第3章大气环境与保护
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三、大气污染的危害
(一)大气污染对人体健康的危害 (二)大气污染对植物的危害 (三)大气污染对材料的危害
(四)大气污染对大气环境的危害
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(一)大气污染对人体健康的危害
1、对人体健康构成危害的主要成份
(1)、大气颗粒物 (2)、二氧化硫 (3)、一氧化碳 (4)、氮氧化物 (5)、光化学氧化剂
4、氮氧化物
NO2对呼吸器官有刺激性,可引起肺水肿、慢性支气管炎 等疾病,若与SO2共存,则危害更重。
5、光化学氧化剂
臭氧:对鼻子、咽喉、肺等呼吸器官有刺激作用,运动时 吸入则更严重。
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(二)大气污染对植物的危害
1、损害植物酶的功能组织; 2、影响植物新陈代谢的功能; 3、破坏原生质的完整性和细胞膜。 4、损害根系生长及其功能;减弱输送作 用与导致生物产量减少。
中国天然气生产潜力巨大,但中国天然气资源约有60%集 中在中西部地区:一是陕甘宁地区,现已探明天然气储量 为2.3×1011m3;二是在四川东部地区,现已探明天然气储 量为2×1011m3;三是在新疆地区,过去5年中探明天然气 储量为1.6×1011m3。此外,在青海东部的涩北地区,也发 现了新气田,已探明储量为5×1010m3。
2、危害的方式
A、呼吸道吸入; B、随食物和饮水摄入; C、体表接触侵入。
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1、大气颗粒物
颗粒物的大小决定其沉积于呼吸道中的位置; 化学组成 决定沉积位置上对组织的影响。
2、二氧化硫
损害肝脏。且由于SO2通常与多种污染物共存,吸入之后 产生的复合作用危害更大。
3、一氧化碳
所有大气污染物中散布最广的一种,严重阻碍血液输氧, 引起缺氧中毒。
引分起布免来温:受源室随过:效时量固应间紫体的、外微加地线粒剧点的来。变灼源化伤于很,火大使山。平爆在流发铅层、直大沙土飞 气温方度向较,扬快一、增般物加随质。高燃度烧增颗加粒而、减植少物。花粉等;
分布影:响自:然形大成气液云中体、含微雾量粒、很指雨少大、。气雪随中等高的大度水气分滴现布等象。。 不影均响对匀:生,影物也响的随太生纬阳长度辐和和射发时传育间输有而,重异使要。能影见响度。 变低,有的能起凝结核的作用。
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(四)大气污染对大气环境的危害
1、大气污染会导致城市地区能见度的变化; 2、大气污染会导致降水的增加或减少,并导致 酸性化合物的输入,即出现酸雨; 3、大气污染还会产生全球性的影响: (1)CO2等温室气体浓度增加导致的全球变暖; (2)氟氯烃化合物等导致的臭氧层耗竭等。
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问题一:危害是严重的,我们怎么办?
白天风速大、夜间风速小;最大值出现14时左右,最小值 出现在清晨日出前。
边界层风的垂直分布和变化规律,对于调配燃料,控制排 放,控制污染是十分有益的。
(三)温度的垂直分布 边界层中温度场比较复杂。白天气温随高度的递减型分布;
夜晚气温随高度的递增型分布 。
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问题:影响大气污染的气象因素
大气的运动和风 —污染系数、风向频率、风向玫瑰图
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大气成份复杂多样,但本课程只重 点关注两个问题:
一是哪些成份与环境问题有关? 二是这些成份是否变化?
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二氧化碳: 来源臭:氧生:物呼吸作用,有机体燃烧与分解。 现状来:源在水:大汽高气:空中通的过含光量致有离增解加作的用趋,势低。空通过闪电
或有机物氧化及高空传输。 影响作:用强来:烈源能微吸:大粒收海量:地洋吸固面和收体的地太微长面阳粒波蒸紫与辐发外液射、线体,植,微物使粒蒸地。腾面。生物
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(二)交通型污染 主要污染物:CO、NOX和HC。
光化学烟雾是在一定的条 件下(如强日光、低风速 和低湿度等),氮氧化物 和碳氢化合物发生化学转 化形成的高氧化性的混合 气团。
气象条件:在相对湿度较低的夏季睛天。
出现现象:出现一种淡蓝色烟雾—光化学烟雾。
典型事件:1940年洛杉矶化学烟雾事件。
按存在状态,分为颗粒物和气态污染物
飘为尘PM指10(可粒在径大<气10中μ长m)期和飘主P浮M要2的.5(有悬粒浮一径物次,污分 染物:
S<O2.25、μHm)2S。、PNM1O0可、以N通H过3 、呼C吸O道、进C入O人2 、体,HF、HCl 、C1—C12化合物 。
从而对人体健康产生危害,P二M2.次5的污危害染则物:
第3章大气环境与保护
第三章 大气环境与保护
我们离不 开大气, 如同鱼儿 离不开水。
第一节、大气概述(成分、分层、边界层) 第二节、大气污染(源、物、类型、危害)
第三节、大气污染控制(四个对策) 第四节、全球大气环境问题(两大问题)
资源环境学院
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第一节 大气概述
一、大气的成分
地球大气圈的总质量约6000万 亿吨,只占地球总质量的百万分 之一左右,而其成分极为复杂。
二、大气的分层
3000
散逸层
(+)
500
400 热成层 300 200
(+)
100 越往上氧、氦等气体的原子态越多
90 中间层顶
80
电离层
紫外线的强烈照 射,N2和O2产生 不同程度的离解
70 中间层 60 50
(-) 平流层顶
高
高度(km)
40 平流层
30
(+)
臭氧 吸收
每升高100m 降低0.65℃
▪洁净煤技术是解决我国燃煤污染问题的技术基础。
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1、洁净煤技术
洁净煤技术是指在煤炭开发利用的全过程中, 旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、 转化及污染控制等新技术。主要包括煤炭洗选、 加工(型煤、水煤浆) 、转化(煤炭气化、液化) 、先进发电 技术(常压循环流化床、加压流化床、整体煤气联合循环) 、烟气 净化(除尘、脱硫、脱氮)等方面的内容。
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2、西气东送
中国东部的长江三角洲地区是中国经济实力最强、经济增 长最快的地区,但是当地自产能源很少,大部分由外地调 入,其中调入最多的能源是煤炭。以煤炭为主体的能源结 构会造成严重的大气污染,因此改变现有的能源结构成为 必然。天然气是一种相对洁净的能源,它的二氧化硫、粉 尘排放量接近为零,二氧化碳的排放量也很低。
更为严重。
SO3、H2SO4、MSO4 、NO2、MNO3 、醛类、酮类、酸类。
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二、几种典型的大气污染
(一)煤烟型污染 主要污染物:SO2、NOx、CO和颗粒物。 气象条件:低温、高湿的阴天,风小并伴有逆温 出现现象:一次污染物扩散受阻,在低空聚积,
生成还原型烟雾。 典型事件:伦敦烟雾事件、马斯河谷事件等。 主要污染源:燃煤。
湍流
—大气稳定度
逆温
必读参考书: 鞠美庭主编,环境学基础,北京:化学工业出版社,2019, 7。第4章 大气污染与防治 4.2 影响大气污染的气象因素。
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第二节 大气污染
大气污染的定义起源于对有害影响的观察,即若 大气污染物达到一定浓度,并持续足够的时间, 达到对公众健康、动植物、材料、大气特性或环 境美学产生可以测量的影响,就是大气污染。
燃煤
汽车
空调
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大气污染物:由于人类活动或自然过程排入大气, 并对人和环境产生有害影响的物质。
按来源, 分为一次污染物
和二次污染物
直接由污染源排放的污染物
进入大气的一次污 染物之间或与正常 大气组分发生反应, 以及在太阳辐射下 引起光化学反应而 产生的新的污染物, 它常比一次污染物 对环境和人体的危 害更为严重。
--要控制!
问题二:无论是大气污染源、污染物、污 染类型,还是大气污染的危害,都具有多 样性,这种多样性给大气污染控制带来了 很大的难度。我们理当如何控制?
--多种手段并行,从源头到末端的综合防治 。
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第三节 大气污染控制
清洁能源
绿色交通
末端治理
环境自净
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一、清洁能源
随着人们对环境与资 源保护意识的提高,能源 结构将会发生较大的改变。 优质、高效、洁净的能源 (如天然气、水能、风能、 太阳能等)在21世纪将有 长足的发展。
0.03 0.0018
氦(He)
0.0005
氪(Kr)
0.0001
氢(H2) 氙(Xe)
0.00005 0.000008
臭氧(O3)
0.000001
注:引自高伟生等,1992,环境地学,66页。
分子Байду номын сангаас 28.016 32.000 39.944 44.010
20.183 4.003 83.700 2.016 131.300 48.000
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降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物,一般直 径大于30μm,其由粒于径其绝自大身多的数重在力10作0μ用m会以很下快,沉其中多数 降下来。单位在面10积μ的m以降下尘。量它可是作分为散评在价大大气气中污的染各种粒 物程度的指标子之的一总。称,也是目前大气质量评价中的一
个通用的重要污染指标。
常表示为总悬浮微粒物 (TSP)、飘尘和降尘。
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(三)大气污染对材料的危害
大气污染可使建筑物、桥梁、文物 古迹和暴露在空气中的金属制品及 皮革、纺织等物品发生性质的变化, 造成直接和间接的经济损失。
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如:SO2与其他酸性气体可腐蚀金属、建筑石料 及玻璃表面。SO2还可使纸张变脆、褪色,使胶 卷表面出现污点、皮革脆裂并使纺织品抗张力降 低。O3及SO2会使染料与绘画褪色,从而对宝贵 的艺术作品造成威胁。
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对流层顶
对流层
(-)
0
200
250
300
8
绝对温度(K)
三、大气边界层 的主要特征
对流层下部靠近下垫面的 1.2-1.5公里 范围内的薄层大
气,又称摩擦层。大气污染 物质绝大部分在此层活动。