一大氣環(huán)境污染特征-2013-8-3

大氣污染防治技術(shù)進(jìn)展

五邑大學(xué)環(huán)境與工程學(xué)院

劉敏超

wyuchemlmc@126.com

一、大氣環(huán)境污染特征二、大氣污染控制技術(shù)除塵、吸收、吸附、催化轉(zhuǎn)化燃燒法、生物法

三、大氣環(huán)境科學(xué)技術(shù)研究進(jìn)展脫硫、脫硝、溫室氣體減排、VOC

區(qū)域大氣復(fù)合污染防治技術(shù)中國(guó)大氣環(huán)境問(wèn)題的發(fā)展歷程

70年代

80年代

90年代現(xiàn)在煙塵TSP TSP

TSP

PM10

PM2.5

SO2

SO2

酸雨

SO2酸雨復(fù)合污染

NOx

光化學(xué)煙霧

顆粒物：TSP總懸浮顆粒物

PM10可吸入粒子

PM2.5細(xì)顆粒物，細(xì)粒子技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀TSP 已解決SO2

基本解決NOX

和光化學(xué)煙霧 部分解決PM2.5、復(fù)合污染

剛提上日程

UnderUrbanization

城市化進(jìn)程中

人口增長(zhǎng)populationgrowth能源消費(fèi)增加energyconsumptionincrease機(jī)動(dòng)車(chē)motorvehicles燃煤coalcombustion復(fù)合空氣污染complexairpollution

PhotochemicalsmogAcidRainPoorVisibility(FineParticles)復(fù)合型污染

大城市當(dāng)前大氣污染的特征煤煙型污染機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染其它污染++復(fù)合的含義主要是指煤煙型污染與日益惡化的機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染及其他污染相疊加，大氣中均相反應(yīng)和多相反應(yīng)相耦合以及局地與區(qū)域大氣污染相互作用。復(fù)合型大氣污染是指大氣中由多種來(lái)源的多種污染物在一定的大氣條件下（如溫度、濕度、陽(yáng)光等）發(fā)生多種界面間的相互作用、彼此耦合構(gòu)成的復(fù)雜的大氣污染體系。其結(jié)果是二次污染物，尤其是細(xì)粒子大量增加。復(fù)合型大氣污染的特征1、傳統(tǒng)煤煙型污染逐漸削弱，但依然十分嚴(yán)重2、臭氧和細(xì)顆粒物等二次污染十分嚴(yán)峻

a光化學(xué)煙霧污染、細(xì)顆粒物污染和高濃度臭氧頻繁出現(xiàn)在珠三角地區(qū)。

b細(xì)顆粒物污染是我國(guó)當(dāng)前灰霾事件頻發(fā)的根本原因。3、酸雨問(wèn)題未能有效緩解大氣氧化劑(O3,OH)SO2等細(xì)粒子HC、NOx尾氣、工業(yè)、燃煤hv例：氧化性與大氣氣溶膠具體表現(xiàn)為：二次污染加重

#大氣氧化性增強(qiáng)----臭氧增高

#

細(xì)粒子污染嚴(yán)重，能見(jiàn)度降低

#酸雨的污染難以減輕當(dāng)前城市大氣污染的特征復(fù)合型大氣污染以城市為中心呈區(qū)域性大氣氧化性增強(qiáng)—夏季出現(xiàn)光化學(xué)煙霧現(xiàn)象能見(jiàn)度降低

（一）

光化學(xué)煙霧

城市復(fù)合型大氣污染的特點(diǎn)低平流層氮氧化物+碳?xì)浠衔?陽(yáng)光=臭氧+各種氧化劑+顆粒物NOx+VOC+light=O3+Oxidants+Aerosol臭氧的環(huán)境作用EnvironmentalFunctionofOzone氮氧化物NOx碳?xì)浠衔颒ydrocarbon臭氧O3+OH自由基二氧化硫SO2氮氧化物NOx硫酸、硫酸鹽Sulfuricacidandsulfate硝酸、硝酸鹽Nitricacidandnitrate細(xì)顆粒物Aerosol有機(jī)物VOC酸雨北京市中關(guān)村大氣O3濃度日變化標(biāo)準(zhǔn)：100ppb200微克/M3ppb小時(shí)TheFeaturesofComplexAirpollutioninUrbanAreas

城市復(fù)合型大氣污染的特點(diǎn)

（二）大氣顆粒物可吸入粒子PM10

細(xì)顆粒物PM2.5我國(guó)開(kāi)展顆粒物研究的歷程TSP總懸浮顆粒物PM10可吸入粒子PM2.5細(xì)顆粒物70年代80年代初90年代后期全國(guó)部分城市個(gè)別城市大氣顆粒物（氣溶膠）大氣中含有大量氣溶膠粒子（顆粒物） 可高達(dá)107——108粒子/cm3粒徑大小可覆蓋四個(gè)量級(jí)，

幾個(gè)納米（nm)到100微米(m)大氣氣溶膠（顆粒物）的粒徑分布02468100.010.1110100ParticleAerodynamicDiameter(um)RelativeConcentrationAccumulationCoarsePM10PM2.5TSPPM0.1FugitiveDust,PollenSulfate,Nitrate,Ammonium,Organic&ElementalCarbon,HeavyMetals,ClaysCarbonUltrafineCondensationDroplet城市氣溶膠（顆粒物）城市氣溶膠是：

工業(yè)、交通、電力、其他生產(chǎn)和生活活動(dòng)以及天然源排放的一次粒子和

由氣體向顆粒物轉(zhuǎn)化而生成的二次粒子 混合物數(shù)濃度：1m的粒子最多質(zhì)量濃度：一般有兩個(gè)峰，1m和1-10m之間PM10

和PM2.5的異同細(xì)粒子（PM2.5)粗粒子(PM10)來(lái)源燃料燃燒工業(yè)和土壤塵的再揚(yáng)起冶金、造紙等工業(yè)農(nóng)田、裸露地面的揚(yáng)塵NOx、SOx、VOC的氣-粒轉(zhuǎn)化建筑塵生物質(zhì)燃燒生物源道路碾磨細(xì)揚(yáng)塵海洋源形成途徑化學(xué)反應(yīng)機(jī)械粉碎成核、凝結(jié)、冷凝、成云過(guò)程塵的懸浮PM10

和PM2.5的異同PM2.5PM10組成硫酸鹽、硝酸鹽、銨懸浮塵氫離子煤、油的飛灰元素碳（EC）有機(jī)物（OC）地殼元素（Fe,Al,Ti,Si)的氧化物水CaCO3,Nacl金屬（Pb,Cd,V,Ni,Cu,Zn,Mn,Fe,等）花粉、孢子、動(dòng)植物碎片、輪胎磨損碎片等大氣壽命幾天至幾周幾分鐘至幾天輸送距離幾百至幾千公里小于幾十公里PM2.5的環(huán)境行為及效應(yīng)光的散射和吸收

降低大氣能見(jiàn)度

云凝結(jié)核 致酸物質(zhì)干沉降 危害生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)距離輸送 區(qū)域性酸沉降 區(qū)域及全球氣候變化污染物載體 攜帶有害有毒污染物進(jìn)入呼吸道 影響人體健康化學(xué)反應(yīng)床 多相化學(xué)反應(yīng)PM2.5標(biāo)準(zhǔn)地區(qū)年均值（微克/立方米）日均值（微克/立方米）備注世界衛(wèi)生組織10252005年提出美國(guó)15352006年實(shí)施澳大利亞8252003年發(fā)布我國(guó)3575擬于2016年實(shí)施TSP和PM10中較大的粒子主要控制電廠(chǎng)、工業(yè)和建筑業(yè)煙塵和無(wú)組織排放；地面揚(yáng)塵等，尤其是清潔衛(wèi)生。PM2.5是二次粒子為主，須控制的面較廣，難度較大. a外地來(lái)源；

b機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣，生物質(zhì)燃燒，加油站，涂料，餐飲等；

TheFeaturesofComplexAirpollutioninUrbanAreas

城市復(fù)合型大氣污染的特點(diǎn)

（三）一定氣象條件下，城市污染呈區(qū)域性

Regionaldimensionofurbanpollutionundercertainmeteorologicalcondition

酸雨污染的來(lái)源降水的酸性二氧化硫氧化氮氧化物氧化有機(jī)酸SO2NOxSO2 SO42-NOx NO3-酸雨的形成過(guò)程沖刷凝結(jié)核成云劃分酸雨控制區(qū)的原則

Principles