大气污染教案-第一章.

1大气污染控制工程1.1大气污染1.1.1大气的组成见表1-1。1.1.2大气污染的定义1.1.3影响大气污染形成的主要因素有害物质的浓度；滞留时间；气象条件；地形地貌；排放源高度2第一章概论3表1-1干洁空气的组成(%)成分体积分数成分体积分数成分体积分数N278.09Ne1.8×10－3Xe8×10－6O220.95He5.24×10－4O31×10－6Ar0.93Kr1.0×10－4CO20.03H25×10－51.2大气污染物及其发生源1.2.1大气污染物定义：分类：气溶胶状态污染物—粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾。气体污染物—硫氧化物、氮氧化物碳氧化物、碳氢化合物、硫酸烟雾、光化学烟雾。根据大气中颗粒物的大小，又将其分成飘尘、降尘和总悬浮微粒。4在大气污染控制中，根据大气中颗粒物的大小，又将其分为飘尘、降尘和总悬浮颗粒。5飘尘：指大气中粒径小于10um的固体微粒。它粒度小、质量轻，能长期漂浮在大气中，故又称为可吸入颗粒物。降尘：指大气中粒径大于10um的固体微粒。在重力作用下，降尘能够在较短的时间内沉降到地表面。总悬浮颗粒物(TSP)：指大气中粒径小于100um的所有固体颗粒1.2.2大气污染物的发生源1）自然污染源：人为污染源：燃料燃烧工业生产过程：水泥厂、炼钢厂交通运输2）大气污染物的来源与种类因各国各地区的经济发展与结构、能源利用的情况不同而差异明显3）燃烧是最大最广泛的大气污染源。不同种类的燃料、燃料的不同组成以及不同的燃烧方式产生的大气污染物质的量和成分也不同。见表1-2,1-361.3大气污染概况及综合防治措施7但我国的大气污染形势仍然比较严峻。（一）我国大气污染严重的原因（1）直接燃煤是我国大气污染严重的根本原因；（2）能源浪费严重，燃烧方式落后，加重了大气污染：（3）交通污染源集中于城市，也是大气污染的原因之一。（4）城市布局、工业布局的不够合理，也是大气污染的原因之一。81.4大气污染的危害（一）对人的危害CO（10-6）对人体健康的影响5－10对呼吸道患者有影响30人滞留8h，视力及神经机能出现障碍40人滞留8h，出现气喘1201h接触，中毒，血液中CO—Hb10%2502h接触，头疼，血液中CO—Hb=40%5002h接触，剧烈心痛，眼花，虚脱300030min即死亡CO对人体健康的影响9NO2对人体健康的影响NO2（10-6）对人体健康的影响1闻到臭味5闻到强臭味10—1510min眼、鼻受到刺激501min内人呼吸困难803min感到胸痛、恶心100—150在30—60min内死亡250很快死亡10颗粒物对人体健康的危害1112131.4大气污染的防治（一）主要大气污染物的防治技术1、大气颗粒物的控制（1）改变燃料的构成，改进燃烧方式，提高燃料利用率，以减少颗粒物的排放（2）安装除尘装置，在颗粒物排放到大气环境之前，将其除掉，以减轻对大气的污染142、SO2的污染控制（1）燃料脱硫（2）烟气脱硫——石灰/石灰石洗涤法——氨法——吸附法3、NOX的污染控制（1）改进燃烧技术减少NOx的产生；（2）烟气中去除NOx。154、汽车尾气的污染控制第一，最根本和最终的途径，改变汽车的动力。如开发电动汽车及代用燃料汽车。此途径使汽车根本不产生或只产生很少的污染气体。第二，改善现有的汽车动力装置和燃油质量。采用设计优良的发动机、改善燃烧室结构、采用新材料、提高燃油质量等都能使汽车排气污染减少。第三，目前广泛采用的适用于大量在用车和新车的净化技术。采用一些先进的机外净化技术对汽车产生的废气进行净化以减少污染。机外净化技术就是在汽车的排气系统中安装各种净化装置，采用物理的、化学的方法减少排气中的污染物。可分为催化器、热反应器和过滤收集器等两类。前者多用于汽油机汽车，后者多用于柴油机汽车。16•针对汽车尾气控制的措施与行动•【全国机动车尾气排放执行国Ⅲ标准】为贯彻《中华人民共和国大气污染防治法》，控制机动车排放污染。2008年7月1日，全国正式实施《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）》（GB18352.3-2005）第三阶段限值（简称“国三标准”）。•【北京市2008年3月1日起执行机动车国Ⅳ排放标准】根据北京市“十一五”环境规划和举办奥运会对空气质量的要求，北京市从2008年3月1日起，分两个阶段实施相当于欧Ⅳ标准的国Ⅳ标准。17控制大气污染的技术措施：•清洁生产：清洁的生产过程和清洁的产品•可持续发展的能源战略•改善能源供应结构和布局，提高清洁能源和优质能源比例•提高能源利用效率和节约能源•推广少污染的煤炭开采技术和清洁煤技术•积极开发利用新能源和可再生能源•建立综合性工业基地：各企业间相互利用原材料和废弃物，减少污染物排放总量18•4、控制环境污染的经济政策必要的环境保护投资环保投资占国民生产总值（GNP）的比例，发展中国家为0.5－1％，发达国家为1－2％。我国目前比例为1.3－1.7％，有望达到达到发达国家的水平。实行“污染者和使用者支付原则”，可采用的经济手段：建立市场（排污许可证制度等）税收手段（污染税、资源税等）收费制度（排污费等）财政手段（生态环境基金等）责任制度（赔偿损失和罚款等）191.5大气环境标准和法规（一）大气环境标准1、大气环境质量标准（1）《环境空气质量标准》（GB3095-2012）：2012年2月29日经国家环保部发布，同时代替GB3095-1996及2000年发布了《环境空气质量标准》的修改单.新标准将环境空气质量功能区分为二类：①一类区：为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区；②二类区：为城镇规划中的确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区；为特定工业区。20环境空气质量标准分为二级：一类区执行一级标准；二类区执行二级标准；下表列出了相关污染物的浓度限值。21污染物名称取样时间浓度限值浓度单位一级标准二级标准SO2年平均2060g/m3日平均50150一小时平均150500TSP年平均80200日平均120300PM10年平均4070日平均50150表各项污染物的浓度限值22(续表)各项污染物的浓度限值PM2.5年平均153524小时平均3575NO2年平均4040g/m3日平均8080一小时平均200200CO日平均33一小时平均1010O3日最大8小时平均100160一小时平均160200NOx年均505024小时平均1001001小时平均25025023(续表)各项污染物的浓度限值Pb年平均0.5μg/Nm3季平均1B[a]P年平均0.00124小时平均0.0025注:1.黄色标注部分指标由环境保护部或省级人民政府根据实际情况确定具体实施方式；其他指标在全国范围内实施；2.本标准2016年1月在全国范围内实施。24分期实施新修订的《环境空气质量标准》•我国不同地区的空气污染特征、经济发展水平和环境管理要求差异较大，新增指标监测需要开展仪器设备安装、数据质量控制、专业人员培训等一系列准备工作。为确保各地有仪器、有人员、有资金，做到测得出、测得准、说得清，确保按期实施新修订的《环境空气质量标准》，现提出如下要求：（一）分期实施新标准的时间要求2012年，京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市；2013年，113个环境保护重点城市和国家环保模范城市；2015年，所有地级以上城市；2016年1月1日，全国实施新标准。25•（二）鼓励各省、自治区、直辖市人民政府根据实际情况和当地环境保护的需要，在上述规定的时间要求之前实施新标准。•（三）经济技术基础较好且复合型大气污染比较突出的地区，如京津冀、长三角、珠三角等重点区域，要做到率先实施环境空气质量新标准，率先使监测结果与人民群众感受相一致，率先争取早日和国际接轨。26•实施《环境空气质量标准》是满足公众需求和提高政府公信力的必然要求。与新标准同步实施的《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》增加了环境质量评价的污染物因子，可以更好地表征我国环境空气质量状况，反映当前复合型大气污染形势；调整了指数分级分类表述方式，完善了空气质量指数发布方式，有利于提高环境空气质量评价工作的科学水平，更好地为公众提供健康指引，努力消除公众主观感观与监测评价结果不完全一致的现象。272、大气污染物排放标准(1)《大气污染物综合排放标准》1996年4月12日经国家环保局批准，《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996于1997年1月1日实施，同时取消工业三废排放试行标准GBJ4-73中的废气部分及十个行业标准，包括合成洗涤剂火炸药、雷汞、硫酸、船舶、钢铁、轻金属、重有色金属、沥青及普钙等行业。（2）《制定地方大气污染物排放标准的方法》(GB/T13201-91)28(3)行业标准《火电厂大气污染物排放标准》(GB13233-2003),《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996),《炼焦炉大气污染物排放标准》(GB16171-1996),《水泥厂大气污染物排放标准》(GB4915-1996),《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93),各类机动车执行相应的标准，等。29（4）空气质量分级标准•AQI（AirQualityIndex的英文缩写）是空气质量指数，其计算公式如下：•①基本计算式：•••设I为某污染物的空气质量指数，C为该污染物的浓度。则：式中：C大与C小：在AQI分级限值表中最贴近C值的两个值，C大为大于C的限值，C小为小于C的限值。•I大与I小：在API分级限值表中最贴近I值的两个值，I大为大于I的值，I小为小于I的值。•公式中四个参数取值见《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》中的表1。30•②全市AQI的计算步骤•a求某污染物每一测点的日均值•式中：Ci为测点逐时污染物浓度，n为测点的日测试次数b求某一污染物全市的日均值•c将各污染物的市日均值分别代入AQI基本计算式计算所得值，便是每项污染物的AQI分指数。d选取AQI分指数最大值为全市AQI。31•③全市主要污染物的选取AQI=max(I1,I2…Ii…In）•各种污染物的污染分指数都计算出以后，取最大者为该区域或城市的空气质量指数AQI。当AQI50该指数对应的污染物为首要污染物；当AQI100则该项污染物即为该区域或城市空气中的超标污染物。32•计算举例：假定某地区的PM10日均值为0.215mg/m3，SO2日均值为0.105mg/m3，NO2日均值为0.080mg/m3，则其空气质量指数的计算如下：•解：按照空气污染指数表，PM10实测浓度0.215mg/m3介于0.150mg/m3和0.250mg/m3之间，按照此浓度范围内质量指数与污染物的线性关系进行计算，即此处浓度限值C2=0.150mg/m3，C3=0.250mg/m3，而相应的分指数值I2=100，I3=150，则PM10的污染分指数为：•33•I＝（（150－100）/（0.250－0.150））×(0.215－0.150)+100＝132.5•这样，PM10的分指数I=132.5；其它污染物的分指数分别为I=77.5（SO2），I=100（NO2）。取污染指数最大者报告该地区的空气污染指数：•API=max（132.5,77.5,100）=132•超标污染物为PM10。34表空气污染指数污染物项目浓度限值空气质量分指数(AQI)二氧化硫(µg/m3)二氧化氮(µg/m3)颗粒物(粒径小于等于10µm)(µg/m3)一氧化碳(µg/m3)臭氧(µg/m3)颗粒物(粒径小于等于2.5µm)(µg/m3)000000050504010021603510015080200420075150475180700143001152005002801200244001503001600565234036800250400210075030904810003505002620940384060120050035•（1）大气环境基础标准（如名词标准）、方法标准（采样分析标准）、样