第三节 大气中污染物的转化
第三节大气中污染物的转化
污染物的转化：A无毒化合物B毒性更大的二次污染物
一、光化学反应基础
1、光化学反应过程
什么是光化学反应？
初级过程：
A + hνA*
次级过程
举例：
HCl + hνH + Cl
H + HCl H2 + Cl
Cl + Cl Cl2
2、量子产率（不做介绍）
3、大气中重要吸光物质的光离解
（1）氧分子和氮分子的光离解
O2 + hνO + O
N2 + hνN + N
（2）臭氧的光离解
O3 + hνO + O2
（3）NO2的光离解
NO2 + hν N O + O
（4）亚硝酸和硝酸的光离解
HNO2 + hνHO + NO
HNO2 + hνH + NO2
HNO3 + hνHO + NO2
（5）二氧化硫对光的吸收
SO2 + hνSO2*
（6）甲醛的光离解
H2CO + hνH + HCO
H2CO + hνH2 + CO （7）卤代烃的光离解
CH3X + hνCH3 + X
二、大气中重要自由基的来源
1、大气中HO和HO2自由基的浓度
2、大气中HO和HO2自由基的来源
HO来源一：O3 + hνO + O2
O + H2O 2HO
HO来源二：
HNO2 + hνHO + NO
H2O2 + hν2HO
HO2的来源：
H2CO + hνH + HCO
H + O2 + M HO2 + M
HCO + O2HO2 + CO
五、氮氧化物的转化
教学目的与要求：
(1)掌握大气中氮氧化合物的光化学反应；
(2)掌握大气中碳氢化合物的光化学反应；
(3)了解大气中氮氧化合物和碳氢化合物的来源。教学重点、难点：
a)掌握大气中氮氧化合物的光化学反应；
(2）掌握大气中碳氢化合物的光化学反应；
教学方法及师生互动设计：
教学方法：讲授法；
师生互动设计：提问：氮氧化合物主要有哪些？
讨论：大气中碳氢化合物有哪些？
课堂练习、作业：
(1)大气中有哪些重要氮氧化合物，说明它们的天然和人为来源及对环
境污染；
(2)大气中有哪些重要碳氢化合物，它们可发生哪些重要的光化学反
应？
叙述大气中NO转化为NO2的各种途径。
本次课教学内容小结：
在光化学反应概念基础上，进一步讲授氮氧化合物和碳氢化合物在大气中的光化学反应，同学们较易接受。对于氮氧化合物和碳氢化合物，由于种类繁多，关键是要掌握它们的反应机制及在转化过程中相互之间的关系。
1、NOx和空气混合体系中的光化学反应
氮氧化合物和空气混合体系中的光化学反应
NO2 + hνNO + O
O + O2 + M O3 + M
O3 + NO NO2 +O2
（8）氮氧化物的气相转化
二、NO 的氧化
NO + O3NO2 + O2
NO + RO2NO2 + RO
NO + HO2NO2 + HO
NO + HO HNO2
NO + RO RONO
三、NO2的转化
NO2 + HO HNO3
NO2 + O3NO3 + O2
NO2+ NO3N2O5
四、PAN
CH3CO + O2CH3COOO
CH3COOO + NO2CH3COOONO2
六、碳氢化合物的转化
a)来源：（复习）大气中主要的碳氢化合物
i.甲烷
大气中含量最高的碳氢化合物，占全世界碳氢化合物排放量的80%以上。
ii.石油烃
大气中已检出的烷烃有100多种，长链烃的烷烃易形成气溶胶或吸附在颗粒物质上；
烯烃多以聚合物的形式存在；乙炔在电焊过程中排放最多。
iii.萜类
植物生长过程中向大气排放的有机物
iv.芳香烃
大气中的多环芳烃都吸附在颗粒物上，有的在香烟中也存在，一般的，室内含量高于室外。
b)碳氢化合物在大气中的反应
i.烷烃的反应
RH + HO R + H2O
RH + O R + HO
ii.稀烃的反应
与HO发生加成反应和氢原子摘除反应
CH2==CH2+ HO 2CH2OH
CH3CH==CH2+ HO CH3CHCH2OH
CH3CH==CH2+ HO CH3CH（OH）CH2
CH3CH2OH + O2CH2（O2）CH2OH
CH2（O2）CH2OH + NO CH2（O）CH2OH + NO2
CH2（O）CH2OH H2CO + CH2OH
CH2（O）CH2OH +O2 HCOCH2OH + HO2
CH2OH + O2H2CO + HO2
摘氢反应：CH3CH2CH==CH2+ HO CH3CHCH==CH2+ H2O
七、光化学烟雾八、硫氧化合物的转化及硫酸烟雾污染
教学目的与要求：
(1)了解光化学烟雾概念，类型及其危害；
(2)掌握光化学烟雾形成机制；
(3)掌握硫氧化合物的转化及硫酸烟雾型污染。
教学重点、难点：
重点：光化学烟雾概念；硫氧化合物的转化；
难点：光化学烟雾形成机制。
教学方法及师生互动设计：
教学方法：讲授法；
师生互动设计：提问：何谓光化学反应？
讨论：参加光化学反应的污染物质有哪些？
课堂练习、作业：
(1)大气中重要污染物质的光化学反应日变曲线；
(2)光化学烟雾有哪些危害？应如何防治？
本次课教学内容小结：
在光化学烟雾概念学习的基础上，简化一套光化学烟雾形成机制，这有利于同学们的学习，但是不能死记硬背，应在理解的基础上加以掌握，比如，光化学烟雾形成的前提条件是什么，NOx的日变曲线，碳氢化合物的日变曲线，这些都要加以掌握。
五、光化学烟雾
1、光化学烟雾现象
大气中的NOx和CH等一次污染物在光照下发生一系列光化学反应,生成O3、醛、PAN、H2O2等二次污染物。这些污染物的混合物（气体和颗粒物）所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。
光化学烟雾最初是在美国洛杉机发现的，洛杉机三面环山一面环海，容易形
成逆温，使大气污染物难以扩散，且日光强烈，加上工业、交通运输发达，大气
污染严重，上世纪四十年代年发生了首次光化学烟雾污染事件。
（3）光化学烟雾的危害
对眼和呼吸道有强刺激作用。03等氧化剂有强氧化破坏作用，严重时可导致死亡。
五、光化学烟雾形成的条件：
有引起光化学反应的紫外线；（提供光能）
有烃类特别是烯烃的存在；（提供反应物、自由基）
有NO2参加（提供自由基）
特征：蓝色、强氧化性、中午或稍后。
危害：刺激眼睛和喉咙黏膜，引起头痛和呼吸道疾病，严重的危及生命，能见度低。
晴天：光化学烟雾：
（1）光化学烟雾的日变化曲线
出示大图：光化学烟雾日变化曲线
由图可看出，HC和NO的最大值发生在早晨交通繁忙时，这时NO2浓度很低。随着辐射增强，NO2，O3浓度迅速增大，中午达到较高浓度，峰值比NO晚出现4~5h。由此推断NO2、O3、和醛是二次污染物。傍晚虽有尾气排放，日光弱，不足以引起光化学反应。
（2）烟雾箱模拟曲线
封闭容器内，通入丙烯，NOx和空气混合物，模拟太阳光的照射。
其中关键性反应是：1、NO2的光解导致O3的生成；
2、丙烯氧化生成了自由基，如HO、HO2、RO2等；
3、HO2和RO2等促进了NO向NO2转化，可生成更多的O3。
2、光化学烟雾形成的简化机制
通过对光化学烟雾形成的模拟实验，已证明在碳氢化合物和氮氧化合物的相互作用有如下过程：
污染空气中NO2的光解是形成光化学烟雾的起始反应
a NO2 + hu NO + O
b O +O2 +M O3 +M
c NO +O3NO2 +O2
由于反应C，O3没有积累。所以要产生光化学烟雾就需要有HC化合物。
碳氢化合物、HO、O等自由基和O3氧化，导致醛、酮、醇、酸等产物以及重要中间产物生成（RO．、HO2．、RCO等自由基生成。
a RH +HO．R．+H2O
R．+O2RO2．
b RCHO + OH．RC(O)O2 +HO．
C RCHO + hu RO2．+HO2．+ CO
过氧自由基引起NO向NO2转化，并有O3和PAN生成
a HO2．+ NO NO2 + OH
b RO2．+NO NO2 + RCHO +HO2．
C RC(O)O2．+ NO NO2+RO2．+CO2
D OH．+ NO2HNO3
E RC(O)O2．+NO2RC(O)O2NO2
F RC(O)O2NO2RC(O)O2．+ NO2
光化学烟雾形成的定性描述:
由链式反应形成,以NO2光解生成O的反应引发,O的产生导致O3的生成。由于HC参与链式反应产生多种自由基，造成NO NO2转化，转化中HO、HO2起主要作用，以致根本不需要O3就能使NO NO2，NO2继续光解产生O并导致O3生成，O3浓度不断升高，同时，产生醛的自由基又和HC 反应生成PNA和更多的自由基，如此持续不断，直至CH耗尽NO全部氧化为NO2。
3、光化学烟雾的历史
1940年，在美国洛杉矶首次出现光化学烟雾污染。
50年代初，科学家确定了空气中刺激性气体为O3，并初步提出了有关光化学烟雾形成的理论。
80年代，兰州和北京先后出现光化学烟雾污染的迹象。
20世纪末，京津地区、珠三角、长三角出现了比较严重的区域性光化学烟雾。
4、光化学烟雾的控制对策
(1) 控制反应活性高的有机物的排放
有机物与HO之间的反应速度常数大体上反映了它的反应活性。
（2）控制臭氧的浓度
经验动力学模拟方法——EKMA(empirical kinetic modeling approach)方法。
①8/1 ②RH/NOx >15/1时，固定NOx，O3随RH增大影响不大。 ③RH/NOx <4/1时，固定NOx，O3随RH增大而明显增大。 ④RH/NOx <4/1时，固定RH，O3随NOx的降低变化不大。 这一现象从化学上可做如下解释： ①当RH/NOx高时，NOx少，O3的生成受NOx量的限制，因此NOx对O3的生成非常灵敏。（图右下角） ②当RH/NOx低时，O3不受限于NO x的量，而受限于光照射时间和O3的生成速率。RH量少，自由基少，NO向NO2转化慢，所以照射时间为影响O3生成量的主要因素。（图左上角） ③如某城市RH/NOx=8/1，O3的设计值为0.28，即A，要达到国标0.12，即B，NOx不变，那么从图可知减少67%（0.9—0.3）即可。 每个地方情况不同，EKMA曲线的形状不同。 （3）控制汽车废气的排放 选择合适的催化剂使废气中的NO、CO及CH反应生成的N2、CO2及H2O 排放： 还原：2NO+CO→N2O+CO2 N2O+CO →N2+CO2 催化还原，常用的催化剂有Pt、Pd、Ru、Fe2O3、CoO、Cr2O3等。 氧化：HC+O2→CO2+H2O 2CO+O2→2CO2 催化氧化，常用催化剂有Pt、Pd、Ru、Co、CuO、CuCrO4等。 B 使用化学抑制剂（捕捉剂） 消除HO自由基，使反应链受抑制：如苯胺、苯酚、二乙基羟胺（效果最好）： （C2H5）2NOH+OH →（C2H5）2NO+H2O 但，抑制剂本身及产物是否对生物有害而进一步污染；暂时的抑制是否会把污染转移到下风区；某些情况会否生成气溶胶等。尚存不同意见。 七、酸性降水 教学目的与要求： (1)了解全球及我国的酸雨分布状况； (2)理解酸雨的背景值； (3)掌握酸雨的形成原因； (4)理解我国南方酸雨高于北方的原因。 教学重点、难点： （1）掌握酸雨的形成原因； (2) 理解我国南方酸雨高于北方的原因。 教学方法及师生互动设计： 教学方法：讲授法； 师生互动设计：提问：能够导致雨水呈现酸性的有哪些？ 讨论：我国南方酸雨高于北方的原因是什么？ 课堂练习、作业： 写出酸雨形成的化学方程式。 本次课教学内容小结： 通过本节课的学习，让同学们了解何谓酸雨，酸雨有哪些危害及其怎样防治。 在此基础上，更重要的是要理解有哪些因素会导致酸雨的形成，这是本堂课所要讲授的重点内容。 三、酸性降水 泰姬陵和重庆的厄运： 酸雨过多的腐蚀，使泰姬陵日益变黄。难怪文物界人士多少年来一直抱怨说，泰姬陵在哭泣。 在酸雨的侵蚀下，重庆嘉陵江大桥的钢梁必须每年除锈和油漆一次，每次花费几十万元；重庆城区的电线更换线材时间缩短；重庆电视塔建成后仅三年就生锈，九年内已两次维修。——《重庆日报》1993-11-01 酸性降水是指通过降水，如雨、雪、雾、冰雹等将大气中的酸性物质迁移到地面的过程。酸性降水始于酸雨问题出现之后，在上个世纪50年代，英国的R·A·Smith最早观察到酸雨，并提出“酸雨”这个名词。现在全球三大酸雨区主要分布在西欧、北美和东北亚。 湿沉降（酸性降水） 干沉降：大气中的酸性物质在气流的作用下直接迁移到地面的过程。 ●酸雨: “空中死神” “天堂的眼泪” “偷越国界的污染” ●酸雨已成为大气污染的重要特征，是当代全球的环境问题之一。西欧、北 美一带尤为严重。 ●我国南方城市酸雨普遍，长江以南及四川盆地，华中、西南、华东、华南 等地酸雨严重，重庆地区甚至出现了pH=3的低值。 1、降水的pH 在未被污染的大气中，可溶水含有的酸性气体是二氧化碳。如果只把CO2作为影响天然降水pH的因素，根据CO2与纯水存在的平衡关系是： CO2（g）+ H2O CO2·H2O CO2·H 2O H+ + HCO 3 - HCO 3- H+ + CO 3 2- K H = [CO 2 ·H 2 O]/ｐCO 2 K1 = [H+] [HCO 3-]/[HCO 3 -] K2 = [H+][CO 32-]/[HCO 3 -]各组分在溶液中的浓度为： [CO 2·H 2 O]=K H ｐCO 2 HCO 3- = K H K1ｐCO 2 /[H+] [CO 32-] = K H K1K2ｐCO 2 /[H+]2 根据电荷平衡有： [H+] = K W //[H+] + K H K1ｐCO 2 /[H+] + 2 K H K1K2ｐCO 2 /[H+]2 计算出PH=5.6。多年以来，国际上把5.6作为判断酸雨的界限。PH小于5.6的降水称为酸雨。 2、降水pH的背景值 两点异议: 近年来通过对降水的多年观测，对PH为5.6作为酸性降雨的标准提出了异议。因为在未被污染的大气中，除了酸性物质二氧化碳化，还存在其他各种酸、碱和气溶性物质。他们含量所少，但对大气降水却有一定的影响。因为自然大气中产生的硫酸和硝酸会使降水的PH降低，也有其它地区大气中含有碱性气体导致降水PH值升高。 因此，PH为5.6不是一个判别降水是否受到酸化和人为污染的合理界限。于是有人提出了背景值问题。 应该根据各个地区不同的自然条件，比如：地质、气象、水文等差异，求出当地大气降水的合理背景值，以此值来作为判断依据，比较合理。 从1979开始，美国着手于全球降水化学研究计划（GPCP），致力于全球背景点降水组成的测定。（P.110 图2-16） 20世纪90年代，在丽江陆地背景站测量并确定降水pH的背景值约为5.0。 因此,如果pH<5.0，就可以确信人为影响的存在，所以认为5.0作为酸雨的pH值的界限更合适。 3、降水的化学组成 （1）降水的组成 大气中固定气体成分 （O2、N2、CO2、H2及惰性气体） 无机物 土壤衍生矿物离子（Al3+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Mn2+和硅酸盐等）； 海洋盐类离子（Na+、Cl-、Br-、SO42-、HCO3-、K+、Ca2+、Mg2+等）； 气体转化物（SO42-、NO3-、NH4+、Cl-、和H+）； 人为排放源（As、Cd、Cr、Co、Cu、Pb、Mn、Mo、Ni等） 有机物（有机酸、醛类、烷烃、烯烃和芳烃） 光化学反应产物（H2O2、O3和PAN等） 不溶物（来自土壤和燃料燃烧排放尘粒中不能溶于水的部分）（2）降水中的离子成分 主要是SO42-、NO3-、Cl-和NH4+、Ca2+、H+等 4、酸雨的化学组成 SO2 + [O] SO3 SO3 + H2O H2SO4 SO2 + H2O H2SO3 HSO3 + [O] H2SO4 NO + [O] NO2 2NO2 + H2O HNO3 + HNO2 5、影响酸雨形成的因素 （1）酸性污染物的排放及其转化条件 从观测数据看来，降水酸度的时空分布与大气中的SO2和降水中的SO42-浓度的时空分布存在一定的相关性。也就是说，某地区污染严重，降水中SO42-浓度就高，降水的PH值就低。例如我国的西南地区就是一个例子。 （2）大气中的氨 美国人根据雨水的分布提出，酸雨严重的地区正是酸性气体排放量大并且大气中 NH3含量最少的地区。我国在西南地区和京津唐地区对大气中的气态氨测定也发现，我国京津唐地区土壤PH值为7~8以上，而贵阳、重庆地区一般为5~6，大气中氨气含量北方高于南方，因而多发生在南方。 （3）颗粒物酸度及其缓冲能力 大气中的颗粒物主要来自扬尘，而扬尘的化学组成与土壤基本相同，它对酸雨的成有两方面的作用，一是所含的金属可催化二氧化硫氧化成硫酸；二是如果是碱性则起中和作用，如果是碱性，则还会成为酸的来源之一。 颗粒物的缓冲能力可用微量酸滴定碱性物质，得到一条缓冲曲线。 （4）天气形势的影响 气象条件和地形条件有关；有利于气流扩散的地形，则会降低污染物的浓度，酸则减少，反之则加重。 背景资料： 两控区社会经济概况 两控区包括175个地级以上城市和地区，面积约109万平方公里，占国土面积的11.4%。酸雨控制区总面积80万平方公里，占国土面积8.4%；二氧化硫污染控制区总面积约29万平方公里，占国土面积3%。两控区内总人口约占全国人口的39%。两控区国内生产总值约占全国国内生产总值的67%。 6、酸雨的危害 （1）河流、湖泊酸化，危害渔业（水体pH<4.8时鱼类就消失)。 （2）土壤酸化，损害农作物和林木生长。 （3）腐蚀建筑物、设备、文化古迹等。 （4）影响人类健康。 （5）影响地球气候。 7、酸雨的防治 （1）制定大气质量标准，加强排放控制。 （2）调整能源结构。 （3）开发利用煤炭新技术。 （4）加强监测和研究，掌握排放和迁移状况。 （5）改进技术，提高能源利用率。 八、硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染 5、二氧化硫的来源 SO2人为源：煤、石油等的燃烧。 4FeS2+11O2→2Fe2O3 +8SO2 SO2天然源: 火山、有机物分解和微生物厌氧活动。 H2S+3O = SO2 +H2O 2H2S+3O2 = 2SO2+2H2O H2S+O3 = SO2+HO2 二氧化硫的危害： 损伤植物；低浓度长时间会抑制叶绿素的生长，使叶子损伤而变黄，高浓度短时间即可变黄。 金属制品、织物、纸张；二氧化硫可穿墙入室，使物品变脆破裂。 危害人体：窒息性臭味气体，刺激呼吸道，高浓度可致死。特别是大气飘尘共存时协同作用毒性更大，可能是由于颗粒物表面二氧化硫易氧化成三氧化硫并进而与水蒸气形成硫酸烟雾的缘故。 二氧化硫的汇：主要通过降水清除或氧化成硫酸盐微粒后再沉降或被雨水除去。 波长为210nm的光可以使SO2光解，但由于210nm的光很少到地面，不发生明显光解，而290nm以上的光仅使其发生光激发。 2二氧化硫的气相氧化 在环境大气条件下，单重态不稳定，激发态的主要以三重态的形式存在。 SO2直接光激发为三重态的量极微，经单重态转化为三重态。三重态已证明是寿命长，反应活性强的物种。 （1）SO2的直接光氧化 3SO2 + O2SO4SO3 + O 或SO2 +SO42SO3 但此速率很低，光化学烟雾中的一些HO、RO2均能加速SO2的氧化。（2）SO2被自由基氧化 SO2与HO的反应 HO + SO2HOSO2 HOSO2 + O2HO2 + SO3 SO3+ H2O H2SO4 与其他自由基反应 CH3CHOO + SO2 CH3CHO + SO3 HO2 + SO2HO + SO3 CH3O2 + SO2CH3O + SO3 CH3C（O）O2 + SO2CH3C（O）O + SO3 这种转化机制目前被认为是低层大气中SO2转化的主要机制。 因此在光化学烟雾形成的大气中，已找不到SO2，因它已较快被氧化成硫酸酸雾及硫酸盐气溶胶。这样更增加了光化学烟雾的危害性。（环化导论：57） “一个大气”的概念：即所有污染问题都发生在同一个大气下，各种问题彼此相关联，应采取综合性进行整体考虑。（唐孝炎，大气环境化学：8） 6、二氧化硫的液相氧化 （1）SO2的液相平衡： SO2+ H2O SO2·H2O SO2·H2O H++ HSO3- HSO3-H++ SO32- （2）O3对SO2的氧化： O3+ SO2·H2O 2H++ SO42-+ O2 O3+ HSO3-HSO4-+ O2 O3+ SO32-SO42-+ O2 H2O2对SO2的氧化：HSO3-+ H2O2SO2OOH-+ H2O SO2OOH-+ H+H2SO4 （3）金属离子对SO2液相氧化的催化作用： Mn2++ SO2MnSO22+ 2MnSO22++ O22MnSO32+ MnSO32++ H2O Mn2++ H2SO4 总反应：2SO2+ 2H2O + O22H2SO4 各类催化剂的催化效力为： Mn 2+ > Cu 2+ > Co 2+ > Pb 2+> Na + 12.3 3.8 1 7、硫酸烟雾型污染 硫酸烟雾也称伦敦烟雾，最早发生在英国伦敦。它主要是由于燃煤而排放出来的二氧化硫、颗粒物以及二氧化硫氧化所形成硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。在硫酸型烟雾的形成过程中，二氧化硫转化为三氧化硫主要靠雾滴中锰、铁及化作用。 九、南极臭氧洞的成因 根据科学家科考结果，科学家们推断：携带北半球散发的氯氟烃的大气环流，随赤道附近的热空气上升，分流向两极，然后冷却下沉，从低空回流到赤道附近的回归线。 在南极黑暗酷冷的冬季（6-9月份），下沉的空气在南极洲的山地受阻，停止环流而就地旋转，吸入冷空气形成“极地风暴漩涡”。旋涡上升至臭氧层成为滞留的冰晶云，冰晶云吸收并积聚氯氟烃类物质。 当南极的春季来临（九月下旬），阳光照射冰云，冰晶融化，释放吸附的氯氟烃类物质。在紫外线的照射下，分解产生氯原子，与臭氧反应，形成季节性的“臭氧空洞”。 因为北极没有极地大陆和高山，仅有一片海洋冰帽，形不成大范围的强烈的“极地风暴”，所以不易产生象南极那样大的臭氧洞。但是，北极上空的臭氧在不断地减少。 2、导致臭氧层破坏的原因——臭氧层损耗物质 氯原子自由基作为催化剂与臭氧反应，就象一辆辆“运”臭氧的车子，不断地来回搬运臭氧，臭氧在不断减少，而氯原子却不见消耗。一个氯原子自由基能够消耗十万个臭氧分子。 大气污染物的分类及危害 大气污染物主要可以分为两类，即天然污染物和人为污染物,引起公害的往往是人为污染物，它们主要来源于燃料燃烧和大规模的工矿企业。 颗粒物：指大气中液体、固体状物质，又称尘。 硫氧化物：是硫的氧化物的总称，包括二氧化硫，三氧化硫，三氧化二硫，一氧化硫等。 碳的氧化物：主要包括二氧化碳和一氧化碳。 氮氧化物：是氮的氧化物的总称，包括氧化亚氮，一氧化氮，二氧化氮，三氧化二氮等。 碳氢化合物：是以碳元素和氢元素形成的化合物，如甲烷、乙烷等烃类气体。 其它有害物质：如重金属类，含氟气体，含氯气体等等。 大气污染的危害 大气污染对气候的影响很大,大气污染排放的污染物对局部地区和全球气候都会产生一定影响，尤其对全球气候的影响，从长远的观点看，这种影响将是很严重的。 一：大气中二氧化碳的含量增加： 燃料中含有各种复杂的成分，在燃烧后产生各种有害物质，即使不含杂质的燃料达到完全燃烧，也要产生水和二氧化碳，正因为燃料燃烧使大气中的二氧化碳浓度不断增加，破坏了自然界二氧化碳的平衡，以至可能引发温室效应，致使地球气温上升。 二：臭氧层破坏 大气被污染后，由于污染物质的来源、性质和持续时间的不同，被污染地区的气象条件、地理环境等因素的差别，以及人的年龄、健康状况的不同，对人体造成的危害也不尽相同。大气中的有害物质主要通过下述三个途径侵入人体造成危害： (1)通过人的直接呼吸而进入人体; (2)附着在食物上或溶于水中，使之随饮食而侵入人体； (3)通过接触或刺激皮肤而进入到人体。其中通过呼吸而侵入人体是主要的途径，危害也最大。 大气污染对人的危害大致可分为急性中毒，慢性中毒，致癌三种。 大气污染物治理工艺 目录 一、大气污染物的相关介绍 (3) 二、大气污染物治理工艺 (4) 2.1、除尘装置 (4) 2.1.1、机械除尘装置 (4) 2.1.2、电除尘器 (6) 2.1.3、袋式除尘器 (7) 2.1.4、湿式除尘器 (9) 2.1.5、颗粒层除尘器 (10) 2.1.6、除尘器的选择 (11) 2.2、硫氧化物的控制 (13) 2.2.1、燃烧前燃料脱硫 (13) 2.2.2、高浓度SO?尾气的回收和净化 (13) 2.2.3、低浓度SO?烟气脱硫 (14) 2.3、固定源氮氧化物的控制 (20) 2.3.1、低NOx燃烧技术（源头控制） (20) 2.3.2、烟气脱硝技术（末端治理） (21) 2.4、除汞 (22) 一、大气污染物的相关介绍 1.大气污染 大气污染是指由于人类活动或自然过程引 起某些物质进入大气中，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生态环境。所谓人类 活动不仅包括生产活动，而且也包括生活活动， 如做饭、取暖、交通等。自然过程，包括火山 活动、森林火灾、海啸、土壤和岩石的风化及 大气圈中空气运动等。一般来说，由于自然环 境的自净作用，会使自然过程造成的大气污染， 经过一段时间后生态平衡能自动恢复。所以可以说，大气污染主要是人类活动造成的。 2.大气污染物 大气污染物是指由于人类活动或自然过程排入大气的，并对人和环境产生有害影响的物质。 大气污染物按其存在状态可分为气溶胶状态污染物和气体状态污染物。气溶胶（气体介质和悬浮在其中的分散粒子所组成的系统）状态污染物可分为： 粉尘：悬浮于气体介质中的小固体颗粒，受重力作用能发生沉降，但在一段时间内能保持悬浮状态。 烟：一般指由冶金过程形成的固体颗粒的气溶胶。 飞灰：随燃料燃烧产生的烟气排出的分散得较细的灰分。 黑烟：一般指由燃料燃烧产生的能见气溶胶。 霾（或灰霾）：霾天气是大气中悬浮的大量微小尘粒使 空气浑浊，能见度降低到10km以下的天气现象。 雾：是气体中液体悬浮体的总称。 总悬浮颗粒物（TSP）：能悬浮在空气中，空气动力学当 量直径≤100μm的颗粒物。 可吸入颗粒物（PM10）：能悬浮在空气中，空气动力学 当量直径≤10μm的颗粒物。 细颗粒物（PM2.5）：环境空气中空气动力学当量直径≤ 2.5μm的颗粒物. 大气污染的危害主要有以下几个方面： 令狐采学 （1）对人体健康的危害：人需要呼吸空气以维持生命。一个成年人每天呼吸大约2万多次，吸入空气达15～20立方米。因此，被污染了的空气对人体健康有直接的影响。 大气污染物对人体的危害是多方面的，主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍，以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。 大气中污染物的浓度很高时，会造成急性污染中毒，或使病状恶化，甚至在几天内夺去人的生命。其实，即使大气中污染物浓度不高，但人体成年累月呼吸这种污染了的空气，也会引起慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿及肺癌等疾病。 （2）对植物的危害：大气污染物，尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时，会对植物产生急性危害，使植物叶表面产生伤斑，或者直接使叶枯萎脱落；当污染物浓度不高时，会对植物产生慢性危害，使植物叶片褪绿，或者表面上看不见什么危害症状，但植物的生理机能已受到了影响，造成植物产量下降，品质变坏。 （3）对天气和气候的影响：大气污染物对天气和气候的影响是十分显著的，可以从以下几个方面加以说明： ① 减少到达地面的太阳辐射量：从工厂、发电站、汽车、家庭取暖设备向大气中排放的大量烟尘微粒，使空气变得非常浑浊，遮挡了阳光，使得到达地面的太阳辐射量减少。据观测统计， 在大工业城市烟雾不散的日子里，太阳光直接照射到地面的量比没有烟雾的日子减少近40％。大气污染严重的城市，天天如此，就会导致人和动植物因缺乏阳光而生长发育不好。 ② 增加大气降水量：从大工业城市排出来的微粒，其中有很多具有水气凝结核的作用。因此，当大气中有其他一些降水条件与之配合的时候，就会出现降水天气。在大工业城市的下风地区，降水量更多。 ③ 下酸雨：有时候，从天空落下的雨水中含有硫酸。这种酸雨是大气中的污染物二氧化硫经过氧化形成硫酸，随自然界的降水下落形成的。硫酸雨能使大片森林和农作物毁坏，能使纸品、纺织品、皮革制品等腐蚀破碎，能使金属的防锈涂料变质而降低保护作用，还会腐蚀、污染建筑物。 ④ 增高大气温度：在大工业城市上空，由于有大量废热排放到空中，因此，近地面空气的温度比四周郊区要高一些。这种现象在气象学中称做"热岛效应"。 ⑤ 对全球气候的影响：近年来，人们逐渐注意到大气污染对全球气候变化的影响问题。经过研究，人们认为在有可能引起气候变化的各种大气污染物质中，二氧化碳具有重大的作用。从地球上无数烟囱和其他种种废气管道排放到大气中的大量二氧化碳，约有50％留在大气里。二氧化碳能吸收来自地面的长波辐射，使近地面层空气温度增高，这叫做"温室效应"。 （1）工业：工业是大气污染的一个重要来源。工业排放到大气中的污染物种类繁多，性质复杂，有烟尘、硫的氧化物、氮的 前言为了贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，规范大气污染治理 工程的建设和运行管理，防治环境污染，保护环境和人体健康，制订本标准。 本标准规定了大气污染治理工程的通用技术要求。 本标准由环境保护部科技标准司组织制定。 本标准主要起草单位：中国环境保护产业协会（电除尘委员会）、中钢集团天澄环保科技股份有限公司、武汉科技大学、大拇指环保科技集团（福建）有限公司、解放军防化研究院、中国新时代国际工程公司、武汉凯迪电力环保有限公司、西安建筑科技大学。 本标准环境保护部 2010 年 12 月 17 日批准。 本标准自 2011 年 3 月 1 日起实施。 本标准由环境保护部解释。 III 大气污染治理工程技术导则 1 适用范围 本标准规定了大气污染治理工程在设计、施工、验收和运行维护中的通用技术要求。 本标准为环境工程技术规范体系中的通用技术规范。 对于已有相应的工艺技术规范或重点污染源技术规范的工程，应同时执行本标准和相应的工艺技术规 范或重点污染源技术规范；对于没有工艺技术规范或重点污染源技术规范的工程，应执行本标准。 本标准可作为大气污染治理工程环境影响评价、设计、施工、验收及运行与管理的技术依据。 2 规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。 GB150 钢制压力容器 GB755 旋转电机定额和性能 GB3095 环境空气质量标准 GB4387 工业企业厂内运输安全规程 GB8978 污水综合排放标准 GB12138 袋式除尘器性能测试方法 GB12158 防止静电事故通用导则 GB12348 工业企业厂界环境噪声排放标准 GB13347 石油气体管道阻火器阻火性能和试验方法 GB14554 恶臭污染物排放标准 GB15577 粉尘防爆安全规程 GB16297 大气污染物综合排放标准 GB18218 危险化学品重大危险源辨识 GB19517 国家电气设备安全技术规范 GB20101 涂装作业安全规程—有机废气净化装置安全技术规定GB50003 砌体结构设计规范 GB50007 建筑地基基础设计规范 GB50009 建筑结构荷载规范 GB50010 混凝土结构设计规范 1 GB50011 建筑抗震设计规范 GB50013 室外给水设计规范 第二章：大气环境化学——大气中污染物的转化 本节讲述内容：光化学反应基础（光化学反应、量子产率、重要吸光物质的光解） ?迁移过程只是使污染物在大气中的空间分布发生了变化，而他们的化学组成不变，是一个物理过程。 ?而转化则使污染物的形态、组分、甚至种类发生了改变，这些改变是通过化学反应进行的，包括：光化学反应、氧化还原反应、酸碱中和反应等等，要么转化为无毒化合物，消除了污染，要么转化为毒性更大的二次污染物，加重了污染。 ?可以说对污染物在环境中转化的研究是环境化学研究的核心内容。 一、光化学反应基础 1、概述 分子、原子、自由基、离子等吸收光子（光量子）而发生的化学反应，称光化学反应。?一般的热化学反应中，分子碰撞发生化学反应，要求分子具有足够的动能来克服分子间的势垒，使反应分子能够足够的接近，使电子云相互穿透，从而使电子发生转移，这种能量来自热能转化的动能。 ?而在光化学反应中，使分子活化的能量来自光能。 ?在正常大气温度下，基本没有活化分子，因此N2、O2等不会发生常规的热反应，但是他们能够吸收光能而转化为活化分子而激发光化学反应，光化学反应发生后，被光子活化的分子或离子能够继续进行其它的热化学反应。 ?可以说，大气化学是直接或间接地由太阳辐射引起的光化学反应引起的。 2、光化学的初级过程 一定的分子或原子只能吸收一定能量的光子，吸收光能后的激发态分子处于不稳定的状态，可由许多途径失去能量而成为稳定状态。 初级过程主要指化学物质吸收光量子后形成激发态物质，其基本步骤为：A(某种化学物质)+hv（一定波长的光量子）→A*（激发态物质）激发态的物质有四种命运（Fates）： （1）A*→A+hv（辐射跃迁，发生荧光，失去能量，回到基态，光物理） （2）A*+M(其它分子)→A+M（无辐射跃迁，碰撞消耗活化能，回到基态，光物理）（3）A*→B1+B2+……（光分解，发生离解，光化学） 常见十二种大气污染物的危害 1. 二氧化硫（） 主要危害： （1）形成工业烟雾，高浓度时使人呼吸困难，是著名的伦敦烟雾事件的元凶； （2）进入大气层后，氧化为硫（）在云中形成酸雨，对建筑、森林、湖泊、土壤危害大； （3）形成悬浮颗粒物，又称气溶胶，随着人的呼吸进入肺部，对肺有直接的损伤作用。 2. 悬浮颗粒物TSP（如：粉尘、烟雾、） 主要危害： （1）随呼吸进入肺，可沉积于肺，引起呼吸系统疾病。颗粒物上容易附着多种有害物质，有些有致癌性，有些会诱发花粉过敏症。（2）沉积在绿色植物叶面，干扰植物吸收阳光、二氧化碳，放出氧气和水分的过程，从而影响植物的健康和生长。 （3）厚重的颗粒物浓度会影响动物的呼吸系统。 （4）杀伤微生物，引起食物链的改变，进而影响整个生态系统。 （5）遮挡阳光而可能改变气候，这也会影响生态系统。 3. 氮氧化物（） 主要危害： （1）刺激人的眼、鼻、喉和肺，增加病毒感染的发病率，例如引起导致支气管炎和肺炎的流行性感冒，诱发肺细胞癌变； （2）形成城市的烟雾，影响能见度； （3）破坏树叶的组织，抑制植物生长； （4）在空中形成硝酸小滴，产生酸雨。 4. 一氧化碳（CO） 主要危害： （1）极易与血液中运载氧的血红蛋白相结合，结合速度比氧气快250倍。因此，在极低浓度时就能使人或动物遭到缺氧性伤害。轻者眩晕、头疼，重者脑细胞受到永久性损伤，甚至窒息死亡。 （2）对心脏病、贫血和呼吸道疾病的患者伤害性大。 （3）引起胎儿生长受损和智力低下。 5. 挥发性有机化合物（如：苯、碳氢化合物） 主要危害： （1）容易在太阳光作用下产生光化学烟雾； （2）在一定的浓度下对植物和动物有直接毒性； （3）对人体有致癌、引发白血病的危险。 6. 光化学氧化物（如：臭氧） 主要危害： （1）低空臭氧是一种最强的氧化剂，能够与几乎所有的生物物质产生反应，浓度很低时就能损坏橡胶、油漆、织物等材料。 （2）臭氧对植物的影响很大。浓度很低时就能减缓植物生长，高浓度时就会杀死叶片组织，致使整个叶片枯死，最终引起植物死亡，比如高速公路沿线的树木死亡就被分析与臭氧有关。 （3）臭氧对于动物和人类有多种伤害作用，特别是伤害眼睛和呼吸系统，加重哮喘类过敏症。 7. 有毒微量有机污染物（如：多环芳烃、多氯联苯、二英、甲醛）主要危害： （1）有致癌作用； （2）有环境激素（也叫环境荷尔蒙）的作用。 空气污染形成的原因空气污染的治理措施 导读：我根据大家的需要整理了一份关于《空气污染形成的原因空气污染的治理措施》的内容，具体内容：空气污染对人类及其生存环境造成的危害与影响，已逐渐为人们所认识。空气污染形成的原因是什么呢？空气污染的治理措施有哪些呢？下面是我整理的空气污染形成的原因，欢迎阅读。空气污染... 空气污染对人类及其生存环境造成的危害与影响，已逐渐为人们所认识。空气污染形成的原因是什么呢？空气污染的治理措施有哪些呢？下面是我整理的空气污染形成的原因，欢迎阅读。 空气污染形成的原因 大气污染主要由人的活动造成,大气污染源主要有:工厂排放、汽车尾气、农垦烧荒、森林失火、炊烟(包括路边烧烤)、尘土(包括建筑工地)等。 (1)工业：是大气污染的一个重要来源，工业排放到大气中的污染物种类繁多,性质复杂,有烟尘、硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等。 (2)生活炉灶与采暖锅炉：城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭,煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、一氧化碳等有害物质污染大气。 (3)交通运输：汽车、火车、飞机、轮船是当代的主要运输工具,它们烧煤或石油产生的废气也是重要的污染物，成为大城市空气的主要污染源之一。汽车排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物 等,前三种物质危害性很大。 (4)焚烧农作物的秸杆、森林火灾中的浓烟 (5)焚烧生活垃圾、废旧塑料、工业废弃物产生的烟气 (6)吸烟 (7)做饭时厨房里的烟气 (8)垃圾腐烂释放出来的有害气体 (9)工厂有毒气体的泄漏 (10)居室装修材料(如油漆等)缓慢释放出来的有毒气体 (11)风沙、扬尘 (12)农业生产中使用的有毒农药 (13)使用涂改液等化学试剂 (14)复印机、打印机等电器产生的有害气体等。 (15)火山爆发产生的气体 我国大气污染的原因 我国现在的大气污染十分严重，不仅危害到人们的正常生活，而且威胁着人们的身心健康。我们必须加强重视，造成我国大气污染的主要有这些： (1)、环境意识薄弱.对可持续发展战略认识不足。大气环境是人类赖以生存的可贵资源，大气环境资源的破坏是一种不可逆的过程，恢复良好的大气环境质量要比采取措施从根本上防治大气污染付出更多的经济代价。但这种观念长期以来并没有被一些部门和一些地区充分的理解和认识。他们只考虑近期的、局部的经济发展需要，在制订一些综合的经济政策、产业政策以及城市建设发展规划中缺乏对保护大气环境的考虑，往往以牺牲 大气污染治理方案 1 前言 为了贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》, 规范大气污染治理 工程的建设和运行管理, 防治环境污染, 保护环境和人体健康, 制订本标准。 本标准规定了大气污染治理工程的通用技术要求。 本标准由环境保护部科技标准司组织制定。 本标准主要起草单位: 中国环境保护产业协会( 电除尘委员会) 、中钢集团天澄环保科技股份有限公司、武汉科技大学、大拇指环保科技集团( 福建) 有限公司、解放军防化研究院、中国新时代国际工程公司、武汉凯迪电力环保有限公司、西安建筑科技大学。 本标准环境保护部年 12 月 17 日批准。 本标准自年 3 月 1 日起实施。 本标准由环境保护部解释。 III 大气污染治理工程技术导则 1 适用范围 本标准规定了大气污染治理工程在设计、施工、验收和运行维护中的通用技术要求。 本标准为环境工程技术规范体系中的通用技术规范。 对于已有相应的工艺技术规范或重点污染源技术规范的工程, 应同时执行本标准和相应的工艺技术规 范或重点污染源技术规范; 对于没有工艺技术规范或重点污染源技术规范的工程, 应执行本标准。 本标准可作为大气污染治理工程环境影响评价、设计、施工、验收及运行与管理的技术依据。 2 规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件, 其有效版本适用于本标准。 GB150 钢制压力容器 GB755 旋转电机定额和性能 GB3095 环境空气质量标准 GB4387 工业企业厂内运输安全规程 GB8978 污水综合排放标准 GB12138 袋式除尘器性能测试方法 GB12158 防止静电事故通用导则 主要污染物简介 一、空气主要污染物 空气中主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、粒子状污染物、酸雨。 1. 二氧化硫(SO2) 二氧化硫主要由燃煤及燃料油等含硫物质燃烧产生，其次是来自自然界，如火山爆发、森林起火等产生。 二氧化硫对人体的结膜和上呼吸道粘膜有强烈刺激性，可损伤呼吸器管可致支气管炎、肺炎，甚至肺水肿呼吸麻痹。短期接触二氧化硫浓度为0.5毫克/立方米空气的老年或慢性病人死亡率增高，浓度高于0.25毫克/立方米，可使呼吸道疾病患者病情恶化。长期接触浓度为0.1毫克/立方米空气的人群呼吸系统病症增加。另外，二氧化硫对金属材料、房屋建筑、棉纺化纤织品、皮革纸张等制品容易引起腐蚀，剥落、褪色而损坏。还可使植物叶片变黄甚至枯死。国家环境质量标准规定，居住区日平均浓度低于0.15毫克/立方米，年平均浓度低于0.06毫克/立方米。 2. 氮氧化物(NOx) 空气中含氮的氧化物有一氧化二氮(N2O) 、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2) 、三氧化二氮(N2O3)等，其中占主要成分的是一氧化氮和二氧化氮，以NOx(氮氧化物)表示。NOx污染主要来源于生产、生活中所用的煤、石油等燃料燃烧的产物(包括汽车及一切内燃机燃烧排放的NOx) ；其次是来自生产或使用硝酸的工厂排放的尾气。当NOx与碳氢化物共存于空气中时，经阳光紫外线照射，发生光化学反应，产生一种光化学烟雾，它是一种有毒性的二次污染物。 NO2比NO的毒性高4倍，可引起肺损害，甚至造成肺水肿。慢性中毒可致气管、肺病变。吸入NO，可引起变性血红蛋白的形成并对中枢神经系统产生影响。NOx对动物的影响浓度大致为1.0毫克/立方米，对患者的影响浓度大致为0.2毫克/立方米。国家国家 空气污染治理方案（一） 防治空气污染是一个庞大的系统工程，需要个人、集体、国家、乃至全球各国的共同努力，可考虑采取如下几方面措施： 1、减少污染物排放量。改革能源结构，多采用无污染能源（如太阳能、风能、水力发电）和低污染能源（如天然气），对燃料进行预处理（如烧煤前先进行脱硫），改进燃烧技术等均可减少排污量。另外，在污染物未进入大气之前，使用除尘消烟技术、冷凝技术、液体吸收技术、回收处理技术等消除废气中的部分污染物，可减少进入大气的污染物数量。 2、控制排放和充分利用大气自净能力。气象条件不同，大气对污染物的容量便不同，排入同样数量的污染物，造成的污染物浓度便不同。对于风力大、通风好、湍流盛、对流强的地区和时段，大气扩散稀释能力强，可接受较多厂矿企业活动。逆温的地区和时段，大气扩散稀释能力弱，便不能接受较多的污染物，否则会造成严重大气污染。因此应对不同地区、不同时段进行排放量的有效控制。 3、厂址选择、烟囱设计、城区与工业区规划等要合理，不要排放大户过渡集中，不要造成重复迭加污染，形成局地严重污染事件发生。 4、绿化造林，使有更多植物吸收污染物，减轻大气污染程度。 空气污染治理方案（二） 1、光触媒治理 该方法是新近从国外引入，应用较多的一种，对重度污染具有治理见效快的显著特点，但价格也较高。光触媒在进行光合作用、发生化学反应过程中，可能产生轻微的二次污染，对壁纸、木制家具的油漆表面会有影响。此类清除剂对甲醛去除效果为70％左右，对苯、T VOC 的去除效果在80％以上。 2、臭氧治理 臭氧属强氧化性，是国际上公认的常用、安全的物理治理方法，适用于中度、轻度污染。其最大特点是不产生任何残留物及二次污染。但采用该技术治理时，人要暂时离开房间，以免中毒。其对甲醛的去除效果为40％左右，对苯的去除效果在90％以上，对T VOC 的去除效果在50％左右。 3、负离子治理 主要大气污染物及其危害 大气污染物的种类很多，已经产生危害，受到人们注意的污染物有数十种。大气中有害物质主要通过下述三个途径侵入人体造成危害：①通过人的直接呼吸而进入人体；②附着在食物或溶解于水，随饮水、饮食而侵入人体；③通过接触或刺激皮肤进入到人体，尤其是脂溶性的物质更易从完整的皮肤渗入人体。其中通过呼吸而侵入人体是主要的途径，危害也最大。这是因为，第一，一个成年人每天要吸入12立方米的空气，数量很大；第二，在55~70平方米的肺泡面积上进行气体交换，其浓缩作用很强；第三，整个呼吸道富有水分，对有害物质粘附、溶解、吸收能力大、感受性强。目前对环境质量有较大影响的有粉尘、硫氧化如、氮氧化物、碳氢化合物和光化学烟雾等，下面介绍几种主要的大气污染物的性质、来源及其危害。 1．粉尘 粉尘分落尘和漂尘两种。能很快在中立作用下降落到地面的为落尘，长时间漂浮的则为漂尘。粉尘的主要来源是工业用煤、水泥厂、石棉厂、冶金厂和碳墨厂。落尘因空中停留时间短，不易被人吸入，故危害不大。而漂尘能通过呼吸道吸入人体，沉积于肺泡内或被吸收到血液及淋巴液内，从而危害人体健康。更严重的是漂尘具有很强的吸附能力，很多有害物质包括一些致病菌等都能吸附在微粒上，吸入人体后，会导致急性或慢性病症的发生。 2．硫氧化物 硫氧化物主要指二氧化硫和三氧化硫。大气中的硫氧化物主要是有燃烧含有硫的煤和石油等燃料产生的，此外金属冶炼厂、硫酸厂等也排放相当数量的硫氧化物气体。一般1吨煤中含硫5-50Kg，1吨石油中含硫5-30Kg，这些硫在燃烧时将产生2倍于硫重量的硫氧化物排入大气。 二氧化硫、硫酸雾(二氧化硫在空气中可被氧化成三氧化硫，遇水蒸汽时形成硫酸雾)等能消除上呼吸道的屏障功能，使呼吸道阻力增加；同时，在二氧化硫长期作用下，粘膜表面粘液层增厚变稠，纤毛运动受阻，从而导致呼吸道抵抗力减弱，有利于烟尘等的阻留、溶解吸收和细菌生长繁殖，引起上呼吸道发生感染产疾患。 受二氧化硫污染的地区常出现酸性雨雾，其腐蚀性很强。能直接影响人体健康和植物生长，并能腐蚀金属器材和建筑物表面。 3．氮氧化物 氮氧化物是一氧化氮、二氧化氮、四氧化二氮、五氧化二氮等的总称，但造成大气污染的主要是前二者。 氮氧化物主要来自重油、汽油、煤炭、天然气等矿物燃料在高温条件下的燃烧。此外生产和使用硝酸的工厂也排放一定数量的氮氧化物。高浓度的氮氧化物呈棕黄色，当含大量氮氧化物的气体排出时，看上去象一条黄龙腾空，故也有人称之为“黄龙”。 一氧化氮会使人的中枢神经受损，引起痉挛和麻痹。二氧化氮是一种刺激性气体，其毒性是一氧化氮的4-5倍，可直接进入肺部，削弱肺功能，损害肺组织，引起肺水肿和持续性、阻塞性支气管炎，降低机体对传染性细菌的抵抗能力。二氧化氮被吸收后变为硝酸与血红蛋白结合变性血红蛋白，可降低血液输送氧气的能力，同时对心、肝、肾和造血器官也有影响。 “常见”大气污染物的治理方法 一、有机废气治理的常用方法 1、冷凝回收法 把有机废气直接导入冷凝器经吸附、吸收、解析、分离，可回收有价值的有机物，该法适用于有机废气浓度高、温度低、风量小的工况，需要附属冷冻设备，主要应用于制药、化工行业，印刷企业较少采用。 2、吸收法 一般采用物理吸收，即将废气引入吸收液进行净化，待吸收液饱和后经加热、解析、冷凝回收；本法适用于大气量、低温度、低浓度的废气，但需配备加热解析回收装置，设备体积大、投资较高。 3、燃烧法（直接燃烧法和催化燃烧法） 直接燃烧法：利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧，将混合气体加热，使有害物质在高温作用下分解为无害物质；本法工艺简单、投资小，适用于高浓度、小风量的废气，但对安全技术、操作要求较高。 催化燃烧法：把废气加热经催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水；本法起燃温度低、节能、净化率高、操作方便、占地面积少、投资投资较大，适用于高温或高浓度的有机废气。 4、吸附法 利用吸附剂的表面力把有机废气吸附在吸附剂表面，以净化生产过程中排出的废气。常用的吸附剂有活性炭、硅胶、离子交换树脂等。吸附法有直接吸附法法、吸附-回收法、新型吸附-催化燃烧法。 补充理由：环评中经常会遇见这类行业，如石油化工、制药、喷漆、制鞋、印刷等。目前，国家对挥发性有机物（VOC）的防治比较重视。 二、恶臭废气治理常见方法 恶臭物质有4000多种，其中对人体影响较大的八大恶臭物质是：硫化氢、氨、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯、二甲二硫。 1、燃烧法 采用将废气升温至800度以上，使废气中的有机成分燃烧分解的方法解决废气污染问题。 2、氧化法 采用投加氯、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等强氧化剂将废气中的污染物分解，从而达到废气中产生恶臭的物质被分解成无机小分子，或转化成味小或转化成无味的物质，从而达 空气污染空气污染，又称为大气污染，按照国际标准化组织（ISO）的定义，空气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人类的舒适、健康和福利或环境的现象。 大气污染源就是大气污染物的来源，主要有以下几个： （1）工业：工业生产是大气污染的一个重要来源。工业生产排放到大气中的污染工业大气污染 物种类繁多，有烟尘、硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等。其中有的是烟尘，有的是气体。 （2）生活炉灶与采暖锅炉：城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭，煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、一氧化碳、等有害物质污染大气。特别是在冬季采暖时，往往使污染地区烟雾弥漫，呛得人咳嗽，这也是一种不容忽视的污染源。 （3）交通运输：汽车、火车、飞机、轮船是当代的主要运输工具，它们烧煤或石油产生的废气也是重要的污染物。特别是城市中的汽车，量大而集中，尾气所排放的污染物能直接侵袭人的呼吸器官，对城市的空气污染很严重，成为大城市空气的主要污染源之一。汽车排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等，前三种物质危害性很大。 （4）森林火灾产生的烟雾。 大气污染的类型 大气污染的类型很多，已经发现有危害的达100多种，大气污染物根据化学物理性质的不同可分为： （1）还原型污染：常发生在以使用煤炭和石油为主的地区，主要污染物有二氧化硫、一氧化碳和颗粒物 （2）氧化型污染：汽车尾气污染及其产生的光化学污染 （3）石油型污染：主要来自于汽车排放、石油冶炼及石油化工厂的排放，包括二氧化氮、烯烃、链烷、醇等 （4）其他特殊污染：主要是从各类工业企业排出的各种化学物质 空气污染物的种类 一氧化碳：是一种无色、无味、无臭的易燃有毒气体，是含碳燃料不完全燃烧的产物，在高海拔城市或寒冷的环境中，一氧化碳污染问题比较突出。 [1] 氮氧化物：主要是指一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）两种，它们大部分来源于矿物燃料的高温燃烧过程。一氧化氮相对无害。，但它迅速被空气中的臭氧氧化，黑心化为二氧化氮。燃烧含氮燃料（如煤）和含氮化学制品也可以直接释放二氧化氮。一般来说机动排放是城市氮氧化物主要来源之一。 臭氧：是光化学烟雾的代表臭氧性污染物，主要由空气中的氮氧化物和碳氢化合物在强烈阳光照射下，经过一系列复杂的大气化学反应而形成和富集。虽然在高空平流层的臭氧对地球生物具有重要防辐射保护作用，但城市低空的臭氧却是一种非常有害的污染物。[1] 碳氢化合物：自然界中的碳氢化合物主要由生物的分解作用而产生，[2]?如甲烷、乙烯等。甲烷的结构稳定，不会引起光化学污染的危害，但乙烯的 第三节大气中污染物的转化 污染物的转化：A无毒化合物B毒性更大的二次污染物 一、光化学反应基础 1、光化学反应过程 什么是光化学反应？ 初级过程： A + hνA* 次级过程 举例： HCl + hνH + Cl H + HCl H2 + Cl Cl + Cl Cl2 2、量子产率（不做介绍） 3、大气中重要吸光物质的光离解 （1）氧分子和氮分子的光离解 O2 + hνO + O N2 + hνN + N （2）臭氧的光离解 O3 + hνO + O2 （3）NO2的光离解 NO2 + hν N O + O （4）亚硝酸和硝酸的光离解 HNO2 + hνHO + NO HNO2 + hνH + NO2 HNO3 + hνHO + NO2 （5）二氧化硫对光的吸收 SO2 + hνSO2* （6）甲醛的光离解 H2CO + hνH + HCO H2CO + hνH2 + CO （7）卤代烃的光离解 CH3X + hνCH3 + X 二、大气中重要自由基的来源 1、大气中HO和HO2自由基的浓度 2、大气中HO和HO2自由基的来源 HO来源一：O3 + hνO + O2 O + H2O 2HO HO来源二： HNO2 + hνHO + NO H2O2 + hν2HO HO2的来源： H2CO + hνH + HCO H + O2 + M HO2 + M HCO + O2HO2 + CO 五、氮氧化物的转化 教学目的与要求： (1)掌握大气中氮氧化合物的光化学反应； (2)掌握大气中碳氢化合物的光化学反应； (3)了解大气中氮氧化合物和碳氢化合物的来源。教学重点、难点： a)掌握大气中氮氧化合物的光化学反应； 造成我国大气污染严重的主要原因大气污染的原因 气体污染物在大气中平均停留时间少至几分钟，多至几十年、百余年。大气污染物一般 分为两类：一级(原生)污染物，即由污染源直接排入大气的；二级(次生)污染物，是由一级污染物在大气中进行热或光化学反应后的产物。后者往往危害性更大。大气污染主要来源于 人类生活及生产活动，大气的人为污染源主要有三种。 (1) 生活污染源人们由于烧饭、取暖、沐浴等生活上的需要，如炉灶、锅炉等燃烧化石燃料，而向大气排放的煤烟和S02等，具有量大、分布广、排放高度低等特点，其危害性不容忽视。 (2) 工业污染源包括火力发电厂、钢铁厂、水泥厂和化工厂等耗能较多企业燃料燃烧 排放的污染物，各生产过程中的排气(如炼焦厂向大气排放H2S、酚、苯、烃类等有毒物质； 各类化工厂向大气排放具有刺激性、腐蚀性、异味性或恶臭的有机和无机气体；化纤厂排放的H2S、NH3、CS2、甲醇、丙酮等)以及生产过程中排放的各种矿物和金属粉尘。 (3) 交通运输污染源由飞机、船舶、汽车等交通工具(移动源)排放的尾气。在一些发 达国家，汽车排放气己构成大气污染的主要污染源。 人为排放的大气污染物有数十种之多，量多危害也较大的主要大气污染物有以下五种。 (1) 颗粒物质颗粒物质的来源可分为天然来源和人为来源，而以人为来源为主。人为 来源主要是燃料燃烧过程中形成的煤烟、飞灰等，各种工业过程排放的原料或产品微粒，汽车排放的含铅化合物，以及化石燃料燃烧排放的S02在一定条件下转化为硫酸盐等。天然 来源，如风起尘埃，海浪溅出的浪沫，火山灰，森林火灾的燃烧物，宇宙陨星尘以及植物的 花粉等。颗粒物质是重要的大气污染物，大气中的一些有毒物质绝大部分都存在于颗粒物质中，对人及动植物的危害很大。 (2) 硫氧化物SOx 大气中的硫氧化物主要是S02，还有小部分S03。主要来自发电 厂和供热厂中含硫化石燃料(其中80%是煤)的燃烧，其次是冶炼厂、硫酸厂的排放气，有机物的分解和燃烧，海洋及火山活动等。SO2不但对人的呼吸道有强烈的刺激性，它对植物还会产生漂白的斑点、抑制生长、损害叶片和降低产量。当空气中有微粒物质共存时，其危害可增大3~4倍(如前述的伦敦烟雾就是例证 )。SOx许多不良作用是由于SOx与水作用生成的硫酸造成的。硫酸和硝酸的酸雨己严重危害我国和世界许多地区，成为举世瞩目的三大全球 性公害之一。 (3) 氮氧化物NOx 氮氧化物的种类很多，造成大气污染的主要是NO和NO2等。 现在，每年向大气排放NOx几千万吨。NO会刺激呼吸系统，还能与血红素结合成亚硝基血红素而使人中毒。NO2能严重刺激呼吸系统，并能使血红素硝基化，危害比NO的更大。另 大气污染及其防治 大气是人类和一切生物赖以生存的必需条件。大气质量的优劣，对人体健康和整个生态系统都有着直接的影响。人类又通过各种生产和生活活动影响和改变着大气环境，使其质量恶化，甚至造成严重的大气污染事件。因此，大气污染已引起人们的极大关注，研究和控制大气污染已成为当前十分迫切的环境问题。 第一节大气污染概述 一、大气圈的结构和组成 覆盖于地球表面随地球引力而旋转的空气层叫大气圈。它的厚度一般认为有1400km，超出这一高度就成为空气极其稀薄的宇宙空间了。由于受地球引力的作用，大气质量在垂直方向上分布极不均匀，其质量的50%集中在离地球表面5～6km以下，99%集中在30km以下，且离地球表面愈近密度愈大。 （一）大气圈的结构 根据大气的成分、密度、温度等性质在垂直方向上的变化，可将大气层分成5个层次。 1.对流层它的下界是地面，上界随纬度和季节而不同，低纬度为16～18 km，中纬度为10～12 km，高纬度8～9km。对流层相对于整个大气圈来说是很薄的，但它的质量却占整个大气圈的3／4，并几乎占去了全部的水汽。其特点是： （1）气温随高度的升高而降低，大约每上升100m，气温平均下降0.65℃。 （2）在该层中有大规模的垂直对流和水平对流运动，湍流混合强烈，云、雾、雨、雪等天气现象都发生在此层。 （3）该层对人类生产、生活影响最大，大气污染现象主要发生在这里，特别是近地面1～2km范围内。 2.平流层对流层顶以上至50～55km左右为平流层，其特点是： （1）气温随高度上升而增加，这是因为臭氧层强烈吸收紫外线的结果。 （2）该层无垂直对流运动，多为平流运动，因此气流平稳。 （3）该层空气干燥、清洁、尘埃少，无天气变化，大气透明度好，是超音速飞机理想的飞行场所。 中国贸易隐含大气污染转移与环境不公平研究 跨区域贸易不仅是交换商品,同样也隐含着跨区域的污染转移。在中国区域 经济发展差异和区域性大气污染特征的背景下,量化评估区域间分工协作和贸易过程存在的环境成本与经济收益不对等关系是构建区域大气环境治理责任分担 机制的重要内容。 本论文基于生态不平等交换理论和多区域投入产出模型,在编制中国2012年大气污染物(S02、NOx和颗粒物)排放清单的基础上,分别从生产端和消费端测算了我国各省份出口和跨省贸易导致的大气污染排放(大气污染排放当量,APE)和经济收益(GDP),进而构建多种环境不公平指数表征上述不对等关系。首先,本研究针对省际间贸易,分别从生产端和消费端测算由于各省份在消费本地和其他 省份的最终产品过程中承担的大气污染排放和经济收益,并针对净转移构建环境公平性指数(REI指数)表征大气污染物净转移和GDP净转移的不对称关系。 研究结果显示,在由京津、东部沿海、南部沿海等发达区域消费驱动的大气 污染排放中,约有62%～76%是实际排放在其他欠发达区域;然而,上述发达省份消费带动的增加值中有70%留在了发达地区。从净转移角度来看,部分东部发达地区(如北京、天津、江苏、上海)将大气污染通过省际贸易间接转移到欠发达区域,但由于其自身具备的产业梯度优势,在将大气污染转移出去的同时反而在贸 易中获得了经济净收益。 而位于西部偏远省份(如贵州、云南、宁夏等)在承接发达地区的大气污染转移过程中,由于产业劣势,在贸易过程中本地获得到的经济收益要小于带动其他 地区的经济收益,也就是说经济净收益为负。其次,本研究估算了各省份通过全国跨区域产业链在生产本地出口产品和为外地出口商品提供中间产品过程中获得 主要大气污染物及其来源 资料来源：221.204.254.28/resource/GZ/GZDL/new2/Dlbl/HJBH2/4206_SR.htm 一、大气污染 在大气中，大气外来污染物的存在并最终构成大气污染，是有一定条件的。按照国际标准化组织（ISO）作出的定义：大气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，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的现象。 这里指明了造成大气污染的原因是人类的活动和自然过程。人类活动包括人类的生活活动和生产活动两个方面，而生产活动又是造成大气污染的主要原因。自然过程则包括了火山活动、山林火灾、海啸、土壤和岩石的风化以及大气圈的空气运动等容。上述所说的原因导致一些非自然大气组分如硫氧化物、氮氧化物等进入大气，或使一些组分的含量大大超过自然大气中该组分的含量，如碳氧化物、颗粒物等。 “定义”还指明了形成大气污染的必要条件，即污染物在大气中要含有足够的浓度，并在此浓度下对受体作用足够的时间。在此条件下对受体及环境产生了危害，造成了后果，称之为大气污染。由于大气的自净作用，会使自然过程造成的大气污染，经过一段时间后自动消除。 按污染的围，大气污染可分为四类： （1）局部地区大气污染如某个工厂烟囱排气所造成的直接影响； （2）区域性大气污染如工矿区或其附近地区的污染，或整个城市的大气污染； （3）广域性大气污染是指更广泛地区，更广域的大气污染，在大城市及大工业带可以出现这种污染，最主要的污染是酸雨； （4）全球性大气污染，指跨国界乃至涉及整个地球大气层的污染，如温室效应、臭氧层破坏等。 二、主要大气污染物 排入大气的污染物种类很多，依据不同的原则，可将其进行分类。依照污染物存在的形态，可将其分为颗粒污染物与气态污染物。依照与污染源的关系，可将其分为一次污染物与二次污染物。若大气污染物是从污染源直接排出的原始物 治理大气污染的新方法 大气污染，犹如人类用自己的手，扼断了自己的生命之源。治理大气的污染，只有靠人类自己的力量。防治大气污染，主要的努力是地组织管理和治理技术两方面。 组织管理诸如合理的工业布局、清洁的燃烧方法、集中的供热措施、及时的扩散稀释、合理的交通流量以及丰富的绿化造林等；治理技术包括硫酸烟雾的防治、光化学烟雾的防治以及氟化氢、硫化氢、氰化物的处理等。日本、美国等国家，已经将控制大气污染的主攻方向逐步转移到氮氧化物上来。为了控制氮氧化物的污染，他们已经采取了许多措施，比如使用含氮量少的原料，采用少生产氮氧化物的燃烧方法。 最引人瞩目的是日本氮素公司采用液相吸收还原法来提取氮素，这个方法的最大优点是把硫氧化物和氮氧化物同时转变为化肥硫酸铵，达到消除污染的目的。 澳大利亚科学家研制出了一种小型汽油废气监视器，这种灵敏的仪器可以辨别出汽油的种类，以及有多少废气被散发出来。它由一个笔记本大小的计算器和汽油传感器组成，可以装入皮包大小的箱子内，科学家已用这种仪器对汽车排出的未燃尽的油烟中的一氧化碳和碳氢化合物进行检测，此外，它还可以用来探测下水道中的烟气、石油工业中的泄漏现象、水中的细菌和重金属及有毒阴离子、开矿爆炸气体混合物等，在防治大气污染方面具有多种功能。 科学家还在研制一种装在汽车上减少废气逸出的装置和一种使内燃机排出物不形成气体的方法。因为在城市中全部禁用汽车是不可能的，只有通过这样的努力，使每辆汽车上都安装喷射废气不严重的发动机，使1加仑汽油能跑2倍远的距离，从而使废气污染减少一半，并使现有的石油资源再延长使用几十年。 一旦城市交通全部使用蒸汽发动机或电气发动机，空气污染问题才能大大地改善。 “诺亚方舟”的危机 在群星（甲）璨的茫茫宇宙中，目前已知惟有地球是生命的“诺亚方舟”。地球上的全部有机体，以及与之民生相互作用的物理环境统称生物圈。生物圈是一个（1）无穷，异彩（乙）呈的世界，从最小的藻类到最大的蓝鲸，地球上的芸芸众生都有其狭小的环境。 生物在生物圈里不能孤立地生存。在池塘里，我们可以看到，大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃淤泥。“螳螂捕蟑，黄雀在后”这地古老寓言，形象地展示了地球上各种生物之间激烈竞争而又相互制约的关系。大自然正是依靠生物间一定的结构和食物链关系，不断进行能量的传递和营养物质的循环，并产生一定的功能，组成一个有机的整体。 万物兴歇皆自然。地球上大量的生物和生物之间极其复杂的相互关系，是自然界长期演化的产物。在不受干扰的情况下，各种生物总是处于一种（2）的、彼此相互制约的平衡状态。无数条食物链，编织成一个无形的网络，所有的生物各得其所，共存共荣，组成了繁荣的生命世界，使地球充满了勃勃生机。 自从“小小（丙）球”印下了人类的足迹以来，地球的容颜渐渐变丑了。特别是迈入工业社会以后，人类在向大自然索取大量财富的同时，也排放了数以亿吨的废气、废水和废渣，污染着人类赖以生存的（5）。地球伤痕累累，公害频频发生。（6）人们感到生活在一个缺乏安全、不健康、不舒畅的环境中。 进入20世纪，社会高速发展，全球环境恶化步伐随之加快。科学家忧虑地看到，“地球保护伞”臭氧层出现了空洞，每天都可以听到关于滥伐森林、物种消失、海洋红潮、食物中毒、水质恶化、疾病流行的消息。有人估计到20世纪末，地球上五分之一的物种将惨遭灭绝的厄运。整个生物圈失去了应有的平衡，地球的忍耐超过了极限，它开始无情地报复人类的过失。飓风、干旱、洪水、林火、飞蝗等自然灾害结伴而至，严重威胁着人类的生存与发展。 人们从来没有像今天这样（3）享受清洁的空气和（4）的水源。越来越多的人都开始懂得这样一个道理：地球生物圈的危机实际上就是人类的危机，而且与人类生死攸关。因此，人类已经到了非反（丁）自问不可的时候了。人们必须以科学的眼光重新审视地球、审视自己。在改造自然的同时，也要保护好自然生态平衡，这样，人类的前途才会美好。 1、文中甲、乙、丙、丁四个空格中填入最恰当的字是__________________。 2、联系上下文，为文中（1）（2）（3）（4）处各选一个词，最恰当的一项是（） A、（1）奇妙（2）美好（3）希望（4）清洁 B、（1）微妙（2）奇妙（3）盼望（4）洁净 C、（1）奥妙（2）微妙（3）渴望（4）清澈 D、（1）美妙（2）奥妙（3）期望（4）澄澈 3、第四段（5）处应填入的词语，最恰当的一项是（） A、水源、土壤和空气 B、土壤、水源和空气 C、空气、土壤和水源 D、土壤、空气和水源 4、原文有一个段末总结句“这就是生态系统”，它最合适的位置是（） A、一段末 B、二段末 C、三段末 D、四段末 5、第四段（6）内，按文意和语境应选填的最恰当的一个句子是（） A、“三废”的阴影像盗贼在世界各地横行。 B、“三废”的阴影像魔怪在世界各地肆虐。 C、“三废”的阴影像神灵在世界各地巡游。 D、“三废”的阴影像幽灵在世界各地游荡。 6、对文章内容的理解，正确的一项是（） A、从目前已有的资料看，生物圈是行星地球特有的圈层。 B、“人类的过失”是指人类在向大自然索取大量财富的同时，忽视了改造自然。 C、无数条食物链编织成的一个无形的网络，统称为生态系统。 D、文内几个词义按范围大小的顺序排列，就应是：宇宙—地球—有机体—生物圈—生物—人类。 7、“诺亚方舟”出自（） A、中国神话 B、《圣经》故事 C、罗马神话 D、印度神话 8、短文的题目取为“‘诺亚方舟’的危机”，意思是____________________________ ____________________________________________________________。 9、文章采用了作比较的说明方法，主要是________和________对比。 10、最后一段冒号的作用于是___________________________。 11、短文的结构为__________式，前五段的层次划分应为___________________________________。大气污染物的分类及危害
大气污染物治理工艺汇总
大气污染的危害主要有以下几个方面
大气污染治理方案
2.3大气中污染物的转化(1)
常见十二种大气污染物的危害
空气污染形成的原因空气污染的治理措施
大气污染治理方案模板
主 要 污 染 物 简 介
空气污染治理方案
主要大气污染物及其危害
“常见”大气污染物的治理方法
空气污染物
第三节 大气中污染物的转化
大气污染严重的主要原因及分类
大气污染及治理
中国贸易隐含大气污染转移与环境不公平研究
大气主要污染物和来源
治理大气污染的新方法