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1、大气污染概述第1页，本讲稿共26页一、大气污染及其自净作用一、大气污染及其自净作用1 1、大气污染的定义、大气污染的定义 大气中一些物质的含量达到有害的大气中一些物质的含量达到有害的程度，以至破坏人和生态系统的正常程度，以至破坏人和生态系统的正常生存和发展，对人体、生态和材料造生存和发展，对人体、生态和材料造成危害的现象。成危害的现象。第2页，本讲稿共26页第3页，本讲稿共26页第4页，本讲稿共26页第5页，本讲稿共26页第6页，本讲稿共26页第7页，本讲稿共26页第8页，本讲稿共26页2 2、大气污染源、大气污染源v造成空气污染的空气污染物的发生源称造成空气污染的空气污染物的发生源称之为空气
2、污染源。之为空气污染源。v按形成大气污染来源可分为：按形成大气污染来源可分为：A A、自然源；、自然源；B B、人工源、人工源 (1)(1)工业企业污染源工业企业污染源 (2)(2)交通运输污染源交通运输污染源 (3)(3)农业污染源农业污染源 (4)(4)生活污染源生活污染源第9页，本讲稿共26页第10页，本讲稿共26页第11页，本讲稿共26页3 3、大气的自净作用、大气的自净作用（1 1）污染物在大气中的扩散、稀释）污染物在大气中的扩散、稀释（2 2）在重力作用下沉降和降水洗涤作用）在重力作用下沉降和降水洗涤作用（3 3）在大气中发生化学反应而分解成无害）在大气中发生化学反应而分解成无害物
3、质物质（4 4）地面植被的吸收、吸附、光合作用）地面植被的吸收、吸附、光合作用第12页，本讲稿共26页二、影响大气污染的因素二、影响大气污染的因素l l 风和湍流风和湍流A A、风、风v空气的水平运动称为风。空气的水平运动称为风。v风对大气污染的影响包括风向和风速两个方面风对大气污染的影响包括风向和风速两个方面B B、湍流、湍流v流流体体的的极极端端无无规规则则运运动动称称为为湍湍流流。湍湍流流运运动动的的结结果使流场各个部分得以充分的混合。果使流场各个部分得以充分的混合。第13页，本讲稿共26页2 2、温度层结与大气稳定度、温度层结与大气稳定度v大气温度随高度的垂直变化称为温度层结大气温度随
4、高度的垂直变化称为温度层结v随高度上升大气温度也上升的现象与对流层中气随高度上升大气温度也上升的现象与对流层中气温垂直分布的正常情况相反，故称之为逆温。温垂直分布的正常情况相反，故称之为逆温。v气温的垂直分布反映了大气的稳定程度。气温的垂直分布反映了大气的稳定程度。（1 1）气温垂直递减率；（）气温垂直递减率；（2 2）干空气绝热垂直递）干空气绝热垂直递减率；（减率；（3 3）大气稳定度）大气稳定度v大气的稳定程度是影响污染物在大气中扩散的极大气的稳定程度是影响污染物在大气中扩散的极为重要的因素。为重要的因素。第14页，本讲稿共26页3 3、云、雾和降水、云、雾和降水v云：云：对太阳辐射有反射
5、作用，它的存在会减对太阳辐射有反射作用，它的存在会减少到达地面的太阳直接辐射，同时云层又加强少到达地面的太阳直接辐射，同时云层又加强大气逆辐射，减小地面的有效辐射；大气逆辐射，减小地面的有效辐射；v雾：雾：使空气污染物不易扩散，像一个盖子覆盖使空气污染物不易扩散，像一个盖子覆盖在大地上，使空气污染状况加剧。在大地上，使空气污染状况加剧。v降水：降水：能有效地吸收、淋洗空气中的各种污染能有效地吸收、淋洗空气中的各种污染物，对清除大气中的污染物质起着重要的作用。物，对清除大气中的污染物质起着重要的作用。第15页，本讲稿共26页4.4.山谷风：山谷风：v白天，太阳辐射导致山坡增温，使与其接触的空气团
6、白天，太阳辐射导致山坡增温，使与其接触的空气团因受热较多而比它周围同高度的空气温度高，空气柱受因受热较多而比它周围同高度的空气温度高，空气柱受热膨胀后浮升，谷内空气下沉补充，上空空气由山坡流热膨胀后浮升，谷内空气下沉补充，上空空气由山坡流向山谷，形成了低层空气从谷地流向山坡，上层由山坡向山谷，形成了低层空气从谷地流向山坡，上层由山坡流向山谷的空气环流。流向山谷的空气环流。v夜间，山坡上的空气由于山坡辐射冷却而降温较快，夜间，山坡上的空气由于山坡辐射冷却而降温较快，谷中同高度上的空气降温较慢，于是形成了与白天相谷中同高度上的空气降温较慢，于是形成了与白天相反的环流。这个环流也就被称为山风环流。反
7、的环流。这个环流也就被称为山风环流。第16页，本讲稿共26页5.5.海陆风：海陆风：v因海洋和陆地受热不均匀而在海岸附近形成的因海洋和陆地受热不均匀而在海岸附近形成的一种有日变化的风系。在大背景气流微弱时，一种有日变化的风系。在大背景气流微弱时，白天风从海上吹向陆地，夜晚风从陆地吹向海白天风从海上吹向陆地，夜晚风从陆地吹向海洋，前者称为海风，后者称为陆风，两者合称洋，前者称为海风，后者称为陆风，两者合称为海陆风。为海陆风。v对海岸附近的低空大气污染源，白天其污染对海岸附近的低空大气污染源，白天其污染物被吹向陆上，而晚上被吹向海洋。如此循物被吹向陆上，而晚上被吹向海洋。如此循环积累，使得沿海地区
8、大气污染物的不到扩环积累，使得沿海地区大气污染物的不到扩散稀释，反而有加重的趋势。散稀释，反而有加重的趋势。第17页，本讲稿共26页第18页，本讲稿共26页6.6.热岛效应：热岛效应：v某个地区的气温显著高于周围地区，就像大某个地区的气温显著高于周围地区，就像大海中的孤岛那样，形成温度的海中的孤岛那样，形成温度的“孤岛孤岛”。v城市由于工业发达，工厂多、人口稠密、排城市由于工业发达，工厂多、人口稠密、排放热量大，建筑物集中、自然风流通遭到堵塞放热量大，建筑物集中、自然风流通遭到堵塞等原因，城市低层空气的温度往往比周围郊区等原因，城市低层空气的温度往往比周围郊区高，更高于农村，形成一个高，更高于
9、农村，形成一个“热岛热岛”。v在在这这个个“热热岛岛”的的形形势势下下，城城区区空空气气上上升升，四四周周空空气气流流向向城城市市补补充充，在在上上空空，气气流流从从城城区区流流向向农农村村，在在城城外外有有下下沉沉气气流流，形形成成热热岛岛环环流流。在在这这种种环环流流中中，城城市市周周边边的的污污染染物物有有向向城城市市中中心心汇汇聚聚的的趋趋势势，使使得得城城市市近近地地层层大大气污染物浓度比乡村高得多。气污染物浓度比乡村高得多。第19页，本讲稿共26页第20页，本讲稿共26页v治理治理“热岛效应热岛效应”减缓措施。减缓措施。1)1)建建筑筑物物使使用用隔隔热热材材料料和和浅浅色色涂涂装
10、装，推推行行楼楼顶顶绿绿化化，以增强日光反射。以增强日光反射。2)2)对对道道路路作作保保湿湿性性铺铺装装，让让部部分分雨雨水水储储存存在在路路面面内内，使使路面保持一定湿度，从而降低路面温度。路面保持一定湿度，从而降低路面温度。3)3)在在城城市市规规划划中中注注意意留留出出“风风道道”，即即通通过过道道路路、公公园园、建建筑筑物物的的合合理理布布局局，让让城城市市周周围围地地区区的的冷冷空空气气能能不不受受阻阻碍碍地地进进入入市市区区，以以减减少少城城市市与与周周围围地地区区之之间间的的温温度度差。差。4)4)采取各种措施，尽可能减少向空间的人工排热。采取各种措施，尽可能减少向空间的人工排
11、热。第21页，本讲稿共26页三、三、大气污染物毒性分级大气污染物毒性分级1 1、分类、分类氧化性污染物：臭氧氧化性污染物：臭氧,氯气氯气,氮氧化物和氮氧化物和PANPAN还原性污染物：二氧化硫还原性污染物：二氧化硫,硫化氢硫化氢,乙醛乙醛,等等;酸酸性性污污染染物物：氟氟化化氢氢,四四氟氟化化硅硅,氯氯化化氢氢,氰氰化化氢氢,硫硫酸和硝酸烟雾等酸和硝酸烟雾等;碱性污染物：氨气碱性污染物：氨气,水泥粉尘等水泥粉尘等;有毒有机物：乙烯有毒有机物：乙烯,丙烯丙烯,丁烯丁烯,乙炔乙炔,甲醇等甲醇等;固固体体颗颗粒粒物物：烟烟尘尘、粉粉尘尘、重重金金属属及及其其氧氧化化物物悬悬浮浮颗颗粒物。粒物。第22
12、页，本讲稿共26页2 2、毒性分级、毒性分级:v A A级级(强强毒毒性性):有有HFHF、SiFSiF4 4、O3O3、乙乙烯烯、过过氧氧乙乙酰酰硝硝酸酸酷酷及及其其同同系系物物等等。它它们们在在大大气气中中浓浓度度达达到到n10n10-l-ln10ug/mn10ug/m3 3时，就能对植物产生直接毒害。时，就能对植物产生直接毒害。v B B级级(中中等等毒毒性性)：有有SOSO2 2、SOSO3 3、NONOX X、ClCl2 2、HClHCl硫硫酸酸烟烟雾雾和和硝硝酸酸烟烟雾雾。它它们们对对植植物物产产生生毒毒害害的的浓浓度一般在度一般在n10n10-l-ln10mg/m3n10mg/m
13、3范围。范围。v C C级级(毒毒性性较较弱弱)：有有甲甲醛醛、NHNH3 3、HCNHCN和和H H2 2S S等等。它它们们对对植植物物产产生生毒毒害害的的浓浓度度一一般般需需要要达达到到n10mg/mn10mg/m3 3以上。以上。第23页，本讲稿共26页3 3、剂量和阈值、剂量和阈值v大大气气污污染染物物毒毒害害主主要要受受污污染染物物的的浓浓度度和和相相互互接触时间接触时间这两个因素左右。这两个因素左右。v剂剂量量=大大气气污污染染物物浓浓度度(cm3/m3)(cm3/m3)接接触触时时间间(天或小时天或小时)v污污染染物物浓浓度度和和接接触触时时间间的的联联合合作作用用，称称为为“
14、剂剂量量”。v能能引引起起植植物物伤伤害害的的最最低低剂剂量量，称称为为“临临界界剂剂量量”。v阈阈值值:植植物物在在长长时时间间接接触触污污染染物物时时，使使植植物物发发生生伤害的污染物最低浓度。伤害的污染物最低浓度。第24页，本讲稿共26页四、大气污染物浓度表示法四、大气污染物浓度表示法1 1、体积、体积体积浓度体积浓度 以以cm3/m3cm3/m3来来表表示示，即即每每立立方方米米空空气气中中所所含含污污染染物物的的立方厘米数。立方厘米数。2 2、质量、质量体积浓度体积浓度 以以mg/m3mg/m3表表示示。如如果果大大气气污污染染物物含含量量很很低低，也也可可用用ug/m3ug/m3表
15、表示。示。3 3、质量、质量面积时间浓度面积时间浓度 只只适适用用个个别别污污染染物物。例例如如用用集集尘尘缸缸采采集集大大气气中中的的降降尘尘时时，其其含含量量表表示示为为吨吨/km/km2 2月月；利利用用碱碱性性滤滤纸纸吸吸收收大大气气中中的的氟氟化化物，其含量表示为物，其含量表示为ug/dmug/dm3 3日。日。第25页，本讲稿共26页4 4、各表示法之间的换算、各表示法之间的换算v前前两两种种表表示示方方法法的的相相互互之之间间可可以以换换算算，换换算算的的关系式如下：关系式如下：Ca=MCb/22.4 Ca=MCb/22.4 Cb=22.4Ca/M Cb=22.4Ca/M v式中式中:Ca:Ca:污染物浓度以污染物浓度以mg/m3mg/m3表示；表示；vCb:Cb:污染物浓度以污染物浓度以cm3/m3cm3/m3表示；表示；vM:M:污染物的分子量。污染物的分子量。v第第三三种种法法与与前前两两种种方方法法在在污污染染物物的的采采样样原原理理和和方方法法上上截截然然不不同同。因因此此它它们们之之间间在在理理论论上上是是不不能相互换算的。能相互换算的。第26页，本讲稿共26页