4大气污染的影响4.1对人体健康的影响三条途径：皮肤和眼睛黏膜的表面直接接触；消化系统摄入含大气污染物的水和食物；呼吸系统直接吸
入污染气体。影响程度受有害物质种类、性质、浓度和持续时间以及人体敏感程度决定。主要表现：急性表现，如马斯河谷事件；慢性影响
，如日本的四日市污染事件；致癌，肺癌发病率和死亡率的增加。4.2对植物的伤害影响表现最快，最明显；也主要表现为急性危害和
慢性危害两类。4.3对器物和材料的影响玷污性损害化学损害4.4对能见度和气候的影响大气浑浊、能见度降低；太阳辐射大
幅降低；温室效应5大气污染物扩散5污染物在大气中的扩散3）空气湿度（气湿）：反映空气中水汽含量和空气
潮湿程度的一个物理量。常用的表示方法有：绝对湿度、水蒸气压力、体积百分比、含湿量、相对湿度、露点等。4）风什么是风？空
气的流动就形成风。水平(horizontal)方向的空气运动称为风。风的形成：风主要由于气压的水平分布不均匀而引起的，而气压的
水平分布不均是由温度分布不均造成。风的性质：①随时在变化：如我国季风（北京附近冬天东北风）；②随高度变化：在一定范围内，
风随高度的增大而增大。地面有建筑物，树木的影响。风速随高度变化的曲线叫风速廓线，其数学表达式叫风速廓线模式。③随地理位置
而变：山区会产生山风、谷风、海风，海区有海陆风（如上海、大连等）。5.2大气稳定度1.气温层结气温沿铅直高度
的变化，称气温层结或层结。气温随高度变化快慢这一特征可用气温垂直递减率来表示。气温垂直递减率的数学定义式为,γ＝-dT/dz；
它系指单位(通常取100m)高差气温变化速率的负值。如果气温随高度增高而降低，γ为正值，如果气温随高度增高而增高，γ为负值。2
、干绝热直减率干绝热垂直递减率γd:干气块（包括未饱和湿空气）在绝热过程中，垂直方向上每升降单位距离的温度变化值。（通常取10
0米），根据计算，得到γd约为0.98℃/100m，近似1℃/100m。大气中的气温层结有四种典型情况，气温随高度的增加而递减
，γ>γd，称为正常分布层结，或递减层结；气温随高度的增加而增加，γ<γd，称为气温逆转，简称逆温；气温随铅直高度的变
化等于或近似等于干绝热直减率，γ=γd称为中性层结；气温随铅直高度增加是不变的，γ=0，称为等温层结。干绝热
直减率一个质量恒定的空气块，从地面绝热上升时，将因周围气压的减小而膨胀，一部分内能用于反抗外压力膨胀，而做了功
，因而它的温度将逐渐下降；反之，当一个质量恒定的空气块从高空绝热下降时，由于外界气压逐渐增大，外压力对气块做压缩功，并转
化为它的内能，因而它的温度将逐渐上升。这种性质可用干绝热直减率表示。大气稳定度及其判据大气的静力稳定度含义可以
理解为，如果一空气块受到外部作用，获得了向上或向下的初始运动速度后，可能发生三种情况：(1)气块加速上升或下降，称这种大气是不
稳定的；(2)气块逐渐减速并有返回原来高度的趋势，称这种大气是稳定的；(3)气块做等速直线运动，称这种大气是中性的。大气
稳定度对大气污染的影响大气稳定度对烟流扩散有很大的影响，不同稳定度导致从烟囱排出的烟羽形状不同。下面是与稳定度有关的五种
典型烟流，。1）什么是湍流？除在水平方向运动外，还会由上、下、左、右方向的乱运动，风的这种特性和摆动称为大气湍流。
（有点象分子的热运动）2）湍流与扩散的关系把湍流想象成是由许多湍涡形成的，湍涡的不规则运动而形成它与分子运动极为相似
。不同的是，分子的运动以分子为单位，湍流以湍涡为单位，湍涡运动速度比分子运动速度大的多，比分子扩散快105—106倍。没有湍流运动
，污染物的扩散就成了问题。这是因为无湍流时，污染物单靠分子扩散，扩散速度很小；有湍流时，由于其靠湍流扩散，运动的方向和大小都极不规
则，使流场各部分间强烈混合，混合加快了扩散速度。若只有风无湍流，从烟囱中排出的废气像一条“烟管”一样几乎保持着同样粗细，吹向下方，
很少扩散。3）形成：近地层大气湍流有两种：热力湍流；机械湍流。①热力湍流：主要由于大气的铅直稳定度而引起，大气的
铅直稳定度是由于气温的垂直分布决定的。②机械湍流：有动力因子产生，由于大气垂直方向上的风速梯度不同和地面粗糙度不同而产生。
归纳而言：风速越大，湍流越强，污染物扩散速度越快，污染物浓度越低。风、湍流是决定污染物在大气中稀释扩散的最直接因素。5.
4下垫面对污染物扩散的影响海陆风6.1大气污染控制标准大气环境质量标准以保障人体健康和正常生活条件为主要目标，规定
出大气环境中某些主要污染物的最高允许浓度。大气污染物排放标准以实现大气环境质量标准为目标对污染源排放的污染物作出限制。其作用
是直接控制污染源排出的污染物浓度或排放物以防止大气污染。大气污染物控制技术标准大气污染物排放标准的一种辅助规定。它根据大气
污染物排放标准的要求结合生产工艺特点，对必须采取的污染控制措施加以明确规定。如对某种生产设备和窑炉明文规定必须配备何等效率的净化装
置或安装多高的排气筒，或明确限制某生产过程使用的燃料和原料，以及所必须的卫生防护距离等。大气污染警报标准大气环境污染恶化到必
须向社会公众发出一定警报的标准。GB3095-1996环境空气质量标准一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区
。二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。三类区为特定工业区。GB16297-19
96大气污染物综合排放标准本标准规定的最高允许排放速率，现有污染源分一、二、三级，新污染源分为二、三级。按污染源所在的环
境空气质量功能区类别，执行相应级别的排放速率标准，即：位于一类区的污染源执行一级标准(一类区禁止新、扩建污染源，一类区现有污染源
改建执行现有污染源的一级标准)；位于二类区的污染源执行二级标准；位于三类区的污染源执行三级标准。6.2大气污染的综合防治
减少或防止污染物的排放合理规划利用大气的自净能力发展植物净化污染物的治理利用大气的自净能力大气的自净有物理作用(如
扩散、稀释和降水洗涤等）和化学作用(氧化、还原)等。在从污染源排出的污染物总量恒定的情况下，污染物的浓度在时间和空间上的分布同气象
条件有关，掌握气象变化规律，充分利用大气的自净能力，减少或避免大气污染的危害。发展植物净化植物具有美化环境、调节气候、截留粉
尘、吸收大气中有害气体等功能。植物可以在大面积的范围内，长时间、连续地净化大气，尤其是在大气中污染物影响范围广，浓度比较低的情况下
，植物净化是行之有效的方法。在城市和工业区有计划、有选择地扩大绿地面积是大气污染综合防治具有长效能和多功能的保护措施。改
革能源结构、采用无污染或少污染能源(如太阳能、风力、水力以及天然气、沼气和酒精等)，燃料进行预处理(煤和石油预先脱硫、煤的液化和气
化)以减少燃烧时产生的污染物；改进燃烧装置和燃烧技术，提高燃烧效率和降低有害气体排放量或采用无污染或少污染的工艺生产过程
以及闭路循环；节约能源，把排放的污染物作为资源进行综合利用，加强生产管理，减少跑、冒、滴、漏等以此控制或防止对环境的污染
。污染物的治理燃烧过程和工业生产过程在采取上述措施后，仍有一些污染物排入大气。对这类污染源应控制其排放浓度或排放
总量，使之不超过该地区污染物的允许浓度和环境容量。主要的控制方法有：a．利用除尘装置去除排放废气中的烟尘和各种工业粉尘。b．采
用气体吸收法处理有害气体。如用氨水、氢氧化钠、碳酸钠等碱溶液吸收废气中二氧化硫等。c．应用冷凝、催化转化、分子筛、活性炭吸附和膜
分离等物理、化学和物理化学方法治理排放废气中的主要污染物。7.1除尘由燃料及其它物质燃烧等过程产生的烟尘，以及对固体
物料破碎、筛分和输送等机械过程产生的粉尘，都是以固态或液态的粒子存在于气体中，从气体中除去或收集这些固态或液态粒子的设备称为除尘(
集尘)装置，有时也叫除尘(集尘)器。除尘装置的分类根据在除尘过程中是否采用润湿剂，除尘器的类型分为湿式除尘装置和干式除尘装置
。此外，根据防尘过程中的粒子分离原理，除尘装置又可分为以下几种类型：1．重力除尘装置，2．惯性力除尘装置；机械式除尘
3．离心力除尘装置；4．湿式（洗涤式）除尘装置；5．过滤式除尘装置；6．电除尘装置；1．重力沉降室(I)除尘原理重
力沉降室是使含尘气体中的粉尘粒子借助重力作用而达到除尘目的的一种除尘装置。2、惯性除尘器原理：惯性除尘器是使含尘气流与挡板相
撞，或使气流急剧地改变方向，借助其中粉尘粒子的惯性力使粒子分离并捕集的一种装置。3、离心力除尘器离心力除尘器是利用离心力从含尘
气体中将尘粒分离的设备。其除尘原理与反转式惯性力除尘装置相类似。但惯性力除尘器中的含尘气流只是受设备的形状或挡板的影响，简单地改变
了流线方向，只作半圈或一圈旋转，而离心力除尘器中的气流旋转不止一圈，旋转流速也较大，因此，旋转气流中的粒子受到的离心力比重力大得多
。对小直径、高阻力的旋风除尘器离心力比重力大2500倍。对大直径、低阻力旋风除尘器离心力比重力大5倍。这类除尘器不能捕集小于5
um的粉尘粒子，主要有离心式旋风除风器、离心式旋流除尘器和离心式动力除尘器。4、过滤除尘器过滤除尘器是用多孔过滤介质
分离捕集气体中固体或液体粒子的净化装置。过滤介质亦称滤料。过滤除尘器简称为滤料器。过滤防尘器多用于工业原料气的精制、固体
粉料的回收、特定空间内的通风和空调系统的气净化及去除工业排放尾气或烟气中的粉尘粒子。袋式除尘器主要有以下优点：对净化含微米或
亚微米数量级的粉尘粒子的气体效率较高，一般可达99％，甚至可达99．99％以上；可以捕集多种干性粉尘，特别是高比电阻粉尘，采用
袋式除尘器净化要比用电除尘器的净化效率高很多；含尘气体浓度在相当大的范围内变化对袋式除尘器的除尘效率和阻力影响不大；可设计制造
出适应不同气量的含尘气体的要求。除尘器的处理烟气量可从每小时几立方米到几百万立方米；可作成小型的，安装在散尘设备上或散尘设备附近
，也可安装在车上作成移动式袋式过滤器，这种小巧、灵活的袋式除尘器特别适用于分散尘源的除尘；运行稳定可靠，没有污泥处理和腐蚀等问题
，操作，维护简单。袋式除尘器主要有以下缺点：袋式除尘器的应用主要受滤料的耐温和耐腐蚀等性能所影响。目前，通常应用的滤料可耐25
0℃左右，如采用特别滤料处理高温含尘烟气，将会增大投资费用；不适于净化含粘结和吸湿性强的含尘气体。用布袋除尘器净化烟尘时的温度不
能低于露点温度，否则将会产生结露，堵塞布袋滤料的孔隙；据粗略的统计，用袋式除尘器净化大于17000m3／h含尘烟气量所需的投资用
要比电陈尘器高。而用其净化小于17000m3／h含尘烟气量时，投资费用比电除尘器省。5、湿式除尘器原理：湿式除尘器是用洗涤水或
其它液体与含尘气体相互接触实现分离捕集粉尘粒子的装置。湿式除尘器具有结构简单、耗用钢材少、投资低、运行安全等特点，因而湿式除尘器在
现代除尘技术中己得到广泛应用。湿式除尘器与其它除尘器相比具有如下优点：1．在耗用相同能耗的情况下，湿式除尘器的除尘效率比干式机
械除尘器的除尘效率高。2．湿式除尘器的防尘效率不仅能与布袋和电除尘器相媲美而且还可适用这些除尘器所不能胜任的除尘条件。湿式除尘器
对净化高温、高湿、高比阻、易燃、易爆的含尘气体具有较高的除尘效率；3．湿式除尘器在去除含尘气体中粉尘粒子的同时，还可去除气体中的
水蒸气及某些有毒有害的气态污染物。因此，湿式除尘器既可以用于除尘又可以对气体起到冷却、净化的作用。湿式除尘器有时又称为湿式气体洗涤
器。湿式除尘器的缺点有：1．从湿式除尘器排出的沉渣需要处理，澄清的洗涤水应重复回用，否则不仅会造成二次污染，而且也浪费水资源；
2净化含有腐蚀性的气态污染物时，洗涤水(液)具有一定程度的腐蚀性，因此，除尘系统的设备均应采取防腐措施；3．湿式除尘器不适
用于净化含有憎水性和水硬性粉尘的气体。4．在寒冷地区应用湿式除尘器，容易结冻，因此，要采用防冻措施。6、电除尘器原理：电除尘
器是利用电力作用清除气体中固体或液体粒子的除尘装置。电除尘器的放电极(又称电晕极)和收尘极(又称集尘极)接于高压直流电源，当含尘气
体通过两极间非均匀电场时，在放电极周围强电场作用下，气体首先被电离，并使粉尘被电子荷电，荷电后的粉尘粒子在电场力的作用下推向集尘极
，从而达到除尘目的。电除尘器具有如下的优点：除尘效率高。设计合理，安装施工质量高时，可以达到任何除尘效率的要求。目前，工业上
应用的电除尘器，除尘效率达到99％以上已属多见。可以净化气量较大的烟气。在工业上净化105-106M3／h烟气的电防尘给已得到普
遍应用。电除尘器能够除下的粒子粒径范围较宽，对于0.1um的粉尘粒子仍有较高的除尘效率。可净化温度较高的含尘烟气。用于净化35
0℃以下的烟气。用于净化更高温度烟气时，需要特殊设计。电除尘器的能量消耗比其它类型低。电除尘器可以实现微机控制．远距离操作。电
除尘器具有如下缺点：建造电除尘器一次投资费用高，钢材消耗量较大。据估算，平均每平方米收尘面积所用钢材大约为3.5-4t。电除尘
器的除尘效率受粉尘物理性质影响很大，特别是粉尘的比电阻的影响更为突出。电除尘器不适宜直接净化高浓度含尘气体。电除尘器对制造和安
装质量要求较高；需要高压变电及整流控制设备；占地面积较大。7.2净化装置的性能评价净化装置性能的指标技术指标处理气体
流量净化效率压力损失经济指标设备费运行费占地面积7.3气态污染物的控制吸收法吸附法催化法燃烧法冷凝法
本章重点、难点：结合大气圈的组成思考世界上关注的环境问题的产生及可能的缓解措施或途径大气污染、大气污染物、大气污染源分别指什
么？各有哪些类型，清分别举例说明。结合专业或生活实际谈谈大气污染的危害及表现。大气污染应如何预防？颗粒物的治理技术有哪些？
重力沉降室主要优点是结构简单、造价低廉、耗能小，适用于净化密度大、粒径粗的粉尘，去除30一50um的粉尘，效率达60一80％，
但对小于5um的粉尘净化效率几乎等于0。惯性力除尘器一般多作为高效除尘器的前级除尘．用它先除去较粗的尘粒或炽热状态的粒子。这类除
尘装置通常可除去粒径20-30um的尘粒。1气象要素1.1气温（城市化导致热岛和逆温）1.2气压1.3气湿
：应用较多的参数湿相对湿度和含湿量1.4风向和风速1.5云：与大气稳定度相关的是云高和云量1.6能见度：正常视力的人，
在天空背景下能看清的水平距离。级别（0~9级，相应距离为50～50000米）2地形、地貌对大气污染物扩散的影响2.1地
形：影响大气流场2.2地貌：影响下垫面粗糙度和局部流场5.1与大气污染关系密切的气象要素主要有：气温、气压、空气湿度
（气湿）、风（风向、风速）、云况、能见度、降水、蒸发、日照时数、太阳辐射、地面辐射、大气辐射等。1）气温：表示大
气温度高低的物理量。通常指距地面1.5m高处百叶箱中的空气温度。2）气压：任一点的气压值等于该地单位面积上的大气柱重
量。气压总是随高度的增加而降低的。据实测近地层高度每升高100米，气压平均降低约12.4毫巴（1mb=100Pa)，在高
层小于此值。风的形成除热力原因外，还有动力原因，自然界的风是由于这两种原因综合作用的结果，但只要有温差存
在，空气就不会停止运动。风的度量（风向和风速）风是矢量，有方向和大小，即风向和风速。风速(风的大小)：单位时间内空气在水平方
向移动的距离，m/s，风向(风的来向)：可用8个方位或16方位表示(地面风),见图2-2；也可用角度表示(高空风):以北为零点，
沿顺时针方向旋转[正北为360°(或0°);正东90°;正南180°;正西270°]。5、云云：是发生在高空的水汽凝结
现象。形成的基本条件：水蒸汽和使水蒸汽达到饱和凝结的环境。云量：指云遮蔽天空的成数。在我国，将天空分为10等份，有
几分天空被云遮盖，云量就是几。如：云占天空的1/10，云量记为1；在云层中有少量空隙（空隙总量不到天空的1/20）记为10；当天空
无云或云量不到1/20时，云量为0。国外，将天空分为8等份。国外云量×1.25=我国云量。总云量：指所有云遮蔽天空
的成数，不论云的层次和高度。低云量：低云的云掩盖天空的成数。云量的记录：一般总云量/低云量的形式记录，如10/7。云状：多种多样，1932年国际云学委员会出版的国际云图将云状分为四族十属。云高：指云底距地面的垂直距离，以米为单位。测定方法：激光测云仪、弧光测云仪等，目力测定法6、能见度能见度：在当时的天气条件下，视力正常的人能够从天空背景中看到或辨认出目标物的最大距离，单位：m，Km。能见度的大小反应了大气的混浊现象，反映出大气中杂质的多少。大气中的雾、水汽、烟尘等，可使能见度降低。7、太阳高度角太阳高度角为太阳光线与地平线间的夹角，是影响太阳辐射强弱的最主要的因子之一。ho即太阳高度角，它随时间而变化。8、降水降水是指大气中降落至地面的液态或固态水的通称。如雨、雪等。降水是清除大气污染物的重要机制之一。(1)avav(2)(3)a=0v处于不同平衡状态的小球。5.3湍流山谷风6大气污染的预防与治理减少或防止污染物的排放7大气污染控制技术简介 |
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