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大气污染控制工程

大气污染控制工程. 修光利 华东理工大学资源与环境工程学院 华东理工大学资源能源战略与循环经济研究中心 华东理工大学危险化学物质风险评估与控制研究中心. 课程内容. 大气与大气污染 大气污染物及其来源 大气污染的影响 大气污染综合防治 环境空气质量控制标准. 大气与大气污染. 问题一：如果没有饮用水可以喝，你能坚持多久？ --1 月？ 1 周？ 1 天？ 问题二：如果没有可以呼吸的大气，你能坚持多久？ --1 周？ 1 天？ 1 小时？ 1 分钟？. 大气与大气污染. 大气的组成 大气与空气 按照国际标准化组织（ ISO ）对大气和空气的定义 ：

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大气污染控制工程

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Presentation Transcript

  1. 大气污染控制工程 修光利 华东理工大学资源与环境工程学院 华东理工大学资源能源战略与循环经济研究中心 华东理工大学危险化学物质风险评估与控制研究中心

  2. 课程内容 • 大气与大气污染 • 大气污染物及其来源 • 大气污染的影响 • 大气污染综合防治 • 环境空气质量控制标准

  3. 大气与大气污染 • 问题一：如果没有饮用水可以喝，你能坚持多久？ • --1月？1周？1天？ • 问题二：如果没有可以呼吸的大气，你能坚持多久？ • --1周？1天？1小时？1分钟？

  4. 大气与大气污染 • 大气的组成 大气与空气 按照国际标准化组织（ISO）对大气和空气的定义： 大气（atmosphere）：是指环绕地球的全部空气的总和（the entire mass of air which surrounds the Earth）。 环境空气（ambient air）：是指人类、植物、动物和建筑物暴露于其中的室外空气（outdoor air to which people，plants，animals and structures are exposed）

  5. 大气的组成大气的组成 大气与大气污染

  6. 大气与大气污染 • 大气污染定义： 大气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。 *国际标准化组织（ISO）

  7. 大气与大气污染 • 大气污染 • 大气污染的分类： • （1）根据大气污染影响范围 • ①局部地区污染-少数烟囱 • ②地区性污染-工业区 • ③广域性污染 • ④全球（或国际性）性污染。

  8. 大气与大气污染 （2）根据能源性质、大气污染物组成和反应分类： ①煤烟型（或还原型）污染 主要污染源是燃煤。主要污染物是SO2、NOx、CO和微粒物质，它们遇上低温、高湿的阴天，且 风速很小并伴有逆温存在的情况时，一次污染物扩散受阻，易在低空聚积，生成还原型烟雾。

  9. 大气与大气污染 ②石油型（或交通型或氧化型）污染 污染源主要是机动车（汽油车和柴油车）和机动船。主要污染物是CO、NOX和HC。在相对湿度较低的夏季睛天，交通污染严重的地区可能会出现典型的二次污染——光化学烟雾。它对人体、动植物、材料 均会产生破坏作用，并且严重影响大气能见度。

  10. 大气与大气污染 ③混合型污染。 包括以煤炭为主要污染源而排出的烟气、粉尘、二氧化硫及其它氧化物所形成的气溶胶；以石油为污染源而排出的烯烃和二氧化氮为主的污染物。此类污染，其反应更为复杂。如臭氧和烯烃反应生成的过氧化氢自由基等氧化物，可大大增加二氧化硫的氧化速率。 ④ 特殊型污染。 主要产生于工厂生产过程中排出和发生意外事故释放的废气，如氯气、氟化物、金属蒸气或酸雾等所引起的污染。

  11. 大气与大气污染 • 大气污染 大气污染形成具备的条件： （1）大气污染源 （2）大气作用 （3）复杂地形 （4）受害对象

  12. 大气与大气污染 • 全球性大气污染问题 灰霾

  13. 大气与大气污染 • 全球性大气污染问题 温室效应

  14. 大气与大气污染 • 全球性大气污染问题 臭氧层破坏

  15. 大气与大气污染 • 全球性大气污染问题 酸雨

  16. 思考题 • 1.干洁空气中N2、O2、Ar和CO2气体所占的质量百分数是多少？ • 解： • 按1mol干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故nN2=0.781mol，nO2=0.209mol，nAr=0.00934mol，nCO2=0.00033mol。质量百分数为

  17. 思考题 2.CCl4气体与空气混合成体积分数为1.50×10－4的混合气体，在管道中流动的流量为10Nm3/s，试确定：1）CCl4在混合气体中的质量浓度（g/Nm3）和摩尔浓度c（mol/Nm3）；2）每天流经管道的CCl4质量是多少千克？ 解：1） （g/m3N） C（mol/m3N） 2）每天流经管道的CCl4质量为 1.031×10×3600×24×10－3kg=891kg

  18. 大气污染物及其来源 一、大气污染物 1.定义： 大气污染物：由于人类活动或者自然过程排入大气，并对人和大气产生影响的那些物质。 2.大气污染物的种类： 气溶胶状态污染物 气体状态污染物

  19. 大气污染物及其来源 （1）气溶胶状态污染物 气溶胶系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在介质中的悬浮体。 ①粉尘（dust）：由于固体物质的破碎、研磨、筛分、输送等机械过程或土壤、岩石的风化等自然过程形成的，1～200µm。 根据粉尘颗粒大小，分为TSP和PM10 总悬浮颗粒物（TSP）：空气动力学当量直径≤100µm 可吸入颗粒物（PM10）: 空气动力学当量直径≤10µm PM2.5:空气动力学当量直径≤2.5µm

  20. 大气污染物及其来源 ②烟（fume）：固体气溶胶，0.01～1µm。 ③飞灰（fly ash）：指随燃料燃烧产生的烟气排出的分散得较细的灰分。 ④黑烟（smoke）：一般系指由燃料燃烧产生的能见气溶胶。 ⑤雾（fog）：是气体中液滴悬浮体的总称，在气象中指造成能见度小于1Km的小水滴悬浮体。

  21. 大气污染物及其来源 一般将冶金过程和化学过程形成的固体颗粒气溶胶称为烟尘； 将燃料燃烧过程产生的飞灰和黑烟，在不需仔细分时，也称为烟尘。 在其他情况下，或泛指小固体颗粒的气溶胶时，则通称粉尘。

  22. 大气污染物及其来源 （2）气体状态污染物 大气中的气体状态污染物又称为气态污染物，它是以分子状态存在的。气态污染物的种类很多 ，大部分为无机气体 。 常见的有：CO、NOx、HC化合物、SOx、微粒、光化学烟雾等 含硫化合化物（民用炉、热点站、金属冶炼、硫酸厂） SO2、H2S； 含氮化合化物（硝酸厂、氮肥厂、炸药厂），NO、NH3； 碳的氧化物（CO、CO2）； 卤素化合物（氟化物、氯化物、制碱厂）、HF、HCl； 有机物质的污染

  23. 大气污染物及其来源 一次污染物：直接从污染源排放的污染物。 主要有SO2、H2S 、NO、NH3、CO、CO2、HF、HCl 、C1—C12化合物 。 二次污染物：是指由一次污染物在大气中 互相作用，经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物，其毒性比一次污染物还强。 主要有SO3、H2SO4、MSO4、MNO3、 NO2、醛类、酮类、酸类。

  24. 大气污染物及其来源 二、大气污染物的来源和发生量 1.大气污染源 天然源：自然界自行向大气排放污染物的污染源 人为源：人类的生产活动和生活活动所形成的污染源 空间分布： 线 体(屋顶天窗) 点 面

  25. 大气污染物及其来源 社会活动功能： • 生活污染源 • 工业污染源 • 交通污染源 源特征： 固定源:指工业企业排气筒和工业炉窑烟囱 流动源：指汽车、拖拉机、火车、轮船、飞机等交通运输工具，其位置流动多变

  26. 大气污染物及其来源 PM2.5的源解析人为源分为固定源(燃料燃烧、工业生产过程等)和流动源(交通运输等)，自然源包括植物花粉和孢子、土壤扬尘、海盐等。 颗粒物SEM & EDS

  27. 大气污染物及其来源 后向轨迹图 火点图

  28. 大气污染物及其来源 三、中国城市的大气污染概况 上海： 徐汇区（2009）

  29. 大气污染物及其来源 2005-2009 上海市 可吸入颗粒物变化趋势 2005-2009 上海市 SO2变化趋势

  30. 大气污染物及其来源

  31. 大气污染物及其来源

  32. 思考题 单选： 1.我国大气污染物排放量很大，是世界上大气污染比较严重的国家，目前我国最主要的污染物为（） A SO2与颗粒物 B 颗粒物与NOx C SO2 与VOC D VOC 与NOx 2.下列说法不正确的是( ) A NOx 、碳氢化合物和CO 都为一次污染物 B 汽车尾气中主要含有SOx、烃类和CO等有害物质 C绿化造林是防治大气污染的一种有效措施 D 地球表面未被污染的干洁空气中，N2、O2和Ar三者共占总体积的99.9%以上

  33. 思考题 多选题： 1.下列污染物属于气溶胶状态污染物的是（） A粉尘 B 飞灰 C NOx D SOx 2. 下列污染物属于气态污染物的是（） A颗粒物 B有机化合物 CNOx D SOx 3. 大气污染源按污染排放时间可以划分为（） A连续源 B 间断源 C固定源 D瞬时源 4. 大气污染源按污染排放空间可以划分为（） A地面源 B高架源 C固定源 D移动源

  34. 思考题 5.在大气污染控制中，受到普遍重视的一次污染物主要有（） A SOx B 光化学烟雾 C NOx D碳氧化物 6.我国的大气环境污染仍然以煤烟型为主，主要污染物为（） A NOx B TSP C SO2　　ＤVOCs 7.通常认为，大气由（）三部分组成。 Ａ干洁空气　Ｂ水蒸气　Ｃ悬浮颗粒物　ＤN2

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