大气污染控制 第一章 概论
《大气污染控制工程》复习资料全
《⼤⽓污染控制⼯程》复习资料全⼤⽓污染控制⼯程第⼀章概论第⼀节：⼤⽓与⼤⽓污染1.⼤⽓的组成：⼲洁空⽓、⽔蒸⽓和各种杂质。
2.⼤⽓污染：系指由于⼈类活动或⾃然过程使得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。
P3（名词解释/选择）3.按照⼤⽓污染围分为：局部地区污染、地区性污染、⼴域污染、全球性污染。
4.全球性⼤⽓污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸⾬等三⼤问题。
P3（填空）5.温室效应：⼤⽓中的⼆氧化碳和其他微量⽓体，可以使太阳短波辐射⼏乎⽆衰减地通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球⽓温升⾼的现象，称为“温室效应”。
P3第⼆节：⼤⽓污染物及其来源1.⼤⽓污染物的种类很多，按其存在状态可概括为两类：⽓溶胶状态污染物，⽓体状态污染物。
P42.⽓溶胶：系指沉降速度可以忽略的⼩固体粒⼦、液体粒⼦或它们在⽓体介质中的悬浮体系。
P43.⽓溶胶状态污染物粉尘：指悬浮于⽓体介质中的⼩固体颗粒，受重⼒作⽤能发⽣沉降，但在⼀段时间能保持悬浮状态。
烟：烟⼀般指由冶⾦过程形成的固体颗粒的⽓溶胶。
飞灰：指随燃料燃烧产⽣的烟⽓排出的分散的较细的灰分。
⿊烟：由燃烧产⽣的能见⽓溶胶。
霾（灰霾）：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：⽓体中液滴悬浮体的总称。
4.总悬浮颗粒物（TSP）：指能悬浮在空⽓中，空⽓动⼒学当量直径100的颗粒物。
P5）：指悬浮在空⽓中，空⽓动⼒学当量直径10的颗粒5.可吸⼊颗粒物（PM10物。
P56.⽓体状态污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、有机化合物、硫酸烟雾、光化学烟雾7.对于⽓体污染物，有可分为⼀次污染物和⼆次污染物。
P58.⼀次污染物：是指直接从污染源排到⼤⽓中的原始污染物质。
P59.⼆次污染物：是指由⼀次污染物与⼤⽓中已有组分或⼏种⼀次污染物之间经过⼀系列化学或光化学反应⽽⽣成的与⼀次污染物性质不同的新污染物质。
大气污染控制工程课后习题答案(精心整理)
作业习题解答第一章 概 论1.1 解：按1mol 干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故n N2=0.781mol ，n O2=0.209mol ，n Ar =0.00934mol ，n CO2=0.00033mol 。
质量百分数为%51.75%100197.2801.28781.0%2=⨯⨯⨯=N ，%08.23%100197.2800.32209.0%2=⨯⨯⨯=O ；%29.1%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=Ar ，%05.0%100197.2801.4400033.0%2=⨯⨯⨯=CO 。
1.2 解：由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下：SO2：0.15mg/m 3，NO2：0.12mg/m 3，CO ：4.00mg/m 3。
按标准状态下1m 3干空气计算，其摩尔数为mol 643.444.221013=⨯。
故三种污染物体积百分数分别为： SO 2：ppm 052.0643.44641015.03=⨯⨯-，NO 2：ppm 058.0643.44461012.03=⨯⨯- CO ：ppm 20.3643.44281000.43=⨯⨯-。
1.3 解：1）ρ（g/m 3N ）334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=--c （mol/m 3N ）3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。
2）每天流经管道的CCl 4质量为1.031×10×3600×24×10－3kg=891kg1.4 解：每小时沉积量200×（500×15×60×10－6）×0.12g μ=10.8g μ1.5 解：由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=2102369.0105.19102.22102422=⨯⨯⨯==--∝O p p M Hb O COHb ，COHb 饱和度%15.192369.012369.0/1/222=+=+=+=Hb O COHb Hb O COHb Hb O COHb COHb CO ρ1.6 解：含氧总量为mL 960100204800=⨯。
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第四章大气污染控制工程概论第一节大气污染及其危害一、大气污染的基本概念早在英国爱德华二世(1284～1327)年代，这位国王就曾想通过禁止使用煤来解决燃煤产生的烟气污染问题。
他曾颁布了一道法令：“无论是谁被发现燃烧煤，他就是有罪的，都将受到杀头的惩罚”。
由此可见，大气污染自古有之。
如同其它污染控制一样，大气污染控制技术和工程、设备也是在大气污染到了一定的程度、顺应时代需要的产物：控制技术的研究与工程应用的主要推动原因是严重的大气污染事件的刺激。
美国的Donora是一座钢铁小城，在1948年仅有3家主要工厂：钢铁厂、电线厂和锌板厂。
在1948年的最后一个星期，浓浓的烟雾笼罩着这个小城，逆温层使得工厂排放的烟雾难以从山谷中扩散出去。
到星期五，烟雾变得特别浓，据报道碳颗粒几乎一动不动的悬浮在空中，能见度非常低，以致于当地人都迷失了道路，到星期五为止，卫生部门和医院里充满了需要就诊的呼救。
死亡发生在凌晨2点钟，直到半夜有17人死亡，这时人们才意识到问题的严重性，马上组织了医疗救助。
虽然Donora事件在美国逼迫人们认识并重视了大气污染，但到英国发生相似的灾难并引起同样的认识之间又相隔了4年。
1952年伦敦的“烟雾杀手”事件是在同样的气象条件下发生的，在地面上浓密的烟雾与寒冷以及从煤炉里产生的烟混合引起了少见的黄色烟雾，并且持续了1个多星期，能见度很低，以致公共汽车的售票员不得不到车前步行引导汽车穿过大街，烟雾发生2天以后，当地的死亡人数急剧上升，达到数百人。
二氧化硫浓度多上述二个污染事件的发生，人们到70年代才开始关心大气污染问题并试图进行控制，大气污染的公害才得以缓和。
我国的大气污染也已经到了十分严重的地步。
我国以煤炭为主要一次能源，1996年生产与消费均占一次能源的75％，这种在相当长的时期内不会发生大的变化。
大约72％的工业和蒸汽燃料、52％的化工原料和92％的民用燃料来自于煤炭，其中最大的用煤行业是电力，其它为化工、冶金、建材、采矿等行业及民用，它们共占煤炭消耗总量的83％。
大气污染控制工程重点
大气污染控制工程重点第一章概论第一节大气与大气污染1、大气污染：大气污染系指由于人类活动或者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，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境。
2、酸雨：在清洁的空气中被CQ饱和的雨水pH为5.6,故将pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水（如雾、露、霜）称为酸雨。
第二节大气污染物及其来源1、大气污染物的种类很多,按其存在的状态可概括为两大类：气溶胶状态污染物、气体状态污染物。
2、气溶胶状态污染物：气体介质和悬浮在其中的分散粒子所组成的系统称为气溶胶。
3、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,易出现在逆温、静风、相对湿度较大等气象条件下。
4、总悬浮颗粒（TSP :指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100 口的颗粒物。
5、可吸入颗粒物（PM io）:指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径10g 的颗粒物。
6、气态污染物的种类很多，总体上可分为五类：以二氧化硫为主的含硫化合物，以一氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物，碳的化合物，有机化合物和卤素化合物等。
7、对于气态污染物，可分为一次污染物和二次污染物。
一次污染物是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质；二次污染物是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。
8、硫酸烟雾：硫酸烟雾系大气中的SQ等硫氧化合物，在有水雾、含有重金属的悬浮颗粒物或氮氧化物存在时，发生一些列化学或光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。
9、光化学烟雾：光化学烟雾是在阳光照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾（有时带些紫色或黄褐色）。
其主要成分有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、酮类和醛类等。
光化学烟雾的刺激性和危害要比一次污染物严重得多。
第四节大气污染综合防治本节内容为了解的章节（不排除在最后一题中出现，最后一章的机动车污染防治也是一样），防治措施为以下7种，具体内容请看书本。
大气污染控制考试知识点
气态污染物以分子状态存在，可分为一次污染物和二次污染物。
一次污染物——从污染源直接排放的原始物质。
二次污染物——由一次污染物与大气中原有成分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物。颗粒较小，但毒性更大。如光化学烟雾等。
粒子沉降：荷电粉尘在电场中受库仑力的作用向集尘极移动，经过一定时间后到达集尘极表面，放出所带电荷而沉集其上
粒子清除：当粉尘沉积到一定厚度后，用机械振动等方法将其清除掉，使之落入下部灰斗中。
2、粒子荷电机制（电场电荷、扩散电荷）
3、异常荷电现象：
.反电晕：沉积在集尘极表面的高比阻粒子导致在低电压下发生火花放电或在集尘极发生反电晕现象，通常当比电阻高于2×1010欧姆厘米时，较容易发生火花放电或反电晕，破坏了正常电晕过程。
重力沉降：进入除尘器的含尘气流中，部分粒径与密度较大的颗粒会在重力作用下自然沉降。
2、性能
除尘效率：
压力损失：
设Cj为进口气体含尘浓度，η为平均 除尘效率，t为过滤时间，则滤布上的粉尘负荷md为：
3、影响袋式除尘器除尘效率的因素：
滤料的结构、粉尘的粒径、粉尘的厚度、过滤速度
对于粒径为0.2-0.4um 的粉尘，在不同状况下的过滤效率皆最低，因为这一粒径范的粒径正处于惯性碰撞和拦截作用范围的下限，扩散作用范围的上限。
湿式除尘器的类型：低能除尘器（喷雾塔、旋风洗涤器）
高能除尘器（文丘里洗涤器）
自激喷雾洗涤器、泡沫洗涤器、填料塔洗涤器、机械诱导喷雾洗涤器
第三节，电除尘器
1、电除尘器的工作原理：
气体电离；
粒子荷电：在放电极与集尘极之间施加直流高电压，使放电极附近发生电晕放电，气体电离，生成大量的自由电子和正离子。在放电极附近的正离子立即被电晕极吸引过去而失去电荷。自由电子和随即形成的负离子则因受电场力的作用向集成极移动， 并充满到两极间。含尘气流通过电场空间时，自由电子，负离子与粉尘碰撞并附着其上。
第一章 大气污染概论
第一章 概 论
第二节 大气污染的形成
2.2 大气污染分类 按污染源有四种分类法 按污染源存在形式：固定污染源、移动污染源； 按污染源排放方式：高架源、面源、线源； 按污染源排放时间：连续源、间断源、瞬时源； 按污染源产生类型：工业污染源、家庭炉灶、汽车 排气。 进行大气质量评价适宜用第一种分法，研究扩散适宜 用第二种分法，分析污染物排放时间规律适宜用第三 种分法，解决污染物，控制污染物适宜用第四种分法。
（4）硫氧化物 来源：①燃料燃烧；
②有色金属冶炼；
③民用燃烧炉灶。 SO2浓度：3.5%以上 高浓度烟气 3.5%以下 低浓度烟气
危害：①产生酸雨；②腐蚀生物的机体；③产生化
学烟雾。
硫酸烟雾的代表事件：伦敦烟雾事件
• 6）其他有害物质（石棉、铍、汞）
• 7）光化学烟雾 • 光化学烟雾早在1946年最早在洛杉矶发现，故又 叫“洛杉矶烟雾”。这种烟雾经常发生在夏季和 早秋季节，每次事件给人造成很大的灾难。 • 大气中的一次污染物如汽车、工厂等排放的燃烧 生成物如NOx、HC化合物和未燃烧物质经过太 阳光的照射和氧化剂之间发生反应形成蓝色烟雾 （有时带些紫色或黄褐色），被称为光化学烟雾。 主要成分：臭氧、PNA、酮类和醛类等。
一、大气的组成
1.1 大气的重要意义 人的生存离不开空气，成年人平均每天约需１Kg 粮食和2 Kg水，但对空气的需求就大得多，每天 约13.6 Kg（合10 m3）。若三者都断绝供应，引 起死亡的首先是空气，要是空气中混进有毒害的 物质，则毒物随空气不断地被吸入肺部，通过血 液遍布全身，对人体健康直接产生危害。
第一章 概 论
第一节 大气与大气污染
1.3 大气与空气的区别 大气是指地球环境周围所有空气的总和。 环境空气是指暴露在人群、植物、动物和建筑物 之外的室外空气。 区别：大气所指的范围更大些，环境空气所指的 范围相对小些。可见，大气与环境空气可作为同 义词使用的。
《大气污染控制工程》教案 第一章
第一章概论第一节大气与大气污染一、大气的组成1.大气与空气大气(atmosphere)：指环绕地球的全部空气的总和(The entire mass of air which surrounds the Earth)环境空气(ambient air)：指人类、植物、动物和建筑物暴露于其中的室外空气（Outdoor air to which people,plants,animals and structures are exposed）。
从自然科学角度来看，两者并没有实质性的差别。
但在环境科学中，为了便于说明问题，有时两个名词分别使用，一般对于室内和特指某个地方（车间，厂区等），供给植物生存的气体，习惯上称为空气，对这类场所的空气污染用空气污染一词，并规定相应的质量标准和评价方法。
而对大区域或全球性的气流，常用大气以词，同时对区域性的空气污染称为大气污染，并有相应的质量标准和评价方法。
大气污染控制工程的研究内容和范围，基本上都是环境空气的污染与防治，而且更侧重于和人类关系最密切的近地层空气。
据研究，成年人平均每天需1公斤粮食和2公斤水，而对空气的需求则大的多，每天约13.6公斤（合10m3），不仅如此，如果三者同时断绝供给，则引起死亡的首先是空气。
2.大气的组成大气是由多种气混合组成、按其成分可以概括为三部分：干燥清洁的空气，水蒸汽和各种杂质。
干洁空气的主要成分是氮、氧、氩和二氧化碳气体，其含量占全部干洁空气的99.996％(体积)；氖、氦、氪、甲烷等次要成分只占0.004％左右，如表1—1所示（2）。
由于空气的垂直运动、水平运动以及分子扩散，使不同高度、不同地区的大气得以交换和混合。
因而大气的组成比例直到90一100km的高度还基本保持不变。
也就是说，在人类经常活动的范围内，任何地方干洁空气的物理性质是基本相同的。
大气中的水蒸气含量平均不到0.5％，而且随着时间、地点、气象条件等不同而有较大变化。
大气污染控制工程第1章绪论汇总
第一章 概论
我国电力情况
140000 120000
125000
发电装机容量 火电装机容量
万 100000
86000
千 80000
瓦
62200
64000
60000
48405
87500
40000 20000
0
2006年 2010年 2020年
中国发电 装机容量 现状及预 测
火电占装机容量的百分数
➢ 人类活动
➢ 交通运输 ➢ 电力生产 ➢ 工业过程 ➢ 工业和家庭的燃料燃烧 ➢ 废物焚烧
颜色：从辨别颜色来讲，纯洁的雾应该是白 色或者是灰色的；霾有点发黄的颜色。
霾 雾
尘粒大小的分类
总悬浮颗粒物（TSP）：D≤100μm 可吸入颗粒物（PM10）：D ≤10μm，又
称为可吸入颗粒物或飘尘。 PM-Particulate matter
细微颗粒物污染
❖ 细颗粒物对人体健康和大气环境质量造成的危害要远 比粗颗粒物大
年份
年份
Sea level rise/m
Year
臭氧层的破坏
大气臭氧层仅占以一亿分之一，主要集 中在离地面20~25km的平流层。
根据卫星和地面观测网的资料，臭氧空 洞的面积已经达到2千500万km2。
近几十年来，由于人类大量使用含氯、 氟等元素的化学合成物质作为制冷剂， 导致臭氧空洞的出现和不断扩大。
氯氟烃释放到大气中，再上升到高空时，会分 解出氯原子。
自由的氯原子遇上臭氧分子后，会夺走臭氧分 子O3中的一个氧原子，使之变成为普通的氧 分子O2。
每一个氯原子可以把上万个臭氧分子变成普通 氧分子。实验数据显示，平均每一个氯原子可 以消灭1万个臭氧分子，其威力惊人。
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三、大气污染源
自然源：自然原因向环境释放的污染物，如火山、海啸、风化等。
人为源：人类生活活动和生产劳动形成的污染物。
燃料燃烧
点源
主要来源 工业生产过程
固定源
线源
交通运输
移动源
面源
工业污染源
农业污染源
高架源
生活污染源
地面源
瞬间源、间断源、连续源、稳定源、可变源。
酸雨：主要分布在长江以南、青藏高原以东的广大地区及四川盆地。 约占国土面积的30%，
三、 大气污染的影响
1. 对人体健康的影响 大气污染物侵入人体途径：表面接触、食入含污染物的食物和水、
吸入被污染的空气。 主要有害物：颗粒物、硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、光化学氧
化剂、有机化合物等。 2. 对植物的伤害
有机气态 含氮有机物：晴、芳香胺类化合物
污染物 含硫有机物：硫醇、噻吩、二硫化物
含氯有机物：氯化烃、有机氯农药、氯醇
常见大气污染物专有名词 ☆一次污染物：直接从污染源排出的污染物。 ☆二次污染物：一次污染物与空气中原有成分或几种污染物之间发生一系
列化学或光化学反应而生成的与一次污染物不同的污染物。
☆普遍重视的二次污染物：硫酸烟雾和光化学烟雾。 ☆我国大气环境影响普遍的广域污染物：悬浮微粒、二氧
一、 国外大气污染概况
马斯河谷烟雾：1930年12月比利时，SO2、粉尘蓄积于空气中，死亡 60人，数千人患呼吸道疾病。
洛杉矶光化学烟雾：1943年，由汽车尾气经光化学反应产生蓝色 烟雾，眼红、喉痛、咳嗽等呼吸道疾病。
多诺拉烟雾：1948年美国宾夕法尼亚多诺拉镇，炼钢铁、锌、硫酸 等工厂排放废气，蓄积于山谷中，死10多人，病约6000人。
密度 1.293Kg/m3 （273.15K，1atm）
水汽含量：0.02～6％，导致云、雾、雨、雪霜、露等复杂的天
气现象。
悬浮微粒：大气尘埃和其它悬浮物。
二、大气污染
定义：由于人类活动和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，或危害了环境。
三、大气污染分类
按污染物所 涉及的范围
局部地区污染。 地区性污染。 广域污染。 全球性污染或国际性污染。
按能源性质和 污染物种类
煤碳型：烟气、粉尘、二氧化硫 石油型：碳氢化物、氮氧化物、碳氧化物 混合型：同时具有上述两种污染物 特殊型：化工厂排放的特定污染物
第二节 大气污染物及其来源
定义：由于人类活动或自然过程排入大气，并对人或环境产生有害 影响的那些物质。
分类：气溶胶态污染物和气态污染物
一、 气溶胶态污染物
指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气体分散体系。
（1）粉尘（dust）：机械破碎或风化的小固体颗粒 1~200 um左右。 （2）烟（fume）：冶金过程形成的固体颗粒 0.01~1 um左右 （3）飞灰（fly ash）：随燃料燃烧产生的烟气飞出的分散得较细的灰分。 （4）黑烟（smoke）：由燃料燃烧产生的能见气溶胶。 （5）雾（fog）：气体中小液滴悬浮体的总称。如：水雾、酸雾、碱雾。 （6）化学烟雾（smog）：如硫酸烟雾、光化学烟雾 环境工作中也有分类为飘尘（＜10um）、降尘（＞10um）、总悬浮颗粒TSP
大气污染控制工程
第一章 概论
第一节 大气与大气污染
一、 大气的定义及组成
大 气：环绕地球的全部空气的总和。
环境空气：人类、植物、动物和建筑物暴露于其中的室外空气。
大气组成：干燥清洁的空气、水汽和悬浮微粒。
干洁空气：N2、O2、Ar、CO2 Ne、He、CH4、Kr 平均分子量 28.966
99.996％ 0.004％
通常发生在叶子结构中。主要有害物：二氧化硫、臭氧、氟化物、 氯化物、硫化物等。 3. 对器物和材料的影响 主要是腐蚀损坏（玷污性损害和化学损害）。 4. 对大气能见度和气候的影响 能见度：指定方向上能用肉眼看见和辨认的最大距离。 对大气能见度和清晰度有影响的污染物是气溶胶粒子或有色气体。 对气候影响主要是温室效应和酸雨。
（≤100um总和）。 可吸入颗粒物PM10 （≤10um），PM2.5
二、气态污染物
无机气态 分 污染物
硫化物：SO2、SO3、H2S等 氮化物：NO、NO2、NH3等 卤化物：Cl2、HCl、HF、SiF4等 碳氧化物：CO、CO2等 臭氧、过氧化物
碳氢化物：烃、芳烃、稠环芳烃等
类
含氧有机物：醛、酚、酮等
第四节 大气污染综合防治
一、 大气污染综合防治的含义
局部地区特有污染物：北京市区CO (3.15--5.4 mg/m3) 、包头的氟 (日 平均2.10 ug/dm3) 、沈阳的铅(年日平均2.4ug/m3) 等都是严重超标。
两控区：二氧化硫控制区和酸雨控制区。包括175个地级以上城市和 地区（四个直辖市、四个经济特区都在其中），面积109万平方公里， 占国土面积的11.4%，占人口的39%，国内生产总值的67%。
伦敦烟雾：1952年12月，SO2、烟尘在一定条件下形成刺激性烟雾， 诱发呼吸道疾病，死亡4000多人（仅一星期）。
四日市气喘病：1955年，炼油厂排放的废气，病500多人，死亡30 多人
二、我国大气污染概况
监测结果显示：我国大气环境污染是以粉尘和SO2为主要污染物的煤 烟型污染。北方城市比南方城市严重，冬季比夏季严重。少数大城 市 (北京、上海、广州) 属煤烟型与石油型污染并重。
2.臭氧层破坏：大气中臭氧含量仅占一亿分之一，主要集中在平流 层，并称为臭氧层。具有强烈的吸收太阳紫外线的功能，保护地球。 氟氯碳、氮氧化物等对其产生破坏作用。
3.酸雨：pH小于5.6的雨、雪或其它形式的大气降水称为酸雨。破坏 生态坏境，改变土壤性质和结构，腐蚀建筑物，损害人体健康等。
第三节 大气污染概况
污染源排放污染物的速率称为“源强”
背景浓度 (受到人类活动影响较小)、本底浓度 (未受到人类活动影响)。
四、 全球性大气污染问题
1.温室效应： 大气中的二氧化碳和其它微量气体如甲烷、一氧化二 氮、臭氧、氟氯碳、水蒸汽等，吸收地表辐射的长波，由此引起全 球气温升高的现象。100年全球平均温度上升了0.3~0.6℃，海平面 上升了14~25cm。