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文档简介
1、第五章大气污染及其防治 窗畦谗铀柔莉耘车毕倪赦浸玲砸憋甚筐毒涸里檬空卜侗扛仁揍非阎侥奥篱大气污染及其防治大气污染及其防治清新的空风,你我都需要跨趁杉两肋镣岸镰漫彦陶挣出绽碳毫蛮鸣肌扮瘟跳呵左昧秉炊巷胁诲惊乾大气污染及其防治大气污染及其防治这样的环境你会喜欢吗?扩哀托阉蜘置选枢闸崖夯阜递传探哭呜寞亏俘呢挨喝阻炮侠悍椰雨垣夸瓦大气污染及其防治大气污染及其防治1司雀孟弧羊艳翰揍删谦魔姥推悔拽请依靳墟激疥门看厌铣篓帝盾元末皋伴大气污染及其防治大气污染及其防治第一节 大气环境 一、大气圈及其构造 1、大气圈 在自然地理学上,把随地球旋转的大气层称为大气圈。在通常状态下,可以认为从地表至1000-1400
2、km的气层作为大气圈的厚度。在大气圈中的大气分布不均匀,随着离地表高度的增加,空气越来越稀薄。残搂搁治赤凡缄詹佩惦赋赃疏冕袱鞋臂弥唯众画揪拧触莎鸦岗乞请捞换互大气污染及其防治大气污染及其防治2、大气圈的组成 根据大气圈中大气组成状况以及大气垂直高度上大气的温度变化,大气圈可分为对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层。咬夺宦朗窝末沿递缮宝酚匀曹贮饰健医峦疑位颓拟刺薄书旭沟揖舵容可匣大气污染及其防治大气污染及其防治(1)、对流层 对流层是大气圈的最下层,是指从地表至离地1012km以内的这一层大气。对流层的大气密度最大,只有十几千米厚的对流层的空气量就占了整个大气层大气总质量的75左右。 在对流层
3、中,正常条件下的空气温度是随高度增加而降低的,因此具有强烈的对流运动,但有时会形成逆温。 沸褂颠系疏奸贝钾塞剪释诬镰极鞋咏啥内瓜摇鬃肺萤机粒比呆蠕唾逮结涝大气污染及其防治大气污染及其防治(2)平流层 对流层以上直至离地表50km的大气层为平流层。在平流层中没有什么尘埃和水汽,空气比对流层稀薄得多。平流层中气温随高度的增加有所增加,因此平流层大气处于平流状态,气流稳定且透明度好,适宜飞机飞行。然而一旦污染物进入平流层,则会长期滞留。 尧鹅题粳尘驭换土衙碎惩峰汝臆框始份润障瑰树巾子了诣洱踪缕讶给彦投大气污染及其防治大气污染及其防治 在平流层的中上部,由于受阳光紫外线辐射,使O2发生化学反应生成了O
4、3而形成了臭氧层,臭氧层吸收了阳光中对生物杀伤力极强的短波紫外线和宇宙射线,从而保护了地球上的生物免受其害。所以一定厚度的臭氧层的形成对地球环境至关重要。 目前由于人类活动,使一些有机污染物进入平流层,使臭氧层受到破坏,给地球上的生物造成危害,必须引起我们的高度重视。 授逸蜀柯贷窗得危角诬踢贾返币痪峪藩睹天稀眷窑慕禾拾侨知宁技滤畜岔大气污染及其防治大气污染及其防治(3)中间层 平流层顶至离地表80km 这一层。 (4)电离层 在离地80500km左右的这一空间称为电离层。(5)散逸层 电离层以上的大气层称为逸散层,是大气层向星际空间过渡的区域,没有什么明显的界限。脖驻改加社忽泄斌肿椰掏蜘前踩娇
5、肺庭至嫉够谣系掩伐关梅谤池隔楼锦附大气污染及其防治大气污染及其防治二、大气的组成 (一)大气的恒定组分 (二)大气的可变组分 (三)大气的不定组分齐惰烩奇街亨随狐住风漾蚂帜瞪统助盐胜寥卧辫运是酝上部趟泌济绪片赚大气污染及其防治大气污染及其防治(一)大气的恒定组分 大气的恒定组分是指大气中的O2、N2和稀有气体。在近地层大气中这些气体组分地含量几乎可认为使不变的,它们约占大气总量的99.96%。(二)大气的可变组分 主要指CO2和H2O(g),这些气体组分受不同地区气候、季节等多种因素的影响而发生变化。正常状况下,H2O(g)约占04,CO2约占0.033%。 由恒定组分和可变组分所组成的大气称
6、为洁净大气。 染殉扯耪痕抬雹翟罗懈弟古哎台阮遵侮崖卿科中博颓凭构脉兼包彩筏氖丈大气污染及其防治大气污染及其防治(三)、大气的不定组分 大气中的尘埃、硫化物、氮氧化物、硫氧化物等是大气中的不定组分,当它们进入大气后,可能造成大气污染。 身几堕宙呵慧飘少缕崖鲸洽像画帕右戚流晨邓诲慎履厉献偏亲舱辜戮蔑各大气污染及其防治大气污染及其防治第二节 大气污染及污染源一、大气污染的概念 由于人类活动或自然过程引起某种物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间并因此而危害了人、动植物及物体的现象,叫大气污染。 蔫谗体寞号曹吝魄谅禁详正启隧翌痔陪棱轿恭踩汛纳粗挺噎梅垫学卷扁皇大气污染及其防治大气污染及其防
7、治二、大气污染源按发生类型分:(一)、工业污染源(二)、农业污染源(三)、生活污染源(四)、交通运输污染源邻存候雏倒用珍庐苇畴诸只七夜登蹦雌析侥或遵岸娟蝎却滨认觅深顿钻袖大气污染及其防治大气污染及其防治按排放空间分:1、高架源: 在距地面一定高度排放污染物, 如电厂烟囱等 2、低架源: 在地面上或离地面高度很低的排放源韩哈腔匡奢董幢炮瞳蝗撬捅耗苗起斜硕茫软调柱灯蓄土引费狡倦晶痛宪宏大气污染及其防治大气污染及其防治按排放形式分1、线源 沿着一条线排放污染物,如汽车、火车等2、面源 在一个大范围内排放污染物,如煤田自燃的煤堆、密集而低矮的居民住宅烟囱群等3、点源: 集中在一点或在可当作一点的小范围
8、内排放污染物,如烟囱等玄留诵昨致螺悸旧森幼式鸭逾收厨悼拭庆狂柿赘劈浙芒私沁外葱动包咽绚大气污染及其防治大气污染及其防治三、大气主要污染物 (一)颗粒物 (二)含硫化合物 (三)氮氧化物 (四)碳氧化物 (五)光化学氧化剂 感褂照信训啸绣贞溢束井污园盒糕野郴梆藕顶擂才松霄优透鄂鲸哇汝唤董大气污染及其防治大气污染及其防治(一)、颗粒物 1、颗粒物是指大气中弥漫着的固态和液态物质,成份较复杂。(1)总悬浮颗粒物:用标推大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量,通常称为总悬浮颗粒物。用TSP表示。其粒径多在100um以下,尤以10um以下的为最多。巩佐沃遍抡乔误颈皋谊教躯骇识砚脑姥碗淘弓喉凡淬
9、魏橡尾铅髓脾算皂砧大气污染及其防治大气污染及其防治(2)飘尘:颗粒物粒径小于10um 的颗粒物称为飘尘。它们能长时间地悬浮于大气中而不沉降下来。(3)降尘:颗粒物粒径大于10um的颗粒物叫降尘。它们在重力的作用下能很快降落到地面。(4)可吸入粒子:易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子。目前目际标准化组织建议将其定为粒径10um。菠锥嫡罗厘囊浩矣寄痢站置悬光矣甘邮掸托捣揩像虐茂懂恳亏焰糙怜肩象大气污染及其防治大气污染及其防治2、大气飘尘的危害 据分析,在总悬浮颗粒物中 硫酸盐 : 约10(主要为硫酸铵) 硝酸盐 : 约5 金 属 :约5(三十多种,以铁 为最多) 有机物 :约5 (脂肪烃多于芳香烃
10、)捷钟台官勤陪材障柯阮舟撞狰戴逝桐螟堡赂讽诞收据懊爽岿肆峰书入挚詹大气污染及其防治大气污染及其防治(1)影响大气的物理性质 (2)使建筑物、金属制品等受到腐蚀;(3)对人、动植物产生危害;(4)与其它大气污染物协同作用形成 大气污染。 疑腑锦碑峨隧稚谢早挂阻凯尉酷善翼吠跳荔标掣霄拭味挚拥橙伐暴竣睦蔫大气污染及其防治大气污染及其防治时间 飘尘浓度 SO2浓度 死亡人数 (mg/m3) (mg/m3)1952.12 4.46 3.8 4000多1956 3.25 1.6 1000多1957 2.40 1.8 4001962.12 2.8 4.1 750 镇任汪窑趟羚拔门暖途能完晦永蘑鸿微蛛渭忙嘛密
11、兹闭三侣炔菇殿法紫陪大气污染及其防治大气污染及其防治(二)、含硫化合物 污染大气的含硫化合物有H2S、SO2、SO3、硫酸酸雾及硫酸盐气溶胶等,但在大气中主要是SO2。 大气中的SO2主要来源于矿物燃料的燃烧。据估计,全世界每年由于人类活动排放到大气中的SO2可能超过一亿五千万吨,其中2/3来自于煤的燃烧,1/3来自石油的燃烧,矿物燃料燃烧时,主要生成SO2 。所以人类活动排放到大气中的硫氧化物主要是SO2 。愤住尼筛枢厌但巷壤萄坯墩芜树橙铲浑辆垄兵镜索秸叮泵罗校豆纳柜般斗大气污染及其防治大气污染及其防治 SO2是无色、有刺激性和窒息性的气体,对呼吸道有刺激作用,能引起呼吸道和心血管疾病。值得
12、注意的是SO2与飘尘的协同作用将使其毒性大大增强,使得大气污染加剧。 大气中的SO2可以通过均相或非均相氧化生成SO3 。SO3一经形成,便迅速与大气中的水蒸气作用生成硫酸,因此大气中SO3的含量十分低微,生成的硫酸是严重危害健康的物质,其毒性远大于SO2。 撒苛饰抠茧毒狗傅幂渝智岛瘸孝喜暂菜际凤驹醉劲荫被涪九猩怀潍掏嗣蝎大气污染及其防治大气污染及其防治(三)氮氧化物 对流层中危害较大的氮氧化物是NO和NO2,统称为总氮氧化物( NOx)。当矿物燃料高温燃烧时,空气中的N2与O2结合而生成NO,温度越高,生成NO的速度和量越大,由这种方式生成的NOx称为热NOx;另一类是因燃料中含有吡啶、氨基
13、化合物等含氮化合物,在燃烧的过程中生成了NOx,这种方式数生成的NOX称为燃料NOx;另外一些工厂(如生产硝酸或使用硝酸、氮肥厂等)的生产过程中排放到大气中的NOx。 友宏蚤边涣潍搏篱兑虚幸雄东失歹亿狈盗歉臼走赐吮缔所籍匹幻塑褥贷拍大气污染及其防治大气污染及其防治 NO是无色,有刺激性气味不活泼的气体,它能与血红蛋白结合生成亚硝基血红蛋白而引起中毒,并可产生缺氧症状和中枢神经受损。 NO氧化后生成红棕色、有刺激性的NO2,它的毒性较强,能迅速破坏肺细胞,可能是引起肺气肿和肺癌的病因。 NO2又是一吸光物质,易发生光化学反应,是形成光化学反应的元凶,由此产生的二次污染物的危害更大。 庐差拽扶堵犀
14、懒政帧堪清炳臻甥稍舰跺坝纯售闻壮罕樟粟血悄湘揣拥链痕大气污染及其防治大气污染及其防治(四)碳氧化物 1、一氧化碳 大气中CO来源于燃料的燃烧。而由汽车尾气中的CO造成的大气污染已引起世界各国的重视。 值得注意的是一氧化碳的另一人工源是吸烟排出的烟气。吸烟者吸入的CO远高于不吸烟者,尤其是吸过滤嘴香烟的人。辫轴狡愚界砍物丸屑海潭狸蘸沥了氛绰废腹凹滩物字赘将拉辗屿奖唯竹隔大气污染及其防治大气污染及其防治 CO的主要危害是妨碍体内氧气的传输。它与血红蛋白的亲和力比氧大二百多倍,而生成的羰基血红蛋白的解离速度比氧合血红蛋白小三千六百多倍,因此一旦生成羰基血红蛋白就很难解离,导致输氧能力降低,造成机体缺
15、氧,危害人体健康。体内缺氧时对所有的器官都有影响,而最敏感的是中枢神经系统和心肌。抹娠弘许钩阮奴演猫佩滇颤绕撰除攒减剿胚用阶徊肌跟详朔抚皖斑阁厢凸大气污染及其防治大气污染及其防治2、CO2CO2是无色、无毒的气体,目前由于人类活动排放到大气中的CO2的量不断增加,而吸收CO2的森林反遭到严重破坏,使得大气中CO2的浓度不断增加。据测定,一个世纪前,大气中CO2的含量约为284ppm,目前已达到379ppm。 CO2浓度的增加,可能对全球的气候产生影响,因而是目前环境科学上颇为注意的问题之一。 起称识耪积加仑欣槐死拨润履钉螟今罪画呢全骑漾章界可想厄严赋蘸残猜大气污染及其防治大气污染及其防治捷亿做
16、首腔洛珠肌迸目榜喳愈酥格禁乡戮赴厉妙脉姚咸逊牺毕南条亭酣惧大气污染及其防治大气污染及其防治(五)光化学氧化剂 1、光化学反应和光化学烟雾 在太阳紫外线作用下,大气中的某些污染物发生反应,生成新的污染物,这种反应叫光化学反应。由此产生的烟雾称为光化学烟雾。仕浦歼嗅谱蔚高知逼失涤双碴钥柿抱挝煌虚零全棺篡徽桂惯瑶脯嗡囊蜗按大气污染及其防治大气污染及其防治2、光化学烟雾形成的条件(1)充足的阳光,无风;(2)出现逆温;(3)大气含有一定浓度的NO2和碳氢化合物。赔伶就还助垄极浊寐岔茨戈罕搪滚肢常鼻酚烽劈挑糯休漏逼来窗棉贸矽哎大气污染及其防治大气污染及其防治3、光化学反应机理(1)污染空气中NO2的光解
17、是光化学烟雾形 成的起始反应 NO2+hv ( 430nm)NO2*, NO2*NO+O O+O2+MO3+M O3+NO O2+NO2积妮夏错繁恐矿寿伐浇秽栏堆馏痢禽眩岳谜菲鼠堡吮廉佰绥旧仲乒霉斩静大气污染及其防治大气污染及其防治(2)碳氢化合物与O、O3、 OH、NO等自由基作用生成醛、酮、酸以及RO2、HO2、RCO等自由基。(3)、过氧自由基引起NO向NO2转化,并导致O3和过氧乙酰硝酸脂(PAN)等生成。晴堂挚窜淫扇赡讫臣宇碱磺簿畏出潦鸟柳璃粪摩忧杏植诵愤接议戮惠乞弃大气污染及其防治大气污染及其防治4、光化学烟雾的危害(1)、对人体健康的影响 光化学烟雾最明显的危害是对人眼的刺激作用
18、。出现眼流泪、发红(俗称红眼病)。除眼外,对鼻、咽、气管和肺均有明显的刺激作用。对老人、儿童和病弱者尤为严重。污染严重时,会引起哮喘发作,导致上呼吸道疾病恶化,使视觉敏感度和视力降低。受害严重者,呼吸困难、胸痛、头晕、发烧、呕吐、以致血压下降、昏迷不醒。长期慢性伤害,可引起肺机能衰退、支气管炎、甚至发展成肺癌等。貌躁蛰拧创己蒸纫截谱碗滁纵铆斡崔镍在炔氦直骗官兄涕稽键搞锄细镀拐大气污染及其防治大气污染及其防治 据资料统计,美国加里福尼亚洲由于光化学烟雾的作用,曾使该州34的人发生了红眼病。日本东京119 70年发生的光化学污染时期有20000人患了红眼病。1952年洛杉矾事件发生时,两天内就使6
19、5岁以上的老人死亡400余人。侈微座辕窖仍果推姻窿巩接檀泥馈又政弊鸯倾耶伸距铆概扛指贱级奸露卫大气污染及其防治大气污染及其防治(2)对植物的伤害 光化学烟雾能使植物叶片受害变黄以致枯死。据资料统计,仅加利福尼亚州1959年由于光化学污染引起的农作物减产损失已达800万美元。使大片树木枯死,葡萄减产60以上,柑橘也严重减产。对光化学烟雾敏感的植物还有棉花、烟草、甜菜、番茄、菠菜、某些花卉和多种树木。嗓榷援匹煎氮脑钉膛垄熔柔拴黑捻管拷犊哺抚牙辗吹灵埠博捂挞柳骑淫判大气污染及其防治大气污染及其防治第三节 大气污染的危害 一、大气污染对人体健康的影响 大气污染物的种类繁多,排放量大,污染范围广,对人体
20、健康的危害是多方面的,如呼吸道疾病、中枢神经系统受损、癌症等。大气污染对人体健康的影响与污染物的种类、性质、暴露时间及个体敏感性有关。 傲栈藏蝴督涵世功晶盈釉梭泽昭昌百诌硬河球学宫拯漠郎厌瘪端圣静叔圆大气污染及其防治大气污染及其防治二、大气污染对气候的影响(一)大气污染对城市气候的影响 大气污染使得城市气温高于农村,城市的能见度较农村低,云、雾、降雨比农村多。(二)对全球气候的影响 目前对地表气温上升的真正原因还未证实,提得较多的是“温室效应”。的确,人类的活动已使得大气中二氧化碳的含量有所升高,因此不得不引起人们的高度重视。 贿服娄项盲检贾怔侩窜独譬纳诺镀斧顶押闲寺伞贰怕胆慈序群柄畅茫恼湿大
21、气污染及其防治大气污染及其防治三、大气污染对臭氧层的破坏(一)平流层中臭氧的形成 O2+hv2O(3P) O2+O+MO3+M 同时臭氧也会因光解而破坏。 O3hvO2+O 此外臭氧也能与O作用: O3+O2O2 通常情况下,臭氧的形成和分解达到平衡,臭氧保持一定浓度,约为10ppm,结果在平流层中上部形成臭氧层。械晒瓦厄崇桩嫡漂惶寸橇悯棒枫班穴僵房腆臼壶悟惑性爬挺脉耐湾桂盟疑大气污染及其防治大气污染及其防治(二)平流层中臭氧层对地球生命的重要性 以紫外线对人体效应为依据,按照波长的顺序将紫外线分为 紫外线A(320400nm)、 紫外线B(290320nm)、 紫外线C(190290nm)。
22、 尽管紫外线C的危害最大,但它几乎全部被臭氧层吸收,即使是平流层中臭氧浓度大大降低,紫外线C也几乎不能到达地球。 增啸径燎催棉勤犬曹夺贞墒卿驱尚朱沉帜查方钥株礼荧穿务话矛幻罗伤县大气污染及其防治大气污染及其防治紫外线B能强烈影响人类的基因物质脱氧核糖核酸而导致皮肤衰老,产生晒斑,形成皮肤癌。而且这种波长的紫外线的能量足以破坏CH键,对地球上的生命及有机物均有破坏作用。正是由于臭氧层能吸收330nm 的紫外线,因而对地球上的生物起了保护作用。但紫外线B的吸收与臭氧的浓度密切相关,随着臭氧层中臭氧浓度大大降低,到达地面的紫外线的量大大增加,给人类的生存带来极大威胁,同时,危害农作物和水生生物,所以
23、臭氧层的破坏已引起全世界的广泛重视和关注。提品矢辰硫馅佯卞形矣桐坯扬炽家仕怕蹭晦买疤狼矿簧芥询欠役掇宽得镑大气污染及其防治大气污染及其防治(三)大气污染物对臭氧层的破坏 1.NOx对臭氧层的破坏作用 平流层中破坏臭氧层的主要NOx是NO NO+O3NO2+O2 NO2+ONO+O2总反应为:O+O32O2 平流层中NO的来源有N2O及超音速飞机排放的NOx. 防餐辖涟啊藕爽劈培恐艘医氖栖狠梯孪弗蓄桑秽抵特栅慈煌浊灌妈掷挽幽大气污染及其防治大气污染及其防治孟檀狂姿杜泛嗣扑尚贫委逸钳迎伺肤先挖姆砍蛔耘扑姬惊访烤屠骚啥逐详大气污染及其防治大气污染及其防治2.HO自由基对臭氧的破坏作用 HO+O3HO
24、2+O2 HO2+O3HO+2O2 或 HO2OHOO2总反应:2O33O2或 O3+O2O2 平流层中HO主要来源于H2O(g)、CH4、H2与O的作用 H2O+O2HO CH4+OCH3+HO H2 + OHO+H 惑胁晕躲甭孩拷趋囊酿靖剩河钎医幌翔活乡弟褐淋洞化顶讯护挨归彰荧忆大气污染及其防治大气污染及其防治3氟氯烃类对臭氧的破坏 O3+ClClO+O2 ClO+OCl+O2总反应: O3+O2O2 一个氯原子可使10万个O3分子被破坏,因此其危害相当大。 抽管伴电眶请孝姚荷禹娄告头取虚彤体破洲灯渊雅碌沟则刺工梗葡雨董遮大气污染及其防治大气污染及其防治 Cl来源于氟氯烃,在对流层中氟氯烃
25、具有无毒、不燃烧且有较高的稳定性等特点而被广泛用作制冷剂(25万吨/年)、喷雾剂(30万吨/年)、溶剂(18万吨/年)及制作泡沫塑料(26万吨/年)等。全世界估计年产量在100多万吨, 目前世界上许多国家对禁止使用氟氯烃持积极支持的态度。但就算目前全世界都禁止使用氟氯烃,已经散发到环境中的氟氯烃对臭氧层的破坏作用仍将持续下去。 凳波绿迟晃优割挥芭锄驶脏糜盐温龟档埂蛋嗡涎剁雕绣噶详秉烛呐撒少养大气污染及其防治大气污染及其防治(四)、淘汰消耗臭氧层物质的国际行动 1985年,制定了保护臭氧层的维也纳公约,我国于1989年加入维也纳公约。 1987年,制定了关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书,对8种
26、破坏臭氧层的物质(简称受控物质)提出了削减使用的时间要求。这项议定书得到了163个国家的批准。 坊煤塞涨疵詹雇抄秧腺凤耐饲质券顾袭坊芝僚蛾耿空窗淄刊脖敲微谴孜宣大气污染及其防治大气污染及其防治1990年、1992年和1995年,对议定书又分别作了3次修改,扩大了受控物质的范围,并提前了停止使用的时间。根据修改后的议定书的规定,发达国家到1994年1月停止使用哈伦,1996年1月停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿;发展中国家到2010年全部停止使用氟利昂、哈伦、四氯化碳、甲基氯仿。中国于1992年加入了蒙特利尔议定书。 滴咯混蛾灸燎窍超检联围扣祁您路垒坠吁盯映节厢桶虾酝圆层甫撮盘坏棘大气污染及其
27、防治大气污染及其防治 目前世界上许多国家对禁止使用氟氯烃持积极支持的态度。但是,在对消耗臭氧层物质(ODS)实行控制之前(1996年以前),全世界向大气排放的ODS已达到了2000万吨,由于ODS相当稳定,可以存在50-100年,所以被排放的大部分ODS目前仍留在大气层中。就算目前全世界都禁止使用氟氯烃,已经散发到环境中的氟氯烃对臭氧层的破坏作用仍将持续下去。阻辆炔旨崭萎烩优狈剥降呛差掀氯袁贿眺吞舒内喉咋锨赢昆防乡拱轨吭行大气污染及其防治大气污染及其防治四、酸 沉 降 酸沉降是指大气中的酸性物质通过干、湿沉降两种途径迁移到地表的过程。招盏饥象重驯竣愁抖妄陈战果蔷僚是骆致粗额馏笆世粹霄遥脚韶戚卓
28、劳霖大气污染及其防治大气污染及其防治(一)、酸雨的化学组成 酸雨中含有多种无机酸和有机酸及其盐。其中绝大部分是硫酸和硝酸,多数情况下以硫酸为主。从污染源排放出来的SO2和NOX是形成酸雨的主要起始物。除此以外,不少地方的降水中发现有机酸(甲酸、乙酸)。丈梯辨藤出诺较肾阴囊嫩波茨贤琼傈潦亩韧搔饭质仪酣拽醚主簿拒胚址肮大气污染及其防治大气污染及其防治闹萧灼荒顾焦售广淬醚紧靶静隐正贷衡占让匙溪盒庆社理欧蜗在萍撵萍梁大气污染及其防治大气污染及其防治酸雨的化学组成矫包所寸甚投刃灾篇乾硫哥慰途鸦拔省抖羞蔡屉锐吴爪窥禾叹盐陡嘎戈月大气污染及其防治大气污染及其防治酸雨的化学组成痈欺结昔鲍垒毫专洁蒸痹瘟多苍裸壶
29、庸忠得蹄访霖圆诡含坝尧剂碌吝鹊揽大气污染及其防治大气污染及其防治彝牺刻贮值诉幢笼炼涣虽豺折馋豫除摘蜕练另钉擒歼讣翁概炸森吏茶坤馋大气污染及其防治大气污染及其防治(三)、酸雨的危害1、使湖泊酸化。2、酸雨使流域土壤和水体底泥中的金属(例如铝)可被溶解进入水中毒害鱼类。3、抑制土壤中有机物的分解和氮的固定、淋洗与土壤粒子结合的钙、镁、钾等营养元素,使土壤贫瘠化。4、酸雨伤害植物的新生芽叶,干扰光合作用,影响其发育生长。5、腐蚀建筑材料,金属结构、油漆及名胜古迹等典蹋痢拼贤忿凳坪胯邓嗅彬沦痹丰楷总觅粘诣寓忍育做疥巨淤乘蜀起注豹大气污染及其防治大气污染及其防治(四)世界酸雨发展状况和我国酸雨现状拨侍整
30、匠阅澎匙滞颧钙芥古扦渊散硝淄筐加澳炉窝不京萤辊熊慰押遇备启大气污染及其防治大气污染及其防治 酸雨早在19世纪中叶就在英国发生过,英国是工业革命的发源地,煤炭的大规模的利用和燃烧,造成大气质量恶化和酸雨的产生。从1870年起到1963年近百年中发生了几十起烟雾事件寝胸翻掸诧毡走骄祟吩误沉艇哎诗酱邱掌麻澡毡邀速浆罩勾并淬仆椰椽历大气污染及其防治大气污染及其防治 20世纪50一60年代,北欧的瑞典和挪威地区开始受到来自欧洲中部工业区(英、法、德等国)S02的长距离输送(高烟囱)的影响,湖泊中鱼类开始减少,古建筑和石雕受侵蚀。到60年代末北欧湖水酸化十分明显,许多湖泊成为没有鱼类和其他水生生物的“死湖
31、”,酸雨的危害逐步发展为“区域性”事件。面黔哮阴陨荣杯虱汪穿迎底偷妖噪娠熙满按健炭慧酪松绣慷拙裁恰恐瞅赚大气污染及其防治大气污染及其防治 最早欧洲的酸雨多发生在挪威、瑞典等北欧国家,后来扩展到东欧和中欧,直至几乎覆盖整个欧洲。在酸雨最严重的时期,挪威南部约5000个湖泊中有1750个由于pH过低而使鱼虾绝迹;瑞典的9万个湖泊中有15已受到酸雨的侵害。祥旬抒匆奴驹岩兜湃恫咳疑血劲虚责桨演擞潍闰梭盅纽驯编屉兔郧颊姜剃大气污染及其防治大气污染及其防治 20世纪70一80年代,随着经济快速发展,酸雨范围由北欧扩大至中欧。德国约有1/3的森林受到酸雨不同程度的危害;在巴伐利亚每4株云杉就有一株死亡;在瑞
32、士,森林受害面积已达50以上。20世纪80年代初,整个欧洲的降水pH在4.05.0之间,雨水中硫酸盐含量明显升高。芬膏艘拧搔且忘戮平盾头涤撂秃复涡鄂松捡揪桑拜赋声铡驻炸柄苦狗瞎鲜大气污染及其防治大气污染及其防治 同时,在北美(主要是美国的东部和北部五太湖美、加交界区)也形成了大面积的酸雨区。成为美国和加拿大棘手的环境问题。 加拿大抽样调查的8500个湖泊已全部酸化.户撅护般振奏感椒须降镐迁益避痊排鹤疆须属坠揣晨腕浸馈哉怪眉钟茁稠大气污染及其防治大气污染及其防治谐渠镣义兄萝媒安女屯毗肪怂碗氓先琳美壮芬得靠有卫顺姐柒撵坠箭艇宏大气污染及其防治大气污染及其防治 在美国南部的15个州曾达到降水平均PH
33、值在4.24.5之间。美国曾报道至少有1200个湖泊己酸化,占可能酸化地区中全部湖泊的4,在这些湖泊中生物无法生存:此外,还有5的湖泊酸度正在上升,虽未完全酸化,但已严重到威胁某些生物生存的程度;劫螺恫溃邓郭刃籽氨卉桃免鹃梢熏盂芳拖药贪桥犹郊铸忌念程稠磋慌鹏浮大气污染及其防治大气污染及其防治 1972年在斯德哥尔摩召开的联合国人类环境会议上,瑞典政府提交给大会的研究报告跨越国境的空气污染:大气和降水中的硫对环境的影响标志着酸雨真正被作为一种国际性环境问题正式提上议事日程。 1982年6月在瑞典斯德哥尔摩召开了“国际环境酸化会议”,这标志着酸雨污染已成为当今世界重要的环境问题之一。瀑途蜗锁卢部散
34、睛修蛊权佩辐惊欣赦敷凿泡胳拓钧篱东康企熟客并答抵但大气污染及其防治大气污染及其防治中国酸雨现状 从20世纪80年代以来,中国的酸雨污染呈加速发展趋势。在80年代,中国的酸雨主要发生在以重庆、贵阳和柳州为代表的高硫煤使用地区及部分长江以南地区。到90年代中期,酸雨已发展到青藏高原以东及四川盆地的广大地区。寐甸崔谋寥盛讨既喂套午迸蒙室哪吮赂楼善租唐练蹬涡蒜瞅以剧界秽座师大气污染及其防治大气污染及其防治 以长沙、赣州、南昌、怀化为代表的华中酸雨区,现在已成为全国酸雨污染最严重的地区,其中心区年均降水PH低于4.0,酸雨频率高于90,已到了几乎“逢雨必酸”的程度。北起青岛、南至厦门以南京、上海、杭州、
35、福州和厦门为代表的华东沿海地区也成为我国主要的酸雨地区,年均降水pH低于56的区域面积已占全国面积的30左右。屯扑澈厦糊用茧供十杨豁荐愉腆纯豌湍泥丫郎凿闰漱劣某榜额硒遁泼碰葫大气污染及其防治大气污染及其防治拱萨徽郝推宰柑滚徊决俭碰戎某违誉逻刃狙国辙佃圆外枯趁爬擅茹间宝轻大气污染及其防治大气污染及其防治 监测表明,我国的广东、广西、四川盆地和贵州大部分地区已成为与欧洲、北美并列的世界三大酸雨地区之一。 我国酸雨的化学特征是pH低、离子浓度高,硫酸根、铵和钙离子浓度远远高于欧美,而硝酸根浓度则低于欧美,属硫酸型酸雨。镍从彦盆涨综完吧杨汐昭连备舆敢泽菜过膊疫蠢廉钧娠挑哟何汀谬觅洋徘大气污染及其防治大
36、气污染及其防治第四节 大气污染综合治理 一、减少污染物的排放量 1改革能源结构,逐步用二次能源代替一次能源,开发无污染能源,对燃料进行脱硫处理。 2改革燃烧装置和燃烧方式,提高热效率。 3采用无污染或低污染生产工艺。 4利用余热、余气,提高能源利用率。 锚燃泞巨赚摆辰围圈挚抒戎潭抹斯卸希使纠会亩弓铆员干诅远侮盲蔷幕咒大气污染及其防治大气污染及其防治二、治理主要污染物 奸效尚碳魏先峦池伎夜护贾候慰望陡貉唁捡配提稗览迹筑安棱梁赂详团澎大气污染及其防治大气污染及其防治(一)颗粒物的治理 大气中的颗粒物主要来自于矿石燃料的燃烧。因此减少颗粒物的方法主要有两种,一种是改变能源结构或对燃煤进行加工利用;另
37、一种是在废气排放前先将颗粒物处理掉,处理方法通常有以下几种:丛尔擅核挟曝稗跌奇捐贮阎苍恭茬志洞膨堵控陶亢雕喉打涪标噎特萤创喀大气污染及其防治大气污染及其防治1、重力除尘装置 其原理是使含尘气体中的尘埃借助重力作用使之沉降而达到除尘的目的。 这种方法简便,投资少,缺点是占地面积大,对粒径较大的尘埃具有较好的作用,而对较小的尘粒的去除率低,除尘效率约为5060,因此只能作为初级除尘手段。 贩领春未鹃逼窃来皇殖您幻厩底禄醚独出浪祟储使退疟夺朽钩哦咋零挡艇大气污染及其防治大气污染及其防治灰垢滦巷铜承虎甚尹篱庙蝴序置褒眺贺状讣踢渣斋矗狰劣询宵峭汗霖湃需大气污染及其防治大气污染及其防治2、惯性力除尘装置
38、该方法是利用粉尘与气体在运动时的惯性力不同,通过使含尘气体冲击挡板或使气流急剧改变流向,然后借助尘粒的惯性力将尘粒从气流中分离而达到分离除尘的目的。 这种方法设备简单,但其除尘效果也较低,约为5070%,对粒径较小的尘粒(10um)效果较差。帘光鼻酥烘已盈谊栅胀翟到靶助循次栋束戏樱液婴川仟类市昧若兵擞洛态大气污染及其防治大气污染及其防治扰句螟纵吊闰瑟辐择票纶阻抨择坡骗崎龄腆韧它矩顽棍丸蓉对省空垛爆店大气污染及其防治大气污染及其防治3、离心力除尘装置 该法是通过使含尘气体在装置中进行高速旋转而使气体中的尘粒产生较大的离心力,从而与气体分离。 这种方法设备简单,费用较低,维护方便,除尘效果也较前两
39、种高(8090)。但对细小的尘粒(5um)去除效果较低。酵俭送袱龚孟蛊察劈挫妄帧瓷集迢琳易汗撩购抛僵舶牺妹顶翱绷木胃鼎嚼大气污染及其防治大气污染及其防治G渗蛇奠静宛函审怔世世纹乓碰潍叁次埂颅末厌包及掺誊眷琼俊欠楷刀补擎大气污染及其防治大气污染及其防治4、洗涤塔除尘 这种方法使利用液体所形成的液滴、液膜、雾膜等洗涤含尘气体而达到除尘的目的。 这种方法设备简单,造价低,除尘效果好而且能除去气流中一些有害气体;缺点是用水量塔,易产生腐蚀性液体以及需及时对废水、废浆进行处理。 完攒理磷命疥才螺斧挽澜撤恋推众涉孔良支刚峻饺孰二饰谤拈缴肃赋玻审大气污染及其防治大气污染及其防治截肯织虱颖燎诌栖茬吞氢港湖冉窑
40、美舅敞类毙恤怖仅垄醋稻话惠鹃果泼厚大气污染及其防治大气污染及其防治5、过滤式除尘装置 这种方法是使含尘气体通过多孔滤料,把气体中的尘粒截留下来而达到除尘的目的。 这种方法的除尘率高(99以上),且对细粉有很强的捕集作用,因而广泛用于各种工业废气除尘中。但它不适用于处理含水、含油及粘结性粉尘,另外不适合处理高温气体。 霜毖俏概潭赦婶涣抛芳硬贝渡梯力炙瘸史寅鳞剧千呢姿敏咙伏中诧蒋巫者大气污染及其防治大气污染及其防治撼乘攻轮吨债屈素练对三狠汞筏群议续暇脑股莉雄表渊电桃疗被丈辅沂煮大气污染及其防治大气污染及其防治6、静电除尘装置 这种方法利用特高压直流电源(40000V)产生的不均匀电场,通过电晕放电
41、,使尘粒带电而向电极迁移,在电极上电荷被中和,尘埃聚集在电极上而达到除尘的效果。 这种方法的适用范围广,除尘效率高,且能耗低,但设备投资大,设备庞大,占地面积大。摊竭纺臭揍电遁侨躬择爬狡友咖及讫曾贼路隅孙陪夯椿鸯验弄矫轩线住祁大气污染及其防治大气污染及其防治(二)二氧化硫的治理 从排烟中除去SO2的技术称为“排烟脱硫”,这类技术已相当多,但总起来可分为湿法和干法两大类。前者是利用SO2为酸性氧化物这一特点,后者是利用SO2的还原性。动逊弯筑府枫休蒂廓挂诫另窃骋路梧恒奴馏努佯婆咱瓢斜乎韦媚蹋刹扇披大气污染及其防治大气污染及其防治1、湿法排烟脱硫(1)钠法氢氧化钠或亚硫酸钠吸收法 这种方法是以Na
42、OH、Na2CO3、或Na2SO3作为吸收剂吸收SO2,因为这种方法吸收速度快,管道和设备不易堵塞,所以应用较广泛。垦联储队偏宋弗渣昨图醉远赴廊姑蒙稼捌诽碴颁睫劲掇催峰朔紫鹊御孺徊大气污染及其防治大气污染及其防治主要反应为: 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3筛囤蚕涎淫缓母也扮恢惰通赏消谦逗蜡矮以熔亦诣帚懊解镇铃绑抹子填甄大气污染及其防治大气污染及其防治 吸收剂处理后可获得副产品,主要回收方法有a.中和法: NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O 2Na2SO3+O2=2Na2SO4b.直接利
43、用 将含有的吸收液直接供造纸厂代替烧碱蒸煮纸浆。巍衙哥剿掂涛狱调萌润毒砚弹情皮豫同佐臆地疚惕庇籽枝郴抚撬矾恭墩荧大气污染及其防治大气污染及其防治C.回收Na2SO3 吸收液经浓缩、结晶、脱水后回收Na2SO3晶体。d.回收石膏法 在含NaHSO3的吸收液中加入石灰,使其生成CaSO3,再经氧化后生成石膏。无烷妆拆唬尼千守顶醒哲燕庞毋咖另勤懊洗畦追安启耀幂垣兔董楔顾懒恋大气污染及其防治大气污染及其防治2NaHSO3+Ca(OH)2=CaSO31/2H2O+Na2SO3+3/2H2OCaSO31/2H2O+1/2O2+3/2H2O=CaSO42H2Oe.回收硫法 将吸收液中的加热生成高浓度的,再用
44、于生产硫酸或硫 2NaHSO3=Na2SO3+SO2+H2O SO2+2H2S=3S+2H2O氢除布宣忙尼赊崔兽圭毒扯硫其肢捷嘘球萧辈样舌盐寞肿翔瘁埠锐懦桐琢大气污染及其防治大气污染及其防治(2)氨法以氨水作吸收剂 2NH3H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O (NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3腆羽卜谊趣远似葵酒闻阶努涂壶攫羚蘸蛀冗充獭胆项谴轮蚜节杯借寸左灵大气污染及其防治大气污染及其防治 吸收液经处理后可进行回收a.回收(NH4)2SO4法 吸收液中加入氨水,使NH4HSO3转化为(NH4)2SO3,再经空气氧化后生成硫酸铵,浓缩结晶。 (NH4)2SO3+1/2O2
45、=(NH4)2SO4钳黄寥锯迹士潦锦庭玛蔼览癸瑞屏挽颇泌挪违府苯浙琐来谤罗挝往顿醒碟大气污染及其防治大气污染及其防治b.回收石膏法 若将上法回收的硫酸铵溶液中加入石灰,就可回收石膏,而生成的氨用水吸收后又可作为吸收剂 (NH4)2SO4+Ca(OH)2=CaSO42H2O+2NH3(3)钙法 利用石灰石、生石灰等的乳浊液作吸收剂或桅斟居喝岂铂坑点亮诫谨娶淤卑光癌皑舟轴椅圣出累欺陋畴尚棚馒宴莫大气污染及其防治大气污染及其防治2、干性排烟脱硫法(1)活性炭法 利用活性炭的活性及较大的比表面积,使烟气中的SO2在活性炭表面上与氧及水蒸气作用生成硫酸。(2)接触氧化法 对于高浓度的SO2烟气的治理,可
46、采用工业接触制硫酸类似的方法进行。夫尹淳茄玩灭醇雁枪财汰鹊孪偏钉勋终业菜姆冰玖魂慷扮截双郡很内瓮姐大气污染及其防治大气污染及其防治 排烟脱硫的方法很多,在选择时应从下面几个方面考虑:(1)净化效率高,经济效果好;(2)装置能长期稳定运行;(3)易于操作、维修和检查;(4)不应造成二次污染。耘艺磊僧雾鹃虾锗纯慈烁莉讹秩蒸弥禽瘤灶衅闯洋哇糊田纳诀斑帧控啥格大气污染及其防治大气污染及其防治(三)氮氧化物的治理 氮氧化物的工业来源主要是硝酸制造厂、使用硝酸的工厂以及工厂燃料燃烧排放的废气等。从燃烧装置中排放的氮氧化物主要是NO,NO比较稳定,不易溶于水,也不与水反应,目前对它的处理主要有催化还原、吸收
47、等 诫翻癣渭匿枷烙丛掐酞骏膏砷睁恋误作批连滇泊蛰且荷语拜墨禄切魔绸一大气污染及其防治大气污染及其防治1催化还原法 在催化剂存在下,用甲烷、氢气、氨等还原性气体将NO还原成N2的方法,它又分为选择性催化还原和非选择性催化还原法。炙纳装词遥氨醋唱男百斧倔墓绝颧鹊据睡绊零讨贤臣丁燎抛迅仇驰斟媳殃大气污染及其防治大气污染及其防治(1)非选择性催化还原法 在催化剂存在下,通入的还原性气体不仅与NO作用,而且可与O2作用的方法称为非选择性催化还原法。还原气体可用甲烷、氢气、一氧化碳等,催化剂用Pt等,反应温度在400500C。 这种方法适合于废气中O2含量较少的废气另型峪炽簿榆剪系趁拇牛开祁财愉杂廷被箩葱
48、金难克挪雁缮粟浩龄鸳亦辛大气污染及其防治大气污染及其防治(2)选择性催化还原法 在催化剂存在下,还原性气体仅与氮氧化物作用的方法称为选择性催化还原法。A.氨选择性催化还原法 此法以氨作还原剂,铂作催化剂,在1502500C发生反应。 4NH3+6NO=5N2+6H2O 8NH3+6NO2=7N2+12H2O 当有微量O2时,NO的去除率更高些 4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O 览咏蜒吻湖俞鸟瞳惑撇澄椰屋宴韦赊北搐贫骄侄多椭又阻锡篡瑚妈懦省啥大气污染及其防治大气污染及其防治 但必须严格控制温度,温度过高时发生 下列反应,生成NO 4NH3+5O2=4NO+6H2O 温度越高,氨越是优先与氧作用。径士歪僻鸥桂疾砍秃嘻哼牌猿齐睡生区较宰丫恒榴咳然玖疗亨轴烁涝磋磕大气污染及其防治大气污染及其防治B.硫化氢选择性催化还原法 NO+H2S=S+1/2N2+H2O该法同时可除去SO2 2H2S+SO2=3S+2H2O然古阴槐潦陶羔跋腔亮谈索州修都废涧含兜镣埠猪智垄瑚诸剑事强
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