环境学概论第二章大气环境课件

*研究环境污染问题的主线索污染源污染物污染物在环境中的迁移、转化和扩散规律控制和管理措施及对策*研究环境污染问题的主线索污染源污染物污染物在环境中的迁移、第二章大气环境第二章大气环境主要内容第一节：大气的组成和结构第二节：大气污染和污染物第三节：大气环境中污染物的化学转化第四节：大气中污染物的扩散第五节：大气污染综合防治与管理录相教学：人类活动对大气圈的影响主要内容第一节：大气的组成和结构§1大气的结构和组成1、N2、O2等气体3、冰晶和固体微粒（如尘埃、花粉）2、水滴（如云滴、雾滴）除去水汽和杂质的空气称为干洁空气问题1：大气的垂直分层结构？问题3：大气由哪几个组份组成？干洁空气指什么？问题2：大气环境问题主要集中在层？对流§1大气的结构和组成1、N2、O2等气体3、冰晶和固体微粒二氧化碳：来源：呼吸作用，有机体的燃烧与分解。现状：在大气中的含量有增加的趋势。影响：强烈吸收地面的长波辐射，

引起温室效应的加剧。臭氧：来源：高空通过光化作用，低空通过闪电

或有机物氧化及高空传输。作用：能大量吸收太阳紫外线，使地面生

物免受过量紫外线的灼伤。分布：自然大气中含量很少。随高度分布

不均匀，也随纬度和时间而异。水汽：来源：海洋和地面蒸发与植物蒸腾。分布：随时间、地点变化很大。在铅直

方向，一般随高度增加而减少。影响：形成云、雾、雨、雪等大气现象。

对生物的生长和发育有重要影响。微粒：种类：固体微粒与液体微粒。影响：影响太阳辐射传输，使能见度

变低，有的能起凝结核的作用。与环境问题有关的大气成份二氧化碳：臭氧：水汽：微粒：与环境问题有关的大气成份§2大气污染和污染物

大气污染：是指大气中某些物质的含量远远超过了大气自净能力，以至对人体、生态、材料

造成危害的现象。(图123)污染源：即造成环境污染的发生源。一般指向环境排放有害物质或对环境产生有害影响的场所、设备和装置等。大气污染源：指向大气中排放污染物质的发生源。一、大气污染的发生二、大气污染的来源1、定义

§2大气污染和污染物大气污染：是指大气中某些物质的含量远2、分类

火山喷发燃料燃烧森林火灾工业生产过程天然污染源自然尘人为污染源

交通运输过程森林植被释放农业活动排放海浪飞沫

固定污染源②按污染源存在形式

流动污染源

无组织排放源①按照污染物质的来源2、分类火山喷

点源③按污染源排放的形式

线源

面源

体源

连续源

④按污染源排放时间

间断源

瞬时源⑤按污染源排放点高度

地面源

高架源点源*按污染物存在的

颗粒物质（粉尘、雾尘、烟尘、煤尘）物理形态

气态物质（硫化物、氮氧化物等）三、大气污染物及大气污染类型1、大气污染物及其分类

*按污染物形成过程

直接从污染源排放的污染物质。分为反应物和非反应物。

一次污染物在大气中经化学反应或光化学反应形成的与

一次污染物物理化学性质完全不同的新的污染物质，其毒性比一次污染物更强。

二次污染物一次污染物①定义P17②分类*按污染物存在的颗粒物质（粉尘、雾尘、烟尘、煤尘）①气溶胶状污染物

按粒径的大小可分为

总悬浮颗粒物（ＴＳＰ）：D<１００微米，是分散在大气中各种粒子的总称，是目前大气质量评价中的重要污染指标。

飘尘：Ｄ＜１０微米，能在大气中长期飘浮，是环保工作者研究对象之一。

降尘：Ｄ＞３０微米，可在重力作用下降落下来，单位面积的降尘量可作为评价大气污染程度的指标之一。

可吸入粒子（ＩＰ）：ＩＳＯ（国际标准化组织）定Ｄ≤１０微米为可吸入呼吸道的粒子。

②气态污染物

（硫化物、碳氧化物、氮氧化物、碳氢、卤素化合物）P212.主要大气污染物质①气溶胶状污染物按粒径的大小可分为2.主主要气态污染物的来源及所产生的一次，二次污染物

污染物

主要来源

一次污染物

二次污染物

硫化物

煤、石油的燃烧SO2,H2SSO3,H2SO4,MSO4气溶胶碳氧化物

汽车尾气CO,CO2无含氮化合物

汽车尾气NO,NH3NO2,HNO3,MNO3气溶胶，O3碳氢化合物汽车尾气及石油化工工业CMHN（形成光化学烟雾前体物）醛、酮、过氧乙酰硝酸酯卤素化合物有机合成工业，化工厂，塑料厂HF,HCL

无主要气态污染物的来源及所产生的一次，二次污染物污染物3.大气污染类型①根据污染物的性质划分

还原型（煤炭型）：氧化型（汽车尾气型）3.大气污染类型①根据污染物的性质划分还原型（煤炭型）：氧②根据燃料性质和大气污染物的组成划分P26

石油型煤炭型混合型特殊型②根据燃料性质和大气污染物的组成划分P26石油型煤炭型§3大气环境中污染物的化学转化大气污染的化学转化：从污染源排放进入大气中的污染物，在扩散、输送过程中，由于其自身的物理、化学性质的影响和其他条件（如阳光、温度、湿度等）的影响，在污染物之间，以及它们与空气原有组分之间进行化学反应，形成新的二次污染物的过程。包括光化学过程和热化学过程。当前受到关注的大气污染化学问题有：气体硫化物污染，氮的氧化物污染，光化学烟雾、酸雨及臭氧层的变化问题。

§3大气环境中污染物的化学转化大气污染的化学转化：从污染源SO2SO3H2SO4(H2SO4)m(H2O)n一、大气光化学特性二、硫氧化物在大气中的化学转化直接光氧化

光化学氧化间接光氧化催化氧化SO2的氧化作用1、光辐射特点2、光化学特性SO2SO3SO2SO3H2SO4(H2S1、SO2的光化学氧化

NONO2HNO3

或(MNO3)m(H2O)n缓慢三、氮氧化物在大气中的化学转化2、SO2的催化氧化（非均相反应）思考：在由碳氢化合物和氮氧化物污染了的大气环境中,SO2光氧化反应速率大大高于在清洁大气中的情况.②SO2的间接光化学氧化P29.①SO2的直接光化学氧化P28NONO21、SO2的光化学氧化NONO2★在大气中无其它反应干预下，O3的浓度取决于；低层大气压中O3增加的前提是NONO2.1、NO2的光化学反应2、NO2的化学反应P31①光解NO2+hv(290—430nm)NO+O*②O*+O2+MO3+M(对流层中O3的唯一人为源）③O3+NONO2+O2★在大气中无其它反应干预下，O3的浓度取决于四、“光化学烟雾”的形成(photo-chemicalsmog)1.光化学烟雾的定义及特征P32*光化学烟雾：指含有氮氧化物和烃类的大气,在阳

光中紫外线的照射下发生反应所产生的产物及反应物的混合物被称为光化学烟雾.(图)

特征：烟雾呈蓝色,具有强氧化性,刺激人们眼睛,

伤害植物叶子,能使橡胶开裂,并使大气能见度降低。四、“光化学烟雾”的形成(photo-chemicalsm2.光化学烟雾的形成P33

重要过程(关键性的反应)：◆碳氢化合物的氧化生成了活性自由基◆过氧自由基引起NO向NO2转化，并导致含N

的二次污染物的生成◆NO2的光解导致了O3的生成2.光化学烟雾的形成P33重要过程(关键性的反应)：＊＊形成机制：(P35)B

NO向NO2转化是产生“光化学烟雾”的关健C碳氢化合物是产生“光化学烟雾”的主要成分A

NO2的光解是“光化学烟雾”形成的开始

光化学烟雾的形成过程是由一系列复杂的链式反应组成的，是以NO2光解生成O的反应为引发，导致了O3的生成；碳氢化合物的存在打破了NO2的光解循环，生成了重要的自由基(HO2和RO2)，促使NO向NO2快速转化；NO2继续光解产生O3，同时在转化过程中产生的自由基又继续参与反应生成更多的自由基。如此循环直到NO或碳氢化合物消失为止。所产生的醛类、O3、PAN等二次污染物是最终产物。＊＊形成机制：(P35)BNO向NO2转化是产生“光化学烟3.光化学烟雾的形成条件P35在副热带高压控制地区的夏季和早秋季节为光化学烟雾发生的有利季节

位置条件：太阳天顶角θ<60°A地理条件时间条件：夏季中午前后天气条件：晴朗，高温、低湿、逆温

以石油为动力燃烧的工厂

汽车排气B污染源条件3.光化学烟雾的形成条件P35在副热带高压控制地区的夏4.光化学烟雾的危害A危害健康

ａ刺激眼睛和呼吸道粘膜ｂ使哮喘病增多ｃ引起潜在性的全身影响D损害有机物质B降低能见度E毁坏植物4.光化学烟雾的危害A危害健康ａ刺激眼睛和呼吸道粘膜§4大气中污染物的扩散Diffusionofatmosphericpollution影响大气污染的因素：气象条件

动力因子：风和湍流热力因子：大气温度层结和大气稳定度天气形势：降水；雾下垫面条件：地形和地物；山谷风；海陆风；城市热岛环流其它因素：污染物的性质和成分；污染源的几何形状和排放方式(地理因素)§4大气中污染物的扩散影响大气污染的因素：气象条件一、气象条件1.热力因子①大气温度层结温度层结：气温沿垂直高度的分布曲线.

四种类型：（1）γ＞0，称为正常分布层结或递减层结；（2）γ=γd，称为中性层结；（3）γ=0，称为等温层结；（4）γ＜0，称为逆温区别rd和rrd是对气块而言，r则是对周围空气而言；rd是常数，而r大小与周围环境有关一、气象条件1.热力因子①大气温度层结温度层结：气温沿垂直高②大气稳定度(atmosphericstability)γ-γd≥0为大气静力稳定度的判据当γ-γd＞0时，a＞0，气块加速运动，大气不稳定；当γ-γd＜0时，a＜0，气块减速运动，大气稳定；当γ=γd时，a=0，大气是中性的。③逆温(Inversion)会造成严重的大气污染现象辐射逆温(Radiationinversion)与大气污染的关系最为密切即垂直方向上大气稳定的程度②大气稳定度(atmosphericstability)γA翻卷型（波浪型wavilness）：烟流呈波浪状,气温层结处于不稳定状态，即γ＞0；γ-γd＞0时，扩散条件较好，污染物落地最大浓度点距烟囱较近，多发生在晴朗的白天。④不同温度层结下的烟型五种典型的烟流形状

A翻卷型（波浪型wavilness）：烟流呈波浪状,气温B锥型coniform：烟流呈圆锥形，发生在中性条件下，即γ＞0；γ-γd≈0。扩散速度、落地浓度较波浪型低，污染物输送较远，多出现于多云或阴天的白天，强风的夜晚或冬季夜间。B锥型coniform：烟流呈圆锥形，发生在中性条件下，即C平展型(扇型Fanning）：垂直方向扩散很小，出现逆温层，大气处于稳定状态，即γ＜0；γ-γd＜0。污染物可传送很远，多出现于弱晴朗的夜晚和早晨。C平展型(扇型Fanning）：垂直方向扩散很小，出现逆温D屋脊型（上升型climbing）：烟流下部是稳定的大气，上部是不稳定的大气。持续时间短，对近地面污染较小，一般在日落前后出现。D屋脊型（上升型climbing）：烟流下部是稳定的大气，上F熏蒸型（漫烟型Fumigation）：烟流上部是稳定的大气，下部是不稳定的大气。持续时间短，但地面污染严重，一般在日出后出现。F熏蒸型（漫烟型Fumigation）：烟流上部是稳定的大2.动力因子①大气的水平运动风对污染物的扩散有两个作用整体输送作用

冲淡稀释作用

②大气的湍流运动A.定义：不规则的大气运动称为湍流

风和湍流是决定污染物在大气中扩散稀释的最直接最本质的因素，风速越大，湍流越强，污染物的扩散速度就越快，污染物的浓度就越低。

B.分类：根据形成原因分为热力湍流和机械湍流C.湍流扩散理论湍流统计理论；

梯度输送理论；

相似扩散理论

2.动力因子①大气的水平运动风对污染物的扩散有两个作用整体假定大气湍流场是均匀、稳定的。则从原点放出大量粒子在x轴上的浓度最高，且浓度分布以x轴为对称轴，并符合正态分布。由湍流引起的扩散假定大气湍流场是均匀、稳定的。则从原点放出大量粒子在x轴3.天气形势①降水的淋洗作用：②雾的凝聚作用：降水，能冲洗空气中的污染物质，净化空气，但过多的SO2之类的气体会溶于降水中，往往形成酸雨，导致二次污染。雾形成于稳定的大气条件，会凝聚大量的污染物，使污染物扩散受阻，因而会造成不利的地面空气污染状况。3.天气形势①降水的淋洗作用：②雾的凝聚作用：降水，能二、影响大气污染的地理因素(下垫面条件)1．地形和地物的影响2．山谷风3．海陆风4．城市热岛环流三、影响大气污染的其他因素1.污染物的性质和成分2.污染源的几何形状和排放方式二、影响大气污染的地理因素(下垫面条件)1．地形和地物的影响补充：大气中污染物的扩散模式1．坐标系2．高斯模式的四点假设（P47）

（一）有界条件下的大气扩散模式补充：大气中污染物的扩散模式1．坐标系2．高斯模式的四点假3．高架连续点源扩散的高斯模式C总=c实+c虚3．高架连续点源扩散的高斯模式C总=c实+c虚（二）几种常用的大气扩散模式1．高架连续点源2．地面连续点源：He=0

3．有效源高He：地面上任一点的浓度z=0：He=Hs+ΔH

Hs－烟囱（或排放筒）本身的高度ΔH－烟气抬升高度(由霍兰德〈Holland〉公式计算（二）几种常用的大气扩散模式1．高架连续点源2．地面连续1、大气污染对人体健康的危害(表)

大气污染物侵入人体主要有三条渠道：

a、呼吸道吸入；b、随食物和饮水摄入；

c、体表接触侵入3、大气污染对材料的危害2、大气污染对植物的危害4、大气污染对大气环境的影响补充：大气污染的危害污染物对健康的影响随污染物质强度、感染时间以及人体健康状况而异。1、大气污染对人体健康的危害(表)大气污染物侵入人体室内空气污染：主要是由于人造板、内墙涂料、木器涂料、胶粘剂、地毯、壁纸、家具、地板革和建筑材料等及不健康的生活习惯引起。室内装修污染存在的主要问题⑴芳香“杀手”苯⑵游离“杀手”甲醛⑶无孔不入的氡清除室内污染的有效对策⑴增加室内换气频度⑷正确使用家庭化学剂⑵室内拒绝吸烟⑸增加户外活动时间⑶讲究厨房内空气卫生⑹室内摆放花卉植物室内空气污染：主要是由于人造板、内墙涂料、木器涂料、胶粘剂名称对人体的影响二氧化硫视程减少，流泪，眼睛有炎症。闻到有异味，胸闷，呼吸道有炎症，呼吸困难，肺水肿，迅速窒息死亡硫化氢恶臭难闻，恶心、呕吐，影响人体呼吸、血液循环、内分泌、消化和神经系统，昏迷，中毒死亡氮氧化物闻到有异味，支气管炎、气管炎，肺水肿、肺气肿，呼吸困难，直至死亡粉尘伤害眼睛，视程减少，慢性气管炎、幼儿气喘病和尘肺，死亡率增加，能见度降低，交通事故增多光化学烟雾眼睛红痛，视力减弱，头疼、胸痛、全身疼痛，麻痹，肺水肿，严重的在1小时内死亡碳氢化合物皮肤和肝脏损害，致癌死亡一氧化碳头晕、头疼，贫血、心肌损伤，中枢神经麻痹、呼吸困难，严重的在1小时内死亡氟和氟化氢强烈刺激眼睛、鼻腔和呼吸道，引起气管炎，肺水肿、氟骨症和斑釉齿，氯气和氯化氢刺激眼睛、上呼吸道，严重时引起中毒性肺水肿铅神经衰弱，腹部不适，便泌、贫血，记忆力低下几种大气污染物对人体的危害

名称对人体的影响二氧化硫视程减少，流泪，眼睛有炎§5大气污染的综合防治与管理一、控制大气污染物的途径1.颗粒污染物的控制：

措施：改变燃料的构成：

设备除尘除尘装置：从废气中分离、捕集、回收颗粒物的设备分类

重力除尘

机械式除尘惯性力除尘

过滤式除尘离心力除尘

依除尘机制湿式除尘

静电除尘§5大气污染的综合防治与管理一、控制大气污染物的途径1.颗类型结构形式处理粒度（km）压力降*(mmH2O)除尘效率（％）设备费用程度运转费用程度用途重力除尘沉降式50-100010-1540-60小小预除尘惯性力除尘烟囱式10－10030-7050-70小小离心力除尘旋风式3－10050-15085-95中中锅炉烟气湿式除尘文丘里式0.1－100300-100080-95中大★深度除尘过滤除尘袋式0.1―20100-20090-99中以上中以上★★电除尘0.05－2010-2095-99.9大小-大★★★★处理高温、易燃、易爆物，气体安全性好，可去除气体中的有害物质★工业废气除尘，细粉捕集作用强，不适于高温含尘及含油水和粘结性粉尘★★工业除尘，对细微粉尘及雾状液滴捕集性好类型结构形式处理粒度（km）压力降*除尘效率（％）设备费2.气态污染物的控制：(1)常用治理方法：①吸收法：采用适当的液体作为吸收剂，使含有有害物质的气体与吸收剂接触，废气中的有害物质被吸收于吸收剂中，使气体得到净化。

②吸附法：利用固体表面的吸附性质，使废气与大表面多孔性固体物质相接触，将废气中的有害组分吸附在固体表面上，使其与气体混和物分离，达到净化目的。③催化法：利用催化剂的催化作用，使废气中的有害组分发生化学反应并转化为无害物质或易于去除物质的一种方法。2.气态污染物的控制：(1)常用治理方法：①吸收法：采用适当④燃烧法：即对含有可燃有害组分的混和气体进行氧化燃烧或高温分解，从而使这些有害组分转化为无害物质的方法。⑤冷凝法：物质在不同温度下具有不同的饱和蒸汽压，利用这一性质，采用降低废气温度或提高废气压力的方法，使一些有害气体或蒸汽态的污染物冷凝成液体并从废气中分离出来。(2)SO2的净化技术（P58）(3)汽车尾气催化净化（略）④燃烧法：即对含有可燃有害组分的混和气体进行氧化燃烧或高温分二、大气污染综合防治1.全面规划，合理布局工业(1)污染企业合理分散(2)厂址选择避免小盆地、小谷地

(3)大污染企业和居民区要有绿化隔离带

2.区域集中供暖、供热集中采暖的优点：提高锅炉设备的效率；可利用废热，提高热利用率;

适于采用高效率的除尘器3.选择高烟囱和集合式烟囱排放二、大气污染综合防治1.全面规划，合理布局工业(1)污染企业4.改变燃料构成；开发新能源5.大气污染控制技术6.绿化造林“软”能源：白煤---水能蓝煤---海洋能红煤---地热能绿煤---风能金色煤---太阳能三、大气环境标准(P61)4.改变燃料构成；开发新能源5.大气污染控制技术6.绿化造林补充3：大气中主要污染物的采集(2)QG---型100PM10切割器(1)QG---100型TSP切割器切割粒径：≤100μm；采气流量：100L/min工作原理：略采样时间：60min切割粒径：≤10μm；采气流量：100L/min工作原理：略采样时间：60min测定方法：重量法W—阻留在滤膜上的TSP重量(mg)Qn—标准状况下的采样流量t—时间Q1—现场采样流量P1—采样时大气压力(KPa)P2—采样器现场校准时大气压力(KPa)T1—采样时大气温度(K)T2—采样器现场校准时大气(K)补充3：大气中主要污染物的采集(2)QG---型100PM1（3）硫氧化物的采集采样时间：30min(4)氮氧化物的采集连接：吸收瓶—缓冲瓶—抽气泵测定方法：盐酸副玫瑰苯胺分光光度法吸收液：四氯汞钾采气流量：0.5L/min采气流量：0.3L/min连接：氧化管—吸收瓶—缓冲瓶—抽气泵采样时间：30min测定方法：盐酸萘乙二胺分光光度法吸收液：氨基苯磺酸（3）硫氧化物的采集采样时间：30min(4)氮氧化物的采1、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。2022/12/132022/12/13Tuesday,December13,20222、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/12/132022/12/132022/12/1312/13/20223:52:59AM3、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/12/132022/12/132022/12/13Dec-2213-Dec-224、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/12/132022/12/132022/12/13Tuesday,December13,20225、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/12/132022/12/132022/12/132022/12/1312/13/20226、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。13十二月20222022/12/132022/12/132022/12/137、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。十二月222022/12/132022/12/132022/12/1312/13/20228、业余生活要有意义，不要越轨。2022/12/132022/12/1313December20229、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/12/132022/12/132022/12/132022/12/1310、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。12/13/20223:52:59AM2022/12/1313-12月-2211、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。12/13/20223:52AM12/13/20223:52AM2022/12/132022/12/1312、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。13-Dec-2213December20222022/12/1313、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。Tuesday,December13,202213-Dec-222022/12/1314、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自己眷恋了。2022/12/132022/12/1313December202203:52谢谢大家1、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。2022/12/149*研究环境污染问题的主线索污染源污染物污染物在环境中的迁移、转化和扩散规律控制和管理措施及对策*研究环境污染问题的主线索污染源污染物污染物在环境中的迁移、第二章大气环境第二章大气环境主要内容第一节：大气的组成和结构第二节：大气污染和污染物第三节：大气环境中污染物的化学转化第四节：大气中污染物的扩散第五节：大气污染综合防治与管理录相教学：人类活动对大气圈的影响主要内容第一节：大气的组成和结构§1大气的结构和组成1、N2、O2等气体3、冰晶和固体微粒（如尘埃、花粉）2、水滴（如云滴、雾滴）除去水汽和杂质的空气称为干洁空气问题1：大气的垂直分层结构？问题3：大气由哪几个组份组成？干洁空气指什么？问题2：大气环境问题主要集中在层？对流§1大气的结构和组成1、N2、O2等气体3、冰晶和固体微粒二氧化碳：来源：呼吸作用，有机体的燃烧与分解。现状：在大气中的含量有增加的趋势。影响：强烈吸收地面的长波辐射，

引起温室效应的加剧。臭氧：来源：高空通过光化作用，低空通过闪电

或有机物氧化及高空传输。作用：能大量吸收太阳紫外线，使地面生

物免受过量紫外线的灼伤。分布：自然大气中含量很少。随高度分布

不均匀，也随纬度和时间而异。水汽：来源：海洋和地面蒸发与植物蒸腾。分布：随时间、地点变化很大。在铅直

方向，一般随高度增加而减少。影响：形成云、雾、雨、雪等大气现象。

对生物的生长和发育有重要影响。微粒：种类：固体微粒与液体微粒。影响：影响太阳辐射传输，使能见度

变低，有的能起凝结核的作用。与环境问题有关的大气成份二氧化碳：臭氧：水汽：微粒：与环境问题有关的大气成份§2大气污染和污染物

大气污染：是指大气中某些物质的含量远远超过了大气自净能力，以至对人体、生态、材料

造成危害的现象。(图123)污染源：即造成环境污染的发生源。一般指向环境排放有害物质或对环境产生有害影响的场所、设备和装置等。大气污染源：指向大气中排放污染物质的发生源。一、大气污染的发生二、大气污染的来源1、定义

§2大气污染和污染物大气污染：是指大气中某些物质的含量远2、分类

火山喷发燃料燃烧森林火灾工业生产过程天然污染源自然尘人为污染源

交通运输过程森林植被释放农业活动排放海浪飞沫

固定污染源②按污染源存在形式

流动污染源

无组织排放源①按照污染物质的来源2、分类火山喷

点源③按污染源排放的形式

线源

面源

体源

连续源

④按污染源排放时间

间断源

瞬时源⑤按污染源排放点高度

地面源

高架源点源*按污染物存在的

颗粒物质（粉尘、雾尘、烟尘、煤尘）物理形态

气态物质（硫化物、氮氧化物等）三、大气污染物及大气污染类型1、大气污染物及其分类

*按污染物形成过程

直接从污染源排放的污染物质。分为反应物和非反应物。

一次污染物在大气中经化学反应或光化学反应形成的与

一次污染物物理化学性质完全不同的新的污染物质，其毒性比一次污染物更强。

二次污染物一次污染物①定义P17②分类*按污染物存在的颗粒物质（粉尘、雾尘、烟尘、煤尘）①气溶胶状污染物

按粒径的大小可分为

总悬浮颗粒物（ＴＳＰ）：D<１００微米，是分散在大气中各种粒子的总称，是目前大气质量评价中的重要污染指标。

飘尘：Ｄ＜１０微米，能在大气中长期飘浮，是环保工作者研究对象之一。

降尘：Ｄ＞３０微米，可在重力作用下降落下来，单位面积的降尘量可作为评价大气污染程度的指标之一。

可吸入粒子（ＩＰ）：ＩＳＯ（国际标准化组织）定Ｄ≤１０微米为可吸入呼吸道的粒子。

②气态污染物

（硫化物、碳氧化物、氮氧化物、碳氢、卤素化合物）P212.主要大气污染物质①气溶胶状污染物按粒径的大小可分为2.主主要气态污染物的来源及所产生的一次，二次污染物

污染物

主要来源

一次污染物

二次污染物

硫化物

煤、石油的燃烧SO2,H2SSO3,H2SO4,MSO4气溶胶碳氧化物

汽车尾气CO,CO2无含氮化合物

汽车尾气NO,NH3NO2,HNO3,MNO3气溶胶，O3碳氢化合物汽车尾气及石油化工工业CMHN（形成光化学烟雾前体物）醛、酮、过氧乙酰硝酸酯卤素化合物有机合成工业，化工厂，塑料厂HF,HCL

无主要气态污染物的来源及所产生的一次，二次污染物污染物3.大气污染类型①根据污染物的性质划分

还原型（煤炭型）：氧化型（汽车尾气型）3.大气污染类型①根据污染物的性质划分还原型（煤炭型）：氧②根据燃料性质和大气污染物的组成划分P26

石油型煤炭型混合型特殊型②根据燃料性质和大气污染物的组成划分P26石油型煤炭型§3大气环境中污染物的化学转化大气污染的化学转化：从污染源排放进入大气中的污染物，在扩散、输送过程中，由于其自身的物理、化学性质的影响和其他条件（如阳光、温度、湿度等）的影响，在污染物之间，以及它们与空气原有组分之间进行化学反应，形成新的二次污染物的过程。包括光化学过程和热化学过程。当前受到关注的大气污染化学问题有：气体硫化物污染，氮的氧化物污染，光化学烟雾、酸雨及臭氧层的变化问题。

§3大气环境中污染物的化学转化大气污染的化学转化：从污染源SO2SO3H2SO4(H2SO4)m(H2O)n一、大气光化学特性二、硫氧化物在大气中的化学转化直接光氧化

光化学氧化间接光氧化催化氧化SO2的氧化作用1、光辐射特点2、光化学特性SO2SO3SO2SO3H2SO4(H2S1、SO2的光化学氧化

NONO2HNO3

或(MNO3)m(H2O)n缓慢三、氮氧化物在大气中的化学转化2、SO2的催化氧化（非均相反应）思考：在由碳氢化合物和氮氧化物污染了的大气环境中,SO2光氧化反应速率大大高于在清洁大气中的情况.②SO2的间接光化学氧化P29.①SO2的直接光化学氧化P28NONO21、SO2的光化学氧化NONO2★在大气中无其它反应干预下，O3的浓度取决于；低层大气压中O3增加的前提是NONO2.1、NO2的光化学反应2、NO2的化学反应P31①光解NO2+hv(290—430nm)NO+O*②O*+O2+MO3+M(对流层中O3的唯一人为源）③O3+NONO2+O2★在大气中无其它反应干预下，O3的浓度取决于四、“光化学烟雾”的形成(photo-chemicalsmog)1.光化学烟雾的定义及特征P32*光化学烟雾：指含有氮氧化物和烃类的大气,在阳

光中紫外线的照射下发生反应所产生的产物及反应物的混合物被称为光化学烟雾.(图)

特征：烟雾呈蓝色,具有强氧化性,刺激人们眼睛,

伤害植物叶子,能使橡胶开裂,并使大气能见度降低。四、“光化学烟雾”的形成(photo-chemicalsm2.光化学烟雾的形成P33

重要过程(关键性的反应)：◆碳氢化合物的氧化生成了活性自由基◆过氧自由基引起NO向NO2转化，并导致含N

的二次污染物的生成◆NO2的光解导致了O3的生成2.光化学烟雾的形成P33重要过程(关键性的反应)：＊＊形成机制：(P35)B

NO向NO2转化是产生“光化学烟雾”的关健C碳氢化合物是产生“光化学烟雾”的主要成分A

NO2的光解是“光化学烟雾”形成的开始

光化学烟雾的形成过程是由一系列复杂的链式反应组成的，是以NO2光解生成O的反应为引发，导致了O3的生成；碳氢化合物的存在打破了NO2的光解循环，生成了重要的自由基(HO2和RO2)，促使NO向NO2快速转化；NO2继续光解产生O3，同时在转化过程中产生的自由基又继续参与反应生成更多的自由基。如此循环直到NO或碳氢化合物消失为止。所产生的醛类、O3、PAN等二次污染物是最终产物。＊＊形成机制：(P35)BNO向NO2转化是产生“光化学烟3.光化学烟雾的形成条件P35在副热带高压控制地区的夏季和早秋季节为光化学烟雾发生的有利季节

位置条件：太阳天顶角θ<60°A地理条件时间条件：夏季中午前后天气条件：晴朗，高温、低湿、逆温

以石油为动力燃烧的工厂

汽车排气B污染源条件3.光化学烟雾的形成条件P35在副热带高压控制地区的夏4.光化学烟雾的危害A危害健康

ａ刺激眼睛和呼吸道粘膜ｂ使哮喘病增多ｃ引起潜在性的全身影响D损害有机物质B降低能见度E毁坏植物4.光化学烟雾的危害A危害健康ａ刺激眼睛和呼吸道粘膜§4大气中污染物的扩散Diffusionofatmosphericpollution影响大气污染的因素：气象条件

动力因子：风和湍流热力因子：大气温度层结和大气稳定度天气形势：降水；雾下垫面条件：地形和地物；山谷风；海陆风；城市热岛环流其它因素：污染物的性质和成分；污染源的几何形状和排放方式(地理因素)§4大气中污染物的扩散影响大气污染的因素：气象条件一、气象条件1.热力因子①大气温度层结温度层结：气温沿垂直高度的分布曲线.

四种类型：（1）γ＞0，称为正常分布层结或递减层结；（2）γ=γd，称为中性层结；（3）γ=0，称为等温层结；（4）γ＜0，称为逆温区别rd和rrd是对气块而言，r则是对周围空气而言；rd是常数，而r大小与周围环境有关一、气象条件1.热力因子①大气温度层结温度层结：气温沿垂直高②大气稳定度(atmosphericstability)γ-γd≥0为大气静力稳定度的判据当γ-γd＞0时，a＞0，气块加速运动，大气不稳定；当γ-γd＜0时，a＜0，气块减速运动，大气稳定；当γ=γd时，a=0，大气是中性的。③逆温(Inversion)会造成严重的大气污染现象辐射逆温(Radiationinversion)与大气污染的关系最为密切即垂直方向上大气稳定的程度②大气稳定度(atmosphericstability)γA翻卷型（波浪型wavilness）：烟流呈波浪状,气温层结处于不稳定状态，即γ＞0；γ-γd＞0时，扩散条件较好，污染物落地最大浓度点距烟囱较近，多发生在晴朗的白天。④不同温度层结下的烟型五种典型的烟流形状

A翻卷型（波浪型wavilness）：烟流呈波浪状,气温B锥型coniform：烟流呈圆锥形，发生在中性条件下，即γ＞0；γ-γd≈0。扩散速度、落地浓度较波浪型低，污染物输送较远，多出现于多云或阴天的白天，强风的夜晚或冬季夜间。B锥型coniform：烟流呈圆锥形，发生在中性条件下，即C平展型(扇型Fanning）：垂直方向扩散很小，出现逆温层，大气处于稳定状态，即γ＜0；γ-γd＜0。污染物可传送很远，多出现于弱晴朗的夜晚和早晨。C平展型(扇型Fanning）：垂直方向扩散很小，出现逆温D屋脊型（上升型climbing）：烟流下部是稳定的大气，上部是不稳定的大气。持续时间短，对近地面污染较小，一般在日落前后出现。D屋脊型（上升型climbing）：烟流下部是稳定的大气，上F熏蒸型（漫烟型Fumigation）：烟流上部是稳定的大气，下部是不稳定的大气。持续时间短，但地面污染严重，一般在日出后出现。F熏蒸型（漫烟型Fumigation）：烟流上部是稳定的大2.动力因子①大气的水平运动风对污染物的扩散有两个作用整体输送作用

冲淡稀释作用

②大气的湍流运动A.定义：不规则的大气运动称为湍流

风和湍流是决定污染物在大气中扩散稀释的最直接最本质的因素，风速越大，湍流越强，污染物的扩散速度就越快，污染物的浓度就越低。

B.分类：根据形成原因分为热力湍流和机械湍流C.湍流扩散理论湍流统计理论；

梯度输送理论；

相似扩散理论

2.动力因子①大气的水平运动风对污染物的扩散有两个作用整体假定大气湍流场是均匀、稳定的。则从原点放出大量粒子在x轴上的浓度最高，且浓度分布以x轴为对称轴，并符合正态分布。由湍流引起的扩散假定大气湍流场是均匀、稳定的。则从原点放出大量粒子在x轴3.天气形势①降水的淋洗作用：②雾的凝聚作用：降水，能冲洗空气中的污染物质，净化空气，但过多的SO2之类的气体会溶于降水中，往往形成酸雨，导致二次污染。雾形成于稳定的大气条件，会凝聚大量的污染物，使污染物扩散受阻，因而会造成不利的地面空气污染状况。3.天气形势①降水的淋洗作用：②雾的凝聚作用：降水，能二、影响大气污染的地理因素(下垫面条件)1．地形和地物的影响2．山谷风3．海陆风4．城市热岛环流三、影响大气污染的其他因素1.污染物的性质和成分2.污染源的几何形状和排放方式二、影响大气污染的地理因素(下垫面条件)1．地形和地物的影响补充：大气中污染物的扩散模式1．坐标系2．高斯模式的四点假设（P47）

（一）有界条件下的大气扩散模式补充：大气中污染物的扩散模式1．坐标系2．高斯模式的四点假3．高架连续点源扩散的高斯模式C总=c实+c虚3．高架连续点源扩散的高斯模式C总=c实+c虚（二）几种常用的大气扩散模式1．高架连续点源2．地面连续点源：He=0

3．有效源高He：地面上任一点的浓度z=0：He=Hs+ΔH

Hs－烟囱（或排放筒）本身的高度ΔH－烟气抬升高度(由霍兰德〈Holland〉公式计算（二）几种常用的大气扩散模式1．高架连续点源2．地面连续1、大气污染对人体健康的危害(表)

大气污染物侵入人体主要有三条渠道：

a、呼吸道吸入；b、随食物和饮水摄入；

c、体表接触侵入3、大气污染对材料的危害2、大气污染对植物的危害4、大气污染对大气环境的影响补充：大气污染的危害污染物对健康的影响随污染物质强度、感染时间以及人体健康状况而异。1、大气污染对人体健康的危害(表)大气污染物侵入人体室内空气污染：主要是由于人造板、内墙涂料、木器涂料、胶粘剂、地毯、壁纸、家具、地板革和建筑材料等及不健康的生活习惯引起。室内装修污染存在的主要问题⑴芳香“杀手”苯⑵游离“杀手”甲醛⑶无孔不入的氡清除室内污染的有效对策⑴增加室内换气频度⑷正确使用家庭化学剂⑵室内拒绝吸烟⑸增加户外活动时间⑶讲究厨房内空气卫生⑹室内摆放花卉植物室内空气污染：主要是由于人造板、内墙涂料、木器涂料、胶粘剂名称对人体的影响二氧化硫视程减少，流泪，眼睛有炎症。闻到有异味，胸闷，呼吸道有炎症，呼吸困难，肺水肿，迅速窒息死亡硫化氢恶臭难闻，恶心、呕吐，影响人体呼吸、血液循环、内分泌、消化和神经系统，昏迷，中毒死亡氮氧化物闻到有异味，支气管炎、气管炎，肺水肿、肺气肿，呼吸困难，直至死亡粉尘伤害眼睛，视程减少，慢性气管炎、幼儿气喘病和尘肺，死亡率增加，能见度降低，交通事故增多光化学烟雾眼睛红痛，视力减弱，头疼、胸痛、全身疼痛，麻痹，肺水肿，严重的在1小时内死亡碳氢化合物皮肤和肝脏损害，致癌死亡一氧化碳头晕、头疼，贫血、心肌损伤，中枢神经麻痹、呼吸困难，严重的在1小时内死亡氟和氟化氢强烈刺激眼睛、鼻腔和呼吸道，引起气管炎，肺水肿、氟骨症和斑釉齿，氯气和氯化氢刺激眼睛、上呼吸道，严重时引起中毒性肺水肿铅神经衰弱，腹部不适，便泌、贫血，记忆力低下几种大气污染物对人体的危害

名称对人体的影响二氧化硫视程减少，流泪，眼睛有炎§5大气污染的综合防治与管理一、控制大气污染物的途径1.颗粒污染物的控制：

措施：改变燃料的构成：

设备除尘除尘装置：从废气中分离、捕集、回收颗粒物的设备分类

重力除尘

机械式除尘惯性力除尘

过滤式除尘离心力除尘

依除尘机制湿式除尘

静电除尘§5大气污染的综合防治与管理一、控制大气污染物的途径1.颗类型结构形式处理粒度（km）压力降*(mmH2O)除尘效率（％）设备费用程度运转费用程度用途重力除尘沉降式50-100010-1540-60小小预除尘惯性力除尘烟囱式10－10030-7050-70小小离心力除尘旋风式3－10050-15085-95中中锅炉烟气湿式除尘文丘里式0.1－100300-100080-95中大★深度除尘过滤除尘袋式0.1―20100-20090-99中以上中以上★★电除尘0.05－2010-2095-99.9大小-大★★★★处理高温、易燃、易爆物，气体安全性好，可去除气体中的有害物质★工业废气除尘，细粉捕集作用强，不适于高温含尘及含油水和粘结性粉尘★★工业除尘，对细微粉尘及雾状液滴捕集性好类型结构形式处理粒度（km）压力降*除尘效率（％）设备费2.气态污染物的控制：(1)常用治理方法：①吸收法：采用适当的液体作为吸收剂，使含有有害物质的气体与吸收剂接触，废气中的有害物质被吸收于吸收剂中，使气体得到净化。

②吸附法：利用固体表面的吸附性质，使废气与大表面多孔性固体物质相接触，将废气中的有害组分吸附在固体表面上，使其与气体混和物分离，达到净化目的。③催化法：利用催化剂的催化作用，使废气中的有害组分发生化学反应并转化为无害物质或易于去除物质的一种方法。2.气态污染物的控制：(1)常用治理方法：①吸收法：采用适当