大气污染基本知识 大气污染物ppt课件.ppt

1、掌握大气污染源的概念2、掌握大气污染源的分类3、了解大气污染物的分类4、了解大气污染物的特性,教学要求,大气污染源 是指向大气环境排放有害物质或对大气环境产生有害影响的场所、设备和装置。注意：特指向大气排放的污染物数量和排放持续时间，能够对人体和动植物构成伤害的那种排放源,一、大气污染源,2008年全国第一次污染源普查，广东省共调查污染源总数60.2万个,占全国总数(592.6万个)的10.1%,居全国首位。,佛山市工业源VOCs排放量,电力工业：烟尘、SO2、NOX汽车、轮船：CO、NOx、CH建筑业、水泥制造业：粉尘和烟尘餐饮业：油烟家具行业：VOCs核电厂：放射性污染物污水处理厂：恶臭气体,污染源举例,按污染源性质和特征,二、大气污染源的分类,2008年普查结果显示,全省污染源总数60.2万个,包括工业源26.9万个、农业源19.0万个、生活源14.3万个、集中式污染治理设施418个。废气排放总量38617.97亿立方米。,根据污染物产生的途径可概括为四方面:1.燃料燃烧 工业用煤：火力发电厂、钢铁厂、焦化厂、石 油化工厂及其他有大型锅炉的工矿企业。家庭日常生活污染源 居民用煤、取暖,人为污染源,2.工业生产过程排放：是城市或工业区大气的主要污染源。3.交通运输过程中排放（CO、CH、NOX、Pb）4.农业活动排放,根据目的不同，污染源分类,连续源 按污染物排放时间 间断源 瞬时源 固定污染源按污染源的存在形式 移动污染源 高架点源 根据污染物排放空间 面源 线源,三、大气污染物的分类,大气污染物：由于人类活动或自然过程排入大气，并对人和环境产生有害影响的物质。,按污染物来源不同,自然源污染物,人为源污染物,按化学组成和内部结构,单质污染物,化合物污染物,按污染物的形态,气态污染物,液态污染物,固态污染物,按污染物的性质,物理污染物,化学污染物,生物污染物,按污染物的毒性,毒性物,剧毒物,致癌物,遗传诱变物,按污染物的存在状态,气态污染物,气溶胶,以分子状态存在,沉降速度可以忽略不计的固体粒子、液体粒子,按照污染物在大气中物理特征和化学性质的变化,一次污染物,二次污染物,一次污染物和二次污染物,直接由污染源排放的污染物,进入大气的一次污染物之间或与正常大气组分发生反应，以及在太阳辐射下引起光化学反应而产生的新的污染物，它常比一次污染物对环境和人体的危害更为严重。,自然属性 扩散性 毒性活性和持久性,四、污染物的属性,自然属性任何物质都或多或少的存在于自然界中意义：正确判断和处理监测数据。在环境监测中，有些污染物质监测不出来，甚至还会出现负值，那么，我们能说此污染物不存在吗？,造成“0”或“负”的结果，其原因有：含量极低，而分析方法的灵敏度也低，故检测不出来。在采用某种监测方法时，空气中存在的某些污染物质对监测产生负干扰，这样就使得本来含量很低的某种污染物对方法无响应或负响应。,数据记录中需注意：未检出的物质不能记录为“0”，而应用“未检出”表示，在进行数据处理统计时，以1/2最低检出浓度数值表示。,扩散性意义：对于监测点的选择、获取具有空间代表性的监测数据是十分有益的。污染物在大气中的扩散速度，主要决定于：存在状态 本身性质 排放方式 气象条件和下垫面条件,毒性意义：识别污染物质，确定有代表性的监测对象(项目)，并为采取对策防治污染提供依据。毒性强弱的判断依据：污染物的化学结构（如低价和高价化合物）污染物的理化性质（分散度、溶解度和挥发性）污染物的的浓度和作用时间 外界条件,持久性和活性是指污染物在环境中的稳定程度和持续时间。意义：认识污染物的持久性和活性可以帮助我们识别它们的危害（急性毒作用和潜在危害）。,（一）大气颗粒污染物（包括固态和液态的）（二）气态污染物 无机污染物 有机污染物(三)生物污染物,五、主要大气污染物,（一）大气颗粒污染物,天然源颗粒物,人为源颗粒物,地球表面岩石和土壤的风化产物、自然火灾排放物、土壤尘、火山灰、海盐粒子、植物花粉等。,化石燃料的燃烧、机动车尾气、工业粉尘、废弃物焚烧等产生的颗粒物。,一次颗粒物,二次颗粒物,天然或人为过程直接排放的颗粒物，如化石燃料燃烧排放的烟尘、道路、建筑业扬尘、水泥行业的粉尘等。,指一次颗粒物或由天然、人为过程排放的SO2、NOX、H2S、NH3和CH化合物等气体相互发生物理、化学、光化学反应所产生的颗粒物。如SO2氧化成硫酸盐。,按照颗粒物粒径大小分类,降尘：指在空气环境条件下，靠重力自然降落于地面上的颗粒物，其粒径在10m以上。总悬浮颗粒物（TSP）：指漂浮在空气中的固态和液态颗粒物的总称，其粒径大小一般小于100m。PM10颗粒物(可吸人颗粒物)：指粒径在10m以下的颗粒物。PM2.5颗粒物：指粒径在2.5m以下的颗粒物。,根据毒理学研究，依据颗粒物在人体呼吸道的沉降部位进行分类：(1)可吸入颗粒物（PM10）（能够沉积于咽喉以下呼吸道部位）(2)呼吸性颗粒物(能够深入肺部直至肺泡并造成肺部组织纤维化病变而导致尘肺病，粒径一般小于4um),粒子越小，越容易通过呼吸道进入肺部，其中粒径小于1m的粒子可直达肺泡内。,1、空气颗粒物对环境的危害2、空气颗粒物对人体健康的危害,1、空气颗粒物对环境的危害,对植物和生态系统的影响,对空气能见度的影响,颗粒物对光的散射，降低了入射辐射强度颗粒物对光的吸收效应,对建筑材料的损害,对全球变暖和紫外线传输的影响,腐蚀水泥建筑油漆褪色，消弱油漆层的厚度,颗粒物对太阳光的吸收、反射、散射作用，从而对气候产生了直接或间接的影响颗粒物在云层中成为凝结核从而影响云层量和垂直分布颗粒物对03的形成起催化作用,对人体的呼吸系统、心脏及血液系统、免疫系统、内分泌系统、神经系统、肺功能都有损害作用,2、空气颗粒物对人体健康的影响,PM10,主要经呼吸道进入人体，也有一小部分可通过消化道或皮肤进入人体在人体呼吸道的沉积效率则取决于颗粒物的粒径、密度、形状、总体浓度和机体呼吸频率等因素，但主要还是受颗粒物的粒径的控制它们的消除、滞留和转移与其粒径、沉积地点有关,PM10的去向,人体清扫细胞吞噬-支气管和鼻咽喉的纤毛区-随粘液咳出或被咽下进入消化道沉积在没有纤毛的肺泡壁上的可溶性颗粒物常被溶解-进入血液滞留在肺泡内的难溶性颗粒物最终会穿过肺泡导骨，或积存于间质内，或进入淋巴间隙和淋巴腺中随淋巴液进入血液部分不能被清除的颗粒物会持久地存留于肺组织中，形成肺部病灶。,据统计，地球上每年PM10产生量约为几十亿吨，故每天人们呼吸时会吸入大量的PM10，一个成年人一昼夜会吸入约数万个大气颗粒物国内外对PM10的研究表明，PM10可引起机体呼吸系统、心脏及血液系统、免疫系统和内分泌系统等广泛的损伤。,无机污染物有机污染物,（二）气态污染物,思考：什么是无机物？举例说明 什么是无机污染物？无机污染物的来源？,无机污染物,大气环境中典型的无机污染物有含硫化合物、氮氧化物、碳的氧化物、氟、氯、镉、铬、汞、铅、砷、氰化物等。1、含硫化合物 大气中含硫化合物主要是H2S、SO2、S03、H2SO4和硫酸盐及其气溶胶。,H2S 性质：臭鸡蛋味的气体，较活泼，不稳定，在大气中的寿命很短，仅数小时，易溶于水中，故反应很快。反应式：H2S+O2 SO2+H2O来源:天然源：微生物活动的土壤和沉积物。人为源：垃圾场、石油炼制、人造纤维、硫酸与硫化物等工业生产活动过程。,危害硫化氢是一种神经毒剂，亦为窒息性和刺激性气体。其毒作用的主要靶器是中枢神经系统和呼吸系统。人体吸入硫化氢可引起急性中毒和慢性损害。,二氧化硫（SO2）性质：SO2是具有窒息性臭味的气体，在大气中主要是氧化成SO3，氧化过程有催化氧化和光化学氧化两种途径，其最后归宿是与空气中的氨或其它盐反应生成硫酸盐。来源:自然源：火山爆发、有机体腐烂分解、硫化氢在大气中的氧化过程等。人为源：化石燃料燃烧、硫酸厂、冶金工业等的烟气。,均相反应（在清洁干燥空气里）2SO2+O2（空气）2SO3（慢）多相反应（高湿度，有Fe3+、Mn2+盐存在）2SO2+O2+2 H2O 2 H2SO4（快）(3)光化学氧化 2SO2+O2+2 H2OHv（290400nm）2 H2SO4(4)最后归宿：当大气中存在NH3或NaCl H2SO4NH3(或NaCl)(NH4)2SO4(或Na2SO4),危害对人类和动物产生很大的影响,进入血液，损害人的肝脏，伤害呼吸道、产生炎症或产生支气管收缩痉挛，引起和加重呼吸系统和心血管的疾病。对植物造成严重的影响（损害植物的叶子，抑制作物生长，造成减产），浓度0.3ppm时，即开始对植物产生影响损害物品形成酸雨或硫酸烟雾,2、氮氧化物（NOX）NOX种类：NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等多种型式的化合物。其中N2O无毒，是大气的基本成分之一。一般构成大气污染的NOX主要是NO、NO2。来源自然源：火山爆发、雷击闪电及有机物分解人为源：化石燃料的燃烧、硝酸厂、氮肥厂等,(1)NO 无色无臭味的气体 NO NO2（与臭氧或自由基反应）(2)NO2 红棕色的气体 NO2 HNO3（与臭氧或自由基反应）HNO3+NH3=NH4NH3氮氧化物的归宿：最终生成硝酸和硝酸盐,危害：NO是无色、无臭味的气体，NO2是有刺激性的棕红色气体，都是毒性很大的物质。NO可与血色素结合，造成血液缺氧而引起中枢神经麻痹。NO和血色素的亲和力比CO强数百倍至一千倍；NO2 的毒作用，主要损害深部呼吸道；NO2 还会损坏植物，与SO2协同作用威胁更大；NO2 是形成光化学烟雾的重要因素。,3、碳的氧化物 碳的氧化物主要是CO和CO2（1）CO性质：是无色、无味、无臭的有毒气体。来源：燃料不完全燃烧,细菌分解,归宿：CO CO2危害：与人体的血红蛋白结合而降低属氧能力，造成机体缺氧中毒。（2）CO2性质：无毒气体。来源：燃料完全燃烧。危害：温室效应气体。空气中二氧化碳如果超过1%，就对人类有害处，4%5%人会感到气喘头痛眩晕，10%的含量人就会窒息死亡。,无机污染物有机污染物,（二）气态污染物,主要来源于汽车尾气、燃料燃烧、有机物焚烧、有机溶剂挥发、石油炼制和合成橡胶等主要导致的污染是光化学烟雾。其中有个别HC化合物是致癌物质。,有机污染物,有机污染物（1）苯并芘（2）挥发性有机化合物（3）多氯联苯（4）乙烯（5）氯乙烯（6）二恶英,1.苯并a芘 来源：存在于煤焦油、各类碳黑和煤、石油等燃烧产生的烟气、香烟烟雾、汽车尾气中。危害：强致癌物，主要是皮肤和肺部。,有机污染物（1）苯并芘（2）挥发性有机化合物（3）多氯联苯（4）乙烯（5）氯乙烯（6）二恶英,（2）挥发性有机化合物（VOC）概念：沸点等于或低于250的有机物。包括苯系物、有机氯化物、酮类、醇类、酯类、酸类、醚类、烃类 目前室内挥发性有机物至少有350种以上。,来源：,危害：（1）对眼、鼻、咽喉、皮肤部位的刺激；（2）VOC含量严重时会致使神经基能失调及痴呆、还会导致过敏性肺炎；,有机污染物（1）苯并芘（2）挥发性有机化合物（3）多氯联苯（4）乙烯（5）氯乙烯（6）二恶英,（3）多氯联苯（PCB）多氯联苯是一氯联苯、二氯联苯、三氯联苯等的混合物，含氯原子愈多，愈易在人和动物体的脂肪组织和器官中蓄积，愈不易排泄，毒性就愈大。其毒性主要表现为：影响皮肤、神经、肝脏，破坏钙的代谢，导致骨骼、牙齿的损害，并有慢性致癌和致遗传变异等的可能性。不易分解，稳定性好，可以在生物体内聚集。,有机污染物（1）苯并芘（2）挥发性有机化合物（3）多氯联苯（4）乙烯（5）氯乙烯（6）二恶英,（4）乙烯来源：煤、石油、天然气以及植物有机体和生活垃圾的不完全燃烧。危害 浓度过高，将导致植物生长发育异常，对树木、野草和农作物等的物质产量有重要影响。,（5）氯乙烯来源：生产聚氯乙烯厂家的泄露危害：致癌物，诱发肝脏血管瘤。（6）氟氯烃 是人工合成的制冷剂，破坏臭氧分子。,（7）二恶英 是一种氯代的三环芳香化合物，是一类极毒的物质，有“世纪之毒”之称。来源 生产农药和化工产品的杂质和副产品，尤其是氯系化学物质，如杀虫剂、除草剂、木材防腐剂、落叶剂（美军用于越战）、多氯联苯等产品的生产；塑料有机物在低于800的不完全燃烧。危害：致癌性、免疫抑制作用和致畸性。国际组织已把二恶英从二级致癌物晋升到一级。,1.光化学烟雾的概念 光化学烟雾是大气中氮氧化物和碳氢化合物在太阳紫外线照射下反应生成的多种污染物的混合物。特征：蓝或黄至棕色，强氧化性，具有刺激性，降低大气能见度，白天生产傍晚消失，高峰在中午。,（三）光化学烟雾,光化学烟雾中主要包括：一次污染物（NOX、CH、SO2、SO3、H2S、NO）和二次污染物（臭氧(O3)、PANs、醛类、酮、酸性氧化物及含氧酸盐、气溶胶粒子等）的混合物。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。,2、光化学烟雾的形成（链反应）,起始阶段引发反应：NO2在日光作用下吸收光能，产生自由基原子氧和臭氧。自由基生成阶段连锁反应：主要是O、O3和HO氧化碳氢化合物，产生多种自由基。每个反应能产生一个以上的自由基。,自由基传递阶段：此阶段每个反应过程中，每个自由基只能转变成一个另一种自由基。自由基减少阶段终止反应：此阶段自由基逐渐消失，产生更多的稳定产物。,光化学烟雾的危害对人体健康的影响对眼睛有强烈的刺激作用（红眼病）对呼吸系统有显著的刺激作用对植物的危害臭氧、PAN等对植物的毒性作用很大对交通的影响降低大气的能见度,来源：土壤、水体，或者病人、病畜等的各种排泄物，从呼吸道排出、附着在扬尘上。典型的生物污染物：各种病菌、花粉、孢子、尘螨、毛毛虫等等。,（四）大气生物污染,