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文檔簡介

第五章

大氣污染及其防治

1第一節(jié)大氣環(huán)境

一、大氣圈及其構造

1、大氣圈在自然地理學上,把隨地球旋轉的大氣層稱為大氣圈。在通常狀態(tài)下,可以認為從地表至1000-1400km的氣層作為大氣圈的厚度。在大氣圈中的大氣分布不均勻,隨著離地表高度的增加,空氣越來越稀薄。22、大氣圈的組成根據大氣圈中大氣組成狀況以及大氣垂直高度上大氣的溫度變化,大氣圈可分為對流層、平流層、中間層、電離層和散逸層。3(1)、對流層對流層是大氣圈的最下層,是指從地表至離地10-12km以內的這一層大氣。對流層的大氣密度最大,只有十幾千米厚的對流層的空氣量就占了整個大氣層大氣總質量的75%左右。在對流層中,正常條件下的空氣溫度是隨高度增加而降低的,因此具有強烈的對流運動,但有時會形成逆溫。

4(2)平流層對流層以上直至離地表50km的大氣層為平流層。在平流層中沒有什么塵埃和水汽,空氣比對流層稀薄得多。平流層中氣溫隨高度的增加有所增加,因此平流層大氣處于平流狀態(tài),氣流穩(wěn)定且透明度好,適宜飛機飛行。然而一旦污染物進入平流層,則會長期滯留。5

在平流層的中上部,由于受陽光紫外線輻射,使O2發(fā)生化學反應生成了O3而形成了臭氧層,臭氧層吸收了陽光中對生物殺傷力極強的短波紫外線和宇宙射線,從而保護了地球上的生物免受其害。所以一定厚度的臭氧層的形成對地球環(huán)境至關重要。目前由于人類活動,使一些有機污染物進入平流層,使臭氧層受到破壞,給地球上的生物造成危害,必須引起我們的高度重視。678910(3)中間層平流層頂至離地表80km這一層。氣溫隨高度的增加而迅速降低;再次出現較強的垂直對流運動。(4)電離層(暖層)在離地80-500km左右的這一空間稱為電離層。帶電粒子密度較高;氣溫隨高度的增加而增加。電離層能反射無線電波,對全球的無線電通訊具有重大意義。11(5)散逸層電離層以上的大氣層稱為逸散層,是大氣層向星際空間過渡的區(qū)域,沒有什么明顯的界限。氣溫隨高度增加而升高;大氣極為稀?。环肿舆\動速度快。12大氣的垂直分層對流層平流層對流旺盛近地面,緯度不同厚度變;高度增來溫度減,只因熱源是地面;天氣復雜且多變,風云雨雪較常見氣溫初穩(wěn)后升熱只因層中臭氧多水平流動天氣好高空飛行很適合上冷下熱高空對流電離層高層大氣電離層能反射無線電波,對無線電通訊有重要作用131415二、大氣的組成

(一)大氣的恒定組分

(二)大氣的可變組分

(三)大氣的不定組分16(一)大氣的恒定組分大氣的恒定組分是指大氣中的O2、N2和稀有氣體。在近地層大氣中這些氣體組分地含量幾乎可認為使不變的,它們約占大氣總量的99.96%。(二)大氣的可變組分主要指CO2和H2O(g),這些氣體組分受不同地區(qū)氣候、季節(jié)等多種因素的影響而發(fā)生變化。正常狀況下,H2O(g)約占0-4%,CO2約占0.033%。由恒定組分和可變組分所組成的大氣稱為潔凈大氣。

17(三)、大氣的不定組分大氣中的塵埃、硫化物、氮氧化物、硫氧化物等是大氣中的不定組分,當它們進入大氣后,可能造成大氣污染。18正常的空氣成分按體積分數計算是:氮(N2)約占78%,氧(O2)約占21%,稀有氣體約占0.94%(氦He、氖Ne、氬Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn),二氧化碳(CO2)約占0.03%,還有其他氣體和雜質約占0.03%,如臭氧(O3)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、水蒸氣(H2O)等。19成云致雨的必要條件主要成分次要成分水汽固體雜質生物體的基本成分維持生物活動的必要物質植物光合作用的原料;對地面保溫吸收紫外線,使地球上的生物免遭過量紫外線的傷害成云致雨的必要條件;對地面保溫大氣組成主要作用干潔空氣O3N2O2CO2大氣各成分的作用20第二節(jié)大氣污染及污染源一、大氣污染的概念由于人類活動或自然過程引起某種物質進入大氣中,呈現出足夠的濃度,達到了足夠的時間并因此而危害了人、動植物及物體的現象,叫大氣污染。

21大氣環(huán)境保護222324二、大氣污染源按發(fā)生類型分:(一)、工業(yè)污染源(二)、農業(yè)污染源(三)、生活污染源(四)、交通運輸污染源25按排放空間分:1、高架源:在距地面一定高度排放污染物,如電廠煙囪等2、低架源:在地面上或離地面高度很低的排放源26按排放形式分1、線源:沿著一條線排放污染物,如汽車、火車等2、面源:在一個大范圍內排放污染物,如煤田自燃的煤堆、密集而低矮的居民住宅煙囪群等3、點源:集中在一點或在可當作一點的小范圍內排放污染物,如煙囪等27污染源

特點

主要來源

排放的污染物

天然源它和人為源相比產生的污染物較少,濃度較低,具有局部地區(qū)某段時間內可能形成嚴重影響的特點。

火山噴發(fā)二氧化硫、硫化氫、二氧化碳、一氧化碳、火山灰

森林火災一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、碳氫化合物等

自然塵風砂、土壤塵等森林植物釋放萜稀類碳氫化合物。海浪飛沫硫酸鹽和亞硫酸鹽

人為源移動源汽車和火車、飛機等,分布廣泛分散,難于監(jiān)測和治理。交通運輸過程:現代化交通運輸工具一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物、硫氧化合物和鉛等靜止源靜止源則包括工廠、焚化爐等不移動的污染源。靜止源污染面積廣,易于集中監(jiān)測治理。燃料燃燒二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、一氧化碳工業(yè)生產過程二氧化硫、硫化氫等農業(yè)活動排放:農藥、化肥顆粒物、粉塵、氧化亞氮等

大氣污染源28三、大氣主要污染物

1、定義

人類活動向大氣中排放的對環(huán)境和人類產生危害的物質。2、分類按污染物的性質

一次污染物:又稱原發(fā)性污染物,是指從污染源直接排出且進入大氣后其性狀沒有發(fā)生變化的污染物。二次污染物:又稱續(xù)發(fā)性污染物,是指不穩(wěn)定的一次污染物與大氣中原有的物質發(fā)生反應,或者污染物之間相互反應而生成的新的污染物。29按化學性質不同(一)顆粒物(二)含硫化合物(三)氮氧化物(四)碳氧化物(五)光化學氧化劑

30(一)、大氣主要污染物之:顆粒物

1、顆粒物是指大氣中彌漫著的固態(tài)和液態(tài)物質,成份較復雜。(1)總懸浮顆粒物:用標準大容量顆粒采樣器在濾膜上所收集到的顆粒物的總質量,通常稱為總懸浮顆粒物。用TSP表示。其粒徑多在100μm以下,尤以10μm以下的為最多。31(2)飄塵:顆粒物粒徑小于10μm的顆粒物稱為飄塵。它們能長時間地懸浮于大氣中而不沉降下來。(3)降塵:顆粒物粒徑大于10μm的顆粒物叫降塵。它們在重力的作用下能很快降落到地面。(4)可吸入粒子:易于通過呼吸過程而進入呼吸道的粒子。目前目際標準化組織建議將其定為粒徑≤10μm。μ322、大氣飄塵的危害

據分析,在總懸浮顆粒物中硫酸鹽:約10%(主要為硫酸銨)硝酸鹽:約5%金屬:約5%(三十多種,以鐵為最多)有機物:約5%(脂肪烴多于芳香烴)33主要危害:(1)影響大氣的物理性質(2)使建筑物、金屬制品等受到腐蝕;(3)對人、動植物產生危害;(4)與其它大氣污染物協同作用形成大氣污染。

34(二)、大氣主要污染物之:含硫化合物

污染大氣的含硫化合物有H2S、SO2、SO3、硫酸酸霧及硫酸鹽氣溶膠等,但在大氣中主要是SO2。大氣中的SO2主要來源于礦物燃料的燃燒。據估計,全世界每年由于人類活動排放到大氣中的SO2可能超過一億五千萬噸,其中2/3來自于煤的燃燒,1/3來自石油的燃燒,礦物燃料燃燒時,主要生成SO2。所以人類活動排放到大氣中的硫氧化物主要是SO2。35

SO2是無色、有刺激性和窒息性的氣體,對呼吸道有刺激作用,能引起呼吸道和心血管疾病。值得注意的是SO2與飄塵的協同作用將使其毒性大大增強,使得大氣污染加劇。大氣中的SO2可以通過均相或非均相氧化生成SO3。SO3一經形成,便迅速與大氣中的水蒸氣作用生成硫酸,因此大氣中SO3的含量十分低微,生成的硫酸是嚴重危害健康的物質,其毒性遠大于SO2。36(三)大氣主要污染物之:氮氧化物

對流層中危害較大的氮氧化物是NO和NO2,統稱為總氮氧化物(NOx)。當礦物燃料高溫燃燒時,空氣中的N2與O2結合而生成NO,溫度越高,生成NO的速度和量越大,由這種方式生成的NOx稱為熱NOx;另一類是因燃料中含有吡啶、氨基化合物等含氮化合物,在燃燒的過程中生成了NOx,這種方式數生成的NOX稱為燃料NOx;另外一些工廠(如生產硝酸或使用硝酸、氮肥廠等)的生產過程中排放到大氣中的NOx。

37

NO是無色,有刺激性氣味不活潑的氣體,它能與血紅蛋白結合生成亞硝基血紅蛋白而引起中毒,并可產生缺氧癥狀和中樞神經受損。NO氧化后生成紅棕色、有刺激性的NO2,它的毒性較強,能迅速破壞肺細胞,可能是引起肺氣腫和肺癌的病因。NO2又是一吸光物質,易發(fā)生光化學反應,是形成光化學反應的元兇,由此產生的二次污染物的危害更大。

38(四)大氣主要污染物之:碳氧化物

1、一氧化碳大氣中CO來源于燃料的燃燒。而由汽車尾氣中的CO造成的大氣污染已引起世界各國的重視。值得注意的是一氧化碳的另一人工源是吸煙排出的煙氣。吸煙者吸入的CO遠高于不吸煙者,尤其是吸過濾嘴香煙的人。39

CO的主要危害是妨礙體內氧氣的傳輸。它與血紅蛋白的親和力比氧大二百多倍,而生成的羰基血紅蛋白的解離速度比氧合血紅蛋白小三千六百多倍,因此一旦生成羰基血紅蛋白就很難解離,導致輸氧能力降低,造成機體缺氧,危害人體健康。體內缺氧時對所有的器官都有影響,而最敏感的是中樞神經系統和心肌。40

2、CO2CO2是無色、無毒的氣體,目前由于人類活動排放到大氣中的CO2的量不斷增加,而吸收CO2的森林反遭到嚴重破壞,使得大氣中CO2的濃度不斷增加。據測定,一個世紀前,大氣中CO2的含量約為284ppm,目前已達到379ppm。CO2濃度的增加,可能對全球的氣候產生影響,因而是目前環(huán)境科學上頗為注意的問題之一。

4142(五)大氣主要污染物之:光化學氧化劑

1、光化學反應和光化學煙霧在太陽紫外線作用下,大氣中的某些污染物發(fā)生反應,生成新的污染物,這種反應叫光化學反應。由此產生的煙霧稱為光化學煙霧。43

2、光化學煙霧形成的條件(1)充足的陽光,無風;(2)出現逆溫;(3)大氣含有一定濃度的NO2和碳氫化合物。443、光化學煙霧的危害(1)、對人體健康的影響光化學煙霧最明顯的危害是對人眼的刺激作用。出現眼流淚、發(fā)紅(俗稱紅眼病)。除眼外,對鼻、咽、氣管和肺均有明顯的刺激作用。對老人、兒童和病弱者尤為嚴重。污染嚴重時,會引起哮喘發(fā)作,導致上呼吸道疾病惡化,使視覺敏感度和視力降低。受害嚴重者,呼吸困難、胸痛、頭暈、發(fā)燒、嘔吐、以致血壓下降、昏迷不醒。長期慢性傷害,可引起肺機能衰退、支氣管炎、甚至發(fā)展成肺癌等。45

據資料統計,美國加里福尼亞洲由于光化學煙霧的作用,曾使該州3/4的人發(fā)生了紅眼病。日本東京11970年發(fā)生的光化學污染時期有20000人患了紅眼病。1952年洛杉礬事件發(fā)生時,兩天內就使65歲以上的老人死亡400余人。4647(2)對植物的傷害光化學煙霧能使植物葉片受害變黃以致枯死。據資料統計,僅加利福尼亞州1959年由于光化學污染引起的農作物減產損失已達800萬美元。使大片樹木枯死,葡萄減產60%以上,柑橘也嚴重減產。對光化學煙霧敏感的植物還有棉花、煙草、甜菜、番茄、菠菜、某些花卉和多種樹木。4849第三節(jié)大氣污染的危害

一、大氣污染對人體健康的影響大氣污染物的種類繁多,排放量大,污染范圍廣,對人體健康的危害是多方面的,如呼吸道疾病、中樞神經系統受損、癌癥等。大氣污染對人體健康的影響與污染物的種類、性質、暴露時間及個體敏感性有關。50二、大氣污染對氣候的影響(一)大氣污染對城市氣候的影響大氣污染使得城市氣溫高于農村,城市的能見度較農村低,云、霧、降雨比農村多。(城市熱島效應)51城市熱島效應

525354產生城市熱島現象的主要原因:

生產、生活燃料放出的能量;城市相當大的面積被建筑物和路面所覆蓋,蒸發(fā)比原野少得多;城市夜間因污染物大量存在,它們對地面長波輻射吸收和反射很強,也使城市氣溫升高。55(二)對全球氣候的影響目前對地表氣溫上升的真正原因還未證實,提得較多的是“溫室效應”。的確,人類的活動已使得大氣中二氧化碳的含量有所升高,因此不得不引起人們的高度重視。

56三、大氣污染對臭氧層的破壞(一)平流層中臭氧的形成O2+hv——2O(3P)O2+O+M——O3+M同時臭氧也會因光解而破壞。O3+hv——O2+O此外臭氧也能與O作用:O3+O——2O2通常情況下,臭氧的形成和分解達到平衡,臭氧保持一定濃度,約為10ppm,結果在平流層中上部形成臭氧層。57(二)平流層中臭氧層對地球生命的重要性以紫外線對人體效應為依據,按照波長的順序將紫外線分為紫外線A(320~400nm)、紫外線B(290~320nm)、紫外線C(190~290nm)。盡管紫外線C的危害最大,但它幾乎全部被臭氧層吸收,即使是平流層中臭氧濃度大大降低,紫外線C也幾乎不能到達地球。58紫外線B能強烈影響人類的基因物質脫氧核糖核酸而導致皮膚衰老,產生曬斑,形成皮膚癌。而且這種波長的紫外線的能量足以破壞C—H鍵,對地球上的生命及有機物均有破壞作用。正是由于臭氧層能吸收λ≤330nm的紫外線,因而對地球上的生物起了保護作用。但紫外線B的吸收與臭氧的濃度密切相關,隨著臭氧層中臭氧濃度大大降低,到達地面的紫外線的量大大增加,給人類的生存帶來極大威脅,同時,危害農作物和水生生物,所以臭氧層的破壞已引起全世界的廣泛重視和關注。59(三)大氣污染物對臭氧層的破壞

1.NOx對臭氧層的破壞作用平流層中破壞臭氧層的主要NOx是NONO+O3——NO2+O2NO2+O——NO+O2總反應為:O+O3——2O2平流層中NO的來源有N2O及超音速飛機排放的NOx.60612.HO自由基對臭氧的破壞作用HO+O3——HO2+O2HO2+O3——HO+2O2或HO2+O——HO+O2總反應:2O3——3O2或O3+O——2O2平流層中HO主要來源于H2O(g)、CH4、H2與O的作用H2O+O——2HOCH4+O——CH3+HOH2+O——HO+H623.氟氯烴類對臭氧的破壞O3+Cl——ClO+O2ClO+O——Cl+O2總反應:O3+O——2O2一個氯原子可使10萬個O3分子被破壞,因此其危害相當大。

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Cl來源于氟氯烴,在對流層中氟氯烴具有無毒、不燃燒且有較高的穩(wěn)定性等特點而被廣泛用作制冷劑(25萬噸/年)、噴霧劑(30萬噸/年)、溶劑(18萬噸/年)及制作泡沫塑料(26萬噸/年)等。全世界估計年產量在100多萬噸,目前世界上許多國家對禁止使用氟氯烴持積極支持的態(tài)度。但就算目前全世界都禁止使用氟氯烴,已經散發(fā)到環(huán)境中的氟氯烴對臭氧層的破壞作用仍將持續(xù)下去。

64(四)、淘汰消耗臭氧層物質的

國際行動

1985年,制定了保護臭氧層的《維也納公約》,我國于1989年加入《維也納公約》。

1987年,制定了《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》,對8種破壞臭氧層的物質(簡稱受控物質)提出了削減使用的時間要求。這項議定書得到了163個國家的批準。

651990年、1992年和1995年,對議定書又分別作了3次修改,擴大了受控物質的范圍,并提前了停止使用的時間。根據修改后的議定書的規(guī)定,發(fā)達國家到1994年1月停止使用哈倫,1996年1月停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿;發(fā)展中國家到2010年全部停止使用氟利昂、哈倫、四氯化碳、甲基氯仿。中國于1992年加入了《蒙特利爾議定書》。

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目前世界上許多國家對禁止使用氟氯烴持積極支持的態(tài)度。但是,在對消耗臭氧層物質(ODS)實行控制之前(1996年以前),全世界向大氣排放的ODS已達到了2000萬噸,由于ODS相當穩(wěn)定,可以存在50-100年,所以被排放的大部分ODS目前仍留在大氣層中。就算目前全世界都禁止使用氟氯烴,已經散發(fā)到環(huán)境中的氟氯烴對臭氧層的破壞作用仍將持續(xù)下去。67四、酸沉降

酸沉降是指大氣中的酸性物質通過干、濕沉降兩種途徑遷移到地表的過程。經歷了60年,德國的這座雕像已經徹底被酸雨毀壞了。68(一)、酸雨的化學組成酸雨中含有多種無機酸和有機酸及其鹽。其中絕大部分是硫酸和硝酸,多數情況下以硫酸為主。從污染源排放出來的SO2和NOX是形成酸雨的主要起始物。除此以外,不少地方的降水中發(fā)現有機酸(甲酸、乙酸)。69酸性

比較70酸雨的化學組成71酸雨的化學組成7273(三)、酸雨的危害1、使湖泊酸化。2、酸雨使流域土壤和水體底泥中的金屬(例如鋁)可被溶解進入水中毒害魚類。3、抑制土壤中有機物的分解和氮的固定、淋洗與土壤粒子結合的鈣、鎂、鉀等營養(yǎng)元素,使土壤貧瘠化。4、酸雨傷害植物的新生芽葉,干擾光合作用,影響其發(fā)育生長。5、腐蝕建筑材料,金屬結構、油漆及名勝古跡等74(四)世界酸雨發(fā)展狀況和

我國酸雨現狀75

酸雨早在19世紀中葉就在英國發(fā)生過,英國是工業(yè)革命的發(fā)源地,煤炭的大規(guī)模的利用和燃燒,造成大氣質量惡化和酸雨的產生。從1870年起到1963年近百年中發(fā)生了幾十起煙霧事件。76

20世紀50-60年代,北歐的瑞典和挪威地區(qū)開始受到來自歐洲中部工業(yè)區(qū)(英、法、德等國)S02的長距離輸送(高煙囪)的影響,湖泊中魚類開始減少,古建筑和石雕受侵蝕。到60年代末北歐湖水酸化十分明顯,許多湖泊成為沒有魚類和其他水生生物的“死湖”,酸雨的危害逐步發(fā)展為“區(qū)域性”事件。77

最早歐洲的酸雨多發(fā)生在挪威、瑞典等北歐國家,后來擴展到東歐和中歐,直至幾乎覆蓋整個歐洲。在酸雨最嚴重的時期,挪威南部約5000個湖泊中有1750個由于pH過低而使魚蝦絕跡;瑞典的9萬個湖泊中有1/5已受到酸雨的侵害。78

20世紀70-80年代,隨著經濟快速發(fā)展,酸雨范圍由北歐擴大至中歐。德國約有1/3的森林受到酸雨不同程度的危害;在巴伐利亞每4株云杉就有一株死亡;在瑞士,森林受害面積已達50%以上。20世紀80年代初,整個歐洲的降水pH在4.0~5.0之間,雨水中硫酸鹽含量明顯升高。79同時,在北美(主要是美國的東部和北部五太湖美、加交界區(qū))也形成了大面積的酸雨區(qū)。成為美國和加拿大棘手的環(huán)境問題。加拿大抽樣調查的8500個湖泊已全部酸化.8081

在美國南部的15個州曾達到降水平均PH值在4.2~4.5之間。美國曾報道至少有1200個湖泊己酸化,占可能酸化地區(qū)中全部湖泊的4%,在這些湖泊中.生物無法生存:此外,還有5%的湖泊酸度正在上升,雖未完全酸化,但已嚴重到威脅某些生物生存的程度。82

1972年在斯德哥爾摩召開的聯合國人類環(huán)境會議上,瑞典政府提交給大會的研究報告《跨越國境的空氣污染:大氣和降水中的硫對環(huán)境的影響》標志著酸雨真正被作為一種國際性環(huán)境問題正式提上議事日程。1982年6月在瑞典斯德哥爾摩召開了“國際環(huán)境酸化會議”,這標志著酸雨污染已成為當今世界重要的環(huán)境問題之一。83中國酸雨現狀

從20世紀80年代以來,中國的酸雨污染呈加速發(fā)展趨勢。在80年代,中國的酸雨主要發(fā)生在以重慶、貴陽和柳州為代表的高硫煤使用地區(qū)及部分長江以南地區(qū)。到90年代中期,酸雨已發(fā)展到青藏高原以東及四川盆地的廣大地區(qū)。84

以長沙、贛州、南昌、懷化為代表的華中酸雨區(qū),現在已成為全國酸雨污染最嚴重的地區(qū),其中心區(qū)年均降水PH低于4.0,酸雨頻率高于90%,已到了幾乎“逢雨必酸”的程度。北起青島、南至廈門.以南京、上海、杭州、福州和廈門為代表的華東沿海地區(qū)也成為我國主要的酸雨地區(qū),年均降水pH低于5.6的區(qū)域面積已占全國面積的30%左右。8586

監(jiān)測表明,我國的廣東、廣西、四川盆地和貴州大部分地區(qū)已成為與歐洲、北美并列的世界三大酸雨地區(qū)之一。

我國酸雨的化學特征是pH低、離子濃度高,硫酸根、銨和鈣離子濃度遠遠高于歐美,而硝酸根濃度則低于歐美,屬硫酸型酸雨。87第四節(jié)大氣污染綜合治理

一、減少污染物的排放量1.改革能源結構,逐步用二次能源代替一次能源,開發(fā)無污染能源,對燃料進行脫硫處理。2.改革燃燒裝置和燃燒方式,提高熱效率。3.采用無污染或低污染生產工藝。4.利用余熱、余氣,提高能源利用率。

88一、提高能源效率和節(jié)能

1、燃煤電廠2、工業(yè)鍋爐

3、鋼鐵工業(yè)4、建材工業(yè)二、潔凈煤技術

1、選煤

2、型煤

3、水煤漿

4、流化床燃燒895、整體煤氣化聯合循環(huán)6、煤炭汽化及液化

7、污染控制

8、煤炭廢棄物綜合利用三、開發(fā)清潔能源和可再生能源

1、地熱能

2、風能3、太陽能

4、氫能技術

5、核能

6、燃料電池90四、控制酸雨和二氧化硫污染的措施91五、機動車污染控制1、調整交通需求2、清潔油品3、清潔汽車4、配套法規(guī)和標準5、發(fā)展公共交通車6、控制私人汽車擁有量六、工業(yè)污染控制

七、綠化造林

92二、治理主要污染物

93(一)顆粒物的治理

大氣中的顆粒物主要來自于礦石燃料的燃燒。因此減少顆粒物的方法主要有兩種,一種是改變能源結構或對燃煤進行加工利用;另一種是在廢氣排放前先將顆粒物處理掉,處理方法通常有以下幾種:94

1、重力除塵裝置其原理是使含塵氣體中的塵埃借助重力作用使之沉降而達到除塵的目的。這種方法簡便,投資少,缺點是占地面積大,對粒徑較大的塵埃具有較好的作用,而對較小的塵粒的去除率低,除塵效率約為50~60%,因此只能作為初級除塵手段。

9596

2、慣性力除塵裝置

該方法是利用粉塵與氣體在運動時的慣性力不同,通過使含塵氣體沖擊擋板或使氣流急劇改變流向,然后借助塵粒的慣性力將塵粒從氣流中分離而達到分離除塵的目的。這種方法設備簡單,但其除塵效果也較低,約為50~70%,對粒徑較小的塵粒(<10um)效果較差。979899

3、離心力除塵裝置該法是通過使含塵氣體在裝置中進行高速旋轉而使氣體中的塵粒產生較大的離心力,從而與氣體分離。這種方法設備簡單,費用較低,維護方便,除塵效果也較前兩種高(80~90%)。但對細小的塵粒(<5um)去除效果較低。100G1011024、洗滌塔除塵

這種方法使利用液體所形成的液滴、液膜、霧膜等洗滌含塵氣體而達到除塵的目的。這種方法設備簡單,造價低,除塵效果好而且能除去氣流中一些有害氣體;缺點是用水量塔,易產生腐蝕性液體以及需及時對廢水、廢漿進行處理。

1031041051065、過濾式除塵裝置這種方法是使含塵氣體通過多孔濾料,把氣體中的塵粒截留下來而達到除塵的目的。這種方法的除塵率高(99%以上),且對細粉有很強的逋集作用,因而廣泛用于各種工業(yè)廢氣除塵中。但它不適用于處理含水、含油及粘結性粉塵,另外不適合處理高溫氣體。

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6、靜電除塵裝置這種方法利用特高壓直流電源(40000V)產生的不均勻電場,通過電暈放電,使塵粒帶電而向電極遷移,在電極上電荷被中和,塵埃聚集在電極上而達到除塵的效果。這種方法的適用范圍廣,除塵效率高,且能耗低,但設備投資大,設備龐大,占地面積大。111112113(二)二氧化硫的治理從排煙中除去SO2的技術稱為“排煙脫硫”,這類技術已相當多,但總起來可分為濕法和干法兩大類。前者是利用SO2為酸性氧化物這一特點,后者是利用SO2的還原性。1141、濕法排煙脫硫(1)鈉法—氫氧化鈉或亞硫酸鈉吸收法這種方法是以NaOH、Na2CO3、或Na2SO3作為吸收劑吸收SO2,因為這種方法吸收速度快,管道和設備不易堵塞,所以應用較廣泛。115主要反應為:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2ONa2CO3+SO2=Na2SO3+CO2Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3116吸收劑處理后可獲得副產品,主要回收方法有a.中和法:NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O2Na2SO3+O2=2Na2SO4b.直接利用將含有的吸收液直接供造紙廠代替燒堿蒸煮紙漿。117C.回收Na2SO3吸收液經濃縮、結晶、脫水后回收Na2SO3晶體。d.回收石膏法在含NaHSO3的吸收液中加入石灰,使其生成CaSO3,再經氧化后生成石膏。118119石膏濕法煙氣脫硫技術1202NaHSO3+Ca(OH)2=CaSO31/2H2O+Na2SO3+3/2H2OCaSO31/2H2O+1/2O2+3/2H2O=CaSO42H2Oe.回收硫法將吸收液中的加熱生成高濃度的,再用于生產硫酸或硫2NaHSO3=Na2SO3+SO2+H2OSO2+2H2S=3S+2H2O121(2)氨法---以氨水作吸收劑2NH3H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3122吸收液經處理后可進行回收a.回收(NH4)2SO4法吸收液中加入氨水,使NH4HSO3轉化為(NH4)2SO3,再經空氣氧化后生成硫酸銨,濃縮結晶。

(NH4)2SO3+1/2O2=(NH4)2SO4123b.回收石膏法若將上法回收的硫酸銨溶液中加入石灰,就可回收石膏,而生成的氨用水吸收后又可作為吸收劑(NH4)2SO4+Ca(OH)2=CaSO42H2O+2NH3(3)鈣法利用石灰石、生石灰等的乳濁液作吸收劑1242、干性排煙脫硫法(1)活性炭法利用活性炭的活性及較大的比表面積,使煙氣中的SO2在活性炭表面上與氧及水蒸氣作用生成硫酸。(2)接觸氧化法對于高濃度的SO2煙氣的治理,可采用工業(yè)接觸制硫酸類似的方法進行。125半干煙氣脫硫系統126

排煙脫硫的方法很多,在選擇時應從下面幾個方面考慮:(1)凈化效率高,經濟效果好;(2)裝置能長期穩(wěn)定運行;(3)易于操作、維修和檢查;(4)不應造成二次污染。127(三)氮氧化物的治理氮氧化物的工業(yè)來源主要是硝酸制造廠、使用硝酸的工廠以及工廠燃料燃燒排放的廢氣等。從燃燒裝置中排放的氮氧化物主要是NO,NO比較穩(wěn)定,不易溶于水,也不與水反應,目前對它的處理主要有催化還原、吸收等。1281.催化還原法

在催化劑存在下,用甲烷、氫氣、氨等還原性氣體將NO還原成N2的方法,它又分為選擇性催化還原和非選擇性催化還原

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