第三章大氣環境與污染第三章大氣環境與污染1§3-1大氣的結構與組成一、大氣的結構1、對流層:對流運動顯著，四是大氣現象復雜多變

2、平流層:臭氧（O3）層,平流層中空氣無對流,適于空中飛行3、中間層

4、熱成層(暖層、電離層)5、逸散層

高層大氣§3-1大氣的結構與組成高層大氣2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大氣的垂直分層對流層平流層對流旺盛近地面，氣溫初穩后升熱上冷3大氣環境與污染課件4二、大氣的組成

大氣是一個由多種氣體組成的混合物。它是由干潔空氣、水汽和雜質三部分組成的。干潔空氣中的主要成分為N2（占78.09%）、

O2(占20.95%)、Ar(占0.93%)及一些微量元素，如CO2、O3、H2、CH4、He、Kr、Ne等。

大氣成分中有些是可變的成分，主要包括CO2、O3、水汽和雜質。這些可變成分如含量正常，則對環境和生命有機體是有益而無害的，但含量變化后(過多或缺乏)都會造成不良影響及危害。二、大氣的組成大氣成分中有些是可變的成分，主要包括C5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大氣各成分的作用成云致雨的必要條件主要次要水汽固體雜質生物體的基本6§3-2大氣污染和污染物一、大氣污染的發生

大氣污染–––指由于人類活動或自然過程使大氣中一些物質的含量達到有害的程度(一般指有害物質，如SO2、NOX、HC、O3、飄塵等超過國家質量標準)，以至破壞人和生態系統的正常生存和發展，對人體、生態和材料造成危害的現象。二、大氣污染源和污染物1、來源：天然源人為源§3-2大氣污染和污染物7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，具有局部地區某段時間內可能形成嚴重影響的特點。

火山噴發二氧化硫、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、一氧化碳工業生產過程二氧化硫、硫化氫等農業活動排放：農藥、化肥顆粒物、粉塵、氧化亞氮等

大氣污染源污染源特點主要來源排放的污82、污染物：

(1)氣溶膠狀污染物(粒狀)

①總懸浮顆粒物(TSP)D(粒徑)在100m以下，其中多數在10m以下，是分散在大氣中的各種粒子的總稱。②飄塵（可吸入粒子(IP)）

D＜10m能在大氣中長期飄浮的懸浮物質，如煤煙、煙氣、霧等。③降塵

D＞30m的粒子，靠重力作用可在短時間內降到地面的。2、污染物：9建筑粉塵

顆粒物有固體的灰塵、煙塵、煙霧以及液體的云霧和霧滴，它們中一部分是致癌、致畸、致突變物質，并能被人體吸收而危害人體健康，另一方面，它們是有毒物質的載體，使一些氣體污染物轉化成為有害的顆粒物或使某些污染物的毒性增強。建筑粉塵顆粒物有固體的灰塵、煙塵、煙霧以及液體的10

煙塵的作用：1）凝結核2）吸收太陽輻射3）降低能見度4）影響植物體生長飄塵（可吸入粒子(IP)）

大于10μm的顆粒物能被鼻腔的鼻毛吸留住，而小于10μm的飄塵卻能長驅直入侵蝕肺泡，叫“可吸入因子”。在可吸入微粒中80%可沉積于肺泡，且沉積時間可達數年之久。導致肺心病等一系列病變。

煙塵的作用：1）凝結核11①含硫化合物

主要指SO2和SO3、H2S濕度大的情況下，含硫化合物最終被氧化形成硫酸，是形成酸雨的主要來源。二氧化硫是一種無色的刺激性氣體,

腐蝕性很大，會嚴重刺激人的呼吸系統，使人出現咳嗽、嗓子疼、胸悶和感到呼吸受阻，刺激腐蝕人的肺部，可以造成肺氣腫和支氣管炎。并加重哮喘病情。二氧化硫破壞植物的葉綠素，使植物脫水壞死。在適當條件下和飄塵結合在一起，或與水汽中的水蒸汽結合形成硫酸霧，硫酸霧微粒侵入人體肺部，可以引起肺水腫和肺硬化等疾病導致死亡。（2）氣狀污染物①含硫化合物（2）氣狀污染物12②氮的氧化物

NOX是NO、NO2、N2O、NO3、N2O4、N2O5等的總稱，造成大氣污染的NOX最主要是NO和NO2。氮氧化物來源：主要來源于人類生產生活活動，以汽車尾氣排放造成的污染最為嚴重。氮氧化物危害：1）氮氧化物可以轉化為硝酸，是形成酸雨主要物質之一2）是形成光化學煙霧的重要物質3）是消耗臭氧的重要因子4）NO2對人有生理刺激和腐蝕作用，引起城市居民產生急性呼吸道病變的一種原因5）可腐蝕織物、材料、破壞染料，使它褪色6）危害植物，使其組織受害而落葉，甚至枯萎②氮的氧化物13③碳的氧化物

指CO和CO2。CO主要是由含碳化合物不完全燃燒產生的無色無味無刺激性的有毒氣體。對人體的危害主要是阻礙體內氧氣的傳輸，使人體缺氧，導致死亡。

CO2是一種無毒的氣體，是大氣中的“正常”成分，主要來源于生物的呼吸和化石燃料等的燃燒。目前，大氣中CO2濃度逐漸升高，每年上升0.4%。由于二氧化碳吸收地面長波輻射，使地球升溫，導致溫室效應，從而形成全球氣候變化。④

碳氫化合物(HC)

HC是自然界中必不可少的物質，主要指烷烴、烯烴和芳香烴等具有揮發性的有機物，它們主要是由碳原子和氫原子組成。碳氫化合物主要來源于自然界植物分解，人為產生的量很小，但它們是形成光化學煙霧的重要物質。⑤含鹵素化合物主要指一些氟氯烴類物質，它們主要破壞臭氧層，引起溫室效應③碳的氧化物14三、大氣污染類型

①還原型(煤炭型)：主要污染物：SO2、CO和顆粒物，在低溫、高溫陰天、小風、逆溫情況下，在當地地形條件的影響下，被封蓋在城市上空，造成對人體健康極大的危害，致使上千人死亡。類似這樣的事件發生過多起，最典型的當屬1952年12月發生在英國首都倫敦的SO2煙霧中毒事件。

②氧化型(汽車尾氣型)：污染物主要來自于汽車排氣、燃油鍋爐以及石油化工生產。一次污染物主要為NOX和HC、生成的二次污染物為O3、醛類、酮類、過氣乙酸硝酸脂。發生在光照強烈的熱帶、亞熱帶、8～9月中午或午后陽光強烈時。最典型的當屬1965年前后的洛杉磯光化學煙霧。

大氣環境與污染課件15被光化學氧化劑腐蝕的葉片

光化學氧化劑是臭氧、硝酸、醛類、酮類和及氧乙酰基硝酸酯等多種物質的混合物，其中80%是臭氧，可刺激人的眼睛、喉嚨，引起紅眼、流淚、肝炎、肺氣腫等。對植物、家畜、橡膠、染料等制品也造成危害。一方面臭氧具有殺菌作用，另一方面又是眼、喉和肺最危險刺激物之一。臭氧進入呼吸道后，與所接觸器官迅速反應。導致慢性肺疾病，肺氣腫和右心衰竭。這是被光化學氧化劑腐蝕的葉片。被光化學氧化劑腐蝕的葉片光化學氧化劑是臭氧、硝酸、醛類16酸雨

由于人類活動的影響，使降水中溶入其它酸性物質，從而使其pH值降到5.6以下的降水。

酸雨的形成：是復雜的大氣化學和大氣物理現象，是由自然排放和人為活動等釋放到大氣中的SO2或NOx通過氧化反應（氣相或液相反應），生成硫酸或硝酸和亞硝酸，附在凝結核上降落到地面上的。影響與危害：（1）損害水生、陸生生物：如魚類和森林（2）對人體健康影響：使有毒重金屬溶入飲用水中，危害飲用者（3）腐蝕建筑材料、金屬構件、油漆以及名勝古跡等

酸雨17大氣環境與污染課件18大氣環境與污染課件19§3-3大氣中污染物的擴散一、氣象因素1、溫度層結氣溫沿垂直高度的分布可用曲線表示，稱為溫度層結曲線，如圖有幾種情況：§3-3大氣中污染物的擴散20①②氣溫隨高度的增加而遞減，有利于污染物的擴散。

③氣溫不隨高度變化，為等溫層結。

④氣溫隨高度增加而增加，稱為逆溫，不利于大氣污染物的擴散。

2、逆溫①定義：氣溫隨高度增加而增加的現象稱為逆溫；②分類：根據逆溫的生成過程，分為五類：輻射逆溫，下沉逆溫，鋒面逆溫，.湍流逆溫，平流逆溫。①②氣溫隨高度的增加而遞減，有利于污染物的擴散。

③21

(a)正常溫度層結(b)逆溫開始生成，隨地面輻射增強，迅速冷卻，逐漸向上發展(c)輻射達到最強時為黎明前(d)日出后，地面增溫，空氣自下而上增溫，逆溫逐漸消失(e)上午10時左右，逆溫消失這種逆溫冬季最強，中緯度地區可達200~300m

(a)正常溫度層結222、影響大氣污染的下墊面因素動力效應：地形地物熱力效應：山谷風、海陸風、城市熱島效應2、影響大氣污染的下墊面因素動力效應：地形地物23（3）城市熱島效應

（3）城市熱島效應24一、大氣污染與人體健康大氣污染物通過三個途徑侵入人體：①直接呼吸；②附于食物或溶解于水，隨飲食、飲水侵入；③接觸和刺激皮膚進入

1急性中毒典型事件如：1952年倫敦煙霧，1984年印度博帕爾農藥泄漏及1984年11月墨西哥液化汽爆炸事件等

2慢性中毒典型事件：日本“四日市哮喘病”

3致癌§3-5大氣污染的危害一、大氣污染與人體健康§3-5大氣污染的危害25

(1)急性危害短時期內，高濃度污染物造成的危害

(2)慢性危害長時間內，低濃度的污染物造成的危害

(3)隱性危害外表生長發育正常，但生理機能受到影響，產量下降。主要污染物SO2、氟化物、光化學煙霧、Cl、NOX、NH3等。二、大氣污染對植物的影響和危害(1)急性危害二、大氣污染對植物的影響和危害26玷污性損害和化學性損害玷污性損害是污染物顆粒落到器物上，有的可以沖洗掉，有的則很難除掉，如煤焦油等。化學性損害是由于污染物的化學作用，造成了器物的腐蝕變質對物品影響嚴重的污染物有SO2、H2S、O3和附有刺激性、腐蝕性物質的顆粒物等

三、大氣污染對器物的損害玷污性損害和化學性損害三、大氣污染對器物的損害27

一、綜合防治措施1、全面規劃、合理布局2、調整能源結構戰略，改變供熱方式⑴城市燃氣化是防治煤煙型污染的重要途徑。⑵集中供熱較分散供熱可節煤38～40%。⑶發展民用型煤。3、控制流動源污染：汽車尾氣的治理4、加強環境管理，提高生物凈化能力§3-6保護人類共同的藍天一、綜合防治措施§3-6保護人類共同的藍天28大氣環境與污染課件29大氣環境與污染課件30二、控制技術1、消煙除塵1）干式機械除塵：重力沉降器、慣性除塵器、旋風除塵器2）濕式除塵：噴淋塔、水膜式除塵器等3）過濾式除塵：袋式除塵器等4）靜電除塵：2、煙氣脫硫①干法②濕法二、控制技術31大氣環境與污染課件32大氣環境與污染課件33大氣環境與污染課件34大氣環境與污染課件35

廢氣處廢氣處理設備

廢氣處廢氣處理設備36謝謝各位同學請多提寶貴意見！謝謝各位同學請多提寶貴意見！37演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！38

第三章大氣環境與污染第三章大氣環境與污染39§3-1大氣的結構與組成一、大氣的結構1、對流層:對流運動顯著，四是大氣現象復雜多變

2、平流層:臭氧（O3）層,平流層中空氣無對流,適于空中飛行3、中間層

4、熱成層(暖層、電離層)5、逸散層

高層大氣§3-1大氣的結構與組成高層大氣40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大氣的垂直分層對流層平流層對流旺盛近地面，氣溫初穩后升熱上冷41大氣環境與污染課件42二、大氣的組成

大氣是一個由多種氣體組成的混合物。它是由干潔空氣、水汽和雜質三部分組成的。干潔空氣中的主要成分為N2（占78.09%）、

O2(占20.95%)、Ar(占0.93%)及一些微量元素，如CO2、O3、H2、CH4、He、Kr、Ne等。

大氣成分中有些是可變的成分，主要包括CO2、O3、水汽和雜質。這些可變成分如含量正常，則對環境和生命有機體是有益而無害的，但含量變化后(過多或缺乏)都會造成不良影響及危害。二、大氣的組成大氣成分中有些是可變的成分，主要包括C43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大氣各成分的作用成云致雨的必要條件主要次要水汽固體雜質生物體的基本44§3-2大氣污染和污染物一、大氣污染的發生

大氣污染–––指由于人類活動或自然過程使大氣中一些物質的含量達到有害的程度(一般指有害物質，如SO2、NOX、HC、O3、飄塵等超過國家質量標準)，以至破壞人和生態系統的正常生存和發展，對人體、生態和材料造成危害的現象。二、大氣污染源和污染物1、來源：天然源人為源§3-2大氣污染和污染物45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，具有局部地區某段時間內可能形成嚴重影響的特點。

火山噴發二氧化硫、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、一氧化碳工業生產過程二氧化硫、硫化氫等農業活動排放：農藥、化肥顆粒物、粉塵、氧化亞氮等

大氣污染源污染源特點主要來源排放的污462、污染物：

(1)氣溶膠狀污染物(粒狀)

①總懸浮顆粒物(TSP)D(粒徑)在100m以下，其中多數在10m以下，是分散在大氣中的各種粒子的總稱。②飄塵（可吸入粒子(IP)）

D＜10m能在大氣中長期飄浮的懸浮物質，如煤煙、煙氣、霧等。③降塵

D＞30m的粒子，靠重力作用可在短時間內降到地面的。2、污染物：47建筑粉塵

顆粒物有固體的灰塵、煙塵、煙霧以及液體的云霧和霧滴，它們中一部分是致癌、致畸、致突變物質，并能被人體吸收而危害人體健康，另一方面，它們是有毒物質的載體，使一些氣體污染物轉化成為有害的顆粒物或使某些污染物的毒性增強。建筑粉塵顆粒物有固體的灰塵、煙塵、煙霧以及液體的48

煙塵的作用：1）凝結核2）吸收太陽輻射3）降低能見度4）影響植物體生長飄塵（可吸入粒子(IP)）

大于10μm的顆粒物能被鼻腔的鼻毛吸留住，而小于10μm的飄塵卻能長驅直入侵蝕肺泡，叫“可吸入因子”。在可吸入微粒中80%可沉積于肺泡，且沉積時間可達數年之久。導致肺心病等一系列病變。

煙塵的作用：1）凝結核49①含硫化合物

主要指SO2和SO3、H2S濕度大的情況下，含硫化合物最終被氧化形成硫酸，是形成酸雨的主要來源。二氧化硫是一種無色的刺激性氣體,

腐蝕性很大，會嚴重刺激人的呼吸系統，使人出現咳嗽、嗓子疼、胸悶和感到呼吸受阻，刺激腐蝕人的肺部，可以造成肺氣腫和支氣管炎。并加重哮喘病情。二氧化硫破壞植物的葉綠素，使植物脫水壞死。在適當條件下和飄塵結合在一起，或與水汽中的水蒸汽結合形成硫酸霧，硫酸霧微粒侵入人體肺部，可以引起肺水腫和肺硬化等疾病導致死亡。（2）氣狀污染物①含硫化合物（2）氣狀污染物50②氮的氧化物

NOX是NO、NO2、N2O、NO3、N2O4、N2O5等的總稱，造成大氣污染的NOX最主要是NO和NO2。氮氧化物來源：主要來源于人類生產生活活動，以汽車尾氣排放造成的污染最為嚴重。氮氧化物危害：1）氮氧化物可以轉化為硝酸，是形成酸雨主要物質之一2）是形成光化學煙霧的重要物質3）是消耗臭氧的重要因子4）NO2對人有生理刺激和腐蝕作用，引起城市居民產生急性呼吸道病變的一種原因5）可腐蝕織物、材料、破壞染料，使它褪色6）危害植物，使其組織受害而落葉，甚至枯萎②氮的氧化物51③碳的氧化物

指CO和CO2。CO主要是由含碳化合物不完全燃燒產生的無色無味無刺激性的有毒氣體。對人體的危害主要是阻礙體內氧氣的傳輸，使人體缺氧，導致死亡。

CO2是一種無毒的氣體，是大氣中的“正常”成分，主要來源于生物的呼吸和化石燃料等的燃燒。目前，大氣中CO2濃度逐漸升高，每年上升0.4%。由于二氧化碳吸收地面長波輻射，使地球升溫，導致溫室效應，從而形成全球氣候變化。④

碳氫化合物(HC)

HC是自然界中必不可少的物質，主要指烷烴、烯烴和芳香烴等具有揮發性的有機物，它們主要是由碳原子和氫原子組成。碳氫化合物主要來源于自然界植物分解，人為產生的量很小，但它們是形成光化學煙霧的重要物質。⑤含鹵素化合物主要指一些氟氯烴類物質，它們主要破壞臭氧層，引起溫室效應③碳的氧化物52三、大氣污染類型

①還原型(煤炭型)：主要污染物：SO2、CO和顆粒物，在低溫、高溫陰天、小風、逆溫情況下，在當地地形條件的影響下，被封蓋在城市上空，造成對人體健康極大的危害，致使上千人死亡。類似這樣的事件發生過多起，最典型的當屬1952年12月發生在英國首都倫敦的SO2煙霧中毒事件。

②氧化型(汽車尾氣型)：污染物主要來自于汽車排氣、燃油鍋爐以及石油化工生產。一次污染物主要為NOX和HC、生成的二次污染物為O3、醛類、酮類、過氣乙酸硝酸脂。發生在光照強烈的熱帶、亞熱帶、8～9月中午或午后陽光強烈時。最典型的當屬1965年前后的洛杉磯光化學煙霧。

大氣環境與污染課件53被光化學氧化劑腐蝕的葉片

光化學氧化劑是臭氧、硝酸、醛類、酮類和及氧乙酰基硝酸酯等多種物質的混合物，其中80%是臭氧，可刺激人的眼睛、喉嚨，引起紅眼、流淚、肝炎、肺氣腫等。對植物、家畜、橡膠、染料等制品也造成危害。一方面臭氧具有殺菌作用，另一方面又是眼、喉和肺最危險刺激物之一。臭氧進入呼吸道后，與所接觸器官迅速反應。導致慢性肺疾病，肺氣腫和右心衰竭。這是被光化學氧化劑腐蝕的葉片。被光化學氧化劑腐蝕的葉片光化學氧化劑是臭氧、硝酸、醛類54酸雨

由于人類活動的影響，使降水中溶入其它酸性物質，從而使其pH值降到5.6以下的降水。

酸雨的形成：是復雜的大氣化學和大氣物理現象，是由自然排放和人為活動等釋放到大氣中的SO2或NOx通過氧化反應（氣相或液相反應），生成硫酸或硝酸和亞硝酸，附在凝結核上降落到地面上的。影響與危害：（1）損害水生、陸生生物：如魚類和森林（2）對人體健康影響：使有毒重金屬溶入飲用水中，危害飲用者（3）腐蝕建筑材料、金屬構件、油漆以及名勝古跡等

酸雨55大氣環境與污染課件56大氣環境與污染課件57§3-3大氣中污染物的擴散一、氣象因素1、溫度層結氣溫沿垂直高度的分布可用曲線表示，稱為溫度層結曲線，如圖有幾種情況：§3-3大氣中污染物的擴散58①②氣溫隨高度的增加而遞減，有利于污染物的擴散。

③氣溫不隨高度變化，為等溫層結。

④氣溫隨高度增加而增加，稱為逆溫，不利于大氣污染物的擴散。

2、逆溫①定義：氣溫隨高度增加而增加的現象稱為逆溫；②分類：根據逆溫的生成過程，分為五類：輻射逆溫，下沉逆溫，鋒面逆溫，.湍流逆溫，平流逆溫。①②氣溫隨高度的增加而遞減，有利于污染物的擴散。

③59

(a)正常溫度層結(b)逆溫開始生成，隨地面輻射增強，迅速冷卻，逐漸向上發展(c)輻射達到最強時為黎明前(d)日出后，地面增溫，空氣自下而上增溫，逆溫逐漸消失(e)上午10時左右，逆溫消失這種逆溫冬季最強，中緯度地區可達200~300m

(a)正常溫度層結602、影響大氣污染的下墊面因素動力效應：地形地物熱力效應：山谷風、海陸風、城市熱島效應2、影響大氣污染的下墊面因素動力效應：地形地物61