大气污染控制技术.docx

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1、大气污染控制技术1.第一章大气污染控制基本知识1.1.大气污染和大气污染物1.1.1.大气污染1.1.1.1.大气的组成大气是由多种气体混合组成的，按其成分可以概括为三部分：干燥清洁的空气、水汽和悬浮微粒。干洁空气的主要成分是氮、氧、氩、二氧化碳气体，其含量占全部干洁空气的99.99%(体积)；氖、氦、氪甲烷等次要成分只占0.004%左右。由于空气的垂直运动以及分子扩散，使得干洁空气的组成比例直到90—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。大气中的水汽含量随时间、地点、气象

2、条件等不同而有较大变化，其变化范围可达0.02%—6%。大气中的水汽含量虽然很少，但却导致了各种各样复杂的天气现象：云、雾、雨、雪、霜、露等。这些现象不仅引起大气中湿度的变化，而且还能引起热量的转化。同时，水汽又具有很强的吸收长波长的能力，对地面的保温起着重要的作用。大气中的悬浮微粒，除由水汽变成的水滴，冰晶外(云、雾即是由微小的水滴或冰晶组成的)，主要是大气尘埃和悬浮在空气中的其他杂质。它们有的来自流星在大气中燃烧后产生的宇宙灰尘；有的是地面上燃料产生的烟尘，或被风卷起的尘土；有的是海洋中浪花溅起在空中蒸发留下的盐粒；有的是火山喷发后留在

3、空中的火山灰；有的是由细菌、动物呼出的病毒、植物花粉等组成的有机灰尘等。悬浮微粒对大气中的各种物理现象和过程也有重要影响。例如，削弱太阳辐射，在大气中形成各种光学现象，影响大气能见度等1.1.1.2.大气污染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的舒适、健康和福利或危害了环境。所谓人类活动不仅包括生产活动，而且包括生活活动，如做饭、取暖、交通等。自然过程，包括火山活动、山林火灾、海啸、土壤和岩石的风化及大气圈中空气运动等。一般来说，由于自然环境所具有的物理、化学和生物

4、机能(即自然环境的自净作用)，会使自然过程造成的大气污染，经过一定时间后自动消除(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。按照大气污染的范围来分，大致可分为四类：(1)局限于小范围的大气污染，如受到某些烟囱排气的直接影响；(2)涉及一个地区的大气污染，如工业区及附近地区或整个城市大气受到污染；(3)涉及到比一个城市更广泛地区的广域污染；(4)必须从全球范围考虑的全球性(或国际性)污染，如大气中的飘尘和二氧化碳气体的不断增加，就成了全球性污染，受到世界各国的关注。1.1.1.大气污染物大气污染物系指由于人类活动或自然

5、过程排入大气的并对人或环境产生有害影响的那些物质。大气污染物的种类很多，按其存在状态可概括为二大类：气溶胶状态污染物，气体污染物。1.1.1.1.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。从大气污染控制角度，按照气溶胶的来源和物理性质，可将其分为以下几种：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、分级、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

6、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，如黏土粉尘、石英粉尘、煤粉、水泥粉尘、各种金属粉尘等。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，在生成过程中总是拌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—1μm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的氧化铅烟、氧化锌烟，在核燃料后处理厂中的氧化钙烟等。飞灰(flyash)：飞灰系指随燃料产生的烟气飞出的分散较细的灰分。黑烟(smoke)：黑烟一般系指由燃料燃烧产生的

7、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，和难明显区分开，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的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。雾(fog)：雾是气体中液滴悬浮体的总称。在气象中指造成能见度小于1km的小水滴悬浮体。在工程中，雾一般泛指小液滴悬浮体，它可能是由于液体蒸发的凝结，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。在大气污染控制中还根据

8、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。1.1.1.1.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