大气污染过程控制工程教案.docx

第一章绪论（1学时）教学重点：大气的结构和组成,大气污染物及其来源，环境空气质量标准，空气污染指数.教学难点：大气污染物及其来源。教学要求：掌握大气的结构和组成，大气污染发生和发展过程，大气污染物及其来源，空气污染指数；了解环境空气质量标准，国内外大气污染控制现状。教学内容：人是完全靠空气生存的,成年人平均每天约需1Kg粮食和2Kg水，但对空气的需求就大得多，每天约13。6Kg（合IOm3）。若三者都断绝供应，引起死亡的首先是空气,要是空气中混进有毒害的物质，则毒物随空气不断地被吸入肺部，通过血液遍布全身,对人体健康直接产生危害。大气污染对人的影响不同于土壤和水的污染,它不仅时间长且范围广（较多是地域性的，也有全球性的）。地球上发生的八大"公害事件"，其中五起是因大气污染造成的。当然，空气污染的原因不只是人类的活动，还有像森林、火灾和火山爆发一类的天然事件。不过后者通常在空气污染中起次要作用。§1。1大气与大气污染一、大气的结构和组成1、大气圈随地球引力而转的大气层叫大气圈。大气圈的最外层的界限是很难确切划分的，但大气也不能认为是无限的在地球场内受引力而旋转的气层高度可达IOQOOKm,有的学者就以10.000Km作为大气圈的最外层。一般情况下认为，从地球表面到1.000l,400Km的气层作为大气圈的厚度，超出l,400Km以外气体非常稀薄，就是宇宙空间了。大气圈中的空气分布是不均匀的,海平面上的空气最稠密。在近地层的大气层里,气体的密度随高度的上升而迅速的变稀。但是在400-l,400Km大气层里空气是渐渐变稀薄的.大气圈的总质量约为6000万亿吨，约为地球质量的百万分之一.大气的构造：根据大气圈中大气组成状况及大气在垂直高度上的温度变化，划分大气圈层的结构如下图：从地球表面向上，大约到90Km高度，大气的主要成分氧和氮的组成比例几乎无什么变化，具有这样特性的大气层叫均质大气层（简称均质层）.在均质层以上和外围空间的大气层,其气体的组成随高度升高有很大变化，这个圈层叫非均质层.在均质层中,根据气体的温度沿地球表面垂直方向的变化分为：对流层、平流层、中间层、电离层、散逸层.各层特点：对流层：1）相对于整个大气圈厚度而言很薄,按最厚处计,占总厚度的6-9%,占总质量的75%。在这一层中除了有纯净的干空气以外，还含有一定量的水蒸气，适度的温度对人和动植物的生存起到重.要的作用。2）一般情况下，温度自地表面向高空递减，0。65"上升100米。在对流层中，由于太阳的辐射以及下垫面特性和大气环流的影响，使得在该层中出现极其复杂的自然现象，有时形成易于扩散的气象特征，有时形成对生态系统产生有危害的逆温气象条件，雨、雪、霜、雾、雷电等自然现象也都出现在这一层。3 ）大气有较强的对流运动,大气污染也主要发生在这一层，特别是在靠近地面l-2Km的近地层更易造成污染。近地层的大气污染物的扩散能力主要取决于当时的气象条件.4 ）温度、湿度等各要素水平分布不均匀。-平流层：1）在这一层里气体的温度差随高度上升有缓慢的增加，30-35Km,T=-55扎然后上升（气温）较快，这是因为在该层中的臭氧强烈吸收太阳紫外线所致。2）几乎不存在水蒸汽和尘埃，一般处于平流运动。3）大气很干燥,没有云、雨等现象，是飞机理想的飞行区域。-中间层:气温随高度增加迅速降低，有强烈的垂直对流运动。一一电离层：气温随高度增加迅速上升,空气处于高度电离状态，发电报是靠这层反射回来。-散逸层：气体温度很低，气体粒子能克服地球引力而逸向星际空间。星际空间内每m3空间有数十个离子存在.研究重点:对流层，平流层2,大气组成大气（空气）从自然科学角度来看,空气和大气常常作为同义词，二者没有实质性的差别。但在研究近地层的空气污染规律及对空气质量进行评价时，为便于说明问题，有时两个名词分别使用。一般对于居住在室内或特指某个地方（如车间、厂区等）供动植物生存的气体习惯上称为空气。在大气物理、大气气象、自然地理以及环境科学研究中，常常是以大区域或全球性的气流作为研究对象，因此，就常用大气一词。