第三章 大氣污染

第三章大氣污染第一頁，共二十四頁，2022年，8月28日第一節(jié)大氣的組成和結(jié)構(gòu)一、大氣層結(jié)構(gòu)第二頁，共二十四頁，2022年，8月28日大氣主要層次及特點層次高度范圍（km）溫度范圍（℃）主要化學(xué)形態(tài)對流層0—1715—-56N2、O2、CO2、H2O平流層17—55-56—-2O3中間層55—85-2—-92O2+、NO+熱層85—800-92—1200O2+、O+、NO+逸散層800———第三頁，共二十四頁，2022年，8月28日大氣是多種氣體的混合物，由恒定、可變和不定組成成分。恒定：N、O、Ar及微量的稀有氣體可變：二氧化碳和水不定：塵、硫、硫化氫、硫氧化物、碳氧化物及惡臭氣體等大氣組成第四頁，共二十四頁，2022年，8月28日大氣的自然化學(xué)組成

大氣中氣體組分大氣中的總量/t大氣中氣體組分大氣中的總量/tN4.0×1015NO4.0×106O1.2×1015NO24.0×106H2O(g)1.4×1014N2O2.0×106Ar0.60×1014SO24.0×107Ne3.0×109CO4.0×107He8.9×1010CO22.3×1012Kr1.6×1010H2S4.0×107H3.0×109NH32.0×107Xe2.2×109CH43.4×109O33.2×109HCHO2.0×107Rn0.0035共計5.3×1015第五頁，共二十四頁，2022年，8月28日第二節(jié)大氣污染和污染物一、大氣污染及其發(fā)生1.大氣污染：大氣中一些物質(zhì)的含量達(dá)到有害的程度，以至破壞人和生態(tài)系統(tǒng)的正常生存和發(fā)展，對人體、生態(tài)造成危害的現(xiàn)象。2.大氣污染的發(fā)生第六頁，共二十四頁，2022年，8月28日二、大氣污染源1.概念：向大氣環(huán)境排放有害物質(zhì)或?qū)Υ髿猸h(huán)境產(chǎn)生有害影響的場所、設(shè)備和裝置。2.分類：天然源：火山噴發(fā)森林火災(zāi)自然塵森林植物釋放海浪飛沫第七頁，共二十四頁，2022年，8月28日人為源燃料燃燒工業(yè)生產(chǎn)交通運輸農(nóng)業(yè)生產(chǎn)另外，人為源從其它角度分為：按污染源性狀分為：固定式污染源、移動式污染源按排放污染物的空間分布方式：點、線、面源第八頁，共二十四頁，2022年，8月28日三、大氣污染物及污染類型1.大氣污染物：由于人類活動或自然過程，排入大氣的、并對環(huán)境或人產(chǎn)生有害影響的物質(zhì)。2.分類：按存在狀態(tài)：氣態(tài)污染物、固體顆粒狀污染物按形成過程：一次污染物、二次污染物一次污染物：直接從污染源排放的污染物，分為：反應(yīng)物和非反應(yīng)物二次污染物：由一次污染物中的反應(yīng)物與空氣組分或反應(yīng)物之間，或反應(yīng)物作為催化劑從而產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)或光化學(xué)反應(yīng)，形成的與一次污染物的物理、化學(xué)性質(zhì)完全不同的新型污染物。第九頁，共二十四頁，2022年，8月28日類別一次污染物二次污染物含硫化合物SO2、H2SSO3、H2SO4、MSO4含氮化合物NO、NH3NO2、HNO3、MNO3含碳氧化物CO、CO2碳?xì)浠衔铮ㄌ細(xì)溲趸衔铮〤1－C5Hn醛、酮、過氧乙酰硝酸酯含鹵素化合物HF、HCl、ClFC3顆粒物重金屬元素、多環(huán)芳烴H2SO4、SO42-、NO3-大氣中主要污染物第十頁，共二十四頁，2022年，8月28日3.主要的大氣污染物介紹氣溶膠狀態(tài)污染物：大氣中含有的大量固體或液體的懸浮粒子，與承載他們的空氣介質(zhì)一起組成的相對穩(wěn)定的懸浮體系。氣溶膠中的顆粒物按粒徑大小分為：總懸浮顆粒物（TSP）降塵飄塵/可吸入粒子（IP）第十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日氣體污染物：（1）硫氧化物據(jù)估計，天然源（海洋、陸地、海鹽、火山活動）和人為源（煤和石油燃燒、石油煉制、有色金屬冶煉等）各半硫酸煙霧和酸性降水的元兇世界酸雨區(qū)主要分布在歐洲、北美和中國，我國以長江以南為主，其中華中、西南部分地區(qū)較嚴(yán)重。第十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日（2）氮氧化物據(jù)估計，天然源（閃電、NH3氧化、生物質(zhì)燃燒、土壤排放等）和人為源各半燃燒過程生成的氮氧化物分兩類熱致型（高溫、空氣過剩）燃料型因此汽車等燃油可通過控制燃燒溫度和空燃比來控制氮氧化物的生成量。酸雨形成的元兇第十三頁，共二十四頁，2022年，8月28日（3）含碳化合物碳氧化合物（CO、CO2）碳?xì)浠衔铮淄?、非甲烷烴）非甲烷烴：包括天然釋放和人為釋放含鹵素化合物鹵代烴(六六六、DDT、多氯聯(lián)苯、氯仿、溴仿、碘仿三氯甲烷、CFC等）其他含氯化合物（Cl2、HCl等）氟化物（HF、SiF4、H2SiF6、F2等）氯仿、溴仿、碘仿三氯甲烷、CFC等為平流層臭氧層破壞的元兇。

第十四頁，共二十四頁，2022年，8月28日4.主要污染類型根據(jù)污染物性質(zhì)還原型（煤炭型）：以煤炭為主要燃料，主要污染物為SO2、CO、顆粒物等。形成硫酸煙霧的元兇。

氧化型（汽車尾氣型）：以石油類為主要燃料，主要污染物為NOx、CO、HC化合物O3、醛類、PAN等。形成光化學(xué)煙霧煙霧的元兇。

根據(jù)燃料性質(zhì)和大氣污染物的組成成分煤炭型石油型混合型特殊型第十五頁，共二十四頁，2022年，8月28日

倫敦?zé)熿F洛杉磯煙霧概括發(fā)生較早（1873年），至今發(fā)生多次發(fā)生較晚（1946年），發(fā)生光化學(xué)煙霧污染物SO2顆粒物硫酸霧等CH化合物、NOxO3PAN醛類燃料類型煤石油類季節(jié)冬季夏秋氣溫低，＜4℃高，＞24℃濕度高低日光弱強臭氧濃度低高出現(xiàn)時間白天夜晚連續(xù)白天毒性對呼吸道有刺激作用，嚴(yán)重時導(dǎo)致死亡對眼睛和呼吸道等粘膜有刺激作用，O3等氧化劑有強氧化作用，嚴(yán)重時可導(dǎo)致死亡硫酸煙霧和洛杉磯煙霧的比較第十六頁，共二十四頁，2022年，8月28日四、環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（P75）三類區(qū)，三級標(biāo)準(zhǔn)一類區(qū)：國家規(guī)定的自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景游覽區(qū)、名勝古跡和療養(yǎng)地城市規(guī)劃中確定的居民區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、名勝古跡和廣大農(nóng)村地區(qū)大氣污染程度比較嚴(yán)重的城鎮(zhèn)和工業(yè)區(qū)，以及城市交通樞紐、干線等第十七頁，共二十四頁，2022年，8月28日污染物名稱取值時間濃度限值一級標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)三級標(biāo)準(zhǔn)濃度單位二氧化硫SO2年平均日平均1小時平均0.020.050.150.060.150.500.100.250.70總懸浮顆粒物TSP年平均日平均0.080.120.200.300.300.50可吸入顆粒物PM10年平均日平均0.040.050.100.150.150.25氮氧化物NOx年平均日平均1小時平均0.050.100.150.050.100.150.100.150.30mg/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))二氧化氮NO2年平均日平均1小時平均0.040.080.120.040.080.120.080.120.24一氧化碳CO日平均1小時平均4.0010.004.0010.006.0020.00臭氧O31小時平均0.120.160.20鉛Pb季平均年平均1.501.00苯并[a]芘B[a]P日平均0.01μg/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))氟化物日平均1小時平均7①20①F月平均植物生長季平均1.8②1.2②3.0③2.0③μg/(dm2·d)表1各項污染物的濃度限值第十八頁，共二十四頁，2022年，8月28日第三節(jié)大氣中污染物的擴(kuò)散一、影響大氣中污染物擴(kuò)散的氣象因素氣象動力學(xué)因子風(fēng)大氣湍流氣象熱力學(xué)因子大氣穩(wěn)定度第十九頁，共二十四頁，2022年，8月28日大氣穩(wěn)定度rd―干絕熱遞減率r―氣溫垂直遞減率r＜rd時,煙氣對于大氣層來說是穩(wěn)定的;r＞rd時,煙氣對于大氣層來說是不穩(wěn)定的;r＝rd煙氣對于大氣層來說處于中性.100m21℃20℃大氣溫度20.4℃