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19、0.370僤莠刟最搀栀琀洀氀第六章 化工废气污染控制 地球上的大气是人类生活的最基本的环境条件， 大气质量的优劣，对人体健康、工农业生产乃 至整个生态系统都有着直接的影响。随着近代 工业的发展，人类干预自然能力的增强，人类 生产生活对大气的影响越来越大，大气污染事 件相继发生，致使大气质量恶化，严重威胁着 人类的生产与生活。研究和控制大气污染已成 为当前十分迫切的环境问题之一。 1大气结构与组成 1.1大气结构 电离层 暖层 中间层 平流层 对流层 地球 Divisions of the Atmosphere Without our atmosphere, there would be no
20、life on Earth. A relatively thin envelope, the atmosphere consists of layers of gases that support life and provide protection from harmful radiation. 对流层 平流层 臭氧层 中间层 暖层 1.2大气的组成 大气是由多种气体和水蒸气组成的混合物， 由恒定气体、可变气体和不定气体组成。 大气的恒定组分是指大气中的O2、N2和稀有 气体。在近地层大气中这些气体组分地含量几 乎可认为是不变的，它们约占大气总量的 99.96%。大气的可变组分主要指CO2
21、和H2O（ g），这些气体组分受不同地区气候、季节等多 种因素的影响而发生变化。正常状况下， H2O(g)约占04，CO2约占0.033%。 由恒定组分和可变组分所组成的大气称为洁净 大气。 干洁空气的组成 气体型体分数气体型体分数 氮（N2）78.09（Kr）1.0101 氧（O2）20.95（H2）0.5104 （Ar）0.93氙（Xe）0.08104 二氧化碳 （CO2） 0.03臭氧（O3）0.01104 （Ne ） 18104一氧化二氮 （N2O） （0.20.4） 104 氦（He ） 5.24104干空气100 大气的不定组分 大气中的尘埃、硫化物、氮氧化物 、卤素化合物等是大气
22、中的不定组分，当 它们进入大气后，可能造成大气污染。 第一节 化工废气的来源、分类及特点 大气污染的发生 通常所说的大气污染，是指某些有害物质排放到大 气中，其数量、浓度和存留时间都超过了环境所能 允许的极限。即超过了空气的稀释、扩散和净化能 力，使大气质量恶化，给该地区的人体、动植物以 及其他物品带来直接或间接的不良影响。或者说大 气污染是指由于天然或人为的原因使得大气中的一 些物质的含量远远超过其正常含量，因而对人体、 动植物及其他物品产生不良影响的大气状况。 大气污染源 污染源 自然源 人工源 火山爆发森林火灾尘土飞扬 固定源移动源 工厂企业排放气 农业污染排放源 家庭炉灶排放源 交通工
23、具 1.1化工废气的来源 （1）副反应和化学反应进行不完全所产生的废气。 （2）原料在装卸、破碎、筛分和储运的过程中将产 生含尘废气。 （3）生产技术路线及设备陈旧落后，造成反应不完 全，生产过程不稳定，从而造成不合格的产品或造 成物料的“跑、冒、滴、漏”。 （4）开停车或因操作失误，指挥不当，管理不善造 成废气的排放。 （5）化工生产中排放的某些气体，在光或雨的作用 下发生化学反应，也能产生有害气体。 土法炼焦 烟尘、粉尘污染 火力发电厂 水泥厂 1.2 化工废气的分类 按污染物性质，化工废气分为三大类： 含有无机污染物的化工废气，废气中含有SO2、H2S 、CO、NO2、Cl2、HCl、H
24、F、NH3等无机物，主要 来自氮肥、磷肥、无机酸、无机盐制造业； 有机废气，废气中含苯系物、酚、醛、醇、卤代苯、 丙烯腈、氰化物、环氧化合物等有机物，主要来自有 机化工原料制造业及合成材料、农药、染料和涂料等 行业； 既有有机物又有无机物废气，来自石油炼制和石油化 工行业排放的废气。 1.3 化工废气的特点 1、种类繁多，易燃、易爆气体多。 2、排放量大，有刺激性和腐蚀性， 具有一定毒性。 3、浮游粒子种类多、危害大。 1.4 化工废气主要污染物 按其存在状态可分为： （1）气溶胶状污染物（颗粒物），如粉尘 、烟尘、雾滴和尘雾等； （2）气态状污染物，如SO2、H2S、CO、 NO2、Cl2、
25、NH3等污染物。 1、颗粒物：固体颗粒是指大气中的来自燃料燃烧的烟尘、工 厂排出的粉尘及风自地面吹起的尘埃等物质。 （1）总悬浮颗粒物（TSP） 10m）如水泥粉尘、金属粉尘、飞尘等一般颗 粒大，比重也大，在重力作用下，易沉降，危害范围较小。 （3）飘尘（10m）粒径小于 10 m 的粒子，粒径小， 比重也小，可长期漂浮在大气中，具有胶体性质，又称气溶 胶 (aerosol) 。易随呼吸进入人体，危害健 康，因此也称 可吸入颗粒物。通常所说的烟 (Smoke) 、雾 (Fog) 、灰 尘 (Dust) 均是用来描述飘尘存在形式的。 粉尘（dust） 飞灰（fly ash） 黑烟（smoke）
26、雾（fog） 煤烟尘（soot） 总悬浮微粒（TSP） 固体颗粒污染物对大气的污染 （1）使空气变得混浊； （2）减少到达地球表面的太阳辐射量，对农业生产及地 面生态系统产生一系列的不良影响； （3）能随呼吸作用进入人体或直接到达肺部产生沉淀， 或随血液送往全身，或使固体颗粒表面吸附的致癌作用 很强的芳香族化合物等有毒物质对人体产生直接危害。 调查表明，美国洛杉矶市的空气中每立方米2.5微 米以下颗粒含量是20微克，纽约16微克，都超 过了美国环保局1997年设置的安全上限-15微 克。英国伦敦某些繁忙街道的含量达到32微克 。发展中国家大城市的污染情况更为严重，一些 发展中国家的大都市空气中
27、，每立方米微粒含量 为300微克，其中大多数是直径2.5微米以下的 颗粒。 案例： 矽肺是尘肺中危害性最大的一种类型,起因于工人 吸入含有大量二氧化硅的粉尘。 吸入的游离二氧化硅粉尘在肺内巨噬细胞吞噬变 为尘细胞,然后进入淋巴循环,被淋巴结过滤,尘 细胞受二氧化硅毒性作用逐渐纤维化和胶原化, 造成淋巴结的肿大和硬化。尘细胞的聚集还是 形成矽结节的基础,大量矽结节可以融合成大的 团块。与此同时,肺泡间隔明显增厚，纤维组织 增生，肺弹性减退，还可出现代偿性肺气肿,甚 至形成肺大泡。 此病的主要症状是咳嗽、吐痰,少数病人可痰中带血。 半数以上的病人感胸疼,如针刺样;阴雨及气候多变 时疼痛更明显。同时有胸闷、气憋、头昏、乏力 、 心悸、食欲减退等症状。 二期矽肺三期矽肺 2.气态污染物 常见的有： SOx 、 NOx、HC化合物、CO 、卤化物等 硫化物（民用炉、热点站、金属冶炼、硫 酸厂）； 氮化物（硝酸厂、氮肥厂、炸药厂）； 氧化物（CO、CO2）； 卤化物（氟化物
