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人体活动对医院关键科室空气污染控制的影响综述

专题研讨

人体活动对医院关键科室空气污染控制的影响(1):综述

同济大学　沈晋明☆　唐喜庆　李洪欣

摘要　医院关键科室内应考虑人体活动引起的动态尾流对空气中污染物扩散的影响,通常假设人体静态的模拟方法并不能反映真实情况。对人体动态模拟的研究现状和特殊性及其

CFD 模拟方法进行了介绍,提出对医院关键科室内污染物扩散的模拟应逐渐从稳态模拟向动态模拟转变。

关键词　人体活动　医院关键科室　空气污染物　动态模拟

I m p a c t of m a n πs m o v e m e nt o n a ir c o nt a mi n a ti o n

c o ntr ol i n c ru c i a l m e di c a l r o o m s (1):a re vi e w

By Shen Jinming ★,T ang X iqing and Li H ongxin

Abst r a ct The imp act of unsteady aerodynamic wa ke of ma n πs moveme nt on conta mina nt t ransp ortation should be taken int o account in t he air conta mination cont rol of crucial medical rooms ,and most p revious st udies regard t he occup a nt as static object ,w hich resulted in t he conta mina nt dist ribution in hospital being rat her diff erent f rom t he actual situation.Summaries t he research status ,p articularity a nd C FD met hod of t he dynamic simulation ,and p oints out t hat t he C FD simulation of conta minant dist ribution in t he crucial medical rooms should be reorie nted f rom static met hod t o dynamic met hod.

Keywor ds ma n πs moveme nt ,crucial medical room ,air conta mination ,dyna mic simulation ★Tongji University ,Shanghai ,China

0　引言

人体通常处于动态的室内环境中,大多研究中

却将室内环境假设为静态,与实际情况有很大出入。人体的行走和运动会形成动态尾流,尾流之于人,如同阳光下之人影,有人就有影,人动影也动。在工程实践中,人体尾流很少引起人们的重视,但尾流对污染物扩散的影响对室内污染控制和个人防护有重要意义。如高度无菌或隔离病房的环境控制中,人或障碍物移动形成的尾流会对污染物传播产生一定影响(见图1),

使得交叉感染风险增

图1　人体活动引起的医院内污染传播示意图[1]

大。目前有关医院空气环境的研究大部分以微生物浓度、洁净度、温湿度、压差控制等为研究要素,缺少以人为要素的研究,本文对人体活动对室内气流分布影响的动态模拟作一分析。1　室内气流分布动态绕流的研究现状

从1768年达朗贝尔(D πAlembert )提出的绕物体流动“阻力绝对等于零”的疑题算起,钝体绕流问题的研究已有200多年历史。英国的马洛克(Mallock )和法国的伯纳德(Benard )分别在1907年和1908年观察到并研究了单相流体流过钝体后

☆沈晋明,男,1946年10月生,博士,教授,博士生导师200092上海市四平路1239号同济大学暖通空调研究所

(021)65988388

E 2mail :jinming_shen @https://www.wendangku.net/doc/239502858.html, 收稿日期:2006-12-06修回日期:2007-03-26

在物体后部形成的周期性旋涡脱落现象。1911年

冯?卡门(Von Karman )系统地研究了涡街形成与稳定性问题并确定了涡系动量与尾流阻力之间的关系,成为钝体绕流研究的一个里程碑。钝体绕流的旋涡脱落现象是流体流动和钝体二者相互作用的结果,是一种复杂的流动,受到流体流动状态、湍流度、障碍物几何形状等许多因素的影响,有些流动现象和机理仍未得到透彻的认识。实际物体的外形非常复杂,最具典型意义的钝体外形是圆柱和方柱[2],人体绕流可视为有限高度圆柱绕流,边界层分离的不稳定性会诱发尾流成为非定常流,如图2所示

。

图2　有限高度圆柱绕流示意图[3]

D.K.George 等人将绕站立人体的空气流动

简化为二维圆柱绕流,认为人体回流区的污染排除

机理是湍流扩散与涡脱落[4]。S.Okamoto 等人对不同形状比圆柱的研究表明,圆柱高宽比为3时与人的体型相近,并在下游出现长度约为4倍圆柱直径的回流区;同时还发现,圆柱高宽比为3时,处于周期性与非周期性旋涡脱落的过渡区[5]。M.Sandberg ,M.Matt sson ,E.Bj rn 等人对置换通

风情况下人体运动对气流分布的影响进行了大量的研究,研究表明当人体无运动时,房间内气流分层明显,人体运动加大后分层现象逐渐减弱,运动扰动会影响房间内污染物的均匀分布[6-13]。B.A.Edge 等人通过观察发现行走中人体手臂的摆动对身后尾流的影响很小,可以忽略不计,而两腿之间的间距则对人体主导运动方向尾流的结构有重要影响[14]。Suh 2J enq Yang 等人采用任意拉格朗日-欧拉法(arbit rary Lagrangian 2Eulerian met hod )对手术室中人员往返移动一次对送风气流的影响进行了模拟,认为通常将人处理为静态的气流模拟方法与实际相比有很大差别,人体活动产生的涡流会卷吸带走室内污染物[15]。施阳正等人

对隔离病房内医护人员走动情况下的动态气流进行了研究,认为特定送风条件下,人体活动不会影响室内污染物分布[16]。2　动态绕流问题的特殊性

CFD 模拟的发展趋势之一就是从简单边界和初始条件的稳态模拟到复杂边界和初始条件的动态模拟[17],目前室内气流的CFD 研究还以稳态模拟为主,动态气流模拟的文献较少,而模拟人或物体扰动的文献则更少见。通常对空调室内气流的数值模拟或风洞实验采用定常方法,即房间与人和物体为静止状态,空气流动;而对动边界问题而言,除空气流动外,人与物体也是运动的,这两种情况下所产生的流场是不同的。

动边界数值模拟的难点在于计算中要实时地得到流场边界的位置及边界处速度、压力等参数值[18],这给数值模拟和实验研究都带来了很大困难,采用实验的方法很难捕捉到扰动情况下室内流场各参数随时间的变化,就目前洁净室常用检测仪器粒子计数器而言,也仅能测得固定点的污染物浓度,无法了解污染物的扩散与传递过程。CFD 模拟在一定程度上可直观地了解医院环境内的空气流动特性与污染物传播途径。动边界的数值模拟需要合理地处理以下几个问题[2]。

1)要处理物体边界随时间变化的问题。

2)要保证所计算的非定常过程具有时间精确性。时间步长的选择既要满足计算的稳定性,又要保证一定的精度。

3)对非定常流动的模拟迄今尚缺乏完全适合的湍流模型,只能根据情况选择较为接近的模型进行研究。

目前解决动边界问题的基本思想是:采用一种快速而有效的方法来动态地调整网格,以适应流场边界位置和形状的变化[19]。现在使用的算法主要可分为两种:一种是带有移动网格的分区算法,生成两套计算网格,分别绑定到具有相对运动的两个物体上,随着物体的运动,两套网格之间进行相对运动,针对两套网格分别进行计算,在网格的交界处进行流场参数的信息交换;另一种是动态调整网格分布的方法,只生成一套网格,以适应流场边界变化,因涉及动态重建网格、网格单元的合并与拆分等,目前仅限于应用在简单的物体外形和简单的物体间相对运动,对于复杂的物体外形和运动方

式,随时间变化自适应地调整网格仍然很复杂[2]。

对于常见的气流运动,拉格朗日(Lagrangian )法和欧拉(Eulerian )法是两种基本模拟方法。在拉格朗日法描述下,网格随流体一起运动,网格点的速度与当地流体微团的速度相同;在欧拉法描述下,网格的空间位置固定,即网格点的速度为零,流体微团穿过网格单元构成的控制体。对于动态模拟而言,除流动的空气外还有人或物体的运动,因此,动边界问题采用单纯的欧拉法或拉格朗日法很难解决,需根据情况进行相应的简化,也有学者结合二者的特点采用任意拉格朗日-欧拉法来研究此类问题[15],将两种方法统一起来,允许网格以任意速度运动,当网格速度为零时则用欧拉法,当网格速度等于流体速度时则用拉格朗日法,可以实现比拉格朗日法更大的网格变形计算,还可得到比欧拉法更详细的计算结果[1]。3　人体活动的CFD 模拟方法3.1　动态人体模型的简化

人体是由200多个旋转关节组成的复杂形体,外形极不规则,不同于一般的刚体,真实的运动人

体为具有上百个自由度的复杂系统

,要准确地描述

人体运动存在很大困难,为此需对人体的运动和外形作适当简化。

3.1.1　运动方式的简化

人行走的控制参数主要包括:运动主体、距离、时间、行走模式、摇臂与否和侧身与否。人体各肢体之间存在一定的运动连带关系,若将关节看成点,将关节之间的骨骼看成是链,则可以按照运动关系将各肢体链接起来,用树状结构来表示人体模型的层次关系,如图3所示[20]。

图3　人体关节的树状结构层次图

根据B. A.Edge 的研究[14],手臂摆动对尾流

的影响可忽略不计,故可抽取上述腰链与腿链作为人体运动的主体特征。行走过程中,从一侧脚跟着地开始到该脚跟再次着地构成一个步态周期,如图4所示。

图4　人体行走步态周期示意图[21]

一个步态周期的活动可分为支撑时相和摆动

时相。常速行走时,支撑时相约占整个步态周期的60%～65%[22]。定义行走时左右足跟(或趾尖)间的纵间距离为步长,同侧足跟(或趾尖)两次着地间的距离为步长或周期跨距。研究表明,步长与身高显著相关,中国青年男性的步长约为55.0～77.5cm ,女性约为50.0～70.0cm [23]。身高相同的男、女性,其步长无显著性差异,且步长随着年龄的增大而减小[24],但人体行走存在因人而异的特点,考虑医院中病人多,其步长与正常人相比会小些。另外,健康成年人正常步态行走时,身体质心上下起伏的幅度约为4.4cm [25],除腿和脚有较大活动外,躯干基本接近匀速运动的刚体。目前的文献大多忽略行走时脚和腿的动作对气流的影响,与实际情况相比会有所出入,但已可以定性地说明问题,因此大多将人体活动简化为在水平方向匀速直线前

行的刚体进行研究。3.1.2　人体外形的简化

目前的文献中,根据计算内容的不同,不同的研究者对人体外形的简化有多种方法,将人体按比例简化为立方体[1,15]或圆柱体[26-27],如室内气流模拟常用的Airpak 软件就将人体处理为立方体;将人简化为近似圆柱体[14,28]时,文献中的直径在0.3～0.5m 之间、高度在0.8～1.75m 之间变化。但不论将人体外形简化为立方体或圆柱体,人体受力及与气流的相互作用与柱状体受力之间的等效关系存在一定差异,从流体力学的概念与现象来讲,方柱绕流与圆柱绕流也具有明显的区别,在绕流中人体的迎风面起主要的屏风作用,气流外掠人体的阻力受侧面轮廓形状影响。也有研究者采用三维人体扫描技术获得人体模型[29],外形基本接近真实人体,但受实验条件限制,目前应用还较少。

暖通空调工程领域的气流模拟中,人体的尺度与空间相比情况不一,对于大空间而言,人体模型外形

的差异对流场的影响无关紧要,但对于层高2～3

m 左右的房间而言,人体的高度与外形对流场的

影响不能忽略,需根据情况考虑人体模型的选择。图5为文献中的几种人体模型

。

图5　文献中的几种人体模型

3.2　动网格方法

网格划分对人体活动的模拟效果有很大影响,

人体的活动可用动网格(dynamic mesh )来实现,常见的动网格分弹簧压缩式(spring based smoothing method )、动态层铺式(dynamic layering method )和局部网格重构式(local remeshing method )三种变形方法,三种动网格原理如下[30]。3.2.1　弹簧压缩法

通过调整已知移动边界节点位移的控制容积的内部节点,来实现网格的动态变化,如图6所示。该方法只调整网格节点的位置,不改变网格的连接方式,将每个网格的边抽象为一个理想的弹簧模型,把动边界与其他边界用一个弹簧网连接起来,对于任意一个给定位移的边界节点按一定比例生成力,通过弹性连接传递给与它直接相连的每一个节点,从而将位移扩散到整个区域

。

图6　弹簧压缩式动网格示意图

3.2.2　动态层铺法

动态层铺法基于弹簧压缩法之上,在距运动边

界一定距离的地方重新生成或删除网格层,避免网格在被拉伸或压缩的过程中形成的网格过稀或过密。应用动态层铺法需为动边界网格定义一个理想高度h ideal ,作为网格分割或合并的判断准则。如图7所示,最下方边界为沿竖直方向向下运动的边界,随着边界的运动,紧靠运动边界的网格层被拉

伸,当其高度h >(1+αs )h ideal 时被分为两层(αs

为

图7　动态层铺式动网格示意图

网格分裂系数),反之,当网格被压缩到h <αc h ideal

时(αs 为网格合并系数),该层和与它相连网格层就会合并为一个新的层。3.2.3　局部网格重构法计算中根据设定的条件判断是否进行网格重构,当满足以下三个判断准则时,动边界网格进行重构。1)动网格小于设定的网格最小值;2)动网格大于设定的网格最大值;3)动网格偏斜度超过设定的网格最大容许偏斜度。如图8所示,局部网格重构法适合于动边界位移幅度较大的情况。

图8　局部网格重构式动网格示意图

3.3　动态模拟的湍流模型

目前,尚没有适合所有问题的通用湍流模

型,对于动态模拟也同样如此。文献中通常采用

标准K 2

ε模型[1,31-32],但该模型对于Reynolds 应力的各个分量,假定黏度是各向同性的标量,用

于强旋流、弯曲壁面流动或弯曲流线流动时,会

产生一定的失真[33]。RN G K 2

ε模型和Realizable K 2

ε模型虽然对流场中的旋转流动进行了改进,但属高Re 湍流模型,在人体绕流中紧靠人体表

面的流动Re 较低,湍流发展不充分,湍流的脉动影响不如分子黏性的影响大,这样无法准确反映

人体走动时体表与气流之间的作用。文献[30]

表明,K 2

ω模型在预测自由剪切流传播速率时有很好的效果,可成功应用于尾迹流、圆柱绕流、平

板绕流和混合流动等。K 2

ω模型分为标准K 2ω模型和SST K 2ω模型,标准K 2ω模型基于Wilcox K 2ω模型,在考虑低Re 、可压缩性和剪切流的基础上修改而成;SST K 2

ω模型全称为剪切应力输运(shear 2stress transport )K 2

ω模型,是为使标准K 2

ω模型在近壁区有更好的精度和算法稳定性发展而来的,许多情况下比标准K 2

ω模型更有效。SST K 2

ω模型是一种经验模型,基于湍流能量方程和扩散速率方程,方程如下:

K 方程

99t (ρK )+99x i (ρKu i )=99x j ΓK

9x j

+G K -Y K +S K (1)

ω方程

99t (ρω)+99x i (ρωu i )=99x j Γω9ω9x j

+G ω-Y ω+D ω+S ω(2)式(1),(2)中　

ΓK 和Γω分别为K 和ω的有效扩散率;G K 和G ω分别为K 和ω的湍流动能产生项;

Y K 和Y ω分别为K 和ω的湍流耗散率;S K 和S ω

分别为K 和ω的自定义源项;D ω为交替扩散率。4　结论

医院无菌、隔离病房等关键科室由于污染控制要求高,必须考虑人、物移动尾流对室内污染控制和个人防护的影响。但是如考虑人、物的移动会使室内污染控制研究变得更加复杂,这就需要采用动

态CFD 模拟的方法来分析室内气流分布(见后续文章)。本文对人体动态CFD 模拟的难点和实现方法进行了分析,认为通常医院气流模拟中将人体假设为静态的方法与实际状况相比有很大出入。对室内气流分布尤其是污染物扩散的CFD 模拟,应逐渐从稳态模拟向动态模拟转变。目前对动态模拟的研究仍存在以下需要解决的问题:

1)准确便捷的动态网格算法。动网格的划分会对模拟的精度和效率产生很大影响,目前动网格的网格数量、计算时间、模型的复杂程度与计算精度之间相互制约,对复杂模型的动态模拟计算成本很高。

2)适合室内人员或物体动态模拟的湍流方程。目前对湍流方程的研究多集中在稳态模拟领域,动态模拟湍流方程的研究和应用缺少足够多的计算和实验数据支持。

3)能反映实际活动情况的动态人体模型。动态人体模型应能同时反映形体和动作对室内气流的影响,目前的一些动态模拟大多忽略了肢体的活动而以运动的刚体来代替,存在一定的局限性。参考文献:

[1]　Brohus H ,Balling K D ,J eppesen D.Influence of

movements on contaminant transport in an operating room[J ].Indoor Air ,2006,16(5):356-372[2]　童秉纲,张炳暄,崔尔杰.非定常流与涡运动[M ].北

京:国防工业出版社,1993

[3]　Kawamura T ,Hiwada M ,Hibino T ,et al.Flow

around a finite circular cylinder on a flat plate [J ].Bulletin

the

Japan

Society

Mechanical

Engineers ,1984,27(232):2142-2151

[4]　George D K ,Flynn M R ,G oodman R.The impact of

boundary layer separation on local exhaust design and worker exposure [J ].

Applied Occupational and

Environmental Hygiene ,1990,5(8):501-509[5]　Okamoto S ,Sunabashiri Y.Vortex shedding from a

circular cylinder of finite length placed on a ground plane [J ].ASM E Journal of Fluids Engineering ,1992,114:512-521

[6]　Sandberg M ,Mattsson M.The effect of moving heat

sources upon the stratification in rooms ventilated by displacement

ventilation

[C]∥

Roomvent π92:

Proceedings of the 3rd International Conference on Air Distribution in Rooms.Aalborg ,Denmark ,1992:33-52

[7]　Mattsson M ,Sandberg M.Contaminant distribution

in displacement ventilation —influence of physical activity [C ]∥Roomvent π94:Proceedings of the 4th International Conference on Air Distribution in Rooms.Krakow ,Poland ,1994:77-92

[8]　Mattsson M ,Sandberg M.Velocity field created by

moving objects in rooms [C]∥Roomvent π96:Proceedings of the 5th International Conference on Air Distribution in Rooms.Y okohama ,Japan ,1996:

547-554

[9]　Mattsson M,Bj rn E,Sandberg M,et al.

Simulating people moving in displacement ventilated

rooms[C]∥Proceedings of Healthy Buildingsπ96,5th

International Conference on Healthy Buildings.

Washington D C,USA,1997:495-500

[10]Bj rn E,Mattsson M,Sandberg M,et al.Displacement

ventilation—effects of movement and exhalation[C]∥Proceedings of Healthy Buildingsπ96,5th International

C onference on Healthy Buildings.Washington

D C,

USA,1997:163-168

[11]Bj rn E,Nielsen P V.Passive smoking in a

displacement ventilated room[C]∥Proceedings of

Indoor Airπ96,The7th International Conference on

Indoor Air Quality and Climate.Nagoya,J apan,

1996:887-892

[12]Mattsson M.Displacement ventilation in a

classroom—influence of contaminant position and

physical activity[C]∥Proceeding of19th A IVC

Conference.Oslo,Norway,1998:333-341

[13]Mattsson M.On the efficiency of displacement

ventilation—with particular reference to the influence

of human physical activity[D].G vle,Sweden:

Royal Institute of Technology,1999

[14]Edge B A,Paterson E G,Settles G https://www.wendangku.net/doc/239502858.html,putational

study of the wake and contaminant transport of a

walking human[J].Journal of Fluids Engineering,

2005,127(6):967-977

[15]Yang S J,Fu W S.A numerical investigation of

effects of a moving operator on airflow patterns in a

clean room[J].Building and Environment,2002,37

(7):705-712

[16]施阳正,周火链,邱正吉.隔离病房内部动态气流模拟

分析[C]∥2004年能源与冷冻空调学术暨建筑物能

源管理技术研讨会.中国台北,2004

[17]谭良才.暖通空调软件技术及其发展[EB/OL].

[2003-12-30].http:∥https://www.wendangku.net/doc/239502858.html,/

chinese/technology/dis_tech21.asp?techid=21

[18]孙潜.通道内高速运动物体气动性能的数值模拟

[D].北京:北京航空航天大学,2004

[19]Tsai H2M,Cai J.Unsteady flow calculations with a

multi2block moving mesh algorithm[J].A IAA

Journal,2001,39(6):1021-1029

[20]卢晓军,李焱,贺汉根.基于Petri网的虚拟人行走动

作建模及其仿真实现[J].系统仿真学报,2005,17

(11):2679-2682

[21]Dion Fun,Csaba Nagy.Normal gait[EB/OL].http:

∥sprojects.mmi.mcgill.ca/gait/normal/intro.asp [22]吴剑,李建设.人体行走时步态的生物力学研究进展

[J].中国运动医学杂志,2002,21(3):305-307 [23]戴克戎.步态分析及其应用[J].中国骨科杂志,1991

(11):207

[24]伍勰,陆爱云,庞军.健康老年人常速行走的步态分析

[J].上海体育学院学报,2000,24(2):52-55 [25]Inman V T,Ralston H J,Todd F.Human walking

[M].Baltimore:Williams&Wilkins,1981

[26]Brohus H.Personal exposure to contaminant sources

in ventilated rooms[D].Denmark:Aalborg

University,1997

[27]雷波,刘应清.列车风作用下人体气动力的计算分析

[J].铁道学报,1999,21(6):20-23

[28]Tatsuya Hayashi,Y oshiaki Ishizu,Shinsuke Kato,et

al.CFD analysis on characteristics of contaminated indoor air ventilation and its application in the

evaluation of the effects of contaminant inhalation by

a human occupant[J].Building and Environment,

2002,37(3):219-230

[29]Gao Naiping,Niu Jianlei.CFD study on micro2

environment around human body and personalized

ventilation[J].Building and Environment,2004,39

(7):795-805

[30]Fluent Inc.FL U EN T6.1Userπs Guide[M],2003

[31]Matsumoto H,Hai N L,Ohba Y.Influence of

moving object on air distribution in ventilated rooms

[C]∥Roomvent2002:Proceedings of the8th

International Conference on Air Distribution in

Rooms.Copenhagen,Denmark,2002:261-264 [32]Matsumoto H,Matsusaki A,Ohba B.CFD simulation

of air distribution in displacement ventilated room with a

moving object[C]∥Roomvent2004:Proceedings of the 9th International Conference on Air Distribution in

Rooms.Coimbra,Portugal,2004

[33]郭鸿志.传输过程数值模拟[M].北京:冶金工业出版

社,1998

大气污染控制技术课程标准

大气污染控制技术课程标准一、学习领域（课程）基本信息 1、课程名称：大气污染控制技术 2、课程编码：30001 3、适用专业：环境监测与治理 4、适用学制：三年 5、课程学时：124(84+40) 6、课程学分：二、学习领域（课程）性质与作用大气污染控制技术课程是三年制高职环境监测与治理专业开设的理论和实践性相结合的专业核心课程。本课程通过污染物浓度估算及厂址选择、颗粒污染物控制、气态污染物控制和净化系统技术四个情景的教学，课程实习实训、集中实训（实习）的形式完成教学任务。通过本课程的学习可以培养学生完成废气治理设备的选型、运营与管理工作；完成废气治理工艺的选择和部分工艺的设计；完成销售和选购大气污染治理设备及耗材、完成大气污染物浓度估算工作完等方面废气污染治理工作所必须的职业能力。通过本门课程的学习，学生能够掌握环境监测与治理人才所必备环保设施运行及管理能力、环境工程方案设计能力、环境工程项目施工组织及监理能力和环保业务推介及售后服务能力。通过具体任务的完成使学生的分析问题、解决问题的能力逐步提高，并培养其诚实、守信、善于沟通协助的职业素养，以及吃苦耐劳、艰苦奋斗、科学严谨的职业道德，为从事大气污染控制工程设计、技术管理等工作奠定基础。将学生成在环保友好产业、环境工程类公司、环保设备类公司和基层行政管理部门从事务环境工程设施运行与维护、环境监测与评价、环境工程项目辅助设计、环境工程项目施工组织与监理、环保业务推介及售后服务等第一线工作的高技能人才。三、学习领域（课程）目标（一）知识目标 1.掌握大气、大气污染基本概念，了解大气污染综合防治的意义、步骤及大气污染综合防治采取的措施。 2.学会查阅大气污染控制相关国标，并且根据实际情况进行分析； 3.掌握燃料的基本性及影响燃料燃烧的因素；掌握煤燃烧污染物的生成机制，掌握先进的洁净燃烧技术。 4.了解气象学基础知识，掌握气象要素对大气污染物扩散的影响。

大气污染及对人的危害

大气污染及对人的危害大气污染对人身健康的危害人吸入了受污染的空气后,可以导致呼吸系统、心血管及神经系统发病。在浓度较高的地区,甚至造成老人、儿童患病致死。... 更普遍的情况是人长期受低浓度大气污染的危害,会患慢性疾病,体质下降,有精神不振等症状。大气污染既危害人体健康，又影响动植物的生长，破坏经济资源。严重时可改变大气的性质。 1．对人体健康的危害。受污染的大气进入人体，可导致呼吸、心血管、神经等系统疾病和其他疾病。①化学性物质污染。主要来自煤和石油的燃烧、冶金、火力发电、石油化工和焦化等工业生产过程排入大气的有害物质最多。一般通过呼吸道进入人体，也有少数经消化道或皮肤进入人体。对居民主要产生慢性中毒，城市大气污染是慢性支气管炎、肺气肿和支气管哮喘等疾病的直接原因或诱因。世界上闻名的重大污染事件有比利时的马斯河谷事件，美国的多诺拉事件。墨西哥的帕沙利卡事件，英国的伦敦事件等。②放射性物质污染。主要来自核爆炸产物。放射性矿物的开采和加工、放射性物质的生产和应用，也能造成空气污染。污染大气起主要作用的是半衰期较长的放射性元素。③生物物质污染。一种空气应变源，主要有花粉和一些霉菌孢子，能在个别人身上起过敏反应，可诱发鼻炎、气喘、过敏性肺部病变。城市居民受大气污染是综合性的，一般是先污染蔬菜、鱼贝类，经食物链进入人体。 2．对材料的危害。如腐蚀金属、侵蚀建筑材料、使橡胶制品脆裂、损坏艺术品、使有色金属褪色等。 3．对大气的影响。能改变大气的性质和气候的形式。二氧化碳吸收地面幅射，颗粒物散射阳光，可使地面温度上升或降低。细微颗粒物可降低见光度，增加云量和降水量，雾的出现频率也增加并延长持续时间。 4．污染的大气可以严重影响人们的健康。在低浓度空气污染物的长期作用下，可引起上呼吸道炎症、慢性支气管炎、支气管哮喘及肺气肿等疾病。冠心病、动脉硬化、高血压等心血管疾病的重要致病因素之一也是空气污染。癌症，尤其是肺癌的多发，更与空气污染有密切的关系。另外，空气污染还会降低人体的免疫功能，使人的抵抗力下降，从而诱发或加重多种其他疾病的发生。大气污染对农业、林业、牧业生产的危害也十分严重。一般植物对二氧化硫的抵抗力都比较弱，少量的二氧化硫气体就能影响植物的生长机能，发生落叶或死亡现象。在一些有色金属冶炼厂或硫酸厂的周围，由于长期受二氧化硫的危害，树木大都枯死。工厂排出的含氟废气除了污染农田、水源外、对畜牧业也有很大的影响

佛山科学技术学院大气污染控制doc

大气污染控制工程第一章: 1.大气的组成分为三部分：干燥清洁的空气，水蒸气和各种杂质 2.大气污染的定义大气污染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、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。大气污染指大气中某种不良成分达到一定的浓度，造成有害的影响的大气状况。这种成分可能对人体健康、植被、器物或者全球环境以及通过浑浊的空气或不愉快的气味对环境美学造成负面的影响。如果大气中的物质达到一定浓度，并持续足够的时间，以致对公众健康、动物、植物、材料、大气特性或环境美学产生可测量的不利影响，这就是大气污染。 3.一次大气污染物:直接以原始形态排放入大气中并达到足够的排放量从而造成健康威胁的污染物 4.二次大气污染物指大气中的一次污染物通过化学反应生成的化学物质 5.光化学烟雾是含有氮氧化合物和碳氢化合物等一次污染物的大气 6.光化学烟雾最具危害的两种物质是臭氧(O3)和过氧乙酰硝酸酯 7.API 计算公式: 8.颗粒形状不规则,空气动力学当量直径,,pH 小于5.6为酸雨 9.TSP ：直径≤100μm 的颗粒物 PM10：直径≤10μm 的颗粒物 10.大气污染物的来源：自然污染源和人为污染源 11.环境空气质量控制标准按其用途分为环境空气质量标准，大气污染物排放标准，大气污染控制技术，大气污染警报标准等 12.空气污染指数的项目：可吸入颗粒物（PM10）二氧化硫二氧化氮一氧化碳臭氧第二章: 1.燃料:是指用以产生热量或者动力的可燃性物质. 2.燃料按物理状态分为固体燃料,液体燃料,气体燃料 3.煤的分类:褐煤.烟煤,无烟煤 4.水分:分为外部水分和内部水分 5.会分:是煤中不可燃矿物质的总称.其含量和组成因煤种以及粗加工的不同而异,我国煤炭的平均灰分约为百分之25. 6.挥发份:煤在隔绝空气条件下加热分解出的可燃气态物质. 7.燃料完全燃烧的条件:空气条件,温度条件,时间条件,燃料与空气的混合条件,适当的地控制这四个因素--空气与燃料之比,温度,时间和湍流度,通常把温度,时间,湍流度称为燃烧过程的”3T ”j k j k j k j k j k j k k k I I I I ,,1,,1,,)(+---=++ρρρρ

2.《大气污染控制技术》复习

大气污染的定义：指由于人类活动或自然过程排入大气的，并对人类和环境有害影响的那些物质。分为：气溶胶状态污染物和气体状态污染物。气溶胶状态污染物：是指空气中的固体粒子和液体粒子，或固体和液体粒子在气体介质中的悬浮体。（按来源和物理性质分类）①粉尘②烟③飞灰④黑烟⑤雾（按颗粒物的大小分类）①飘尘②降尘③总悬浮颗粒物TSP ④可吸入颗粒PM10 ⑤微粒子PM2.5 气体状态污染物：硫氧化物，氮氧化物，碳氧化物，碳氢化合物，硫酸烟雾，光化学烟雾一次污染物、二次污染物定义及其种类：一次污染物：若大气污染物是从污染源直接排出的原始物质，进入大气后其性质也没有发生变化，称为一次污染物；一次污染物类型：①硫氧化物②氮氧化物③碳氧化物④碳氢化合物二次污染物：若由污染源排出的一次污染物与大气中原有成分或几种一次污染物之间，发生了一系列的化学变化或光化学反应，形成了与原污染物性质不同的新污染物，则所形成的新污染物称为二次污染物。（如：硫酸烟雾、光化学烟雾等）二次污染物类型：①伦敦型烟雾②洛杉矶型烟雾③工业型烟雾光化学烟雾、硫酸烟雾定义：光化学烟雾：指在阳光照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生的反应生成蓝色（紫色，褐色）。硫酸烟雾：指大气中SO2等硫氧化物，在有水雾，含有重金属的飘尘或氮氧化物存在时，发生一系列的反应生成的硫酸雾。环境空气质量功能区：（分为三类）一类区为自然保护区和其他需要特殊保护的地区。二类区为城镇居住区，商业交通居民混合区，文化区，一般工业区和农村地区。三类区为特定工业区。大气污染物综合排放标准：燃料中的可燃组分和有害组分可燃组份：碳，氢，硫（氧不可燃，助燃）有害组份：灰分、水分、氧、氮燃烧过程影响因素（完全燃烧的条件）空气条件，温度条件，时间条件，燃烧与空气混合条件。通常把温度，时间，湍流称为燃烧过程中的“三T”，当他们处于理想状态，即完全燃烧。硫氧化物、氮氧化物、颗粒污染物的形成原因硫氧化物：燃烧中与氧发生反应，氧化到SO2，再氧化到SO3，生成硫酸。（主要产物是SO2）硫酸盐是不可燃烧的。氮氧化物：分热力型NO x（控制温度空气停留的时间），快速性NO x，燃料型NO x 颗粒污染物：主要是燃烧不完全形成的炭黑，结构复杂的有机物，烟尘和飞灰等。（温度高，灰分少）燃烧二氧化硫控制方法 ①燃烧先洗煤②燃烧循环流化床燃烧③石灰石做脱硫剂④烟气脱硫。燃烧产生NO X的类型及控制措施 ①类型：热力型NOx 控制措施：通过降低燃烧温度、减少过量空气、缩短气体在高温区停留时间来控制。

大气污染对人体的影响

大气污染对人体健康的影响随着经济的发展和城市化进程的不断加快，以城市为中心的大气污染问题日趋严重。大气颗粒物已成为我国大多数城市的首要污染物，是影响城市空气质量的主要因素。大气颗粒物是悬浮在大气中固体和液体颗粒物的总称，其主要来源包括：（1）自然界的风沙尘土，海水喷溅等；（2）各种燃料如煤炭、液化石油气、天然气和石油等的燃烧；（3）钢铁厂、水泥厂、石油化工厂等的工业生产过程；（4）公路扬尘、建筑物扬尘等。大气颗粒物作为一种重要的大气污染物，其粒径大小不同，被吸入并沉积在呼吸系统的部位不同, 引起机体的危害也有明显差异。一般来说，粒径小的颗粒物沉降速度慢，在空气中的悬浮时间长，与人体接触机会大。研究显示：粒径在10μm以下的可吸入颗粒（即PM10）是大气颗粒物中对环境和人体健康危害最大的一类。大气颗粒物对人体健康的影响主要包括以下几个方面： 1、呼吸系统刺激肺部使其出现炎症；肺功能下降，肺部排除污染物的能力降低；导致鼻炎、慢性咽炎、慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿等疾病恶化；引起哮喘等过敏性疾病和矽肺、石棉肺、肺气肿等肺病。

2、心血管系统可引起血液成分的改变，血液粘度增加，血液凝集以及血栓形成；可引起动脉收缩，血压升高。 3、免疫系统降低免疫功能，增加对细菌、病毒等感染的易感性，使机体对传染病的抵抗力下降；病原微生物随颗粒物进入体内后，使机体抵抗力下降，诱发感染性疾病。 4、神经系统导致高级神经系统紊乱和器官调解失能，表现为头疼、头晕、嗜睡和狂躁等。 5、癌症的发生颗粒物所吸附的多环芳烃化合物(PAHs)是对机体健康危害最大的环境三致(致癌、致畸、致突变)物质，其中苯并芘(a)能诱发皮肤癌、肺癌和胃癌。此外，大气颗粒物还可造成胎儿增重缓慢；影响儿童的生长发育和功能；导致患有心血管疾病、呼吸系统疾病和其他疾病的敏感体质患者过早死亡。

大气污染控制技术第八章习题及答案

《大气污染控制技术》习题八第八章硫氧化物的污染控制 8.1 某新建电厂的设计用煤为：硫含量3%，热值26535kJ/kg 。为达到目前中国火电厂的排放标准，采用的SO 2排放控制措施至少要达到多少的脱硫效率？解：火电厂排放标准700mg/m 3。 3%硫含量的煤烟气中SO 2体积分数取0.3%。则每立方米烟气中含SO 2 mg 857110644 .2233=??；因此脱硫效率为%8.91%10085717008571=?- 8.2 某电厂采用石灰石湿法进行烟气脱硫，脱硫效率为90%。电厂燃煤含硫为3.6%，含灰为7.7%。试计算： 1）如果按化学剂量比反应，脱除每kgSO 2需要多少kg 的CaCO 3； 2）如果实际应用时CaCO 3过量30%，每燃烧一吨煤需要消耗多少CaCO 3； 3）脱硫污泥中含有60%的水分和40%CaSO 4.2H 2O ，如果灰渣与脱硫污泥一起排放，每吨燃煤会排放多少污泥？解： 1）↑+?→++22322322CO O H CaSO O H SO CaCO kg m 164100= m=1.5625kg 2）每燃烧1t 煤产生SO 2约 kg t 722100 6.3=?，约去除72×0.9=64.8kg 。因此消耗CaCO 3 kg m 13264 8.641003.1=??=。 3）CaSO 4.2H 2O 生成量 kg 174172648.64=?；则燃烧1t 煤脱硫污泥排放量为t 4354.0174=，同时排放灰渣77kg 。 8.3 一冶炼厂尾气采用二级催化转化制酸工艺回收SO 2。尾气中含SO 2为7.8%、O 2为10.8%、N 2为81.4%（体积）。如果第一级的SO 2回收效率为98%，总的回收效率为99.7%。计算： 1）第二级工艺的回收效率为多少？ 2）如果第二级催化床操作温度为420。C ，催化转化反应的平衡常数K=300，反应平衡时SO 2的转化率为多少？其中，5.0)(223O SO SO y y y K ?= 。解：

论大气污染与人体健康的关系

论大气污染与人体健康的关系众所周知，环境是人类赖以生存的基础，因此环境的好坏与我们的健康息息相关。每一天，我们都会接触到的便是那看不见、也摸不着的空气，可以说它是人类赖以生存最重要的外界环境因素之一。然而，随着社会经济的发展和城市化进程的不断加快，以城市为中心的大气污染问题日趋严重。其中大气颗粒物俨然已成为我国大多数城市的首要污染物，也是影响城市空气质量的主要因素。大气颗粒物是悬浮在大气中固体和液体颗粒物的总称，其主要来源包括自然界中的风沙尘土，各种燃料的燃烧物，钢铁厂、石油化工厂等工业生产过程的产生物，公路扬尘、建筑物扬尘、机动车排气等。大气颗粒物作为一种重要的大气污染物，其粒径大小不同，被吸入并沉积在呼吸系统的部位不同, 引起机体的危害也有明显差异。一般来说，粒径小的颗粒物沉降速度慢，在空气中的悬浮时间长，与人体接触机会大。研究显示：粒径在10μm以下的可吸入颗粒是大气颗粒物中对环境和人体健康危害最大的一类。但是我们千万不要小看了这微小的家伙，大气颗粒物对人体健康有着严重的危害。主要包括以下几个方面:（1）呼吸系统：刺激肺部使其出现炎症;肺功能下降，肺部排除污染物的能力降低导致鼻炎、慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿等疾病恶化;引起哮喘等过敏性疾病和矽肺、石棉肺、肺气肿等肺病。（2）心血管系统：可引起血液成分的改变，血液粘度增加，血液凝集以及血栓形成;可引起动脉收缩，血压升高。（3）免疫系统：降低免疫功能，增加对细菌、病毒等感染的易感性，使机体对传染病

的抵抗力下降;病原微生物随颗粒物进入体内后，使机体抵抗力下降，诱发感染性疾病。（4）神经系统：导致高级神经系统紊乱和器官调解失能，表现为头疼、头晕、嗜睡和狂躁等。（5）癌症的发生：颗粒物所吸附的多环芳烃化合物是对机体健康危害最大的环境三致(致癌、致畸、致突变)物质，其中苯并芘能诱发皮肤癌、肺癌和胃癌。（6）刺激作用：大气中的硫化物、氮氧化物、氯气和光化学烟雾对眼、鼻、喉粘膜等有强烈的刺激作用，大气中灰尘的增多也会刺激眼结膜。（6）此外，大气颗粒物还可造成胎儿增重缓慢；影响儿童的生长发育和功能；导致患有心血管疾病、呼吸系统疾病和其他疾病的敏感体质患者过早死亡。想到这么多可怕的后果，我们当然不能坐以待毙。首先，我们必须了解大气污染侵入人体的途径。直接方式是通过呼吸道直接进入体内。呼吸道粘膜对污染物特别敏感，同时又有很大的吸收能力；另一种是污染物落到水体、土壤和食物中，然后污染物随同饮用水和食物间接进入体内。由此可以看出，大气污染对人体造成的危害是很大的。针对这样的情况，作为一名社会人，我们可以为环境建设做些什么呢？点滴生活，小事做起。例如我们可以用自行车、步行或公交车代替私家车，以此减少汽车尾气的排放；另外我们在家附近种上树，爱护我们周边的绿化等。除此之外，政府应该加大环境监督力度，加强公民的环境教育，从小培养起环保意识。只有保护好环境，降低大气污染，使人们生活在清新的空气当中，身体才会越来越健康。

科室质量与安全管理活动记录本

科室质量与安全管理活动记录本科室：___________ 年度：___________

科室质量与安全管理小组工作制度一、科室质量与安全管理小组在科主任领导下负责本科室质量与安全管理的各项工作，下设四个质量控制组：医疗质量管理组、护理质量管理组、医院感染管理组、临床路径与单病种质量组。二、负责制定科室管理制度、质控方案，并组织实施；对全科的医疗质量与安全进行管理监督、指导、检查，开展科室日常质控工作。三、负责组织本科室人员学习有关规章制度、岗位责任、各种技术标准、操作规程、质量控制标准，进行全员质量教育，提高质量意识。四、按质量管理标准，对科室医疗工作的全过程进行质量控制，采取有效措施对基础质量、环节质量、终末质量进行督促、检查、分析、评价，提出改进措施。五、每月召开一次医疗质量与安全讨论会，对科室诊疗活动的各个环节进行指导和监控，对医疗护理质量进行动态评判，对科室的医疗质量控制工作进行总结，并做好活动记录，作为科室质量持续改进依据，由科室主任审阅后签名负责。六、定期（每季度或每半年）对相关质量与安全指标进行汇总分析，做出阶段小结。七、每年度科室要制订年度医疗质量控制计划、实施方案，对本年度科室医疗质量控制情况进行总结。科室质量与安全管理小组成员科室质量与安全管理小组成员名单：

各质量控制组成员及工作职责一、医疗质量管理组 1、人员构成组长：成员： 2、工作职责 1）负责本科室医疗质量管理的各项工作，根据本科室的特点，制定科室管理制度、质控方案，并组织实施。 2）对全科的医疗质量与安全进行管理监督、指导、检查，开展科室日常质控工作。 3）负责组织本科室人员学习医疗相关规章制度、各种技术标准、操作规程、质量控制标准，进行全员质量教育。 4）讨论总结本科室的医疗运行情况，对诊疗质量（超长住院、并发症、核心制度执行情况等）、病历质量、合理用药、输血管理、围手术期质量管理、医疗差错、投诉纠纷、医疗安全(不良)事件、医疗质量管理科所发《整改通知书》等进行有针对性的质控。 5）针对发现的问题提出改进措施，并在下次会议中（或下个周期中）对改进措施的效果进行评价，以做到医疗质量的持续改进。二、护理质量控制组 1、人员构成组长：成员：

大气污染控制技术第七章习题及答案

《大气污染控制技术》习题七第七章气态污染物控制技术基础 7.1 某混合气体中含有2%（体积）CO 2，其余为空气。混合气体的温度为30。 C ，总压强为 500kPa 。从手册中查得30。C 时在水中的亨利系数E=1.88×10－ 5kPa ，试求溶解度系数H 及相平衡常数m ，并计算每100g 与该气体相平衡的水中溶有多少gCO 2。解：由亨利定律P*=Ex ，500×2%=1.88×105x ，x=5.32×10－ 5。由y*=mx ，m=y*/x=0.02/5.32×10－ 5=376。因x=5.32×10－ 5很小，故C CO2=2.96mol/m 3。 )/(1096.210 %250096.2343*Pa m mol P C H ??=??== - 100g 与气体平衡的水中约含44×100×5.32×10－ 5/18=0.013g 。 7.2 20。 C 时O 2溶解于水的亨利系数为40100atm ，试计算平衡时水中氧的含量。解：在1atm 下O 2在空气中含量约0.21。0.21=4.01×104x 解得O 2在水中摩尔分数为x=5.24×10－ 6。 7.3 用乙醇胺（MEA ）溶液吸收H 2S 气体，气体压力为20atm ，其中含0.1%H 2S （体积）。吸收剂中含0.25mol/m 3的游离MEA 。吸收在293K 进行。反应可视为如下的瞬时不可逆反应：+ -+→+3222222NH CHCH CH HS NH CHCH CH S H 。已知：k Al a=108h －1，k Ag a=216mol/m 3.h.atm ，D Al =5.4×10－6m 2/h ，D Bl =3.6×10－ 6m 2/h 。试求单位时间的吸收速度。解： 20》 C 时H 2S E=0.489×105kPa ，分压20atm ×0.1%=2.03kPa 。 P*=Ex ，x=P*/E=4.15×10－ 5，故C*H2S =2.31mol/m 3。 H=C/P*=2.3/（2.03×103）=1.14×10－ 3mol/（m 3.Pa ）=115mol/（m 3.atm ）由 185.1,542.0108 121611511-==+=+=h K k k H K Al l g Al 。 )/(3.431.285.1)(3 2*2h m mol C C K N S H S H Al A ?=?=-=。 7.4 在吸收塔内用清水吸收混合气中的SO 2，气体流量为5000m 3N /h ，其中SO 2占5%，要求SO 2的回收率为95%，气、液逆流接触，在塔的操作条件下，SO 2在两相间的平衡关系近似为Y *=26.7X ，试求： 1）若用水量为最小用水量的1.5倍，用水量应为多少？ 2）在上述条件下，用图解法求所需的传质单元数。解： G B =5000×0.95=4750m 3N /h 。

科室质量活动控制记录质控活动记录

科室质量控制活动记录册（QC小组活动记录）科室 ______________ 记录年度 ______________

科室质控小组名单 PDCA循环：科学的工作程序通过质量管理计划的制订及组织实现的过程，实现医疗质量和安全的持续改进。 1、PLAN：分析现状找问题、找原因，原因分析，制订措施计划。 2、DO：按照计划，落实责任人、实施方法、实施步骤。 3、CHECK：检查效果。 4、ACT：总结经验，并进行标准化，今后打算。

科室质控小组职责 1、科室质控小组由科室负责人、护士长以及质控医师、护士等相关人员3-6人组成；科主任是科室质量第一责任人； 2、结合本专业特点及发展趋势，制定及修订本科室疾病诊疗常规、药物使用规范并组织实施；制定及修订本科室的质控工作制度、人员岗位职责； 3、在医务部和护理部的指导下，负责本科室医、护质量控制检查工作，抓好科内诊疗质量、护理质量、医疗文件书写质量； 4、做好科室的质量自测自评，分析科室医疗质量数据、病人投诉情况、质量缺陷问题，自我查找医疗隐患，自评工作优劣。科室质控小组工作制度 1、质量控制小组在科主任领导下对全科的医疗质量进行管理监督、指导、检查，开展每日质控、每月质控； 2、质控小组的活动应至少每个月一次，每次应认真分析评判本科室质量动态，总结归纳、对需改进的内容提出整改措施，并认真做好质控活动记录； 3、对科室诊疗活动的各个环节进行指导和监控，通过具体的诊疗示范操作、每月组织各级医务人员学习医疗、护理常规、规范，强化质量和安全意识； 4、对各种医疗文书的书写情况进行检查（病历、处方、申请单、护理文件），对核心制度执行情况进行检查，对护理工作进行检查，提出整改措施并落实。

《大气污染控制工程》教案-第五章

第五章颗粒物燃物控制技术基础为了深入理解各种除尘器的除尘机理和性能，正确设计、选择和应用各种除尘器，必须了解粉尘的物理性质和除尘器性能的表示方法及粉尘性质和除尘器性能之间的关系。第一节粉尘的粒径及粒径分布一、颗粒的粒径 1.单一颗粒粒径粉尘颗粒大小不同，其物理、化学特性不同，对人和环境的危害亦不同，而且对除尘装置的性能影响很大，所以是粉尘的基本特性之一。若颗粒是大小均匀的球体．则可用其直径作为颗粒大小的代表性尺寸。但实际上，不仅颗粒的大小不同．而且形状也各种各样。所以需要按一定的方法确定一个表示颗粒大小的代表性尺寸，作为颗粒的直径．简称为粒径。下面介绍几种常用的粒径定义方法。 (1)用显微镜法观测顾粒时，采用如下几种粒径： i.定向直径d F，也称菲雷待(Feret)直径．为各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度，如图4—1(a)所示。 ii.定向面积等分直径d M，也称马丁(Martin)直径，为各颗粒在投影图上按同一方向将颗粒投影面积二等分的线段长度，如图4—1(b)所示。

iii.投影面积直径d A，也称黑乌德(Heywood)直径，为与颗粒投影面积相等的圆的直径，如图4一l(c)所示。若颗粒投影面积为A，则d A＝(4A／π)1/2。根据黑乌德测定分析表明，同一颗粒的d F＞d A＞d M。 (2)用筛分法测定时可得到筛分直径．为颗粒能够通过的最小方孔的宽度。 (3)用光散射法测定时可得到等体积直径d V．为与颗粒体积相等的球的直径。若颗粒体积为V,则d V＝(6V／π)1/3。 (4)用沉降法测定时，一殷采用如下两种定义： i.斯托克斯(stokes)直径d S，为在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的球的直径。 ii.空气动力学直径da，为在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度的球的直径。斯托克斯直径和空气动力学直径是除尘技术中应用最多的两种直径，原因在于它们与颗粒在流体中的动力学行为密切相关。综上所述，粒径的测定和定义方法可归纳为两类：一类是按颗粒的几何性质来直接测定和定义的，如显微镜法和筛分法；另一类则是按照颗粒的某种物理性质间接测定和定义的。如斯托克斯直径、等体积直径等。粒径的测定方法不同，其定义方法也不同．得到的粒径数值往往差别很大．很难进行比较，因而实际中多是根据应用目的来选择粒径的测定和定义方法。

大气颗粒物对环境和人体健康的危害

大气颗粒物对环境和人体健康的危害大气是人类赖以生存的基本环境要素。但随着工业的发展、城市人口的密集、煤炭和石油燃料的迅猛增长，大气环境质量日趋恶化，大气污染已成为影响世界环境和人类身体健康的主要危害因素之一。由于大气污染物中悬浮颗粒物会对人体健康产生直接的负面影响，从而受到各国政府及有关部门的高度重视。在研究过程中，人们逐渐认识到粒径小于10um的颗粒物（即PM10，又称为可吸入颗粒物）是悬浮颗粒物中对环境和人体健康危害最大的一类，因此，国际上很重视对PM10的研究和防治工作，大多数国家都规定了空气中PM10的质量标准。美国国家环保局EPA于1985年将原始颗粒物指示物质由总悬浮颗粒物（TSP）项目修改为PM10，我国也于1996年规定了PM10的二级质量标准为100ug／m3。随着认识的发展，美国环保局在1997年再一次修改美国国家大气质量标准，规定了PM2.5的最高限制值，以降低这些细颗粒物对人体健康和环境的影响。近几年来，我国的大气污染日益严重，可吸入颗粒物已成为北京等大都市的首要空气污染物,PM10的污染问题正引起越来越多的关注，有关部门已开展了这方面的研究工作。 1.PM10的基本特性、污染现状 1.1 PM10的基本特性 PM10是指空气动力学直径在10um以下的固态和液态颗粒物。不能靠自身的重力降落到地面，因此，又被称为“飘尘”，它空气中可漂浮几天，甚至几年。其在空气中的迁移特性及最终进入人体的部位都主要取决于颗粒物的粒径大小。研究表明，10um以下的颗粒物可进入鼻腔，7um以下的颗粒物可进入咽喉，小于2.5um的颗粒物（即PM2.5）则可深达肺泡并沉积，进而进入血液循环，可能导致与心和肺的功能障碍有关的疾病。目前已知的PM10的化学成分包括可溶性成分(大多数为无机离子,如硫酸根、硝酸根离子等）、有机成分〔如多环芳烃〕、硝基多环芳烃等、微量元素、颗粒元素碳等，有时PM10上还吸附有病原微生物（细菌和病毒）。对PM10的化学组成研究表明，颗粒物的粒径越小，其化学成分越复杂、毒性越大。这是因为小颗粒的比表面积大，更容易吸附一些对人体健康有害的重金属和有机物，并使这些有毒物质有更高的反应和溶解速度。 1.2PM10的污染现状目前，我国大气可吸入颗粒物的污染状况非常严重。对几个大城市检测结果表明比美国1997年颁布的标准值高2.8-9.7倍。由此可见，控制PM10污染，减少PM10对环境、人体健康的危害已经成为当前我国大气污染防治工作的重中之重。 2.PM10对环境的影响虽然大气颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分，但对环境的危害极大。轻者污染建筑物表面,影响市容,重者对能见度、温度等均产生重要影响。 2.1PM10对能见度的影响自20世纪70年代以来,大气颗粒物对能见度的影响就一直是环保部门所关注的问题之一。尽管在大气中只占很少的一部分，但颗粒物对城市大气光学性质的影响可达99％。大量的研究表明， PM10和PM2.5的性质与能见度的降低密切相

空气污染与人体健康期末论文

空气污染与人体健康摘要：众所周知，环境污染不仅对会大自然造成难以弥补的破坏，同时会对人的身体健康造成各种伤害。本文对近年来我国大气环境现状对人体健康影响,包括大气污染物对人体健康急性和慢性作用、气象要素的变化诱发心脑血管疾病、呼吸系统疾病及免疫功能的影响进行综述。关键词：空气环境；空气污染物；总悬浮颗粒物；气象因素；人体健康 1.空气污染物空气污染物即大气污染物，通常以气态形式进入近地面或低层大气环境的外来物质。如氮氧化物、硫氧化物和碳氧化物以及飘尘、悬浮颗粒等，有时还包括甲醛、氡以及各种有机溶剂，其对人体或生态系统具有不良效应。空气污染物主要有：一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、碳氢化合物(H空气污染物C)、硫氧化物和颗粒物（PM）等。 2.空气中的污染物分别对人体有哪些影响 2.1二氧化硫SO2 主要危害：形成工业烟雾，高浓度时使人呼吸困难, 是著名的伦敦烟雾事件的元凶；进入大气层后，氧化为硫酸（SO4）在云中形成酸雨，对建筑、森林、湖泊、土壤危害大；形成悬浮颗粒物，又称气溶胶，随着人的呼吸进入肺部, 对肺有直接损伤作用。 2.2悬浮颗粒物TSP（如：粉尘、烟雾、PM10）主要危害：随呼吸进入肺，可沉积于肺，引起呼吸系统的疾病。颗粒物上容易附着多种有害物质，有些有致癌性，有些会诱发花粉过敏症；沉积在绿色植物叶面, 干扰植物吸收阳光和二氧化碳和放出氧气和水分的过程，从而影响植物的健康和生长；厚重的颗粒物浓度会影响动物的呼吸系统；杀伤微生物, 引起食物链改变，进而影响整个生态系统；遮挡阳光而可能改变气候，这也会影响生态系统。 2.3氮氧化物Nox（如：NO、NO2、NO3）主要危害：刺激人的眼，鼻, 喉和肺，增加病毒感染的发病率, 例如引起导致支气管炎和肺炎的流行性感冒，诱发肺细胞癌变；形成城市的烟雾, 影响可见度；破坏树叶的组织，抑制植物生长；在空中形成硝酸小滴, 产生酸雨。 2.4一氧化碳CO 主要危害：极易与血液中运载氧的血红蛋白结合，结合速度比氧气快250倍，因此，在极低浓度时就能使人或动物遭到缺氧性伤害。轻者眩晕, 头疼，重者脑细胞受到永久性损伤, 甚至窒息死亡；对心脏病、贫血和呼吸道疾病的患者伤害性大；引起胎儿生长受损和智力低下。 2.5挥发性有机化合物VOCs（如：苯、碳氢化合物）主要危害：容易在太阳光作用下产生光化学烟雾；在一定的浓度下对植物和动物有直接毒性；对人体有致癌、引发白血病的危险。 2.6光化学氧化物（如：臭氧O3）主要危害：低空臭氧是一种最强的氧化剂，能够与几乎所有的生物物质产生反应，浓度很低时就能损坏橡胶、油漆、织物等材料；臭氧对植物的影响很大。浓度很低时就能减缓植物生长，高浓度时杀死叶片组织, 致使整个叶片枯死，最终引起植物死亡，比如高速公路沿线的树木死亡就被分析与臭氧有关；臭氧对于动物和人类有多种伤害作用, 特别是伤害眼睛和呼吸系统，加重哮喘类过敏症。 2.7有毒微量有机污染物（如：多环芳烃、多氯联苯、二恶英、甲醛）主要危害：有致癌作用；有环境激素（也叫环境荷尔蒙）的作用。 2.8重金属（如：铅、镉）主要危害：重金属微粒随呼吸进入人体，铅能伤害人的神经系统, 降低孩子的学习能力，镉会影响骨骼发育，对孩子极为不利；重金属微粒可被植物叶面直接吸收，也可在降落到土壤之后, 被植物吸收，通过食物链进入人体；降落到河流中的重金属微粒随水流移动, 或沉积于池塘、湖泊，或流入海洋, 被水中生物吸收，并在体内聚积, 最终随着水产品进入人体。 2.9有毒化学品（如：氯气、氨气、氟化物）主要危害：对动物、植物、微生物和人体有直接危

大气污染控制的研究进展

大气污染控制的研究进展 1脱硫技术脱硫技术主要以钙法为主，如石灰石/石膏湿法、喷雾干燥吸收器脱硫工艺（SDA）、循环流化床干法烟气（CDS）等。钙法存在容易结垢及副产物回收利用经济性不高等问题。而CANSOLV可再生胺脱硫技术及江苏新世纪江南环保有限公司开发的，拥有我国自主知识产权的江南氨回收烟气脱硫技术不存在结垢问题，且副产物回收经济性较好，具有很好的应用前景。 2脱硝技术脱硝最成熟与应用最广泛的技术为选择性催化还原（SCR），缺少其它具有实用价值及应用前景的新技术。SCR技术的关键为催化剂。目前催化剂在国内市场上供不应求，市场上供应的基本都是国外产品，国产催化剂的研究与应用刚刚开始。目前，国内已经投产的SCR 催化剂厂家有东方凯特瑞、江苏龙源与大拇指环保科技集团。其中，江苏龙源与大拇指环保科技集团均是引进日本CCIC的全套技术，没有自主知识产权。东方凯特瑞则具有自主知识产权，是中国第一家，也是唯一一家国产的催化剂厂家。进入中国市场的国外催化剂企业主要有：（1）德国Argillon。德国雅佶隆有限公司是专业研发和生产选择性催化还原（SCR）用催化剂的国际公司，也是全球唯一一家同时拥有平板式催化剂和蜂窝式催化剂生产制造技术的公司。（2）美国Cormetech。Cormetech公司是康宁（CorningIncorporated）与三菱重工（MHI）在1989年成立的各占50%股份的合资公司。目前在全世—大气污染控制技术界范围内，有879台机组正在使用Cormetech公司的SCR催化剂。（3）德国KWH。德国最大的蜂窝式催化剂供应商之一，催化剂技术世界领先，目前在欧洲市场占主导地位，具有17年以上生产SCR催化剂的经验，是一家集设计、制造、试验、安装和专利技术为一体的公司。（4）韩国SK。SK能源从1996年起着手从事SCR催化剂的研发，已在美国、日本、欧洲、中国等世界各地申请了专利,并在韩国率先实现了商用化，为国内发电站、焚烧炉、化工厂等50余家客户供应产品。（5）丹麦Topsoe。丹麦Haldor Topsoe A/S是世界上最大的催化剂生产厂商之一，也是全球为数不多的同时拥有DeNO x催化剂和SCR脱硝技术的公司之一。Topsoe公司的SCR采用Topsoe独有的波纹蜂窝式催化剂。（6）日本Hitchibabcock。BHK于上世纪60年代起开始研发SCR脱硝系统和催化剂，并且于70年代成功地将其产品投入了市场。迄今为止，其产品已经先后覆盖了日本、欧洲、美国、中国台湾、韩国和中国大陆，应用了其产品的机组总量超过580套，其中燃煤电站机组应用总量超过8万MW，居世界第一。 3除尘技术电除尘器主要是通过调整电场极配形式、阴极小框架结构、阴极绝缘及其悬吊方式等结构优化来达到除尘目的，没有大的创新性。而袋式除尘器的最大创新之处在于滤袋，首先是PTFE滤袋的国产化生产，其次是抗高温滤袋的应用。（1）PTFE滤袋的国产化生产大大降低了成本，对市场推广具有很大的促进作用。主要生产厂家有上海三帆净化科技有限公司和上海市凌桥环保设备厂有限公司。（2）抗高温滤袋的主要生产厂家有广州市新力金属有限

(完整版)大气污染对人体的危害

研究性学习课题———大气污染对人体健康的危害班级：丰台中学高一年级5班组长：刘璐组员：何君李军利孙立彤张伟旺李桐指导教师：齐志乐一、研究意义: 随着社会的进步与发展，污染问题也越来越严重。甚至一些污染就存在我们的身边，在学校经常会问到刺鼻难闻的气味，身体颇感不适。而且天空总是灰白色的。这说明我市存在大气污染问题，而且大气污染已经对我们的生活造成了影响。因此我们决定研究我市大气污染的原因以及其对我们身体健康的影响。研究方向主要为大气中各种污染成分，以及对身体的危害。通过此次研究，了解我市大气污染的主要来源，大气污染的状况。提高我们的环保意识。锻炼我们的研究能力等二、研究方法实地访问、小组讨论、问卷调查三、具体分工收集资料：何君实地访问：李军利孙立彤刘璐问卷调查：张伟旺李桐资料分析：何君四、调查步骤 1.所谓“大气污染”是指有害物质进入大气，对人类和生物造成危害的现象。如果对它不加以控制了防治，将严重地破坏生态系统和人类生存环境。大气污染有的是由森林火灾、火山爆发等自然因素造成的；有的则是由汽车尾气、工业废气、烟尘、爆炸等人为因素造成的。其中人为因素对大气的污染是主要的，尤其是现代交通运输和工业生产对城市大气造成的污染更为严重。大气污染不仅与气象条件有关，而且还是个热门的环保问题，所以，人们对大气污染问题越来越关注。 2.造成大气污染的物质主要有：一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮、臭氧以及烟尘、盐粒、花粉、细菌、孢子等。距地面几十米的大气层，是人类和生物的生存空间。这一层空气质量的好坏直接影响着人类的生产和生活。近年来，由于交通运输业和工业的发展，排放出的大量汽车尾气、工业废气、烟尘等与空气中的一些物质成分发生化学反应，生成对人体十分有害的一氧化氮、臭氧、乙醛等新物质。悬浮在大气中的各种气溶胶粒子，按其大小可分为降尘和飘尘。其中降尘的粒子较大，直径大于10微米，且自然沉降率较快。飘尘粒子较小，直径0.1—1.0微米，自然沉降率通常小于0.3微米的飘尘能直接吸入肺泡，如长期积累，会损害呼吸机能，引起哮喘、肺气肿、矽肺和肺癌等严重疾病。 3.由于人类活动或自然过程，向大气中排进了一些有害物质(称污染物)，当排入污染物浓度达一定限度，则使原来洁净空气的品质下降，若这种情况维持时间够长，便会对人类、动物、植物和大气中的物品产生危害和不良影响，这种大气状态称为空气污染。洁净大气是人类赖于生存的必要条件之一，一个人在五个星期内不吃饭或5天内不喝水，尚能维持生命，但超过5分钟不呼吸空气，便会死亡，人体每天要吸10.12m3的空气。由此可见，消除空气污染或保持污染浓度低于某个限度之下，是何等重要。

大气污染控制技术复习题

ISO大气污染：由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气，呈现足够的浓度，持续足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了坏境的现象。根据污染原因和污染物组成大气污染可以分为(若无特别说明，一般分类就指)：煤烟型污染、石油型污染、混合型污染、特殊型污染。大气污染按大气污染的范围分类：局部地区大气污染、区域性大气污染、广域性大气污染、全球性大气污染大气污染源：通常指向大气中排放出各种污染物的生活或生产过程、设备、场所等。大气污染物（ISO）：由于人类活动或自然过程排入大气的并对人或环境产生有害影响的物质。大气污染物根据存在状态分：气溶胶态污染物和气态污染物。粉尘的分类：总悬浮微粒（TSP）（大气中粒径小于100μm的所有固体颗粒。）、可吸入颗粒物（PM10）（指悬浮在空气中，空气动力学当量直径小于等于10μm的颗粒物）、细颗粒物（PM2.5）（又称细粒、细颗粒，大气中粒径小于2.5μm的颗粒物。）大气污染物按污染物的形成过程可分为一次污染物和二次污染物。由污染源直接排放，且在大气迁移时其物理和化学性质尚未发生变化的污染物（如SO2、NO、CO和HF等）。一次污染物在大气中经过化学反应生成的污染物称为二次污染物（如硫酸盐气溶胶、硫酸烟雾、光化学氧化剂、臭氧、过氧乙酰硝酸酯等）。记住例子全球大气三大污染问题：臭氧层破坏、温室效应、酸雨。煤的主要组成和元素：C、H、O、N、S及一些非可燃性矿物如灰分和水分等。

【结合氢和氧结合成稳定化合物不能燃烧(如:H2O)，可燃氢与碳、硫结合成有机物。】。灰分是由煤中的碳酸盐、黏土及微量稀土元素所组成。煤中的硫分有无机硫（硫铁矿和硫酸盐）和有机硫（硫醇、硫醚等）两种形态。氮和氧是有机物中不可燃成分。按煤炭硫含量的高低，分为低硫煤（<1.5%）、中硫煤（<1.5%～2.4%）、高硫煤（<2.4%～4%）和富硫煤（>4%）。影响燃烧过程的主要因素（完全燃烧条件）：①足够量的空气； ②足够高的的燃料温度；③燃料与氧气在炉膛高温区停留足够的时间；④燃料与氧气的充分混合。理论空气量：将完全燃烧1kg或1m3(标准状态)燃料理论所需的空气量称为理论空气量，用符号A0表示。煤（固体燃料）的燃烧方式分为层燃式燃烧（=固定床燃烧）、室燃式燃烧（气流床燃烧；悬浮燃烧）和流态化燃烧（=流化床燃烧；沸腾式燃烧）。燃烧设备：大致可以分为炉排炉、煤粉炉、旋风燃烧炉和流化床锅炉。各种炉排炉采用层燃方式；煤粉炉和旋风燃烧炉则采用室燃方式；沸腾炉和循环流化床锅炉均属于流态化燃烧方式。天然液体燃料主要指石油煤炭加工制取的燃料油主要是煤焦油和煤液化油空气过剩系数（α）：实际的燃料燃烧过程中，为了使燃料能够完全燃烧，必须提供过量的空气。超出理论空气量的空气称为过剩空气。空气过剩系数：实际供给的空气量与理论空气量比值。