大气染控制工程 主讲：任晓莉.

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1 大气染控制工程 主讲：任晓莉

2 课程的主要内容 《大气污染控制工程》是高等院校环境工程专业的主干学科，本科生专业必修课之一。本课程系统地讨论大气污染控制工程的基本知识，大气污染气象学基础知识，大气污染防治技术的基本理论、基本概念、基本原理、主要设备和典型工艺等。培养学生分析和解决大气污染控制工程问题的基本能力,结合课程实验和毕业设计等教学环节,为学生毕业后从事大气污染控制工程设计、技术管理等工作奠定必要的基础。大气污染控制工程是环境工程专业的一门重要专业课，主要讲述大气污染控制的原理、方法和有关设计计算问题，并以国内常用的较为成熟的技术为主，适当介绍了国外的先进实用技术。主要内容包括以下几个部分： 大气污染物及其来源以及综合防治 燃烧与大气污染 大气污染气象学 颗粒污染物控制技术及除尘装置 气态污染物控制技术（包括硫氧化物、氮氧化物和挥发性有机物控制技术） 城市机动车污染控制 大气污染和全球气候 集气罩和管道系统的设计

3 第一章 概 论 教学内容： 第一节 大气与大气污染 大气的组成、大气污染和全球性大气污染问题 第二节 大气污染物及其来源
第一章 概 论 教学内容： 第一节 大气与大气污染 大气的组成、大气污染和全球性大气污染问题 第二节 大气污染物及其来源 大气污染物、大气污染物的来源和发生量、中国城市的大气污染概括 第三节 大气污染的影响 对人体健康的影响、对植物的伤害、对器物和材料的影响、对大气能见度和气候的影响 第四节 大气污染综合防治 大气污染综合防治的含义和大气污染综合防治措施 第五节 环境空气质量控制标准 环境空气质量控制标准的种类和作用、环境空气质量标准、工业企业设计卫生标准、大气污染物排放标准、空气污染指数报告 重 点： 大气污染物的来源及影响，大气污染物的综合防治，环境空气质量控制标准 教学目标：通过本节内容的学习，使学生对大气和大气污染有初步的认识和理解，最终要求（1）掌握大气污染的基本概念、大气污染对气候和生态环境的危害、主要大气污染物的来源和发生量。（2）熟悉环境空气质量控制标准，了解大气污染综合防治措施。

4 第一节 大气与大气污染 一、大气的组成 1、大气与空气 大气是指环绕地球的全部空气的总和，环境空气是指人类、植物、动物和建筑物暴露
第一节 大气与大气污染 一、大气的组成 1、大气与空气 大气是指环绕地球的全部空气的总和，环境空气是指人类、植物、动物和建筑物暴露 于其中的室外空气。大气的范围大，空气的范围小，在本教材以后的章节中，大气和 空气均指环境空气。 2、大气的组成 大气由多种气体混合而成，其组成主要分为：干燥清洁的空气、水蒸气和各种杂质。 干洁空气组成参见教材P2的表1-1。从空间分布来讲，地面到90km高度处的干洁空气的 成分基本保持不变。其主要成分是氮气，占78.09%；氧气，占20.94%；氩，占0.93%； 其它各种含量不到0.1%的微量气体(如氖、氦、二氧化碳、氪)。 水蒸汽含量平均不到0.5%，但却导致了各种复杂的天气现象：云、雾、雨、雪等。同 时由于水蒸气具有较强的吸收太阳长波辐射的能力，所以对地面的保温起着重要的作 用。 各种杂质主要指由于自然过程和人类活动排到大气中的各种悬浮微粒和气态物质。 悬浮微粒主要指悬浮于空气中的液体和固体粒子，包括水滴、冰晶、悬浮着的固体灰尘 微粒、烟粒、微生物、植物的孢子花粉以及各种凝结核和带电离子等。它是低层大气的 重要组成部分；是自然现象和人类活动的产物。 气态物质主要有氮氧化物、硫氧化物、一氧化碳、二氧化碳等。 悬浮微粒和气态物质是造成大气污染的主要物质。

5 第一节 大气与大气污染 二、大气污染 在干洁的大气中，痕量气体的组成是微不足道的。但是在一定范围的大气中，出现了
第一节 大气与大气污染 二、大气污染 在干洁的大气中，痕量气体的组成是微不足道的。但是在一定范围的大气中，出现了 原来没有的微量物质，其数量和持续时间，都有可能对人、动物、植物及物品、材料产 生不利影响和危害。 大气污染指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，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、健康和人们的福利，甚至危害了 生态环境。 造成大气污染的原因，既有自然因素又有人为因素，尤其是人为因素，如工业废气、 燃烧、汽车尾气和核爆炸等。随着人类经济活动和生产的迅速发展，在大量消耗能源的 同时，同时也将大量的废气、烟尘物质排入大气，严重影响了大气环境的质量，特别是 在人口稠密的城市和工业区域。 三、全球性大气污染问题 全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题。 1. 温室效应 温室有两个特点：温度较室外高，不散热。生活中我们可以见到的玻璃育花房和蔬菜大 棚就是典型的温室。使用玻璃或透明塑料薄膜来做温室，是让太阳光能够直接照射进温 室，加热室内空气，而玻璃或透明塑料薄膜又可以不让室内的热空气向外散发，使室内 的温度保持高于外界的状态，以提供有利于植物快速生长的条件。 由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。它会带来以下列几种严重恶果： 地球上的病虫害增加；海平面上升；气候反常，海洋风暴增多；土地干旱，沙漠化面积 增大。

6 第一节 大气与大气污染 三、全球性大气污染问题 科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展，到2050年全球温
第一节 大气与大气污染 三、全球性大气污染问题 科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展，到2050年全球温 度将上升2－4摄氏度，南北极地冰山将大幅度融化，导致海平面大大上升，一些岛屿国 家和沿海城市将淹于水中，其中包括几个著名的国际大城市：纽约，上海，东京和悉 尼。温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，这些燃料燃烧 后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它 在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层 空间发散，其结果是地球表面变热起来。因此，二氧化碳是最重要的温室气体。人类活 动和大自然还排放其他温室气体，它们是：氯氟烃（CFC〕、甲烷、低空臭氧、和氮氧 化物气体 2. 臭氧层破坏 臭氧层离地面约为20－30公里，它形成一个地球上空的保护膜，使来自太阳的大部分 紫外线不能穿过它。臭氧层可以将太阳光中99％的紫外线过滤掉，这对于地球上生命的 生存十分重要，因为过量的紫外线照射会对地球和人类造成许多危害，主要有：使微生 物死亡,使植物生长受阻，尤其是农作物如棉花、豆类、瓜类和一些蔬菜的生长受到伤 害; 使海洋中浮游生物死亡, 导致以这些浮游生物为食的海洋生物相继死亡; 使海洋中的 鱼苗死亡,鱼业减产; 使动物和人眼睛失明; 使人和动物免疫力减低；人的皮肤色斑增 多，皮肤癌发病率增高； 促进地球变暖 (因为海洋中的浮游生物可以大量吸收温室气体 二氧化碳，紫外线杀死了这类生物之后，大气中的二氧化碳就不能被海洋吸收了.)可 见，地球上的所有生命需要有臭氧层的保护才能健康生存。 在近几十年的现代化生活中，人们广泛地使用起一些消费品，其中含有一种人工合成 的化合物叫氯氟烃。比如空调、冰箱的制冷剂氟里昂、摩丝，空气清新剂中的喷雾剂， 或者在消费品的生产过程中要使用氯氟烃，比如泡沫塑料的发泡剂。

7 第一节 大气与大气污染 三、全球性大气污染问题 氯氟烃释放到大气中, 上升到高空时会分解出氯原子，自由的氯原子遇上臭氧分子之
第一节 大气与大气污染 三、全球性大气污染问题 氯氟烃释放到大气中, 上升到高空时会分解出氯原子，自由的氯原子遇上臭氧分子之 后，就会把臭氧分子分解掉。一个氯原子可以分解上万个臭氧分子。其结果是，高空中 由臭氧分子组成的臭氧层变薄, 出现空洞。据报道，科学家们发现：与1969年的相比， 美国、加拿大、西欧、前苏联、中国、日本等国的上空，臭氧层已减薄3％。南极上空 出现了与美国国土面积大小相当的臭氧空洞。 臭氧层受到损伤的直接后果是太阳光中 的紫外线对地球表面的辐射增加。 臭氧层具有强烈吸收太阳紫外线的功能，从而保护 地球上各种生命的存在、繁衍和发展。排入大气中的氟氯碳和氮氧化物等物质是导致臭 氧层破坏的主要原因。臭氧层的破坏将会导致皮肤癌和角膜炎患者增加，破坏地球上的 生态系统等严重的问题。 3. 酸雨 pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水称为酸雨， 酸雨的形成主要是烧煤的烟囱排放出的二氧化硫酸性气体，或汽车排放出来的氮氧化物 烟气上升到天上，这些酸性气体与天上的水蒸气相遇，就会形成硫酸和硝酸小滴，使雨 水酸化，这时落到地面的雨水就成了酸雨。煤和石油的燃烧是造成酸雨的主要祸首。酸 雨会对环境带来广泛的危害，造成巨大的经济损失。它能腐蚀建筑物和工业设备；破坏 露天的文物古迹；损坏植物叶面，导致森林死亡；使湖泊中鱼虾死亡； 破坏土壤成 分，使农作物减产甚至死亡；饮用酸化造成的地下水,对人体有害。减少酸雨主要是要 减少烧煤排放的二氧化硫和汽车排放的氮氧化物。

8 第二节 大气污染物及其来源 一、大气污染物 大气污染物主要可以分为两类，即天然污染物和人为污染物,引起公害的往往是人为
第二节 大气污染物及其来源 一、大气污染物 大气污染物主要可以分为两类，即天然污染物和人为污染物,引起公害的往往是人为 污染物，它们主要来源于燃料燃烧和大规模的工矿企业。 大气污染物按其存在状态可以概括为两大类：气溶胶状态污染物和气体状态污染物。 1、气溶胶状态污染物 气溶胶状态污染物指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中 的悬浮颗粒体系。气溶胶包括：粉尘、烟、飞灰、黑烟和雾等。 2、气体状态污染物 气体状态污染物是指以分子状态存在的污染物， 包括含硫化合物、含氮化合物、碳的 氧化物、有机化合物和卤素化合物。见P5表1-2。 硫氧化物 主要指SO2，它是目前大气污染物中数量大、影响范围广的一种气态污染物。主要来自化石燃料的燃烧过程、火力发电厂、炼油厂以及所有燃煤或油的工业窑炉等。 氮氧化物 主要来自各种窑炉、机动车和柴油机的排气，其次是硝酸生产、硝化过程、炸药生产及金属表面处理等过程。 碳氧化物 CO和CO2主要来自燃料燃烧和机动车排气。 有机化合物 大气中的挥发性有机化合物（VOC），一般是指C1-C10化合物。主要来自机动车和燃料燃烧排气，以及石油炼制和有机化工生产等。 硫酸烟雾 大气中的SO2等硫氧化物，在有水雾含有重金属的悬浮颗粒物或氮氧化 物存在时，发生一系列化学或光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。 光化学烟雾 在阳光照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾，其主要成分有臭氧，过氧乙酰硝酸酯，酮类和醛类等。

9 第二节 大气污染物及其来源 二、大气污染物的来源和发生量
第二节 大气污染物及其来源 二、大气污染物的来源和发生量 大气污染源（atmospheric pullution sources） 造成大气污染的污染物发生源。可分为天然大气污染源和人为大气污染源。 天然大气污染源 大气污染物的天然发生源，如排出火山灰、二氧化硫、硫化氢等的活火山，自然逸出煤气和天然气的煤田和油田，放出有害气体的腐烂的动植物。天然污染源造成的大气污染，目前还不能控制。 人为大气污染源 大气污染物的人为发生源，如资源和能源的开发（包括核工业）、燃料的燃烧以及向大气释放出污染物的各种生产场所、设施和装置等。可以按不同的方法分类： 按污染源的空间分布分为点源和面源。 按污染源的运动状态分为固定污染源和移动污染源。固定污染源是排放污染物的固定设施，如排放硫氧化物、氮氧化物、煤尘、粉尘及其他有害物的锅炉、加热炉、工业窑炉、民用炉灶等。移动污染源主要是排放大气污染物的交通工具，如排放碳、氮、硫的氧化物、碳氢化合物、铅化物、黑烟等的汽车、飞机、船舶、机车等。 按人们的社会活动功能分为工业污染源、生活污染源和交通运输污染源。 按污染物的影响范围分为局部大气污染源和区域性大气污染源。前者污染源是造成小范围局部地区的大气污染，后者造成大范围（有时超出行政区划或国界）的区域性的大气污染。

10 第二节 大气污染物及其来源 三、中国城市的大气污染概括
第二节 大气污染物及其来源 三、中国城市的大气污染概括 中国大气环境形势依然十分严峻，城市大气污染问题依然突出。2005年监测的522个城市中，4.2%的城市达到国家环境空气质量一级标准，56.1%的城市达到二级标准，39.7%的城市处于中度或重度污染。颗粒物仍是影响中国环境空气质量的首要污染物。除燃煤外，工业粉尘、地面扬尘、建筑工地尘、土壤风蚀尘等都对空气中颗粒物浓度有较大影响，特别是可吸入颗粒物对人体健康造成的危害更大，目前大多数城市人口长期生活在可吸入颗粒物超标的环境空气中。人口超过百万的特大城市，空气中二氧化硫和颗粒物超标比例较高，空气质量达标比例偏低。 近年来，城市机动车保有量快速增加。2005年，中国汽车保有量超过3100万辆，机动车尾气排放已经成为大城市空气污染的重要来源，其中氮氧化物排放量已占总量的50%，一氧化碳占85%。中小城市机动车保有量也将日益增加，如不及时提高机动车尾气排放标准和燃油品质，到2015年，城市机动车污染物排放量将比2000年上升一倍。 此外，还存在大气污染物排放总量居高不下、有毒有害废气污染治理滞后、经济发展和能源需求与控制污染物排放总量的矛盾突出等问题。

11 第三节 大气污染的影响 一、对人体健康的影响
第三节 大气污染的影响 一、对人体健康的影响 颗粒物：同气体污染物二氧化硫的协同影响，削弱了日光的照射和能见度，使空中多云、多雾、浑浊。颗粒物随呼吸进入人体，均有一半可附着在肺壁上，是构成或加重人类呼吸疾病的重要原因。 硫氧化物：二氧化硫对人的结膜和上呼吸道粘膜具有强烈刺激。长期接触低浓度二氧化硫，会出现倦怠、乏力、鼻炎、咽喉炎、支气管炎、味觉障碍、感冒不易康复等症状;二氧化硫形成酸雾或酸雨还会腐蚀金属、器材，沉降到地面会破坏土壤和水质。 一氧化碳：与血红蛋白的亲和力为氧的300倍，形成碳氧血红蛋白，削弱血红蛋白向人体各组织输送氧的能力，神经中枢受损最大。 氮氧化物：氮氧化物中的一氧化氮与血液中血红蛋白的亲和力比一氧化碳还强。通过呼吸道及肺进入血液，使其失去输氧能力，产生与一氧化碳相同的严重后果。氮氧化物侵入肺脏深处的肺毛细血管，引起肺水肿等。其主要来源为燃煤、汽车尾气。 光化学氧化剂：氧化剂臭氧、过氧乙酰硝酸酯等能使碘化钾的碘离子氧化的痕量物质，都称为光化学氧化剂。氧化剂会严重的刺激眼睛，还会刺激呼吸系统，引起剧烈的咳嗽和注意力不能集中。 有机化合物：有机化合物中包含多种烃类化合物，进入人体后会使人体产生慢性中毒，有些化合物会直接刺激入的眼、鼻粘膜，使其功能减弱，更重要的是有机化合物和氮氧化物在阳光照射下，会产生光化学反应，生成对人及生物有严重危害的光化学烟雾。 1952年在伦敦发生了伦敦烟雾事件，大气中烟尘的最高浓度达到4.46 mg/m3，二氧化硫日平均浓度1.34ppm。由于持续时间达4.5天之久，伦敦死亡人数达4000人之多；我国北方有的城市从1949年到1979年30年间，癌症死亡率增加145％，已上升为死因的第二位，其中与大气污染的有关肺癌数量最多。

12 第三节 大气污染的影响 二、对植物的伤害 大气中的主要污染物有二氧化硫、氟化物、光化学烟雾和二氧化氮等，其中最主要的是二氧化硫，它对植物的危害也最严重， 0.05 — 10ppm 就可以使植物受害，对植物伤害机制分直接和间接伤害，而且间接伤害比直接伤害更大。氟化物在大气中量较小，但毒害大，主要以氢氟酸和四氟化硅为主，其中氢氟酸毒性比二氧化硫大 20 倍。光化学烟雾是汽车废气中一氧化氮和烯烃类化合物升到高空后，在紫外线的作用下发生光化学反应，产生臭氧、二氧化氮、醛类和过氧乙酰硝酸脂（ PAN ）等有害的次生污染物，它们再与大气层中的颗粒状污染物如水蒸气、硫酸和硝酸液滴等混合成浅蓝色的烟雾状的稳定的气溶胶。其中臭氧含量最多， PAN 次之，它们对植物的毒害作用非常强，如 PAN 属于剧毒， 2 — 3ppm 即可使植物受害。二氧化氮也属于剧毒性污染物，其他的还有乙烯、氨、氯化氢和工业粉尘等。这些物质可以单独对植物造成危害，但更主要的是综合的毒害作用，特别是形成的酸雨对陆地和森林生态系统造成巨大的长期的破坏作用，同时也对植物构成直接和间接的损害，并降低林木对侵染性和非侵染性病害的抵抗能力。 三、对器物和材料的影响 空气污染加速金属的腐蚀，各种大理石建筑材料腐蚀后失去光泽，出现坑洼不平、脱落石片；橡胶加速老化、脆裂、强度下降；电线绝缘体漏电；皮革制品使用寿命缩短，2～3年内开始脆化等等。

13 第三节 大气污染的影响 四、对大气能见度和气候的影响
第三节 大气污染的影响 四、对大气能见度和气候的影响 大气污染最常见的后果之一是大气能见度降低，一般说来，对大气能见度或清晰度有影响的污染物，应是气溶胶粒子，能通过大气反应生成气溶胶粒子的气体或有色气体。对能见度有影响的污染物有：总悬浮颗粒物，二氧化硫或其他气态含硫化合物，因为这些气体在大气中以较大的反应速率生成硫酸盐和硫酸气溶胶粒子，一氧化氮和二氧化氮，在大气中反应生成硝酸盐和硝酸气溶胶粒子，还在某些条件下，红棕色的二氧化氮会导致烟雨和城市阴云出现可见着色，光化学烟雾，这类反应生成亚微米的气溶胶粒子。 大气污染物质还会影响天气和气候。颗粒物 减少到达地面的太阳 光辐射量。尤其是在大工业城市中，在烟雾不散的情况下，日光比正常情况减少40% 。高 层大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氟氯烃类等污染物使臭氧大量分解，引发的“臭氧空洞” 问题，成为了全球关注的焦点。 　 大气污染除对天气产生不良影响外，大气污染对气候的影响很大。大气污染排放的污染物对局部地区和全球气候都会产生一定影响，尤其对全球气候的影响，从长远的观点看，这种影响将是很严重的。 比如 燃料中含有各种复杂的成分，在燃烧后产生各种有害物质，即使不含杂质的燃料达到完 全燃烧，也要产生水和二氧化碳，由于燃料燃烧使大气中的二氧化碳浓度不断增加，破坏了自然界二氧化碳的平衡，以至可能引发“温室效应”，致使地球气温上升，气候变暖。本世纪以来全球平均气温升高了0.5℃，如果温室气体按目前的速度增加，到2030年，全球平均气温将再提高2～3℃，灾害性天气和异常天气将更加频繁。

14 第四节 大气污染综合防治 一、大气污染综合防治的含义
第四节 大气污染综合防治 一、大气污染综合防治的含义 大气污染具有明显的区域性、整体性特征。其污染程度受该地区的自然条件、能源构成、工业结构和布局、交通状况及人口密度等的影响，只有纳入区域环境综合防治之中，才能真正解决大气环境的污染问题。 大气污染综合防治就是为了达到区域环境空气质量控制目标，对多种大气污染控制方案的技术可行性、经济合理性、区域适应性和实施可能性等进行最优化选择和评价，从而得出最优的控制技术方案和工程措施。 二、大气污染综合防治措施 全面规划、合理布局，作好全面环境规划，采取区域性防治措施。 环境规划时经济社会发展规划的重要组成部分，是体现环境污染综合防治，以预防为主的最重要的、最高层次的手段。环境规划的主要任务：一是综合研究区域经济发展将给环境带来的影响和环境质量变化的趋势，提出区域经济的可持续发展和区域环境质量不断得以改善的最佳规划方案；二是对工作失误已经造成的环境污染和环境问题，提出对改善和控制环境污染具有指令性的最佳实施方案。 区域大气污染防治规划是区域总体规划的重要组成部分，这是从协调经济发展和保护环境之间的关系出发，对已造成的大气环境污染问题提出改善和控制污染的优化方案。因此，做好区域大气环境规划，采取区域性综合防治措施，是控制大气环境污染的重要途径。 生产布局是人类生产活动存在和发展的空间形式，它对区域大气环境产生直接的影响。合理的生产布局能够最大限度地减轻对区域大气环境的危害，并在有限的大气环境容量情况下，发挥区域最大的生产潜力。 严格环境管理 逐步建立和完善环境管理体制 环境管理，一般有两种范畴，一种是狭义的环境管理，对环境污染源和污染物的管理，通过对污染物的排放、传输和承受三个环节的调控，达到改善环境的目的，环境管理的方法是运用法律、经济、技术、教育和行政等手段，对人类的社会和经济活动实施管理，从而协调社会和经济发展与环境保护之间的关系。

15 第四节 大气污染综合防治 二、大气污染综合防治措施
第四节 大气污染综合防治 二、大气污染综合防治措施 完整的环境管理体制是由环境立法、环境监测和环境保护管理机构三部分组成。环境法是进行环境管理的依据，它以法律、法令、条例、规定、标准等形式构成一个完整的体系。环境监测是环境管理的重要手段，可为环境管理及时提供准确的监测数据，环境保护管理机构是实施环境管理的领导者和组织者。 控制大气污染的技术措施（1）实施清洁生产 清洁生产是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中，以期减少对人类和环境的风险。清洁生产的定义包含了两个全过程控制：生产全过程和产品整个生命周期全过程。 对生产过程而言，清洁生产包括节约原材料和能源，淘汰有毒有害的原材料，并在全部排放物和废物离开生产过程以前，尽最大可能减少它们的排放量和毒性。 对产品而言，清洁生产旨在减少产品整个生命周期过程中从原料的提取到产品的最终处置对人类和环境的影响。 （2）实施可持续发展的能源战略 （3）建立综合性工业基地 控制污染的经济政策（1）保证必要的环境保护投资，并随着经济的发展逐年增加。（2）实行“污染者和使用者支付原则”。我国实行的经济政策有排污收费制度、SO2排污收费、排污许可证制度、治理污染的排污费返还和低息贷款制度，以及综合利用产品的减免税制度等。 绿化造林 绿化造林，不仅能美化环境，调节空气温度、湿度及城市小气候、保持水土、防风防沙，而且在净化大气、减低噪声方面也有显著作用。 安装废气净化装置 当采取了各种大气污染综合防治措施之后，大气污染物的排放浓度仍达不到排放标准或环境空气质量标准时，就必须安装废气净化装置，对污染源进行治理。

16 第五节 环境空气质量控制标准 质量管理及防治大气污染的依据和手段。 一、环境空气质量控制标准的种类和作用 环境空气质量标准
第五节 环境空气质量控制标准 环境空气质量控制标准是执行环境保护法和大气污染综合防治法、实施环境空气 质量管理及防治大气污染的依据和手段。 一、环境空气质量控制标准的种类和作用 环境空气质量标准 以保护生态环境和人群健康的基本要求为目标而对各种污染物在环境空气中的允许浓 度所作的限制规定。它是进行大气环境质量管理和质量评价，以及制定综合防治规划和 污染物排放标准的依据。 大气污染物排放标准 以实现环境空气质量标准为目标，对从污染源排入大气的污染物浓度所作的限制规 定，它是控制大气污染物的排放量和进行净化装置设计的依据。 大气污染控制技术标准 根据污染物排放标准引申出来的辅助标准，如原料使用标准，净化装置选用标准，排 气筒高度及卫生防护距离标准等。 警报标准 是为保护环境空气质量不致恶化或根据大气污染发展趋势，预防发生污染事故而规定 的污染物含量的极限值。 二、环境空气质量标准 制定原则 为能准确地认识和评价空气质量状况和对环境空气污染进行必要的监督管理, 我国制定和颁发了有关环境空气质量标准和空气污染物排放标准。 我国的环境空气质量标准是根据《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》的规定, 为改善环境空气质量, 防止生态破坏, 创造清洁适宜的环境, 保护人体健康而制定的。

17 第五节 环境空气质量控制标准 二、环境空气质量标准
第五节 环境空气质量控制标准 二、环境空气质量标准 本标准规定了环境空气质量功能区划分、标准分级、污染物项目、取值时间及浓度限值，采样与分析方法及数据统计的有效性规定。本标准适用于全国范围的环境空气质量评价。 环境空气质量功能区分类 一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。 二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。 三类区为特定工业区。 环境空气质量标准分为三级： 一类区执行一级标准 二类区执行二级标准 三类区执行三级标准 三、工业企业设计卫生标准 为了贯彻执行“预防为主”的卫生工作方针和宪法中有关国家保护环境和自然资源，防治污染和其它公害以及改善劳动条件，加强劳动保护的规定，使工业企业的设计符合卫生要求，保障人民身体健康，促进工农业生产建设的发展，特制订本标准。 在设计工业企业时，应坚持自力更生、土洋结合的原则，积极采用行之有效的先进技术，将粉尘、毒物及其它有害因素和“废水、废气、废渣”等，消除在生产过程中，使其少产生或不产生；对于生产过程中尚不能完全消除的部分，亦应采取必要的综合预防、治理措施，使工业企业设计符合本标准的有关规定。工业企业的设计，尚应符合现行的工业“三废”排放等标准的有关规定。

18 第五节 环境空气质量控制标准 三、工业企业设计卫生标准
第五节 环境空气质量控制标准 三、工业企业设计卫生标准 新建、改扩建、续建的工业企业，必须把各种有害因素的治理设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。各主管部门必须会同工业企业所在省、市、自治区建委、卫生、劳动、环境保护等主管部门，合理选择厂址，认真审查设计，做好竣工验收，严格把关。各级卫生主管部门必须发动群众，与有关部门密切协作，认真监督本标准的实行。 本标准适用于新建、改扩建、续建的大中型工业企业。对于产生显著毒害的小型工业企业，亦应按本标准的有关规定执行。现有工业企业，有污染危害的，亦应积极采取行之有效的措施，逐步达到本标准的有关规定。 四、大气污染物排放标准 制定原则 以环境空气质量标准为依据，综合考虑控制技术的可行性和经济合理性以及地区的差异性，并尽量做到简明易行。 制定方法：按最佳适用技术确定的方法和按污染物在大气中的扩散规律推算的方法。最佳使用技术是指现阶段控制效果最好，经济合理的实用控制技术。按污染物在大气扩散规律推算排放标准的方法，是以环境空气质量标准为依据，应用污染物在大气中的扩散模式推算出不同烟囱高度时污染物允许排放量和排放浓度，或者根据污染物排放量计算出最低烟囱高度。 大气污染物综合排放标准GB 本标准规定了33种大气污染物的排放限值，其指标体系为最高允许排放浓度（指处理设施后排气筒中污染物任何1小时浓度平均值不得超过的限值；或指无处理设施排气筒中污染物任何1小时浓度平均值不得超过的限值。 ）、最高允许排放速率（指一定高度的排气筒任何1小时排放污染物的质量不得超过的限值。）和无组织排放监控浓度限值（指监控点的污染物浓度在任何1小时的平均值不得超过的限值。 ）。

19 第五节 环境空气质量控制标准 五、空气污染指数报告 空气污染指数分级及其浓度限值
第五节 环境空气质量控制标准 五、空气污染指数报告 空气污染指数分级及其浓度限值 目前世界上许多国家，像美国、日本、德国、荷兰、墨西哥、新加坡、马来西亚都开展了空气质量公报、污染警报和预报工作。美国是最早开始这一工作的国家，于70 年代中期就开始了。国外一般都是日报，还有不少国家进行预报，当污染指数超过警戒值时，就要发出污染警报，一方面警告敏感人群如老人、小孩、病人减少室外活动，另一方面要限制工厂和交通排放废气。 从1997年开始，我国许多城市就像发布天气预报那样，在当地电视台、电台、报纸上公布一周来本城市的空气质量情况。从此，城市空气质量的好坏对于许多老百姓来说，不再是一个未知数了。 空气质量周报的主要内容为：空气污染指数、空气质量级别和首要污染物。 空气污染指数（API） 空气污染指数(AIR POLLUTION INDEX，简称API)是一种反映和评价空气质量的方法，就是将常规监测的几种空气污染物的浓度简化成为单一的概念性数值形式、并分级表征空气质量状况与空气污染的程度，其结果简明直观，使用方便，适用于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。空气污染指数就是将监测的几种空气污染物的浓度值简化成为单一的数值形式，并分级表示空气污染程度和空气质量状况。污染指数的分级标准是： 1、污染指数在50以下对应的空气质量级别为一级，即优； 2、污染指数在50以上、100以下对应的空气质量级别为2级，即良； 3、污染指数在100以上、200以下对应的空气质量级别为3级，即轻度污染； 4、污染指数在200以上、300以下对应的空气质量级别为4级，即中度污染； 5、污染指数在300以上对应的空气质量级别为5级，即重度污染。见P26表1-7和表1-8。

20 第五节 环境空气质量控制标准 五、空气污染指数报告
第五节 环境空气质量控制标准 五、空气污染指数报告 根据我国空气污染的特点，目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物。二氧化硫主要来自燃煤废气，它是生成酸雨的元凶；氮氧化物主要来自于汽车尾气；总悬浮颗粒物主要来自燃煤排放的烟尘和地面扬起的灰尘。取这3种污染指数最大的作为首要污染物，并将首要污染物的污染指数确定为该城市的空气污染指数。例如广州市在某一周的空气质量监测中，氮氧化物的污染指数是最高的，达到了134，那么氮氧化物就被确定为本周的主要污染物，同时，氮氧化物的污染指数134及其对应的空气质量级别3级就作为广州市本周的空气污染指数和空气质量级别。 空气污染指数的计算方法 Ik——第k种污染物的分指数。ρk——第k种污染物平均浓度监测值mg/m3。 Ik，j——第k种污染物j转折点的污染分指数。 Ik，j+1——第k种污染物j+1转折点的污染分指数。 ρk，j——第j转折点上k种污染物浓度限值mg/m3。 ρk，j+1——第j+1转折点上k种污染物浓度限值mg/m3。

21 例 题 一、受污染的空气中CO浓度为100*10-6，如果吸入人体肺中的CO全部被血液吸收，试估算人体血液中COHb的饱和度。（P14）
　　　　例 题 一、受污染的空气中CO浓度为100*10-6，如果吸入人体肺中的CO全部被血液吸收，试估算人体血液中COHb的饱和度。（P14） 二、根据我国《环境空气质量标准》的一级标准，求出SO2、NO2和CO三种污染物日平均值浓度限值的体积分数。 （P565） 三、假定某地区的PM10日均值为0.215毫克/立方米，SO2日均值为0.105毫克/立方米，NO2日均值为0.080毫克/立方米，试计算其空气污染指数，并给出首要污染物。（P26）

22 例题讲解 解：设人体肺部气体中氧的含量与环境空气中氧含量相同，即为21%，取M=210，则根据COHb和O2Hb平衡浓度公式：
　　　　例题讲解 一、受污染的空气中CO浓度为100*10-6，如果吸入人体肺中的CO全部被血液吸收，试估算人体血液中COHb的饱和度。（P14） 解：设人体肺部气体中氧的含量与环境空气中氧含量相同，即为21%，取M=210，则根据COHb和O2Hb平衡浓度公式： 因此，血液中CO的饱和度为：

23 　　　　例题讲解 二、根据我国《环境空气质量标准》的一级标准，求出SO2、NO2和CO三种污染物日平均值浓度限值的体积分数。 解：在我国《环境空气质量标准》中（GB ）中，SO2、NO2和CO一级标准的浓度限值分别为0.05、0.08、4.0 mg/m3。以1 m3空气为基准，将标准中的质量浓度换算为体积浓度：

24 　　　　例题讲解 三、假定某地区的PM10日均值为0.215毫克/立方米，SO2日均值为0.105毫克/立方米，NO2日均值为0.080毫克/立方米，试计算其空气污染指数，并给出首要污染物。 解：按照表1-7（P26），PM10实测浓度0.215毫克/立方米介于0.150毫克/立方米和0.350毫克/立方米之间，按照此浓度范围内污染指数与污染物的线性关系进行计算，即此处浓度限值ρ2 =0.150毫克/立方米，ρ3 =0.350毫克/立方米，而相应的分指数值I2 =100，I3 =200，则PM10的污染分指数为： 这样，PM10的分指数I =132；同理，其它污染物的分指数分别为I =76（SO2），I =50（NO2）。取污染指数最大者报告该地区的空气污染指数： API =max（132,76,50）=132 首要污染物为可吸入颗粒物（PM10）。

25 课后复习与思考 简述目前存在的全球性大气污染问题及其对环境的影响？ 列举大气中主要的气态污染物及其来源。
　　 课后复习与思考 简述目前存在的全球性大气污染问题及其对环境的影响？ 列举大气中主要的气态污染物及其来源。 世界各国所制订的大气质量控制标准有哪几类？ 我国制订的大气质量控制标准有哪几大类，它们各自的作用是什么？ 空气污染指数的计算和各空气质量级别对健康的影响。