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同学们好
欢迎大家选修 大气污染控制工程
我是清华大学环境学院郝吉明
由我和王书肖教授、吴烨教授共同主讲这门课
这门课是环境工程专业本科生的必修课，在清华大学开设已29年
这门课2004年入选北京市精品课程，2005年入选国家级精品课程
首先讨论第一章绪论，现在讲大气污染的定义和分类
大气是人类生存的最基本的条件之一
大气围绕着地球表层，形成了大气层，也称之为大气圈
可以简单地将大气圈分为3层
即对流层、平流层和电离层
对流层是大气层靠近地面的一层
它是密度最高的一层
它蕴含了整个大气层约75%的质量
以及几乎所有的水蒸气和气溶胶
对流层与我们生活关系最为密切
对流层高度因纬度不同而异
在低纬度地区平均高度为17～18公里
在中纬度地区平均为10～12公里
极地平均为8～9公里
并且夏季高于冬季
对流层的上面是平流层，其中包含着臭氧层
电离层是地球大气的一个电离区域
受太阳高能辐射以及宇宙射线的激励而电离的大气高层
60千米以上的整个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态
我们讨论大气污染主要是讨论对流层的问题
也会涉及到平流层，主要是臭氧层保护的问题
大家知道，对流层大气中最主要的成分是氮气和氧气
分别占了78.1%和20.9%的比例
剩余部分包括一些惰性气体,比如氩气、氖气等,以及二氧化碳等
它们的含量很低，用百分比来表示不太方便
因此我们采用了ppm(v)，也就是百万分之一这个单位来表示
二氧化碳的浓度近二百年来不断上升，现在已经达到400ppm(v)
除了这些含量较为稳定的气体外，大气中还有很多其他气体
比如水气、甲烷、一氧化碳等
在地表附近，水气的含量最多可以达到4%
大气中的一些污染物如二氧化硫、二氧化氮等，其含量很低
通常用更小的单位ppb(v)，也就是十亿分之一来表示
我们可以看到，在污染大气和清洁空气中
这些气体含量相差是很悬殊的
那么，什么样的大气才算作污染大气？
大气污染的定义是怎样的呢？
在这里，我们给出大气污染的两个定义
第一个指出，大气污染是一种大气状态
在这种状态下，一些物质的浓度超过了正常的范围
对人、动物、植物、材料或者是气候产生可以测量的影响
这一定义强调的是大气的一种状态
特定的气象条件会导致特定的大气污染现象
第二个定义说，如果大气中某些物质达到一定浓度
并且持续足够的时间
以致对公众健康、动物、植物、材料、大气特性
或者是环境美学产生可测量的不利影响
就是大气污染
这一定义强调的是浓度和持续时间
当污染物浓度高时，产生不利影响所需时间就会短
反之亦然
因此浓度和持续时间是大气污染的两个不可分割的重要指标
关于大气污染的类型
通常我们可以分为局地性、区域性、全球性大气污染
以及室内空气污染
局地性和区域性的大气污染
顾名思义，是在一定的区域范围内的污染现象
包括我们熟悉的细颗粒物的污染，光化学烟雾污染以及酸雨等
全球性大气环境问题还包括气候变暖、臭氧层破坏等
室内空气污染也属于一类重要的污染
包括甲醛、苯、氡气等污染
以及吸烟造成的污染等
但这部分内容不作为本课程讨论的重点
我们经常说控制大气污染是一项复杂的系统工程
大气污染是由哪些系统组成的呢
首先，排放源，也就是排放污染物
第二部分是大气环境
污染物进入大气
再经过传输和一系列复杂的物理、化学转化过程
最后对人、动植物、材料等产生影响
我们称这些受到影响的个体为受体
大气污染控制可以从两方面着手
一方面是对污染源本身进行控制，减少污染物的产生
另一方面对产生之后污染物进行控制，减少排放量
受体也可以分为两类
一类受体是用来检测大气污染状况的仪器
利用这些仪器的响应，能够对排放源进行自动控制
另一种受体就是人、动植物和建筑等
通过评估污染对这些受体的影响
采用立法、监管的手段，限制污染物的排放
无论哪种途径，最终的落脚点都在污染源上
所以说，改善空气质量，污染物持续减排是硬道理
搞清楚大气污染控制的系统之后
我们就可以总结出大气污染控制工程的研究内容
这里主要包括五点
第一，研究大气污染源本身
污染物产生的机理、如何减少污染物的产生
第二，研究污染物产生后的控制技术
也就是对污染物进行分解或者捕集
第三，研究排放到大气中的污染物的行为
如何传输和转化
第四，研究大气污染的影响
第五部分，研究制定大气污染的控制法规和管理体系
本课程重点讨论前三项内容
这门课程的后续部分内容就是围绕这五方面内容展开
其中包括大气污染的影响和大气污染法规、标准体系两部分内容
主要在第一章绪论中简要介绍
大气污染物的产生机制主要在第二章燃烧与大气污染中讨论
第三章、第四章讲解污染物在大气中的行为
后续第五到第十一章将围绕各项控制技术进行讨论
这是本课程最主要的内容
最后，第十二章对全球性大气环境问题做综合性介绍
欢迎大家继续本门课程的学习
祝大家学习愉快
-1-1 大气污染的定义和分类
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-第一章 绪论--1-1 大气污染的定义和分类
-1-2 大气污染物和排放源
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-第一章 绪论--1-2 大气污染物和排放源
-1-3 大气污染的影响
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-第一章 绪论--1-3 大气污染的影响
-1-4 大气污染防治法规及标准体系
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-第一章 绪论--1-4 大气污染防治法规及标准体系
-第一章 绪论--第一章 作业习题
-2-1 燃料的性质与分类
-第二章 燃烧与大气污染--2-1 燃料的性质与分类
-2-2 燃烧过程和计算
--燃烧过程和计算
-第二章 燃烧与大气污染--2-2 燃烧过程和计算
-2-3 硫氧化物的生成
--硫氧化物的生成
-第二章 燃烧与大气污染--2-3 硫氧化物的生成
-2-4 氮氧化物的生成
--氮氧化物的生成
-第二章 燃烧与大气污染--2-4 氮氧化物的生成
-2-5 颗粒物的生成
-2-5 颗粒物的生成--作业
-2-6 其他污染物的生成
--其他污染物的生成
-第二章 燃烧与大气污染--2-6 其他污染物的生成
-第二章 燃烧与大气污染--第二章 作业习题
-3-1 概述
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-第三章 大气污染气象学--3-1 概述
-3-2 大气的垂直结构
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-第三章 大气污染气象学--3-2 大气的垂直结构
-3-3 大气的热力过程
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-第三章 大气污染气象学--3-3 大气的热力过程
-3-4 大气稳定度与逆温
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-3-4 大气稳定度与逆温--作业
-3-5 大气的运动和风
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-第三章 大气污染气象学--3-5 大气的运动和风
-第三章 大气污染气象学--第三章 作业习题
-4-1 概述
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-第四章 大气污染浓度估算模式--4-1 概述
-4-2 点源扩散的高斯模式
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-第四章 大气污染浓度估算模式--4-2 点源扩散的高斯模式
-4-3 特殊气象和地形条件下的高斯扩散模式（选修）
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-第四章--4-3 特殊气象和地形条件下的高斯扩散模式（选修）
-4-4 点源扩散浓度的估算
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-第四章 大气污染浓度估算模式--4-4 点源扩散浓度的估算
-4-5 线源和面源扩散模式（选修）
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-第四章--4-5 线源和面源扩散模式（选修）
-4-6 空气质量模型的研究进展
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-4-7 区域空气质量模型的应用案例（选修）
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-第四章--4-7 区域空气质量模型的应用案例（选修）
-第四章 大气污染浓度估算模式--第四章 作业习题
-5-1 粒径与粒径分布
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-第五章 颗粒污染物控制技术基础--5-1 粒径与粒径分布
-5-2 颗粒物的形貌特征
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-第五章 颗粒污染物控制技术基础--5-2 颗粒物的形貌特征
-5-3 化学组成和光学性质
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-5-3 化学组成和光学性质--作业
-5-4 粉尘的物理性质
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-第五章 颗粒污染物控制技术基础--5-4 粉尘的物理性质
-5-5 净化装置的性能
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-第五章 颗粒污染物控制技术基础--5-5 净化装置的性能
-5-6 流体阻力和颗粒的沉降
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-第五章--5-6 流体阻力和颗粒的沉降
-5-7 惯性碰撞、机械拦截和扩散（选修）
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-5-7 惯性碰撞、机械拦截和扩散（选修）--作业
-第五章 颗粒污染物控制技术基础--第5章 作业习题
-6-1 重力沉降室
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-第六章 除尘装置--6-1 重力沉降室
-6-2 旋风除尘器
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-6-2 旋风除尘器--作业
-6-3 电晕放电和粒子荷电（选修）
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-6-3 电晕放电和粒子荷电（选修）--作业
-6-4 荷电颗粒的运动和捕集
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-第六章 除尘装置--6-4 荷电颗粒的运动和捕集
-6-5 电除尘器的结构和设计
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-第六章 除尘装置--6-5 电除尘器的结构和设计
-6-6 袋式除尘器的工作原理
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-6-6 袋式除尘器的工作原理--作业
-6-7 袋式除尘器的压力损失和清灰（选修）
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-第六章--6-7 袋式除尘器的压力损失和清灰（选修）
-6-8 袋式除尘器的设计和应用
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-6-8 袋式除尘器的设计和应用--作业
-6-9 湿式除尘器的工作原理
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-第六章 除尘装置--6-9 湿式除尘器的工作原理
-6-10 文丘里洗涤器（选修）
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-第六章 除尘装置--6-10 文丘里洗涤器（选修）
-6-11 除尘器的选择与发展
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-6-11 除尘器的选择与发展--作业
-第六章 除尘装置--第六章 作业习题
-期中测试--期中测试
-7-1 物理吸收传质计算
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-第七章 --7-1 物理吸收传质计算
-7-2 化学吸收传质计算
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-7-2 化学吸收传质计算--作业
-7-3 吸收设备和工艺
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-7-3 吸收设备和工艺--作业
-7-4 气体吸附原理与速率
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-7-4 气体吸附原理与速率--作业
-7-5 吸附设备与工艺
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-7-5 吸附设备与工艺--作业
-7-6 吸附器的设计计算
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-第七章 --7-6 吸附器的设计计算
-7-7 催化原理
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-7-7 催化原理--作业
-7-8 气固催化反应动力学
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-7-8 气固催化反应动力学--作业
-7-9 气固相催化反应器的设计
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-7-9 气固相催化反应器的设计--作业
-第七章 气态污染物控制技术基础（选修）--第七章 作业习题
-8-1 概述
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-8-1 概述--作业
-8-2 燃烧前燃料脱硫
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-第八章 硫氧化物控制技术--8-2 燃烧前燃料脱硫
-8-3 流化床燃烧脱硫
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-8-3 流化床燃烧脱硫--作业
-8-4 高浓度二氧化硫回收
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-8-4 高浓度二氧化硫回收--作业
-8-5 石灰石/石灰湿法烟气脱硫技术
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-第八章 --8-5 石灰石/石灰湿法烟气脱硫技术
-8-6 氧化镁湿法烟气脱硫技术（选修）
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-8-6 氧化镁湿法烟气脱硫技术（选修）--作业
-8-7 海水烟气脱硫技术（选修）
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-8-7 海水烟气脱硫技术（选修）--作业
-8-8 湿式氨法烟气脱硫技术（选修）
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-8-8 湿式氨法烟气脱硫技术（选修）--作业
-8-9 喷雾干燥法烟气脱硫技术（选修）
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-8-9 喷雾干燥法烟气脱硫技术（选修）--作业
-8-10 循环流化床干法烟气脱硫
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-8-10 循环流化床干法烟气脱硫--作业
-8-11 烟气脱硫技术的综合比较
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-8-11 烟气脱硫技术的综合比较--作业
-8-12 二氧化硫控制策略（访谈）（选修）
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--参考链接
-第八章 硫氧化物控制技术--第八章 作业习题
-9-1 概述
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-9-1 概述--作业
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-第九章 固定源氮氧化物控制技术--9-2 低氮氧化物燃烧技术
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-第九章 固定源氮氧化物控制技术--9-3 选择性催化还原技术
-9-4 选择性非催化还原技术
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-第九章--9-4 选择性非催化还原技术
-9-5 SNCR-SCR联合烟气脱硝技术（选修）
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-9-5 SNCR-SCR联合烟气脱硝技术（选修）--作业
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-9-7 固定源氮氧化物控制技术评价
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-9-7 固定源氮氧化物控制技术评价--作业
-9-8 超低排放技术访谈
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-第九章 固定源氮氧化物控制技术--第九章作业习题
-10-1 概述
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-10-1 概述--作业
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-第十章 挥发性有机物控制技术--10-2 蒸气压及蒸发
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-第十章 挥发性有机物控制技术--10-3 VOCs污染预防
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-10-4 冷凝法控制VOCs污染--作业
-10-5 燃烧法控制VOCs污染
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-第十章--10-5 燃烧法控制VOCs污染
-10-6 生物法控制VOCs污染（选修）
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-10-6 生物法控制VOCs污染（选修）--作业
-第十章 挥发性有机物控制技术--第十章作业习题
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--11-1-1
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-11-1 机动车污染概述--作业
-11-2 内燃机工作原理和污染物生成机制
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--11-2-2
-第十一章--11-2 内燃机工作原理和污染物生成机制
-11-3 机动车排放控制技术
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--11-3-2
-第十一章 机动车污染控制--11-3 机动车排放控制技术
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--11-4-1
--11-4-2
-第十一章--11-4 先进车辆技术和清洁替代燃料技术
-11-5 交通规划与交通管理（选修）
--11-5
-11-5 交通规划与交通管理（选修）--作业
-第十一章 机动车污染控制--第十一章作业习题
-12-1 全球气候变化与温室效应
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-12-1 全球气候变化与温室效应--作业
-12-2 气候变化的应对措施
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-12-2 气候变化的应对措施--作业
-12-3 臭氧层破坏问题
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-12-4 臭氧层破坏的应对措施
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-第十二章 全球性大气环境问题--第十二章作业习题
-Lecture 01
--Video
-Lecture 02
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-Conversation
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-附加：--Exercise
