大氣質(zhì)量與大氣污染

第五章大氣污染與空氣質(zhì)量管理第六章顆粒污染物控制技術(shù)第七章氣態(tài)污染物控制技術(shù)第八章機(jī)動(dòng)車污染控制技術(shù)主目錄本篇目錄第二篇環(huán)境工程學(xué)第二篇大氣污染控制工程

第五章環(huán)境工程學(xué)第五章大氣質(zhì)量第一節(jié)大氣的結(jié)構(gòu)與大氣污染第二節(jié)大氣污染的來源和影響第三節(jié)大氣污染綜合防治途徑第四節(jié)大氣環(huán)境質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)主目錄本篇目錄大氣的結(jié)構(gòu)及組成

須臾不可缺的最大消費(fèi)品大氣的結(jié)構(gòu)及組成

第五章環(huán)境工程學(xué)第一節(jié)大氣的結(jié)構(gòu)及組成一、大氣圈的結(jié)構(gòu)大氣圈：隨地球旋轉(zhuǎn)的大氣層。大氣圈的上界：距地表1000～1400km。大氣圈的垂直結(jié)構(gòu)是指溫度、壓力、密度和成分的垂直分布情況。根據(jù)氣溫在垂直方向上的分布，將大氣圈分為五層：對(duì)流層、平流層、中間層、暖層和散逸層。主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)大氣垂直方向的分層主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)1、對(duì)流層（0～12km）

對(duì)流層是大氣圈最低的一層。其平均厚度12km。赤道處約16～18km，兩極附近只有7～9km。由于對(duì)流程度在熱帶要比寒帶強(qiáng)烈，故自下墊面算起的對(duì)流層的溫度隨高度增加而降低。因?yàn)樵搶硬荒芪仗柖滩ㄝ椛洌芪盏孛娣瓷溟L(zhǎng)波輻射。主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)對(duì)流層的主要特征:

對(duì)流層集中了大氣質(zhì)量的3/4和幾乎全部水蒸氣，主要的大氣現(xiàn)象都發(fā)生在這一層，它是天氣變化最復(fù)雜、對(duì)人類影響最大的一層。大氣溫度隨高度增加而降低，每升高100m平均降溫約0.65℃，這種氣溫層結(jié)稱為遞減層結(jié)。主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)對(duì)流層的主要特征:

空氣具有強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，主要是由于下墊面受熱不均及其本身特性不同造成的。溫度和濕度的水平分布不均勻，在熱帶海洋上空，空氣溫暖潮濕，在高緯度內(nèi)陸上空，空氣寒冷干燥，因此經(jīng)常發(fā)生大規(guī)?？諝獾乃竭\(yùn)動(dòng)。主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)

大氣邊界層：對(duì)流層的下層，厚度約為1～2km，其中氣流受地面阻滯和摩擦的影響很大。特點(diǎn):在大氣邊界層中，由于受地面溫度的影響，氣溫的日變化很明顯，特別是近地層，晝夜可相差十幾乃至幾十度。由于氣流運(yùn)動(dòng)受地面摩擦的影響，故風(fēng)速隨高度的增高而增大。直接影響著大氣污染物的傳輸、擴(kuò)散和轉(zhuǎn)化。主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)

近地層：從地面到50～100m左右的一層。在近地層中，垂直方向上熱量和動(dòng)量的交換甚微，所以上下氣溫之差很大，可達(dá)1～２℃。主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)2、平流層（12～60km）

平流層：從對(duì)流層頂?shù)?0～60km高度的一層。

特點(diǎn)：從同溫層頂?shù)狡搅鲗禹?，氣溫隨高度增高而增高，至平流層頂達(dá)3℃左右。平流層集中了大氣中大部分臭氧（O3），并在20～25km高度上達(dá)到最大值，形成臭氧層。臭氧層能強(qiáng)烈吸收波長(zhǎng)為200～300nm的太陽紫外線，保護(hù)了地球上的生命免受紫外線傷害。主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)

中間層：從平流層頂?shù)?5km高度的一層稱為中間層。中間層的特點(diǎn)：氣溫隨高度升高而迅速降低，其頂部氣溫可達(dá)83℃以下。因此大氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，垂直混合明顯。3、中間層（50～85km）主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)

暖層：從中間層頂?shù)?00km高度這一層。

暖層的特點(diǎn)：在強(qiáng)烈的太陽紫外線和宇宙射線作用下，再度出現(xiàn)氣溫隨高度升高而增高的現(xiàn)象。暖層氣體分子被高度電離，存在著大量的離子和電子，故又稱為電離層。4、暖層（85～800km）主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)

暖層以上的大氣層統(tǒng)稱為散逸層。它是大氣的外層，氣溫很高，空氣極為稀薄?？諝饬Ｗ拥倪\(yùn)動(dòng)速度很高，可以擺脫地球引力而散逸到太空中。5、散逸層（＞800km）主目錄本篇目錄大氣組成氣態(tài)污染物種類多，但主要有五類汽車排氣的化學(xué)組成CO2第五章環(huán)境工程學(xué)主目錄本篇目錄

大氣壓力：隨高度的升高而降低，并可用氣體靜力學(xué)方程來描述。

大氣密度：隨高度的變化幾乎和壓力的變化規(guī)律相同。

大氣成分：在80～85km以下的大氣層中，大氣的主要成分氮和氧的組成比例幾乎不變，稱作均質(zhì)大氣層。在均質(zhì)層以上的大氣層中，氣體組成隨高度變化很大，稱為非均質(zhì)層。這層中較輕的氣體成分有明顯增加。第五章環(huán)境工程學(xué)主目錄本篇目錄二、大氣的組成大氣組成：干潔空氣、水蒸氣、雜質(zhì)。隨空間位置的改變，后兩項(xiàng)變化較大干潔空氣的主要成分是氮、氧、氬和二氧化碳?xì)怏w，其含量占全部干潔空氣的99.996%（體積)；氖、氦、氪、甲烷等次要成分只占0.004%左右。大氣的組成大氣各組成成分作用第五章環(huán)境工程學(xué)主目錄本篇目錄干潔空氣的組成成分分子量體積比/%成分分子量體積比/106氮（N2）28.0178.084±0.004氖（Ne）20.1818氧（O2）32.0020.946±0.002氦（He）4.0035.2氬（Ar）39.940.934±0.001甲烷（CH4）16.041.2二氧化碳（CO2）44.010.033±0.001氪（Kr）83.800.5氫（H2）2.0160.5氙（Xe）131.300.08二氧化氮（NO2）46.050.02臭氧（O3）48.000.01~0.04什么是空氣污染？第五章環(huán)境工程學(xué)主目錄本篇目錄第二節(jié)大氣污染一、大氣污染

定義（ISO)：通常是指由于人類活動(dòng)或自然過程引起某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到了足夠的時(shí)間，并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了生態(tài)環(huán)境。

人類活動(dòng)：生產(chǎn)活動(dòng)、生活活動(dòng)，如做飯、取暖、交通等。

自然過程：火山活動(dòng)、山林火災(zāi)、海嘯、土壤和巖石的風(fēng)化及空氣運(yùn)動(dòng)等。由于自然環(huán)境的自凈作用，會(huì)使自然過程造成的大氣污染，經(jīng)過一定時(shí)間后自動(dòng)消除（即使生態(tài)平衡自動(dòng)恢復(fù)）。大氣污染主要是人類活動(dòng)造成的。第五章環(huán)境工程學(xué)主目錄本篇目錄1、按大氣污染的范圍分類

①局部地區(qū)污染，局限于小范圍的大氣污染，如受到某些煙囪排氣的直接影響。②地區(qū)性污染，涉及到一個(gè)地區(qū)的大氣污染，如工業(yè)區(qū)及其周邊或整個(gè)城市受到污染。③廣域污染，涉及到比一個(gè)地區(qū)或大城市更廣泛地區(qū)的大氣污染；④全球性污染，涉及到全球范圍（或國(guó)際性）的大氣污染。第五章環(huán)境工程學(xué)2、全球性大氣污染問題

溫室效應(yīng)：大氣中的二氧化碳和其他微量氣體如甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯碳（CFCs）、水蒸氣等，可以使太陽短波輻射幾乎無衰減的通過，但卻可以吸收地表的長(zhǎng)波輻射，由此引起全球氣溫升高的現(xiàn)象。上述微量氣體，則稱為“溫室氣體”。CO2是最重要的溫室氣體。主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)主目錄本篇目錄

臭氧層:大氣中臭氧含量?jī)H一億分之一，主要集中在距地面20～25km的平流層中。

作用：具有強(qiáng)烈吸收太陽紫外線的功能，保護(hù)地球上各種生命的存在、繁衍和發(fā)展。

主要原因：氟氯碳、NOx等物質(zhì)向大氣排放逐漸增多。臭氧層破壞第五章環(huán)境工程學(xué)主目錄本篇目錄

現(xiàn)狀：據(jù)估計(jì)，南極上空臭氧層“空洞”面積已達(dá)2400km2（約占60%），北半球上空臭氧層比以往任何時(shí)候都薄，歐洲和北美上空臭氧層平均減少了10%～15%，西伯利亞上空甚至減少了35%。

結(jié)果：臭氧層的破壞將導(dǎo)致皮膚癌和角膜炎患者增加，破壞地球上的生態(tài)系統(tǒng)等嚴(yán)重問題。臭氧層破壞第五章環(huán)境工程學(xué)主目錄本篇目錄酸雨：pH值小于5.6的雨、雪或其他形式的大氣降水（如霧、露、霜）稱為酸雨。酸雨的形成：主要是因化石燃料燃燒和汽車尾氣排放的SOx和NOx，在大氣中形成硫酸和硝酸，又以雨、雪、霧等形式返回地面。酸雨的危害：破壞森林生態(tài)系統(tǒng)和水生態(tài)系統(tǒng)，改變土壤性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，腐蝕建筑物，損害人體呼吸道系統(tǒng)和皮膚等。歐洲、北美及東亞地區(qū)的酸雨危害較嚴(yán)重。中國(guó)的西南、華南和東南地區(qū)的酸雨危害也相當(dāng)嚴(yán)重。第五章環(huán)境工程學(xué)主目錄本篇目錄酸雨腐蝕文物第五章環(huán)境工程學(xué)主目錄本篇目錄酸雨腐蝕文物酸雨它們會(huì)危害我們嗎？如何解決這些問題？請(qǐng)你為了保護(hù)我們的生存環(huán)境想想辦法吧主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)二、大氣污染物及其種類

大氣污染物：指由于人類活動(dòng)或自然過程排入大氣的并對(duì)人和環(huán)境產(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì)。大氣污染物的種類：

1)顆粒污染物，

2)氣態(tài)污染物。主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)1、顆粒污染物粉塵（dust）：指懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體顆粒。煙（fume）：指由冶金過程形成的固體顆粒。飛灰（flyash）：指隨燃煤煙氣排出的灰分。黑煙（smoke）：指由燃料燃燒產(chǎn)生的能見氣溶膠。霧（fog）：指氣體介質(zhì)中液滴懸浮體的總稱。

在我國(guó)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中，根據(jù)顆粒的大小，將其分為：總懸浮顆粒物（TSP）：指懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤100m的顆粒物?？晌腩w粒物：指懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤10m的顆粒物。主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)2、氣態(tài)污染物

氣態(tài)污染物：以分子狀態(tài)存在的污染物。氣態(tài)污染物分為一次污染物和二次污染物。一次污染物：指直接從污染源排到大氣中的原始污染物質(zhì)；二次污染物：指由一次污染物與大氣中已有組分或幾種一次污染物之間經(jīng)過一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生成的與一次污染物性質(zhì)不同的新污染物質(zhì)。主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)氣體狀態(tài)大氣污染物的分類污染物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碳的氧化物CO、CO2無有機(jī)化合物C1~C10化合物醛、酮、過氧乙酰硝酸酯、O3鹵素化合物HF、HCI無注：MSO4、MNO3分別為硫酸鹽和硝酸鹽主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)三、大氣污染物的來源和發(fā)生量

大氣污染物的來源可分為自然源和人為源兩類:

自然源:是指因自然原因向環(huán)境釋放污染物的地點(diǎn)或地區(qū)，如火山噴發(fā)、森林火災(zāi)、颶風(fēng)、海嘯、土壤和巖石的風(fēng)化及生物腐爛等自然現(xiàn)象。

人為源:是指人類生活活動(dòng)和生產(chǎn)活動(dòng)形成的污染源?？蓪⑷藶槲廴驹捶譃樯钗廴驹?、工業(yè)污染源和交通運(yùn)輸污染源三類。根據(jù)對(duì)主要大氣污染物的分類統(tǒng)計(jì)分析，大氣污染源又可概括為三大方面：燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)和交通運(yùn)輸。前兩類污染源統(tǒng)稱為固定源，交通運(yùn)輸工具（機(jī)動(dòng)車、火車、輪船、飛機(jī)等）則稱為流動(dòng)源。主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)第三節(jié)環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):各種污染物在環(huán)境空氣中的允許濃度。它是進(jìn)行環(huán)境空氣質(zhì)量管理、大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)及制定大氣污染防治規(guī)劃和大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。

大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn):以實(shí)現(xiàn)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)，對(duì)從污染源排入大氣的污染物濃度（或數(shù)量）所作的限制規(guī)定。它是控制大氣污染物的排放量和進(jìn)行凈化裝置設(shè)計(jì)的依據(jù)。主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)一、環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

規(guī)定了9種污染物的濃度限值：二氧化硫、總懸浮顆粒物、可吸入顆粒物、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、鉛、苯并芘和氟化物。該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)對(duì)空氣質(zhì)量要求的不同，將環(huán)境空氣質(zhì)量分為三級(jí)。該標(biāo)準(zhǔn)將環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)分為三類：一類區(qū)執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，二類區(qū)執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，三類區(qū)執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。1、《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3095—1996主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)一類區(qū)為自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其他需要特殊保護(hù)的地區(qū)；二類區(qū)為城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)；三類區(qū)為特定工業(yè)區(qū)。2、環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)分為三類主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)3、《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》TJ3679給出了120種空氣污染物的最高容許濃度。“居住區(qū)大氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度”給出了34中大氣污染物的最高容許濃度。環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定的污染物，參考此標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行?！败囬g空氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度”主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)二、大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

規(guī)定了33種大氣污染物的排放限值，其指標(biāo)體系為最高允許排放濃度、最高允許排放速率和無組織排放監(jiān)控濃度限值。規(guī)定任何一個(gè)排氣筒必須同時(shí)遵守最高允許排放濃度和最高允許排放速率兩項(xiàng)指標(biāo)，超過其中任何一項(xiàng)均為超標(biāo)排放。將1997年１月1日前設(shè)立的污染源稱為現(xiàn)有污染源。將1997年１月１日起設(shè)立（包括新建、擴(kuò)建、改建）的污染源稱為新污染源。1、《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB162971996主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)2、《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB162971996

現(xiàn)有污染源分為一、二、三級(jí)，新污染源分為二、三級(jí)。按污染源所在的環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)類別，執(zhí)行相應(yīng)級(jí)別的排放速率標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)位于國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)劃定的酸雨控制區(qū)和二氧化硫控制區(qū)的污染源，其二氧化硫排放除執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)執(zhí)行總量控制標(biāo)準(zhǔn)。主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB132712001《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB90781996《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB132231996《煉焦?fàn)t大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB161711996《水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB49151996《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB145541993《汽車大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB14761.1～14761.7-93《摩托車排氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB1462193。3、仍繼續(xù)執(zhí)行的行業(yè)性標(biāo)準(zhǔn)有主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)4、《制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法》GB/T1320191

以環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為控制目標(biāo)，在大氣污染物擴(kuò)散稀釋規(guī)律的基礎(chǔ)上，使用控制區(qū)排放總量允許限值和點(diǎn)源排放允許限值控制大氣污染的方法，制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合當(dāng)?shù)丶夹g(shù)經(jīng)濟(jì)條件，應(yīng)用最佳可行和最佳實(shí)用技術(shù)方法或其他總量控制方法制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。氣態(tài)污染物排放控制分為總量控制區(qū)和非總量控制區(qū)。主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)三、空氣污染指數(shù)及報(bào)告

大中城市空氣污染指數(shù)（API）日?qǐng)?bào)和預(yù)報(bào)。目前計(jì)入空氣污染指數(shù)的項(xiàng)目有：可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧?？諝馕廴局笖?shù)的范圍從0到500，其中50、100、200分別對(duì)應(yīng)于《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的一、二、三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的污染物平均濃度限值。各種污染物的污染分指數(shù)都計(jì)算出以后，取最大者為該區(qū)域或城市的空氣污染指數(shù)API，則該種污染物即為該區(qū)域或城市空氣中的首要污染物。API＜50時(shí)，則不報(bào)告首要污染物。主目錄本篇目錄第五章環(huán)境工程學(xué)空氣污染指數(shù)分級(jí)濃度限值空氣污染指數(shù)污染物濃度（mg/m3N）APIPM10(日均值)SO2(日均值)NO2(日均值)CO（小時(shí)均值）O3（小時(shí)均值）500.0500.0500.08050.1201000.1500.1500.120100.2002000.3500.8000.2