本書(shū)是侯立安、陳冠益主編的高等學(xué)校教材。
本書(shū)在天津大學(xué)2008年編寫(xiě)的同名教材（第二版）基礎(chǔ)上，結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及讀者的意見(jiàn)編寫(xiě)而成。教材跟蹤國(guó)內(nèi)外大氣污染控制技術(shù)和大氣科學(xué)的最新進(jìn)展，兼顧不同的教學(xué)需求，闡述了大氣污染物的生成機(jī)理，介紹了大氣擴(kuò)散，講解了主流的除塵和脫硫、脫硝技術(shù)原理與應(yīng)用，給出了管道設(shè)計(jì)計(jì)算方法，總結(jié)了我國(guó)大氣環(huán)境治理政策和污染物協(xié)同控制進(jìn)展，簡(jiǎn)要介紹了大氣質(zhì)量模型。此外，對(duì)燃燒與大氣污染部分，補(bǔ)充了燃料與燃燒氣態(tài)污染物相關(guān)的現(xiàn)狀與發(fā)展，增加了VOCs治理技術(shù)等章節(jié)。針對(duì)國(guó)家最新的碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)，增加了溫室氣體捕集技術(shù)、碳達(dá)峰與碳中和內(nèi)容。特別增加了室內(nèi)空氣污染控制一章。
本書(shū)可供高等學(xué)校環(huán)境類(lèi)及能源類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生使用，也可供從事環(huán)保工程設(shè)計(jì)、科研和管理的工程技術(shù)人員參考。
陳冠益，多年來(lái)圍繞生物質(zhì)能源環(huán)境技術(shù)進(jìn)行科學(xué)研究與探索，并取得了一系列成果。獲首屆天津市杰出人才；國(guó)家萬(wàn)人計(jì)劃領(lǐng)軍人才；教育部長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃特聘教授；國(guó)家中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才；全國(guó)優(yōu) 秀科技工作者；國(guó)務(wù)院政府特殊津貼；教育部新世紀(jì)優(yōu) 秀人才；寶鋼教育基金會(huì)優(yōu) 秀教師；天津市131創(chuàng)新型人才培養(yǎng)工程第 一層次人選；天津市中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才；天津市優(yōu) 秀科技工作者；天津市優(yōu) 秀留學(xué)回國(guó)人員；天津五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)拢惶旖蛭逅那嗄戟?jiǎng)?wù)隆?br>近五年主要講授《大氣污染控制》等多門(mén)本科生和研究生課程。主講的《大氣污染控制》課程先后獲批國(guó)家精品課程、國(guó)家精品資源共享課，也是2019年剛結(jié)項(xiàng)教育部環(huán)境類(lèi)專(zhuān)業(yè)核心課在線開(kāi)放課程群的重要課程，正在申報(bào)國(guó)家在線精品課程。獲得天津市教學(xué)成果一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、國(guó)家教學(xué)成果二等獎(jiǎng)1項(xiàng)；負(fù)責(zé)的“氣體污染控制與凈化”教學(xué)團(tuán)隊(duì)入選天津市教學(xué)團(tuán)隊(duì)，積極推動(dòng)面向“新工科”的環(huán)境專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式和課程體系改革、《大氣污染控制》在線課程及教材建設(shè)；承擔(dān)教改項(xiàng)目4項(xiàng)，發(fā)表教改論文7篇；主編出版專(zhuān)著6部。
第1章 概論 1
1.1 大氣污染1
1.1.1 大氣的組成1
1.1.2 大氣污染的定義2
1.1.3 影響大氣污染形成的主要因素3
1.2 大氣污染物及其發(fā)生源3
1.2.1 大氣污染物3
1.2.2 大氣污染物的發(fā)生源6
1.2.3 主要大氣污染物治理技術(shù)和排放源概述7
1.3 大氣污染的影響8
1.3.1 全球變暖和氣候變化8
1.3.2 臭氧層破壞9
1.3.3 酸雨9
1.3.4 大氣污染對(duì)人體健康的影響10
1.3.5 大氣污染對(duì)植物的影響10
1.3.6 大氣污染對(duì)器物和材料的影響10
1.4 大氣污染概況及綜合防治措施11
1.4.1 國(guó)外大氣污染概況11
1.4.2 我國(guó)大氣污染概況12
1.4.3 大氣污染的綜合防治措施13
1.5 大氣環(huán)境質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)14
1.5.1 大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)14
1.5.2 工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)16
1.5.3 大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)17
習(xí)題17
第2章 燃燒與大氣污染 18
2.1 燃料及其性質(zhì)18
2.1.1 常規(guī)燃料18
2.1.2 非常規(guī)燃料20
2.2 燃料的燃燒過(guò)程25
2.2.1 燃料完全燃燒的條件25
2.2.2 燃燒所需空氣量26
2.2.3 燃燒產(chǎn)生的煙氣量27
2.3 燃料燃燒產(chǎn)生的主要污染物28
2.3.1 顆粒狀污染物28
2.3.2 主要?dú)鈶B(tài)污染物29
習(xí)題32
第3 章 氣象與大氣擴(kuò)散 34
3.1 大氣的垂直結(jié)構(gòu) 34
3.1.1 對(duì)流層 34
3.1.2 平流層 35
3.1.3 中間層 35
3.1.4 熱層 36
3.1.5 外逸層 36
3.2 主要的氣象要素 36
3.2.1 氣溫 36
3.2.2 氣壓 36
3.2.3 濕度 37
3.2.4 風(fēng) 37
3.2.5 湍流 37
3.2.6 云 37
3.2.7 太陽(yáng)高度角 38
3.2.8 能見(jiàn)度 38
3.3 大氣穩(wěn)定度及其分類(lèi) 38
3.3.1 氣溫的垂直分布 38
3.3.2 干絕熱直減率 39
3.3.3 大氣穩(wěn)定度 40
3.3.4 大氣穩(wěn)定度的分類(lèi)方法 41
3.4 大氣污染與氣象 43
3.4.1 氣象要素對(duì)大氣污染的影響 44
3.4.2 地形、地物對(duì)大氣污染的影響 47
3.5 煙囪的有效高度及相關(guān)計(jì)算 49
3.5.1 煙囪的有效高度 49
3.5.2 煙氣抬升高度的計(jì)算公式 50
3.6 大氣擴(kuò)散模式及污染物濃度估算方法 53
3.6.1 高斯擴(kuò)散模式 54
3.6.2 擴(kuò)散參數(shù)σy 和σz 的確定 56
3.6.3 有上部逆溫時(shí)的擴(kuò)散 57
3.6.4 非點(diǎn)源擴(kuò)散模式 61
3.6.5 大氣化學(xué)傳輸模式 62
3.7 煙囪高度的設(shè)計(jì) 64
3.7.1 煙囪高度的計(jì)算方法 65
3.7.2 煙囪設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題 65
3.8 廠址選擇 66
3.8.1 廠址選擇中所需的氣象資料 66
3.8.2 長(zhǎng)期平均濃度的計(jì)算 67
3.8.3 廠址選擇的考慮因素 68
習(xí)題 70
第4 章 除塵技術(shù)基礎(chǔ) 71
4.1 顆粒污染物的粒徑及其分布 71
4.1.1 顆粒污染物的粒徑 71
4.1.2 粒徑分布 73
4.1.3 粒徑分布函數(shù) 75
4.2 顆粒污染物的物理性質(zhì) 77
4.2.1 顆粒污染物的密度 77
4.2.2 顆粒污染物的比表面積 78
4.2.3 顆粒污染物的含水量及其潤(rùn)濕性 79
4.2.4 顆粒污染物的荷電性及導(dǎo)電性 79
4.2.5 顆粒污染物的黏附性 80
4.2.6 顆粒污染物的安息角 80
4.2.7 顆粒污染物的爆炸性 80
4.3 顆粒污染物的動(dòng)力特性 81
4.3.1 顆粒污染物的重力沉降 81
4.3.2 顆粒污染物的離心分離 83
4.3.3 顆粒污染物的靜電分離 83
4.3.4 顆粒污染物的慣性分離 84
4.3.5 顆粒的擴(kuò)散沉降 85
4.4 顆粒污染物檢測(cè)方法 88
4.4.1 粒徑分布測(cè)定 88
4.4.2 顆粒濃度測(cè)定 90
習(xí)題 92
第5 章 除塵裝置 93
5.1 除塵器的性能 93
5.1.1 除塵器性能的表示方法 93
5.1.2 除塵器的除塵效率 93
5.2 除塵器的分類(lèi) 97
5.3 機(jī)械式除塵 98
5.3.1 重力沉降室工作原理及捕集效率 98
5.3.2 慣性除塵器 98
5.3.3 旋風(fēng)除塵器 99
5.4 濕式除塵 105
5.4.1 濕式除塵器的分類(lèi)105
5.4.2 濕式除塵器的原理106
5.4.3 重力噴霧洗滌器108
5.4.4 旋風(fēng)式洗滌器108
5.4.5 文丘里洗滌器110
5.5 過(guò)濾式除塵 112
5.5.1 袋式除塵器112
5.5.2 顆粒層除塵器116
5.5.3 新型過(guò)濾技術(shù)117
5.6 靜電除塵 117
5.6.1 電除塵工作原理118
5.6.2 電除塵器的分類(lèi)119
5.6.3 電除塵器中粉塵的捕集120
5.7 其他除塵器 124
5.7.1 電袋除塵器124
5.7.2 濕式電除塵器125
5.8 顆粒污染物超低排放技術(shù) 125
習(xí)題126
第6章 氣態(tài)污染物控制技術(shù)基礎(chǔ) 129
6.1 吸收法凈化氣態(tài)污染物129
6.1.1 吸收的基本原理129
6.1.2 物理吸收134
6.1.3 化學(xué)吸收140
6.1.4 吸收設(shè)備145
6.2 吸附法凈化氣態(tài)污染物147
6.2.1.吸附原理147
6.2.2 吸附劑151
6.2.3 吸附反應(yīng)動(dòng)力學(xué)152
6.2.4 固定床吸附設(shè)備的計(jì)算153
6.3 催化法凈化氣態(tài)污染物158
6.3.1 催化原理158
6.3.2 催化劑159
6.3.3 氣固相催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)161
6.3.4 氣固相催化反應(yīng)器165
6.4 新型方法凈化氣態(tài)污染物167
6.4.1.低溫冷凝167
6.4.2 生物凈化168
6.4.3 等離子體168
習(xí)題169
第7章 硫氧化物污染控制 170
7.1 硫循環(huán)及硫排放170
7.2 硫氧化物檢測(cè)方法172
7.2.1 硫氧化物化學(xué)檢測(cè)方法172
7.2.2 硫氧化物光學(xué)檢測(cè)方法173
7.3 燃燒前燃料脫硫技術(shù)174
7.3.1 煤的物理脫硫174
7.3.2 煤的化學(xué)脫硫175
7.3.3 煤的生物脫硫176
7.4 燃燒中脫硫技術(shù)176
7.4.1 型煤固硫技術(shù)176
7.4.2 爐內(nèi)噴鈣固硫技術(shù)177
7.4.3 流化床脫硫技術(shù)177
7.5 煙氣脫硫技術(shù)181
7.5.1 煙氣脫硫方法概述181
7.5.2 石灰石/石灰法濕法煙氣脫硫技術(shù)183
7.5.3 噴霧干燥法煙氣脫硫技術(shù)186
7.5.4 氧化鎂濕法煙氣脫硫技術(shù)187
7.5.5 活性炭吸附脫硫技術(shù)188
7.5.6 其他脫硫技術(shù)190
7.5.7 煙氣脫硫技術(shù)的綜合比較191
7.5.8 煙氣脫硫案例194
7.6 硫資源化回收利用技術(shù)197
7.6.1 二氧化硫氧化回收制備硫酸197
7.6.2 二氧化硫還原為單質(zhì)硫198
習(xí)題199
第8章 氮氧化物污染控制 201
8.1 氮循環(huán)及氮排放201
8.2 氮氧化物檢測(cè)方法203
8.2.1 定電位電解法203
8.2.2 非分散紅外吸收法204
8.2.3 便攜式紫外吸收法204
8.2.4 酸堿滴定法204
8.2.5 鹽酸萘乙二胺分光光度法204
8.3 固定源氮氧化物污染控制205
8.3.1 固定源氮氧化物排放情況205
8.3.2 燃燒過(guò)程氮氧化物生成機(jī)理206
8.3.3 低氮氧化物燃燒技術(shù)210
8.3.4 煙氣脫硝技術(shù)213
8.3.5 煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)223
8.4 移動(dòng)源氮氧化物污染控制228
8.4.1 汽車(chē)尾氣排放控制228
8.4.2 柴油車(chē)尾氣排放控制230
8.4.3 船舶氮氧化物排放控制232
習(xí)題235
第9章 揮發(fā)性有機(jī)物污染控制 236
9.1 揮發(fā)性有機(jī)物污染種類(lèi)及危害236
9.1.1 揮發(fā)性有機(jī)物污染的種類(lèi)236
9.1.2 揮發(fā)性有機(jī)物污染的危害236
9.2 揮發(fā)性有機(jī)物的污染現(xiàn)狀238
9.2.1 揮發(fā)性有機(jī)物的全球污染狀況238
9.2.2 中國(guó)揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的污染特點(diǎn)及分布238
9.3 揮發(fā)性有機(jī)物的污染監(jiān)測(cè)239
9.3.1 VOCs的監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)原則和采樣測(cè)試方法240
9.3.2 案例——遼寧省化工業(yè)園區(qū)VOCs監(jiān)測(cè)工作242
9.4 揮發(fā)性有機(jī)物污染的典型治理技術(shù)244
9.4.1 吸附技術(shù)245
9.4.2 催化燃燒技術(shù)249
9.4.3 吸附濃縮-催化燃燒技術(shù)251
9.4.4 蓄熱燃燒技術(shù)251
9.4.5 生物凈化技術(shù)252
9.4.6 回收技術(shù)252
9.4.7 光催化降解技術(shù)253
9.4.8 等離子體技術(shù)253
9.4.9 組合技術(shù)253
9.5 典型行業(yè)VOCs處理技術(shù)253
9.5.1 石化行業(yè)253
9.5.2.家具制造與汽車(chē)制造表面涂裝行業(yè)254
9.5.3 包裝印刷行業(yè)255
9.5.4 合成材料行業(yè)255
9.5.5 油品儲(chǔ)運(yùn)256
9.5.6 塑料制品行業(yè)257
9.5.7 化學(xué)原料藥行業(yè)257
9.5.8 膠黏劑生產(chǎn)行業(yè)257
9.5.9 制鞋行業(yè)258
習(xí)題258
第10章 溫室氣體捕集技術(shù) 259
10.1 溫室氣體及碳循環(huán)259
10.2 二氧化碳的排放260
10.2.1 粉煤火力發(fā)電廠260
10.2.2 .天然氣聯(lián)合循環(huán)電廠260
10.2.3 整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)電廠261
10.2.4 其他排放源262
10.3 二氧化碳捕集技術(shù)263
10.3.1 常見(jiàn)的CO2捕集方式263
10.3.2 常見(jiàn)二氧化碳捕集技術(shù)264
10.3.3 各種技術(shù)的局限性267
10.4 二氧化碳封存269
10.4.1 生態(tài)封存269
10.4.2 地質(zhì)封存270
10.4.3 海洋封存271
10.5 二氧化碳再利用技術(shù)271
10.5.1 CO2的物理利用271
10.5.2 CO2的化學(xué)利用271
10.5.3 CO2的生物利用273
習(xí)題273
第11章 室內(nèi)空氣污染控制 274
11.1 室內(nèi)空氣污染物種類(lèi)274
11.1.1 空氣及空氣媒污染物274
11.1.2 過(guò)敏原278
11.2 室內(nèi)空氣污染來(lái)源278
11.2.1 室外空氣278
11.2.2 建筑裝修裝飾材料279
11.2.3 空調(diào)系統(tǒng)279
11.2.4 家具和辦公用品280
11.2.5 廚房燃燒產(chǎn)物280
11.2.6 室內(nèi)人員280
11.3 室內(nèi)空氣污染物的檢測(cè)方法280
11.3.1 室內(nèi)空氣中苯的檢驗(yàn)方法280
11.3.2 室內(nèi)空氣中總揮發(fā)性有機(jī)物的檢驗(yàn)方法（熱解吸／毛細(xì)管氣相色譜法）281
11.3.3 室內(nèi)空氣中菌落總數(shù)檢驗(yàn)方法281
11.4 室內(nèi)空氣污染物控制282
11.4.1.污染物源頭治理282
11.4.2 通新風(fēng)稀釋和合理組織氣流283
11.4.3 空氣凈化284
11.5 室內(nèi)空氣污染評(píng)價(jià)及法規(guī)291
11.5.1 室內(nèi)空氣質(zhì)量對(duì)人的影響291
11.5.2 室內(nèi)空氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法292
11.5.3 國(guó)外室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介293
習(xí)題296
第12章 大氣污染物協(xié)同控制 297
12.1 PM2.5與O3協(xié)同控制297
12.1.1 PM2.5和O3協(xié)同控制的科學(xué)依據(jù)297
12.1.2 PM2.5和O3協(xié)同控制的措施評(píng)述299
12.1.3 我國(guó)PM2.5和O3協(xié)同控制現(xiàn)狀302
12.2 CO2和PM2.5協(xié)同控制303
12.2.1 CO2和PM2.5協(xié)同控制的科學(xué)依據(jù)303
12.2.2 CO2和PM2.5協(xié)同控制的措施評(píng)述305
12.2.3 我國(guó)CO2和PM2.5協(xié)同控制現(xiàn)狀310
習(xí)題311
第13章 凈化系統(tǒng)中管道設(shè)計(jì)計(jì)算 312
13.1 流動(dòng)氣體能量方程312
13.2 氣體流動(dòng)壓力損失313
13.2.1 沿程壓力損失313
13.2.2 局部壓力損失315
13.2.3 空氣流動(dòng)總阻力315
13.2.4 流動(dòng)氣體的壓力變化315
13.3 局部排氣罩的設(shè)計(jì)316
13.3.1 局部排氣罩的基本形式316
13.3.2 局部排氣罩的排氣量和壓力損失318
13.3.3 局部排氣罩的設(shè)計(jì)要點(diǎn)319
13.4 氣體管道的設(shè)計(jì)計(jì)算320
13.4.1 管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)320
13.4.2 管道系統(tǒng)計(jì)算方法322
13.5 高溫?zé)煔夤艿赖脑O(shè)計(jì)計(jì)算327
13.5.1 高溫?zé)煔夤艿赖牟贾?27
13.5.2 高溫?zé)煔夤艿赖挠?jì)算327
13.6 管道的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)330
13.6.1 控制方程和離散方法330
13.6.2 湍流模型331
13.6.3 計(jì)算工具331
習(xí)題332
第14章 大氣環(huán)境系統(tǒng)分析模型與管理政策 333
14.1 大氣環(huán)境系統(tǒng)分析333
14.1.1 大氣環(huán)境系統(tǒng)的構(gòu)成333
14.1.2 大氣環(huán)境系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)334
14.1.3 大氣環(huán)境系統(tǒng)規(guī)劃模型334
14.2 大氣環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)335
14.3 大氣環(huán)境質(zhì)量模型336
14.3.1 AERMOD模型336
14.3.2 CALPUFF模型337
14.3.3 CAMQ模型338
14.3.4 CAMx模型340
14.3.5 NAQPMS模型341
14.3.6 多種大氣環(huán)境質(zhì)量模型比較342
14.4 我國(guó)大氣環(huán)境治理的發(fā)展歷程343
14.4.1 大氣環(huán)境管理的歷史演變343
14.4.2 我國(guó)重要大氣環(huán)境管理政策簡(jiǎn)介350
14.4.3 “十四五”我國(guó)大氣環(huán)境治理展望352
習(xí)題354
第15章 碳達(dá)峰與碳中和 355
15.1 雙碳目標(biāo)的概念和意義355
15.2 雙碳目標(biāo)的發(fā)展歷程356
15.3 雙碳目標(biāo)的科學(xué)內(nèi)涵356
15.4 雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)策略357
15.4.1 能源領(lǐng)域358
15.4.2 交通領(lǐng)域359
15.4.3 建筑領(lǐng)域360
習(xí)題361
附錄 362
附錄1 空氣的物理參數(shù)（壓力為101.325kPa）362
附錄2 水的物理參數(shù)365
附錄3 幾種氣體或蒸氣的爆炸特性365
附錄4 幾種粉塵的爆炸特性366
附錄5 局部阻力系數(shù)367
附錄6 病態(tài)建筑綜合征及其可能的相關(guān)因素371
附錄7 實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重點(diǎn)領(lǐng)域的主要技術(shù)清單371
參考文獻(xiàn) 373
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