空气污染总结.doc

1空气污染的定义：系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、健康和福利，或危害了生态环境。①煤烟型（还原型）、②石油型（氧化型）、③混合污染型，它包括以煤炭为主要污染源而排出的烟气、粉尘、二氧化硫及其他氧化物所形成的气溶胶，以石油为污染源而排出的烯烃和二氧化氮为主的污染物、④特殊型，主要产生与工厂生产过程中排出和发生意外事故释放的废气。
2逆温的定义：在某些大气条件下，地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，从而导致大气层“头重脚轻”，气象学家称之为“逆温”，发生逆温现象的大气层称为逆温层。
3全球环境空气问题有哪些，分别简述：
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。
温室效应：大气中的二氧化碳和其他微量气体，可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象，称为“温室效应”。
臭氧层破坏：大气层的臭氧主要以紫外线打击双原子的氧气，把它分为两个原子，然后每个原子和没有分裂的氧合并成臭氧。臭氧分子不稳定，紫外线照射之后又分为氧气分子和氧原子，形成一个继续的过程臭氧氧气循环，如此产生臭氧层
酸雨：酸雨正式的名称是为酸性沉降，它可分为“湿沉降”与“干沉降”两大类，前者指的是所有气状污染物或粒状污染物，随着雨、雪、雾或雹等降水型态而落到地面者，后者则是指在不下雨的日子，从空中降下来的落尘所带的酸性物质而言
4、根据物质存在状态，空气污染物共分为哪两类？请举出7中常见污染物并说明其类型：气溶胶状态污染物，气体状态污染物。
气溶胶：系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体系。
气溶胶状态污染物：粉尘、烟、飞灰、黑烟、霾（灰霾）：大气中悬浮的大雾
气体状态污染物：CO、NOX、HC化合物、SOX、光化学烟雾
七种：氮氧化物，碳氧化物，硫氧化物、有机化合物、硫酸烟雾、光化学烟雾、室内空气污染
5说明能源消耗与空气污染的关系，并说明如何从能源入手减轻空气空污染
能源消耗是空气污染的来源，包括工业废气，生活燃源，汽车尾气等，实施能源减排措施，寻找新能源，绿色能源代替。
6环境空气质量标准中的环境空气质量功能分区分为几类？及与标准分级之间的关系
按功能分区分为：三类区，分别是：一类区：城市规划中确定的自然保护区、风景游览区、名胜古迹和疗养地等。二类区：城市规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、和广大农村地区。三类区：大气污染程度比较重的城镇和工业区以及城市交通枢纽、干线等。
关系：一区对应一级标准，二区对应二级标准，三区对应三级标准
一级标准：为了保护自然生态和人群健康，在长期接触情况下，不发生任何危害性影响的空气质量要求。
二级标准：为了保护人群健康和城市、乡村的动植物在长期和短时间接触情况下，不发生伤害的空气质量要求。
三级标准：为了保护人群不发生急性、慢性中毒和城市一般动、植物（敏感者除外）正常生产的空气质量要求。
7室内空气污染物有哪些？及室内空气污染的特点及其危害？
气体污染物、微生物污染物、建筑材料中的放射性物质、气溶胶状态污染物，苯、甲苯、氡（放射性气体）。特点：积累性、长期性、多样性。
a甲醛危害：当室内空气中甲醛含量为0.1mg/m3时，人就有异味和不适感；达到0.3mg/m时，可刺激眼睛引起流泪；当达到0.5mg/m时，可引起咽喉不适或疼痛；浓度很高时可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、七喘甚至肺气肿；当空气中甲醛的含量达到30mg/m时，可当即导致死亡。　b.苯、甲苯、和二甲苯危害：对人体危害很大，会引起急躁不安、不舒服、头疼及神经问题 、影响健康及工作效率。苯已被世界卫生组织确定为至癌物质，对眼睛、皮肤和上呼吸道有刺激作用。c.TVOC危害：在高浓度TVOC环境中，可导致人体的中枢神经系统、肝、肾和血液中毒，通常症状：眼睛不适、感到浑身发热、干燥、砂眼、流泪；喉部不适、呼吸气短、支气管哮喘；头疼、注意力不集中、眩晕。
8室内空气污染的主要来源，如何通过源头减轻污染
来源：室内装修污染，污染来源于装修材料。
甲醛：主要来源于人造板材及其制造的家具、塑料壁纸，地毯等大量使用黏合剂的环节。
苯系物：主要来源于合成纤维、油漆、各种油漆涂料的添加剂和稀释剂、各种溶剂型胶黏剂、防水材料。
氨：主要来源于不规范混凝土抗冻添加剂，南方罕见。
氡：主要来源于土壤、混凝土、砖沙、水泥、石膏板、花岗岩所含的放射性元素。
石材放射性：来源于各种天然花岗岩、大理石及地砖等，其中花岗岩的放射性最大。
选用环保建材装修居室
9采集空气样品方法分哪两类？简述每类中各有什么方法，并说明一般采样仪器的基本组成
直接采样和富集采样，直接采样法：注射器、塑料袋、采气管、真空瓶；富集采样法：溶液吸收法、填充柱阻留法、滤料阻留法、低温冷凝法、静电沉降法、扩散（或渗透）法、自然积集法、综合采样法。
一般仪器的基本组成：收集器、流量计和抽气动力系统
11给出空气动力学中当量直径，分割粒径、中位径的定义
空气动力学当量直径：为在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度（）的圆球的直径。分割直径：处于平衡状态的尘粒有50%的可能进入内漩涡，也有50%的可能性移向外壁，除尘效率为50%使所对应的粒径即为除尘器的分割直径。中位径：累计频率F=0.5对应的粒径，D50也叫中位粒径或中值粒径。
13湿式除尘器，电除尘，袋式除尘器各自的优缺点及适用条件
旋风除尘器工作原理：旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置。含尘气流进入除尘器后，沿外壁由上而下作旋转运动，同时有少量气体沿径向运动到中心区域。气流作旋转运动时，尘粒在离心力作用下逐步移向外壁，到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗，当旋转气流的大部分到达锥体底部后，转而向上沿轴心旋转，最后经排出管排出。
特点：结构简单、占地面积小，投资低，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大，可用于各种材料制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干颗粒物。
缺点：效率80%左右，捕集<5μm颗粒的效率不高，一般作预除尘用。
袋式除尘工作原理：干净滤袋工作时，粉尘被滤袋截留，并深入滤袋纤维，随着粉尘沉积量增加，阻力也增加，当阻力增加到一定程度，就要进行清灰，反复若干次后，滤袋上就形成了粉尘层，这是就是袋除正常工作的状态，而滤袋仅起支撑的作用。
特点：1、除尘效率高；2、适应性强；3、操作弹性大；4、结构简单。
缺点：1、受滤布的耐温、耐腐等操作性能的限制；2、不适于粘结性强及吸湿性强的尘粒。
湿式除尘机理：湿式除尘是利用洗涤液来捕集粉尘，利用粉尘与液滴的碰撞及其它作用来使气体净化的方法，主要是惯性碰撞、扩散效应、粘附、扩散漂移和热漂移、凝聚等作用。
特点（优点）：1、不仅可以除去粉尘，还可净化气体；2、效率较高，可去除的粉尘粒径较小；3、体积小，占地面积小；4、能处理高温、高湿的气流。
缺点：1、有泥渣；2、防冻设备（冬天）；3、易腐蚀设备；4、动力消耗大。
电除尘的工作原理：两电极间加一电压。一对电极的电位差必须大得使放电极周围产生电晕（常常加直流），高电压使含尘气体通过这对电极之间时，形成气体离子（正离子、负离子）这些负离子迅速向集尘极运动，并且由于同粒子相撞而把电荷转移给粉尘荷电，然后与粒子上的电荷互相作用的电场就使它们向收尘电极漂移，并沉积在集尘电极上，形成灰尘层。当集尘电极表面粉尘沉集到一定厚度后，用机械振打等方法将沉集的粉尘层清除掉落入灰斗中。
特点1、分离的作用力直接施之于粒子本身；2、能耗最低，气流阻力最小；3、能回收宽范围粒子（1μm以上的）4、除尘效率高，一般在95-99%。处理气量大5、实用范围广，可在高温和强腐蚀性工况下工作。
缺点：除尘器的主要缺点是设备庞大，消耗钢材多，初投资大，要求安装和运行管理技术较高，故目前我国电除尘的应用还不太普遍。
惯性除尘器的应用：一般适合于净化密度大和粒径大的金属或矿物性粉尘除尘。对于粘性较强或纤维性粉尘一般不适合。
14吸附法去除空气污染物的原理是什么？说明物理吸附和化学吸附的优缺点，常见的吸附剂有哪些？

吸附净化的概念：（1）多孔性固体物质具有选择性吸附废气中的一种或多种有害组分的特点。（2）吸附净化是利用多孔性固体物质的这一特点，实现净化废气的一种方法。
常见的吸附剂：硅胶、活性氧化铝、活性炭、分子筛
15说明吸收净化法的原理，物理吸收和化学吸收作比较，常见的吸收设备有？
原理：利用废气中各种混合组分在选定的吸收剂中溶解度不同，或者其中某一种或多种组分与吸收剂中活性组分发生化学反应，达到将有害物质从废气中分离出来，净化废气
物理吸收：较简单，单纯的物理溶解过程，吸收限度取决于气体在液体中的平衡浓度，吸收速率取决于污染物从气相转入液相的扩散速度。化学吸收：吸收过程中组分与吸收剂发生化学反应，吸收限度取决于气相和液相平衡浓度，吸收速率取决于扩散速度和反应速度
同：两类吸收所依据的基本原理以及所采用的吸收设备大致相同。
异：一般来说，化学反应的存在能提高反应速度，并使吸收的程度更趋于完全。具有气量大，污染物浓度低等特点，实际中多采用化学吸收法。
常见的吸收设备：喷淋塔(俗称空塔)、填料塔、板式塔、湍球塔、鼓泡塔等，列管式湿壁吸收器、文丘里喷射吸收器、喷洒式吸收器。
16作为吸附剂的物质一般具有哪些特点？常见的吸附工艺有哪几种？
吸附剂的性质：要具有巨大的内表面；对不同气体具有选择的吸附作用；较高的机械强度、化学与热稳定性；吸附容量大；来源广泛，造价低廉；良好的再生性能。
吸附设备：固定床吸附器、移动床吸附器、流化床吸附器；吸附工艺流程：间歇式吸附流程、半间歇式吸附流程、连续式吸附流程
17叙述一种工业上去除SO2的典型工艺过程，并说明各步骤的基本原理：
海水脱除烟气中二氧化硫的方法
湿法脱除烟气中二氧化硫的方法，包括以下步骤：在海水中加入6～15％重量百分比的粉煤灰，搅拌10～60分钟，静置至粉煤灰充分沉降，取上清液作为吸收液；吸收液与烟气在吸收塔中进行逆向接触传质，烟气自塔底进入从塔顶排空，吸收液从塔顶向下喷淋，与烟气传质后从塔底排出，吸收液与烟气的液气比为5～20L/Nm3；吸收塔排出的吸收液与海水以0.6∶1～1.5∶1的比例混合，并经空气曝气及中和处理后排放。本发明采用粉煤灰作为脱硫剂，对于燃煤用户来说既可综合利用粉煤灰，又可降低烟气脱硫的成本，是一种以废治废的绿色工艺。
18常用的室内空气污染控制方法有哪些？并分别叙述其原理
1污染源头治理：消除室内污染源、减小室内污染源散发强度、污染源局部排风；2新通风稀释、合理组织气流：用室外污染物浓度低的空气来稀释室内污染物浓度高的空气；3空气净化：过滤器过滤、吸附净化法、紫外灯杀菌灯
19常用的VOCS的去除方法有哪些？说明其原理。
VOCs污染预防：（1）预防性措施：是以改进工艺技术、更换设备和防止泄漏为主；（2）控制性措施：是以末端治理为主。
1）燃烧法控制VOCs污染，燃烧工艺：（1）直接燃烧；（2）热力燃烧；（3）催化燃烧。
燃烧法净化：亦称焚烧法，指用燃烧方法将有害气体、蒸气、液体或烟尘转化为无害物质的过程。
燃烧极限浓度范围，也就是爆炸极限浓度范围。
燃烧净化方法有：直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧。
2）吸收（洗涤）法控制VOCs污染
溶剂吸收法采用低挥发或不挥发性溶剂对VOCs进行吸收，再利用VOCs分子和吸收剂物理性质的差异进行分离；吸收效果主要取决于吸收剂的吸收性能和吸收设备的结构特征。
吸收剂：对被去除的VOCs有较大的溶解性；吸收剂的蒸气压必须相当低；吸收剂的排放量需很低；被吸收的VOCs容易从吸收剂中分离出来；吸收剂在吸收塔和汽提塔的运行条件下必须具有较好的化学稳定性及无毒无害性；吸收剂分子量要尽可能低。
3）冷凝法控制VOCs污染
冷凝原理：物质在不同的温度和压力下，具有不同的饱和蒸气压。冷凝温度一般在露点和泡点之间，冷却温度越接近泡点，则净化程度越高。
液化率f：指冷凝后冷凝液的量占进料VOCs量的摩尔分率。（f=B/F）
接触冷凝：是指1接触冷凝器中被冷凝气体与冷却介质直接接触而使气体中的VOCs组分得以冷凝，冷凝液与冷却介质以废液的形式排出冷却器。常用的接触冷凝设备有喷射器、喷淋塔、填料塔和筛板塔。
表面冷凝：也称间接冷却，冷却壁把冷凝气与冷凝液分开，因而冷凝液组分较为单一，可以直接回收利用。常用的间接冷凝设备有：列管冷凝器、翅管空冷冷凝器、淋洒式冷凝器以及螺旋板冷凝器等。
4）吸附法控制VOCs污染
吸附法控制VOCs污染：含VOCs的气态混合物与多孔性固体接触时，利用固体表面存在的未平衡的分子吸附力或化学键力，把混合气体中VOCs组分吸附留在固体表面的分离过程。活性炭吸附VOCs性能最佳。5）生物法控制VOCs污染
VOCs生物净化过程的实质是：附着在滤料介质中的微生物在适宜的环境条件下，利用废气中的有机成分作为碳源和能源，维持其生命活动，并将有机物分解为CO2、H2O的过程。
20简述多相催化反应的步骤。
答：1反应物分子从气流向催化剂外表面扩散；2反应物分子从催化剂外表面通过微孔向催化剂内部扩散；3反应物分子被催化剂表面化学吸附；4反应物分子在催化剂表面上发生化学反应；5反应产物脱附离开催化剂表面；6反应产物从催化剂内部向外表面和主气流扩散
21简要叙述被吸收组分从气相转入液相的过程。
答：分为五步：靠湍流扩散从气相主体到气膜表面；靠分子扩散通过气膜到达两相界面；在界面上被吸收组分从气相溶入液相；靠分子扩散从两相界面通过液膜；靠湍流扩散从液膜表面到液相主体。