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\chapter{概论}
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\begin{introduction}
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\item 大气污染
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\item 一次污染物
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\item 二次污染物
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\item 光化学烟雾
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\item 二次颗粒物
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\item 环境空气功能区
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\item 空气质量指数
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\end{introduction}
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\section{大气与大气污染}
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\subsection*{大气污染的定义及其分类}
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\begin{definition}[大气污染]
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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
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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。
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\end{definition}
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空气污染三要素：
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\begin{enumerate}[itemindent=1.5em,label=(\alph*)]
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\item 污染源
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\item 污染物浓度
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\item 对人和生物的危害
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\end{enumerate}
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按照影响范围，大气污染大致可分为四类：
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\begin{enumerate}[itemindent=1.5em]
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\item 局部地区污染
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\item 地区性污染
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\item 广域性污染
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\item 全球性污染
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\end{enumerate}
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大气污染研究的主要内容是：污染源和控制方法。
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污染源分为人为源(Anthropogenic sources)和自然源(Natural sources)。
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基本控制方程：
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\begin{equation*}
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Total \ Emissions = Population \times Activity level \times Emission \ factor
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\end{equation*}
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\subsection*{全球性大气污染问题}
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全球性大气污染问题包括\textbf{温室效应}、\textbf{臭氧层破坏}和\textbf{酸雨}等三大问题。
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\section{大气污染物及其来源}
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\subsection*{大气污染物}
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\begin{definition}[大气污染物]
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大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的、并对人和环境产生有害影响的物质。
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\end{definition}
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大气污染物按其存在形态可概括为两大类：\textbf{气溶胶状态污染物}和\textbf{气体状态污染物}。
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\subsubsection*{一次污染物与二次污染物}
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\begin{definition}[一次污染物]
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一次污染物是指直接从污染源排放到大气的污染物质，包括气溶胶状态和气体状态污染物。
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\end{definition}
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\begin{definition}[二次污染物]
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二次污染物是由一次污染物与大气中已有组分，或几种一次污染物之间经历一系列化学或光化学反应而生成的新污染物质。
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\end{definition}
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会导致二次污染物形成的\textbf{一次污染物}称为前体物，主要包括\textbf{硫氧化物}(\ce{SO_x})、\textbf{氮氧化物}(\ce{NO_x})、
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\textbf{碳氧化物}(\ce{CO}、\ce{CO2})、\textbf{挥发性有机化合物}(\ce{C1} \textasciitilde \ \ce{C10}化合物)和\textbf{氨}等。
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二次污染物包括\textbf{光化学烟雾}(photochemical smog)和\textbf{二次颗粒物}(secondary particles)等。
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\begin{definition}[光化学烟雾]
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光化学烟雾是在阳光照射下，大气中的氮氧化物、挥发性有机化合物之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾(有时带些紫色或者
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黄褐色)，主要成分有臭氧(\ce{O3})、过氧乙酰硝酸酯(PAN)、酮类和醛类等。
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\end{definition}
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\begin{definition}[二次颗粒物]
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二次颗粒物是大气中气态污染物经过一系列的物理、化学或光化学过程而形成的颗粒物，包括\heiti{硫酸盐}、\heiti{硝酸盐}、
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\heiti{凝结的有机物}、\heiti{重金属粒子}等。
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\end{definition}
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\subsection*{大气污染物的来源和排放量}
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\subsubsection*{大气污染源}
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大气污染物的来源可分为\textbf{自然污染源}和\textbf{人为污染源}。
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人为源\textbf{按污染源的空间分布}可分为：
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\begin{enumerate}[itemindent=1.5em]
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\item 点源
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\item 面源
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\item 线源
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\end{enumerate}
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在大气污染及其控制研究中，通常根据\textbf{污染形成原因}，将\textbf{大气污染}分为:\circlnum{1}\ \textbf{煤烟型污染}，
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即煤炭燃烧产生的大气污染，主要污染物包括烟尘、\ce{SO2}、\ce{NO_x}和重金属等;\circlnum{2}\ \textbf{机动车尾气污染}，
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即机动车燃用汽油、柴油、天然气和液化石油气等化石燃料造成的低空大气污染，主要污染物包括\ce{NO_x}、\ce{CO}和碳氢化合物(HC);
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柴油车还会排放黑烟\circlnum{3}\ \textbf{生产性污染}，即工业企业生产过程引起的大气污染，如金属冶炼、建材生产、石油化工等
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造成的大气污染，其污染物类型取决于生产原料和生产工艺条件；\circlnum{4}\ \textbf{面源污染}，因道路扬尘、裸露土壤、餐饮油
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烟、秸秆和垃圾焚烧等形成的污染，面源污染的特点是大多以无组织方式排放、释放面积大或数量多但单一污染源强度不大。
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\section{大气环境保护的法律法规与标准}
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\subsection*{环境空气质量标准}
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该标准将环境空气功能区划分为两类：一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域；二类区为居住区、商业交通
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居民混合区、文化区、工业区和农村地区。一类区适用一级浓度限值，二类区适用二级浓度限值。
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该标准规定了\ce{SO2}、\ce{NO2}、\ce{CO}、\ce{O3}、\ce{PM10}、\ce{PM_{2.5}}，以及\ce{TSP}、\ce{NO_x}、铅(\ce{Pb})
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和\ce{BaP}的浓度限值。同时，还提出了环境空气中镉(\ce{Cd})、汞(\ce{Hg})、砷(\ce{As})、六价铬(\ce{Cr(VI)})和氟化物的
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参考浓度限值。
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\subsection*{空气质量指数分级及其浓度限值}
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空气质量指数(air quality index,AQI)是我国定量描述空气质量状况的量纲为1的指数。参与空气质量指数评价的污染物为
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\ce{PM_{2.5}}、\ce{PM10}、\ce{SO2}、\ce{NO2}、\ce{O3}、\ce{CO}。针对单项污染物还规定了空气质量分指数(IAQI)。
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根据《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》(HJ 633-2012)，空气质量指数划分为0\~{}50、51\~{}100、101\~{}150、151\~{}200、
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201\~{}300和大于300六个级别，对应于空气质量的六个级别(优、良、轻度污染、重度污染、中度污染、重度污染、严重污染)。
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