(3)碳氧化合物。污染大气的碳氧化合物主要有两种物质,即C0和CO2。C0和CO2是各 种大气污染物中排放量最大的污染物之一,既来源于人工污染源,也来源于天然污染源。化石燃 料的燃烧排放是主要的人工污染源,当燃料完全燃烧时形成CO2:在缺氧条件下的不完全燃烧则 形成C0。全世界C0每年排放量约为210×10%t,排放量为大气污染物之首,主要来源于燃料的 燃烧和汽车尾气。虽然C0氧化成C02的速率很慢,但多年来地球上CO的浓度并未持续增加, 始终保持在大气本底浓度大约为0.1×106m3/m3的水平,这表明自然界肯定存在着抑制C0增长 的机制,如土壤微生物的代谢作用和HO自由基的氧化作用能将C0转化为C02。但是,对于C0 排放集中的城市,化石燃料的大量使用使城区的CO浓度远远超过自然水平。尤其是大城市交通 繁忙时区或冬季取暖季节,在不利于废气扩散时,C0的浓度则有可能达到危害环境的水平。此 外,向大气释放CO的天然源有:烃类物质的转化,如甲烷经OH自由基氧化形成的CO:海水中 的海洋生物代谢向大气释放C0:;植物叶绿素光分解产生的C0等。 来源于化石燃料燃烧和生物呼吸作用的C02是无毒的气体,参与地球上的碳循环。CO2是主 要的温室气体之一。近年来,化石燃料的大量使用,使地球上的CO2逐年增多,导致全球性气候 变暖,即温室效应加强 (4)碳氢化物。大气中的碳氢化合物(HC)通常是指可挥发的各种有机烃类化合物,由碳和 氢两种元素组成,如烷烃、烯烃和芳烃等。大气中的碳氢化合物大部分来自于植物的分解,人工 来源主要是石油燃料的不完全燃烧和石油类物质的蒸发。其中,汽车尾气排放占有主要的比重 此外,石油炼制、石化工业、油漆、干洗等都会产生碳氢化合物而融入大气。人工排放的碳氢化 合物数量虽然有限,但它对环境的影响不可忽视。各种复杂的碳氢化合物,如多环芳烃(PAH中 的苯并{a]芘具有明显的致癌作用,是一种强致癌剂,油炸食品、抽烟会产生苯并[a]芘,更大危 害还在于碳氢化合物和氮氧化合物的共同作用会形成光化学烟雾 (5)卤素化合物。对大气构成污染的卤素化合物,主要是含氯化合物及含氟化合物,如HCl HF、SiF4等。其来源比较广泛,钢铁工业、石油化工、农药制造、化肥工业等工矿企业的生产 过程中都有可能排放卤素化合物。虽然这些氟氯烃类气体排放数量不多,但对局部地区的植物生 长具有很大的伤害:同时,它也是破坏臭氧层的主要成分之一。 (6)硫酸烟雾。硫酸烟雾是大气中的S02等含硫化合物,在有水雾、颗粒气溶胶、以及氮 氧化合物存在时,在一定的气象条件下,发生一系列化学或光化学反应而形成的硫酸雾或硫酸盐 气溶胶。通常是在在相对湿度比较高,气温比较低,并伴有煤烟尘、含有重金属的飘尘等存在时 发生的。S02在洁净的大气中比较稳定,但在污染大气中,能在颗粒气溶胶表面上迅速氧化,从 而形成硫酸烟雾,在大气中滞留或被远距离输送 (7)光化学烟雾。在阳光紫外线照射下,大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发 生一系列光化学反应而生成的淡蓝色(有时呈紫色或黄褐色)二次污染物,即光化学烟雾,其主要 成分是臭氧、过氧乙酰基硝酸酯(PAN)、醛类及酮类等。由于美国洛杉矶市的地貌和气候特征, 非常适合于光化学烟雾的生成,其在20世纪40年工业发展速度很快,排放出数量巨大的汽车废 气,致使最早发生光化学烟雾。随后,在世界各地,如日本、加拿大、法国、澳大利亚等国的大 城市以及我国兰州西固石油化工区都曾相继发生过光化学烟雾。光化学烟雾的危害非常大,如具 有特殊的呛人气味,刺激眼睛和喉粘膜,造成呼吸困难,使植物叶片变黄甚至枯萎等
（3）碳氧化合物。污染大气的碳氧化合物主要有两种物质，即 C0 和 C02。C0 和 C02 是各 种大气污染物中排放量最大的污染物之一，既来源于人工污染源，也来源于天然污染源。化石燃 料的燃烧排放是主要的人工污染源，当燃料完全燃烧时形成 C02；在缺氧条件下的不完全燃烧则 形成 C0。全世界 C0 每年排放量约为 2.10×108 t，排放量为大气污染物之首，主要来源于燃料的 燃烧和汽车尾气。虽然 C0 氧化成 C02 的速率很慢，但多年来地球上 C0 的浓度并未持续增加， 始终保持在大气本底浓度大约为 0.1×10-6 m 3 ／m 3 的水平，这表明自然界肯定存在着抑制 C0 增长 的机制，如土壤微生物的代谢作用和 H0 自由基的氧化作用能将 C0 转化为 C0 2。但是，对于 C0 排放集中的城市，化石燃料的大量使用使城区的 C0 浓度远远超过自然水平。尤其是大城市交通 繁忙时区或冬季取暖季节，在不利于废气扩散时，C0 的浓度则有可能达到危害环境的水平。此 外，向大气释放 C0 的天然源有：烃类物质的转化，如甲烷经 0H 自由基氧化形成的 C0；海水中 的海洋生物代谢向大气释放 C0；植物叶绿素光分解产生的 C0 等。 来源于化石燃料燃烧和生物呼吸作用的 C02 是无毒的气体，参与地球上的碳循环。C02 是主 要的温室气体之一。近年来，化石燃料的大量使用，使地球上的 C02逐年增多，导致全球性气候 变暖，即温室效应加强。 （4）碳氢化物。大气中的碳氢化合物(HC)通常是指可挥发的各种有机烃类化合物，由碳和 氢两种元素组成，如烷烃、烯烃和芳烃等。大气中的碳氢化合物大部分来自于植物的分解，人工 来源主要是石油燃料的不完全燃烧和石油类物质的蒸发。其中，汽车尾气排放占有主要的比重， 此外，石油炼制、石化工业、油漆、干洗等都会产生碳氢化合物而融入大气。人工排放的碳氢化 合物数量虽然有限，但它对环境的影响不可忽视。各种复杂的碳氢化合物，如多环芳烃(PAH)中 的苯并[a]芘具有明显的致癌作用，是一种强致癌剂，油炸食品、抽烟会产生苯并[a]芘，更大危 害还在于碳氢化合物和氮氧化合物的共同作用会形成光化学烟雾。 （5）卤素化合物。对大气构成污染的卤素化合物，主要是含氯化合物及含氟化合物，如 HCl、 HF、SiF4 等。其来源比较广泛，钢铁工业、石油化工、农药制造、化肥工业等工矿企业的生产 过程中都有可能排放卤素化合物。虽然这些氟氯烃类气体排放数量不多，但对局部地区的植物生 长具有很大的伤害；同时，它也是破坏臭氧层的主要成分之一。 （6）硫酸烟雾。硫酸烟雾是大气中的 S02 等含硫化合物，在有水雾、颗粒气溶胶、以及氮 氧化合物存在时，在一定的气象条件下，发生一系列化学或光化学反应而形成的硫酸雾或硫酸盐 气溶胶。通常是在在相对湿度比较高，气温比较低，并伴有煤烟尘、含有重金属的飘尘等存在时 发生的。S02 在洁净的大气中比较稳定，但在污染大气中，能在颗粒气溶胶表面上迅速氧化，从 而形成硫酸烟雾，在大气中滞留或被远距离输送。 （7）光化学烟雾。在阳光紫外线照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发 生一系列光化学反应而生成的淡蓝色(有时呈紫色或黄褐色)二次污染物，即光化学烟雾，其主要 成分是臭氧、过氧乙酰基硝酸酯(PAN)、醛类及酮类等。由于美国洛杉矶市的地貌和气候特征， 非常适合于光化学烟雾的生成，其在 20 世纪 40 年工业发展速度很快，排放出数量巨大的汽车废 气，致使最早发生光化学烟雾。随后，在世界各地，如日本、加拿大、法国、澳大利亚等国的大 城市以及我国兰州西固石油化工区都曾相继发生过光化学烟雾。光化学烟雾的危害非常大，如具 有特殊的呛人气味，刺激眼睛和喉粘膜，造成呼吸困难，使植物叶片变黄甚至枯萎等
第三节燃料燃烧 燃料是指在燃烧过程中,能够释放热能,且在经济上可行的物质。各种工业所用的燃料按物 理状态分为固体燃料、液体燃料和气体燃料三类。我国的主要能源是化石燃料,其中以煤炭为首, 占我国能源消费量的三分之二以上,其次是石油和天然气。 随着经济髙速发展,化石燃料的消耗量随之増长,燃料燃烧排入大气中污染物日益增多。据 统计,我国的烟尘、S03、N0和C0四种大气污染物,燃料燃烧产生的污染物约占全部污染物数 量的70%,因此燃料燃烧是产生大气污染物的主要来源。 燃烧设备的不同,燃料的性质差异以及燃烧过程的变化,将产生不同的燃烧产物,也将影响 大气污染物的形成和排放,对大气环境造成不同的影响 、燃料性质 1.固体燃料 煤是最主要的固体燃料,由碳(C、氢(、氧(O、氮(N)、硫(S)、五种元素的化合物及水分、 灰分等组成,其中可燃质元素有C、H、S。煤中的氢以各种烃类的形式存在,其含量很低,但 热值很高,通常不会形成污染物。煤中的碳通常和H、0、S形成复杂的化合物,是主要可燃质 其含量决定了煤种热值的大小 灰分和硫是产生大气污染物的主要成分。灰分是煤中不可燃烧的矿物质的总称,主要由Si02、 AI02、Fe203、Ca0等组成。煤的灰分随煤种变化很大,少则4%~5%,多则60%~70%,我国煤 炭的平均灰分约为25%。煤中的硫一般划分无机硫、有机硫和硫酸盐硫三种形式:无机硫以黄 铁矿硫(FeS2)为主,是煤中的主要含硫成分:有机硫在煤中与有机质结合成复杂化合物:硫酸 盐硫以石膏(Cas04ˆ2H20)为主。其中硫化铁硫和有杋硫挥发硫,能够参于加燃烧:而硫酸盐硫 属于灰分。通常把含硫量高于2%的煤称为高硫煤。我国煤炭的含硫量相差悬殊,其范围为0.3%~ 10%,平均约1.72%,其中硫酸盐硫含量很少,高硫煤主要分布在南方省份。 2液体燃料 液体燃料的主要来源是石油加工提炼后的燃料油。原油通过蒸馏、裂化、和重组过程,生产 出汽油、煤油、柴油、重油等各种燃料油和化学产品。汽油和柴油是两种最重要的发动机燃料, 重油是锅炉的主要是燃料,它是原油分馏出汽油、煤油和柴油后的剩余物 燃料油的化学成分也是碳、氢、氧、氮、硫、水分和灰分,但碳和氢含量较高,一般两者的含量 超过90%,而灰分非常少,小于0.3%,因此燃料油的热值很高。燃料油中的硫分以硫化氢和硫 醇、一硫化物、二硫化物等有机硫形式存在。因为原油中的有机硫在蒸馏时常富集在釜底的重油 中,所以轻质燃料油的硫含量极少,原油中的硫分约有80%~90%进入重油中。通常低硫重油中 含硫量小于0.5%,高硫重油含硫量则在1%~3% 3气体燃料 气体燃料有天然气和人造气两类。天然气分气田气、油田伴生气和煤田伴生气三种。气田气 主要成分是甲烷,体积含量为90%~98%。油田气含甲烷75%~85%,其余为丙、丁烷等烷烃类
第三节 燃料燃烧 燃料是指在燃烧过程中，能够释放热能，且在经济上可行的物质。各种工业所用的燃料按物 理状态分为固体燃料、液体燃料和气体燃料三类。我国的主要能源是化石燃料，其中以煤炭为首， 占我国能源消费量的三分之二以上，其次是石油和天然气。 随着经济高速发展，化石燃料的消耗量随之增长，燃料燃烧排入大气中污染物日益增多。据 统计，我国的烟尘、S0x、N0x 和 C0 四种大气污染物，燃料燃烧产生的污染物约占全部污染物数 量的 70%，因此燃料燃烧是产生大气污染物的主要来源。 燃烧设备的不同，燃料的性质差异以及燃烧过程的变化，将产生不同的燃烧产物，也将影响 大气污染物的形成和排放，对大气环境造成不同的影响。 一、燃料性质 1. 固体燃料 煤是最主要的固体燃料，由碳(C)、氢(H)、氧(0)、氮(N)、硫(S)、五种元素的化合物及水分、 灰分等组成，其中可燃质元素有 C、H、S。煤中的氢以各种烃类的 形式存在，其含量很低，但 热值很高，通常不会形成污染物。煤中的碳通常和 H、0、S 形成复杂的化合物，是主要可燃质， 其含量决定了煤种热值的大小。 灰分和硫是产生大气污染物的主要成分。灰分是煤中不可燃烧的矿物质的总称，主要由 Si02、 Al02、Fe203、Ca0 等组成。煤的灰分随煤种变化很大, 少则 4%～5%，多则 60%～70%，我国煤 炭的平均灰分约为 25%。煤中的硫一般划分无机硫、有机硫和硫酸盐硫三种形式：无机硫以黄 铁矿硫（FeS2）为主，是煤中的主要含硫成分；有机硫在煤中与有机质结合成复杂化合物；硫酸 盐硫以石膏（CaS04•2H20）为主。其中硫化铁硫和有机硫挥发硫，能够参于加燃烧；而硫酸盐硫 属于灰分。通常把含硫量高于 2%的煤称为高硫煤。我国煤炭的含硫量相差悬殊，其范围为 0.3%～ 10%，平均约 1.72%，其中硫酸盐硫含量很少，高硫煤主要分布在南方省份。 2.液体燃料 液体燃料的主要来源是石油加工提炼后的燃料油。原油通过蒸馏、裂化、和重组过程，生产 出汽油、煤油、柴油、重油等各种燃料油和化学产品。汽油和柴油是两种最重要的发动机燃料， 重油是锅炉的主要是燃料，它是原油分馏出汽油、煤油和柴油后的剩余物。 燃料油的化学成分也是碳、氢、氧、氮、硫、水分和灰分，但碳和氢含量较高，一般两者的含量 超过 90%，而灰分非常少，小于 0.3%，因此燃料油的热值很高。燃料油中的硫分以硫化氢和硫 醇、一硫化物、二硫化物等有机硫形式存在。因为原油中的有机硫在蒸馏时常富集在釜底的重油 中，所以轻质燃料油的硫含量极少，原油中的硫分约有 80%～90%进入重油中。通常低硫重油中 含硫量小于 0.5%，高硫重油含硫量则在 1%～3%。 3.气体燃料 气体燃料有天然气和人造气两类。天然气分气田气、油田伴生气和煤田伴生气三种。气田气 主要成分是甲烷，体积含量为 90%～98%。油田气含甲烷 75%～85%，其余为丙、丁烷等烷烃类