雷竞技raybet第一部分 大气环境概述 一、大气的组成和结构 二、大气污染类型和大气污染物 二、大气污染类型和大气污染物 过氧乙酰硝酸酯 （PAN） 混合型大气污染（日本四日市大气污染） 在工业中心城市，由企业、汽车尾气等排放的二氧化硫、粉尘雷竞技raybet、氮氧化物及各种重金属微粒在静风的天气下，在近底层聚集，吸入肺部、刺激人体呼吸道，引起肺气肿、气管炎、哮喘等。  颗粒污染物 美国科学家最近进行的一项大规模调查表明，死于肺癌的城市居民中，有多达1/5的人是受空气中的微小污染颗粒所害，而这些微粒主要来源于汽车废气。 空气中直径2.5微米以下的颗粒污染物对健康的危害较大。这些细小的微粒能够深入肺部并沉积下来，导致疾病。研究表明，每立方米空气中这种微粒的含量上升10微克，长期肺癌死亡率就上升8%，效果与长期被动吸烟相似。 一、影响大气污染物扩散的气象因素 二、大气污染物的分布 风 风是一个矢量，用风向和风速表示。 1）风向 污染物总是由上风方被输送到下风方，在污染源下风向，污染要重一些，因此考察一个地区的大气污染时，一定要了解当地的风向。 2）风速 地面风速指离地平面10米高处的风速。 大气湍流 大气除了整体水平运动外，还存在着不同于主流方向的各种不同尺度的次生运动或称为旋涡运动，这种极不规则的大气运动就是大气湍流雷竞技raybet。 大气湍流与大气的热力因子和近地面的形状有关。前者形成的湍流称为热力湍流，后者所形成的湍流称为机械湍流，大气湍流是这两种湍流综合作用的结果。 小尺度湍流： 烟云不断受到小尺度湍流漩涡的搅动，同空气逐渐混合，不断扩散。 中尺度使扩散加剧 一般 情 况 几种尺度的湍流同时存在，烟囱排放的烟云扩散很快。 风和湍流是决定污染物在大气中扩散状态的最直接和最本质的因子，是决定污染物扩散的决定因素。凡有利于增大风速、增强湍流的气象条件，都有利于污染物的稀释扩散。 整个对流层内变化不同： 近地变化小 0.3 -0.4℃/100米， 对流层上层变化大 0.65-0.75 ℃/100米， 平均值在0.65 ℃/100米。 逆温 对流层中出现的气温随高度增加而升高的现象，称为逆温。 只要逆温出现，对天气均有一定影响。逆温层能阻碍空气的垂直运动；大量烟尘、水汽等聚集在逆温层下面，使能见度变坏，也易造成大气污染。 二、大气污染物的分布 ---高斯扩散模式 高斯模式的有关假定 坐标系 右手坐标， x为主风向, y为横风向，z为垂直向 四点假设 a．污染物浓度在y、z风向上分布为正态分布 b．全部高度风速均匀稳定 c．源强是连续均匀稳定的 d．扩散中污染物是守恒的（不考虑转化） 高斯扩散模式 高斯扩散模式的坐标系 高斯烟流的浓度分布 高架连续点源扩散的高斯模式 q 源强 计算或实测 ，g/s 平均风速 ，m/s H 有效源高，m 、 扩散参数，污染物在y、z方向分布的标准差，m 大气扩散参数（σy，σz）的确定 P－G曲线年推荐一种仅需要常规气象观测资料就能估算σy，σz的方法，吉福德(Gifford)进一步将它制成应用更方便的图表。应用观测到的风速、云量、云状和日照等天气资料，将大气扩散稀释能力分为6个等级： A — 极不稳定，B —不稳定，C — 弱不稳定，D — 中性，E — 弱稳定，F —稳定。若稳定级别为A～B，则表示按A 、B级的数据内插。 扩散参数的确定（P－G曲线法） P－G曲线的应用 根据常规资料确定稳定度级别 扩散参数的确定（P－G曲线法） P－G曲线的应用 利用扩散曲线确定 和 污染物浓度的估算 污染物浓度的估算 例：某冶炼厂烟囱高150m，烟气抬升高度75m，SO2排放量1000g/s 。估算风速3m/s，求大气稳定度C级时地面最大浓度是多少，其σy和σz 值分别为多少？（σy/ σ z=1.8） 空气质量指数(Air Quality Index ) 空气质量按照空气质量指数大小分为五级，相对应空气质量的六个类别，指数越大、级别越高说明污染的情况越严重，对人体的健康危害也就越大。 0～50 Ⅰ 优 可正常活动 51～100 Ⅱ 良 101～150 Ⅲ 轻微污染 易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状 心脏病和呼吸系统疾病患者应减少体力消耗和户外活动 151～200 Ⅲ 轻度污染 201～250 Ⅳ 中度污染 心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群中普遍出现症状 老年人和心肝病、肺病患者应减少体力活动 251～300 Ⅳ 中度重污染 301～500 Ⅴ 重污染 健康人运动耐受力降低，有明显强烈症状，提前出现某些疾病 老年人和病人应当留在室内，避免体力消耗，一般人群应尽量减少户外活动。 一、大气污染防治法 二、大气污染防治的措施 主要制度 一、大气污染物排放总量控制和许可证制度 国家采取措施，有计划地控制或者逐步削减各地方主要大气污染物的排放总量。 地方各级人民政府对本辖区的大气环境质量负责，制定规划，采取措施，使本辖区的大气环境质量达到规定的标准 对尚未达到规定的大气环境质量标准的区域和国务院批准划定的酸雨控制区、二氧化硫污染控制区，可以划定为主要大气污染物排放总量控制区 核定企业事业单位的主要大气污染物排放总量，核发主要大气污染物排放许可证 二、污染物排放超标违法制度 明确了“达标排放、超标违法”的法律地位，规定：向大气排放污染物的浓度不得超过国家和地方规定的排放标准。超标排放的，应限期治理，并被处一万元以上十万元以下的罚款 三、排污收费制度 （一）国家实行按照向大气排放污染物的种类和数量征收排污费 根据加强大气污染防治的要求和国家的经济、技术条件合理制定排污费的征收标准 征收排污费必须遵守国家规定的标准，具体办法和实施步骤由国务院规定 征收的排污费一律上缴财政，按照国务院的规定用于大气污染防治，不得挪作他用，并由审计机关依法实施审计监督 四、防治特定污染源、污染物的措施 （一）防治燃煤污染的措施 主要内容包括：控制煤的硫份和灰份、改进城市能源结构、推广清洁能源的生产与使用、发展城市集中供热、要求电厂脱硫除尘、加强防治城市扬尘工作等 （二）机动车船污染控制的措施 《大气污染防治法》中专门对防治机动车船排放污染作出了明确规定： 任何单位和个人不得制造、销售或者进口污染物排放超过规定标准的机动车船； 在用机动车不符合制造当时的在用机动车污染物排放标准的，不得上路行驶； 同时对机动车船的日常维修与保养雷竞技raybet、车船用燃料油、排气污染检测抽测等作出了原则规定。 三、防治废气、尘和恶臭污染 在防治粉尘污染方面，要求采取除尘措施、严格限制排放含有毒物质的废气和粉尘； 在防治废气污染方面，要求回收利用可燃性气体、配备脱硫装置或者采取其他脱硫措施； 在防治恶臭污染方面，规定特定区域禁止焚烧产生有毒有害烟尘和恶臭的物质以及秸杆等产生烟尘污染的物质； 在防治城市扬尘污染方面，要求人民政府采取措施提高人均绿地面积，减少地面和地面尘土，消除或者减少本地的空气污染源； 在餐饮业油烟污染方面，要求城市饮食服务业的经营者，必须采取措施，防治油烟对附近居民的居住环境造成污染。 在消耗臭氧层物质替代产品方面，专门规定了国家鼓励、支持消耗臭氧层物质替代品的生产和使用 环境空气质量标准 2012-02-29 发布 2016-01-01实施 环境空气功能区分为二类： 一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域； 二类区 为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。 环境空气质量标准分级 环境空气质量标准分为二级: 一类区执行一级标准 二类区执行二级标准 二、大气污染综合防治措施 采取各种措施，减少污染物的产生 区域采暖和集中供热； 进行技术更新，改善燃烧过程； 提高能源效率和节能； 改革生产工艺，综合利用“废气”； 洁净煤技术； 开发新能源（清洁能源和可再生能源）； 1、洁净煤技术： 煤炭开发利用中减少污染和提高效率的煤炭加工、转化、燃烧和污染控制等新技术。 20世纪80年代中期，美国率先提出洁净煤技术：环境控制技术（NOx、SO2排放控制系统），先进燃煤发电技术（IGCC、CFBC和先进燃烧与热机系统），煤炭加工成洁净能源技术，工业应用技术 欧共体国家紧跟着推出未来能源计 划，研究开发的洁净煤技术有： 煤气化联合循环发电（IGCC） 煤和生物质及废弃物联合气化（或燃烧） 循环流化燃烧（CFBC） 固体燃料气化与燃料电池联合循环技术等。 中国洁净煤技术领域 1997年国家发展计划委员会发文以国务院批准的《中国洁净煤技术“九五”计划和2010年发展纲要》中指出，洁净煤技术主要是包括：煤炭洗选、加工、转化、先进燃烧技术、烟气净化等方面的十四项技术。 2、 除尘技术和除尘器 重力式除尘器和惯性力除尘器 旋风除尘器 湿式除尘器 水膜除尘器 文丘里水膜除尘器 冲击式除尘器 布袋除尘器 电除尘器 3、脱硫技术简介 燃烧前脱硫 燃烧前脱硫就是在煤燃烧前把煤中的硫分脱除掉。燃烧前脱硫技术主要有：物理洗选煤法、化学洗选煤法、煤的气化和液化等 炉内脱硫 烟气脱硫 炉内脱硫：是在燃烧过程中向炉内加入固硫剂如CaCO3等，使煤中硫分转化成硫酸盐随炉渣排除。 其基本原理是： CaCO3=CaO ＋CO2↑ CaO ＋SO2 =CaSO3 2CaSO3 ＋ O2 =2CaSO4 常规烟气脱硫技术如下： 它的工作原理是：将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水，使其含水量小于10%，然后用输送机送至石膏贮仓堆放，脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴，再经过换热器加热升温后，由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高，钙硫比较低，脱硫效率可大于95% 。 4、机动车污染控制 汽车带来的环境问题 治理汽车污染的思路 一边“割尾巴”，一边“换心脏” ： 提高汽车尾气排放标准 研制无污染的电动车 电动汽车分为纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池汽车三大类，具有排放低（甚至是零排放）、噪声小、使用替代燃料等优点。2001年，我国将电动车的开发研制列为“十五”国家重大科技专项，各种投资共达24亿元。 仅靠技术远远不够：最重要的是大力发展公共汽车、地铁、城铁等公共交通 。 太阳能路灯（东湖和汉口江滩） = = 150+75 1.414 = 159 = 1.8 = 286 = 2*1000* 3.14*3*225*225*2.7 * 1.8 = 0.86mg/m3 1 第三部分 大气污染控制技术 一、中华人民共和国大气污染防治法 《中华人民共和国大气污染防治法》共七章六十六条，对大气污染防治的监督管理体制、主要的法律制度、防治燃烧产生的大气污染、防治机动车船排放污染以及防治废气、尘和恶臭污染的主要措施、法律责任等均做了较为明确、具体的规定。 2000年4月29日修订通过，自2000年9月1日起施行。 二、采用各种技术，控制污染物排放 颗粒污染物的控制——除尘技术 ●干式机械式除尘 ●重力沉降室除尘 ●旋风除尘（离心除尘） ●惯性除尘 ●过滤式除尘 ●湿式除尘 ●静电除尘 气态污染物的控制 A.二氧化硫的治理技术 ●燃烧前脱硫技术 ●燃烧时脱硫技术 ●烟气脱硫技术 B.氮氧化物的治理技术 ●吸收法 ●催化还原法 C.碳氢化合物的治理技术 ●吸收法 ●吸附法 ● 燃烧法 ●冷凝法 D.汽车废气净化技术 ● 机外净化技术 ●机内净化技术 ●能源替代技术 旋风除尘器 布袋除尘器 静电除尘器 湿法脱硫技术 半干法脱硫技术-- 干法脱硫技术 石灰石/石膏法 氧化镁法、海水法 双碱法、氨法 喷雾干燥法 炉内喷钙炉后活化法 烟气循环流化床法 烟气脱硫 石灰石／石膏法典型工艺流程 大气污染对人体的影响，首先是感觉上不舒服，随后生理上出现可逆性反应，再进一步就出现急性危害症状。大气污染对人的危害大致可分为急性中毒、慢性中毒、致癌三种。 ●急性中毒大气中的污染物浓度较低时，通常不会造成人体急性中毒，但在某些特殊条件下，如工厂在生产过程中出现特殊事故，大量有害气体泄露外排，外界气象条件突变等，便会引起起人群的急性中毒。 如印度帕博尔农药厂甲基异氰酸酯泄露，直接危害人体，发生了2500人丧生，十多万人受害的惨剧。 ●慢性中毒大气污染对人体健康慢性毒害作用，主要表现为污染物质在低浓度、长时间连续作用于人体后，出现的患病率升高等现象。 近年来，我国城市居民肺癌发病率很高，其中最高的是上海市，城市居民呼吸系统疾病明显高于郊区 。 ●致癌作用这是长期影响的结果，是由于污染物长时间作用于肌体，损害体内遗传物质，引起突变。如果生殖细胞发生突变，使后代机体出现各种异常，称致畸作用；如果引起生物体细胞遗传物质和遗传信息发生突然改变，又称致突变作用；如果诱发成肿瘤，称致癌作用。 实例：矽肺病人 （2）对动植物的危害 大气污染严重时，动物往往由于食用积累了大气污染物的植物和水，会发生中毒或死亡。 大气污染物会使土壤酸化，水体水质变酸，水生生物灭绝，植物产量下降，品质变坏。即当大气污染物浓度超过植物的忍耐限度，会使植物的细胞和组织器官受到伤害，生理功能和生长发育受阻，产量下降，产品品质变坏，群落组成发生变化，甚至造成植物个体死亡，种群消失。 （3）对材料的损害 大气污染是造成城市地区经济损失的一个重要原因，如腐蚀金属、侵蚀建筑材料、使橡胶产品脆裂老化、损坏艺术品、使有色金属褪色等。 颗粒物沉积在高压输电线绝缘器件上，可造成短路事故。大气污染物还能在电子器件接触器上生成绝缘膜层，使器件的使用功能受到损坏。 （4）对天气和气候的影响 减少到达地面的太阳辐射 增加大气降水量 形成酸雨 增高大气温度 （5）对农业生产的危害 大气污染对农作物有急性危害、慢性危害和不可见危害。 第二部分 大气污染物的扩散 一、影响大气污染物扩散的气象因素 ● 风的影响（风向、风速、地方风场） ● 大气湍流的影响（热力湍流、机械湍流） ●大气层结稳定度的影响 ●太阳辐射 ●大尺度天气形势 ●下垫面状况 风向玫瑰图 湍流尺寸对污染物扩散的影响： 大尺度湍流 对烟云主要是携带作用。 温度层结与逆温 温

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