第三章 大氣污染

第三章大氣污染第一頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四第一節(jié)大氣的組成和結(jié)構(gòu)一、大氣層結(jié)構(gòu)第二頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四大氣主要層次及特點(diǎn)層次高度范圍（km）溫度范圍（℃）主要化學(xué)形態(tài)對(duì)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(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四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(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四大氣的自然化學(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(jì)5.3×1015第五頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四第二節(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(duì)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(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四二、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(chǎng)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(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四人為源燃料燃燒工業(yè)生產(chǎn)交通運(yùn)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(dòng)式污染源按排放污染物的空間分布方式：點(diǎn)、線、面源第八頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四三、大氣污染物及污染類型1.大氣污染物：由于人類活動(dòng)或自然過(guò)程，排入大氣的、并對(duì)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(guò)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(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四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(guò)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(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四3.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(duì)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(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四氣體污染物：（1）硫氧化物據(jù)估計(jì)，天然源（海洋、陸地、海鹽、火山活動(dòng)）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(guó)，我國(guó)以長(zhǎng)江以南為主，其中華中、西南部分地區(qū)較嚴(yán)重。第十二頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四（2）氮氧化物據(jù)估計(jì)，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(guò)程生成的氮氧化物分兩類熱致型（高溫、空氣過(guò)剩）燃料型因此汽車等燃油可通過(guò)控制燃燒溫度和空燃比來(lái)控制氮氧化物的生成量。酸雨形成的元兇第十三頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四（3）含碳化合物碳氧化合物（CO、CO2）碳?xì)浠衔铮淄椤⒎羌淄闊N）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(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四4.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(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四

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(qiáng)臭氧濃度低高出現(xiàn)時(shí)間白天夜晚連續(xù)白天毒性對(duì)呼吸道有刺激作用，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致死亡對(duì)眼睛和呼吸道等粘膜有刺激作用，O3等氧化劑有強(qiáng)氧化作用，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致死亡硫酸煙霧和洛杉磯煙霧的比較第十六頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四四、環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（P75）三類區(qū)，三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)一類區(qū)：國(guó)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(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四污染物名稱取值時(shí)間濃度限值一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)濃度單位二氧化硫SO2年平均日平均1小時(shí)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(shí)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(shí)平均0.040.080.120.040.080.120.080.120.24一氧化碳CO日平均1小時(shí)平均4.0010.004.0010.006.0020.00臭氧O31小時(shí)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(shí)平均7①20①F月平均植物生長(zhǎng)季平均1.8②1.2②3.0③2.0③μg/(dm2·d)表1各項(xiàng)污染物的濃度限值第十八頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四第三節(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(dòng)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(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四大氣穩(wěn)定度rd―干絕熱遞減率r―氣溫垂直遞減率r＜rd時(shí),煙氣對(duì)于大氣層來(lái)說(shuō)是穩(wěn)定的;r＞rd時(shí),煙氣對(duì)于大氣層來(lái)說(shuō)是不穩(wěn)定的;r＝rd煙氣對(duì)于大氣層來(lái)說(shuō)處于中性.100m21℃20℃大氣溫度20.4℃,19.