大氣污染控制工程授課教師：駱林平/褚淑祎/陳亞非辦公室：學9325手機程地位及主要內容《大氣污染控制工程》是高等學校環境工程專業的一門必修專業課大氣污染控制的基本理論各種控制方法的過程分析典型控制設備的工藝設計計算

結合大氣污染控制工程實驗、課程設計及畢業設計（論文）等其他教學環節，為學生進行大氣污染控制工程設計及系統分析、科學研究及技術管理打下必要的基礎。基本要求了解主要大氣污染物及其發生源，環境空氣質量控制標準和綜合防治措施；了解大氣擴散的基本原理，初步學會估算大氣污染物濃度和煙囪高度；掌握有關除塵的基本理論，具有選用除塵設備、設計除塵系統的能力；掌握氣態污染物控制的基本原理及其方法，能進行一般氣態污染物控制系統的設計和典型設備的工藝計算。參考書目《大氣污染控制工程例題與習題集》《大氣污染控制工程》（影印版）三廢處理工程技術手冊（大氣卷）

大氣污染及其分類

大氣污染物的影響

大氣污染防治法規與標準體系

中國的大氣污染綜合防治

學習

明確大氣污染控制工程的學習對象、內容和目的

了解大氣的組成，掌握大氣污染物的概念，以及主要大氣污染物的來源、性質和影響

了解大氣污染控制方面的法規和標準體系建立大氣污染綜合防治的概念第一章概論一、大氣污染及其分類1.大氣圈及大氣組成（重點對流層與平流層）大氣水蒸氣雜質干潔空氣氮氣（N2

）氧氣（O2

）氬氣（Ar2

）其他氣體：CO2,Ne,He,Kr,H2,N2O,O3等氣態物質：SOX,NOX,CO,CO2,H2S,NH3等懸浮顆粒物有機顆粒無機顆粒2.大氣污染（airpollution）的定義（ISO）大氣污染，通常指由于人類活動和自然過程引起某些物質進入大氣中，呈現出足夠的濃度，達到了足夠的時間，并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了環境。大氣污染的研究內容大氣污染物大氣污染物的來源大氣污染問題大氣污染的影響大氣污染的控制/治理3.大氣污染物

氣溶膠狀態污染物

粉塵：

TSP—懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑≤100μm的顆粒物

PM10—懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑≤10μm的顆粒物（飄塵）

PM2.5—懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑≤2.5μm的顆粒物

PM2.5來源，危害，監測方法（國內外），控制措施？煙/煙塵(fume)：冶金過程形成的固體顆粒，氧化鉛煙、氧化鋅煙等。飛灰(flyash)：燃料燃燒產生的煙氣排出的分散得較細的灰。霧(fog)：氣體中液滴懸浮體的總稱。

一次大氣污染物PollutantSourcesCarbonmonoxideIncompleteburningoffossilfuels,TobaccosmokeCarbondioxiderespiration,burningoffossilfuelsHydrocarbonsIncompleteburningoffossilfuels,TobaccoburningSulfurdioxideBurningfossilfuels,SmeltingoreNitrogenoxidesBurningfossilfuels直接以原始形態排放入大氣中并達到足夠的排放量從而造成健康威脅的污染物

SourcesofPrimaryAirPollutants

光化學煙霧(Photochemicalsmog)二次大氣污染物指大氣中的一次污染物通過化學反應生成的化學物質。光化學煙霧是大氣中氮氧化物和碳氫化合物在紫外線照射下反應生成的多種污染物的混合物。光化學煙霧最具危害的兩種物質是臭氧(O3)和過氧乙酰硝酸酯(peroxyacetylnitrates,PAN)。光化學煙霧形成過程**光化學煙霧實例

自然污染源火山噴發森林火災土壤、巖石風化生物腐爛4.排放源人為污染源

交通運輸57.5%燃料燃燒22.6%工業生產12.9%SourcesofairbornepollutioninAsiaaremany:powergeneration,industry,traffic,homecooking,andbiomassburning5.大氣污染問題溫室效應和氣候變化臭氧層破壞酸雨室內空氣污染室內空氣污染一天中80%以上的時間在室內度過。EPA調查顯示，民用和商用建筑內的空氣污染程度是室外空氣污染的數倍、數十倍，有的甚至超過100倍。我國每年由室內空氣污染引起的門診就診人數達22萬人次。主要污染物化學性污染物甲醛、氨氣、苯及其同系物，一氧化碳、揮發性有機污染物等生物性污染物細菌、病毒、植物花粉、塵螨等放射性污染物氡氣6.中國城市的大氣污染概況2011年地級及以上城市環境空氣質量級別比例2011年，325個地級及以上城市中，環境空氣質量達標城市比例為89.0%，超標城市比例為11.0%。2011年地級及以上城市可吸入顆粒物年均濃度分布2011年地級及以上城市二氧化硫年均濃度分布2011年地級及以上城市二氧化氮年均濃度分布2011年，113個環保重點城市中，環境空氣質量達標城市比例為84.1%。與上年相比，達標城市比例提高10.6個百分點。環保重點城市污染物濃度年際變化請自學浙江省環境狀況公報中大氣質量狀況部分！二、大氣污染的影響1.對人體健康的影響CO對人體健康的影響CO（10-6）對人體健康的影響5～10

對呼吸道患者有影響30

人滯留8h，視力及神經機能出現障礙40

人滯留8h，出現氣喘1201h接觸，中毒，血液中CO—Hb>10%2502h接觸，頭疼，血液中CO—Hb=40%5002h接觸，劇烈心痛，眼花，虛脫3000

30min即死亡NO2對人體健康的影響NO2（10-6）對人體健康的影響1

聞到臭味5

聞到強臭味10～15

10min眼、鼻受到刺激50

1min內人呼吸困難80

3min感到胸痛、惡心100～150

在30～60min內死亡250

很快死亡臭氧對人體健康的影響注：人群接觸臭氧后肺功能下降2.對植物的傷害注：二氧化氮濃度和暴露時間與植物死亡、葉器官損傷和新陳代謝或生長影響之間的關系Source：Springer-VerlagandProf.D.C.MacLean

暴露時間，h

0.1

0.1

1.0

10

100

1000

NO2濃度，ppm

NO2濃度，mg/m3

暴露時間，d

3.對器物和材料的影響注：平均二氧化硫濃度和不同暴露時間與低碳鋼的腐蝕之間的關系（1963－1964年9月，在芝加哥的七個地點進行的實驗）MeanSO2Concentration，ppmWeightlossper100gpanel，g4.對大氣能見度的影響大氣能見度是指在指定方向上僅能用肉眼看見和辨認的最大距離。對大氣能見度或清晰度有影響的污染物，一般應是氣溶膠粒子、能通過大氣反應生成氣溶膠粒子的氣體或有色氣體，包括：總懸浮顆粒物（TSP）SO2和其它氣態含硫化合物，在大氣中以較大反應速率生成硫酸鹽和硫酸氣溶膠粒子NO和NO2，在大氣中反應生成硝酸鹽和硝酸氣溶膠粒子光化學煙霧，反應生成亞微米的氣溶膠粒子能見度與大氣中顆粒物濃度的關系假設光衰減只是由于微粒散射造成的，微粒為尺寸相同的球體，且分布均勻，則能見度可按如下近似方程估算：

式中：ρ—視線方向上的顆粒濃度，mg/m3；

ρP—顆粒的密度，kg/m3；

dP—顆粒直徑，μm；

K—散射率，即受顆粒作用的波陣面積與顆粒面積之比，K值一般在1.7～2.5左右變化。例題

大氣中懸浮顆粒物的平均粒徑為1.0微米，密度為2500kg/m3，如果散射率K=2，能見度為8,000m時顆粒物的濃度是多少？

能見度與自然景觀

例：美國大煙霧山國家公園（北卡羅萊納州）照片

晴天 霧天三、大氣污染防治法規與標準體系1.中華人民共和國大氣污染防治法1987年9月5日由第六屆全國人大常委會第22次會議通過，1988年6月1日起執行1995年8月29日，第八屆全國人大常委會第15次會議對該法進行了修訂2000年對該法再次修訂1995年8月29日修改后的大氣污染防治法，在控制大氣污染，改善大氣環境質量方面起到了積極的作用：強化了酸雨和二氧化硫污染控制推動了煤炭的清潔利用加快了淘汰嚴重污染大氣的落后工藝和設備的步伐開始停止生產和使用無鉛汽油法規實施后，一些地區依法強化環境管理，大氣環境質量確實得到了改善

但未能有效地遏制大氣環境質量的惡化：

大氣污染形勢仍然十分嚴峻，大多數城市還處于比較嚴重的污染程度；缺少推動煤炭清潔利用的法律措施，燃煤污染仍然沒有得到有效遏制；大中城市機動車排氣污染正在迅速增加；大多數城市揚塵污染突出；大氣污染物排放總量居高不下，缺少有效的法律措施；現行法律的法律責任部分內容偏少，力度不夠。2000年4月29日，針對現行大氣污染防治法中的不足，對其作了進一步的修訂。集中力量抓重點城市的大氣污染防治加強機動車污染防治加大城市揚塵的控制力度禁止超過排放標準排放污染物大氣污染物排放總量控制和許可證制度建立排污收費制度強化法律責任2.大氣環境質量標準體系GB3095-96 環境空氣質量標準TJ36-79工業企業設計衛生標準

GB16297-96 大氣污染物綜合排放標準GWPB3-99 鍋爐大氣污染物排放標準GB4915-96 水泥廠大氣污染物排放標準GB9078-96 工業爐窯大氣污染物排放標準GB16171-96 煉焦爐大氣污染物排放標準GB13223-96 火電廠大氣污染物排放標準GB14554-93 惡臭污染物排放標準GB14621-93 摩托車排氣污染物排放標準GB14761.1~14761.7-93汽車大氣污染物排放標準污染物排放標準之間的關系：

綜合性排放標準與行業性排放標準不交叉執行。有行業性排放標準的執行行業排放標準，沒有行業排放標準的執行綜合排放標準。

3.中華人民共和國國家標準

環境空氣質量標準

Ambientairqualitystandard

GB3095－2012

(代替GB3095－1996)

環境保護部2012-02-29批準2016-01-01實施主題內容與適用范圍 本標準規定了環境空氣質量功能區劃分、標準分級、污染物項目、平均時間及濃度限值，監測方法、數據統計的有效性規定及實施與監督等。 本標準適用于環境空氣質量評價與管理。

修訂的主要內容調整了環境空氣功能區分類，將三類區并入二類區；增設了顆粒物（粒徑小于等于2.5um）濃度限值和臭氧8小時平均濃度限值；調整了顆粒物（粒徑小于等于10um）、二氧化氮、鉛和苯并芘等的濃度限值；調整了數據統計的有效性規定。環境空氣質量功能區的分類和標準分級環境空氣質量功能區分類一類區為自然保護區、風景名勝區和其它需要特殊保護的地區。二類區為居住區、商業交通居民混合區、文化區、工業區和農村地區。三類區為特定工業區。環境空氣質量標準分級（環境空氣質量標準分為三級）一類區執行一級標準二類區執行二級標準三類區執行三級標準4.空氣污染指數分級標準(試行)空氣污染指數分級濃度限值