大气污染控制 第一章 概论
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《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。
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=⨯。
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。
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一章概论1.1大气的结构及组成1.1.1大气圈及其结构从污染气象学研究的角度出发,大气圈是指从地球表面到1000—1400km 的范围,根据气温在垂直方向上的变化情况,将大气圈分为对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层。
1.对流层对流层顶高度随着纬度和季节的变化而变化,一般高纬低于低纬,暖季比冷季高,平均厚度约为12km。
特点:a 存在大气在垂直和水平方向的对流,空气发生强烈的混合。
b 空气质量约占大气总重量的3/4C 污染物的迁移转化主要在这层发生,特别是在离地1-2km的近地层。
D气温随高度的升高而下降,一般情况下,平均每升高100m下降0.65摄氏度。
2.平流层层顶距地面约50-55km,分为同温层和臭氧层两层。
同温层,温度不随高度的变化而变化;而臭氧层则依靠臭氧吸收紫外线而使温度升高。
在平流层中,大气多处于平流运动,不利于污染物的扩散,致使污染物滞留。
某些污染物易造成臭氧空洞。
3.中间层层顶距地面80-85km,有强烈的垂直对流运动,气温随高度的增加而迅速下降。
4.暖层层顶距地面约800km,又称电离层,能发射电磁波,对远距离通讯有重要作用。
下部基本由分子氮组成,上部由分子氧组成。
分子氧层可以吸收紫外线,因而温度随高度增加而上升。
5.散逸层距离地面越远,气温越高,气体电离度越高。
根据大气中氧氮组成比例是否有变化分为均质层和非均质层,均质层:地球表面到大约80-85km高度。
1.1.2大气成分恒定成分:氮、氧以及稀有气体可变成分:二氧化碳和水蒸气由恒定成分和可变成分所组成的大气叫洁净大气;不含水蒸气的洁净大气叫干洁空气。
1.2 大气污染和大气污染物1.2.1 大气污染指由于人类活动而排放到空气中的有害气体和颗粒物质,累积到超过大气的自净化过程(稀释、转化、洗净、沉降等作用)所能降低的程度,在一定的持续时间内有害于生物与非生物。
ISO定义,大气污染是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中,呈现出足够浓度,达到足够时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。