2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、大氣污染及其防治,第一節(jié) 大氣環(huán)境,一、大氣圈及其構(gòu)造 1、大氣圈 在自然地理學(xué)上,把隨地球旋轉(zhuǎn)的大氣層稱為大氣圈。在通常狀態(tài)下,可以認(rèn)為從地表至1000-1400km的氣層作為大氣圈的厚度。在大氣圈中的大氣分布不均勻,隨著離地表高度的增加,空氣越來越稀薄。,,2、大氣圈的組成 根據(jù)大氣圈中大氣組成狀況以及大氣垂直高度上大氣的溫度變化,大氣圈可分為對流層、平流層、中間層、電離層和散逸層。,

2、,(1)、對流層 對流層是大氣圈的最下層,是指從地表至離地10-12km以內(nèi)的這一層大氣。對流層的大氣密度最大,只有十幾千米厚的對流層的空氣量就占了整個大氣層大氣總質(zhì)量的75%左右。 在對流層中,正常條件下的空氣溫度是隨高度增加而降低的,因此具有強(qiáng)烈的對流運動,但有時會形成逆溫。,,(2)平流層 對流層以上直至離地表50km的大氣層為平流層。在平流層中沒有什么塵埃和水汽

3、,空氣比對流層稀薄得多。平流層中氣溫隨高度的增加有所增加,因此平流層大氣處于平流狀態(tài),氣流穩(wěn)定且透明度好,適宜飛機(jī)飛行。然而一旦污染物進(jìn)入平流層,則會長期滯留。,,在平流層的中上部,由于受陽光紫外線輻射,使O2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成了O3而形成了臭氧層,臭氧層吸收了陽光中對生物殺傷力極強(qiáng)的短波紫外線和宇宙射線,從而保護(hù)了地球上的生物免受其害。所以一定厚度的臭氧層的形成對地球環(huán)境至關(guān)重要。 目前由于人類活動,使一些有機(jī)污染物

4、進(jìn)入平流層,使臭氧層受到破壞,給地球上的生物造成危害,必須引起我們的高度重視。,,(3)中間層 平流層頂至離地表80km 這一層。 (4)電離層 在離地80-500km左右的這一空間稱為電離層。(5)散逸層 電離層以上的大氣層稱為逸散層,是大氣層向星際空間過渡的區(qū)域,沒有什么明顯的界限。,二、大氣的組成,(一)大氣的恒定組分 (二)大氣的可變組分

5、 (三)大氣的不定組分,,(一)大氣的恒定組分 大氣的恒定組分是指大氣中的O2、N2和稀有氣體。在近地層大氣中這些氣體組分地含量幾乎可認(rèn)為使不變的,它們約占大氣總量的99.96%。(二)大氣的可變組分 主要指CO2和H2O(g),這些氣體組分受不同地區(qū)氣候、季節(jié)等多種因素的影響而發(fā)生變化。正常狀況下,H2O(g)約占0-4%,CO2約占0.033%。 由恒定組分和可變組分所

6、組成的大氣稱為潔凈大氣。,,(三)、大氣的不定組分 大氣中的塵埃、硫化物、氮氧化物、硫氧化物等是大氣中的不定組分,當(dāng)它們進(jìn)入大氣后,可能造成大氣污染。,第二節(jié) 大氣污染及污染源,一、大氣污染的概念 由于人類活動或自然過程引起某種物質(zhì)進(jìn)入大氣中,呈現(xiàn)出足夠的濃度,達(dá)到了足夠的時間并因此而危害了人、動植物及物體的現(xiàn)象,叫大氣污染。,二、大氣污染源,按發(fā)生類型分:(一)、工業(yè)污染源(二)、農(nóng)業(yè)污染源

7、(三)、生活污染源(四)、交通運輸污染源,,按排放空間分:1、高架源: 在距地面一定高度排放污染物, 如電廠煙囪等 2、低架源: 在地面上或離地面高度很低的排放源,,按排放形式分1、線源 沿著一條線排放污染物,如汽車、火車等2、面源 在一個大范圍內(nèi)排放污染物,如煤田自燃的煤堆、密集而低矮的居民住宅煙囪群等3、點源: 集中在一點或在可當(dāng)作一點的

8、小范圍內(nèi)排放污染物,如煙囪等,三、大氣主要污染物,(一)顆粒物 (二)含硫化合物 (三)氮氧化物 (四)碳氧化物 (五)光化學(xué)氧化劑,(一)、顆粒物,1、顆粒物是指大氣中彌漫著的固態(tài)和液態(tài)物質(zhì),成份較復(fù)雜。(1)總懸浮顆粒物:用標(biāo)推大容量顆粒采樣器在濾膜上所收集到的顆粒物的總質(zhì)量,通常稱為總懸浮顆粒物。用TSP表示。其粒徑多在100um以下,尤以10um以下的為最多。,,(2)飄塵:顆粒物粒徑小于10um 的顆粒物稱為飄塵。它

9、們能長時間地懸浮于大氣中而不沉降下來。(3)降塵:顆粒物粒徑大于10um的顆粒物叫降塵。它們在重力的作用下能很快降落到地面。(4)可吸入粒子:易于通過呼吸過程而進(jìn)入呼吸道的粒子。目前目際標(biāo)準(zhǔn)化組織建議將其定為粒徑≤10um。,,2、大氣飄塵的危害 據(jù)分析,在總懸浮顆粒物中 硫酸鹽 : 約10%(主要為硫酸銨) 硝酸鹽 : 約5% 金 屬 :約5%(三十

10、多種,以鐵 為最多) 有機(jī)物 :約5% (脂肪烴多于芳香烴),,(1)影響大氣的物理性質(zhì) (2)使建筑物、金屬制品等受到腐蝕;(3)對人、動植物產(chǎn)生危害;(4)與其它大氣污染物協(xié)同作用形成 大氣污染。,,時間 飄塵濃度 SO2濃度 死亡人數(shù) (mg/m3) (mg/

11、m3)1952.12 4.46 3.8 4000多1956 3.25 1.6 1000多1957 2.40 1.8 4001962.12 2.8 4.1 7

12、50,(二)、含硫化合物,污染大氣的含硫化合物有H2S、SO2、SO3、硫酸酸霧及硫酸鹽氣溶膠等,但在大氣中主要是SO2。 大氣中的SO2主要來源于礦物燃料的燃燒。據(jù)估計,全世界每年由于人類活動排放到大氣中的SO2可能超過一億五千萬噸,其中2/3來自于煤的燃燒,1/3來自石油的燃燒,礦物燃料燃燒時,主要生成SO2 。所以人類活動排放到大氣中的硫氧化物主要是SO2 。,,SO2是無色、有刺激性和窒息性的氣體,對

13、呼吸道有刺激作用,能引起呼吸道和心血管疾病。值得注意的是SO2與飄塵的協(xié)同作用將使其毒性大大增強(qiáng),使得大氣污染加劇。 大氣中的SO2可以通過均相或非均相氧化生成SO3 。SO3一經(jīng)形成,便迅速與大氣中的水蒸氣作用生成硫酸,因此大氣中SO3的含量十分低微,生成的硫酸是嚴(yán)重危害健康的物質(zhì),其毒性遠(yuǎn)大于SO2。,(三)氮氧化物,對流層中危害較大的氮氧化物是NO和NO2,統(tǒng)稱為總氮氧化物( NOx)。當(dāng)?shù)V物燃料高溫燃燒時,

14、空氣中的N2與O2結(jié)合而生成NO,溫度越高,生成NO的速度和量越大,由這種方式生成的NOx稱為熱NOx;另一類是因燃料中含有吡啶、氨基化合物等含氮化合物,在燃燒的過程中生成了NOx,這種方式數(shù)生成的NOX稱為燃料NOx;另外一些工廠(如生產(chǎn)硝酸或使用硝酸、氮肥廠等)的生產(chǎn)過程中排放到大氣中的NOx。,,NO是無色,有刺激性氣味不活潑的氣體,它能與血紅蛋白結(jié)合生成亞硝基血紅蛋白而引起中毒,并可產(chǎn)生缺氧癥狀和中樞神經(jīng)受損。

15、 NO氧化后生成紅棕色、有刺激性的NO2,它的毒性較強(qiáng),能迅速破壞肺細(xì)胞,可能是引起肺氣腫和肺癌的病因。 NO2又是一吸光物質(zhì),易發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),是形成光化學(xué)反應(yīng)的元兇,由此產(chǎn)生的二次污染物的危害更大。,(四)碳氧化物,1、一氧化碳 大氣中CO來源于燃料的燃燒。而由汽車尾氣中的CO造成的大氣污染已引起世界各國的重視。 值得注意的是一氧化碳的另一人工源是吸煙排出的煙氣。吸煙者吸

16、入的CO遠(yuǎn)高于不吸煙者,尤其是吸過濾嘴香煙的人。,,CO的主要危害是妨礙體內(nèi)氧氣的傳輸。它與血紅蛋白的親和力比氧大二百多倍,而生成的羰基血紅蛋白的解離速度比氧合血紅蛋白小三千六百多倍,因此一旦生成羰基血紅蛋白就很難解離,導(dǎo)致輸氧能力降低,造成機(jī)體缺氧,危害人體健康。體內(nèi)缺氧時對所有的器官都有影響,而最敏感的是中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心肌。,,2、CO2CO2是無色、無毒的氣體,目前由于人類活動排放到大氣中的CO2的量不斷增加,而吸收CO2的森林

17、反遭到嚴(yán)重破壞,使得大氣中CO2的濃度不斷增加。據(jù)測定,一個世紀(jì)前,大氣中CO2的含量約為284ppm,目前已達(dá)到379ppm。 CO2濃度的增加,可能對全球的氣候產(chǎn)生影響,因而是目前環(huán)境科學(xué)上頗為注意的問題之一。,,(五)光化學(xué)氧化劑,1、光化學(xué)反應(yīng)和光化學(xué)煙霧 在太陽紫外線作用下,大氣中的某些污染物發(fā)生反應(yīng),生成新的污染物,這種反應(yīng)叫光化學(xué)反應(yīng)。由此產(chǎn)生的煙霧稱為光化學(xué)煙霧。,,2、光化學(xué)煙霧形成的條件(1

18、)充足的陽光,無風(fēng);(2)出現(xiàn)逆溫;(3)大氣含有一定濃度的NO2和碳?xì)浠衔铩?,3、光化學(xué)反應(yīng)機(jī)理(1)污染空氣中NO2的光解是光化學(xué)煙霧形 成的起始反應(yīng) NO2+hv (λ <430nm)——NO2*, NO2*——NO+O O+O2+M——O3+M O3+NO —— O2+NO2,,(2)碳?xì)浠?/p>

19、物與O、O3、 ? OH、NO等自由基作用生成醛、酮、酸以及RO2?、HO2?、RCO?等自由基。(3)、過氧自由基引起NO向NO2轉(zhuǎn)化,并導(dǎo)致O3和過氧乙酰硝酸脂(PAN)等生成。,4、光化學(xué)煙霧的危害,(1)、對人體健康的影響 光化學(xué)煙霧最明顯的危害是對人眼的刺激作用。出現(xiàn)眼流淚、發(fā)紅(俗稱紅眼病)。除眼外,對鼻、咽、氣管和肺均有明顯的刺激作用。對老人、兒童和病弱者尤為嚴(yán)重。污染嚴(yán)重時,會引起哮喘發(fā)作,導(dǎo)致上呼

20、吸道疾病惡化,使視覺敏感度和視力降低。受害嚴(yán)重者,呼吸困難、胸痛、頭暈、發(fā)燒、嘔吐、以致血壓下降、昏迷不醒。長期慢性傷害,可引起肺機(jī)能衰退、支氣管炎、甚至發(fā)展成肺癌等。,,據(jù)資料統(tǒng)計,美國加里福尼亞洲由于光化學(xué)煙霧的作用,曾使該州3/4的人發(fā)生了紅眼病。日本東京119 70年發(fā)生的光化學(xué)污染時期有20000人患了紅眼病。1952年洛杉礬事件發(fā)生時,兩天內(nèi)就使65歲以上的老人死亡400余人。,,(2)對植物的傷害 光化學(xué)

21、煙霧能使植物葉片受害變黃以致枯死。據(jù)資料統(tǒng)計,僅加利福尼亞州1959年由于光化學(xué)污染引起的農(nóng)作物減產(chǎn)損失已達(dá)800萬美元。使大片樹木枯死,葡萄減產(chǎn)60%以上,柑橘也嚴(yán)重減產(chǎn)。對光化學(xué)煙霧敏感的植物還有棉花、煙草、甜菜、番茄、菠菜、某些花卉和多種樹木。,第三節(jié) 大氣污染的危害,一、大氣污染對人體健康的影響 大氣污染物的種類繁多,排放量大,污染范圍廣,對人體健康的危害是多方面的,如呼吸道疾病、中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損、癌癥等。大

22、氣污染對人體健康的影響與污染物的種類、性質(zhì)、暴露時間及個體敏感性有關(guān)。,二、大氣污染對氣候的影響,(一)大氣污染對城市氣候的影響 大氣污染使得城市氣溫高于農(nóng)村,城市的能見度較農(nóng)村低,云、霧、降雨比農(nóng)村多。(二)對全球氣候的影響 目前對地表氣溫上升的真正原因還未證實,提得較多的是“溫室效應(yīng)”。的確,人類的活動已使得大氣中二氧化碳的含量有所升高,因此不得不引起人們的高度重視。,三、大氣污染對臭氧層的

23、破壞,(一)平流層中臭氧的形成 O2+hv——2O(3P) O2+O+M——O3+M 同時臭氧也會因光解而破壞。 O3+hv——O2+O 此外臭氧也能與O作用: O3+O——2O2 通常情況下,臭氧的形成和分解達(dá)到平衡,臭氧保持一定濃度,約為10ppm,結(jié)果在平流層中上部形成臭氧層。,,(

24、二)平流層中臭氧層對地球生命的重要性 以紫外線對人體效應(yīng)為依據(jù),按照波長的順序?qū)⒆贤饩€分為 紫外線A(320~400nm)、 紫外線B(290~320nm)、 紫外線C(190~290nm)。 盡管紫外線C的危害最大,但它幾乎全部被臭氧層吸收,即使是平流層中臭氧濃度大大降低,紫外線C也幾乎不能到達(dá)地球。,,紫外線B能強(qiáng)烈影響人類的基因物質(zhì)脫氧核糖核酸

25、而導(dǎo)致皮膚衰老,產(chǎn)生曬斑,形成皮膚癌。而且這種波長的紫外線的能量足以破壞C—H鍵,對地球上的生命及有機(jī)物均有破壞作用。正是由于臭氧層能吸收λ≤330nm 的紫外線,因而對地球上的生物起了保護(hù)作用。但紫外線B的吸收與臭氧的濃度密切相關(guān),隨著臭氧層中臭氧濃度大大降低,到達(dá)地面的紫外線的量大大增加,給人類的生存帶來極大威脅,同時,危害農(nóng)作物和水生生物,所以臭氧層的破壞已引起全世界的廣泛重視和關(guān)注。,(三)大氣污染物對臭氧層的破壞,1.NOx

26、對臭氧層的破壞作用 平流層中破壞臭氧層的主要NOx是NO NO+O3——NO2+O2 NO2+O——NO+O2總反應(yīng)為:O+O3——2O2 平流層中NO的來源有N2O及超音速飛機(jī)排放的NOx.,,,,2.HO自由基對臭氧的破壞作用 HO+O3——HO2+O2 HO2+O3——HO+2O2 或

27、 HO2+O——HO+O2總反應(yīng):2O3——3O2或 O3+O——2O2 平流層中HO主要來源于H2O(g)、CH4、H2與O的作用 H2O+O——2HO CH4+O——CH3+HO H2 + O——HO+H,,3.氟氯烴類對臭氧的破壞 O3+Cl——ClO+O2 ClO+O——

28、Cl+O2總反應(yīng): O3+O——2O2 一個氯原子可使10萬個O3分子被破壞,因此其危害相當(dāng)大。,,Cl來源于氟氯烴,在對流層中氟氯烴具有無毒、不燃燒且有較高的穩(wěn)定性等特點而被廣泛用作制冷劑(25萬噸/年)、噴霧劑(30萬噸/年)、溶劑(18萬噸/年)及制作泡沫塑料(26萬噸/年)等。全世界估計年產(chǎn)量在100多萬噸, 目前世界上許多國家對禁止使用氟氯烴持積極支持的態(tài)度。但就算目前全世界都禁止使

29、用氟氯烴,已經(jīng)散發(fā)到環(huán)境中的氟氯烴對臭氧層的破壞作用仍將持續(xù)下去。,(四)、淘汰消耗臭氧層物質(zhì)的國際行動,1985年,制定了保護(hù)臭氧層的《維也納公約》,我國于1989年加入《維也納公約》。 1987年,制定了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》,對8種破壞臭氧層的物質(zhì)(簡稱受控物質(zhì))提出了削減使用的時間要求。這項議定書得到了163個國家的批準(zhǔn)。,,1990年、1992年和1995年,對議定書又分別作了3次修改,擴(kuò)大了受控物質(zhì)的范圍

30、,并提前了停止使用的時間。根據(jù)修改后的議定書的規(guī)定,發(fā)達(dá)國家到1994年1月停止使用哈倫,1996年1月停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿;發(fā)展中國家到2010年全部停止使用氟利昂、哈倫、四氯化碳、甲基氯仿。中國于1992年加入了《蒙特利爾議定書》。,,目前世界上許多國家對禁止使用氟氯烴持積極支持的態(tài)度。但是,在對消耗臭氧層物質(zhì)(ODS)實行控制之前(1996年以前),全世界向大氣排放的ODS已達(dá)到了2000萬噸,由于ODS相當(dāng)穩(wěn)定,

31、可以存在50-100年,所以被排放的大部分ODS目前仍留在大氣層中。就算目前全世界都禁止使用氟氯烴,已經(jīng)散發(fā)到環(huán)境中的氟氯烴對臭氧層的破壞作用仍將持續(xù)下去。,四、酸 沉 降,酸沉降是指大氣中的酸性物質(zhì)通過干、濕沉降兩種途徑遷移到地表的過程。,,(一)、酸雨的化學(xué)組成 酸雨中含有多種無機(jī)酸和有機(jī)酸及其鹽。其中絕大部分是硫酸和硝酸,多數(shù)情況下以硫酸為主。從污染源排放出來的SO2和NOX是形成酸雨的主要起始物。除此以外,

32、不少地方的降水中發(fā)現(xiàn)有機(jī)酸(甲酸、乙酸)。,,,酸雨的化學(xué)組成,,酸雨的化學(xué)組成,,,,(三)、酸雨的危害,1、使湖泊酸化。2、酸雨使流域土壤和水體底泥中的金屬(例如鋁)可被溶解進(jìn)入水中毒害魚類。3、抑制土壤中有機(jī)物的分解和氮的固定、淋洗與土壤粒子結(jié)合的鈣、鎂、鉀等營養(yǎng)元素,使土壤貧瘠化。4、酸雨傷害植物的新生芽葉,干擾光合作用,影響其發(fā)育生長。5、腐蝕建筑材料,金屬結(jié)構(gòu)、油漆及名勝古跡等,(四)世界酸雨發(fā)展?fàn)顩r和我國酸雨現(xiàn)狀

33、,,,酸雨早在19世紀(jì)中葉就在英國發(fā)生過,英國是工業(yè)革命的發(fā)源地,煤炭的大規(guī)模的利用和燃燒,造成大氣質(zhì)量惡化和酸雨的產(chǎn)生。從1870年起到1963年近百年中發(fā)生了幾十起煙霧事件,,20世紀(jì)50一60年代,北歐的瑞典和挪威地區(qū)開始受到來自歐洲中部工業(yè)區(qū)(英、法、德等國)S02的長距離輸送(高煙囪)的影響,湖泊中魚類開始減少,古建筑和石雕受侵蝕。到60年代末北歐湖水酸化十分明顯,許多湖泊成為沒有魚類和其他水生生物的“死湖”,酸雨的危害逐步發(fā)

34、展為“區(qū)域性”事件。,,最早歐洲的酸雨多發(fā)生在挪威、瑞典等北歐國家,后來擴(kuò)展到東歐和中歐,直至幾乎覆蓋整個歐洲。在酸雨最嚴(yán)重的時期,挪威南部約5000個湖泊中有1750個由于pH過低而使魚蝦絕跡;瑞典的9萬個湖泊中有1/5已受到酸雨的侵害。,,20世紀(jì)70一80年代,隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,酸雨范圍由北歐擴(kuò)大至中歐。德國約有1/3的森林受到酸雨不同程度的危害;在巴伐利亞每4株云杉就有一株死亡;在瑞士,森林受害面積已達(dá)50%以上。20世紀(jì)80年

35、代初,整個歐洲的降水pH在4.0~5.0之間,雨水中硫酸鹽含量明顯升高。,,同時,在北美(主要是美國的東部和北部五太湖美、加交界區(qū))也形成了大面積的酸雨區(qū)。成為美國和加拿大棘手的環(huán)境問題。 加拿大抽樣調(diào)查的8500個湖泊已全部酸化.,,在美國南部的15個州曾達(dá)到降水平均PH值在4.2~4.5之間。美國曾報道至少有1200個湖泊己酸化,占可能酸化地區(qū)中全部湖泊的4%,在這些湖泊中.生物無法生存:此外,還有5%的湖泊酸度正

36、在上升,雖未完全酸化,但已嚴(yán)重到威脅某些生物生存的程度;,,1972年在斯德哥爾摩召開的聯(lián)合國人類環(huán)境會議上,瑞典政府提交給大會的研究報告《跨越國境的空氣污染:大氣和降水中的硫?qū)Νh(huán)境的影響》標(biāo)志著酸雨真正被作為一種國際性環(huán)境問題正式提上議事日程。 1982年6月在瑞典斯德哥爾摩召開了“國際環(huán)境酸化會議”,這標(biāo)志著酸雨污染已成為當(dāng)今世界重要的環(huán)境問題之一。,中國酸雨現(xiàn)狀,從20世紀(jì)80年代以來,中國的酸雨污染呈加速發(fā)展

37、趨勢。在80年代,中國的酸雨主要發(fā)生在以重慶、貴陽和柳州為代表的高硫煤使用地區(qū)及部分長江以南地區(qū)。到90年代中期,酸雨已發(fā)展到青藏高原以東及四川盆地的廣大地區(qū)。,,以長沙、贛州、南昌、懷化為代表的華中酸雨區(qū),現(xiàn)在已成為全國酸雨污染最嚴(yán)重的地區(qū),其中心區(qū)年均降水PH低于4.0,酸雨頻率高于90%,已到了幾乎“逢雨必酸”的程度。北起青島、南至廈門.以南京、上海、杭州、福州和廈門為代表的華東沿海地區(qū)也成為我國主要的酸雨地區(qū),年均降水pH低于5

38、.6的區(qū)域面積已占全國面積的30%左右。,,,,監(jiān)測表明,我國的廣東、廣西、四川盆地和貴州大部分地區(qū)已成為與歐洲、北美并列的世界三大酸雨地區(qū)之一。 我國酸雨的化學(xué)特征是pH低、離子濃度高,硫酸根、銨和鈣離子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于歐美,而硝酸根濃度則低于歐美,屬硫酸型酸雨。,第四節(jié) 大氣污染綜合治理,一、減少污染物的排放量 1.改革能源結(jié)構(gòu),逐步用二次能源代替一次能源,開發(fā)無污染能源,對燃料進(jìn)行脫硫處理。 2.

39、改革燃燒裝置和燃燒方式,提高熱效率。 3.采用無污染或低污染生產(chǎn)工藝。 4.利用余熱、余氣,提高能源利用率。,二、治理主要污染物,,(一)顆粒物的治理,大氣中的顆粒物主要來自于礦石燃料的燃燒。因此減少顆粒物的方法主要有兩種,一種是改變能源結(jié)構(gòu)或?qū)θ济哼M(jìn)行加工利用;另一種是在廢氣排放前先將顆粒物處理掉,處理方法通常有以下幾種:,,1、重力除塵裝置 其原理是使含塵氣體中的塵埃借助重力作用使之沉降而達(dá)到除塵的目

40、的。 這種方法簡便,投資少,缺點是占地面積大,對粒徑較大的塵埃具有較好的作用,而對較小的塵粒的去除率低,除塵效率約為50~60%,因此只能作為初級除塵手段。,,,,2、慣性力除塵裝置 該方法是利用粉塵與氣體在運動時的慣性力不同,通過使含塵氣體沖擊擋板或使氣流急劇改變流向,然后借助塵粒的慣性力將塵粒從氣流中分離而達(dá)到分離除塵的目的。 這種方法設(shè)備簡單,但其除塵效果也較低,約為50~

41、70%,對粒徑較小的塵粒(<10um)效果較差。,,,,3、離心力除塵裝置 該法是通過使含塵氣體在裝置中進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)而使氣體中的塵粒產(chǎn)生較大的離心力,從而與氣體分離。 這種方法設(shè)備簡單,費用較低,維護(hù)方便,除塵效果也較前兩種高(80~90%)。但對細(xì)小的塵粒(<5um)去除效果較低。,,G,,4、洗滌塔除塵 這種方法使利用液體所形成的液滴、液膜、霧膜等洗滌含塵氣體而達(dá)到

42、除塵的目的。 這種方法設(shè)備簡單,造價低,除塵效果好而且能除去氣流中一些有害氣體;缺點是用水量塔,易產(chǎn)生腐蝕性液體以及需及時對廢水、廢漿進(jìn)行處理。,,,,5、過濾式除塵裝置 這種方法是使含塵氣體通過多孔濾料,把氣體中的塵粒截留下來而達(dá)到除塵的目的。 這種方法的除塵率高(99%以上),且對細(xì)粉有很強(qiáng)的逋集作用,因而廣泛用于各種工業(yè)廢氣除塵中。但它不適用于處理含水、含油及粘結(jié)性粉塵,

43、另外不適合處理高溫氣體。,,,,6、靜電除塵裝置 這種方法利用特高壓直流電源(40000V)產(chǎn)生的不均勻電場,通過電暈放電,使塵粒帶電而向電極遷移,在電極上電荷被中和,塵埃聚集在電極上而達(dá)到除塵的效果。 這種方法的適用范圍廣,除塵效率高,且能耗低,但設(shè)備投資大,設(shè)備龐大,占地面積大。,(二)二氧化硫的治理,從排煙中除去SO2的技術(shù)稱為“排煙脫硫”,這類技術(shù)已相當(dāng)多,但總起來可分為濕法和干法兩大類。

44、前者是利用SO2為酸性氧化物這一特點,后者是利用SO2的還原性。,1、濕法排煙脫硫,(1)鈉法—氫氧化鈉或亞硫酸鈉吸收法 這種方法是以NaOH、Na2CO3、或Na2SO3作為吸收劑吸收SO2,因為這種方法吸收速度快,管道和設(shè)備不易堵塞,所以應(yīng)用較廣泛。,,主要反應(yīng)為: 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2

45、 Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3,,吸收劑處理后可獲得副產(chǎn)品,主要回收方法有a.中和法: NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O 2Na2SO3+O2=2Na2SO4b.直接利用 將含有的吸收液直接供造紙廠代替燒堿蒸煮紙漿。,,C.回收Na2SO3 吸收液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、脫水后回收Na2SO3晶體。d.回收石膏法 在

46、含NaHSO3的吸收液中加入石灰,使其生成CaSO3,再經(jīng)氧化后生成石膏。,,2NaHSO3+Ca(OH)2=CaSO31/2H2O+Na2SO3+3/2H2OCaSO31/2H2O+1/2O2+3/2H2O=CaSO42H2Oe.回收硫法 將吸收液中的加熱生成高濃度的,再用于生產(chǎn)硫酸或硫 2NaHSO3=Na2SO3+SO2+H2O SO2+2H2S=3S+2H2O,

47、,(2)氨法——以氨水作吸收劑 2NH3H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O (NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3,,吸收液經(jīng)處理后可進(jìn)行回收a.回收(NH4)2SO4法 吸收液中加入氨水,使NH4HSO3轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO3,再經(jīng)空氣氧化后生成硫酸銨,濃縮結(jié)晶。 (NH4)2SO3+1/2O2=(NH4)2SO4,,b.回收石膏法

48、 若將上法回收的硫酸銨溶液中加入石灰,就可回收石膏,而生成的氨用水吸收后又可作為吸收劑 (NH4)2SO4+Ca(OH)2=CaSO42H2O+2NH3(3)鈣法 利用石灰石、生石灰等的乳濁液作吸收劑,,2、干性排煙脫硫法(1)活性炭法 利用活性炭的活性及較大的比表面積,使煙氣中的SO2在活性炭表面上與氧及水蒸氣作用生成硫酸。(2)接觸氧化法 對于高濃度的SO2煙氣的治理,

49、可采用工業(yè)接觸制硫酸類似的方法進(jìn)行。,,排煙脫硫的方法很多,在選擇時應(yīng)從下面幾個方面考慮:(1)凈化效率高,經(jīng)濟(jì)效果好;(2)裝置能長期穩(wěn)定運行;(3)易于操作、維修和檢查;(4)不應(yīng)造成二次污染。,(三)氮氧化物的治理,氮氧化物的工業(yè)來源主要是硝酸制造廠、使用硝酸的工廠以及工廠燃料燃燒排放的廢氣等。從燃燒裝置中排放的氮氧化物主要是NO,NO比較穩(wěn)定,不易溶于水,也不與水反應(yīng),目前對它的處理主要有催化還原、吸收等,,1.催化還原

50、法 在催化劑存在下,用甲烷、氫氣、氨等還原性氣體將NO還原成N2的方法,它又分為選擇性催化還原和非選擇性催化還原法。,,(1)非選擇性催化還原法 在催化劑存在下,通入的還原性氣體不僅與NO作用,而且可與O2作用的方法稱為非選擇性催化還原法。還原氣體可用甲烷、氫氣、一氧化碳等,催化劑用Pt等,反應(yīng)溫度在400~500C。 這種方法適合于廢氣中O2含量較少的廢氣,,(2)選擇性催化還

51、原法 在催化劑存在下,還原性氣體僅與氮氧化物作用的方法稱為選擇性催化還原法。A.氨選擇性催化還原法 此法以氨作還原劑,鉑作催化劑,在150~2500C發(fā)生反應(yīng)。 4NH3+6NO=5N2+6H2O 8NH3+6NO2=7N2+12H2O 當(dāng)有微量O2時,NO的去除率更高些 4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O,,但必須嚴(yán)格控制溫度,溫度過高時

52、發(fā)生 下列反應(yīng),生成NO 4NH3+5O2=4NO+6H2O 溫度越高,氨越是優(yōu)先與氧作用。,,B.硫化氫選擇性催化還原法 NO+H2S=S+1/2N2+H2O該法同時可除去SO2 2H2S+SO2=3S+2H2O,,C.氯-氨選擇性催化還原法 該法以木炭作為催化劑,溫度在500C時反應(yīng): 2NO+Cl2=2NOCl

53、 2NOCl+4NH3=2NH4Cl+2N2+2H2O,,D.一氧化碳催化還原法 該法以銅鋁釩土作催化劑,在5380C反應(yīng),可同時除去SO2 2NO+2CO=N2+2CO2 SO2+2CO=S+2CO2 NO2+CO=NO+CO2,,2.吸收法(1)堿吸收法 該法采用氫氧化鈉溶液(30%)或碳酸鈉溶液(10~15%)作吸收劑。當(dāng)煙氣中NO

54、/NO2=1時,吸收效率比NO僅有1%時高10倍。,,2NaOH+NO+NO2=NaNO2+H2O 2NaOH+NO2=NaNO3+NaNO2+H2O Na 2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2 Na2CO3+NO2=NaNO3+NaNO2+CO2 這是一種較為成熟的方法,氮氧化物的吸收率為80~90%,但堿耗量大,副產(chǎn)品用處也不大。,,(2)硫酸吸收法 第一

55、步在氧化室進(jìn)行,將廢氣與過量的NO2通入氧化室,NO2將SO2氧化成H2SO4; SO2+NO2+H2O——H2SO4+NO 第二步在清除室進(jìn)行,將第一步清除SO2后的氣體導(dǎo)入清除室與過量的NO2作用,再用硫酸溶液吸收,將已清除氮氧化物和SO2的氣體排空。 NO+NO2——N2O3 N2O3+2H2SO4——2NOHSO4+H2O,,第三步在分解室進(jìn)行,在分解室中通入空氣,使亞硝酰硫

56、酸分解 2NOHSO4+1/2O2+H2O——2H2SO4+2NO2 生成的硫酸再返回清除室使用,過量的NO2轉(zhuǎn)入硝酸生成室 第四步在硝酸生成室進(jìn)行 3NO2+H2O——2HNO3+NO 過量的NO2及NO進(jìn)行再循環(huán)。,,3.吸附法 該法是利用吸附劑(活性炭、分子篩等)吸附廢氣中的氮氧化物而達(dá)到凈化目的。,(四)光化學(xué)煙霧的防治對策,汽車尾氣

57、是NOx和碳?xì)浠衔镒钪饕呐欧旁矗倪M(jìn)技術(shù)控制汽車尾氣是避免光化學(xué)煙霧的形成,保證空氣環(huán)境質(zhì)量的有效措施。,,(1)安裝尾氣凈化裝置 主要是在排氣系統(tǒng)中安裝熱反應(yīng)器,催化反應(yīng)器和向排氣門處噴入新鮮空氣的辦法來減少尾氣污染物的排放量。目前,我國生產(chǎn)的部分汽車已經(jīng)安裝尾氣凈化裝置,并廣泛推廣三元催化器的使用 。,,(2)改良燃料 改變汽油成分或者使用替代燃料,來降低汽車尾氣污染。資料表明,天

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