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第一章概论
主要讲述大气与大气污染的概念，大气污染物及主要来源，大气污染对人体及环境的影响及大气污染综合防治相关内容。
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●1.1大气与大气污染
随着经济快速发展及城市化和工业化进程的加快，大气污染日益严重，本讲主要讲述大气组成与大气污染问题。
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●1.2大气污染物及其来源
大气污染物按其存在状态可分为气溶胶状态污染物和气体状态污染物，大气污染源可分为人为污染源和自然污染源。
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●1.3大气污染的影响
大气污染物对人体健康、植物、器物和材料、大气能见度和气候皆有重要影响。
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●1.4大气污染综合防治
大气污染综合防治的基本点是防与治的结合，这种综合是立足于环境问题的区域性、系统性和整体性之上的，大气污染作为环境污染问题的一个重要方面，也只有将其纳入区域环境综合防治之中，才能真正得到解决。
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第二章燃烧与大气污染
燃烧是多种大气污染物的主要来源，燃烧过程会产生大量的污染物，例如烟尘，氮氧化物和二氧化硫等大气污染物都来自燃料燃烧。本章侧重介绍燃料燃烧过程的基本原理，污染物的生成机理，以及如何控制燃烧过程以便减少污染物的产生量。
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●2.1燃料的性质与分类
为了弄清大气污染物的来源，并对其进行有效控制，首先需要了解燃料的性质与分类。
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●2.2燃料燃烧过程、烟气体积和污染物排放量计算
本节主要介绍燃烧过程及燃烧产物，以及和燃烧过程相关的计算。
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●2.3硫氧化物的生成
燃料中硫的形态和氧化机理是什么样的？不同硫氧化物的生成和转化又有什么特征？本节将对这些问题进行介绍。
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●2.4颗粒物的生成
本节主要介绍火焰的结构，积炭的生成，石油焦和煤胞的生成，以及煤燃烧中颗粒物的生成。
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●2.5其它污染物的生成
本节主要介绍有机污染物，CO和Hg的形成。
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第三章大气污染气象学
从污染源排放到大气中污染物的传输和扩散过程，与污染源本身特性、气象条件、地面特征和周围地区建筑物分布等因素都有密切关系，特别是与气象条件的关系更为密切，随着风向、风速、大气湍流运动、气温垂直分布及大气稳定度等不同气象要素引起的变化，污染物在大气中的扩散、稀释情况千差万别，所造成的污染程度有很大不同，因此，为了有效地控制大气污染，除应采取各种综合防治措施外，还应充分利用大气对污染物的扩散和稀释能力。
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●3.1概述
主要介绍污染物在大气中的传输和扩散，以及与大气污染有关的气象要素
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●3.2大气的垂直结构
本节主要介绍大气圈的分层，以及大气静力平衡方程。
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●3.3大气的热力过程
本节将从太阳、大气和地面的热交换以及气温的垂直变化这两方面来介绍大气的热力过程。
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●3.4大气稳定度与逆温
大气稳定度如何判断？什么是逆温？烟流形状和大气稳定度有什么关系？本节对这些问题进行介绍。
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●3.5大气的运动和风
本节主要介绍引起大气运动的作用力，风随高度的变化，以及风与地形的关系。
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第四章大气扩散浓度估算模式
大气扩散浓度估算模式是一种对大气污染物行为规律的简化数学描述。目前被广泛应用于城市区域乃至全球尺度的气象、气候和大气污染问题，它是进行空气质量评估和制定大气污染控制规划的工具，也是识别大气污染物输送扩散和转化机理的工具。
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●4.1湍流扩散的基本理论
主要介绍湍流概念和湍流扩散理论。
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●4.2点源扩散的高斯模式
本节主要介绍高斯模式的有关假定、 无界空间连续点源扩散模式、高架连续点源扩散模式以及颗粒物扩散模式。
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●4.3污染物浓度的估算
本节将介绍烟气抬升高度的计算和扩散参数的确定。
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●4.4特殊气象条件下的扩散模式
本节将介绍封闭型和熏烟型扩散模式。
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●4.5城市及山区扩散模式
将分为城市大气扩散模式和山区扩散模式两方面来进行介绍。
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●4.6烟囱高度的设计
经过前面几节课的学习，我们了解了几种常用的大气污染物扩散浓度模式。今天，我们就来学习模式的一个实际应用——烟囱高度的设计。
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●4.7厂址选择
厂址选择是一个综合性课题，它涉及到政治，经济，技术等方面；本节仅从充分利用大气对污染物的扩散稀释能力，防止大气污染的角度，对厂址选择中的几个问题进行介绍。
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第五章颗粒污染物控制技术基础
颗粒污染物控制技术是大气污染控制的重点，充分认识颗粒的粒径、比表面积、导电性等物理特性是研究颗粒的捕集机理及选择和设计除尘装置的基础。
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●5.1颗粒的粒径及粒径分布
颗粒的粒径，颗粒的大小不同，其物理化学性质不同，对人和环境的危害也不同，而且对除尘装置的性能影响很大，所以颗粒的大小是颗粒的基本特性之一。粒径分布是指不同粒径范围内颗粒的个数或质量或表面积所占的比例。
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●5.2粉尘的物理性质1
本节主要介绍粉尘的密度、安息角与滑动角，比表面积、含水率和润湿性。
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●5.3粉尘的物理性质2
本次课主要介绍粉尘的荷电性和导电性，粘附性，自燃性和爆炸性等
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●5.4装置的净化性能
今天我们将学习净化装置的性能，评价净化装置性能的指标，包括技术指标和经济指标两个方面。技术指标主要包括处理气体流量、净化效率和压力损失等。经济指标，主要包括设备费，运行费和占地面积等。此外，还应考虑装置的安装操作，检修的难易等因素。
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●5.5颗粒捕集的理论基础1
颗粒的粒径和种类不同，所受作用力不同，颗粒的动力学行为也不同。颗粒捕集过程所受的作用力有外力、流体阻力及颗粒间的相互作用。外力一般包括重力、离心力、惯性力、静电力等作用。颗粒间的相互作用力，在颗粒浓度不高时可以忽略。本次课我们将对流体阻力及在重力、离心力和静电力等作用下颗粒的沉降规律做简单介绍。
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●5.6颗粒捕集的理论基础2
本次课我们将对流体阻力在惯性力和扩散力等作用下颗粒的沉降规律做简单介绍。
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第六章除尘装置
从气体中去除和捕集固态和液态微粒的设备，称为除尘装置或除尘器。根据主要除尘机理目前常用的除尘器有机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器和湿式除尘器。机械除尘器通常是指利用质量力的作用，使颗粒物与气流分离的装置，包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。
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●6.1重力沉降室
从气体中去除和捕集固态和液态微粒的设备，称为除尘装置或除尘器。根据主要除尘机理目前常用的除尘器有机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器和湿式除尘器。机械除尘器通常是指利用质量力的作用，使颗粒物与气流分离的装置，包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。
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●6.2旋风除尘器
旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力，使尘粒从气流中分离的装置，它具有结构简单，占地面积小，操作维修方便，造价和运行费用较低等特点，一般用来捕集5到10微米以上的较粗颗粒。本次课我们主要介绍旋风除尘器的工作原理、性能结构形式及设计选型。
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●6.3电除尘器的工作原理
电除尘器是含尘气体，在通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘极上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。电除尘器具有压力损失小、处理气量大、能耗低、对细粉尘有很高的捕集效率，可在高温和强腐蚀性气体下操作等特点。本次课我们主要介绍电除尘器的工作原理。
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●6.4电除尘器的性能
电除尘器的性能，主要包括电除尘器的捕集效率、有效驱进速度及影响捕集效率的因素。电除尘器的捕集效率与粒子性质、电场强度、气流速度、气体性质及除尘器结构等因素有关。
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●6.5电除尘器的类型、结构与设计
按集尘极和电晕极在除尘器空间配置不同，可分为单区和双区电除尘器两类。根据电极形状，单区电除尘器又分为管式和板式两种形式。电除尘器主要包括电晕电极、集尘极、高压供电设备、气流分布板、电晕电极振打器、集尘板振打器、除尘器控制系统等。电除尘器的选择和设计主要采用经验公式类比方法。
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●6.6袋式除尘器的工作原理
袋式除尘器是使含尘气流通过纤维织物将粉尘分离捕集的装置，它具有除尘效率高，性能稳定可靠，操作简单等特点，因而得到广泛的应用。本次课主要介绍袋式除尘器的工作原理。
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●6.7袋式除尘器的压力损失和清灰方式
袋式除尘器的压力损失包括结构压力损失、清洁滤袋压力损失和粉尘层压力损失三部分。清灰是袋式除尘器运行中十分重要的一环，多数袋式除尘器是按照清灰方式来命名和分类的。袋式除尘器按清灰方式分为机械振动清灰、逆气流清灰和脉冲喷吹清灰等。
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●6.8袋式除尘器的选择、设计和应用
首先要选择袋式除尘器的类型，包括布袋形式、进风方式等；第二步是根据含尘气体的性质来选择合适的滤料；第三步是根据除尘器类型、滤料种类、含尘气体浓度、允许的压力损失等因素选择清灰方式。根据前面的选择和处理气体流量与过滤速度计算过滤面积。根据总过滤面积确定除尘器的规格和尺寸。
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●6.9湿式除尘器的工作原理
湿式除尘器是使含尘气体与液体密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕集颗粒或使粒径增大的装置。本次课主要介绍湿式除尘器的性能特点，工作原理及除尘效率。
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●6.10文丘里洗涤器
文丘里洗涤器的核心装置是文丘里管，文丘里管是由进气管、收缩管、喷嘴、喉管、扩散管和连接管等组成的。
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●6.11除尘器的选择与发展
前面我们学习了旋风除尘器、电除尘器、布袋除尘器和湿式除尘器。这些除尘装置各有优缺点，那么，在实际应用中，我们应该如何选择除尘装置呢？在选择除尘器时，需要全面考虑除尘效率、压力损失、投资费用和运行费用等因素，其中最重要的是除尘效率。首先，选用的除尘器必须要满足排放标准的要求。其次，我们还应当注意粉尘的物理性质对除尘器的性能具有较大影响。第三个要考虑的因素是气体的含尘浓度。第四个因素是烟气温度和其他性质。最后还需要考虑设备的位置、可利用的空间、环境条件等因素，设备的一次性投资以及操作和维修费用等经济因素也必须考虑。
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第七章气态污染物控制技术基础
从废气中去除气态污染物，控制气态污染物向大气排放，常常涉及气体吸收、气体吸附、气体催化转化等单元操作。主要讲述气体吸收、气体吸附、气体催化转化的基本原理和工艺设备。
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●7.1物理吸收
物理吸收是溶解的气体与溶剂或溶剂中某种成分并不发生任何化学反应的吸收过程，以水吸收CO2、SO2及甲醛蒸汽，用重油吸收烃类蒸汽，均属物理吸收。此时，溶解了的气体所产生的平衡蒸汽压与溶质及溶剂的性质、体系的温度、压力和浓度有关。吸收过程的推动力等于气相中气体的分压与溶液溶质气体的平衡蒸汽压之差。物理吸收的机理可用双膜理论来解释。
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●7.2化学吸收
工业生产中，为了增大对气态污染物的吸收率和吸收速率，多采用化学吸收。化学吸收是伴有显著化学反应的吸收过程，被溶解的气体与吸收剂或原先溶于吸收剂中的其它物质进行化学反应，也可以是两种同时溶解进去的气体发生化学反应。如用各种酸溶液吸收氨气，用碱溶液吸收二氧化硫、二氧化碳、硫化氢等。
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●7.3气体吸附
吸附过程能够有效脱除一般方法难以分离的低浓度有害物质，具有净化效率高，可回收有用组分、设备简单、易实现自动化控制等优点，缺点是吸附容量较小，设备体积大。
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●7.4吸收设备与吸附设备
按照气液接触的基本构件特点，吸收设备可以分为填料塔、板式塔等。吸附设备按照吸附剂在吸附器中的工作状态可分为固定床吸附器、移动床吸附器及流化床吸附器。
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●7.5气体催化转化原理
催化转化就是借助催化剂的催化作用，使气体污染物在催化剂表面上发生化学反应，转化为无害或易于处理与回收物质的净化方法。催化转化方法对不同浓度的污染物都有较高的转化率，无需使污染物与主气流分离，避免了其它方法可能产生的二次污染。
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●7.6催化反应动力学
催化反应动力学
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●7.7气固相催化反应器设计
气固相催化反应器设计
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●7.8吸附器的设计计算
吸附器的设计计算
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第八章硫氧化物的污染控制
在介绍硫循环及硫排放的基础上，系统讨论控制二氧化硫排放的各种方法和技术，包括基本原理、操作工艺条件、设备选择、适用范围及经济特性。
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●8.1硫氧化物的污染控制概述
主要介绍硫在自然界的循环，硫氧化物是造成大气污染和酸化的主要污染物，主要来源包括天然源和人为源。
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●8.2燃烧前脱硫
主要讲述三部分内容：（1）煤炭的固态加工，包括煤炭洗选和型煤固硫；（2）煤炭的转化，包括煤炭气化，煤炭液化；（3）重油脱硫。
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●8.3流化床燃烧脱硫
通过对循环流化床锅炉燃烧脱硫机理的介绍 ,分析了影响脱硫效果的各种因素 ,如钙硫比、煅烧温度、脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构、脱硫剂种类等 ,说明该项技术在脱硫方面的优势。
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●8.4高浓度二氧化硫脱硫回收
冶炼厂、硫酸厂等工业排放的尾气中，二氧化硫浓度较高，可通过催化反应制取硫酸，从而回收废气中高浓度的二氧化硫。
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●8.5石灰石石灰湿法烟气脱硫技术
低浓度的二氧化硫烟气往往采用烟气脱硫技术进行净化。石灰石/石灰湿法烟气脱硫是采用石灰石或者石灰浆液与二氧化硫发生化学反应，从而脱除烟气中二氧化硫的方法。该方法开发较早，工艺成熟，吸收剂廉价易得，因而应用广泛。
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●8.6氧化镁与氨法脱硫
低浓度的二氧化硫烟气往往采用烟气脱硫技术进行净化。氧化镁法脱硫具有脱硫效率高、可回收硫，可避免产生固体废弃物等特点，在镁矿资源丰富的地区，是一种有竞争性的脱硫技术。氧化镁法可分为抛弃法、再生法和氧化回收法。湿式氨法烟气脱硫技术是以氨水、液氨、碳铵、尿素等氨基物质作吸收剂脱除烟气中的二氧化硫，并回收硫酸铵等副产物的湿式烟气脱硫工艺，它是一种较为成熟的方法，较早的应用在工业当中。
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●8.7其它烟气脱硫技术
喷雾干燥法烟气脱硫是烟气与被喷成雾状的石灰浆液在干燥吸收塔内进行反应的脱硫工艺，脱硫产物为CaSO4、CaSO3、未反应完的CaO和飞灰等混合物。因吸收剂为液态的石灰浆液，脱硫产物呈干态，被称为半干法烟气脱硫。此法适用于处理低、中硫煤的烟气脱硫。该法系统简单、运行可靠、投资低、能耗小，脱硫产物呈干粉状，无废水排放。缺点是要用石灰而不是石灰石作吸收剂、干燥吸收塔内壁易结垢、雾化装置易磨损或堵塞、脱硫灰渣难以利用。循环流化床烟气脱硫技术是在循环流化床中，通过控制烟气的速度，使得喷入的吸收剂及石灰颗粒流化，在床中形成稠密颗粒悬浮区，然后再喷入适量的雾化水，使氧化钙、二氧化硫和水充分进行反应，再利用高温烟气的热量使多余的水分蒸发，形成干的脱硫产物。在循环流化床反应器中进行的是气液固三相反应。
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第九章氮氧化物污染控制
氮氧化物（NOx）是造成大气污染的主要污染物质之一。本章在概述NOx的来源、性质、环境影响等内容的基础上，介绍NOx的控制技术，主要包括低氮氧化物燃烧技术、选择性催化还原技术（SCR）、选择性非催化还原技术（SNCR）和SNCR-SCR联合烟气脱硝技术的原理与特点等。
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●9.1氮氧化物污染控制概述
本节系统介绍了氮氧化物的种类和性质、来源与排放、氮氧化物排放的环境影响及氮氧化物的减排措施与途径。
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●9.2低氮氧化物燃烧技术
低氮氧化物燃烧技术是减少燃烧过程中产生的NOx的重要手段。本节主要介绍燃烧过程中影响NOx形成的因素、传统低氮氧化物燃烧技术、先进低氮氧化物燃烧技术以及低氮氧化物燃烧技术的比较。
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●9.3选择性催化还原技术
随着氮氧化物排放控制要求的不断提高，烟气脱硝成为达标排放的主要出路，其中选择性催化还原技术(SCR)是目前应用最广泛、工艺最成熟且最有成效的烟气脱硝技术。本节系统介绍了选择性催化还原技术SCR的原理、工艺布置、SCR脱硝反应器、SCR催化剂、SCR脱硝效率的影响因素并总结了SCR的技术特点。
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●9.4选择性非催化还原技术
选择性非催化还原技术（SNCR）也是减少烟气中NOx含量的一种重要手段。本节主要介绍了SNCR的原理、影响SNCR脱硝效率的因素并总结了SNCR的技术特点。
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●9.5SNCR-SCR联用技术
SNCR-SCR联合脱硝技术是将SNCR技术和一个小型的后端SCR脱硝反应器有效结合的一种工艺，它充分发挥了SNCR技术投资省和SCR技术脱硝效率高的优势。本节主要从SCR-SNCR联合脱硝技术、SCR-SNCR效率曲线和SCR-SNCR工艺特点三个方面介绍该技术。
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第十章挥发性有机物污染控制
挥发性有机物（VOCs）是一类有机化合物的统称，在常温下它们的蒸发速率大，易挥发。VOCs的人为排放大量来自交通运输、石化行业以及有机溶剂使用过程，VOCs的天然源主要来自植物的排放，数量也相当可观。大部分VOCs不仅本身具有较强毒性，而且还是影响我国区域大气复合污染的重要前体物和参与物，无论是民众关心热议的细颗粒物（PM2.5）还是臭氧（O3），都和VOCs有千丝万缕的联系。VOCs作为PM2.5和O3共同的关键前体物，控制VOCs排放将有利于降低PM2.5和O3的浓度，减少灰霾和光化学烟雾污染事件，改善我国大气环境质量具有重要意义。
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●10.1挥发性有机物污染控制概述
主要介绍挥发性有机物的定义，对环境的影响及主要来源，主要来源包括天然源和人为源。
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●10.2蒸汽压及蒸发
主要讲述蒸汽压和蒸发的有关知识。
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●10.3VOCs污染预防
挥发性有机物污染预防主要包括替换原材料，以减少引入到生产过程中的挥发性有机物总量，改变运行条件，减小挥发性有机物的形成和挥发，更换设备以减少挥发性有机物泄露等手段。
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●10.4冷凝法控制VOCs污染
冷凝法的基本原理是气态污染物在不同温度及不同压力下具有不同的饱和蒸汽压。当降低温度和加大压力时，某些污染物会凝结出来，从而达到净化和回收VOC的目的。冷凝过程可在一定温度下通过增加压力来实现，也可在一定压力下通过降低温度来实现。
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●10.5燃烧法控制VOCs污染
将有害气体、蒸汽、液体或烟尘，通过燃烧转化为无害物质的过程称，为燃烧法净化。这种方法主要适用于净化可燃或高温分解的有机物，有机物在燃烧过程中释放出大量燃烧热，因此可以回收热量。
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●10.6生物法VOCs污染
VOCs生物净化法的实质是附着在滤料介质中的微生物在适宜的环境中利用废气中的有机成分作为碳源和能量，维持其生命活动并将有机物分解成二氧化碳和水的过程，这包括传质和生物降解两个重要的过程。
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●10.7吸附法控制VOCs污染
吸附法控制VOCs污染
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●10.8臭氧相关科研介绍—以济南为例
氧相关科研介绍—以济南为例
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第十一章城市机动车污染控制
机动车污染控制技术就是通过机内、机外以及燃料等方面的控制来减少机动车污染物的排放量。降低和减少机动车污染物排放技术的同时，开发“零污染”的新能源和“零排放”的新型机动车，通过不同途径来减少机动车污染物的排放。
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●11.1机动车污染概述
社会经济的发展和城市化进程的加快，使机动车保有量快速增加。汽车出行给我们带来便利的同时，也造成了严重的环境污染。
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●11.2内燃机工作原理和污染物生成机制
内燃机的基本工作原理是将液体和气体燃料与空气混合后，在汽缸内燃烧使气缸内产生高温高压的燃气，燃气的膨胀推动活塞做功，再通过曲柄连杆等装置将机械功输出。对汽油发动机而言，一氧化碳，碳氢和氮氧化物是主要的空气污染物，而对柴油发动机而言，颗粒物和氮氧化物是主要的空气污染物。
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●11.3机动车排放控制技术
主要讲述机动车的排放控制技术。包括降低污染物排放的发动机机内控制技术和尾气后处理的净化技术。
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●11.4先进车辆技术和清洁替代燃料技术
讲述一些全新的车辆技术和清洁的车用替代燃料技术，他们将很可能成为未来汽车的主流方向，目前在全球范围正在研发的先进动力技术很多，但是最具代表性以及最具未来商业前景的主要有三大类的车辆技术，他们分别是纯电动车，混合动力车和燃料电池车。
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第十二章大气污染与全球气候
由于人类对大气环境的影响，致使全球大气发生了严重的变化，已经对人类的生存带来了现实性的危害和潜在的威胁。大气既是被污染的对象，也是污染传播的载体。全球性大气污染，是指由来源于众多国家的大气污染物造成的危害全球环境的大气污染，包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨。
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●12.1温室气体与全球气候变化
全球气候变化是指在全球范围内，气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间，典型的10年或更长的气候变动。而气候变化的原因按照目前的理解主要是由于温室气体产生的温室效应。
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●12.2臭氧层破坏问题
臭氧层破坏也是主要的全球性环境问题之一。臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分，其主要作用是吸收短波紫外线。大气层的臭氧主要以紫外线打击双原子的氧气，把它分为两个原子，然后每个原子和没有分裂的氧合并成臭氧。但臭氧分子不稳定，不但紫外线照射能分解臭氧分子，而且氟利昂等化学污染物也在日渐消耗臭氧。
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●12.3致酸前体物与酸雨
致酸前体物主要包括二氧化硫、氮氧化物等，致酸前体物是酸雨形成的必要条件。酸雨是指pH值小于5.6 的雨水, 也包括雪、雾、雹等其它形式的大气降水。酸雨是通常的叫法, 科学上称作酸沉降, 包括湿沉降如酸雨、酸雪、酸雾、酸霰、酸雹和干沉降如二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、氯化合物(HCl) 等气体酸性物。