大气污染控制工程

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1、第一章概论§1—1大气污染和大气污染物一大气的组成及大气污染1．大气（1）大气的定义：下垫面（即地球表面）0m—2000～3000km包含的气体（2）大气的质量：5.3×1015T（3）空气：小区域的大气2．大气的组成恒定组分：氮N2（78.09%）、氧O2（20.95%）、氩Ar、氖Ne、氦He、氪Kr、氙Xe等组成比例90km以下基本保持不变（由于空气的垂真运动、水平运动以及分子扩散）可变组分：CO2、O3、H2O（0.02～6%）随时间、地点、气象条件等不同而变化（例如，CO2来源于燃料的燃烧、有机体的腐解以及动植物的呼吸等，从总量上来讲，夏天>冬天，陆地>海洋，城市

2、>乡村，在大工业城市CO2含量高达0.05～0.07%）不定组分：由自然因素和人为因素形成的气态物质和悬浮颗粒例如，NO2自然因素：雷雨时产生；人为因素：燃料的燃烧SO2自然因素：火山和温泉的排出物；人为因素：燃料的燃烧关系：恒定组分+可变组分=纯净大气纯净大气－H2O=干洁大气3．大气污染（1）定义；大气污染系指由于人类活动或自然过程引起某些物质介入大气中，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舒适，健康和福利或危害了环境。（2）形成过程：所谓人类活动不仅包括生产活动，而且也包括生活活动，如做饭、取暖、交通等。自然过程，包括火山活动、山林火灾、海啸、土壤和

3、岩石的风化及大气圈中空气运动等。一般说来，由于自然环境所具有的物理．化学和生物机能(即自然环境的自净作用)，会使自然过程造成的人气污染，经过—定时间后自动消除(即使生态平衡自动恢复)．所以可以说，大气污染主要是人类活动造成的。二大气污染源及污染物的种类1．大气污染源（1）燃料的燃烧：冬季取暖—煤烟型污染（2）工业生产过程：如冶金过程形成的烟（3）交通运输：汽车废气、扬起的尘土（4）自然灾害：火山喷发、流星燃烧产生宇宙灰尘。2．大气污染物（1）定义：大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人或环境产生有害影响的那些物质。（2）种类：按其存在状态可概括为二大类：气溶胶

4、状态污染物，气体状态污染物①气溶胶状态污染物在大气污染中，气溶胶系指固体粒子，液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体。从大气污染控制的角度，按照气溶胶的来源和物理性质，可将其分为如下几种：8a粉尘(dust)：粉尘系指悬浮于气体介质中的小固体粒子，能因重力作用发生沉降，但在某一段时间内能保持悬浮状态．它通常是由于固体物质的破碎、研磨、分缎、输送等机械过程，或土壤，岩石的风化等自然过程形成的。粒子的形状往往是不规则的。粒子的尺寸范围，在气体除尘技术中，一般为1—200μm左右．属于粉尘类的大气污染物的种类很多，如粘土粉小，石英粉尘、煤粉、水泥粉尘、各种金属粉尘等．在大气污染控制中

5、，还根据大气中的粉尘(或烟尘)颗粒的大小，将其分为飘尘、降尘和总悬浮微粒．①飘尘：飘尘指大气中粒径小于lOµm的固体颗粒．它能较长期地在大气中飘浮，有时也称浮游粉尘．②降尘：降尘指大气中粒径大于lOµm的固体颗粒。在重力作用下它可在较短时间内沉降到地面。②总悬浮微粒(TSP)：总悬浮微粒系指大气中粒径小于100µm的所有固体颗粒．b烟(fume)：烟一般系指由冶金过程形成的固体粒子的气溶胶。它是由熔融物质挥发后生成的气态物质的冷凝物，在生成过程中总是伴有诸如氧化之类的化学反应。烟的粒子尺寸很小，一般为0.01一lµm左右。产生烟是一种较为普遍的现象，如有色金属冶炼过程中产生

6、的氧化铅烟、氧化锌烟，在核燃料后处理厂中的氧化钙烟等。c飞灰(flyash)：飞灰系指随燃料燃烧产生的烟气飞出的分散得较细的灰分。d黑烟(smoke)：黑烟一般系指由燃料燃烧产生的能见气溶胶．在某些情况下，粉尘、烟、飞灰、黑烟等小固体粒子气溶胶的界限，很难明显区分开，在各种文献特别是工程中，使用得较混乱，根据我国的习惯，一般可将冶金过程或化学过程形成了固体粒子气溶胶称为烟尘；将燃料燃烧过程产生的飞灰和黑烟，在不需仔细区分时，也称为烟尘．在其他情况，或泛指小固体粒子的气溶胶时，则通称粉尘。e雾(fog)：是气体中液滴悬浮体的总称．在气象中指造成能见度小于lkm的小水滴悬浮体。

7、在工程中，雾一般泛指小液体粒子悬浮体，它可能是由于液体蒸汽的凝结，液体的雾化及化学反应等过程形成的，如水雾、酸雾、碱雾、油雾等．②气体状态污染物气体状态污染物是以分子状态存在的污染物，简称气态污染物。气态污染物的种类很多，大部分为无机气体．常见的有五大类：以二氧化硫为主的含硫化合物，以氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物，碳氧化物、碳氢化合物及卤素化合物等，如表1-2所示．对于气态污染物，又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