環(huán)境保護(hù)概論--大氣

1、第一節(jié) 大氣結(jié)構(gòu)與組成 大氣層的分類（根據(jù)大氣溫度垂直分布）對流層對流層幾乎集中了大氣中的全部水份，雨雪、云霧、雷電等自然現(xiàn)象都發(fā)生在這一層。氣溫隨高度增加而降低，平均每上升100m,氣溫下降0.65oC。大氣具有強(qiáng)烈的對流運動，對大氣污染物的擴(kuò)散和傳輸起著重要的作用。溫度和濕度的水平分布不均勻，從而使空氣發(fā)生大規(guī)模的水平運動。平流層大氣溫度隨高度增加而增加，同時存在臭氧層。中間層氣溫隨高度增加而降低，大氣對流運動強(qiáng)烈。電離層（暖層）大氣溫度隨高度增加而增加，電離層能反射無線電波。散逸層（外層大氣）大氣稀薄，氣溫高。大氣的垂直分層對流層平流層對流旺盛近地面，對流旺盛近地面，緯度不同厚度變；緯度

2、不同厚度變；高度增來溫度減，高度增來溫度減，只因熱源是地面；只因熱源是地面；天氣復(fù)雜且多變，天氣復(fù)雜且多變，風(fēng)云雨雪較常見風(fēng)云雨雪較常見氣溫初穩(wěn)后升熱氣溫初穩(wěn)后升熱只因?qū)又谐粞醵嘀灰驅(qū)又谐粞醵嗨搅鲃犹鞖夂盟搅鲃犹鞖夂酶呖诊w行很適合高空飛行很適合上冷下熱上冷下熱高空對流高空對流電電離離層層高層大氣電離層能反射電離層能反射無線電波，對無線電波，對無線電通訊有無線電通訊有重要作用重要作用成云致雨的必要條件成云致雨的必要條件主要主要成分成分次要次要成分成分水水 汽汽固體雜質(zhì)固體雜質(zhì)生物體的基本成分生物體的基本成分維持生物活動的必要物質(zhì)維持生物活動的必要物質(zhì)植物光合作用的原料；對地面保溫植物光合作用

3、的原料；對地面保溫吸收紫外線，使地球上的生吸收紫外線，使地球上的生物免遭過量紫外線的傷害物免遭過量紫外線的傷害成云致雨的必要條件；對地面保溫成云致雨的必要條件；對地面保溫大氣組成大氣組成主主 要要 作作 用用干干潔潔空空氣氣O3N2O2CO2大氣各成分的作用第二節(jié) 主要大氣污染物及其來源 污染源的分類按污染源存在形式： 固定污染源 移動污染源按污染源的排放形式分： 點源 線源 面源按污染物排放空間分： 高架源 地面源按污染物排放時間分： 連續(xù)源 間斷源 瞬時源按污染物的發(fā)生類型分： 工業(yè)污染源 農(nóng)業(yè)污染源 生活污染源 交通污染源 大氣污染概念（ISO定義）：通常是指由于人類活動和自然過程引起某

4、種物質(zhì)進(jìn)入大氣，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到了足夠的時間并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境的現(xiàn)象。 大氣污染源 燃料的燃燒：如火力發(fā)電廠等燃料燃燒，約占總污染物的70以上。煤的直接燃燒所排放的煙塵時我國大氣污染的主要特征。 工業(yè)生產(chǎn)：如煉鐵等工礦企業(yè)產(chǎn)生的污染物，約占總污染物的20左右。交通運輸：如汽車等交通工具所排放的污染物，約占總污染物的10左右，它也稱流動污染源。 農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 主要大氣污染物按存在形態(tài)，可分為：顆粒污染物和氣態(tài)污染物。 顆粒污染物（包括進(jìn)入大氣的固體或液體粒子），按其物理性質(zhì)，可以分為粉塵(粒徑1-200m)、煙(粒徑50m以上的顆粒有較好的作用，除塵效率低，可作為

5、初級除塵手段。慣性除塵器：利用粉塵與氣體在運動中的慣性不同，只能捕集10-20 m以上的粗塵粒，一般作為一級除塵手段。離心式除塵器(旋風(fēng)除塵器）：效率高， 5m以上的顆粒去除效率高，應(yīng)用較為廣泛。 顆粒污染物（煙塵）的治理技術(shù)（2）過濾式除塵器利用多孔過濾介質(zhì)來分離捕集氣體中塵粒的處理方法，氣體過，塵粒留，其中最典型的為袋式除塵器，其除塵效率高，同時便于回收干料，但不適于處理高溫、和粘性等含塵氣體。（3）濕式除塵器利用液體所形成的液膜、液滴或氣泡來洗滌含塵氣體，塵粒被吸附隨液體派出，氣體從而得到凈化。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，造價低，除塵效率高，但可能產(chǎn)生二次污染。（4）靜電除塵器利用高壓電場產(chǎn)生的靜電力

6、實現(xiàn)粉塵與氣體分離，除塵效率高達(dá)99以上，對于的粉塵還具有很高的除塵效率，在工業(yè)除塵中應(yīng)用廣泛，但其占地面積大，一次性投資高。 氣態(tài)污染物的治理技術(shù)主要治理方法:冷凝法燃燒法吸收法吸附法催化法 低濃度SO2廢氣治理技術(shù)濕法：氨法、鈉堿法、鈣堿法干法：活性炭吸附、催化氧化法 NOX廢氣的治理技術(shù)吸收法：如堿吸收、硫酸吸收和氫氧化鎂吸收法。吸附法：主要采用活性炭和沸石分子篩。催化還原法：分選擇性和非選擇性催化還原法。 有機(jī)廢氣及惡臭的生物凈化新技術(shù)微生物吸收法是利用由微生物、營養(yǎng)物和水組成的微生物吸收液處理廢氣，適合于吸收可溶性的氣態(tài)污染物。吸收了廢氣的微生物混合液再進(jìn)行好氧處理，去除液體中吸收的

7、污染物，經(jīng)處理后的吸收液再重復(fù)使用。（圖7-11）微生物洗滌法是利用污水處理廠剩余的活性污泥配制混合液，作為吸收劑處理廢氣，該法對脫除復(fù)合型臭氣效果很好，脫臭效率可達(dá)99，而且能脫除很難治理的焦臭。微生物過濾法是用含有微生物的固體顆粒吸收廢氣中的污染物，然后微生物再將其轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。常用的固體顆粒有土壤和堆肥（圖7-14） ，有的是專門設(shè)計的生物過濾床（圖7-15） 。 汽車尾氣治理技術(shù)燃料處理技術(shù)1.對現(xiàn)用燃料的處理：如采用無鉛汽油等2.采用代用燃料：如采用甲醇、乙醇等。機(jī)內(nèi)凈化1.分層燃燒系統(tǒng)與電噴技術(shù)2.發(fā)動機(jī)增壓和增壓中冷技術(shù)相結(jié)合的燃油系統(tǒng)機(jī)外凈化如我國主要采用：氧化催化燃燒法 國

8、際上通用：三元催化凈化法第五節(jié) 全球大氣環(huán)境問題二氧化碳含量增多二氧化碳含量增多自然原因：自然原因：人為原因：人為原因：燃燒礦物燃料產(chǎn)生燃燒礦物燃料產(chǎn)生毀林毀林氟氯烴化合物等其他溫室氣體氟氯烴化合物等其他溫室氣體太陽活動、大氣環(huán)流、火山活動、地殼運動等太陽活動、大氣環(huán)流、火山活動、地殼運動等 全球變暖，也即溫室效應(yīng) 溫室效應(yīng)是由于大量的CO2、CH4和N2O等氣體向大氣中釋放而造成地球表面溫度升高的效應(yīng)。主要的溫室氣體：CO2、CH4、NOx、CFC等。1）海平面上升，威脅沿海低地國家、地區(qū)；）海平面上升，威脅沿海低地國家、地區(qū)； 2）引起各地降水和干濕狀況變化，）引起各地降水和干濕狀況變化，

9、導(dǎo)致各國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化。導(dǎo)致各國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化。1）提高能源利用率，采用新能源）提高能源利用率，采用新能源2）加強(qiáng)國際間協(xié)作）加強(qiáng)國際間協(xié)作人們使用冰箱、空調(diào)時釋放出的氟氯烴人們使用冰箱、空調(diào)時釋放出的氟氯烴化合物，通過光化學(xué)反應(yīng)大量消耗臭氧。化合物，通過光化學(xué)反應(yīng)大量消耗臭氧。A、增加皮膚癌，主要是黑色素癌；、增加皮膚癌，主要是黑色素癌；B、損害眼睛，增加白內(nèi)障患者；、損害眼睛，增加白內(nèi)障患者；C、削弱免疫力，增加傳染病患者；、削弱免疫力，增加傳染病患者；2）破壞生態(tài)環(huán)境）破壞生態(tài)環(huán)境 和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)A、農(nóng)產(chǎn)品減少及其品質(zhì)下降，、農(nóng)產(chǎn)品減少及其品質(zhì)下降，B、減少漁業(yè)產(chǎn)量，、減少漁業(yè)產(chǎn)量

10、，C、使塑料等高分子聚合物加速老化、使塑料等高分子聚合物加速老化減少并禁止氟氯烴等物質(zhì)的排放減少并禁止氟氯烴等物質(zhì)的排放研制新型的制冷系統(tǒng)研制新型的制冷系統(tǒng)毫無阻擋2、原因：、原因：燃燒煤、石油、天然氣等，向大氣燃燒煤、石油、天然氣等，向大氣中排放二氧化硫和氧化氮等酸性氣體。中排放二氧化硫和氧化氮等酸性氣體。4、危害：、危害：1）使河湖水酸化，影響魚類生長繁殖，乃至）使河湖水酸化，影響魚類生長繁殖，乃至 死亡；死亡；2）使土壤酸化，危害森林和農(nóng)作物生長；）使土壤酸化，危害森林和農(nóng)作物生長；3）腐蝕建筑物和文物古跡；）腐蝕建筑物和文物古跡；4）危及人體健康。）危及人體健康。4、防治：、防治：減少

11、人為硫氧化物和氮氧化物的排放，減少人為硫氧化物和氮氧化物的排放，研制煤炭中硫資源的綜合開發(fā)與利用，發(fā)研制煤炭中硫資源的綜合開發(fā)與利用，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)、清潔燃燒技術(shù)等。展?jié)崈裘杭夹g(shù)、清潔燃燒技術(shù)等。 1、概念：、概念：pH值小于值小于5.6的雨水。的雨水。3、分布：、分布： 中國目前酸雨區(qū)面積占國土面積酸雨區(qū)面積占國土面積30%，主要分布在華中華中、華南華南、西南西南和華東華東地區(qū)，北方只有局部地區(qū)出現(xiàn)酸雨。 1992-1993年中國年平均降水年中國年平均降水pH值的分布值的分布pHpH值值pHpH值值西西南南杭州灣杭州灣珠江三珠江三角洲及角洲及其北部其北部硫酸型硫酸型(1)以長江為界，南部酸雨

12、多于北方。以長江為界，南部酸雨多于北方。 北方土壤呈堿性；北方土壤呈堿性； 南方多雨，長期沖刷，石灰質(zhì)少，土壤對酸的中和能力差；南方多雨，長期沖刷，石灰質(zhì)少，土壤對酸的中和能力差； 南方燃的煤含硫量相對較高；南方燃的煤含硫量相對較高； 北方干燥，沙漠地區(qū)多，沙塵飛揚使酸雨受到抑制。北方干燥，沙漠地區(qū)多，沙塵飛揚使酸雨受到抑制。(2)我國酸雨大多數(shù)是硫酸型的。我國酸雨大多數(shù)是硫酸型的。(3)降水酸度具有明顯的季節(jié)性，一般冬季雨水降水酸度具有明顯的季節(jié)性，一般冬季雨水pH低，夏低，夏季季pH高。高。(4)城區(qū)酸雨比郊區(qū)嚴(yán)重。城區(qū)酸雨比郊區(qū)嚴(yán)重。全球全球變暖變暖臭氧臭氧空洞空洞酸雨酸雨二氧化碳二氧化碳增多增多氟氯烴化合物氟氯烴化合物增多增多危害危害人體健康人體健康破壞破壞生態(tài)生態(tài)及及經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)使用冰箱、空調(diào)使用冰箱、空調(diào)時釋放出的時釋放出的酸性氣體酸性氣體增多增多燃燒礦物燃料排燃燒礦物燃料排放出二氧化硫、放出