环境工程：4第四章 大气污染及其防治

第4章 大气污染及其防治
第4章 大气污染及其防治
第一节 大气结构与组成 第二节 主要大气污染物及其来源 第三节 大气污染治理技术简介 第四节 大气污染综合防治 第五节 全球性大气污染及对策
第一节 大气结构与组成
主要内容： 一、大气结构 二、大气组成 三、大气环境质量标准
一、大气结构
用下，气温随高度升高而增高； ➢ 气体分子大量电离——电离层。 5）散逸层（暖层以上） ➢ 气温很高，空气稀薄； ➢ 空气粒子的运动速度很高，可
以摆脱地球引力而散逸。
二、大气组成
➢ 大气是多种气体的混合物，主要成分为氮、氧、氩。 ➢ 干洁空气是指大气中除去水汽、液体和固体微粒以外的整
个混合气体。
干洁空气的组成
Байду номын сангаас
➢大气可认为是由恒定、可变和不定三种类型组分所组成 的。
1）恒定组分： N2
(78.09%)
O2 (20.95%)
稀有气体 (0.93%)
指大气中含有的N2、O2、Ar及微量的稀有气体。在 均质层里，这些气体组分的含量几乎可认为是不变
的，共占空气总体积的99.97％以上。
2）可变组分：主要指大气中的二氧化碳和水蒸气。
例：
防晒品大多标有SPF或PA，SPF(Sun Protection Factor) 是显示防止UVB伤害的防晒效果数值，PA(Protection UVA) 则是指防止UVA到何种程度的指标。
SPF20中20是防晒系数, 假设紫外线的强度不会因时间改变， 一个没有任何防晒措施的人如果待在阳光下20分钟后皮肤 会变红，当他使用SPF20的防晒品时，表示可延长20倍的时 间，即在400分钟后皮肤才会被晒红。
三、大气环境质量标准
以保障人体健康和生态系统不受破坏为目标，对大气 环境中多种污染物所规定的含量限度。
➢ 我国大气环境质量标准分为三级： 一级标准：为保护自然生态和人群健康，在长期接触
情况下，不发生任何危害性影响的空气质量要求。 二级标准：为保护人群健康和城市、乡村的动、植物，
在长期和短期的接触情况下，不发生伤害的空气质量 要求。 三级标准：为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一 般动、植物（敏感者除外）正常生长的空气质量要求。
度 60
中间层
50
40 平流层
30
20
10
对流层
0
200
250
300
320 温度T/K
1）对流层（～10-15km） ➢ 集中了大气质量的3/4和全部的水蒸气，主要天气现象都 发生在这一层；
➢ 温度随高度的增加而降低，具有强烈对流作用；
➢ 温度和湿度的水平分布不均。 ➢ 在这一层中，由于大气的对流和湍流运动，加上水汽充足，
第二节 主要大气污染物及其来源
主要内容： 一、概述 二、主要大气污染物及发生机理 三、空气污染指数
一、概述
1、大气污染：由于自然的或人为的过程，改变了大气圈 中某些原有成分和增加了某些有毒有害物质，致使大 气质量恶化，影响原来有利的生态平衡体系，严重威 胁着人体健康和正常工农业生产，以及对建筑物和设 备财产等造成损坏的现象。
直接影响着大气污染物的传输、扩散和转化。 2）平流层（对流层顶～50-55km）
➢ 臭氧层：20~25km臭氧层浓度达到最大值； ➢ 臭氧层能强烈吸收波长200~300nm的太阳紫外线； ➢ 平流层集中了大部分臭氧； ➢ 没有对流运动，污染物停留时间很长，尤其是氟氯烃等
大气污染物，与臭氧层发生光化学反应。
PA的防御效果被区分为三级，即PA+、PA++、PA+++，PA+ 表示有效、PA++表示相当有效、PA+++表示非常有效 。
SPF20和PA++如果出现在一瓶防晒霜的包装上，则说明：这 瓶防晒霜在400分种内都能有效防止UVB伤害，它对UVA的防 御效果相当有效。
3）中间层（平流层顶～85km） ➢ 气温随高度升高而迅速降低； ➢ 对流运动强烈，垂直混合明显。 4）暖层（中间层顶～800km） ➢ 在强烈的紫外光和宇宙射线作
➢太阳紫外线
短波紫外线：简称UVC。是波长200NM－280NM的紫外光 线，在经过地球表面时被臭氧层吸收。
中波紫外线：简称UVB。是波长280NM－320NM的紫外线， 对人体皮肤有一定的生理作用。长久照射皮肤会出现 红斑、炎症、皮肤老化，严重者可引起皮肤癌。
长波紫外线：简称UVA。是波长320NM－400NM的紫外线， 对衣物和人体皮肤的穿透性远比中波紫外线要强，可 达到真皮深处，并可对表皮部位的黑色素起作用，使 皮肤变黑；它虽不会引起皮肤急性炎症，但对皮肤的 作用缓慢，可长期积累，是导致皮肤老化和严重损害 的原因之一。
1、大气圈：由于地心引力而随地球旋转的大气层。 大气圈的厚度大约有10000km。 由于大气圈与宇宙空间很难确切划分，常把大气圈
层上界定为1000-1400km。 2、大气结构按温度垂直变化的特征分： 对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层
散逸层
暖层
/km
110
100
离 地 面
90 80
高 70
气体名称
氮（N2） 氧（ O2 ） 氩（Ar）
二氧化碳 氖（Ne） 氦（He）
体积含量%
78.09 20.95 0.93 0.02~0.04 18×10-4 5.24×10-4
气体名称
甲烷（CH4） 氪（Kr） 氢（H2） 氙（Xe） 二氧化氮
臭氧（O3）
体积含量%
1.0 ×10-4~1.2 ×10-4 1.0×10-4 0.5×10-4 0.08×10-4 0.02×10-4 0.01×10-4
根据各地区地理、气候、生态、政治、经济和大气 污染程度，确定大气环境质量分为三类区：
➢ 一类区：为国家规定的自然保护区、风景游览区、 名胜古迹和疗养地等；
➢ 二类区：为城市规划中确定的居民区、商业交通居 民混合区、文化区、名胜古迹和广大农村等；
➢ 三类区：为大气污染程度比较重的城镇和工业区以 及城市交通枢纽、干线等。
这些气体的含量由于受地区、季节、气象以及人 们生活和生产活动等因素的影响而有所变化，在 通常情况下，水蒸气含量为0~4%，二氧化碳含 量近年来已达0.036%。
3）不定组分 一是由自然界的火山爆发、森林火灾、海啸、地 震等暂时性灾害所产生的尘埃、硫、硫化氢、硫 氧化物、碳氧化物及恶臭气体等。
二是来源于人类社会的生活消费、交通、工农业 生产排放的废气。