三峡库区大气环境.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,化学与环境工程学院,重庆三峡学院化学与环境工程学院,三峡库区生态,与环境保护,授课教师：王 翔,三峡库区大气环境,5/22/2026,我们离不开大气,，如同鱼儿离不开水。,5/22/2026,目录,第一节、大气概述（成分、分层、边界层）,第二节、大气污染（源、物、类型、危害）,第三节、三峡库区大气环境的特点,第五节、全球大气环境问题,第四节、大气污染控制（四个对策）,5/22/2026,一、大气的成分,1,、,N,2,、,O,2,等气体,3,、冰晶和固体微粒,（如尘埃、花粉）,2,、水滴,（如云滴、雾滴没有水汽和悬浮物的空气称为干洁空气,第一节,大气概述,5/22/2026,高度（,km,）,二、大气的分层,每升高,100m,降低,0.65,N,2,O,2,Ar,CO,2,Ne,He,Kr,H,2,Xe,O,3,越往上氧、氦等气体的原子态越多,紫外线的强烈照射，,N,2,和,O,2,产生不同程度的离解,5/22/2026,下面给大家介绍一些,与环境问题有关的,大气成分,5/22/2026,二氧化碳：,来源：呼吸作用，有机体的燃烧与分解。,现状：在大气中的含量有增加的趋势。,影响：强烈吸收地面的长波辐射，,引起温室效应的加剧。,臭氧：,来源：高空通过光化作用，低空通过闪电,或有机物氧化及高空传输。,作用：能大量吸收太阳紫外线，使地面生,物免受过量紫外线的灼伤。,分布：自然大气中含量很少。随高度分布,不均匀，也随纬度和时间而异。,水汽：,来源：海洋和地面蒸发与植物蒸腾。,分布：随时间、地点变化很大。在铅直,方向，一般随高度增加而减少。,影响：形成云、雾、雨、雪等大气现象。,对生物的生长和发育有重要影响。,微粒：,种类：固体微粒与液体微粒。,影响：影响太阳辐射传输，使能见度,变低，有的能起凝结核的作用。,5/22/2026,大气边界层：,在对流层下部靠近下垫面的,1.2-1.5,公里,范围内的薄层大气。由于贴近地面，空气,运动受到地面摩擦作用影响，又称摩擦层。,大气边界层的主要特征湍流运动、风、温度的垂直分布,5/22/2026,第二节,大气污染,大气污染的定义起源于对有害影响的观察，即若,大气污染物达到一定浓度，并持续足够的时间，,达到对公众健康、动植物、材料、大气特性或,环境美学产生可以测量的影响，就是大气污染。,这种定义方法在很大程度上是基于传统的公害概,念，现在又有新的延伸。例如，大量能量（如热,能）释放进入大气引起不良影响，人类活动导致,大气中某些组分变化产生的危害等也归入了,大气污染的范畴。,5/22/2026,一、大气污染源及污染物,污,染,源,天然源：自然界自行向大气环境排放污染物的污染源。,人为源：人类的生产活动和生活活动所形成的污染源。,火山,雷电造成的森林大火,燃煤,汽车,空调,5/22/2026,大气污染物：由于人类活动或自然过程排入大气，,并对人和环境产生有害影响的物质。,按来源，分为,一次污染物,和,二次污染物,直接由污染源排放的污染物,进入大气的一次污,染物之间或与正常,大气组分发生反应，,以及在太阳辐射下,引起光化学反应而,产生的新的污染物，,它常比一次污染物,对环境和人体的危,害更为严重。,5/22/2026,按存在状态，分为,颗粒物,和,气态污染物,常表示为总悬浮微粒物（,TSP,）、飘尘和降尘。,主要有一次污染物：,SO,2,、,H,2,S,、,NO,、,NH,3,、,CO,、,CO,2,、,HF,、,HCl,、,C1,C,12,化合物,。,二次污染物：,SO,3,、,H,2,SO,4,、,MSO,4,、,NO,2,、,MNO,3,、醛类、酮类、酸类。,其粒径绝大多数在,100m,以下，其中多数在,10m,以下。它是分散在大气中的各种粒子的总称，也是目前大气质量评价中的一个通用的重要污染指标。,飘尘指可在大气中长期飘浮的悬浮物，分为,PM,10,（粒径,10m,）和,PM,2.5,（粒径,0.25,0.05,0.10,0.15,0.15,0.15,0.30,0.50,0.50,5/22/2026,万州区的工业能源主要是煤，饮食服务业以前几乎都是用煤,作为能源，居民生活用煤也不少。据万州区,1988,、,1997,、,1998,年（近几年的数据没有）统计的资料显示（见表,2-5,）：,表、万州区耗煤量和废气排放量,年,份,全民企业耗煤量（万吨）,工业废气排放量（亿立方米）,城市居民燃煤（万吨）,生活废气排放量（亿立方米）,1988,1997,1998,22.6,21.1,20.0,25.5,23.8,22.6,3.91,3.83,3.52,4.39,4.35,3.95,5/22/2026,由于重庆东部的煤含硫（,S,）量较高，一般为,2-5%,，灰分为,30-49%,。按万州区环保局统计：万州区,1988,、,1997,、,1998,年向大气排放的污染物见：,表,万州区大气污染物的排放量（吨,/,年）,污染物,SO,2,CO,NO,X,碳氢化合物,排放量,1988,1997,1998,7455,7021,6622,1810,1974,1534,1478,1612,1253,604,659,512,5/22/2026,沈国舫：三峡水库周边地区产生的气候变化主要与大气环流有关,从,2003,年蓄水后至,2008,年调查研究，在这个期间三峡周边雨量有所减少，空气比以前干燥，但范围不大，大致在上下,5%,范围。这不仅是因为三峡水库起的作用，整个西南地区都有这个情况。,整个中国这几年有很多江湖水源降水源不足，是大气环流的影响，它是跟三峡水库的周边的变化和整个大西南地区的变化是同步的，说明是大气环流的问题，而不是三峡水库的问题，三峡水库只起到局部很窄的范围影响。,5/22/2026,三峡蓄水诱发长江大旱？有关方面直面公众质疑,三峡库区与四川盆地大气环境高压锅理论,*当三峡大坝未修前，在夏天，随太阳照射，光能，热能上升，空气中水分向盆地四周低气压区高速扩散，,N,快速下降速度超过了温度上升速度，,PV=NRT,值快速下降，,P,值快速下降，就是盆地温度达到一个峰值时，气压不升反而快降，无法形成高压锅，这是有于盆地地表水蒸发面积小，特别是地下水蒸发量不大。蒸发量 是一个有限供给值，此时，盆地四周潮湿空气气压相对盆地中央形成气压差，形成低温潮湿空气回流盆地中央，形成降温，降雨，使盆地内气侯宜人。*三峡修建后，这一平衡打破，地表水蒸发面积蒸发量大大加强，,PV=NRT,可知，当高温形成后，,N,不会下降，而是变大，形成高压锅，这和以前不同，那样，,PV=NRT,值会继续上升，形成高气压，这就是气象局提到的高气压，压制盆地四周富水冷空气回流，并进一步升温形成高蒸发的高温干旱。这样，盆地周边西北地区暴雨，也就是说水汽降在了盆地周围，三峡，强逼长江上游经济中心北上 水，是经济命脉，三峡大坝直接带来的后果是，四川雨水带北上，特别是富雨区，压到川陕一带，包括甘孜，阿坝，广元，巴中一线，具有了工业中心的地位。昔日山沟成了富水区。特别是地处川陕交界，北有西安，南有成都，成为川陕物流中心。,5/22/2026,5/22/2026,三峡水库是干旱气候形成的原因,在三峡修建以前，受夏威夷高压控制，推动太平洋上的暖湿气流由东南向西北移动，与正在减弱的蒙古西伯利亚高压控制的冷气团相遇形成锋面，并且下雨，实际就是锋面雨的形成，随着夏威夷高压的增强，蒙古西伯利亚高压的减弱，此降雨带会逐渐向北方移动，设计就是我国夏季风的南北移动，,3-5,月在南岭附近徘徊，,6,月到达长江流域，,7,月到达华北地区，,8,月到达东北地区。三峡修建后，在四川盆地的东部形成一个巨大的水体，在蓄水期，由于大坝的高度达到,175,米，日常蓄水达到,135,米，在排水的时候，排水口在大坝的中下层，上下层水温明显存在差异，幅度在,5-10,度之间，即我们讲的排冷水，留住热水，日复一日，在四川盆地留存大量的太阳辐射，热量使得水库的水温增加，水汽蒸发，水汽的温室效应作用是,CO2,的数倍，四川盆地建大坝后形成相对独立的系统，温度较高，大气受热膨胀上升，在近地面形成低压,5/22/2026,高压容易受低压的吸引，三峡地区出现一个新的气压较低地区，在,4-8,月份，会吸引位于太平洋的夏威夷高压的西进，正常情况下夏威夷高压覆盖我国要在,7,，,8,月份，现在由于四川出现的低压区，吸引了夏威夷高压提前西进，从而阻止了夏季风向北移动，不能按照正常的,6,月左右到达长江中下游地区，反而出现晴朗干燥的天气。而雨带徘徊在两广地区。而气温较低的时候,11,月后，我国基本受蒙古西伯利亚高压的控制，四川地区出现的低压区同样会加大对西伯利亚高压的吸引，并且改变部分方向，由原来的西北向东南地区转向更加偏南方，由于加强了西伯利亚的吸引，实际是蒙古西伯利亚高压也增强了，会使得冬季的降雪带南移，原来冬季降雪带主要在湖南，江西的北部和湖北南部，继续南移到达南岭地区，,08,年的雪灾大家还有影响吗？,5/22/2026,后续对我国气候改变的预测：,1,长江中下游和上游地区发生干旱的频率将大大增加,2,华南地区春夏季的降雨会比以前增加，暴雨几率加大,3,冬季，湖南南部，两广地区会比以前的气温更低，降雪增加,4,台风登陆的路径可能发生变化，台风向西移动的可能性增加，广西西部，越南北部台风登陆的几率增加,5,长江地区的梅雨天气缩短，甚至消失，并且影响日本南部地区的降雨,6,春夏季干旱会影响东南亚地区。,5/22/2026,三峡水库对夏季降水的影响,三峡水库夏季，对局部降水的影响。夏季，水库的水，降低了气温，不利于本地区形成较低的气压，不利于本地区的空气上升，不利于形成降水。主要影响的是夏季，降水的次数，与中小量降水的规模，对特别大规模的降水基本没有影响。因为，三峡水库区域，大规模的降水，是由更大区域的气压状况决定的。并且，大的降水一旦形成，下垫面因素，对气温的影响就不大了,.,5/22/2026,第四节,大气污染控制,无论是大气污染源、污染物、污染类型,还是大气污染的危害，都具有多样性。,多种手段,五律协同,清洁能源,绿色交通,末端治理,环境自净,5/22/2026,清洁能源,包括常规能源的清洁利用；可再生能源的利用；,新能源的开发；各种节能技术等,世界一次能源替代趋势,5/22/2026,清洁能源的典型案例,1,、洁净煤技术,洁净煤技术是指从煤炭开发利用的全过程中，旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术，主要包括煤炭洗选、加工、转化、先进发电技术、烟气净化等方面的内容。,5/22/2026,清洁能源的典型案例,2,、西气东输,5/22/2026,清洁能源的典型案例,3,、西电东送,它有南、中北三大通道。一是将乌江、澜沧江、红河水的水电资源，以及黔、滇两省坑口火电厂的电能开发出来送往广东；二是将长江三峡和金沙江干支流水电送往华东地区；三是将黄河上游水电和山西、内蒙古坑口火电送往京、津、唐地区。,它是从根本上实现全国能源资源优化配置的关键性工程，是一项东西部“双赢”的战略。,5/22/2026,绿色交通,我国一些主要城市的大气污染类型正在由煤烟型向交通型转化，汽车尾气排放已成为城市重要污染源。,合理的交通规划、发展清洁汽车,5/22/2026,绿色交通的典型案例,1,、上海的新世纪交通蓝图,加快轨道交通建设：形成地铁、城市轻轨、新型有轨电车等多种方式组成的轨道交通网络体系。,建设约650,公里的高速公路网路：实现,15,分钟上网、,30,分钟互通、,60,分钟抵达的“,15,、,30,、,60,”,目标。,公交优先：大力发展轨道交通，优化调整地面交通，适度发展小汽车，限制摩托车，逐步替换助动车。,5/22/2026,绿色交通的典型案例,2,、电动汽车,电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车，包括纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池汽车三种类型。经过多年的探索与努力，我国电动汽车电池、电机、电控三大关键技术相继取得突破。业内专家普遍认为，我国电动汽车技术群体性突破的时期已经到来，电动汽车将迅速大规模进入市场。,5/22/2026,末端治理,推行清洁能源与绿色交通从源头上减少了大气污染的产生。对于已经产生的污染，则需进行末端治理。,除尘、脱硫,氮氧化物的治理技术、氟化物的治理技术,5/22/2026,环境自净,污染物经过末端治理达到排放标准后被排入大气，但此时它们的浓度一般要高于环境空气质量标准，要使其进一步达标将要依靠环境的自净作用。,利用气象规律稀释污染物、加强绿化,5/22/2026,环境自净的典型案例,城市绿化,城市绿化的实施需要五律协同,自然：植物配植的适地适树原则,技术：园艺人员要有相当的专业知识与技术,环境：城市绿化应兼顾和谐与无污染,经济：建立一套完善的市场机制保证其正常运行,社会：城市广场是社会规律在特定时期的一种表现形式,5/22/2026,第五节,全球大气环境变化,全球变暖,臭氧层破坏,5/22/2026,全球变暖,原因：温室效应的加剧,温室效应：,太阳发出的短波辐射透过大气层到达地面，使地表温度,上升，发出长波辐射，大气中的温室气体对短波吸收很弱，,而对长波辐射吸收很强。因此地表从太阳辐射获得的热量相,对多，而散失到大气层以外的热量相对少，地球表面的温度,得以维持，这就是大气的温室效应。,温室气体：,二氧化碳、甲烷、一氧化碳、二氯乙烷、臭氧、,CFC11,、,CFC12,、四氯化碳、一氧化碳,5/22/2026,1,、海平面上升,：低地被淹，海岸被冲蚀，排洪不畅，,土地盐渍化，海水倒灌等。,2,、对动植物的影响：,一些地区某些物种将会消失，而,有些则从气候变暖中得到益处。,3,、对农业的影响：,世界粮食生产的稳定性和分布状况,的改变，农产品贸易模式的变化。,全球变暖可能产生的影响,未来海平面变化的预测,预测者,预测年份,上升量（,cm,）,世界气象组织（,WMO,）,2025,20-140,Mercer,2030,500,日本环境厅,2030,26-165,Bloom,2030,100,欧洲共同体,21,世纪,20-165,Barth&Titus,2025,13-55,联合国环境规划署（,UNEP,）,21,世纪末,65,5/22/2026,减缓全球变暖的对策,主要是控制,CO,2,1,、排放控制对策：,控制化石燃料消耗以抑制,CO,2,的排放；,2,、固定化对策：,使已生成的,CO,2,变为其他物质以防止其向,大气中排放；,3,、适应对策：,在已发生全球变暖的情况下，采取相适应的,对策以使其影响降低到最小程度。,5/22/2026,臭氧层破坏,太阳光中的紫外线辐射，特别是,UV-B,辐射对生物有较,大的伤害。而阻挡,UV-B,辐射的就是臭氧。,（紫外线辐,射按照其波长的不同，可划分为,UV-A,（,315-400nm,）,、,UV-B,（,280-315nm,）和,UV-C,（,280nm,）,以下三个波段）,1,、,1984,年，英国科学家首次发现南极上空出现臭氧洞。,2,、,NASA,的,“,Nimbus-7”,卫星测定出，近年来南极上空的,臭氧洞有恶化的趋势。,3,、我国青藏高原上空也存在一个相对周围地区浓度,较低的区域。,5/22/2026,大多数科学家认为，人类过多地使用氟氯烃类化学物质,（,CFC,S,）是破坏臭氧层的主要原因。,（,CFC,S,于,1930,年由美国杜邦公司投入生产，二战后,开始大量使用，主要用作气溶胶、制冷剂、发泡剂等）,臭氧层中存在着,O,、,O,2,、,O,3,的动态平衡，,CFC,S,非同,寻常的稳定性使,NO,X,、,Cl,、,Br,2,活性物质很容易在臭氧层,中聚集，使平衡向着臭氧分解的方向转移。,臭氧层破坏的原因,5/22/2026,臭氧层破坏的危害,1,、对人体健康的影响：破坏,DNA,，皮肤病，白内障等,2,、对陆生植物的影响：产量和质量下降，间接影响,3,、对材料的影响：加速老化,4,、对水生生态系统的影响：降低生产力，影响幼体,5/22/2026,主要是控制,CFC,S,的使用。,目前各国都在加紧替代物品的开发，从长远看，采用,生物圈中固有的、对环境不起任何破坏作用的物质,是制冷剂发展的方向。,1985,年,保护臭氧层维也纳公约,1987,年,关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书,1999,年,11,月,29,日,北京宣言,臭氧层的保护,5/22/2026,