2020年大气污染及防治新ppt课件.ppt

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1、主要内容,2022/11/15,Environmental Protection,大气污染防治技术,3,全球性大气污染对策,4,大气污染的研究背景,1,大气污染及监测,2,2022/11/15,1 大气污染的研究背景,（一）大气污染对人体健康的危害,A、呼吸道吸入；B、随食物和饮水摄入；C、体表接触侵入。,1、大气颗粒物,4、氮氧化物,5、光化学氧化剂,3、一氧化碳,2、二氧化硫,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。,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。,所有大气污染物中散布最广的一种，严重阻碍血液输氧

2、，引起缺氧中毒。,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。,3,（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。,（二）大气污染对植物的危害,损害植物酶的功能组织；影响植物新陈代谢的功能；破坏原生质的完整性和细胞膜。此外，还会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。,中国城市的大气污染概况,2010年全国降水pH年均值等值线图,2010年重点城市空气质量级别比例,2007-2011年福州市空气质量报告,2007-2011年福州市受颗粒物污染影响情况,2022/

3、11/15,2 大气污染及检测,大气污染： 由于人类活动和自然过程所产生的有毒有害物质进入到大气中，改变了大气的正常组成，超过其环境容量，破坏了环境，危害健康及生命财产，这种现象叫大气污染。,2.1大气污染与污染物,大气污染源及污染物,污染源,天然源：自然界自行向大气环境排放污染物的污染源。,人为源：人类的生产活动和生活活动所形成的污染源。,火山,雷电造成的森林大火,燃煤,汽车,空调,按污染物排放的空间高度分为：高架源、地面源。 按污染物排放的空间分布方式分为：点源、面源、线源。 按人类社会活动功能分为： 工业污染源、农业污染源。,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

4、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。,按存在状态，分为颗粒物和气态污染物,常表示为总悬浮微粒物(TSP)、飘尘和降尘。,主要有一次污染物：SO2、H2S 、NO、NH3 、CO、CO2 、HF、HCl 、C1C12化合物 。二次污染物：SO3、H2SO4、MSO4 、NO2、MNO3 、醛类、酮类、酸类。,其粒径绝大多数在100m以下，其中多数在10m以下。它是分散在大气中的各种粒子的总称，也是目前大气质量评

5、价中的一个通用的重要污染指标。,飘尘指可在大气中长期飘浮的悬浮物，分为PM10（粒径10m）和PM2.5（粒径2.5m）。PM10可以通过呼吸道进入人体，从而对人体健康产生危害，PM2.5的危害则更为严重。,降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物,一般直径大于30m，由于其自身的重力作用会很快沉降下来。单位面积的降尘量可作为评价大气污染物程度的指标之一。,（一）煤烟型污染主要污染源是燃煤。主要污染物是SO2、CO和微粒物质，它们遇上低温、高湿的阴天，且风速很小并伴有逆温存在的情况时，一次污染物扩散受阻，易在低空聚积，生成还原型烟雾。,伦敦烟雾事件,几种典型的大气污染,2 大气污染及检测,（二）交通

6、型污染污染源主要是机动车（汽油车和柴油车）和机动船。主要污染物是CO、NOX和HC。在相对湿度较低的夏季睛天，交通污染严重的地区可能会出现典型的二次污染光化学烟雾。它对人体、动植物、材料均会产生破坏作用，并且严重影响大气能见度。,洛杉矶光化学烟雾,2 大气污染及检测,酸 雨,（三）酸沉降污染它是指大气中的酸通过降水（如雨、雾、雪）迁移到地表，或在含酸气团气流的作用下直接迁移到地表。引起酸沉降的主要物质是人为和天然排放的SOX（SO2和SO3）和NOX（NO和NO2） ，其天然源一般是全球分布的，而人为排放的SOX和NOX则具有地区性分布的特点。,2 大气污染及检测,2022/11/15,2 大

7、气污染及检测,2.2大气污染检测技术,采样点的布设,采样方法,污染物的测定,2022/11/15,2 大气污染及检测,大气监测采样点的布设 1、调查 （1）污染源调查 （2）主导风向调查 （3）人群调查 （4）已有监测资料调查 2、采样点的布设 根据不同的监测目的，可设单独采样点和网络采样点。,1.按功能区:工业区、居民区、商业区、混合区、交通干线、清洁区等2.几何图形布点法：,采样点布设应该注意:1.工业区、人口密集区、高污染地区应多布点。2.下风向应多布点。3.采样点周围应避开建筑物的干扰。4.兼顾高、中、低污染物浓度的地区布点。5.采样高度：研究大气对人的危害：距地面1.52m。研究大气

8、对植物的危害：与植物高度相近。常规监测:距地面315m；楼顶采样时，距基础面1.5m。,2022/11/15,2 大气污染及检测,2.2大气污染检测技术,采样方法,污染物的测定,采样点的布设,采样时间和频率,2022/11/15,2 大气污染及检测,采样时间和采样频率 采样时间 ：每次采样从开始到结束所经历的时间。 采样频率 ：在一定时间内的采样次数。这两个参数要根据检测目的、污染物分布特征及人力物力等因素决定。在大气环境质量标准中，要求测定日平均浓度和最大一次浓度。若采用人工采样方法，应满足：（1）应在采样点受污染最严重的时期采样测定。（2）最高日平均浓度全年至少检测20天；最大一次浓度样品

9、不得少于25个。（3）每日检测次数不得少于3次。,2022/11/15,2 大气污染及检测,2.2大气污染检测技术,采样方法,污染物的测定,采样点的布设,采样时间和频率,2022/11/15,采样方法1、直接采样法,2.浓缩采样法液体吸收法固体吸收法,3、低温冷凝浓缩法4、滤料阻留浓缩法5、自然积集法6、电解沉降法,适用于大气中被测组分浓度较高或监测方法灵敏度高的情况，这时不必浓缩，只需用仪器直接采集少量样品进行分析测定即可。 常用容器有注射器、塑料袋、采气管、真空瓶等。,大气中污染物的浓度一般是很低的，直接取样远远不能满足分析的要求，需将大量的空气样品进行浓缩以满足分析方法的灵敏度。另外，浓

10、缩采样法取样时间一般都较长，其分析结果可代表采样时间内的平均浓度，所以浓缩采样法在大气污染监测中更加重要。,低温冷凝浓缩法是借制冷剂的制冷作用，使空气中某些低沸点物质被冷凝成液态物质，以达到浓缩的目的。这种方法常用于采集低沸点的有机物。,用一个内径3-5毫米的玻璃管，内装颗 粒状的固体填充剂。填充剂可以用吸附剂或在颗粒状担体上涂以某种化学试剂。当空气样品以一定流速被抽过填充柱时，大气中被测组分因吸附、溶解或化学反应等作用，而被阻留在填充剂上，从而被浓缩。,利用物质的重力，空气动力和浓差扩散作用采集大气中的被测物质。不需要动力设备，简单易行，采样时间长，可较好地反映大气污染的总体平均情况。,将空

11、气通过1200-2000伏电压的电场，使气体分子电离所产生的离子附着在尘粒上，使粒子带电而沉降在电极上，主要用于颗粒物的采集。,2 大气污染及检测,2022/11/15,2 大气污染及检测,2.2大气污染检测技术,污染物的测定,采样点的布设,采样时间和频率,采样方法,2022/11/15,2 大气污染及检测,污染物的测定,颗粒状污染物测定,气态污染物测定,颗粒物粒度范围一般在0.01100微米之间。按颗粒粒径及形态的不同可分为以下几类：总悬浮颗粒物（TSP）,降尘,飘尘（SPM）,SO2的测定NOx 的测定 CO的测定光化学氧化学剂和臭氧的测定,2022/11/15,2 大气污染及检测,污染物

12、的测定,测定方法： GB/T 15432-1995 中测定总悬浮颗粒物的方法，适合于大流量或中流量总悬浮颗粒物采样器进行空气中总悬浮颗粒物的测定。 测定原理 : 通过具有一定切割特性的采样器，以恒速抽取一定体积的空气，则空气中粒径小于 100 m 的悬浮颗粒物被截留在已恒重的滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采样体积，即可计算 TSP 的质量浓度。滤膜经处理后，可进行化学组分测定。,（1）总悬浮颗粒物（TSP）,（2)降尘 指粒径大于10um，在重力作用下可降落的颗粒状物质。一般来源于建筑工地、道路扬尘、燃煤锅炉废气排放、燃烧残余物等，自然界刮风和沙尘暴等也产生降尘。沉降的速率与颗粒物的粒径、

13、密度、空气运动粘滞系数等有关。,颗粒状污染物的测定,2022/11/15,2 大气污染及检测,污染物的测定,(3)飘尘（SPM）,-重量浓度、粒度分布，化学组分,飘尘重量浓度的测定：重量法 原理：是大气通过飘尘采样器，先分离掉 10m 以上的粒子，而将10m 以下粒子阻留在已知重量的过滤材料上，采样后再称出总重量，相减得飘尘重量。 重量法测定飘尘浓度只有两个环节：采样和称量。,飘尘粒度分布测定 粒度分布的测定，对研究飘尘物理化学性质及其形成机理，研究粒度与人体健康 关系等，都具有重大意义。粒度分布主要以不同粒径的重量浓度分布表示。 采样仪器：多级喷射冲击式采样器,飘尘组分的测定,金属元素的测定

14、：尘粒中含 Cu. Pb. Zn. Fe. Co. Ni 等。 主要方法：原子吸收光谱分析法。,有机组分测定： 主要重视：多环芳烃。尘粒中有蒽、菲 等，有致癌作用。多环芳烃经过提取、分离，再进行测定。一般使用紫外分光光度法和荧光分光光度法。,颗粒状污染物的测定,2022/11/15,2 大气污染及检测,污染物的测定,气态污染物的测定,2022/11/15,2 大气污染及检测,污染物的测定,气态污染物的测定,总氧化剂：是指大气中能氧化碘化钾析出碘的物质，主要包括臭氧、过氧乙酰硝酸酯和氮氧化物等。光化学氧化剂=总氧化剂-0.269*氮氧化物,光化学氧化学剂和臭氧的测定,（1）光化学氧化剂的测定,（

15、2）臭氧的测定,先用硼酸碘化钾分光光度法测定气样中的总氧化剂浓度，再扣除NOx参加反应的浓度。方法灵敏、简便可行，检出限0.19mg/L(按与0.01吸光度相对的O3浓度计)；当采样体积30L时，最低检出浓度为0.006mg/m3,硼酸碘化钾分光光度法注意事项：（1）SO2、H2S等还原性气体干扰测定，采样时应串接三氧化铬管消除；（2）采样效率受温度影响，25摄氏度可达100%，30摄氏度时达96.8%；样品吸收液和试剂溶液均应放在暗处保存。靛蓝二磺酸钠分光光度法,2022/11/15,英国仕富梅集团有限公司DF-760E氧分析仪(上市时间：2011年1月),武汉四方光电科技有限公司 GASB

16、OARD-3000在线红外烟气分析仪 (上市时间：2011年1月),澳大利亚Ecotech公司 UoW FTIR 多要素温室气体分析仪(上市时间：2011年6月),2 大气污染及检测,污染物的测定,最新测定仪器,3 大气污染防治技术,2022/11/15,Environmental Protection,3.1 大气污染治理技术,大气污染物的主要类型,颗粒污染物主要采用机械和物理方法处理。,气态污染物主要采用化学或者物化法处理。,3 大气污染防治技术,2022/11/15,Environmental Protection,颗粒污染物的治理技术,颗粒污染物治理技术,电除尘器：含尘气体通过高压电场

17、过程中，使尘粒电荷移动，在电场力的作用下沉积在集尘板上，达到分离目的。,机械除尘器：利用质量力（重力、惯性力和离心力）的作用使颗粒无和气体分离的装置。,湿式除尘器：含尘气体与液体密切接触，利用液体与尘粒的惯性碰撞及其他作用捕集尘粒或者使粒径增大的装置。,过滤式除尘器：使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集。,从降低费用和提高除尘效率两方面考虑，采用湿法除尘较好，但必须考虑水源是否充足以及除尘后的废水处理，以防止产生二次污染。,3 大气污染防治技术,2022/11/15,Environmental Protection,机械除尘器,重力沉降室,惯性除尘器,旋风除尘器,3 大气污染防治技术,2022

18、/11/15,Environmental Protection,电除尘器,电除尘器,3 大气污染防治技术,2022/11/15,Environmental Protection,湿式除尘器,喷水塔式洗涤器,文丘里洗涤器,3 大气污染防治技术,2022/11/15,Environmental Protection,过滤式除尘器,袋式除尘器颗粒层除尘器,3 大气污染防治技术,2022/11/15,Environmental Protection,气态污染物的治理技术,气态污染物治理技术,吸收法利用废气中污染物组分在吸收剂中的溶解度不同或与吸收剂组分发生选择性化学反应来净化废气。,吸附法用多孔固体吸

19、附剂将气体混合物中组分浓集于固体表面。,催化法含尘气体经过催化床层发生催化反应，使污染物转化为无害或易于处理的物质。,燃烧法通过热氧化作用将废气中的可燃有害成分转化为无害物质的方法。,冷凝法采用降低系统温度或提高系统的压力，使处于蒸汽状态的污染物冷凝至液态而从废气中分离出来。,3 大气污染防治技术,2022/11/15,Environmental Protection,3.2 大气污染综合防治,A减少污染物排放,B 利用环境自净能力,改善燃料：净化燃料、开发新能源、开发低污染或无污染汽车。,革新燃烧技术,集中供热,合理工业布局,优化排放方式,开展绿化造林,2022/11/15,3 大气污染防治

20、技术,A.减少污染物的排放,多种手段,清洁能源,绿色交通,世界一次能源替代趋势,包括常规能源的清洁利用；可再生能源的利用；新能源的开发；各种节能技术等,合理的交通规划、发展清洁汽车,2022/11/15,3 大气污染防治技术,A.减少污染物的排放,清洁能源的典型案例,1、洁净煤技术,洁净煤技术是指从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、转化、先进发电技术、烟气净化等方面的内容。,清洁能源的典型案例,2、西气东输,3、西电东送,它有南、中、北三大通道。一是将乌江、澜沧江、红河水的水电资源，以及黔、滇两省坑口火电厂的电能

21、开发出来送往广东；二是将长江三峡和金沙江干支流水电送往华东地区；三是将黄河上游水电和山西、内蒙古坑口火电送往京、津、唐地区。 它是从根本上实现全国能源资源优化配置的关键性工程，是一项东西部“双赢”的战略。,2022/11/15,3大气污染防治技术,绿色交通的典型案例,1、上海的新世纪交通蓝图,加快轨道交通建设：形成地铁、城市轻轨、新型有轨电车等多种方式组成的轨道交通网络体系。 建设约650公里的高速公路网路：实现15分钟上网、30分钟互通、60分钟抵达的“15、30、60”目标。 公交优先：大力发展轨道交通，优化调整地面交通，适度发展小汽车，限制摩托车，逐步替换助动车。,A.减少污染物的排放,

22、2、电动汽车,电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车，包括纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池汽车三种类型。经过多年的探索与努力，我国电动汽车电池、电机、电控三大关键技术相继取得突破。业内专家普遍认为，我国电动汽车技术群体性突破的时期已经到来，电动汽车将迅速大规模进入市场。,2022/11/15,3 大气污染防治技术,B.利用环境自净能力,环境自净,污染物经过末端治理达到排放标准后被排入大气，但此时它们的浓度一般要高于环境空气质量标准，要使其进一步达标将要依靠环境的自净作用。,利用气象规律稀释污染物、加强绿化,2022/11/15,末端治理,推行清洁能源与绿色交通从源头上减少了

23、大气污染的产生。对于已经产生的污染，则需进行末端治理。,除尘、脱硫氮氧化物的治理技术、氟化物的治理技术,3 大气污染防治技术,4 全球性大气污染对策,2022/11/15,Environmental Protection,4.1 温室效应及其防治对策,温室效应及其防治对策,形成,大气中某些气体对来自太阳的紫外短波辐射几乎不吸收，而对地面反射的红外波长却强烈的吸收，并再次反射回地面，导致低层大气升温，形成所谓的“温室效应”。,使气候变化紊乱，台风和飓风频繁；极地和高山冰雪融化，海洋热膨胀，导致海平面上升；生态平衡被破坏。,危害,控制或减少温室气体向大气排放；从大气中消除超量温室气体；研究、制定适

24、宜气候变化的措施和规划；加强国际合作，缔结国际公约。,控制方法,3.4 全球性大气污染对策,2022/11/15,Environmental Protection,4.2 酸雨及其控制对策,酸雨及其控制对策,形成,酸雨是由SO2、NOx和氯化物等大气污染物在一定条件下，通过化学反应生成H2SO4，HNO3和HCl，并随雨、雪降落到地面。酸雨的主要成分是H2SO4和HNO3，占酸雨总酸量的90%。,对水生生态系统的危害；对陆生生态系统的危害；对建筑物和古迹的危害；对人体健康的危害,危害,使用清洁能源改善燃烧方式净化燃烧尾气,控制对策,3.4 全球性大气污染对策,2022/11/15,Environmental Protection,4.3 臭氧层消耗及其控制,臭氧的消耗及其控制,形成,由于人们活动产生的NOx、CFCs、CCl4、CH4等气体不断进入平流层，消耗其中的臭氧，导致臭氧层中O3含量减少，以致南极上空出现了“臭氧空洞”。,危及人类健康危及动物存在致使农作物减产,危害,减少和控制含自由基物质的排放，尤其是氟利昂；开发替代品,控制对策,2022/11/15,精品课件！,精品课件！,Thank You !,2022/11/15,Environmental Protection,