个人介绍
大气污染防治原理 段雷
专业大类: 环境科学与工程
专业: 环境科学

 本系列介绍了在一个特定区域内,把大气环境看作一个整体,统一规划能源结构、工业发展、城市建设布局等,综合运用各种防治污染的技术措施,充分利用环境的自净能力,以改善大气质量。只有从整个区域大气污染状况出发,统一规划并综合运用各种防治措施,才可能有效地控制大气污染。

教师团队

段雷 教授

单位:清华大学

部门:环境学院

职位:教授

大气污染治理措施

减少污染物的排放

①改革能源结构,采用无污染能源(如太阳能、风力、水力)和低污染能源(如天然气、沼气、酒精)。②对燃料进行预处理(如燃料脱硫、煤的液化和气化),以减少燃烧时产生污染大气的物质。③改进燃烧装置和燃烧技术(如改革炉灶、采用沸腾炉燃烧等)以提高燃烧效率和降低有害气体排放量。④采用无污染或低污染的工业生产工艺(如不用和少用易引起污染的原料,采用闭路循环工艺等)。⑤节约能源和开展资源综合利用。⑥加强企业管理,减少事故性排放和逸散。⑦及时清理和妥善处置工业、生活和建筑废渣,减少地面扬尘。

治理排放的主要污染物

燃烧过程和工业生产过程在采取上述措施后,仍有一些污染物排入大气,应控制其排放浓度和排放总量使之不超过该地区的环境容量。主要方法有:

①利用各种除尘器去除烟尘和各种工业粉尘。②采用气体吸收塔处理有害气体(如用氨水、氢氧化钠、碳酸钠等碱性溶液吸收废气中二氧化硫;用碱吸收法处理排烟中的氮氧化物)。③应用其他物理的(如冷凝)、化学的(如催化转化)、物理化学的(如分子筛、活性炭吸附、膜分离)方法回收利用废气中的有用物质,或使有害气体无害化。

发展植物净化

植物具有美化环境、调节气候、截留粉尘、吸收大气中有害气体等功能,可以在大面积的范围内,长时间地、连续地净化大气。尤其是大气中污染物影响范围广、浓度比较低的情况下,植物净化是行之有效的方法。在城市和工业区有计划地、有选择地扩大绿地面积是大气污染综合防治具有长效能和多功能的措施。

利用环境的自净能力

大气环境的自净有物理、化学作用(扩散、稀释、氧化、还原、降水洗涤等)和生物作用。在排出的污染物总量恒定的情况下,污染物浓度在时间上和空间上的分布同气象条件有关,认识和掌握气象变化规律,充分利用大气自净能力,可以降低大气中污染物浓度,避免或减少大气污染危害。例如,以不同地区、不同高度的大气层的空气动力学和热力学的变化规律为依据,可以合理地确定不同地区的烟囱高度,使经烟囱排放的大气污染物能在大气中迅速地扩散稀释。

污染的危害与影响

大气污染对人类及其生存环境造成的危害与影响,已逐渐为人们所认识,归结起来有如下几个方面: 

①对人体健康的危害。人体受害有三条途径,即吸入污染空气、表面皮肤接触污染空气和食入含大气污染物的食物,除可引起呼吸道和肺部疾病外,还可对心血管系统、肝等产生危害,严重的可夺去人的生命。 

②对生物的危害。动物因吸入污染空气或吃含污染物食物而发病或死亡,大气污染物可使植物抗病力下降、影响生长发育、叶面产生伤斑或枯萎死亡。 

③对物品的危害。如对纺织衣物、皮革、金属制品、建筑材料、文化艺术品等,造成化学性损害和玷污损害。 

④造成酸性降雨,对农业、林业、淡水养殖业等产生不利影响。 

⑤破坏高空臭氧层,形成臭氧空洞,对人类和生物的生存环境产生危害。 ⑥对全球气候产生影响,如二氧化碳等温室气体的增多会导致地球大气增暧,导致全球天气灾害增多,又如烟尘等气溶胶粒子增多,使大气混浊度增加,减弱太阳辐射,影响地球长波辐射,可能导致天气气候异常。

大气环境质量(品质) 

大气环境对人类生存与发展的优劣程度,称大气环境质量或大气品质。空气洁净则其大气环境质量便高,如远离城市或工业区的山区;大城市或工业区的空气污染严重,其大气环境质量便低。 

大气环境质量高低或好坏,常用大气污染物浓度的大小来具体衡量,单位体积空气中,含某种污染物的多少,称为该种污染物的浓度。根据不危害人体和生态系统与物品的考虑,人为规定污染物浓度的允许值,称为大气环境质量标准。空气的相应污染物浓度低于规定值,称大气质量合标准,高于规定值则称大气质量超标准(简称超标),超标越多,则大气环境质量越坏。世界各国都先后制定了各自的标准,我国于1982年首次颁布了大气环境质量标准,按地区类别执行三种等级的标准。对于风景名胜和自然保护区等,执行一级标准;对于居民区、商业与文化区等,执行二级标准;对于工业区、交通枢纽等,执行三级标准。部分污染物具体标准如表所列。大气污染物浓度常用大气采样仪,采集空气样品并进行分析而确定。

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