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1、最新大气污染及防治 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望大气污染及其防治大气污染及其防治l l第一节第一节 概概 述述l l第二节第二节 大气污染源及主要污染物的发生机制大气污染源及主要污染物的发生机制l l第三节第三节 大气中主要污染物对人体的影响大气中主要污染物对人体的影响l l第四节第四节 影响大气污染的气象因素影响大气污染的气象因素l l第五节第五节 大气污染的防治大气污染的防治右伤持喘颅或霸祈逆执皿血膊付钓拴君簿夫能臃议冈潘讹曲围选擞旷倔籽大气
2、污染及防治大气污染及防治第一节 概 述 l 一、大气圈及其结构一、大气圈及其结构 l l 二、大气组成二、大气组成l l 三、大气环境质量保证的重要性三、大气环境质量保证的重要性 l l 四、大气污染的涵义四、大气污染的涵义l l 五、环境空气质量标准五、环境空气质量标准查坊宝洱获雀休长灸妈瀑麓痪苏蜂壶恢角百匪椽犊释檄伐乡疑掏箭版控献大气污染及防治大气污染及防治一、大气圈及其结构一、大气圈及其结构 l l1.1.大气圈：大气圈：概念：在自然地理学上，把由于地心引力而随地球旋转的大气层概念：在自然地理学上，把由于地心引力而随地球旋转的大气层叫作大气圈叫作大气圈.厚度：厚度：大约有大约有 1 10
3、 1 104 4 kmkm 温度：温度：随高度的变化随高度的变化 用气温的变化率用气温的变化率 r r=d T/d Zd T/d Z 表示表示 l l2.2.大气圈结构大气圈结构:均质层分为均质层分为:对流层、平流层和中间层对流层、平流层和中间层 非均质层中又分非均质层中又分:暖层（电离层）和散逸层（外层）暖层（电离层）和散逸层（外层）轻指监拌贰仕廉澎旁井招拆荫搐翘残甲妄挠醒雹起喂卑链革皋扫痊克泣朵大气污染及防治大气污染及防治图 6-1 大气圈的结构 由崖嫡文眼宗里砸申堪拔旷挛汤轴圃晤讽浚海掇嘲敝堪挚丙恍那产暂沂喇大气污染及防治大气污染及防治1.1.对流层：对流层：l对流层是大气圈中最下面的一
4、层，该层的厚度随地球纬度不同有所差别，在极地约为 610km;在中纬度约为1012km;在赤道处可达 1618km。对流层的平均厚度约为 12km，而其空气质量约占大气层总质量的 75%左右。l在这一层里除有纯净的干空气外，还含有一定量的水蒸气，适宜的湿度对人和动植物的生存起着重要作用。对流层的温度分布特点是下部气温高,上部气温低，所以，其大气易形成较强烈的对流运动。l由于太阳辐射和大气环流的影响，对流层常出现极其复杂的气象现象。l人类活动排放的污染物也大多聚集于对流层，即大气污染主要发生在这一层，特别是靠近地面 12km 的近地层，因此对流层与人类的关系最为密切。敛膜梅赊箍挤哀有书尘芥蓟掸奢
5、纶虎嚎饥毕嘱各淌唾鬃甚关线搞叶忧三汾大气污染及防治大气污染及防治2.平流层：l l平流层位于对流层之上，平流层下部的气温几乎不随高度而变化，为平流层位于对流层之上，平流层下部的气温几乎不随高度而变化，为一一等温层等温层。该等温层的上界大约距地面为。该等温层的上界大约距地面为 204O km 204O km。l l平流层的上部气温随高度上升而增高平流层的上部气温随高度上升而增高。这是因为在平流层的上部存在一。这是因为在平流层的上部存在一厚度约厚度约为为 20 20公里的臭氧层公里的臭氧层。该臭氧层能。该臭氧层能强烈吸收强烈吸收 20030O nm 20030O nm 的太阳的太阳紫外线紫外线，致
6、使平流层上部的气层明显地增温。，致使平流层上部的气层明显地增温。l l在平流层中，很少发现大气上下的对流，一般多是处于平流流动，极少在平流层中，很少发现大气上下的对流，一般多是处于平流流动，极少出现云、雨、风暴天气。出现云、雨、风暴天气。大气透明度好，气流也稳定大气透明度好，气流也稳定。l l进入平流层中的污染物，停留时间可达数十年之久。进入平流层中的污染物，停留时间可达数十年之久。氮氧化物、氯化氢氮氧化物、氯化氢以及氟利昂有机制冷剂以及氟利昂有机制冷剂等能等能与与臭氧层中的臭氧层中的臭氧发生光化学反应臭氧发生光化学反应，致使臭，致使臭氧浓度降低，严重时臭氧层还氧浓度降低，严重时臭氧层还可能出
7、现可能出现“空洞空洞”。地球表面上的紫外地球表面上的紫外线将增强，从而导致地球上更多的人患有皮肤癌线将增强，从而导致地球上更多的人患有皮肤癌，地球上的生态系统也，地球上的生态系统也会受到极大的威胁。会受到极大的威胁。苯纵万掳斜辞绑旁常爸踞纲蹿奠仍嫉酮朗冉谊括羡烹塔肆阶棕孤撑骗锑聘大气污染及防治大气污染及防治3.中间层l l中间层位于平流层顶之上，层顶高度大约为中间层位于平流层顶之上，层顶高度大约为 8085km 8085km，l l在这一层里在这一层里有强烈的垂直对流运动有强烈的垂直对流运动，气温随高度增加而，气温随高度增加而下降，中间层顶温度可降至下降，中间层顶温度可降至-83-1130C
8、-83-1130C。l l从中间层顶继续升高就进入非均质层了。从中间层顶继续升高就进入非均质层了。音琐陋蚤兜导再部辕锤稿公谣径弯茬挠娃搓抛林黎满镣礁钢平碑勺踩吾彼大气污染及防治大气污染及防治4.暖层l l暖层位于中间层的上部，暖层的上界距地球表面有暖层位于中间层的上部，暖层的上界距地球表面有 800 800 多公里多公里l l该层的该层的下部下部基本上基本上是由分子氮是由分子氮所组成，而所组成，而上部上部是由是由原子氧原子氧所组成。原子氧可吸收太阳辐射出的紫外光，因而，暖层所组成。原子氧可吸收太阳辐射出的紫外光，因而，暖层中气体的中气体的温度是随高度增加而迅速上升的温度是随高度增加而迅速上升的
9、。l l由于太阳光和宇宙射线的作用，使得暖层中的气体由于太阳光和宇宙射线的作用，使得暖层中的气体分子分子 大量被电离大量被电离，所以暖层又，所以暖层又称为电离层称为电离层。镀厦移腑梢艳嘉肾润酉奈反馁坝瞳焰批千定腮暴栅媚邪债畜嫌锗钢腋苦姥大气污染及防治大气污染及防治5.外层l这是大气圈的最外层，在热层的上部l这层相当厚，是从大气圈逐步过渡到星际空间的大气层。拴疵又鸵蝴虑暖同橡秦机政蚌亿该怕松脚核好兰蕊秤郸焰略踌规冬君汰剪大气污染及防治大气污染及防治二、大气组成：其组成可认为是由其组成可认为是由恒定恒定、可变可变和和不定不定三种类型组分所三种类型组分所组成的组成的l l恒定组分恒定组分-系指大气中
10、含有的系指大气中含有的 N N N N、0 0 0 0、ArArArAr 及微量的及微量的 Ne Ne Ne Ne、He He He He、KrKrKrKr、XeXeXeXe 等稀有气体等稀有气体 l l可变组分可变组分-主要是指大气中的主要是指大气中的 C0 C0 C0 C02 2 2 2 和和水蒸水蒸气等气等 l l不定组分不定组分-主要是主要是尘埃、硫、硫化氢、硫氧化物、碳氧化物及恶尘埃、硫、硫化氢、硫氧化物、碳氧化物及恶臭气体臭气体等等寨凋涝箕恬戴盏迟样悄苟晦辙磕的芝疡咱窗熙缘绰配杜彪熔侩裸蚁甄恩蚜大气污染及防治大气污染及防治大气中气体组分大气中气体组分大气中的总量大气中的总量/t/t
11、大气中气体组分大气中气体组分大气中的总量/tN4.O 1015NO4.O 106O1.21015N024.O 106H2O(g)1.41O14N202.0106Ar0.601014S024.O 107Ne3.O 109CO4.O 107He8.91010C022.31012Kr1.61010H2S4.O 107H3.O 109NH32.O 107Xe2.2109CH43.4109033.2109HCHO2.O 107Rn0.0035共 计5.31015滞柿眠侨早岔尹贴瑞貉卧栗扼藏葵邮没婉戏零碉火篱躺借酿萨廊茶焚叁兵大气污染及防治大气污染及防治三、大气环境质量保证的重要性：l l洁净的大气对生命
12、来说是至关重要：洁净的大气对生命来说是至关重要：一个一个成年人每天呼吸大约两万次成年人每天呼吸大约两万次，吸入的空气量大约为，吸入的空气量大约为 1015m 1015m3 3,约为每天吃人食物重量的约为每天吃人食物重量的 10 10 倍。生命的新陈代谢一时一刻也离不开空倍。生命的新陈代谢一时一刻也离不开空气，人气，人5 5 周不吃饭周不吃饭,5 ,5 天不饮水，尚能生存，而天不饮水，尚能生存，而 5 5 分钟不呼吸就会死分钟不呼吸就会死亡亡。l l污染的大气对动植物的生长和生存造成危害，严重时还会造污染的大气对动植物的生长和生存造成危害，严重时还会造成死亡：成死亡：在受污染的大气中，常含有在受
13、污染的大气中，常含有 CO CO、SOSO2 2、N0 x N0 x、H H2 2S S、NHNH3 3 、ClCl2 2 、HCl HCl 和碳氢化合物（如和碳氢化合物（如,CH,CH4 4 、C C1O1OH H1616 等）、过氧乙酷硝酸脂等）、过氧乙酷硝酸脂(PAN)(PAN)以以及多种的无机或有机物气体等。悬浮于大气中的污染物及多种的无机或有机物气体等。悬浮于大气中的污染物,不仅对太阳不仅对太阳-地球间热量收支平衡有影响地球间热量收支平衡有影响,造成局部或全球气候和气象的不正常造成局部或全球气候和气象的不正常,而且而且能直接能直接对动植物的生长和生存造成危害对动植物的生长和生存造成危
14、害,污染严重时还会造成死亡。污染严重时还会造成死亡。鸳敞继绵封拢带吹谬铰慰胜砍污埂威块绿骚池践骡绞趋句翰俏亲昆双蓑涟大气污染及防治大气污染及防治四、大气污染的涵义 自然界中局部的质能转换和人类所从事总类繁多的自然界中局部的质能转换和人类所从事总类繁多的生活、生产活动，向大气排放出各种污染物，当污染物生活、生产活动，向大气排放出各种污染物，当污染物超过环境所能允许的极限（环境容量）时，大气质量发超过环境所能允许的极限（环境容量）时，大气质量发生恶化，对人们的生活、工作、健康、精神状态、设备生恶化，对人们的生活、工作、健康、精神状态、设备财产以及生态环境等遭受到恶劣影响和破坏，此类现象财产以及生态
15、环境等遭受到恶劣影响和破坏，此类现象称为称为大气污染大气污染 悦炎跟显堰琅陵萍刘贤绘俄今久琅孔耀李案宗槽敛宦鹊涤舒咆野袱沽侨凳大气污染及防治大气污染及防治五、环境空气质量标准五、环境空气质量标准l l中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准环境空气质量标准环境空气质量标准 (GB3095-1996GB3095-1996)标准规定了总悬浮颗粒物标准规定了总悬浮颗粒物(TSPTSPTSPTSP)、可吸人颗粒物、可吸人颗粒物(PMPMPMPM10101010)、S0S0S0S02 2 2 2 、NOxNOx、N0N02 2 、CO CO、0 03 3 、PbPb 、苯并、苯并aa芘芘(BaPBa
16、PBaPBaP)及氟化物及氟化物(F F F F)10 )10 种种污染物的浓度限值及监测采样和分析方法污染物的浓度限值及监测采样和分析方法 役钾柜堵烙亏赫缕囤痕楼兄揖希诧串下阻卢吠券璃畔缎婚窿蜕渺翔跳铂恢大气污染及防治大气污染及防治污染物名称取值时间浓 度 限 值浓度单位一级标准二级标准三级标准S02年平均日平均1小时平均0.020.050.150.060.150.500.l00.250.70mg/m3(标准状态)TSP年平均日平均0.080.120.200.300.300.50PM10年平均日平均0.040.050.100.150.150.25NOx年平均日平均1小时平均0.050.l O
17、0.150.050.100.150.100.150.30mg/m3(标准状态N02年平均日平均1小时平均0.040.080.120.040.080.120.080.120.24CO日平均1小时平均4.0010.004.0010.006.0020.00031小时平均0.120.160.20Pb季平均年平均1.501.00g/m3(标准状态)苯并a芘 BaP日平均0.01氟化物(以F计)日平均1小时平均720月平均植物生长季平均1.81.23.02.0g/(m2d)表：6-2 各 项 污 染 物 的 浓 度 限 值注：适用于城市地区;适用于牧业区和以牧业为主的半农半牧区，蚕桑区;适用于农业和林业区
18、 扩态辛铱嵌贰姜酝响瓮轧惑纲巩郴屎租俐孝瓜赢竹鹊昆隔铬撅着叙缘翠辜大气污染及防治大气污染及防治第二节第二节 大气污染源及主要污染物的发生机制大气污染源及主要污染物的发生机制 l l一、大气污染源一、大气污染源l l二、主要大气污染物及其发生机制二、主要大气污染物及其发生机制侯趴剧怀袁肋稽凝寒柜剔惫狗赛拜草谩蕴押雅禾哑反臃母乘坊挖虾抄悼饭大气污染及防治大气污染及防治一、大气污染源：l l由自然灾害和人类活动所造成的由自然灾害和人类活动所造成的,一般所说的大气污一般所说的大气污染问题多是人为因素所引起的染问题多是人为因素所引起的l l(一一)污染物发生的类型污染物发生的类型:1.1.生活污染源生活
19、污染源 2.2.工业污染源工业污染源 3.3.交通污染源交通污染源 4.4.农业污染源农业污染源l l(二二)污染源位置的分布污染源位置的分布 1.1.点源点源 2.2.线源线源 3.3.面源面源器百琐疏苹氰比狐烦盏宠辕廷伏矗堪脏汇疙窘故建苟科蛆宾息胳最燕歪室大气污染及防治大气污染及防治二、主要大气污染物及其发生机制具有普遍影响的污染物，最主要的来源是燃料燃烧具有普遍影响的污染物，最主要的来源是燃料燃烧。l l(一一)颗粒污染物颗粒污染物 1.1.粉尘粉尘(dustdustdustdust)2.)2.烟烟(fumefumefumefume)3.)3.飞灰飞灰(fly ashfly ashfly
20、 ashfly ash)4.4.黑烟黑烟(smokesmokesmokesmoke)5.)5.雾雾(fogfogfogfog)6.)6.煤烟尘煤烟尘(sootsootsootsoot)7.7.总悬浮微粒总悬浮微粒(TSPTSPTSPTSP)l l(二二)气态污染物气态污染物 气态污染物种类很多。已经过鉴定的大气污染物有气态污染物种类很多。已经过鉴定的大气污染物有 100 100 多种多种 一一次次污污染染物物 -由由污污染染源源直直接接排排人人大大气气的的，一一次次气气态态污污染染物物主主要要有有以以二二氧氧化化硫硫为为主主的的含含硫硫化化合合物物、一一氧氧化化氮氮和和二二氧氧化化氮氮为为主主
21、的的含含氮化合物氮化合物、碳的化合物碳的化合物、碳氢化合物碳氢化合物、及、及卤素化合物卤素化合物等。等。二二次次污污染染物物 -由由一一次次污污染染物物经经过过化化学学或或光光化化学学反反应应生生成成的的二二次污染物次污染物练钓七榨狸敖如懊逗图揩缆也扳拦劳因山靖折雅弃辣伐土戊傀防殃逼矢莎大气污染及防治大气污染及防治表 6-4 某些污染物的发生源及其相关的行业物质名称化学式或符号发生源及其相关行业二氧化硫SO2含硫燃料及含硫物质燃烧,硫酸、冶金、造纸等工业三氧化硫S03含硫燃料及含硫物质燃烧,硫酸、有机化工工业硫化氢HS石油炼制,煤气工业,合成氨工业,纸浆生产硫酸H2S04硫酸生产,肥料工业,无
22、机化工二硫化碳CS2二硫化碳生产,溶剂、植物熏蒸一氧化氮NO燃料及其他物质高温燃烧,硝酸工业,染料工业二氧化氮N02燃料及其他物质高温燃烧,硝酸工业,纸浆生产,甘油硝化,金属腐蚀和清洗一氧化二氮N20主要来自夭然源(土壤硝酸盐N05经细菌脱氮作用)、燃料燃烧和化肥的施用氨NH3主要来自动物废弃物、土攘腐殖质的氨化、土壤氨基肥料的分解、细菌将废弃物中的有机物分解、燃料燃烧、合成氨工业彩邑湿第拿桌来音吃枯少汉缄稳窜跺郭簇天鸟飞瞒陌梆尝沤查盟焚或藉皿大气污染及防治大气污染及防治物质名称物质名称化学式或符号化学式或符号 发发 生生 源源 及及 其其 相相 关关 行行 业业一氧化碳CO城市大气中一氧化碳
23、主要来源是燃料燃烧,一氧化碳天然来源有甲烧的转化、海水中一氧化碳的释放、植物排放、短类氧化生成的一氧化碳及植物叶绿素光解二氧化碳C02天然源有甲烧转化、海洋脱气、动植物呼气、矿物燃料燃烧甲烧CH4主要来源是厌氧细菌发酵、发生在沼泽、泥搪、湿冻土带、水稻田底部、牲畜反鱼、原油和煤气储罐或管线泄漏非甲烷烃NMHC自然界植物排放的非甲饶有机物(烧、烯短及EE、醇类),汽油燃烧、焚烧炉的排放,有机溶剂的使用,石油工业,交通运输业氯化氢HCl盐酸工业,烧碱工业,塑料处理、金属表面清洗氯Cl2盐酸工业,液氯的生产,氯碱工业,漂白粉生产氟化氢HF化肥生产,窑业,炼铝工业,炼钢业,玻璃工业,火箭燃料生产厂甲基
24、氯CH3Cl主要来自海洋释放泛刺郴芳币碌道苇西姜瞅释赁廓能乃兆头苍晚压河蓟捡询慈颗峡禽八舀纹大气污染及防治大气污染及防治物物质质名称名称化学式或符号化学式或符号发发生源及其相关行生源及其相关行业业甲基溴CH3Br主要来自海洋释放甲基腆CH3I主要来自海洋释放三氯甲烷CHCl3有机化学试THj生产和使用氯乙烷C2H3Cl3有机化学试剂生产和使用四氯化碳CCl4有机化学试剂生产和使用氯乙烯C2H3Cl有机化学试剂生产和使用四氟化硅SiF4化肥生产光气COCl2印染工业,有机合成氰化氢HCN氢氨酸生产,炼铁,煤气工业,化学工业,电镀业三氯化磷PCl3医药生产,二氯化磷生产五氯化磷PCI5三氯化磷,氧
25、氯化磷生产阿褐纫扯兑喉黔栋皆好农仓掀汕偶砧抿偶板咕搀候待吞民纯星姻这洗余腆大气污染及防治大气污染及防治物质名称化学式或符号发生源及其相关行业黄磷p4磷的精制,磷化合物生产氯磺酸HS03Cl医药生产,染料生产甲醛HCHO福尔马林生产,制革业合成树脂丙烯醛CH2CHCHO丙烯酸生产,合成树脂,清漆生产磷化氢PH3磷酸生产,磷肥生产苯C6H6石油炼制,福尔马林生产,涂料工业,有机溶剂生产甲醇CH3OH甲醇生产,福尔马林生产,涂料工业,树脂工业羟基镍Ni(CO)4石油化工工业,镇的精制溴Br2染料生产,医药生产,农药生产苯酚C6H5OH炼焦工业,化学药品,涂料工业,树脂工业吡啶C5H5N制药业,化学工
26、业硫醇C2H5SH石油炼制,制药业,石油化工,饲料生产切藉球囤畸贿殉岭吮脏汾支佰骄榨僚赌毁绳役宋梆闯茬骸陪危它乒厅酿矢大气污染及防治大气污染及防治1.硫氧化物来源l l单体单体硫硫燃烧燃烧:S+0S+0S+0S+02 2 2 2=SO=SO=SO=SO2 2 2 2 SO SO SO SO2 2 2 2+1/2 O+1/2 O+1/2 O+1/2 Oz z z z=S0=S0=S0=S03 3 3 3l l硫铁矿硫铁矿的燃烧的燃烧 4FeS4FeS4FeS4FeS2 2 2 2+110+110+110+1102 2 2 2=2Fe=2Fe=2Fe=2Fe2 2 2 20 0 0 03 3 3
27、3+8S0+8S0+8S0+8S02 2 2 2 S0 S0 S0 S02 2 2 2+1/2 0+1/2 0+1/2 0+1/2 02 2 2 2=S0=S0=S0=S03 3 3 3l l硫醚、硫醇硫醚、硫醇等有机硫化物的燃烧等有机硫化物的燃烧:CH CH CH CH3 3 3 3CHCHCHCH2 2 2 2CHCHCHCH2 2 2 2CHCHCHCH2 2 2 2SH HSH HSH HSH H2 2 2 2S+2HS+2HS+2HS+2H2 2 2 2 十十十十 2 C 2 C 2 C 2 C 十十十十 C C C C2 2 2 2H H H H4 4 4 4l l分解出的分解出的
28、分解出的分解出的 H H2 2S S 再氧化为再氧化为再氧化为再氧化为:2H 2H 2H 2H2 2 2 2S+30S+30S+30S+302 2 2 2 2SO 2SO 2SO 2SO2 2 2 2+2 H+2 H+2 H+2 H2 2 2 20 0 0 0坑伶淬蚌将隆潘这柞芝觅瞅私米赣肿腿企退栅津潞虐夏牙冷回赎抡差故穗大气污染及防治大气污染及防治表 65 地球上全年 S02 的发生量 单位:106t发 生 源发 生 量煤燃烧石油燃烧石油炼制有色金属冶炼从工厂发生的硫氧化物6225.53.710.71.9人为污染源排放的二氧化硫总量103.8从海洋发生的 S02(其中 H2S 折算成 S02
29、)从陆地上发生的S02(其中 H2S 折算成 S02)从海盐粒子形成的 S02（S042-折算成 S02）火山活动发生的 SO2(将其中 H2S 折算成 S02)5048445天然污染源排放的二氧化硫总量147碰锰责掂冀走谦猪曝铲腻莎私迸货仇虚汲藤亚茵克秉渴祸厉湘挽焕污翔狼大气污染及防治大气污染及防治S0S02 2和氮氧化物一样都是形成酸雨或酸沉降的主要前和氮氧化物一样都是形成酸雨或酸沉降的主要前提物提物l现在,世界酸雨区主要集中于欧洲、北美和中国三个地区。l20 世纪 80 年代初,中国酸雨只出现在西南燃高硫煤少数城市地区。1983 年酸雨严重区域是以重庆为中心的四川省;以贵阳为中心的贵州省
30、;以南昌为中心的江西省,形成了西南、中南两个明显的酸雨区。而到 1985 年,我国已形成四个明显酸雨污染区,一是西南地区,二是湘赣浙地区,三是厦门、福州沿海的东南地区,四是青岛地区。此外还发现石家庄、太原地区也在日益酸化。腑禹需锄无赤奖翠在趁卤波毙阅训醛笼瑚匙捎型董师芦攻滩胜眨岔渭彦丛大气污染及防治大气污染及防治2.氮氧化物来源l lNONOx x 类很多类很多,它是它是 NO NO NO NO、N N N N2 2 2 20 0 0 0、NONONONO2 2 2 2 、N N N N2 2 2 20 0 0 03 3 3 3 、N N N N2 2 2 20 0 0 04 4 4 4 、N
31、 N N N2 2 2 20 0 0 05 5 5 5 等的总称等的总称 l l由燃烧过程生成的由燃烧过程生成的 N0N02 2 有两类有两类:一类是在高温燃烧时，助燃空气的风和一类是在高温燃烧时，助燃空气的风和 0 0 0 02 2 2 2 发生反应而生成的发生反应而生成的 NONONONO2 2 2 2 l l另一类是燃料中的吡啶另一类是燃料中的吡啶(C C C C5 5 5 5H H H H5 5 5 5N N N N)哌啶哌啶(C C C C5 5 5 5H H H H11111111N N N N)、咔唑、咔唑(C C C C12121212H H H H9 9 9 9N N N N
32、)等含氮化合等含氮化合物，经高温分解成物，经高温分解成 N N N N2 2 2 2 和和 O O O O2 2 2 2 后再反应生成的后再反应生成的 N0N0N0N02 2 2 2,N N2 2 十十 O O2 2 2 NO 2 NO 2NO+0 2NO+02 2=2N0=2N02 2 遏含应找镑疼淀窖莫腕刀划坞啦揩絮粪摧余藐矿嗣婴奢赣辑天束乾京设钓大气污染及防治大气污染及防治表 6-6 全世界由人为和天然污染源向大气排放 NOx 的估算最 单位 216t/a污 染 源排 放 量 估 算StedmanStedman等人等人(1983)(1983)Logan(1983)Logan(1983)天
33、然源:闪电 平流层注入 NH3氧化 生物质燃烧 土壤排放10103 33 31616333326262 23 3333339392626 天然源总计排放量65659696126126人为污染源g6666108108猴器讶卜遣恭怨犊拨扁虱沏饿休环潮惰熬阀当拨龟骇皆洗灶郸檄获枉热章大气污染及防治大气污染及防治l热致 NO 的化学总反应式可写为:l N2 十 O2 2 NO （67）l其平衡常数可用下式表示：l l式中:kp 平衡常数;l NO、N2、O2 分别为生成物和反应物的浓度;l R 气体常数,R=8.3143KJ/(kmol.k);l T 绝对温度,K。由燃烧过程生成的 N02炳嘎圆衫衷啤
34、傍例膘店娜狼钡夜辛拴桔尺勋乏滥脯螟爱侩氦抢臂祈尖侥袍大气污染及防治大气污染及防治 由图可以看出,生成 NO 的平衡浓度随着温度和氧气浓度的升高而增高。因此，为了减少燃烧生成的热 NO,应尽可能降低燃烧温度和燃烧时气体中的氧气浓度（降低过剩空气系数),并缩短在高温区的停滞时间。燃料中的氮化合物经燃烧，大约有 20%70%转化成燃料NO。燃料 NO 的生成机制到目前为止还不甚清楚。有人认为燃料中氮化合物在燃烧时，首先是发生热分解形成中间产物，然后经氧化生成 NO。彝逝谚跌权经方斋镐尧侈芒峭常形亭奄孩慧架煽列瞩篮映泌难糯州新尸船大气污染及防治大气污染及防治在一般情况下在一般情况下 NONO2 2 的
35、排放率按煤、燃料油、天然气顺序而减小的排放率按煤、燃料油、天然气顺序而减小 纠毁摈炎婪鹃羹贬差第撰趴肠避宣忠附钝阮果诀负惰坐乾伙中捣宣凝硬嗡大气污染及防治大气污染及防治3.一氧化碳来源l lC +1/2 0C +1/2 02 2 CO CO l lC+C0C+C02 2 2CO 2CO l l烷烃烷烃 OH OH 自由基氧化形成的自由基氧化形成的 CO CO l l海水中海水中 CO CO 的释放的释放 l l萜烯类物质在大气中被自由基氧化生成萜烯类物质在大气中被自由基氧化生成 CO CO l l植物叶绿素光分解产生的植物叶绿素光分解产生的 CO COl l汽车尾气排放的汽车尾气排放的 CO
36、CO 搭撂题阮腮酶坯轰堕竹线访氨查记弟碗害潜找韵盆记苦肄阵虾此扫乱绅牟大气污染及防治大气污染及防治4.碳氢化合物来源l l大气中的碳氢化合物大气中的碳氢化合物 (HC)(HC)(HC)(HC)通常是指通常是指 C C1 1-C-C8 8 可挥发可挥发的所有碳氢化合物，属于有机烃类的所有碳氢化合物，属于有机烃类 l l表表 6 610 10 地球上每一年间碳氢化合物的发生量地球上每一年间碳氢化合物的发生量旭逆蚀谍惺战等藏夏赞霉淹遂姥倘缨卓痔赞拜您擦巾即彬凸择淘埃豺馅浩大气污染及防治大气污染及防治发发 生生 源源发发 生生 量量煤煤 火力火力发电发电 工工业业 居民，商居民，商业业石油石油 石油石
37、油炼炼制制 汽油汽油 柴油柴油 重油重油 油品蒸油品蒸发发或或转转运的运的损损失失 溶溶剂剂垃圾焚垃圾焚烧场烧场木柴燃木柴燃烧烧森林火灾森林火灾0.20.20.70.72.O2.O6.36.334340.10.10.20.27.87.8101025250.70.71.21.2小小 计计88.288.2天然源天然源 1.1.甲甲烷烷 水田水田 沼沼泽泽地地 热带热带湿地湿地 矿矿山及其他山及其他2.2.萜烯萜烯 针针叶叶树树林林 阔阔叶叶树树林、耕地、温林、耕地、温带带草原草原有机物的叶有机物的叶红红素分解素分解2102106306306726728888505050507070小小 计计177
38、01770合合 计计1858.21858.2发发 生生 源源发发 生生 量量揣赢厚础则哨娱联呛药脊鲍最绷嫉栖呆食恫基橱曰帘剐垒嚼起瘪彪镀嘘蒜大气污染及防治大气污染及防治5.硫酸烟雾来源l l硫酸烟雾是大气中硫酸烟雾是大气中 S02 S02 在相对温度比较高，气温比较在相对温度比较高，气温比较低，并有颗粒气溶胶存在时而发生的。低，并有颗粒气溶胶存在时而发生的。大气中颗粒气溶大气中颗粒气溶胶具有凝聚大气中水分和吸收胶具有凝聚大气中水分和吸收 SO2 SO2与氧气的能力。在颗与氧气的能力。在颗粒气溶胶表面上发生粒气溶胶表面上发生 S02 S02 的催化氧化反应，生成亚硫的催化氧化反应，生成亚硫酸和硫
39、酸，即酸和硫酸，即 S02 S02 洛解于水滴时发生的化学反应为洛解于水滴时发生的化学反应为:SOSO2 2+H+H2 20 H+HS00 H+HS03 3 2HS0 2HS03 32-2-+2H+0 +2H+02 2 2H 2H2 2S0S04 4(雾雾)l l最严重的一次最严重的一次硫酸烟雾事件硫酸烟雾事件，发生在，发生在 1962 1962 年年 12 12 月月 5 5 日，历时日，历时 5 5 天，死亡天，死亡 4000 4000 多人多人 企诫仑爽净涤赶凋玫灭售惮汕馏钱姻宿纤醚褪奋虞瘫揭哟局等往痛鼎奠哦大气污染及防治大气污染及防治6.光化学烟雾来源l l引起光化学烟雾的是引起光化学
40、烟雾的是 NO NO2 2l l危害：危害：城市上空笼罩着白色烟雾（有时带有紫色或黄色城市上空笼罩着白色烟雾（有时带有紫色或黄色),),大气能大气能见度降低，具有特殊气味，剌激眼睛和喉帖膜，造成呼吸困难。生成见度降低，具有特殊气味，剌激眼睛和喉帖膜，造成呼吸困难。生成的强氧化剂臭氧的强氧化剂臭氧(0(03 3)可使橡胶制品开裂，植物叶片受害、变黄甚至可使橡胶制品开裂，植物叶片受害、变黄甚至枯萎。枯萎。l l引起光化学烟雾的引起光化学烟雾的 NONONONO2 2 2 2 气体可气体可吸收吸收 290 29070O nm 70O nm 波长的光波长的光,在波长在波长 29029043O nm 4
41、3O nm 紫外光照射时，紫外光照射时，可使可使 NO NO2 2按下式进行光离解。按下式进行光离解。N0 N02 2 十十hvhv(290-430 nm)NO+O(290-430 nm)NO+O(3 3P P)O(O(3 3P P)+O)+O2 2+M 0+M 03 3+M+M 0 03 3+NO NO+NO NO2 2十十 0 02 2 蓝以提奎氓圣拖刻谗酌位瞎震秃距荒尺赶茧谐衅敞歪付秀椎携庐仑锐知褥大气污染及防治大气污染及防治 第三节第三节 大气中主要污染物对人体的影晌大气中主要污染物对人体的影晌 l l一、颗粒污染物对人体健康的影响一、颗粒污染物对人体健康的影响 l l二、二氧化硫对人
42、体健康的影响二、二氧化硫对人体健康的影响 l l三、氮氧化物对人体健康的影响三、氮氧化物对人体健康的影响 l l四、光化学氧化剂对人体健康的影响四、光化学氧化剂对人体健康的影响 l l五、一氧化碳对人体健康的影响五、一氧化碳对人体健康的影响 l l六、碳氢化合物对人体健康的影响六、碳氢化合物对人体健康的影响 l l七、其他有害物质对人体健康的影响七、其他有害物质对人体健康的影响 渭枝货岛畴颇封姆上螺甩迄辅卞饵逛霞继彤嘱棋担迁甄材柑牲粹汀殉移超大气污染及防治大气污染及防治一、颗粒污染物对人体健康的影响一、颗粒污染物对人体健康的影响l l大于大于 10m 10m 的粒子的粒子-沉降；沉降；小于小于
43、 10 m 10 m 颗粒物颗粒物-称作称作飘尘。飘尘中飘尘。飘尘中0.01-0.1m 0.01-0.1m 的粒径数目最多的粒径数目最多 l l对人体健康危害最大的是对人体健康危害最大的是 10 m 10 m 以下悬浮的颗粒物一以下悬浮的颗粒物一一飘尘。飘尘经过呼吸道沉积于肺泡一飘尘。飘尘经过呼吸道沉积于肺泡 l l沉积在肺部的污染物如被搭解，就会直接侵人血液，造沉积在肺部的污染物如被搭解，就会直接侵人血液，造成血液中毒成血液中毒 l l表表 6-11 6-11 工业粉尘及其可能引起的疾病工业粉尘及其可能引起的疾病起泅喀南耪雏杂井导孰伍察囤湾艰卑娶骆盲劲忆冤盈喜殊仓徒鹃坞丸疥冯大气污染及防治大
44、气污染及防治粉尘的种类可引起的疾病燃烧排放的烟尘佝偻病氧化铅、络化合、氟化合物中毒性疾病铝、铁、锌尘金属热症植物尘枯草热症羽毛、毛发哮喘症无机和有机物粉尘慢性支气管炎悬浮硅石粉矽肺炭粉炭肺铁粉铁肺铝粉铝肺香烟尘香烟尘肺粉尘的种类可引起的疾病焦油镭放射性矿物粉尘肺癌石英石粉、铬化合物尘 肺癌氧化铁粉尘 肺癌元机和有机物粉尘流行性病、白喉、结核病氟及氟化物尘氟黑皮肤病及皮肤癌镍尘镍镰湿彦可可、焦油皮肤癌弧摸撤掌昨扒剧遂纫蔗曳补翌赌棒唇钩灼烁辣铁睫眼眉疵渭隐薛斩祷痴开大气污染及防治大气污染及防治二、二氧化硫对人体健康的影晌二、二氧化硫对人体健康的影晌 l lS0S02 2 是无色具有恶臭剌激性气体，
45、对鼻腔和呼吸道粘膜产生是无色具有恶臭剌激性气体，对鼻腔和呼吸道粘膜产生剌激，如果吸人浓度超过剌激，如果吸人浓度超过 10mL/m 10mL/m3 3,人们不仅有强剌激感，人们不仅有强剌激感，而且还会发生鼻腔出血、呼吸受阻等现象。而且还会发生鼻腔出血、呼吸受阻等现象。l l S0 S02 2 还还可增可增强强致癌物苯并致癌物苯并(a)(a)芘的致癌作用芘的致癌作用 啮锦糙湿赞豫引寓延操掏辆殊肘假拴默驱畜触丙施烤躁愉贞特长芒姑甥暇大气污染及防治大气污染及防治三、氮氧化物对人体健康的影晌三、氮氧化物对人体健康的影晌三、氮氧化物对人体健康的影晌三、氮氧化物对人体健康的影晌 l lNONO2 2 主要是
46、指主要是指 NO NO 和和 N0 N02.2.它对人的生理影响还不十分清楚。如果动它对人的生理影响还不十分清楚。如果动物与高浓度物与高浓度 NO NO 相接触，可出现相接触，可出现中枢神经病变中枢神经病变。l lNO NO 与血红蛋白与血红蛋白(Hb)(Hb)亲和力强亲和力强，比，比CO CO 大几百倍。对动物作高浓度大几百倍。对动物作高浓度 NO NO 试验，证实有变性血红素试验，证实有变性血红素 Met.Hb Met.Hb 和一氧化氮血红蛋白和一氧化氮血红蛋白(NOHb)(NOHb)生成。使动物生成。使动物血压降低、血管扩张血压降低、血管扩张、血液中、血液中生成变性血红素生成变性血红素，
47、以及对神经系统有一定的以及对神经系统有一定的麻醉作用麻醉作用等等 l lNONO2 2 对人体的影响还对人体的影响还与其他污染物的存在有关与其他污染物的存在有关。N0N02 2 的的浮游微粒浮游微粒最容最容易侵人肺部，沉积率很高，可易侵人肺部，沉积率很高，可导致呼吸道及肺部病变，出现气管炎、导致呼吸道及肺部病变，出现气管炎、肺气肿及肺癌等症肺气肿及肺癌等症。诛逆励符愧奇欣绽喜胸术绝庇渺设括独凑媳岿劈俱傲府出撬党骚仑舔僚竭大气污染及防治大气污染及防治表 612 空气中 NO2 浓度对人体的影晌N0N02 2浓浓度度/mL-m/mL-m3 3作用作用时间时间/h/h人人 体体 所所 产产 生生 的
48、的 症症 状状0.12有嗅觉1.6-2.O15(min)慢性支气管炎患者呼吸困难52从事间歇运动的健康人出现呼吸阻力增大、动脉血液中氧气分压降低13眼和鼻有刺激感,胸部不适25-751胸部绞痛300-500发生支气管炎及肺水肿死亡香动喂得寸左郧练襟恨达练绝檬喘钞嵌椰吕篷骨丢蚌队絮执讳柞壶巷吾湖大气污染及防治大气污染及防治四、光化学氧化剂对人体健康的影晌四、光化学氧化剂对人体健康的影晌 l l光化学氧化剂对人体的影响类似光化学氧化剂对人体的影响类似NONOx x，但比，但比 NO NOz z 的影响更强。光化学的影响更强。光化学氧化剂有氧化剂有臭氧臭氧和和过氧乙酰基硝酸醋过氧乙酰基硝酸醋等多种物
49、质，臭氧是其中主要氧等多种物质，臭氧是其中主要氧化剂之一化剂之一 。l l与浓度为与浓度为1mL/m1mL/m1mL/m1mL/m3 3 3 3 臭氧接触臭氧接触 1h1h1h1h 能使能使肺细胞蛋白质发生变化肺细胞蛋白质发生变化;接触接触 4h4h4h4h,在在 24h 24h 后后出现出现肺水肿肺水肿;l l臭氧可直接侵人呼吸道深处；臭氧可直接侵人呼吸道深处；使眼睛产生剌激感；使哮喘病患者发作使眼睛产生剌激感；使哮喘病患者发作频率增加频率增加;使患慢性呼吸器官疾病患者病情恶化使患慢性呼吸器官疾病患者病情恶化。任莆改刨序层胚葬悸啼尔拯甩炒眯漠摄从湘珍君珊爹澎刷浓授密瀑习焕唇大气污染及防治大气
50、污染及防治五、五、五、五、一氧化碳对人体健康的影晌一氧化碳对人体健康的影晌一氧化碳对人体健康的影晌一氧化碳对人体健康的影晌 l lCO CO 是无色、无嗅的气体。是无色、无嗅的气体。l l由呼吸道吸入的由呼吸道吸入的 CO CO 容易与血红蛋白容易与血红蛋白(Hb)(Hb)相结合相结合生成碳氧血红蛋白生成碳氧血红蛋白(COHb)(COHb)。碳氧血红蛋白。碳氧血红蛋白阻碍血阻碍血红蛋白向体内供氧红蛋白向体内供氧l l当当人人与与浓浓度度大大于于 1200mL/m1200mL/m3 3 的的 CO CO 接接触触时时，可可使使神神经麻痹，发生生命危险经麻痹，发生生命危险。诀差颇宰痢讲睫谚呕盘质拢