大气污染

大气污染的定义如果大气中的物质达到一定浓度，并持续足够的时间，以致对公众健康、动物、植物、材料、大气特性或环境美学产生可测量的不利影响，这就是大气污染。主要大气污染物大气主要污染物：二氧化硫（SO2）碳氧化物（CO）氮氧化物（NO、NO2）碳氢化物氟氯代烷（常用作制冷剂，商品名为氟利昂）飘尘煤尘等大气污染的危害：危害人体健康；影响植物生长；破坏建筑材料。例如形成酸雨，破坏臭氧层，改变地球气候等“温室效应”与全球变暖。煤、石油中都含有S元素，燃烧时产生SO2污染环境汽油的燃烧产生颗粒物、CO、NO和CH(烃类)，不饱和烃还易和O2、NO、O3等发生反应，生成光化学烟雾的主要成份人为因素大气污染的危害1、酸雨：指pH值小于5.6的降水，主要是硫氧化物和氮氧化物等酸性气体转化而成SO2+H2OH2SO32H2SO3+O22H2SO43NO2+H2O2HNO3+NO催化剂大气中的烟尘、O3等原因：a．SO2化石燃料的燃烧b．NOx汽车尾气的排放地球臭氧空洞夏季拉萨地区上空臭氧总量比同纬度地区低11%，青藏高原的臭氧层低谷现象引起世界关注，国际专家警告：若任其发展，世界屋脊的上空将成为世界第三个臭氧空洞，给人类带来极大的危害，西藏地区白内障发病率居全国之首什么原因呢？1、原因：2、危害：3、措施：减少并禁止氟氯代烷含溴卤代烷烃等物质的排放，研制新型的制冷剂紫外线大量进入，造成人体和生物体的损伤Cl+O3→ClO+O2，ClO+O→Cl+O2O+O3→2O2人类活动排入大气的某些化学物质如氟氯代烷和含溴的卤代烷烃（灭火剂——哈龙）与臭氧发生作用使臭氧层受到破坏。一个氯原子能破坏约10万个O3溴原子更强大气污染的影响1.对人体健康的影响CO对人体健康的影响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NO2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很快死亡对大气能见度的影响对大气能见度或清晰度有影响的污染物，一般是气溶胶粒子、能通过大气反应生成气溶胶粒子的气体或有色气体，包括：总悬浮颗粒物（TSP）SO2和其它气态含硫化合物，在大气中以较大反应速率生成硫酸盐和硫酸气溶胶粒子NO和NO2，在大气中反应生成硝酸盐和硝酸气溶胶粒子光化学烟雾，反应生成亚微米的气溶胶粒子三、大气污染防治法规与标准体系1.中华人民共和国大气污染防治法1987年9月5日由第六届全国人大常委会第22次会议通过，1988年6月1日起执行1995年8月29日，第八届全国人大常委会第15次会议对该法进行了修订2000年对该法进行了再次修订1995年8月29日修改后的大气污染防治法，在控制大气污染，改善大气环境质量方面起到了积极的作用：强化了酸雨和二氧化硫污染控制推动了煤炭的清洁利用加快了淘汰严重污染大气的落后工艺和设备的步伐开始停止生产和使用含铅汽油法规实施后，一些地区依法强化环境管理，大气环境质量确实得到了改善但未能有效地遏制大气环境质量的恶化：大气污染形势仍然十分严峻，大多数城市还处于比较严重的污染程度；缺少推动煤炭清洁利用的法律措施，燃煤污染仍然没有得到有效遏制；大中城市机动车排气污染正在迅速增加；大多数城市扬尘污染突出；大气污染物排放总量居高不下，缺少有效的法律措施现行法律的法律责任部分内容偏少，力度不够。大气环境质量标准体系1.GB3095—2012环境空气质量标准2016-01-01实施2.GB3095－1996环境空气质量标准3.GB16297－1996大气污染物综合排放标准4.GWPB3－1999锅炉大气污染物排放标准5.GB4915－1996水泥厂大气污染物排放标准6.GB9078－1996工业炉窑大气污染物排放标准7.GB16171－1996炼焦炉大气污染物排放标准8.GB13223－1996火电厂大气污染物排放标准9.GB14554－93恶臭污染物排放标准10.GWPB1－1999轻型汽车污染物排放标准11.GB14761.2－93车用汽油机排气污染物排放标准12.GB14761.5－93汽油车怠速污染物排放标准13.GB14761.6－93柴油车自由加速烟度排放标准14.GB14761.7－93汽车柴油机全负荷烟度排放标准14.GB14621－93摩托车排气污染物排放标准15.GWPB5－2000饮食业油烟排放标准16.GB5468－91锅炉烟尘测试方法17.GB11642－89轻型汽车排气污染物测试方法18.GB/T14762－93车用汽油机排气污染物试验方法19.GB/T14763－93汽油车燃油蒸发污染物的测量收集法20.GB11340－89汽车曲轴箱排放物测量方法21.GB/T3845－93汽油车排气污染物的测量怠速法22.GB/T3846－93柴油车自由加速烟度的测量滤纸烟度法23.GB3847－83汽油柴油机全负荷烟度测量法24.GB/T5466－93摩托车排气污染物的测量怠速法25.GB/T14622－93摩托车排气污染物的测量工况法环境空气质量功能区的分类和标准分级环境空气质量功能区分类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。环境空气质量标准分级（环境空气质量标准分为三级）一类区执行一级标准二类区执行二级标准三类区执行三级标准控制大气污染的技术措施1)清洁生产：清洁的生产过程和清洁的产品2)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3)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控制污染的经济政策1)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0.7－0.8％，希望能达到1.5％2)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）第二节大气污染的防治一、烟尘治理技术(一）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占地面积除尘装置从气体中去除或捕集固态或液态微粒的设备称为除尘装置，或除尘器。按是否需要润湿剂分类：湿式除尘装置干式除尘装置按分离原理分类：机械除尘器电除尘器过滤式除尘器湿式除尘器1、机械除尘器机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离心力）的作用使颗粒物与气体分离的装置，常用的有：重力沉降室惯性除尘器旋风除尘器重力沉降室重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置含尘气流进入重力沉降室后，由于扩大了流动截面积而使气体流速大大降低，使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。重力沉降室优点结构简单投资少压力损失小（一般为50-100Pa）维修管理容易缺点体积大效率低仅作为高效除尘器的预除尘装置，除去较大和较重的粒子惯性除尘器机理沉降室内设置各种形式的挡板，含尘气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力作用，使其与气流分离。惯性除尘器结构形式冲击式－气流冲击挡板捕集较粗粒子反转式－改变气流方向捕集较细粒子冲击式惯性除尘装置a单级型b多级型反转式惯性除尘装置a弯管型b百叶窗型c多层隔板型惯性除尘器应用一般净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘净化效率不高，一般只用于多级除尘中的一级除尘，捕集10～20µm以上的粗颗粒压力损失100～1000Pa旋风除尘器利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置旋风除尘器内气流与尘粒的运动普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋少量气体沿径向运动到中心区域当旋转气流的大部分到达锥体底部后，转而向上沿轴心旋转：内涡旋，经排出管排出，内外涡旋旋转方向相同。旋风除尘器气流与尘粒的运动旋风除尘器内气流与尘粒的运动（续）气流做旋转运动时，尘粒在离心力作用下逐步移向外壁，到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗旋风除尘器结构形式进气方式分切向进入式轴向进入式a.直入切向进入式b.蜗壳切向进入式c.轴向进入式旋风除尘器结构形式（续）气流组织分回流式、直流式、平旋式和旋流式多管旋风除尘器由多个相同构造形状和尺寸的小型旋风除尘器（又叫旋风子）组合在一个壳体内并联使用的除尘器组常见的多管除尘器有回流式和直流式两种回流式多管旋风除尘器2、电除尘器电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒荷电，并在电场力作用下使尘粒沉积在集尘极上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。电除尘过程与其他除尘过程的根本区别在于，分离力（主要是静电力）直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上。特点：具有分离粒子耗能小，气流阻力也小的特点。作用在粒子上的静电力相对较大，即使对亚微米级的离子也能有效地捕集。电除尘器电除尘器的主要优点:压力损失小，一般为200～500Pa处理烟气量大，可达105～106m3/h能耗低，大约0.2～0.4kWh/1000m3对细粉尘有很高的捕集效率，可高于99％可在高温或强腐蚀性气体下操作电除尘器的工作原理三个基本过程悬浮粒子荷电－高压直流电晕。电晕过程发生于活化的高电压带电粒子在电场内迁移和捕集－延续的电晕电场（单区电除尘器）或光滑的不放电的电极之间的纯静电场（双区电除尘器）捕集物从集尘表面上清除－振打除去接地电极上的粉尘层并使其落入灰斗3、湿式除尘器使含尘气体与液体（一般为水）密切接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒径增大的装置可以有效地除去直径为0.1-20μm的液态或固态粒子，亦能脱除气态污染物高能和低能湿式除尘器低能湿式除尘器的压力损失为0.2-1.5kPa，对10μm以止粉尘的净化效率可达90-95%高能湿式除尘器的压力损失为2.5-9.0kPa，净化效率可达99.5％以上.湿式除尘器根据湿式除尘器的净化机理，大致分为重力喷雾洗涤器旋风洗涤器自激喷雾洗涤器板式洗涤器填料洗涤器文丘里洗涤器机械诱导喷雾洗涤器湿式除尘器的优点在耗用相同能耗时，比干式机械除尘器高。高能耗湿式除尘器清除0.1m以下粉尘粒子，仍有很高效率。可与静电除尘器和布袋除尘器相比，而且还可适用于它们不能胜任的条件，如能够处理高温，高湿气流，高比电阻粉尘，及易燃易爆的含尘气体。在去除粉尘粒子的同时，还可去除气体中的水蒸气及某些气态污染物。既起除尘作用又起到冷却、净化的作用。湿式除尘器的缺点排出的污水污泥需要处理，澄清的洗涤水应重复回用净化含有腐蚀性的气态污染物时，洗涤水具有一定程度的腐蚀性，因此要特别注意设备和管道腐蚀问题不适用于净化含有憎水性和水硬性粉尘的气体寒冷地区使用湿式除尘器，容易结冻，应采取防冻措施含尘气体向上运动，液滴由喷嘴喷出向下运动颗粒和液滴之间的惯性碰撞、拦截和凝聚作用等，使较大的粒子被液滴捕集采用孔板型气流分布板，以使塔内气体分布均匀在塔的顶部安装除雾器，以除去十分小的液滴喷雾塔洗涤器喷雾塔结构简单、压力损失小，操作稳定，经常与高效洗涤器联用捕集粒径较大的粉尘严格控制喷雾的组成，保证液滴大小均匀，对有效的操作是很有必要旋风洗涤器干式旋风分离器内部以环形方式安