第3章大气环境与保护
环境卫生学 第3章 大气卫生
（2）大气颗粒物 有固体和液体 两种形态。
常用空气动力学直径 表示颗粒物的大小: 在气流中，如果所研究的颗 粒物与一个有单位密度的球形颗 粒物的空气动力学效应相同，则 这个球形颗粒物的直径就定义为 所研究颗粒物的空气动力学直径。 颗粒物按粒径分为： 总悬浮颗粒物（TSP） φ ≤100μm 可吸入颗粒物（IP） φ ≤10 μm 细颗粒物（PM2.5) φ≤2.5μm 超细颗粒物（PM0.1) φ≤0.1μm
对健康的影响
（1）对呼吸道的刺激作用 （2）其它作用 · 对大脑皮层机能的影响 · 致突变作用和促癌作用 · 影响新陈代谢 · 变态反应 （3）SO2和颗粒物的联合作用
（二）氮氧化物 (NOx nitrogen oxides)
来源 （1）自然源 （2）人为源
对健康的影响
（1）对呼吸道的刺激作用 （2）对血液的影响 （3）促癌作用 （4）神经衰弱症候群 （5）形成光化学烟雾
酸雨腐蚀雕刻
（四）大气棕色云团
（五）其他
影响居民的生活人体 健康的影响
大气中的主 要污染物 SO2 NOx 颗粒物 CO
O3
多环芳烃
Pb
二 噁英
（一）颗粒物
来源 （1）自然源 （2）人为源
对健康的影响
（1）对呼吸系统的影响 进入肺部对局部组织具有堵塞作用 载体作用 （2）颗粒物对心血管系统的影响 （3）颗粒物的致癌作用 （4）颗粒物对人群死亡率的影响
多诺拉烟雾事件
美国洛杉矶
化物和碳氢化合物
在日光紫外线照射 下经光化学反应形成
过氧酰基硝酸酯
《贵州省大气污染防治条例》全文
第三条大气污染防治坚持保护优先、预防为主、防治结合、政府主导、公众参与、协同控制、损害担责的原则。
第四条县级以上人民政府对本行政区域大气环境质量负责,完成大气污染物排放总量控制目标,根据本行政区域内大气环境质量确定重点工作任务和年度控制指标。乡、镇人民政府和街道办事处(社区)根据县级人民政府的安排,负责本辖区的大气污染防治专项工作。
第三十一条县级以上人民政府应当制定重污染天气应急预案,重污染天气发生时,及时启动应急预案,采取有效应对措施,并向社会公布相关信息。
第三章污染物总量控制
第三十二条县级以上人民政府环境保护行政主管部门应当根据本行政区域主要大气污染物排污控制总量,核定排污单位的主要大气污染物排放总量,并载入排污许可证。
第三十三条县级以上人民政府环境保护行政主管部门按照主要污染物减量替代、总量减少的原则明确企业排放指标来源。
第二十三条排放工业废气或者有毒有害大气污染物名录中所列有毒有害大气污染物的企业事业单位、集中供热设施的燃煤热源生产经营单位以及其他依法实施排污许可管理的单位,应当取得排污许可证。
重点排污单位应当如实、定期向社会公开其主要大气污染物的名称、排放方式、排放浓度和总量情况,以及防治污染设施的建设和运行情况,接受公众监督。
向大气排放污染物的重点排污单位,应当按照规定自行对其所排放的大气污染物进行监测,原始监测记录应当至少保存3年。不具备环境监测能力的单位,可以委托有法定资质的环境监测机构进行监测。
第二十二条省、市州人民政府环境保护行政主管部门确定的大气污染物排放重点排污单位应当按照有关技术规范建设安装污染源自动检测设备,并与环境保护行政主管部门的监控平台联网,保证监测设备正常运行和数据正常传输。重点排污单位应当对自动监测数据的真实性和准确性负责。
新教材. 第3章 第1节 大气的组成和垂直分层
(1)造成当地环境问题的臭氧层空洞出现在 ( )
A.北极上空
B.南极上空
C.赤道上空
D.北大西洋上空
成云致雨的必要条件
2.大气主要成分对大气环境影响的因果关系:
(1)二氧化碳:CO2→吸收地面辐射→升温同时释放热能 →射向地面的热量→保温作用。 (2)臭氧和氧原子。 ①高层大气中的O→吸收紫外线→升温使大气电离→形 成电离层。 ②平流层中的O3→吸收紫外线→升温的同时阻挡到达地 面的紫外线→保护地球上的生物免受紫外线伤害。
[辨一辨] 判断下列说法的正误。 ①大气圈中最多的成分是氧。 ( × ) ②大气圈中各种成分均匀分布。 ( × ) ③臭氧对人类和动物是无害的。 ( × ) ④空气中只要有水汽就可以形成降水。 ( × ) ⑤大气中的尘埃物质可以反射太阳辐射,降低地面温 度。 ( √ )
能力1 利用大气组成成分的作用解释地理现象
CO 绿色植物进行光__合__作__用__的基本原料,对地面
2
具有_保__温__作用
O3 吸收太阳光中的紫__外__线__,臭氧对地球生物起
保护作用
(1)干洁空气。 ①组成 ②作用
(2)水汽:发生_固__、__液__、__气__三态的转化,产生云、雨、 雾、雪等天气现象; (3)杂质:作为_凝__结__核_,是成云致雨的必要条件。
可划分为___对__流层、___平__流层和___高__层大气。 1.对流层：位置、组成、厚度、特征、与人类活动关系 2.平流层：位置、组成、特征、与人类活动关系 3.高层大气：
大气污染教案-第三章5.6节
C=C实+C虚，即
2 2 2 y ( z H ) ( z H ) q ( C x, y, z ) exp ) exp exp 2 2 2 2 2 z 2 z 2 y z y
H-Z
•
O′
O O″
0
H+Z
•
0
实源的供献：P 点在以实源为原点的坐标 系中的垂直坐标（距离烟流中心线的垂直距 离）为（H－z）。当不考虑地面影响时，它 在P 点所造成的污染物浓度为
2 2 y ( z H ) q ( C x, y, z ) exp ) 2 2 2 2 y z 2 y z
又称高斯扩散模式
式中：H——污染源离地面的高度， m。
高架连续点源模式在几种特殊情况下的形式
（1）地面浓度模式：
2 y q H C x, y,0, H ) exp( ) exp 2 2 2 2 y y z z
2
（2）地面轴线浓度模式：
今后对模型将进一步完善并运用CFD手段来进行实 时、动态的模拟，避免大气污染事件的发生
5、有上部逆温时的扩散模式
（1）上部逆温的气象特点：上部逆温是经常出现的一种现象。 上部逆温层就象一个盖子使污染物的铅直扩散受到限制，扩散 只能在地面和逆温层之间进行。所以又称为封闭型扩散。 （2）高斯扩散模式的适用条件：只适用于整层大气具有同一 稳定度的扩散，对于不接地逆温层（逆温层接地几百米到2千 米）的情况并不适合。 （3）有上部逆温时的扩散模式：可在高斯扩散模型的基础上， 用反射原理来对其扩散公式进行推导，即此种情况下污染物的 浓度可看成是实源和无穷多对虚源作用之和。空间任一点浓度 如下：
第三章_大气环境污染与控制1 [自动保存的]
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3.1 大气的结构和组成
一、大气的结构(第14章)
2、大气圈的结构 （4）热成层（暖层） 它自中间层顶到800km的大气层。特点： ① 温度随高度增高而迅速上升（原因下部为氮原子 不吸收紫外线、上部为氧原子吸收紫外线）。 ② 空气稀薄，难以传声 。
按污染物质的来源分为天然污染源和人为污染源两类。
（1）天然污染源：指自然界本身向大气环境排放有害 物质或对大气环境产生有害影响的污染源，例如火山喷发、 森林火灾等。
（2）人为污染源：指人类的生产和生活活动所形成的 污染源，例如燃料燃烧、工业生产过程、交通运输过程和 农业活动等。
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性质的差异，同时考虑大气的垂直运动状态，可将大气圈
分为五层：（1）均质层：对流层、平流层、中间层 （2）非均质层：热成层、逸散层。
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3.1 大气的结构和组成
一、大气的结构(第14章) 逸散层
2、大气圈的结构
热成层
中间层
平流层
对流层
常见的二次污染物有：硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及
硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学氧化剂（OX）以及许多活性 中间产物：H2O· 、OH· 、NO3· 等。
30km以下。 高度越高，大气越稀薄。
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3.1 大气的结构和组成
一、大气的结构(第14章)
2、大气圈的结构
从地球表面向上到90Km高度，大气的主要成分氧和氮
的组成比例几乎不变，这一层大气称为均质层。 在均质层以上和外层空间的大气层，其气体的组成随 高度的升高有很大的变化，这一层大气称为非均质层。 根据大气在垂直方向上温度、化学成分、电荷等物理
北京市实施《中华人民共和国大气污染防治法》条例
北京市实施《中华人民共和国大气污染防治法》条例文章属性•【制定机关】北京市人大及其常委会•【公布日期】1988.07.14•【字号】京常字[1988]14号•【施行日期】1988.07.14•【效力等级】省级地方性法规•【时效性】失效•【主题分类】大气污染防治正文北京市实施《中华人民共和国大气污染防治法》条例（１９８８年７月７日北京市第九届人民代表大会常务委员会第三次会议通过７月１４日京常字〔１９８８〕１４号文印发）第一章总则第一条为贯彻实施《中华人民共和国大气污染防治法》，保护和改善本市大气环境，保障人体健康，促进首都社会主义现代化建设的发展，制定本条例。
第二条本市各级人民政府必须将大气环境保护工作纳入国民经济、社会发展计划和城乡建设规划，实行预防为主、防治结合的方针，采取有效措施，防治大气污染。
第三条防治大气污染，必须加强科学研究，依靠技术进步，积极进行综合治理，严格控制新的污染，增加绿化面积，城市建设布局要有利于自然通风，以利大气的净化。
第四条北京市环境保护局和区、县环境保护局是对大气污染防治实施统一监督管理的机关。
各级公安交通等有关行政管理部门按照各自的职责，对大气污染防治实施监督管理。
第五条一切向大气排放污染物的单位和个体经营者，必须按照“谁污染谁治理”的原则，采取措施防治大气污染。
各行业主管部门应当负责管理本行业的大气污染防治工作。
第六条任何单位和个人都必须遵守国家和本市有关防治大气污染的法律、法规，履行保护大气环境的义务，并有权对污染大气环境的单位和个人进行检举和控告。
第七条对大气环境进行规划、管理和评价，执行国家《大气环境质量标准》。
国家《大气环境质量标准》未作规定的，执行本市大气环境质量标准。
国家和本市划定的风景名胜区、自然保护区和其他需要特别保护的区域，为大气环境质量一类区，执行国家一级标准；其他地区为二类区，执行国家二级标准。
第八条向大气排放污染物的单位，执行北京市排放标准。
环保大气法
中华人民共和国大气污染防治法（2016年1月1日起施行）发布时间：2016-01-14 15:17:39 信息来源：法制处字体：[ 大中小]中华人民共和国大气污染防治法（1987年9月5日第六届全国人民代表大会常务委员会第二十二次会议通过根据1995年8月29日第八届全国人民代表大会常务委员会第十五次会议《关于修改〈中华人民共和国大气污染防治法〉的决定》修正2000年4月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第十五次会议第一次修订2015年8月29日第十二届全国人民代表大会常务委员会第十六次会议第二次修订）目录第一章总则第二章大气污染防治标准和限期达标规划第三章大气污染防治的监督管理第四章大气污染防治措施第一节燃煤和其他能源污染防治第二节工业污染防治第三节机动车船等污染防治第四节扬尘污染防治第五节农业和其他污染防治第五章重点区域大气污染联合防治第六章重污染天气应对第七章法律责任第八章附则第一章总则第一条为保护和改善环境，防治大气污染，保障公众健康，推进生态文明建设，促进经济社会可持续发展，制定本法。
第二条防治大气污染，应当以改善大气环境质量为目标，坚持源头治理，规划先行，转变经济发展方式，优化产业结构和布局，调整能源结构。
防治大气污染，应当加强对燃煤、工业、机动车船、扬尘、农业等大气污染的综合防治，推行区域大气污染联合防治，对颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物、氨等大气污染物和温室气体实施协同控制。
第三条县级以上人民政府应当将大气污染防治工作纳入国民经济和社会发展规划，加大对大气污染防治的财政投入。
地方各级人民政府应当对本行政区域的大气环境质量负责，制定规划，采取措施，控制或者逐步削减大气污染物的排放量，使大气环境质量达到规定标准并逐步改善。
第四条国务院环境保护主管部门会同国务院有关部门，按照国务院的规定，对省、自治区、直辖市大气环境质量改善目标、大气污染防治重点任务完成情况进行考核。
省、自治区、直辖市人民政府制定考核办法，对本行政区域内地方大气环境质量改善目标、大气污染防治重点任务完成情况实施考核。
3《大气污染控制工程》第三章
第三章大气污染气象学为了有效地控制大气污染．除需采取安装净化装置等各种技术措施外，还需充分利用大气对污染物的扩散和稀释能力。
污染物从污染源排到大气中的扩散过程，与排放源本身的特性、气象条件、地面特征和周围地区建筑物分布等因素有关。
本章主要对大气污染气象学的基本知识作一扼要介绍。
第一节大气圈结构及气象要素一、大气圈垂直结构地球表面环绕着在层很厚的气体，称为环境大气或地球大气，简称大气。
大气是自然环境的重要组成部分，是人类及生物赖以生存的必不可少的物质。
大气圈的垂直结构是指气象要素的垂直分布情况；如气温、气压、大气密度和大气成分的垂直分布等。
根据气温在垂直于下垫面(即地球表面情况)方向上的分布，可将大气分为五层：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。
1.对流层对流层是大气层最低的一层；平均厚度为12公里。
由于对流程度在热带要比寒带强烈，故自下垫面算起的对流层的厚度随纬度增加而降低，赤道处约为16～17km,中纬度地区约10～12km，两极附近只有8～9km。
①对流层的主要特征是：(1)对流层虽然较薄，但却集中了整个大气质量的3／4和几乎全部水汽，主要的大气现象都发生在这一层中，它是天气变化最复杂、对人类活动影响最大的一层；(2)气温随高度增加而降低，每升高100 m平均降温约0.65℃；(3)空气具有强烈的对流运动，大气垂直混合激烈。
主要由于下垫面受热不均及其本身特性不同造成的。
(4)温度和湿度的水平分布不均匀；例如在热带海洋上空，空气比较温暖潮湿，在高纬度内陆上空，空气比较寒冷干燥，因此也经常发生大规模空气的水平运动。
②对流层亚层分层情况：(1)对流层的下层，厚度约为1～2km，其中气流受地面阻滞和摩擦的影响很大，称为大气边界层(或摩擦层)。
(2)其中从地面到50～100m左右的一层又称近地层。
在近地层中，垂直方向上热量和动量的交换甚微，所以温差很大，可达1～2℃。
(3)在近地层以上，气流受地面摩擦的影响越来越小。
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每升高100m 降低0.65℃
20
10
对流层顶
对流层
（-）
0
200
250
300
绝对温度（K）
三、大气边界层
对流层下部靠近下垫面的 8 1.2-1.5公里 范围内的薄层大
气，又称摩擦层。大气污染
物质绝大部分在此层活动。
（一）湍流运动
第3章大气环境与保护
地面粗糙度的影响，产生了风速的垂直梯度，形成湍流。
第3章大气环2境0.与9保5护 0.93
二氧化碳 （CO2）
氖（Ne）
0.03 0.0018
氦（He）
0.0005
氪（Kr）
0.0001
氢（H2） 氙（Xe）
0.00005 0.000008
臭氧（O3）
0.000001
注：引自高伟生等，1992，环境地学，66页。
分子量 28.016 32.000 39.944 44.010
第3章大气环境之与一保左护 右，而其成分极为复杂。
1、N2、O2等气体
2、水滴 （如云滴、雾滴）
大气中的悬浮物称 为气溶胶质粒。
没有水汽和悬浮物的空气 称为干洁空气。
3、冰晶和固体微粒 （如尘埃、花粉）
3
表3-1 干洁大气的成分（85km以下）
成分
氮（N2） 氧（O2） 氩（Ar）
容积（%） 78.09
11
天然源：自然第界3章自大气行环境向与保大护气环境排放污染物的污染源。
火山
雷电造成的森林大火
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。
燃煤
汽车
空调
12
大气污染物：由于人类活动或自然过程排入大气， 并对人和环境产生有害影响的物质。
第3章大气环境与保护
按来源， 分为一次污染物
和二次污染物
13
降下来。单位在面10积μ的m以降下尘。量它可是作分为散评在价大大气气中污的染各种粒
物程度的指标子之的一总。称，也是目前大气质量评价中的一
个通用的重要污染指标。
常表示为总悬浮微粒第物3章大气环境与保护 （TSP）、飘尘和降尘。
按存在状态，分为颗粒物和气态污染物
飘为尘PM指10（可粒在径大<气10中μ长m）期和飘主P浮M要2的.5（有悬粒浮一径物次，污分 染物：
引分起布免来温：受源室随过：效时量固应间紫体的、外微加地线粒剧点的来。变灼源化伤于很，火大使山。平爆在流发铅层、直大沙土飞 气温方度向较，扬快一、增般物加随质。高燃度烧增颗加粒而、减植少物。花粉等；
分布影：响自：然形大成气液云中体、含微雾量粒、很指雨少大、。气雪随中等高的大度水气分滴现布等象。。 不影均响对匀：生，影物也响的随太生纬阳长度辐和和射发时传育间输有而，重异使要。能影见响度。 变低，有的能起凝结核的作用。
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。
降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物,一般直
径大于30μm，其由粒于径其绝自大身多的数重在力10作0μ用m会以很下快，沉其中多数
高0
散逸层
（+）
7
500
400 热成层 300 200
（+）
100 越往上氧、氦等气体的原子态越多
90 第3章大气环境与保护
80
中间层顶
电离层
紫外线的强烈照
射，N2和O2产生 不同程度的离解
70 中间层 60 50
（-） 平流层顶
高
高度（km）
40 平流层
30
（+）
臭氧 吸收
S<O2.25、μHm）2S。、PNM1O0可、以N通H过3 、呼C吸O道、进C入O人2 体、，HF、HCl 、C1—C12化合物 。
从而对人体健康产生危害，P二M2.次5的污危害染则物：
更为严重。
SO3、H2SO4、MSO4 、NO2、MNO3 、醛类、酮类、酸类。
14
二、几种典型的大气污染
（一）煤烟型污染
问题：影响大气污染的气象因素
大气的运动和风 —污染系数、风向频率、风向玫瑰图
湍流 逆温
—大气稳定度
第3章大气环境与保护
必读参考书： 鞠美庭主编，环境学基础，北京：化学工业出版社，2004， 7。第4章 大气污染与防治 4.2 影响大气污染的气象因素。
10 第3章大气环境与保护
一、大气污染源及污染物
第3章大气环境与保护
主要污染物:SO2、NOx、CO和颗粒物。 气象条件：低温、高湿的阴天，风小并伴有逆温 出现现象：一次污染物扩散受阻，在低空聚积，
生成还原型烟雾。 典型事件：伦敦烟雾事件、马斯河谷事件等。 主要污染源：燃煤。
（二）交通型污染 主要污染物：CO、第N3O章大X气和环H境与C保。护
6
几点认识
目前认为引起空气污染的物质在自然大气中的 含量很少，如C第O3、章大N气H环3、境与S保O护2、H2S、Cl2、NO2和甲 醛等均在百万分之一（1ppm）以下。
但是，随着工业的发展和化石燃料耗量的增多， 污染性气体将日渐增多。
大气中二氧化碳、臭氧、水汽、悬浮微粒及微 量有害气体的含量是不断变化的。
湍流对污染物的扩散稀释起重要作用。
（二）风
白天风速大、夜间风速小；最大值出现14时左右，最小值
出现在清晨日出前。
边界层风的垂直分布和变化规律，对于调配燃料，控制排
放，控制污染是十分有益的。
（三）温度的垂直分布
边界层中温度场比较复杂。白天气温随高度的递减型分布；
夜晚气温随高度的递增型分布 。
9
1
第三章 大气环境与保护
我们离不 开大气， 如同鱼儿 离不开水。
第一节、大气概述（成分、分层、边界层）
第二节、大气污染（源、物、类型、危害）
第3章大气环境与保护
第三节、大气污染控制（四个对策）
第四节、全球大气环境问题（两大问题）
2
第一节 大气概述
一、大气的成分
地球大气圈的总质量约6000万 亿吨，只占地球总质量的百万分
20.183 4.003 83.700 2.016 131.300 48.000
4
大气成份复杂多样，但本课程只重 点关注两个第问3章大题气环：境与保护
一是哪些成份与环境问题有关？ 二是这些成份是否变化？
5
二氧化碳：
来源臭：氧生：物呼吸作用，有机体燃烧与分解。 现状来：源在水：大汽高气：空中通的过第含3光章量大致气有环离境增与解保加护作的用趋，势低。空通过闪电 影响作：用强来：烈源或能微吸：有大粒收海机量：地洋物吸固面和收氧体的地太化微长面阳及粒波蒸紫高与辐发外空液射、线传体，植，输微物使。粒蒸地。腾面。生物