高等教育工程类课件-大气污染与控制

大气污染与控制2022/12/301

大气污染与控制2022/12/291§6-1大气污染及控制一、大气污染源1.工业污染源：工业生产过程、工业燃料的燃烧2.农业污染源：农业燃料、有机农药3.生活污染源：民用炉灶、生活取暖、垃圾焚烧4.交通污染源：汽车尾气排放2022/12/302§6-1大气污染及控制2022/12/292二、大气污染与大气污染物1.大气污染a.ISO定义：

指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害环境的现象。2022/12/303二、大气污染与大气污染物1.大气污染2022/12/293B.分类：1）局部地区大气污染2）区域性大气污染3）广域性大气污染4）全球性大气污染：指温室效应与全球气候变暖、酸雨、臭氧层空洞2022/12/304B.分类：2022/12/2942.大气污染的危害对人体健康的危害对植物的植物对材料的危害对大气环境的危害2022/12/3052.大气污染的危害对人体健康的危害2022/12/2953.主要大气污染物A.一次污染物：

是从污染源直接排出原始物质，进入大气其形态没有发生变化的污染物；B.二次污染物：

由污染源排出的一次污染物与大气中原有成分，或几种一次污染物之间，发生了一系列的化学变化或光化学反应，形成与原污染物性质不同的新污染物，则形成了新污染物称为二次污染物2022/12/3063.主要大气污染物A.一次污染物：2022/12/296C.主要污染物1）颗粒污染物(TSP,PM10)：尘粒：＞75um

粉尘：降尘：10um—75um；可吸入颗粒(飘尘)：＜10um

烟尘：<1um煤尘：<75um2022/12/307*危害：①对人体健康的影响②影响日照时间和地面的能见度，改变局部地区的小气候条件C.主要污染物1）颗粒污染物(TSP,PM10)：2022/2) 气态污染物：2022/12/3082) 气态污染物：2022/12/298硫化物（SO2、SO3）形式：

可燃性硫：S+O2=SO22SO2+O2=2SO3

非可燃性硫：以SO42-的形式存在，存于灰中2022/12/309危害：①对人体的健康的影响②缩短金属寿命③在空中可形成酸雨，对大面积森林、水体有不利影响硫化物（SO2、SO3）形式：2022/12/299危害：CO：来源：

人为污染源固定源（锅炉）移动源（汽车尾气排放）2022/12/3010CO2：

不属于大气污染物，但其浓度的高低影响大气质量及气候，对温室效应及全球的气候变暖有直接贡献自然污染源CO：2022/12/2910CO2：自然污染源NOX：

产生：①大气中50%的NOx由人为污染产生；②来源：化石燃料的燃烧过程

HNO3及与之有关的生产过程2022/12/3011③由燃料燃烧生成的NOx

，主要是NONOX：

产生：2022/12/2911③由燃料燃烧生成的Nd.主要大气污染物的来源(部分)

2022/12/3012d.主要大气污染物的来源(部分)

2022/12/2912三、大气污染的治理技术*治理方式:选用合适的除尘器

A.选用原则：需要的除尘效率、设备运行条件经济性、占地面积及空间大小设备操作要求及寿命其他因素等2022/12/30131.颗粒污染物：三、大气污染的治理技术*治理方式:选用合适的除尘器20B.除尘器的主要性能参数：处理量Q（mg/m3）：处理能力的大小除尘效率（%）:

总=1-（1-1）（1-2）…（1-n）除尘装置的压力损失P：能耗大小的指标2022/12/3014B.除尘器的主要性能参数：处理量Q（mg/m3）：2022/2022/12/30152022/12/29152.气态污染物a.主要治理方法：吸收法、吸附法、催化法、燃烧法、冷凝法b.主要气态污染物治理简介：

1)低浓度SO2废气的治理

湿法：氨法、钠碱法、钙碱法

干法：活性碳吸附、催化氧化、喷雾干燥法

2022/12/30162.气态污染物a.主要治理方法：吸收法、吸附法、催化法、燃烧2)NOx废气的治理

吸收法：采用碱液、稀硝酸溶液、浓硫酸等作为吸收剂

吸附法：采用吸附剂有活性碳、沸石分子筛

催化氧化法：适用于硝酸尾气与燃烧烟气的治理2022/12/30172)NOx废气的治理2022/12/29173)汽车尾气治理*主要成分：

CO、NOx、碳氢化合物、醛、有机铅化合物、苯并（a）芘等有害物*主要治理方式：机内净化：改进发动机的燃烧方式，使污染物的产生量减少机外净化：利用装置在发动机外部的净化设备，对排出的废气进行净化治理2022/12/30183)汽车尾气治理2022/12/2918四、大气污染综合防治1.提高能源效率和节能2.洁净煤技术3.开发清洁能源和可再生能源4.控制酸雨和二氧化硫污染5.机动车污染的控制6.工业污染控制2022/12/3019四、大气污染综合防治1.提高能源效率和节能2022/12/2*开发清洁能源和可再生能源1.地热能2.风能3.太阳能4.氢能技术5.核能6.燃料电池2022/12/3020*开发清洁能源和可再生能源1.地热能2022/12/292*机动车污染的控制调整交通需求清洁油品清洁汽车配套法规和标准发展公共交通车控制私人汽车拥有量2022/12/3021*机动车污染的控制调整交通需求2022/12/2921燃煤电厂工业锅炉钢铁工业建材工业2022/12/3022*提高能源效率和节能

--是解决大气污染防治的核心问题。2022/12/2922*提高能源效率和节能2022/12/30232022/12/2923§4-2全球性大气环境问题一、温室效应与全球气候变暖（GreenhouseEffect

andGlobalWarming）1.温室效应：大气层本身具有的属性。它是确保地球气温总能维持在相对稳定范围的保障，而不会出现其它星球的剧烈冷热变化原理:2022/12/3024§4-2全球性大气环境问题一、温室效应与全球气候变暖2022.全球气候变暖的特征：近百年来，全球气温呈上升趋势，平均升温为0.6℃全球气温的变化不呈直进式，而是呈现冷暖交替的波动

2022/12/30252.全球气候变暖的特征：2022/12/29253.温室气体主要指：二氧化碳、臭氧、甲烷、氟里昂、一氧化碳等对地球辐射热量的收支平衡起重要作用1）CO2:主要来源于以下：燃料的使用：石油、天然气、煤等化石燃料的使用水泥的生产不合理的土地利用，改变并破坏植被的自然排放2022/12/30263.温室气体2022/12/29262022/12/30272022/12/29272)CH4主要来源：沼气、稻田以及工业生产CH4

的温室效应为CO2的20倍3)N2O主要来源：化肥的使用、燃料的使用年增长率：0.2-0.3%4)O3:在大气中的浓度仅次于CO22022/12/30282)CH42022/12/29284.全球气候变暖与温室效应的危害全球平均气温上升沿海地区的海岸线变化:

海平面上升2022/12/3029气候带移动:

干旱森林面积锐减4.全球气候变暖与温室效应的危害2022/12/2929气候5.控制的综合对策1）调整能源战略：提高能源利用率，向清洁生产转化：2)绿化对策3)控制人口，提高粮食产量，限制毁林4)加强环境意识教育，促进全球合作2022/12/30305.控制的综合对策1）调整能源战略：2022/12/2930能源战略的调整采用高效能转化设备采用低耗能工艺改进运输，降低油耗推出新型高效家电改进建筑保温利用废热、余热集中供暖，可节能30％加强废旧物质回收利用采用新能源：太阳能、核能、风能、地热能等2022/12/3031能源战略的调整采用高效能转化设备2022/12/2931二、酸雨（acidrain）1.酸雨的界定：指PH值〈5.6的降水、包括雨、雪、霜、雹、雾和露等各种降水形式。2.酸雨的起因由于燃料燃烧和天然排放的SO2和NOx所造成的。2022/12/3032二、酸雨（acidrain）1.酸雨的界定：指PH值〈5.3.酸雨的形成1.SO2的氧化途径：2SO2+2H2O+O2

2022/12/30332H2SO4催化剂2.NOx氧化途径.3.酸雨的形成1.SO2的氧化途径：2022/12/22022/12/30342022/12/29342022/12/30352022/12/29354.主要的酸雨区1)北美、欧洲大陆、中国西南与华南地区2)潜在的酸雨发展区域：非洲东部、东南亚2022/12/30364.主要的酸雨区1)北美、欧洲大陆、中国西南与华南地区205.酸雨的危害1)长距离输送的影响2)对水生生态的影响。3)对森林的影响：4)对金属材料、建筑结构、桥梁水坝、工业装备、供水管网、电缆等的腐蚀5)对人体的影响6)土壤的酸化2022/12/30375.酸雨的危害1)长距离输送的影响2022/12/2937对水生生态的影响使湖泊变成酸性，水生生物的死亡；酸雨浸渍了土壤、浸蚀了矿物，使AL元素沿着基岩裂缝流入水体，影响水生生物的生长或使其死亡；磷酸盐附着在铝上，难以被生物吸收，其营养价值就会降低，并使赖以生存的水生生物的初级生产力降低2022/12/3038对水生生态的影响使湖泊变成酸性，水生生物的死亡；2022/16.酸雨的控制对策1)使用低硫燃料和改进燃烧装置2)脱硫脱氮技术的研究和使用：

烟道气脱硫脱氮3)控制汽车尾气排放4)能源的转化及燃料的代换：

清洁能源的使用，能源结构的改变，降低含硫燃料的使用比例等。2022/12/30396.酸雨的控制对策1)使用低硫燃料和改进燃烧装置2022/1三、臭氧层破坏（OZONEHOLE）1.臭氧层变化与臭氧洞臭氧层的作用：平流层中的臭氧：吸收紫外线对流层中的臭氧：为温室气体2022/12/3040三、臭氧层破坏（OZONEHOLE）1.臭氧层变化与臭氧洞臭氧洞：-出现时间－每年9月－11月

表现：臭氧层出现浓度减少区域，对紫外线的抵挡功能削弱；发生地区：

1984南极上空首次1989北极上空首次其它地区也有类似情况出现2022/12/3041臭氧洞：2022/12/29412.臭氧层破坏的原因人类过多使用氟氯烃（CFCS）影响臭氧浓度的物理化学过程：

影响臭氧层物质的来源：2022/12/30422.臭氧层破坏的原因2022/12/29422022/12/30432022/12/29432022/12/30442022/12/29443.臭氧层的变化对人类的影响1)对人体健康的影响（UV-B的影响）：a.损坏人体的免疫系统，使呼吸道疾病增加b.可破坏蛋白质与DNA结构，引发皮肤癌c.可使眼睛受损，白内障发病率增高2)对植物的影响3)对水生生态的影响4)对其它方面的影响：2022/12/30453.臭氧层的变化对人类的影响1)对人体健康的影响（UV-B的4.控制对策提高利用效率，降低操作损失回收和再循环改进CFCS产品非CFCS产品的替代品“蒙特利尔条约”：限制CFCS的生产和使用2022/12/30464.控制对策2022/12/2946大气污染与控制2022/12/3047

大气污染与控制2022/12/291§6-1大气污染及控制一、大气污染源1.工业污染源：工业生产过程、工业燃料的燃烧2.农业污染源：农业燃料、有机农药3.生活污染源：民用炉灶、生活取暖、垃圾焚烧4.交通污染源：汽车尾气排放2022/12/3048§6-1大气污染及控制2022/12/292二、大气污染与大气污染物1.大气污染a.ISO定义：

指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害环境的现象。2022/12/3049二、大气污染与大气污染物1.大气污染2022/12/293B.分类：1）局部地区大气污染2）区域性大气污染3）广域性大气污染4）全球性大气污染：指温室效应与全球气候变暖、酸雨、臭氧层空洞2022/12/3050B.分类：2022/12/2942.大气污染的危害对人体健康的危害对植物的植物对材料的危害对大气环境的危害2022/12/30512.大气污染的危害对人体健康的危害2022/12/2953.主要大气污染物A.一次污染物：

是从污染源直接排出原始物质，进入大气其形态没有发生变化的污染物；B.二次污染物：

由污染源排出的一次污染物与大气中原有成分，或几种一次污染物之间，发生了一系列的化学变化或光化学反应，形成与原污染物性质不同的新污染物，则形成了新污染物称为二次污染物2022/12/30523.主要大气污染物A.一次污染物：2022/12/296C.主要污染物1）颗粒污染物(TSP,PM10)：尘粒：＞75um

粉尘：降尘：10um—75um；可吸入颗粒(飘尘)：＜10um

烟尘：<1um煤尘：<75um2022/12/3053*危害：①对人体健康的影响②影响日照时间和地面的能见度，改变局部地区的小气候条件C.主要污染物1）颗粒污染物(TSP,PM10)：2022/2) 气态污染物：2022/12/30542) 气态污染物：2022/12/298硫化物（SO2、SO3）形式：

可燃性硫：S+O2=SO22SO2+O2=2SO3

非可燃性硫：以SO42-的形式存在，存于灰中2022/12/3055危害：①对人体的健康的影响②缩短金属寿命③在空中可形成酸雨，对大面积森林、水体有不利影响硫化物（SO2、SO3）形式：2022/12/299危害：CO：来源：

人为污染源固定源（锅炉）移动源（汽车尾气排放）2022/12/3056CO2：

不属于大气污染物，但其浓度的高低影响大气质量及气候，对温室效应及全球的气候变暖有直接贡献自然污染源CO：2022/12/2910CO2：自然污染源NOX：

产生：①大气中50%的NOx由人为污染产生；②来源：化石燃料的燃烧过程

HNO3及与之有关的生产过程2022/12/3057③由燃料燃烧生成的NOx

，主要是NONOX：

产生：2022/12/2911③由燃料燃烧生成的Nd.主要大气污染物的来源(部分)

2022/12/3058d.主要大气污染物的来源(部分)

2022/12/2912三、大气污染的治理技术*治理方式:选用合适的除尘器

A.选用原则：需要的除尘效率、设备运行条件经济性、占地面积及空间大小设备操作要求及寿命其他因素等2022/12/30591.颗粒污染物：三、大气污染的治理技术*治理方式:选用合适的除尘器20B.除尘器的主要性能参数：处理量Q（mg/m3）：处理能力的大小除尘效率（%）:

总=1-（1-1）（1-2）…（1-n）除尘装置的压力损失P：能耗大小的指标2022/12/3060B.除尘器的主要性能参数：处理量Q（mg/m3）：2022/2022/12/30612022/12/29152.气态污染物a.主要治理方法：吸收法、吸附法、催化法、燃烧法、冷凝法b.主要气态污染物治理简介：

1)低浓度SO2废气的治理

湿法：氨法、钠碱法、钙碱法

干法：活性碳吸附、催化氧化、喷雾干燥法

2022/12/30622.气态污染物a.主要治理方法：吸收法、吸附法、催化法、燃烧2)NOx废气的治理

吸收法：采用碱液、稀硝酸溶液、浓硫酸等作为吸收剂

吸附法：采用吸附剂有活性碳、沸石分子筛

催化氧化法：适用于硝酸尾气与燃烧烟气的治理2022/12/30632)NOx废气的治理2022/12/29173)汽车尾气治理*主要成分：

CO、NOx、碳氢化合物、醛、有机铅化合物、苯并（a）芘等有害物*主要治理方式：机内净化：改进发动机的燃烧方式，使污染物的产生量减少机外净化：利用装置在发动机外部的净化设备，对排出的废气进行净化治理2022/12/30643)汽车尾气治理2022/12/2918四、大气污染综合防治1.提高能源效率和节能2.洁净煤技术3.开发清洁能源和可再生能源4.控制酸雨和二氧化硫污染5.机动车污染的控制6.工业污染控制2022/12/3065四、大气污染综合防治1.提高能源效率和节能2022/12/2*开发清洁能源和可再生能源1.地热能2.风能3.太阳能4.氢能技术5.核能6.燃料电池2022/12/3066*开发清洁能源和可再生能源1.地热能2022/12/292*机动车污染的控制调整交通需求清洁油品清洁汽车配套法规和标准发展公共交通车控制私人汽车拥有量2022/12/3067*机动车污染的控制调整交通需求2022/12/2921燃煤电厂工业锅炉钢铁工业建材工业2022/12/3068*提高能源效率和节能

--是解决大气污染防治的核心问题。2022/12/2922*提高能源效率和节能2022/12/30692022/12/2923§4-2全球性大气环境问题一、温室效应与全球气候变暖（GreenhouseEffect

andGlobalWarming）1.温室效应：大气层本身具有的属性。它是确保地球气温总能维持在相对稳定范围的保障，而不会出现其它星球的剧烈冷热变化原理:2022/12/3070§4-2全球性大气环境问题一、温室效应与全球气候变暖2022.全球气候变暖的特征：近百年来，全球气温呈上升趋势，平均升温为0.6℃全球气温的变化不呈直进式，而是呈现冷暖交替的波动

2022/12/30712.全球气候变暖的特征：2022/12/29253.温室气体主要指：二氧化碳、臭氧、甲烷、氟里昂、一氧化碳等对地球辐射热量的收支平衡起重要作用1）CO2:主要来源于以下：燃料的使用：石油、天然气、煤等化石燃料的使用水泥的生产不合理的土地利用，改变并破坏植被的自然排放2022/12/30723.温室气体2022/12/29262022/12/30732022/12/29272)CH4主要来源：沼气、稻田以及工业生产CH4

的温室效应为CO2的20倍3)N2O主要来源：化肥的使用、燃料的使用年增长率：0.2-0.3%4)O3:在大气中的浓度仅次于CO22022/12/30742)CH42022/12/29284.全球气候变暖与温室效应的危害全球平均气温上升沿海地区的海岸线变化:

海平面上升2022/12/3075气候带移动:

干旱森林面积锐减4.全球气候变暖与温室效应的危害2022/12/2929气候5.控制的综合对策1）调整能源战略：提高能源利用率，向清洁生产转化：2)绿化对策3)控制人口，提高粮食产量，限制毁林4)加强环境意识教育，促进全球合作2022/12/30765.控制的综合对策1）调整能源战略：2022/12/2930能源战略的调整采用高效能转化设备采用低耗能工艺改进运输，降低油耗推出新型高效家电改进建筑保温利用废热、余热集中供暖，可节能30％加强废旧物质回收利用采用新能源：太阳能、核能、风能、地热能等2022/12/3077能源战略的调整采用高效能转化设备2022/12/2931二、酸雨（acidrain）1.酸雨的界定：指PH值〈5.6的降水、包括雨、雪、霜、雹、雾和露等各种降水形式。2.酸雨的起因由于燃料燃烧和天然排放的SO2和NOx所造成的。2022/12/3078二、酸雨（acidrain）1.酸雨的界定：指PH值〈5.3.酸雨的形成1.SO2的氧化途径：2SO2+2H2O+O2

2022/12/30792H2SO4催化剂2.NOx氧化途径.3.酸雨的形成1.SO2的氧化途径：2022/12/22022/12/30802022/12/29342022/12/30812022/12/29354.主要的酸雨区1)北美、欧洲大陆、中国西南与华南地区2)潜在的酸雨发展区域：非洲东部、东南亚2022/12/30824.主要的酸雨区1)北美、欧洲大陆、中国西南与华南地区205.酸雨的危害1)长距离输送的影响2)对水生生态的影响。3)对森林的影响：4)对金属材料、建筑结构、桥梁水坝、工业装备、供水管网、电缆等的腐蚀5)对人