯度方向的力。它只的使运动偏离气压梯度方向的力。它只能改变大气运动的方向，而不能改变运

44、能改变大气运动的方向，而不能改变运动的速度。动的速度。二、大气水平运动和湍流二、大气水平运动和湍流 惯性离心力：当大气作曲线运动时，惯性离心力：当大气作曲线运动时，将受到方向与大气运动方向垂直指向外将受到方向与大气运动方向垂直指向外的惯性离心力的作用。的惯性离心力的作用。 摩擦力：运动速度不同的相邻两层摩擦力：运动速度不同的相邻两层大气之间以及贴近地面运动的大气和地大气之间以及贴近地面运动的大气和地表之间，皆会产生阻碍大气运动的阻力。表之间，皆会产生阻碍大气运动的阻力。方向与大气运动方向相反，大小随高度方向与大气运动方向相反，大小随高度增高不断减弱。一般增高不断减弱。一般1-2以上可认为摩以上

45、可认为摩擦力不存在，这以上称为自由大气层，擦力不存在，这以上称为自由大气层，以下为摩擦层。以下为摩擦层。二、大气水平运动和湍流二、大气水平运动和湍流2.近地层风速廓线：平均风速随高度变化近地层风速廓线：平均风速随高度变化的曲线的曲线 中性层结条件下的风速廓线模式：中性层结条件下的风速廓线模式： 非中性层结条件下的风速廓线模式：非中性层结条件下的风速廓线模式：0ln*zzkuu mzzuu11二、大气水平运动和湍流二、大气水平运动和湍流（二）大气的湍流运动（二）大气的湍流运动1.1.湍流运动：大气的无规则运动称为大气湍流。湍流运动：大气的无规则运动称为大气湍流。风速的脉动和风向的摆动是湍流作用的

46、结果。风速的脉动和风向的摆动是湍流作用的结果。 按形成的原因分为：热力湍流和机械湍流。按形成的原因分为：热力湍流和机械湍流。2.2.大气扩散大气扩散：由于湍流混合的作用，使污染由于湍流混合的作用，使污染物逐渐分散稀释，这种现象称为大气扩散物逐渐分散稀释，这种现象称为大气扩散。二、影响大气污染的其他因子二、影响大气污染的其他因子 浓度浓度yy时间时间t或距离或距离x2.湍流扩散理论：梯度输送理论和湍流统计理论。湍流扩散理论：梯度输送理论和湍流统计理论。平均风平均风变动速度变动速度v三、影响大气污染的地理因素三、影响大气污染的地理因素1.地形和地物的影响地形和地物的影响地形风地形风三、影响大气污染

47、的地理因素三、影响大气污染的地理因素2.山谷风山谷风逆温层暖空气冷空气三、影响大气污染的地理因素三、影响大气污染的地理因素陆地海洋盛行风海风3.海陆风海陆风三、影响大气污染的地理因素三、影响大气污染的地理因素4.城市热岛环流城市热岛环流 四、影响大气污染的其他因素四、影响大气污染的其他因素（一）污染物的性质和成分（一）污染物的性质和成分（二）污染源的排放强度和高度（二）污染源的排放强度和高度第五节第五节 大气污染的综合防治与管理大气污染的综合防治与管理 n主要内容主要内容 熟悉大气污染的综合防治技术及对策。熟悉大气污染的综合防治技术及对策。第五节第五节 大气污染的综合防治与管理大气污染的综合防

48、治与管理一、主要大气污染物控制技术一、主要大气污染物控制技术（一）烟尘控制技术（一）烟尘控制技术 除尘装置：从气体中除去或收集那些除尘装置：从气体中除去或收集那些固态或液态粒子的设备称为除尘装置。固态或液态粒子的设备称为除尘装置。1.1.干式机械除尘装置干式机械除尘装置（1 1）沉降室除尘）沉降室除尘（2 2）旋风除尘器）旋风除尘器（3 3）惯性除尘装置）惯性除尘装置第五节第五节 大气污染的综合防治与管理大气污染的综合防治与管理2.2.过滤式除尘装置过滤式除尘装置（1 1）空气过滤器（滤纸或玻璃纤维）：用）空气过滤器（滤纸或玻璃纤维）：用于气体净化于气体净化（2 2）颗粒层除尘器（沙、砾、焦炭

49、等颗粒）颗粒层除尘器（沙、砾、焦炭等颗粒物）：高温气体除尘物）：高温气体除尘（3 3）袋式除尘器（纤维织物）：工业尾气）袋式除尘器（纤维织物）：工业尾气除尘除尘第五节第五节 大气污染的综合防治与管理大气污染的综合防治与管理3.3.湿式除尘装置：湿式除尘装置： 重力喷雾洗涤器重力喷雾洗涤器、离心洗涤器离心洗涤器、自激喷、自激喷雾洗涤器、板式洗涤器、填料洗涤器、雾洗涤器、板式洗涤器、填料洗涤器、文丘里洗涤器文丘里洗涤器4.4.电除尘装置：用于气体量大的含尘气体电除尘装置：用于气体量大的含尘气体第五节第五节 大气污染的综合防治与管理大气污染的综合防治与管理（二）二氧化硫净化技术（二）二氧化硫净化技术

50、1.1.燃料脱硫燃料脱硫（1 1）煤炭的洗选）煤炭的洗选（2 2）煤炭的转化（气化和液化）煤炭的转化（气化和液化）（3 3）重油脱硫）重油脱硫2.2.燃烧脱硫燃烧脱硫（1 1）石灰）石灰/ /石灰石洗涤石灰石洗涤（2 2）氨法）氨法（3 3）喷雾干燥吸收法烟气脱硫）喷雾干燥吸收法烟气脱硫第五节第五节 大气污染的综合防治与管理大气污染的综合防治与管理3.3.流化床燃烧脱硫流化床燃烧脱硫4.4.低浓度低浓度soso2 2的吸附净化的吸附净化（三）汽车尾气的催化净化（三）汽车尾气的催化净化催化转化法（三效催化剂）催化转化法（三效催化剂）第五节第五节 大气污染的综合防治与管理大气污染的综合防治与管理二

51、、大气污染综合防治二、大气污染综合防治 从从区域区域环境整体出发，综合运用各种环境整体出发，综合运用各种防治大气污染的技术措施和对策，充分防治大气污染的技术措施和对策，充分考虑区域的环境特征，对影响大气质量考虑区域的环境特征，对影响大气质量的多种因素进行的多种因素进行综合系统分析综合系统分析，提出，提出最最优化对策和控制技术优化对策和控制技术方案，以期达到区方案，以期达到区域大气环境质量控制目标。域大气环境质量控制目标。第五节第五节 大气污染的综合防治与管理大气污染的综合防治与管理防治措施：防治措施：1.1.科学规划、合理布局污染源科学规划、合理布局污染源2.2.选择有利污染物扩散的排放方式选

52、择有利污染物扩散的排放方式3.3.区域集中供暖、供热区域集中供暖、供热4.4.改变燃料构成，开发新能源改变燃料构成，开发新能源5.5.绿化造林绿化造林6.6.大气污染控制技术大气污染控制技术第五节第五节 大气污染的综合防治与管理大气污染的综合防治与管理三、大气环境标准三、大气环境标准（一）大气环境标准的种类和作用（一）大气环境标准的种类和作用1.1.大气环境质量标准大气环境质量标准2.2.大气污染物排放标准大气污染物排放标准3.3.大气污染控制技术标准大气污染控制技术标准4.4.警报标准警报标准 第五节第五节 大气污染的综合防治与管理大气污染的综合防治与管理（二）大气环境质量标准（二）大气环境

53、质量标准1.1.制订原则：首先，保障人体健康和保护制订原则：首先，保障人体健康和保护生态环境的大气质量目标。生态环境的大气质量目标。另外，还以充分考虑地区的差异性原则。另外，还以充分考虑地区的差异性原则。2.2.我国的大气环境质量标准：列入了总悬我国的大气环境质量标准：列入了总悬浮颗粒（浮颗粒（TSP)TSP)、飘尘、二氧化硫、氮氧、飘尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、光化学氧化剂（化物、一氧化碳、光化学氧化剂（O O3 3) )六六种污染物的浓度标准。种污染物的浓度标准。第五节第五节 大气污染的综合防治与管理大气污染的综合防治与管理3.3.我国工业企业设计卫生标准我国工业企业设计卫生标准居住区大气中有害物质的最高容许浓度居住区大气中有害物质的最高容许浓度车间空气中有害物质的最高容许浓度车间空气中有害物质的最高容许浓度4.4.大气污染物排放标准大气污染物排放标准排放标准的制定方法：排放标准的制定方法：（1 1）按最佳适用技术确定的方法）按最佳适用技术确定的方法（2 2）按污染物在大气中的扩散规律推算的）按污染物在大气中的扩散规律推算的方法方法第二章复习思考题第二章复习思考题一、概念一、概念1 1、干洁空气、干洁空气2 2、大气污染、大气污染3 3、大气污染源、大气污染源4 4、大气污染物、大气污染物5 5、一次污染物、