平流层：15-35km（O3占20km）
均匀层
中间层：平流层顶（50km）→80km
热层：80 km -500 km
非均匀层
逃逸层：>500 km
大气颗粒物源解析技术研究发展
大气与环境空气
一、大气环境的基本概念
ISO 4225：1991/DAM 的定义为： 环境空气（ambient air）:指人群，植物，动物和建 筑物的室外空气。 大气（atmosphere of the Earth）:地球环境周围所 有空气的总和。 从此定义出发考虑到我们要保护的对象以及与我们生 活密切相关的空间看，环境学中所说的大气确切地定义为 环境空气。 空气污染（ISO）：由于人类活动和自然过程引起某 些物质介入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时 间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环 境。
大气颗粒物源解析技术 研究发展
2020/11/15
大气颗粒物源解析技术研究发展
主要内容
• 大气环境的基本概念及其大气污染问题 • 我国的大气污染控制战略 • 环境空气质量功能区划分原则和技术方
法 • 大气环境容量核定
大气颗粒物源解析技术研究发展
一、大气环境的基本概念
•大气：指包围地球表面并随地球旋转的空气层 。约有 1000km的高空距离。其中： •对流层：空气在此层有强烈地对流运动。地面~8-9km （ 两 极 ） 、 16-18km （ 赤 道 ） 、 10-12km （ 中 纬 度 地 区）， 夏季较厚，冬季较薄。 •大气总质量的3/4集中在这一层。 •对 流 层 分 为 两 层 ： 1~2km 为 低 层 大 气 （ 摩 擦 层 、 边 界 层），排入大气的污染物绝大部分活动在这层。 •1~2km以上，受地表影响很小，自由大气层、主要的天 气过程在此层。
大
厂
气
煤
吹灰场
环
烟
境
尘
扬尘
原煤堆
大气颗粒物源解析技术研究发展
一、大气污染状况
➢ 湖南省：废气中二氧化硫排放量74.32万t，其中工业排放
量57.59万t，生活排放量16.73万t。烟尘排放量43.43万
t，其中工业排放量36.72万t，生活排放量6.71万t。工业Βιβλιοθήκη 粉尘排放量60.83万t。
➢ 我国的环境质量状况
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一、大气环境的基本概念
地表大气平均压力为1个大气压，相当于每平方厘米地球包 围1034g空气。 大气总质量：约为5.2×1015吨。50%在距地表上空30km范 围内。高度100km以上的空气质量仅占总质量1/106。
对流层：16-181km（赤道） 10-12（中纬）
下燃烧的产物，尤其是民用直接燃煤的小煤炉。空气中苯并（α）
芘年度增加万分之一，将使居民的癌症死亡率上升5%。天津市中
心劝夜场苯并（α）芘浓度可达0.0285μg/m3（标准为0.01μg/m3），
超标1.85倍，比郊区景盘山的浓度高50多倍。
二、我国的大气污染控制战略
我国的大气环境问题
我国的环境问题是在发展中产生的，也必须在发展中解决。由于人 口多、技术水平低、环境基础设施建设滞后等原因，带来了工业、农 业和生活污染；还有技术发展带来的新问题，以及解决全球环境的压 力，这是工业发达国家上百年逐步出现，分阶段解决的环境问题，我 国在20多年的快速发展中集中产生。 因而我国的环境问题呈现出显 著的压缩型、复合型特点，更增加了解决问题的难度。 我国环境污染和生态破坏造成了巨大的经济损失，据世界银行估计， 中国1995年空气和水污染造成的损失占当年GDP的8%。据2001年西部 生态调查报告，西部9省生态破坏造成的直接经济损失占当地GDP的 13%。
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一、大气环境的基本概念
空气污染物：由于人类活动或自然过程排入大气 的并对人或环境产生有害影响的物质。气溶胶状 态污染物和气体状态污染物。
气溶胶：沉降速度可忽略的固体粒子、液体粒子 或固体和液体粒子在气体介质中的悬浮体。粉尘、 烟、飞灰、雾、降尘、漂尘、TSP。
气体状态污染物：主要有五个方面：以二氧化硫 为主的硫氧化物；以氧化氮和二氧化氮为主的含 氮化合物；摊碳的氧化物；碳氢化合物及卤素化 合物。
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一、大气环境的基本概念
排入大气中的污染物大多是还原态的，H2S、 NH3、（CH4）由大气回到地表中的的物质往往是 高氧化态的，硫酸、硝酸、硫酸盐、硝酸盐、二氧 化碳。这些还原性气体并不是被空气中的氧气所氧 化，分子氧中O-O键相对较强（502kj/mol），在 常温常压下并不能与大多数还原性气体反应。是被 大气中存在的高活性自由基氧化的。 自由基在其电子壳层的外层有一个不成对的电子， 有很强的亲和力，因此能起强氧化剂的作用。大气 中存在的主要自由基有OH、HO2、RO、RO2。大 气 中的 自 由基 来 源于 太阳 辐 射 ， 一 般年 度 10ppt （万亿分之一）（10-6ppm）。 大气颗粒物源解析技术研究发展
我国国土面积的1/3已受酸雨影响，主要分布在长江以南、青藏高
原以东的地区和四川盆地。两控区（占11. 4%）酸雨污染有所控
制，氮2003年酸雨控制区面积在加大，浓度在增加，pH值最低的
江西坪江达3.67。
大气污染中致癌物质很多，特别是附着在颗粒物上的多环方烃类
污染物，是这样致癌物。苯并（α）芘为例，它是煤炭在一定温度
一、大气污染状况
2001 年 全 国 的 废 气 中 二 氧 化 硫 排 放 量 1947.8万t，其中工业排放量1566.6万t，生 活排放量381.2万t。
烟 尘 排 放 量 1059.1 万 t ， 其 中 工 业 排 放 量 841.2万t，生活排放量217.9万t。
工业粉尘排放量990.6万t。 2003年二氧化硫、烟尘和工业粉尘的排放 量均比2002年增长10%以上，其中二氧化硫排 放量2121万t，超过环境承载能力77%。
➢ 在统计的340个城市中，达空气质量二级标准（优良空气）
的城市占41%，达三级标准（轻微污染）的占32%，超
过三级标准（严重污染）的占27%。长沙（重庆）排在后
10名。影响空气质量的主要污染物仍是颗粒物，有54.4
的城市颗粒物年度超标 。
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全国酸雨污染有加重的趋势
一、大气污染状况
大气颗粒物源解析技术研究发展
一、大气污染状况
颗粒物排放源及排放特点 颗粒物来源复杂，不能简单归属于一个行业（以煤 烟尘为例）
钢铁
冶炼
化工
建材
……
民用燃 煤
工业锅 炉
煤烟尘
电厂
颗粒物进入环境空气中的途径
一、大气污染状况
同一源类的颗粒物可以通过多种排放途径 进入到环境空气中（以电厂煤烟尘为例）
点源
电