《大氣污染控制工程》PPT課件

大 氣 污 染 控 制 工 程馬 德 剛 副 教 授2010年 3月 1日 一 、 課 程 介 紹 主 要 內(nèi) 容 大 氣 污 染 的 基 礎(chǔ) 知 識 ： 大 氣 污 染 ， 污 染源 ， 污 染 物 等 ； 大 氣 污 染 擴(kuò) 散 規(guī) 律 與 應(yīng) 用 顆 粒 狀 污 染 物 控 制 技 術(shù) 氣 態(tài) 污 染 物 控 制 技 術(shù) 大 氣 污 染 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 課 程 任 務(wù) 與 目 的 熟 悉 并 掌 握 大 氣 污 染 控 制 方 面 的 基 礎(chǔ) 知識 ； 能 夠 分 析 并 解 決 實(shí) 際 中 大 氣 污 染 方 面 的問 題 ； 了 解 并 掌 握 基 本 的 大 氣 方 面 的 工 程 設(shè) 計(jì) ； 為 注 冊 環(huán) 保 工 程 師 考 試 奠 定 基 礎(chǔ) ； 能 力 和 素 質(zhì) 的 提 高 。 參 考 資 料 推 薦 教 材 ：大 氣 污 染 控 制 工 程 郭 靜 阮 一 倫 主 編 化 學(xué)工 業(yè) 出 版 社 北 京 2008年 參 考 教 材 ：大 氣 污 染 控 制 工 程 郝 吉 明 馬 廣 大 主 編 高等 教 育 出 版 社 北 京 2002年大 氣 污 染 控 制 工 程 （ 第 二 版 ） 馬 廣 大 主 編 中 國 環(huán) 境 出 版 社 北 京 2003 二 、 大 氣 污 染 基 本 知 識 大 氣 污 染 歷 史 熱 電 廠 燃 煤 型 污 染 工 業(yè) 源 和 交 通 源 的 混 合 型 污 染 集 中 供 熱 點(diǎn) 源 排 放 生 活 低 矮 源 排 放 焚 燒 落 葉 人 類 生 產(chǎn) 活 動(dòng) 的 排 放 上 海 城 區(qū) 機(jī) 動(dòng) 車 尾 氣 污 染 上 海 某 街 道 機(jī) 動(dòng) 車 尾 氣 污 染 南 非 開 普 敦 自 然 過 程 沙 塵 暴 惡 性 污 染 事 件 （ 1） 馬 斯 河 谷 事 件 ： 1930年 12月 1日 5日 ， 比利 時(shí) 馬 斯 河 谷 的 氣 溫 發(fā) 生 逆 轉(zhuǎn) ， 工 廠 排 出 的有 害 氣 體 和 煤 煙 粉 塵 ， 在 近 地 大 氣 層 中 積聚 。 3天 后 ， 開 始 有 人 發(fā) 病 ； 一 周 內(nèi) ， 60多 人死 亡 ， 還 有 許 多 家 畜 死 亡 。 這 次 事 件 主 要 是由 于 幾 種 有 害 氣 體 和 煤 煙 粉 塵 污 染 的 綜 合 作用 所 致 ， 當(dāng) 時(shí) 大 氣 中 的 二 氧 化 硫 濃 度 高 達(dá) 25 100mg/m 3。 （ 現(xiàn) 國 家 標(biāo) 準(zhǔn) 小 時(shí) 平 均0.7mg/m 3) （ 2） 多 諾 拉 事 件 ： 1948年 10月 26日 31日 ， 美 國 賓 夕 法 尼 亞 州 的 多 諾 拉 小 鎮(zhèn) ， 大 部分 地 區(qū) 持 續(xù) 有 霧 ， 全 鎮(zhèn) 43%的 人 口 （ 5911人 ）相 繼 發(fā) 病 ， 17人 死 亡 。 這 次 事 件 是 由 二 氧 化硫 與 金 屬 元 素 、 金 屬 化 合 物 相 互 作 用 所 致 ，當(dāng) 時(shí) 大 氣 中 二 氧 化 硫 濃 度 高 達(dá) ( 0 . 5 2.0)ppm， 并 發(fā) 現(xiàn) 有 塵 粒 。 （ 3） 倫 敦 煙 霧 事 件 ： 1952年 12月 5 8日 ， 倫 敦 天 氣 異 常 ， 這 時(shí) 的風(fēng) 速 不 超 過 每 小 時(shí) 3公 里 。 氣 溫 也 在 下 降 ， 形成 逆 溫 層 ， 相 對 濕 度 達(dá) 到 82%。 在 這 種 無 風(fēng) 、逆 溫 和 濃 霧 的 氣 候 條 件 下 ， 污 染 物 蓄 積 倫 敦上 空 ， 使 倫 敦 的 空 氣 充 滿 了 難 聞 的 煤 煙 味 。 大 氣 中 塵 粒 高 達(dá) 4.46mg/m3， 是 平 時(shí) 的 10倍 ，二 氧 化 硫 高 達(dá) 3.8mg/m3， 是 平 時(shí) 的 6倍 。 4天中 對 于 往 常 死 亡 人 數(shù) 4000多 人 。 據(jù) 統(tǒng) 計(jì) ， 倫 敦 地 區(qū) 在 煙 霧 期 間 共 有 4703人 死 亡 。 除煙 霧 期 間 外 ， 在 后 來 的 兩 個(gè) 月 中 還 有 8000多 人 相 繼病 死 ， 尸 體 解 剖 分 析 ， 大 都 存 在 因 煙 霧 引 起 的 呼吸 道 刺 激 癥 狀 。 幸 存 者 中 有 成 千 上 萬 人 患 上 支 氣管 炎 ， 冠 心 病 、 肺 結(jié) 核 、 心 臟 病 、 肺 炎 、 肺 癌 、 流 感 等 各 種 疾 病 。 （ 4） 洛 杉 礬 光 化 學(xué) 煙 霧 事 件 ： 1936年 在 洛 杉 磯開 采 出 石 油 后 ， 刺 激 了 當(dāng) 地 汽 車 業(yè) 的 發(fā) 展 。由 于 汽 車 汽 化 率 低 ， 每 天 有 大 量 碳 氫 化 合 物排 人 大 氣 中 ， 受 太 陽 光 的 作 用 ， 形 成 了 淺 藍(lán)色 的 光 化 學(xué) 煙 霧 ， 使 這 座 本 來 風(fēng) 景 優(yōu) 美 、 氣候 溫 和 的 濱 海 城 市 ， 成 為 “ 美 國 的 霧 城 ” 。這 種 煙 霧 刺 激 人 的 眼 、 喉 、 鼻 ， 引 發(fā) 眼 病 、喉 頭 炎 和 頭 痛 等 癥 狀 ， 致 使 當(dāng) 地 死 亡 率 增高 。 同 時(shí) ， 又 使 遠(yuǎn) 在 百 里 之 外 的 柑 桔 減 產(chǎn) ，松 樹 枯 萎 。 洛 杉 磯 光 化 學(xué) 煙 霧 事 件 5） 四 日 事 件 ： 據(jù) 報(bào) 道 ， 四 日 市 工 業(yè) 粉 塵 和 二 氧 化 硫 的排 放 量 每 年 達(dá) 13萬 噸 。 大 氣 中 二 氧 化 硫 濃 度 超 過 標(biāo) 準(zhǔn) 5-6倍 ， 煙 霧 層 厚 達(dá) 500米 ， 其 中 飄 浮 著 多 種 有 害 氣 體 和 金 屬 粉塵 。 1961年 ， 日 本 四 日 市 哮 喘 大 流 行 ， 原 因 就 是 大 氣 污染 ， 居 民 長 期 吸 入 含 有 二 氧 化 硫 、 鉛 等 物 質(zhì) 的 混 合 氣 體 ， 引發(fā) 了 哮 喘 病 。 1964年 ， 四 日 市 有 連 續(xù) 3天 煙 霧 不 散 ， 哮 喘 患 者 開 始 死亡 。 到 了 1967年 ， 一 些 患 者 因 不 堪 忍 受 痛 苦 而 自 殺 。 1972年 ， 確 認(rèn) 為 四 日 哮 喘 的 患 者 達(dá) 817人 ， 死 亡 10多 人 。 （ 6） 切 爾 諾 貝 利 核 電 站 事 故 （ 7） 印 度 帕 博 爾 毒 氣 泄 漏 事 件 （ 8） 重 慶 川 東 北 “ 12.23”井 噴 事件 2003年 12月 23日 22時(shí) ， 地 處 重 慶 市 開 縣 高 橋 鎮(zhèn)的 川 東 北 氣 礦 一 礦 井 發(fā) 生 天 然 氣 “ 井 噴 ” 事 件 ，大 量 硫 化 氫 泄 漏 ， 使 243條 生 命 撒 手 人 寰 ， 萬余 群 眾 中 毒 受 害 。 被 稱 作 是 新 中 國 成 立 以 來 最嚴(yán) 重 的 一 起 工 業(yè) 事 故 。 事 故 直 接 原 因 是 由 于 有關(guān) 人 員 對 井 的 特 高 出 氣 量 估 計(jì) 不 足 、 違 章 操 作以 及 未 能 及 時(shí) 發(fā) 現(xiàn) 溢 流 征 兆 并 采 取 挽 救 措 施 ，而 造 成 有 毒 物 質(zhì) 擴(kuò) 散 ， 導(dǎo) 致 大 量 人 員 中 毒 傷 亡 。 重 慶 川 東 北 “ 12.23”井 噴 事 件 （ 9） 延 邊 一 氧 化 碳 中 毒 事 件 2006年 2月 13日 開 始 ， 吉 林 省 延 邊 朝 鮮 族 自 治州 六 個(gè) 縣 （ 市 ） 出 現(xiàn) 大 范 圍 一 氧 化 碳 中 毒 事 件 ，人 數(shù) 達(dá) 到 277人 ， 其 中 15人 死 亡 。 據(jù) 初 步 調(diào) 查 顯 示 ， 事 故 的 主 要 原 因 是 由 于 2月13號 開 始 ， 延 邊 地 區(qū) 天 氣 異 常 轉(zhuǎn) 暖 ， 形 成 了230米 厚 的 逆 溫 層 ， 氣 壓 偏 低 ， 風(fēng) 速 不 到 一 級 ，空 氣 流 通 不 暢 ， 導(dǎo) 致 當(dāng) 地 一 些 居 住 在 平 房 區(qū) 的居 民 ， 在 燒 煤 爐 取 暖 時(shí) ， 發(fā) 生 散 發(fā) 性 一 氧 化 碳中 毒 。 全 球 大 氣 三 大 污 染 問 題 臭 氧 層 破 壞 :v 臭 氧 分 子 吸 收 紫 外 線 分 解 為 一 個(gè) 氧 氣 分 子 和 一 個(gè) 氧 原 子 ：v 氧 氣 分 子 可 以 吸 收 紫 外 線 分 解 為 兩 個(gè) 氧 原 子 ：v 氧 氣 分 子 和 氧 原 子 也 可 以 合 并 生 成 臭 氧 分 子 ， 以 便 吸 收更 多 的 紫 外 線 ： 3 2O O O 2O 2O 2 3O O O v 上 述 反 應(yīng) 過 程 吸 收 了 99 的 來 自 于 太 陽 的 紫 外 線 。v 氟 氯 烴 （ CFCs） 很 大 程 度 上 導(dǎo) 致 了 平 流 層 臭 氧 的 減少 。v 這 兩 個(gè) 反 應(yīng) 都 造 成 了 臭 氧 的 減 少 。3 22Cl O ClO OClO O Cl O 1979 1986年 TOMS測 得 的 總 臭 氧 全 球 平 均 值注 ： Dobson單 位 將 0 C， 標(biāo) 準(zhǔn) 海 平 面 壓 力 下 ， 10 5m厚 的 臭氧 定 義 為 一 個(gè) Dobson單 位 1979 1986年 總 臭 氧 緯 向 平 均 值 的 趨 勢臭氧濃度減少的百分比 全 球 氣 候 變 暖 全 球 平 均 氣 溫 的 變 化 大 氣 中 二 氧 化 碳 含 量 的 變 化 酸 雨 的 形 成 酸 雨 的 危 害 大 氣 污 染 危 害 危 害 人 類 健 康 危 害 動(dòng) 植 物 影 響 器 物 和 材 料 影 響 能 見 度 六 、 我 國 的 大 氣 污 染 情 況 1997年 我 國 能 源 消 費(fèi) 結(jié) 構(gòu) 我 國 煤 炭 消 耗 與 部 分 污 染 物 排 放年 煤 炭 消 耗 污 染 物 排 放 億 噸 萬 噸2000年 12.45 1995 二 氧 化 硫2003年 16 （ 大 30.9 ） 2158.7 二 氧 化 硫 1048.7 煙 塵 1500 氮 氧 化 合 物 火 力 發(fā) 電 火 電 廠 是 我 國 控 制 酸 雨 和 空 氣 污 染 的關(guān) 鍵 行 業(yè) （ 2003年 數(shù) 據(jù) ）項(xiàng) 目 總 量 火 電裝 機(jī) 容 量 （ 億 千 瓦 ） 3.84 2.86（ 74.3 ） 發(fā) 電 量 （ 億 千 瓦 時(shí) ） 19080 15800（ 82.8 ） 原 煤 消 耗 （ 億 噸 ） 16 9 （ 56.3 ） 二 氧 化 硫 排 放 （ 萬 噸 ） 2158.7（ 工 業(yè) ） 1331.9 （ 61.7 ）煙 塵 排 放 （ 萬 噸 ） 1048.7 （ 工 業(yè) ） 486.6 （ 46.4 ） 京 西 北 火 力 發(fā) 電 分 布 中 國 城 市 的 大 氣 污 染 概 況1999年 全 國 重 點(diǎn) 城 市 主 要 大 氣 污 染 物 分 布 TSPSO2NOx 2002年 中 國 城 市 空 氣 質(zhì) 量 狀 況 不 同 空 氣 質(zhì) 量 狀 況 下 的 人 口 比 例 達(dá) 標(biāo) 26.3% 三 級 41.6% 劣 于 三 級 32.1%全 國 城 市 空 氣 質(zhì) 量 分 級 比 例 一 級 3.2% 二 級 30.9% 三 級 34.7% 劣 于 三 級 31.2% 不 同 規(guī) 模 城 市 空 氣 污 染 程 度 （ 2002年 ） 空 氣 質(zhì) 量 達(dá) 標(biāo) SO 2超 標(biāo) 顆 粒 物 超 標(biāo) 生 態(tài) 之 船 不 堪 重 負(fù)