xx市司炉工环保岗位培训技能培训班,二七年八月,(第五期),大气环境污染常识,第一节 大气圈的构造 第二节 大气的组成及有关知识 第三节 大气污染 第四节 大气污染的危害 第五节 大气污染的防治,第一节 大气圈的构成,地球上的大气是环境的重要组成要素，并参与地球表面的各种过程，是维持一切生物所必需的。大气质量的优劣，对整个生态系统和人类健康有着直接的影响。某些自然过程不断地与大气之间进行着物质和能量交换，直接影响着大气的质量，尤其是人类活动的加强，对大气环境质量产生深刻的影响。研究大气受到的污染，是当前面临的重要环境问题之一。要研究大气污染，首先要了解大气的结构和组成。,从地表面往上2000-3000公里的气体圈层，并且是随着地球引力而旋转的大气层，就是我们常说的大气圈。中大气圈内的大气质量约为51015吨，是地球质量的百万分之一。,大气圈内从地面起往上可分对流层、平流层、中间层、热层、离子层和散逸层。对流层是从地面往上10公里12公里左右，虽然对流层很薄，但却集中了大气质量的3/4和几乎全部的水汽。在对流层内温度随高度增加而减少，但在对流层内的气温水平分布却是不平均的，一般是纬度越高温度越低，这种温差造成了空气的水平移动，同时，更主要的是由于太阳辐射和大气水平压差的作用，使空气由高压流向低压产生水平运动，加之大气环流的影响，就形成了风。,在对流层内温度的铅直变化（平均每升高100米，气温下降0.65）使空气同时产生上下对流运动，因此一些主要天气现象（风云、雾、雨、雪等）都发生在这一层。因此，对流层对人类生产、生活影响最大，污染物的迁移，扩散和转化也主要在这一层进行，尤其是在贴近地面的1000米至2000米范围内影响更大。,和人民生存环境密切相关的不仅是对流层，还有高层的大气层。由于太阳的辐射和紫外线对氧的作用，在距地面20-50公里处形成了臭氧层，臭氧层同时吸收了90以上的太阳和向地球辐射的紫外线，保护了地球上的生命特别是动物的生存和发展。,在距地面85800公里的大气热层中，气温高达1000以上，在太阳和其它星球辐射来的各种射线作用下，热层中的空气分子发生电离，有相当多的自由电子和电离子，形成了电离层。由于电离层的存在，才能进行无限通讯，因此，电离层也是人类文明的需要。,从大气的对流层，臭氧层到电离层，无一不是人类的生存，自然界的进化和社会的发展的重要资源之一。我们所说的大气和空气是同一性质的物质，只不过是空间范围大小之分。人的一生无时无刻不在呼吸，吸收空气中的氧气，进行机体的新陈代谢。一个成年人平均每分钟呼吸15-20次，每次呼吸300-500ml空气，这样每日将有1万立升左右的空气吸入肺部，大约13公斤，相当一个人一日三餐吃的食物的10倍，饮水量的5倍-6倍。一个人数日内不吃饭、不喝水可以维持生命，但停止呼吸几分钟就会死亡，因此空气和人类生存是息息相关的。,第二节 大气的组成及有关知识,一、大气的组成 大气是有多种气体按一定比例关系混合组成的。不含有水汽和固体杂质的空气称为干洁空气，通常认为干洁空气的组成基本上是不变的，主要组份是氮气、氧气、氩气，和微量的二氧化碳四种气体，其中氮气占78.09，氧占20.94，氩占有0.93，二氧化碳占0.032，上述四种主要气体占空气的99.992其余还有些微量的氦、氖、氪、氙、氢、氡等。,大气中的水汽含量是变化的，由于地理位置、离水域远近、风向、空气温度、季节变化等因素变化范围较大，在对流层中集中了几乎全部的水汽,人类对大气的影响，主要是引起痕量气体和大气微粒浓度的变化，主要表现在对流层中的浓度变化，全球每年大约有2300兆兆克悬浮颗粒物质排入大气层。其中300兆兆克为人为排放，造成城市上空近地层的浓度增加，但是发达国家城市悬浮颗粒物质的浓度在 ，如：东京47微克，伦敦23微克,布鲁塞尔20微克，马德里44微克。而发展中国家在上升，如：加尔各答是392微克，我国北方城市一般在240-1900微克立方米，南方城市一般在180390微克立方米，都是很高的。从上述的数据表明，有的污染物主要危害排放源周围地区的大气环境质量。,二、有关大气稳定度和逆温,污染物在大气中的扩散和大气稳定度有密切关系。大气稳定度是指大气在铅直方向稳定的程度，既是否易发生对流。如果大气处于不利这种铅直运动发展的状态，则大气是不稳定的。当大气处于不稳定时，污染物易迁移、扩散。,逆温层像个盖子一样阻碍着气流的铅直运动，污染的空气只能在近地面扩散，因此可能造成严重污染，世界上和我国的大气污染事件多数都发生在有逆温及静风条件下。一般逆温有四种: 1、辐射逆温； 2、下沉逆温； 3、地形逆温； 4、平流逆温等， 无论那种逆温都会对地面生物产生危害。,第三节 大气污染,大气污染是指由于人类活动和自然过程引起某些物质介入到大气中，呈现处足够的浓度，持续一定时间，并因此而危害了人体健康和生态环境。简单地讲，就是大气中污染物，或由它转化成的二次污染物的浓度达到了有害程度的现象叫大气污染。,大气污染物是指由人类活动或自然过程进入大气环境中引起污染的物质。常见的有近百种根据存在状态的不同，大气污染物可概括为气溶胶污染物和气态污染物两大类。气溶胶系指分散在气体介质中，以液体或固体微粒为分散相，粒径大部分小于lm 的微粒。它具有胶体性质，对光线有散射作用。气溶胶在气体介质中作布朗运动，不因重力作用而沉降。根据气溶胶物理状态的不同可分为粉尘、烟、雾等。气态污染物包括无机污染物和有机污染物两大类。无机污染物有含硫气体、碳氧化物、含氮气体、卤素及卤化物、光化学产物(无机光化学氧化剂)、氰化物(HCN)等；有机污染物有碳氢化合物(CH4、C2H4，C6H6、苯并芘等)，脂肪族化合物(甲醛、丙酮、有机酸、醇、过氧酰基亚硝酸酯或硝酸酯)。,大气的污染具有量微和易变的特点。空气的总量是很大的，但其中污染物质的含量甚微，常用mgm3，或 ppm 来表示，大气中污染物质的量随着时间、空间的变化而变化。进入大气中的污染物质在输送和扩散过程中，它们会相互作用产生新的污染物质。,大气污染物的种类很多，其物理和化学性质非常复杂，毒性也各不相同。但污染物的来源途径主要来自三个方面，一是矿物燃料的燃烧，产生二氧化硫，氮氧化物，碳氢化合物和烟尘等污染物。二是由于人类活动而排出不同的有害气体和固体物（粉尘），如常见的氟化物，各种金属及其化合物，农业施用的农药飞散到大气中，核试验的放射性将落物等、三是自然界的运动，如火山喷发的火山灰。 我们常说的大气污染，重点是指由于燃料燃烧由其是燃煤所造成的大气污染现象。所以大气污染物主要来自燃煤过程中排放的污染物和工业生产中排放的各种尾气。,几种主要的污染物质,工业中集中危害较大的废气,大气污染物可分一次污染物和二次污染物。由污染源直接排入环境的，其物理和化学性状未发生变化的污染物叫一次污染物，或称原发性污染物。如果一次污染物二氧化硫在环境中反应生成硫酸盐气溶胶，汽车废气中的氧化氮、碳氢化合物等在日光的紫外线照射下发生光化学反应，生成过氧乙酰硝酸酯（PAN），甲醛和酮类等就称二次污染物。二次污染物对环境和人体危害通常比一次污染物危害要大得多。一次污染物的来源清楚，容易采取措施加以控制。二次污染物成因复杂，只能控制一次污染物而达到减少二次污染物的生成。比如，减少燃煤的二氧化硫的排放量而进一步控制三氧化硫，亚硫酸，硫酸和其盐的生成量，从而减少二次污染物的危害。,大气污染主要由于大量燃煤而引起的污染现象叫“煤烟型”大气污染。其主要污染物是烟尘，二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳。 由于人们的生活和生产中使用燃料燃烧向大气环境中排放了大量的污染物，而燃烧的能源中消耗的煤占了主要份额。从2002年来看，中美俄三国煤产量达30多亿吨，其中中国10亿吨，美国10.2亿吨，俄罗斯近10亿吨，由于大量使用燃煤，整个地球大气污染物越来越重。发达国家的燃煤量继续增加，发展中国家用煤量也在急剧增加。,我国排入大气中的污染物，二氧化硫有90是燃煤排放的，烟尘有70是燃煤排放的。因此从能源消耗的结构比例和污染物排放总量上看，燃煤是大气污染的主要根源。,从煤的成分上再看污染物排放情况。煤的化学元素成分较简单，但组成结构很复杂，主要成分是碳和氢，此外还有少量的氮和硫等，煤中各组份的含量随着产地和煤的种类变化很大，碳占40-80，氢约占5，煤中的氮多呈有机化合物存在，占0.5-3。煤中的硫以三种形式存在，即黄铁矿、有机硫和硫酸盐。黄铁矿和有机硫中的硫属于可燃硫，燃烧后生成二氧化硫，硫酸盐属于不可燃的，只是转到灰分中。煤炭中的含硫量在0.5-5，我国的煤炭资源中的含硫量高于2的比较多，尤其南方的煤含硫量有的高达5-6，而且多数以有机硫形式存在。燃煤排放的大气污染物有CO、CO2、NOX、SO2、烟黑和飞灰。其中烟黑是煤在不完全燃烧时， 煤热裂解而生成的碳微粒及生成由碳氢氧硫等组成的有机化合物。其中有的是致癌物质，如苯并芘、苯并蒽及多环芳烃等，对人体危害很大，烟黑是可燃物质，应尽量消灭在燃烧装置中。,我国的大气污染还有如下成因,一是我国对煤的利用方式落后。燃烧设备以中小型为主，中小型的燃烧设备及民用炉灶多是直接燃烧原煤，又无脱硫装置。同时能利用率低，耗能高。我国每1万美元的国民生产总值耗标准煤21.11吨，而1979年日本为4.35吨，德国为4.38吨。这样就加重了我国的大气污染程度。,二是污染源过度集中，约40煤用于城市，而城市总面积不到全国的0.5 ，致使一些城市人口集中区，每平方公里的煤耗达1万吨左右，在城市中大部分是中小型的燃煤锅炉和民用炉灶，由于烟囱低、低空排放烟尘，加重了地面的污染。,三是气象因素在大气污染形成中起着关键作用。北方冬天逆温天数多、西南的重庆和贵阳除逆温多外，静风频率高，这些不利的气象因素促成了大气污染的现象发生。综上所述，燃煤是我国大气污染形成的主要根源，我国大气污染的特点是煤烟型污染。,第四节 大气污染的危害,空气是人类赖以生存的外界环境因素之一，他包围在地球表面，形成大气层，空气是无色、无臭、无味的混合气体，主要由氧、氮、氩组成（占99.96），CO2、臭氧、水蒸汽、氖、氦等含量很少。一般情况下，它们在空气中的组成是保持相对恒定的，正常情况下空气是清洁的。然而由于人类的生产和生活活动，向大气中排出了许多物质，引起空气成分改变，对人类和其它生物产生不良影响。SO2、飘尘、氮氧化物（NOX）、碳氢化物、一氧化碳、二氧化碳等是排放到大气中的主要污染物，目前的污染状况也比较严重。,世界著名的八大公害中，有五次是大气污染引起的。它对人体，农业资源、气候及其它方面均造成严重的影响和危害。比如：英国伦敦烟雾事件、格拉斯哥烟雾事件、日本横滨哮喘事件、四日市哮喘事件、美国多诺拉镇烟雾事件、匹斯堡烟雾事件等都造成了很大的危害和严重后果。,1952年12月5-8日中英国伦敦发生了烟雾事件，伦敦全境持续四天出现逆温，浓雾覆盖在伦敦上空，致使大量燃煤排放的烟尘在低空积聚。空气中的烟尘浓度每平方米高达4.46毫克，为平时的10倍，二氧化硫浓度每立方米高达3.83毫克，为平时的6倍。四天死亡人数比同时期多出4000人，然而过后两个月又继续增加死亡人数8000多人。由此可见一次大气污染事故造成的损失相当于一次中等程度的自然灾害，有时甚至超过中等程度的自然灾害的影响。,燃煤排放烟尘中的飘尘危害尤为突出，它表面能够浓缩和富集某些化学物质，如芳烃类化合物。还能吸附重金属离子或放射性粒子。小于5微米以上的飘尘还能进入人体肺泡内，吸附携带有害、致癌物质等对人产生致毒、致病、致畸、致癌的危害。我们成年人肺泡的总面积约为55-70平方米，而且布满毛细血管，因此经呼吸道进入肺内的飘尘或5微米以下的颗粒物，不溶性的沉积在肺中，可溶性颗粒物或某些化学毒物将渗透到淋巴中或随血液送至全身，不经肝脏转化消毒而起毒害作用。所以从呼吸道进入人体的毒物危害最大，可造成慢性中毒性疾病，有的可造成急性中毒甚至出现死亡现象。直接刺激呼吸道的有害化学物质（二氧化硫、硫酸雾