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第八講大氣污染控制工程第1頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一大氣層的結(jié)構(gòu)和大氣組成大氣污染及污染物的分類及來(lái)源主要污染的環(huán)境危害光化學(xué)煙霧氣象條件對(duì)大氣污染的影響大氣污染綜合防治全球大氣環(huán)境問(wèn)題第2頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

大氣是指包圍在地球表面并隨地球旋轉(zhuǎn)的空氣層。它不僅是維持生物因中生命所必需的,而且參與地球表面的各種過(guò)程,如水循環(huán)、化學(xué)和物理風(fēng)化、陸地上和海洋中的光合作用及腐敗作用等,各種波動(dòng)、流動(dòng)和海洋化學(xué)也都與大氣活動(dòng)有關(guān)。1.大氣層的結(jié)構(gòu)和大氣組成第3頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

大氣層的基本結(jié)構(gòu)按氣溫垂直分布對(duì)大氣分層(熱分層),可以分為以下幾層:第4頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一(一)對(duì)流層

對(duì)流層是大氣的最低層,其厚度隨緯度和季節(jié)而變化。在赤道附近為16-18km;在中緯度地區(qū)為l0-12km,兩極附近為8-9km。夏季較厚,冬季較薄。

這一層的顯著特點(diǎn):—是氣溫隨高度升高而遞減,大約每上升100m,溫度降低0.6°。內(nèi)于貼近地面的空氣受地面發(fā)射出來(lái)的熱量的影響而膨脹上升,上面冷空氣下降,故在垂直方向上形成強(qiáng)烈的對(duì)流,對(duì)流層也正是因此而得名;二是密度大,大氣總質(zhì)量的3/4以上集中在此層。第5頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一在l-2km以下,受地表的機(jī)械、熱力作用強(qiáng)烈,通稱摩擦層,或邊界層,亦稱低層大氣,排人大氣的污染物絕大部分活動(dòng)在此層。在1-2公里以上,受地表影響變小,稱為自由大氣層,主要天氣過(guò)程如雨、雪、雹的形成均出現(xiàn)在此層。對(duì)流層和人類的關(guān)系最密切。第6頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一(二)平流層

從對(duì)流層頂?shù)郊s50km的大氣層為平流層。在平流層下層,即30—35km以下,溫度隨高度降低變化較小,氣溫趨于穩(wěn)定,所以又稱同溫層。在30—35km以上,溫度隨高度升高而升高。

平流層的特點(diǎn):一是空氣沒有對(duì)流運(yùn)動(dòng),平流運(yùn)動(dòng)占顯著優(yōu)勢(shì);二是空氣比下層稀薄得多,水汽、塵埃的含量甚微,很少出現(xiàn)天氣現(xiàn)象;三是在高約15—35km范圍內(nèi),有厚約20km的—層臭氧層,因臭氧具有吸收太陽(yáng)光短波紫外線的能力,故使平流層的溫度升高。第7頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一(三)中間層

從平流層頂?shù)?0km高度稱為中間層。這一層空氣更為稀薄,溫度隨高度增加而降低。

(四)熱層

從80km到約500km稱為熱層。這一層溫度隨高度增加而迅速增加,層內(nèi)溫度很高,晝夜變化很大,熱層下部尚有少量的水分存在,因此偶爾會(huì)出現(xiàn)銀白并微帶青色的夜光云。第8頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一(五)逃逸層

熱層以上的大氣層稱為逃逸層。這層空氣在太陽(yáng)紫外線和宇宙射線的作用下,大部分分子發(fā)生電離;使質(zhì)子的含量大大超過(guò)中性氫原子的含量。逃逸層空氣極為稀薄,其密度幾乎與太空密度相同,故又常稱為外大氣層。由于空氣受地心引力極小,氣體及微??梢詮倪@層飛出地球致力場(chǎng)進(jìn)入太空。逃逸層是地球大氣的最外層,該層的上界在哪里還沒有一致的看法。實(shí)際上地球大氣與星際空間并沒有截然的界限。逃逸層的溫度隨高度增加而略有增加。第9頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

大氣的組成

干潔空氣是指在自然狀態(tài)下的大氣(由混合氣體、水氣和雜質(zhì)組成)除去水氣和雜質(zhì)的空氣,其主要成分是氮?dú)?,?8.09%;氧氣,占20.94%;氬,占0.93%;其它各種含量不到0.1%的微量氣體(如氖、氦、二氧化碳、氪)。第10頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.大氣污染及污染物的分類A.指由于人類活動(dòng)或自然過(guò)程排入大氣的并對(duì)人或環(huán)境產(chǎn)生有害影響的物質(zhì)。B.ISO定義∶指由于人類活動(dòng)和自然過(guò)程引起某種物質(zhì)進(jìn)入大氣中,呈現(xiàn)出足夠的濃度,達(dá)到足夠的時(shí)間并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害環(huán)境的現(xiàn)象。第11頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一C大氣污染是指大氣中污染物濃度達(dá)到有害程度,超過(guò)了環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。D當(dāng)大氣中污染物質(zhì)的濃度達(dá)到有害程度,以至破壞生態(tài)系統(tǒng)和人類正常生存和發(fā)展的條件,對(duì)人或物造成危害的現(xiàn)象叫做大氣污染。第12頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

造成大氣污染的原因,既有自然因素又有人為因素,尤其是人為因素,如工業(yè)廢氣、燃燒、汽車尾氣和核爆炸等。大氣污染的特點(diǎn):呈現(xiàn)較強(qiáng)的時(shí)空分布特征。第13頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一1)大面積區(qū)域分布2)不可替代性3)直接危害健康4)不可避免性--------灰霾之下,人人都是吸塵器為什么要研究大氣環(huán)境污染?與土壤/水/食品污染相比,大氣污染具有如下特征:第14頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一2004年,中國(guó)城市由于空氣污染造成36萬(wàn)人死亡,64萬(wàn)呼吸系統(tǒng)病人住院,26萬(wàn)新發(fā)慢性支氣管炎病人,直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)1527億元。

廣州(國(guó)家環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院)第15頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一大氣污染的分類:1)按地域分類:A.局部地區(qū)大氣污染:工廠區(qū)內(nèi)排放口(煙囪)造成的污染。B.區(qū)域性大氣污染:工業(yè)區(qū)、城鎮(zhèn)范圍內(nèi)的大氣污染。C.廣域性大氣污染:地區(qū)性(流域、省域)或國(guó)家區(qū)域的大氣污染。D.全球性大氣污染:指溫室效應(yīng)與全球氣候變暖、酸雨、臭氧層空洞等在全球范圍內(nèi)引起危害的大氣污染。第16頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一2)按照產(chǎn)生源的類型分類A.工業(yè)污染源:工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、工業(yè)燃料的燃燒。B.農(nóng)業(yè)污染源:農(nóng)業(yè)燃料、有機(jī)農(nóng)藥。C.生活污染源:民用爐灶、生活取暖、垃圾焚燒。D.交通污染源:汽車尾氣排放。第17頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一3)按照排放源的形式分類

A.點(diǎn)源:工業(yè)排放口(煙囪)。

B.面源:居民生活爐灶。

C.線源:交通污染源。第18頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一4)按照污染源的運(yùn)動(dòng)形式分類:

A.固定污染源:工業(yè)、生活、農(nóng)業(yè)排放。

B.移動(dòng)污染源:交通工具。

59路車,咸陽(yáng)-西安第19頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一西安機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行落后,2008年北京率先實(shí)施國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn),2009年上海等也開始推行,西安現(xiàn)仍執(zhí)行國(guó)III標(biāo)準(zhǔn)第20頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

大氣污染物分類

1)來(lái)源分類:天然污染物和人為污染物,引起公害的往往是人為污染物,它們主要來(lái)源于燃料燃燒和大規(guī)模的工礦企業(yè)。第21頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一天然污染物:沙塵第22頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一人為污染物第23頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一一次污染物:是從污染源直接排出原始物質(zhì),進(jìn)入大氣后其形態(tài)沒有發(fā)生變化的污染物。2)按形成的時(shí)間分類一次污染物和二次污染物第24頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一二次污染物:

由污染源排出的一次污染物與大氣中原有成分,或幾種一次污染物之間,發(fā)生了一系列的化學(xué)變化或光化學(xué)反應(yīng),形成與原污染物性質(zhì)不同的新污染物,則形成的新污染稱物為二次污染物。第25頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一由機(jī)動(dòng)車尾氣形成的光化學(xué)煙霧是典型的二次污染物PAN第26頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

二次污染物

SO2

NOxVOCs

大氣化學(xué)反應(yīng)顆粒物臭氧(O3)其它強(qiáng)氧化劑硫酸鹽(SO42-)硝酸鹽(NO3-

)二次有機(jī)氣溶膠(SOA)煙霧灰霾酸雨P(guān)M

一次污染物二次氣溶膠氣態(tài)污染物第27頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

氣態(tài)污染物:硫氧化物、碳的氧化物、氮氧化物、碳?xì)浠衔?。固態(tài)污染物:顆粒物:指大氣中液體、固體狀物質(zhì)。3)按存在狀態(tài)分類-最常用的分類第28頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

固態(tài)污染物(顆粒物):包括粉塵、煙、飛灰、黑煙、霧、煤煙塵。總懸浮顆粒物(TSP):指能懸浮在空氣中,空氣動(dòng)力學(xué)直徑≤100μm的顆粒物??晌腩w粒物(PM10):指懸浮在空氣中,空氣動(dòng)力學(xué)直徑≤10μm的顆粒物。細(xì)粒子PM2.5:指懸浮在空氣中,空氣動(dòng)力學(xué)直徑≤10μm的顆粒物。第29頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一顆粒污染物的來(lái)源第30頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一掃描電境下不同顆粒物的形貌和組成第31頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

氣態(tài)污染物SO2,NOX(NO、NO2、NO3)、CO、H2S,O3,揮發(fā)性有機(jī)化合物VOCs氯氣、氨氣、氟化物溫室氣體(如:二氧化碳、甲烷、氯氟烴)第32頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一污染物

一次污染物二次污染物

含硫化合物SO2、H2SSO3、H2SO4、MSO4

碳的氧化物CO2、CO無(wú)

含氮化合物NO、NH3NO2、HNO3、MNO3、O3

碳?xì)浠衔顲mHm醛、酮、過(guò)氧乙?;跛狨?/p>

鹵素化合物HF、HCl無(wú)氣態(tài)污染物第33頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一氣態(tài)污染物的主要來(lái)源第34頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一全國(guó)近年廢氣主要污染物排放量項(xiàng)目年度二氧化硫排放量(萬(wàn)噸)煙塵排放量(萬(wàn)噸)工業(yè)粉塵排放量(萬(wàn)噸)合計(jì)工業(yè)生活合計(jì)工業(yè)生活20062588.82234.8354.01088.8864.5224.3808.420072468.12140.0328.1986.6771.1215.5698.720082321.21991.3329.9901.6670.7230.9584.920092214.41866.1348.3847.2603.9243.3523.6第35頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一3.主要污染物的環(huán)境危害1)顆粒物的危害:

對(duì)人體健康的影響:主要對(duì)人體呼吸道系統(tǒng)的影響較大。

可吸入顆粒物:<10μm的顆粒污染物:可以通過(guò)呼吸道,進(jìn)入肺部,導(dǎo)致下呼吸道的病變。

>10μm的顆粒污染物:一般被鼻腔、咽喉部的纖毛所堵截,不會(huì)進(jìn)入人體內(nèi)部,但可以導(dǎo)致上呼吸道的病癥。

入肺顆粒物:<2.5μm的顆粒污染物,可以進(jìn)入肺泡,甚至進(jìn)入血液。第36頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

人需要呼吸空氣以維持生命。一個(gè)成年人每天呼吸大約2萬(wàn)多次,吸入空氣達(dá)15~20立方米。因此,被污染了的空氣對(duì)人體健康有直接的影響。大氣中的有害物質(zhì)主要通過(guò)三個(gè)途徑侵入人體造成危害:(1)通過(guò)人的直接呼吸而進(jìn)入人體;(2)附著在食物上或溶于水中,使之隨飲食而侵入人體;(3)通過(guò)接觸或刺激皮膚而進(jìn)入到人體。其中通過(guò)呼吸而侵入人體是主要的途徑,危害也最大。第37頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一當(dāng)污染物作用于人群時(shí),并不是所有的人都同樣的出現(xiàn)毒性反應(yīng)、發(fā)病或者死亡,而是出現(xiàn)一種“金字塔”式的分布,這主要是與個(gè)體對(duì)有害因素的敏感性不同有關(guān)。早發(fā)現(xiàn)亞臨床期生理、生化的變化和保護(hù)敏感人群。第38頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一A顆粒物的危害:

對(duì)人體健康的影響:主要對(duì)人體呼吸道系統(tǒng)的影響較大??晌腩w粒物:<10μm的顆粒污染物:可以通過(guò)呼吸道,進(jìn)入肺部,導(dǎo)致下呼吸道的病變。

>10μm的顆粒污染物:一般被鼻腔、咽喉部的纖毛所堵截,不會(huì)進(jìn)入人體內(nèi)部,但可以導(dǎo)致上呼吸道的病癥。

影響日照時(shí)間和地面的能見度,改變局部地區(qū)的小氣候條件。

第39頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一主要危害:隨呼吸進(jìn)入肺,可沉積于肺,引起呼吸系統(tǒng)的疾病。顆粒物上容易附著多種有害物質(zhì),有些有致癌性,有些會(huì)誘發(fā)花粉過(guò)敏癥;由于顆粒污染物多為多孔狀結(jié)構(gòu),對(duì)大氣中的氣態(tài)污染有一定的吸附作用,因而可以與氣態(tài)污染物一起進(jìn)行協(xié)同遷移,擴(kuò)大氣態(tài)污染物的污染范圍和停留時(shí)間。沉積在綠色植物葉面,干擾植物吸收陽(yáng)光和二氧化碳和放出氧氣和水分的過(guò)程,從而影響植物的健康和生長(zhǎng);厚重的顆粒物濃度會(huì)影響動(dòng)物的呼吸系統(tǒng);殺傷微生物,引起食物鏈改變,進(jìn)而影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng);遮擋陽(yáng)光而可能改變氣候,這也會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)。第40頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一>10μm<2.5μm2.5~10μm細(xì)支氣管肺泡支氣管氣管喉咽TSP:總懸浮顆粒物鼻腔可阻止吸入沉積在氣管穿透肺泡進(jìn)入血液PM10,:小于10μm,也稱可吸入顆粒物;PM2.5:小于2.5μm第41頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一西安大氣PM2.5與居民正常死亡率之間的關(guān)系

PM2.5上升25%,可引起:全年齡人群死亡率上升2.06%45-64歲人群死亡率風(fēng)險(xiǎn)上升3.34%65歲以上人群死亡率上升1.86%男性死亡率上升2.64%心血管疾病死亡率上升2.96%,冠心病死亡率上升4.08%西安市2004-2008第42頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一Tie,etal.,AE.,2009,43,2375-2377肺癌年致死率(1/1000,000)氣溶膠濃度(10年平均)考慮7年滯后期不考慮7年滯后期廣州市的研究發(fā)現(xiàn):在持續(xù)高濃度的顆粒物污染現(xiàn)象出現(xiàn)7年后,居民肺癌致死率顯著上升第43頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一美國(guó)36個(gè)城市1979-2000的數(shù)據(jù)表明:PM2.5與民眾相對(duì)死亡率之間強(qiáng)相關(guān),C.A.Popeetal.,JAMA,2000,287,1132-1141結(jié)論:PM2.5每增加10g/m3會(huì)造成健康風(fēng)險(xiǎn)增加:1)全病因死亡率4%2)心血管疾病死亡率6%3)肺癌死亡率8%全病因死亡心血管疾病死亡肺癌死亡其他死亡第44頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一B二氧化硫SO2

主要危害:

形成工業(yè)煙霧,高濃度時(shí)使人呼吸困難,是著名的倫敦?zé)熿F事件的元兇;

二氧化硫?qū)θ说慕Y(jié)膜和上呼吸道粘膜具有強(qiáng)烈刺激。長(zhǎng)期接觸低濃度二氧化硫,會(huì)出現(xiàn)倦怠、乏力、鼻炎、咽喉炎、支氣管炎、味覺障礙、感冒不易康復(fù)等癥狀;第45頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一進(jìn)入大氣層后,二氧化硫形成酸霧或酸雨還會(huì)腐蝕金屬、建筑、森林、器材,沉降到地面會(huì)破壞土壤和水質(zhì)。其主要來(lái)源為燃煤、工業(yè);

形成懸浮顆粒物,隨著人的呼吸進(jìn)入肺部,對(duì)肺有直接損傷作用。第46頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一我國(guó)是個(gè)燃煤大國(guó),煤炭占能源消費(fèi)總量的70%左右。80年代,我國(guó)酸雨主要還只發(fā)生在以重慶、貴陽(yáng)和柳州為代表的川、黔和兩廣地區(qū),酸雨面積170萬(wàn)平方公里。到90年代中期,酸雨已發(fā)展到長(zhǎng)江以南、青藏高原以東的廣大地區(qū),酸雨面積擴(kuò)大了100多萬(wàn)平方公里。以長(zhǎng)沙、贛州、南昌、懷化為代表的華中酸雨區(qū)現(xiàn)已成為全國(guó)酸雨污染最嚴(yán)重的地區(qū),其中心區(qū)年降水pH值低于4.0,酸雨頻率高達(dá)90%,基本上到了逢雨必酸的程度。以南京、上海、杭州、福州、青島和廈門為代表的華東沿海地區(qū)也成為我國(guó)主要的酸雨區(qū)。華北、東北的局部地區(qū)也出現(xiàn)酸性降水。第47頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一燃煤排放的污染物及其健康危害第48頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一C氮氧化物NOx(如:NO、N2O、NO2、NO3)

主要危害:

刺激人的眼,鼻,喉和肺,增加病毒感染的發(fā)病率,例如引起導(dǎo)致支氣管炎和肺炎的流行性感冒,誘發(fā)肺細(xì)胞癌變;

氮氧化物中的一氧化氮與血液中血紅蛋白的親和力比一氧化碳還強(qiáng)。通過(guò)呼吸道及肺進(jìn)入血液,使其失去輸氧能力,產(chǎn)生一氧化碳相同的嚴(yán)重后果。氮氧化物侵入肺臟深處的肺毛細(xì)血管。引起肺水腫等;第49頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

形成城市的煙霧,影響可見度;破壞樹葉的組織,抑制植物生長(zhǎng);在空中形成硝酸小滴,產(chǎn)生酸雨;

N2O有較強(qiáng)的溫室效應(yīng)。其主要來(lái)源為燃煤、汽車尾氣。第50頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一D一氧化碳CO

主要危害:極易與血液中運(yùn)載氧的血紅蛋白結(jié)合,結(jié)合速度比氧氣快250倍,因此,在極低濃度時(shí)就能使人或動(dòng)物遭到缺氧性傷害。輕者眩暈,頭疼,重者腦細(xì)胞受到永久性損傷,甚至窒息死亡;對(duì)心臟病、貧血和呼吸道疾病的患者傷害性大;引起胎兒生長(zhǎng)受損和智力低下。

其主要來(lái)源為燃煤、汽車尾氣。

第51頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一E揮發(fā)性有機(jī)化合物VOCs(如:苯、碳?xì)浠衔铮?/p>

主要危害:

容易在太陽(yáng)光作用下產(chǎn)生光化學(xué)煙霧;在一定的濃度下對(duì)植物和動(dòng)物有直接毒性;對(duì)人體有致癌、引發(fā)白血病的危險(xiǎn)。

主要來(lái)源為工業(yè)和燃油。第52頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一揮發(fā)性有機(jī)化合物:三氯乙烯三氯乙烯是一種無(wú)色、透明、易流動(dòng)、且具有芳香味的液體。作為羊毛等織物的干洗劑。三氯乙烯是一種典型的持久性有機(jī)污染物(POPs),它對(duì)人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)有強(qiáng)烈的抑制作用,具有“三致”效應(yīng)。第53頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一F光化學(xué)氧化物(如:臭氧O3)

主要危害:低空臭氧是一種最強(qiáng)的氧化劑,能夠與幾乎所有的生物物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng),濃度很低時(shí)就能損壞橡膠、油漆、織物等材料;臭氧對(duì)植物的影響很大。濃度很低時(shí)就能減緩植物生長(zhǎng),高濃度時(shí)殺死葉片組織,致使整個(gè)葉片枯死,最終引起植物死亡,比如高速公路沿線的樹木死亡就被分析與臭氧有關(guān);臭氧對(duì)于動(dòng)物和人類有多種傷害作用,特別是傷害眼睛和呼吸系統(tǒng),加重哮喘類過(guò)敏癥。

第54頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一G有毒微量有機(jī)污染物(如:多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、二噁英、甲醛)

主要危害:

有致癌作用;

有環(huán)境激素(也叫環(huán)境荷爾蒙)的作用,影響人的內(nèi)分泌功能。

主要來(lái)源:燃燒過(guò)程,垃圾排放,家居裝修等。第55頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一4,5環(huán)毒性最大多環(huán)芳烴(PAHs)具有三致效應(yīng):致癌、致畸、致突變我國(guó)環(huán)保部規(guī)定了16種優(yōu)先控制多環(huán)芳烴,長(zhǎng)期暴露可導(dǎo)致肺癌。肺癌第56頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一增塑劑:鄰苯二甲酸酯內(nèi)分泌干擾物:易造成胎兒流產(chǎn),特別是男性胎兒.ng/m3ng/m3我國(guó)不同城市大氣顆粒物中鄰苯二甲酸酯的濃度第57頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一第58頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一危害據(jù)中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測(cè)所研究員曲建翹介紹,鄰苯二甲酸酯是一類能起到軟化作用的化學(xué)品。它被普遍應(yīng)用于玩具、食品包裝材料、醫(yī)用血袋和膠管、乙烯地板和壁紙、清潔劑、潤(rùn)滑油、個(gè)人護(hù)理用品,如指甲油、頭發(fā)噴霧劑、香皂和洗發(fā)液等數(shù)百種產(chǎn)品中。清華大學(xué)化學(xué)系教授成昌梅說(shuō),研究表明,鄰苯二甲酸酯在人體和動(dòng)物體內(nèi)發(fā)揮著類似雌性激素的作用,可干擾內(nèi)分泌,使男子精液量和精子數(shù)量減少,精子運(yùn)動(dòng)能力低下,精子形態(tài)異常,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致睪丸癌,是造成男子生殖問(wèn)題的“罪魁禍?zhǔn)住?。在化妝品中,指甲油的鄰苯二甲酸酯含量最高,很多化妝品的芳香成分也含有該物質(zhì)。成昌梅教授說(shuō),化妝品中的這種物質(zhì)會(huì)通過(guò)女性的呼吸系統(tǒng)和皮膚進(jìn)入體內(nèi),如果過(guò)多使用,會(huì)增加女性患乳腺癌的幾率,還會(huì)危害到她們未來(lái)生育的男嬰的生殖系統(tǒng)。第59頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一甲醛對(duì)人體健康的影響主要表現(xiàn)在嗅覺異常、刺激、過(guò)敏、肺功能異常、免疫功能降低等方面。當(dāng)室內(nèi)空氣中甲醛含量為0.1mg/m3

時(shí)就有異味和不適感;0.5mg/m3

可刺激眼睛引起流淚;0.6mg/m3

引起咽喉不適或疼痛;濃度再高可引起惡心、嘔吐、咳嗽、胸悶、氣喘甚至肺氣腫。目前國(guó)內(nèi)外科學(xué)家已經(jīng)找到確鑿證據(jù),證明甲醛可以通過(guò)影響DNA、蛋白質(zhì)等組織造成氧化損傷等,引起組織細(xì)胞癌變。因此甲醛對(duì)人體健康的影響應(yīng)給予足夠的重視。第60頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一由于多氯聯(lián)苯性能穩(wěn)定,具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、阻燃性、導(dǎo)熱性、絕緣性,自發(fā)明并實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)后長(zhǎng)期以來(lái)被廣泛用于各種生產(chǎn)領(lǐng)域,如變壓器、電容器的絕緣油,液壓系統(tǒng)的傳壓介質(zhì),導(dǎo)熱系統(tǒng)熱載體,以及潤(rùn)滑油、涂料、印刷墨水、塑料樹脂、橡膠、油漆的添加劑等。據(jù)WHO統(tǒng)計(jì)報(bào)道,自上個(gè)世紀(jì)二十年代開始生產(chǎn)以來(lái),至八十年代末,全世界生產(chǎn)了約2*107t的工業(yè)多氯聯(lián)苯,其中約31%已排放到環(huán)境中去。由于多氯聯(lián)苯的理化性質(zhì)穩(wěn)定,非常難以降解,其半衰期長(zhǎng)達(dá)40年左右,加上其長(zhǎng)期積累以及其中某些異構(gòu)體和同族體高度的生物富集性和毒性,PCBs已造成了全球性的污染。流行病學(xué)調(diào)查表明,多氯聯(lián)苯與直腸癌和肝癌的發(fā)生有一定關(guān)系。第61頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

二惡英(Dioxin),又稱二氧雜芑(qǐ),是一種無(wú)色無(wú)味、毒性嚴(yán)重的脂溶性物質(zhì),二惡英實(shí)際上是二惡英類(Dioxins)一個(gè)簡(jiǎn)稱,其全稱分別是多氯二苯并二惡英polychlorinateddibenzo-p-dioxin簡(jiǎn)稱PCDDs)和多氯二苯并呋喃polychlorinateddibenzofuran(簡(jiǎn)稱PCDFs)。由2個(gè)氧原子聯(lián)結(jié)2個(gè)被氯原子取代的苯環(huán)為多氯二苯并二惡英(PCDDs);由1個(gè)氧原子聯(lián)結(jié)2個(gè)被氯原子取代的苯環(huán)為多氯二苯并呋喃(PCDFs)。每個(gè)苯環(huán)上都可以取代1~4個(gè)氯原子,從而形成眾多的異構(gòu)體,其中PCDDs有75種異構(gòu)體,PCDFs有135種異構(gòu)體。二惡英包括210種化合物,這類物質(zhì)非常穩(wěn)定,熔點(diǎn)較高,極難溶于水,可以溶于大部分有機(jī)溶劑,是無(wú)色無(wú)味的脂溶性物質(zhì),所以非常容易在生物體內(nèi)積累,對(duì)人體危害嚴(yán)重。二惡英第62頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一第63頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一毒性:自然界的微生物和水解作用對(duì)二惡英的分子結(jié)構(gòu)影響較小,因此,環(huán)境中的二惡英很難自然降解消除。它包括210種化合物。它的毒性十分大,是砒霜的900倍,有“世紀(jì)之毒”之稱,萬(wàn)分之一甚至億分之一克的二惡英就會(huì)給健康帶來(lái)嚴(yán)重的危害。二惡英除了具有致癌毒性以外,還具有生殖毒性和遺傳毒性,直接危害子孫后代的健康和生活。因此二惡英污染是關(guān)系到人類存亡的重大問(wèn)題,必須嚴(yán)格加以控制。國(guó)際癌癥研究中心已將其列為人類一級(jí)致癌物。二惡英中以2,3,7,8-四氯-二苯并-對(duì)-二惡英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,2,3,7,8-TCDD)的毒性最強(qiáng),只要一盎司(28.35克),就可以殺死100萬(wàn)人,相當(dāng)于氰化鉀(KCN)的1000倍,這是迄今為止化合物中毒性最大且含有多種毒性的物質(zhì)之一,因此對(duì)它研究也最多。

第64頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一二惡英的形成機(jī)制仍在研究之中。目前認(rèn)為主要有三種途徑:1.在對(duì)氯乙烯等含氯塑料的焚燒過(guò)程中,焚燒溫度低于800℃,含氯垃圾不完全燃燒,極易生成二惡英。燃燒后形成氯苯,后者成為二惡英合成的前體;2.其他含氯、含碳物質(zhì)如紙張、木制品、食物殘?jiān)冉?jīng)過(guò)銅、鈷等金屬離子的催化作用不經(jīng)氯苯生成二惡英。3.在制造包括農(nóng)藥在內(nèi)的化學(xué)物質(zhì),尤其是氯系化學(xué)物質(zhì),象殺蟲劑、除草劑、木材防腐劑、落葉劑(美軍用于越戰(zhàn))、多氯聯(lián)苯等產(chǎn)品的過(guò)程中派生。除草劑和殺菌劑的副產(chǎn)品。除草劑2.4.5-T(2.4.5-三氯苯氧基醋酸)和2.4-D(2.4-二氯苯氧基醋酸)在生產(chǎn)過(guò)程中有TCDD。在生產(chǎn)殺菌劑三氯酚(TCP)和五氯酚(PCP)過(guò)程中也可產(chǎn)生PCDDS。這類產(chǎn)品中可存在10-1000ppm的TCDD、HCDD或七氯、八氯二惡英。使用這類藥劑就會(huì)使環(huán)境受到污染。來(lái)源:第65頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一4.工業(yè)廢水特別是紙漿漂白廢水,造紙廢水含有木質(zhì)素,它是苯基丙烷以不同方式連結(jié)的大分子物質(zhì),造紙過(guò)程中經(jīng)水解、漂白,苯基丙烷被氯分子置換,其最終分解分產(chǎn)物就產(chǎn)生PCDDS及PCDFS,在造紙黑液中排出。牛皮紙漂白時(shí)生成的TCDD約30%隨水排出,40%沉積在廠內(nèi)污泥中,30%存在于產(chǎn)品中。其它使用氯酚產(chǎn)品及除草劑的廢水也含此類毒物。5.工業(yè)事故及金屬回收。這類物質(zhì)屢在工業(yè)事故中污染環(huán)境和引起工人中毒。PCP及PCBS等廣泛用于木材、紙張防腐劑,消毒劑、橡膠添加劑、增塑劑、潤(rùn)滑劑、膠粘劑、油漆、油墨及熱交換器等。熔融電一系列制造品金屬回收時(shí)可生成PCDDS及PCDFS。曾發(fā)生密封的變壓器和熱交換器滲漏致PCB溢出事故。第66頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一6.另外,電視機(jī)不及時(shí)清理,電視機(jī)內(nèi)堆積起來(lái)的灰塵中,通常也會(huì)檢測(cè)出溴化二惡英。而且含量較高,平均每克灰塵中,就能檢測(cè)出4.1微克溴化二惡英。對(duì)二噁英污染防治最好的辦法就是“斷源”第67頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一H重金屬(如:鉛、鎘)

主要危害:重金屬微粒隨呼吸進(jìn)入人體,鉛能傷害人的神經(jīng)系統(tǒng),降低孩子的學(xué)習(xí)能力,鎘會(huì)影響骨骼發(fā)育,對(duì)孩子極為不利;重金屬微??杀恢参锶~面直接吸收,也可在降落到土壤之后,被植物吸收,通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體;降落到河流中的重金屬微粒隨水流移動(dòng),或沉積于池塘、湖泊,或流入海洋,被水中生物吸收,并在體內(nèi)聚積,最終隨著水產(chǎn)品進(jìn)入人體。第68頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一血鉛

--伸向兒童健康的魔爪兒童發(fā)生鉛中毒機(jī)會(huì)是成年人30多倍!鉛超標(biāo)會(huì)影響兒童智力,引發(fā)癌癥;鉛污染可導(dǎo)致孕婦血壓升高和并發(fā)癥.第69頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一I有毒化學(xué)品(如:氯氣、氨氣、氟化物)

主要危害:

對(duì)動(dòng)物、植物、微生物和人體有直接危害。J放射性物質(zhì)(如氡和放射性核素)

主要危害:

致癌,可誘發(fā)白血病。

第70頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一K溫室氣體(如:二氧化碳、甲烷、氯氟烴)

主要危害:

阻斷地面的熱量向外層空間發(fā)散,致使地球表面溫度升高,引起氣候變暖,發(fā)生大規(guī)模的洪水、風(fēng)暴或干旱;增加夏季的炎熱,提高心血管病的發(fā)病和死亡率;氣候變暖會(huì)促使南北兩極的冰川融化,致使海平面上升,其結(jié)果是地勢(shì)較低的島嶼國(guó)家和沿海城市被淹;氣候變暖會(huì)使地球上沙漠化面積繼續(xù)擴(kuò)大,使全球的水和食品供應(yīng)趨于緊張。第71頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一4、光化學(xué)煙霧

光化學(xué)煙霧是由汽車、工廠等污染源排入大氣的碳?xì)浠衔铮℉C)和氮氧化物(NOx)等一次污染物,在陽(yáng)光的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、過(guò)氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物,參與光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象叫做光化學(xué)煙霧。第72頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一光化學(xué)煙霧的特征是外觀通常呈藍(lán)色,具有強(qiáng)氧化性,能使橡膠開裂,刺激人們眼睛,傷害植物葉子,并使大氣能見度降低。在1943年美國(guó)洛杉磯發(fā)生的首宗事件曾引起400多人死亡。市民患病或死亡實(shí)際上是多種組分綜合作用的結(jié)果。第73頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一化學(xué)煙霧有兩種基本類型,即還原型和氧化型。引起還原型煙霧的主要污染源是燃煤的各類工礦企業(yè),初生污染物是SO2、CO和粉塵,次生污染物是硫酸和硫酸鹽氣溶膠。氧化型煙霧形成過(guò)程中光化學(xué)反應(yīng)起了主導(dǎo)作用,所以又稱光化學(xué)煙霧。引起氧化型煙霧的主要污染源是燃油汽車、鍋爐和石油化工企業(yè)排氣,所以事件多發(fā)生在工廠集中區(qū)和具有眾多數(shù)量汽車的大城市。第74頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一還原型和氧化型煙霧比較第75頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一光化學(xué)煙霧的毒性:

光化學(xué)煙霧的成分非常復(fù)雜,但是對(duì)動(dòng)物、植物和材料有害的是臭氧、PAN和丙烯醛、甲醛等二次污染物。人和動(dòng)物受到主要傷害是眼睛和粘膜受刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等;第76頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

植物受到臭氧的損害,開始時(shí)表皮褪色,呈蠟質(zhì)狀,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后色素發(fā)生變化,葉片上出現(xiàn)紅褐色斑點(diǎn)。PAN使葉子背面呈銀灰色或古銅色,影響植物的生長(zhǎng),降低植物對(duì)病蟲害的抵抗力;

臭氧、PAN等還能造成橡膠制品的老化、脆裂,使染料褪色,并損害油漆涂料、紡織纖維和塑料制品等。

第77頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一第78頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一通過(guò)對(duì)光化學(xué)煙霧形成的模擬實(shí)驗(yàn),已經(jīng)初步明確在碳?xì)浠衔锖偷趸锏南嗷プ饔梅矫嬷饕幸韵逻^(guò)程:

1、污染空氣中NO2的光解是光化學(xué)煙霧形成的起始反應(yīng)。

2、碳?xì)浠衔锉籋O、O等自由基和臭氧氧化,導(dǎo)致醛、酮、醇、酸等產(chǎn)物以及重要的中間產(chǎn)物RO2、HO2、RCO等自由基的生成。

第79頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一3、過(guò)氧自由基引起NO向NO2的轉(zhuǎn)化,并導(dǎo)致O3和PAN等的生成。

光化學(xué)反應(yīng)中生成的臭氧、醛、酮、醇、PAN等統(tǒng)稱為光化學(xué)氧化劑,以臭氧為代表,所以光化學(xué)煙霧污染的標(biāo)志是臭氧濃度的升高。

第80頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一第81頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一光化學(xué)煙霧的影響因素

光化學(xué)煙霧的形成及其濃度,除直接決定于汽車排氣中污染物的數(shù)量和濃度以外,還受太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、氣象以及地理等條件的影響。太陽(yáng)輻射強(qiáng)度是一個(gè)主要條件,太陽(yáng)輻射的強(qiáng)弱,主要取決于太陽(yáng)的高度,即太陽(yáng)輻射線與地面所成的投射角以及大氣透明度等。因此,光化學(xué)煙霧的濃度,除受太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的日變化影響外,還受該地的緯度、海拔高度、季節(jié)、天氣和大氣污染狀況等條件的影響。光化學(xué)煙霧是一種循環(huán)過(guò)程,白天生成,傍晚消失。第82頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

污染區(qū)大氣的實(shí)測(cè)表明,一次污染物CH和一氧化氮的最大值出現(xiàn)在早晨交通繁忙時(shí)刻,隨著NO濃度的下降,NO2濃度增大,O3和醛類等二次污染物隨著陽(yáng)光增強(qiáng)和NO2、HC濃度降低而積聚起來(lái)。它們的峰值一般要比NO峰值的出現(xiàn)要晚4-5小時(shí)。二次污染物PAN濃度隨時(shí)間的變化與臭氧和醛類相似。第83頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一西安大氣O3和溫度的日變化圖第84頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

城市和城郊的光化學(xué)氧化劑濃度通常高于鄉(xiāng)村,但近年來(lái)發(fā)現(xiàn)許多鄉(xiāng)村地區(qū)光化學(xué)氧化劑的濃度增高,有時(shí)甚至超過(guò)城市。這是因?yàn)楣饣瘜W(xué)氧化劑的生成不僅包括光化學(xué)氧化過(guò)程,而且還包括一次污染物的擴(kuò)散輸送過(guò)程,是兩個(gè)過(guò)程的結(jié)果。因此光化學(xué)氧化劑的污染不只是城市的問(wèn)題,而且是區(qū)域性的污染問(wèn)題。短距離運(yùn)輸可造成O3的最大濃度出現(xiàn)在污染源的下風(fēng)向,中尺度運(yùn)輸可使臭氧擴(kuò)散到上百公里的下風(fēng)向,如果同大氣高壓系統(tǒng)相結(jié)合可傳輸幾百公里。第85頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

研究表明,在60(N(北緯)~60(S(南緯)之間的一些大城市,都可能發(fā)生光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧主要發(fā)生在陽(yáng)光強(qiáng)烈的夏、秋季節(jié)。隨著光化學(xué)反應(yīng)的不斷進(jìn)行,反應(yīng)生成物不斷蓄積,光化學(xué)煙霧的濃度不斷升高,約3h~4h后達(dá)到最大值。這種光化學(xué)煙霧可隨氣流飄移數(shù)百公里,使遠(yuǎn)離城市的農(nóng)村莊稼也受到損害。光化學(xué)煙霧發(fā)生的區(qū)域第86頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一目前,由于我國(guó)內(nèi)地汽車數(shù)量增幅顯著且油耗量高,污染控制水平低,已造成汽車污染日益嚴(yán)重。部分大城市交通干道的NOx和CO嚴(yán)重超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),汽車污染已成為主要的空氣污染物;一些城市臭氧濃度嚴(yán)重超標(biāo),已具有發(fā)生光化學(xué)煙霧污染的潛在危險(xiǎn)。我國(guó)污染較嚴(yán)重的城市分別為:廣州、北京、上海、鞍山、武漢、鄭州、沈陽(yáng)、蘭州、大連、杭州。從總體上看,氮氧化物污染突出表現(xiàn)在人口100萬(wàn)以上的大城市或特大城市。第87頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一5、氣象條件對(duì)大氣污染的影響當(dāng)污染源排放量沒有大的變化情況下,風(fēng)、雨、氣壓、溫度等氣象條件直接影響空氣質(zhì)量的好壞,使空氣污染指數(shù)會(huì)有很大的差別。

第88頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一大氣穩(wěn)定度及其判據(jù)定義:大氣在垂直方向上穩(wěn)定的程度;反映其是否容易發(fā)生對(duì)流

定性描述:外力使氣塊上升或下降氣塊去掉外力氣塊減速,有返回趨勢(shì),穩(wěn)定氣塊加速上升或下降,不穩(wěn)定氣塊停在外力去掉處,中性不穩(wěn)定條件下有利于擴(kuò)散

大氣穩(wěn)定度第89頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一干絕熱直減率γd

干氣團(tuán)絕熱上升或下降單位高度(通常100m)的溫度變化量稱為干絕熱直減率,用γd表示,單位K/100m。第90頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一氣溫的垂直分布(溫度層結(jié))

氣溫的垂直分布-溫度層結(jié)

氣溫直減率(大氣)γd(遞減層結(jié))第91頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一大氣逆溫現(xiàn)象直接影響大氣污染物的擴(kuò)散。逆溫是空氣溫度隨高度增加而增高的大氣垂直層結(jié)現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō),冬季逆溫層較強(qiáng)較厚,維持時(shí)間較長(zhǎng);夏季則相對(duì)偏弱。通常在晴朗微風(fēng)的夜間有逆溫現(xiàn)象存在,使低層大氣比較穩(wěn)定,非常不利于污染物擴(kuò)散。太陽(yáng)出來(lái)后,隨著地表溫度的升高,使逆溫層逐漸消失,大氣湍流混合和垂直對(duì)流加強(qiáng),有助于污染物質(zhì)的擴(kuò)散。第92頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一定義:逆溫是大氣溫度隨高度增加而升高的現(xiàn)象,逆溫層結(jié)是強(qiáng)穩(wěn)定的大氣層結(jié),不利于污染物的擴(kuò)散。第93頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

對(duì)我國(guó)北方城市空氣污染影響最大的是輻射冷卻造成的逆溫。秋末和冬季晴朗無(wú)風(fēng)的天氣里,一到傍晚日落時(shí),地面強(qiáng)烈地向空中輻射熱量,使地面和近地面空氣溫度迅速下降,而上層空氣降溫較慢,從而出現(xiàn)氣溫上高下低的現(xiàn)象,形成逆溫層。又因?yàn)槎緯兌桃归L(zhǎng),晚上輻射降溫時(shí)間長(zhǎng),往往使低空輻射逆溫層更多出現(xiàn)。白天,由于日照增溫不足,使逆溫層終日難以破壞,所以人們常會(huì)見到大氣污染物整天覆蓋著地面,特別是在城區(qū),天空總是灰蒙蒙的。第94頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一輻射逆溫的生消過(guò)程下午日落前1h夜間日出上午10h第95頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

煙流形狀與大氣穩(wěn)定度的關(guān)系

波浪型(不穩(wěn))錐型(中性or弱穩(wěn))扇型(逆溫)爬升型(下穩(wěn),上不穩(wěn))漫煙型(上逆、下不穩(wěn))

第96頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

風(fēng)速和風(fēng)向?qū)Υ髿馕廴镜挠绊懰椒较虻目諝膺\(yùn)動(dòng)叫做風(fēng)(垂直方向-升降氣流)風(fēng)的來(lái)向叫風(fēng)向(16個(gè)方位圓周等分)風(fēng)速:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)空氣相對(duì)于地面移動(dòng)的距離(一定時(shí)間如2或10min的平均值)

(m/s,km/h)F-風(fēng)力級(jí)(0~12級(jí))第97頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一地方風(fēng)1)海陸風(fēng)海風(fēng)Onshoreseabreeze,(oraseabreeze)20~40km高1000m陸風(fēng)Offshorelandbreeze8~10km高100~300m2)山谷風(fēng)valleyeffect如延安、重慶3)熱島效應(yīng)Urbanheatislandeffect第98頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一地方性風(fēng)場(chǎng)

海陸風(fēng)

第99頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一地方性風(fēng)場(chǎng)

山谷風(fēng)

第100頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一地方性風(fēng)場(chǎng)

城市熱島環(huán)流

第101頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

云是飄浮在空中的水汽凝結(jié)物,由大量小水滴或小冰晶或兩者混合物組成。云高和云量對(duì)污染物擴(kuò)散具有重要意義。云量:天空被云遮蔽的成數(shù)云高:云底距地面底高度低云(2500m以下)中云(2500~5000m)高云(5000m以上)第102頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

高云(5000m以上)中云(2500-5000m)低云(2500m以下)第103頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一6.大氣污染綜合防治大氣污染綜合防治的原則1)減少與凈化治理相結(jié)合。2)充分利用大氣自凈能力與人為措施相結(jié)合。3)分散治理與集中控制相結(jié)合。4)技術(shù)措施與管理措施相結(jié)合。第104頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一煤:

CH以外有不可燃燒的O、N,和可燃元素S。

O<10%N<1%→NOxS含量1~8%;形態(tài):有機(jī)硫、硫化鐵、硫酸鹽

A10~20~40%鍋爐內(nèi)部:結(jié)渣、積灰、磨損、腐蝕;外部:排放煙塵

W<10%泥煤褐煤40~50%腐蝕燃料特點(diǎn)第105頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一油

C84~87%;H12~14%;S,O,N1~3%

車船、飛機(jī):排放CH、CO、NOx

顆粒鍋爐用重油:排放:CH、CO、NOxSO2

第106頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一氣體

天然氣氣田氣CH4CmHnH2COH2SN2

容積%75~980.7~12.2<0.1<0.2微1~992~98

油田氣30~7012~61<0.20~32~3280~908~14————

煤氣水42~4522~23產(chǎn)氣焦?fàn)t18~3050~604~25產(chǎn)焦塵高爐1~2.527~3060含大量N2

液化氣CmHn丙丁烯烷C3H6、8,C4H8、10有的含O2,N2少許,<1%第107頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一大氣綜合防治的措施1)加強(qiáng)城鎮(zhèn)規(guī)劃,搞好環(huán)境功能分區(qū)。2)減少排污,實(shí)行全過(guò)程控制。*全過(guò)程控制:從原料到成品的全過(guò)程控制。從產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)到使用價(jià)值喪失的全過(guò)程控制。清潔生產(chǎn)

第108頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一3)節(jié)約能源:是解決大氣污染防治的核心問(wèn)題。具體措施:改善燃料結(jié)構(gòu)。使用清潔能源,發(fā)展城市煤氣。選擇含硫較少的煤炭作為民用燃料,發(fā)展推廣型煤。改造燃燒方式與燃燒設(shè)備,提高熱效率。實(shí)行集中供熱。各種節(jié)能技術(shù)的采用

。第109頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一播放清潔能源與環(huán)境第110頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一第111頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一第112頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一4)污染源治理:5)合理利用大氣自凈能力,增加煙囪高度。6)綠化:具長(zhǎng)效性能和多功能的保護(hù)措施。7)加強(qiáng)管理第113頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

汽車尾氣治理1)主要成分:

CO、NOx、碳?xì)浠衔铩⑷?、有機(jī)鉛化合物、苯并(a)芘等有害物質(zhì)。第114頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一2)尾氣凈化技術(shù)

機(jī)內(nèi)凈化:改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式,使污染物的產(chǎn)生量減少。第115頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一第116頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一機(jī)外凈化:

利用裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)外部的凈化設(shè)備,對(duì)排出的廢氣進(jìn)行凈化治理。

采用清潔燃料:例如太陽(yáng)能、煤氣、甲醇等。

第117頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一播放汽車尾氣-尾氣催化凈化第118頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一播放汽車尾氣-替代燃料第119頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

除塵技術(shù)

電除塵

布袋除塵第120頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一電除塵器將微粒荷電、在電場(chǎng)中移動(dòng),向電極板沉降,清除。優(yōu)點(diǎn):

1,η高,>99%;阻力小,200~500Pa;

2、處理煙氣量大;

3、粉塵可細(xì),濃度可高;

4、耐高溫、耐腐蝕,350~400℃。

5、耗能少,且自動(dòng)化程度高。第121頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一第122頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一電除塵優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn):1、投資大;2、對(duì)粉塵導(dǎo)電性敏感;(要電阻104~5×109~5×1010Ω.cm)3、制造、安裝、運(yùn)行要求高;4、占地較大。第123頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一總圖第124頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一電除塵工作原理高壓50~60kv,板間距200~300mm1.電暈放電伏安特性2.粒子荷電:電場(chǎng)荷電(>1μm);擴(kuò)散荷電(<0.1μm);二者綜合(0.1—1μm)。3.粒子沉積粒子運(yùn)動(dòng),受到阻力f=3πμdpU/Cu①電場(chǎng)力—阻力平衡,勻速運(yùn)動(dòng),此為驅(qū)進(jìn)速度

第125頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一電除塵原理圖第126頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一電除塵原理第127頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一清灰清灰濕式:水膜沖刷—污泥不好處理干式:振打—二次揚(yáng)起卷帶。第128頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一袋式除塵器特點(diǎn)過(guò)濾式除塵器:纖維織物,砂等顆粒層。袋式:η=95~99%;阻力800~2500Pa;風(fēng)速0.6~1.6m/min第129頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一布袋第130頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一袋式除塵器優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):1.效率高;

2.適應(yīng)性強(qiáng),工作穩(wěn)定:不同性質(zhì)、濃度、容量均可用);

3.回收干粉;維護(hù)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn):1.布袋不耐高溫,高則價(jià)高;煙氣降溫又不經(jīng)濟(jì);

2.易堵塞;

3.占地面積很大。第131頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一碰撞、攔截、擴(kuò)散、靜電起作用的主要不是濾料,而是粉塵初層。1.效率ηη=f{濾料種類、粉塵性質(zhì)、阻力、粉塵層厚度、u、清灰方式}(1)濾料(2)過(guò)濾風(fēng)速(氣布比)第132頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一袋式除塵器結(jié)構(gòu)型式與清灰一般按清灰方式分類、命名。圓袋——直徑120~300mm、600mm

高度2~3m、10m1、機(jī)械振動(dòng)袋式除塵器(內(nèi)濾式除塵器)含塵氣進(jìn)入袋內(nèi),塵收于袋內(nèi)。2、反吹清灰除塵器(多內(nèi)濾式)一室反吹,其它運(yùn)行。3、脈沖噴吹除塵器(外濾式)0.1~0.2s第133頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一反吹清灰除塵器第134頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一主要?dú)鈶B(tài)污染物治理(吸收、吸附、催化和生物技術(shù))SO2NOxVOCS第135頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

吸收法凈化氣體化學(xué)吸收,被吸收的氣體組分和吸收液之間產(chǎn)生明顯的化學(xué)反應(yīng)的吸收過(guò)程。從廢氣中去除氣態(tài)污染物多用化學(xué)吸收法。例如用堿液吸收煙氣中的SO2,用水吸收NOX等。物理吸收,被吸收的氣體組分與吸收液之間不產(chǎn)生明顯的化學(xué)反應(yīng)的吸收過(guò)程,僅僅是被吸收的氣體組分溶解于液體的過(guò)程。例如用水吸收醇類和酮類物質(zhì)。

第136頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

處理的氣體量大、濃度低,要求吸收效率、吸收速率較高。①不能單靠物理吸收,多采用化學(xué)吸收;②需凈化的氣體往往成分復(fù)雜,如煙氣含SO2以及NOX、CO2、CO等;③污染物轉(zhuǎn)入液相,需對(duì)吸收液處理,以免二次污染。第137頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

吸附凈化氣體吸附是一種固體表面現(xiàn)象。它利用多孔性固體吸附劑處理氣態(tài)污染物,使其中的一種或幾種組分,在分子引力或化學(xué)鍵力的作用下,被吸附在固體表面從而達(dá)到分離的目的。所用的固體吸附劑有骨炭、硅膠、礬土、沸石、焦炭和活性炭等,其中應(yīng)用最為廣泛的是活性炭。用于凈化氣態(tài)污染物的吸附設(shè)備.與廢水處理中的設(shè)備相同,可分為固定床、移動(dòng)床和流化床三種。第138頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一第139頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

催化轉(zhuǎn)化1.催化作用與催化劑①催化作用就是降低反應(yīng)物的活化能:②氣體凈化使用固體催化劑:活性組分V2O5;助催化劑K2O;載體SiO2。第140頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一催化轉(zhuǎn)化法治理有機(jī)廢氣第141頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

廢氣的生物處理是利用微生物新陳代謝過(guò)程中需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)這一特點(diǎn),把廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化成少害甚至無(wú)害的物質(zhì)。微生物對(duì)各類污染物均有較強(qiáng)、較快的適應(yīng)性,并可將其作為代謝底物降解、轉(zhuǎn)化。特點(diǎn):同常規(guī)的有機(jī)廢氣處理技術(shù)相比,生物技術(shù)具有效果好、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、安全性好、無(wú)二次污染、易于管理等優(yōu)點(diǎn),尤其在處理低濃度(小于3mg/L)、生物降解性好的有機(jī)廢氣時(shí)更顯其優(yōu)越性。

生物處理技術(shù)第142頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一第143頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一生物吸收法用來(lái)處理含胺、酚和乙醛等污染物的氣體,可達(dá)到高于95%的去除率。生物過(guò)濾法常用于有臭味廢氣的降解。采用生物過(guò)濾法必須滿足:(1)廢氣中所含污染成分必須能被過(guò)濾材料所吸附:(2)這些污染物可以被微生物降解;(3)生物轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物不妨礙主要的轉(zhuǎn)化過(guò)程。能有效地去除烷烴類化合物,如丙烷、異丁烷,對(duì)酯及乙醇等生物易降解物質(zhì)的處理效果更佳。第144頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一a.主要治理方法:吸收法、吸附法、催化法、燃燒法、冷凝法。

b.主要?dú)鈶B(tài)污染物治理簡(jiǎn)介:1)

低濃度SO2廢氣的治理:濕法:氨法、鈉堿法、鈣堿法。

干法:活性碳吸附、催化氧化、噴霧干燥法

。

2)NOx廢氣的治理吸收法:采用堿液、稀硝酸溶液、濃硫酸等作為吸收劑。吸附法:采用吸附劑有活性碳、沸石分子篩。

催化氧化法:適用于硝酸尾氣與燃燒煙氣的治理。

3)有機(jī)廢氣及惡臭的治理吸收法:用于高濃度有機(jī)廢氣的治理

吸附法:對(duì)于低濃度有機(jī)廢氣凈化效率高

燃燒法:直接燃燒、熱力分解、催化氧化

4)含氟廢氣的治理

吸附法:用于電解鋁生產(chǎn)中的含氟廢氣治理

吸收法:主要用于磷肥廠和高爐廢氣的治理

第145頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一

全球氣候變化1.全球氣候變化的特征及原因全球氣候變化的特征

1)近百年來(lái),全球氣溫呈上升趨勢(shì),平均升溫為0.6℃。

2)全球氣溫的變化不呈直進(jìn)式,而是呈現(xiàn)冷暖交替的波動(dòng)。7.全球大氣環(huán)境問(wèn)題第146頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一第147頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一播放氣候變暖影響-干旱第148頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一全球氣候變化的原因:1)森林面積銳減。2)城市化和工業(yè)化所導(dǎo)致的大氣污染。3)化石能源的大量消耗。第149頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一何謂溫室效應(yīng)?

自地球形成以來(lái),大氣的成分,尤其是微量氣體,其量雖微,但對(duì)全球環(huán)境之影響占有決定性角色。其中地球溫暖化的原理,就如同溫室(Greenhouse),大氣吸收來(lái)自地球表面所釋放之長(zhǎng)波輻射,再反射回地面,借著此種自然的溫室效應(yīng),維持地表之溫度。近年來(lái)由于人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的快速成長(zhǎng),特別是化石燃料燃燒及森林砍伐后所產(chǎn)生之二氧化碳?xì)怏w,大量排放進(jìn)入大氣后,吸收地表之長(zhǎng)波輻射,造成之人為溫室效應(yīng)使地表溫度逐漸增加。第150頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一播放溫室效應(yīng)第151頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一2原理:

第152頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一第153頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一溫室氣體:

大氣如同一過(guò)濾器可控制地球、太陽(yáng)及太空間能量交換。大氣中某些氣體可讓短波輻射以可見光形式照射地表,并且吸收自地表反射的長(zhǎng)波輻射,這些可以保留能量的氣體,即所謂溫室氣體。第154頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一2)主要的溫室氣體:

二氧化碳(CO2):

由于大量使用煤、石油、天然氣等化石燃料,森林又被砍伐,全球的二氧化碳正以每年約六十億噸的量增加中。氟氯碳化物(CFCs):

以CFC-l1、CFC-12及CFC-113占最大使用量。使用范圍包括冷媒、清洗、噴霧及發(fā)泡等用途,同時(shí)此類化合物也是破壞臭氧層的禍?zhǔn)?。甲?CH4):產(chǎn)生自發(fā)酵與腐化的變更過(guò)程及物質(zhì)的不完全燃燒,主要來(lái)自牲畜、水田、汽機(jī)車及填埋場(chǎng)的排放。氧化亞氮(N2O):

由化石燃料的燃燒,微生物及化學(xué)肥料分解而排放出來(lái)。臭氧(O3):

來(lái)自地面污染,如汽機(jī)車、發(fā)電廠、煉油廠所排放的氮氧化合物及碳?xì)浠衔?,?jīng)光化學(xué)作用而產(chǎn)生臭氧。第155頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一GreenhouseGases第156頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一第157頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一CO2

濃度第158頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一SourcesofCO2第159頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一CO2EmissionPerPerson第160頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一第161頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一Methane(CH4)第162頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一第163頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一N2OandCFCs第164頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一第165頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一第166頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一第167頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一全球氣候變化的環(huán)境影響全球平均氣溫上升。沿海地區(qū)的海岸線變化。

干旱加劇。

氣候帶移動(dòng)。第168頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一播放氣候變暖影響-干旱第169頁(yè),共193頁(yè),2023年,2月20日,星期一播放氣候變暖影響-海平面上升第1

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