《污染物控制工程Ⅱ》模块一一《大气污染控制工程》子模块教学大纲模块代码：M021320801子模块中文名称：大气污染控制工程子模块英文名称：AirPollutionControlEngineering总学分：3.0总学负荷：84自主学习：46课内总学时数：38学时课内实验/实践/上机学时：先修课：工科化学、环境监测、高等数学后修课：环境影响评价等（一）说明部分1.课程性质《大气污染物控制工程》是高等学校环境工程专业一门专业必修课，授课对象为环境工程专业高年级学生。2.教学目标及意义本课程主要讨论大气污染控制的基本理论、各种控制方法的基本原理、典型控制设备的结构特征以及典型工艺和设备的设计计算，以培养学生分析和解决大气污染控制工程问题的能力。结合大气污染控制工程实验、课程设计及毕业设计（论文）等其它教学环节，为学生进行大气污染控制工程设计及系统分析、科学研究及技术管理奠定必要的基础。3.教学内容和要求该课程由7章组成。第一章绪论，介绍了有关大气污染的定义、全球主要大气污染问题、大气污染的危害、大气污染相关的标准、大气污染综合防治等基础知识，帮助学生结合实际，建立有关大气污染控制的基本概念，了解目前我国存在的主要大气污染问题，激发学生积极主动学习的兴趣，积极探索我国大气污染治理的方法。第二章燃烧与大气污染，侧重介绍燃烧的基本原理和相关污染的形成机理，重点学习燃料性质、燃烧过程的影响因素、燃烧所需空气量、烟气量及污染物排放量计算以及燃烧过程硫氧化物、颗粒物、氮氧化物、有机污染物、一氧化碳和汞的形成机理；硫氧化物的污染控制方法。第三章大气污染气象学，主要介绍与大气污染相关的气象学基本知识，包括大气圈的结构、主要气象要素、大气热力过程、大气稳定度和逆温、大气运动和风场等知识点。要求学
《污染物控制工程Ⅱ》模块 ——《大气污染控制工程》子模块教学大纲 模块代码：M021320801 子模块中文名称：大气污染控制工程 子模块英文名称：Air Pollution Control Engineering 总学分：3.0 总学负荷：84 自主学习：46 课内总学时数：38 学时 课内实验/实践/上机学时： 先修课：工科化学、环境监测、高等数学 后修课：环境影响评价等 （一）说明部分 1．课程性质 《大气污染物控制工程》是高等学校环境工程专业一门专业必修课，授课对象为环境工 程专业高年级学生。 2．教学目标及意义 本课程主要讨论大气污染控制的基本理论、各种控制方法的基本原理、典型控制设备的 结构特征以及典型工艺和设备的设计计算，以培养学生分析和解决大气污染控制工程问题的 能力。结合大气污染控制工程实验、课程设计及毕业设计（论文）等其它教学环节，为学生 进行大气污染控制工程设计及系统分析、科学研究及技术管理奠定必要的基础。 3．教学内容和要求 该课程由 7 章组成。 第一章 绪论，介绍了有关大气污染的定义、全球主要大气污染问题、大气污染的危害、 大气污染相关的标准、大气污染综合防治等基础知识，帮助学生结合实际，建立有关大气污 染控制的基本概念，了解目前我国存在的主要大气污染问题，激发学生积极主动学习的兴趣， 积极探索我国大气污染治理的方法。 第二章 燃烧与大气污染，侧重介绍燃烧的基本原理和相关污染的形成机理，重点学习燃 料性质、燃烧过程的影响因素、燃烧所需空气量、烟气量及污染物排放量计算以及燃烧过程 硫氧化物、颗粒物、氮氧化物、有机污染物、一氧化碳和汞的形成机理；硫氧化物的污染控 制方法。 第三章 大气污染气象学，主要介绍与大气污染相关的气象学基本知识，包括大气圈的结 构、主要气象要素、大气热力过程、大气稳定度和逆温、大气运动和风场等知识点。要求学
生能够判断大气稳定度、理解逆温对大气污染的影响、熟练运用风速廓线模式，为学习下一章奠定基础。第四章大气扩散浓度估算模式，介绍大气扩散的基本概念及基本原理，重要知识点有正态分布理论、高斯扩散模式、烟云抬升高度、扩散参数、封闭扩散、熏烟扩散、城市扩散模式、山区扩散模式、烟云高度和厂址选择等。要求学生掌握高斯扩散模式及其常见形式，学会初步估算烟云高度，能够根据地形、背景浓度以及风向、风速、温度层结等气象要素及模式计算大气污染浓度，可以根据不同要求设计烟窗高度，并对厂址选择提出初步方案第五章颗粒污染物控制技术基础，学习颗粒物的粒径分布等物理特性及除尘装置性能表示方法，并重点介绍颗粒物在各种力场中的空气动力学行为一一分离、沉降、捕集等，为学习下一章打下基础。第六章除尘装置，侧重于介绍目前工业界广泛使用的除尘装置，包括机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器和湿式除尘器。本章的重点在于各类除尘器的工作原理、结构性能和应用范围，以及操作条件变化对除尘器性能的影响等。通过本章学习，为选择、设计和有效运行各类除尘器打下基础。第七章大气污染和全球气候，主要讨论全球气候变化、臭氧层破坏和酸雨污染三个问题并介绍了相应的应对措施与策略。旨在使学生对控制或处理这类问题的方法建议宏观框架为参与全球环境问题打下一定的基础。4.教学重点、难点第一章绪论教学重点：大气污染及其控制、大气污染的危害、大气污染综合防治措施教学难点：大气污染综合防治措施。第二章燃烧与大气污染教学重点：烟气体积及污染物排放量计算、燃烧过程硫氧化物的形成与控制、燃烧过程氮氧化物的形成与控制、燃烧过程中颗粒物的形成。燃料燃烧前、中、后硫氧化物的控制，教学难点：烟气体积及污染物排放量计算。第三章大气污染气象学教学重点：大气稳定度、气温的垂直变化、气象要素、大气围结构教学难点：大气稳定度判断第四章大气扩散浓度估算模式
生能够判断大气稳定度、理解逆温对大气污染的影响、熟练运用风速廓线模式，为学习下一 章奠定基础。 第四章 大气扩散浓度估算模式，介绍大气扩散的基本概念及基本原理，重要知识点有正 态分布理论、高斯扩散模式、烟云抬升高度、扩散参数、封闭扩散、熏烟扩散、城市扩散模 式、山区扩散模式、烟云高度和厂址选择等。要求学生掌握高斯扩散模式及其常见形式，学 会初步估算烟云高度，能够根据地形、背景浓度以及风向、风速、温度层结等气象要素及模 式计算大气污染浓度，可以根据不同要求设计烟囱高度，并对厂址选择提出初步方案。 第五章 颗粒污染物控制技术基础，学习颗粒物的粒径分布等物理特性及除尘装置性能表 示方法，并重点介绍颗粒物在各种力场中的空气动力学行为——分离、沉降、捕集等，为学 习下一章打下基础。 第六章 除尘装置，侧重于介绍目前工业界广泛使用的除尘装置，包括机械除尘器、电除 尘器、袋式除尘器和湿式除尘器。本章的重点在于各类除尘器的工作原理、结构性能和应用 范围，以及操作条件变化对除尘器性能的影响等。通过本章学习，为选择、设计和有效运行 各类除尘器打下基础。 第七章 大气污染和全球气候，主要讨论全球气候变化、臭氧层破坏和酸雨污染三个问题， 并介绍了相应的应对措施与策略。旨在使学生对控制或处理这类问题的方法建议宏观框架， 为参与全球环境问题打下一定的基础。 4．教学重点、难点 第一章 绪论 教学重点：大气污染及其控制、大气污染的危害、大气污染综合防治措施 教学难点：大气污染综合防治措施。 第二章 燃烧与大气污染 教学重点：烟气体积及污染物排放量计算、燃烧过程硫氧化物的形成与控制、燃烧过程 氮氧化物的形成与控制、燃烧过程中颗粒物的形成。燃料燃烧前、中、后硫氧化物的控制。 教学难点：烟气体积及污染物排放量计算。 第三章 大气污染气象学 教学重点：大气稳定度、气温的垂直变化、气象要素、大气圉结构 教学难点：大气稳定度判断 第四章 大气扩散浓度估算模式
教学重点：流扩散的基本理论、高斯扩散模式、污染物浓度的估算方法、烟窗高度设计教学难点：高斯扩散模式第五章颗粒污染物控制技术基础教学重点：粉尘粒径分布、净化装置技术性能的表示方法及计算、颗粒捕集理论。教学难点：颗粒捕集理论第六章除尘装置教学重点：旋风除尘器的工作原理，性能，设计计算及选型：电除尘器的工作原理、结构、除尘过程、驱进速度（の）和捕集效率（Ⅱ）的计算公式及其设计：过滤式除尘器的工作原理、性能与设计；除尘器的选择和发展情况。教学难点：旋风除尘器、电除尘器、湿式除尘器。第七章大气污染与全球气候变化教学重点：温室气体与气候变化：臭氧层破坏：酸雨的形成与控制。教学难点：温室效应5.教学方法和手段板书教学、多媒体教学与课堂讨论以及课下学生自主学习为主、老师辅导为辅，将课内课外学习相结合，提高学生自主学习主动性，达到培养学生实际应用能力的目标。6.教材及主要参考书1.大气污染控制工程，第三版，郝吉明、马广大、王书肖主编，高教出版社。2.大气污染控制工程例题与习题集，郝吉明主编，高教出版社。3.蒋文举主编，大气污染物控制工程，北京：高等教育出版社，2006。4.环境工程学基础，第一版，王新主编，化学工业出版社。7.其它本模块自主学习共有7个项目组成，自主学习工作量为46学时，自主学习内容如下：项目1：我国环境空气质量表示方法？：（具体计算指标）：历次《环境空气质量标准》项目及指标的差异？（6学时）项目2：如何从燃烧环节减少大气污染物的产生？（6学时）项目3：大气稳定度变化对大气污染物扩散的影响？（6学时）项目4：厂址选择需要关注哪些气候资料？（8学时）项目5：如何提高除尘效率？（6学时）项目6：影响除尘器性能有哪些因素？（8学时）
教学重点：湍流扩散的基本理论、高斯扩散模式、污染物浓度的估算方法、烟囱高度设 计 教学难点：高斯扩散模式 第五章 颗粒污染物控制技术基础 教学重点：粉尘粒径分布、净化装置技术性能的表示方法及计算、颗粒捕集理论。 教学难点：颗粒捕集理论 第六章 除尘装置 教学重点：旋风除尘器的工作原理，性能，设计计算及选型；电除尘器的工作原理、结 构、除尘过程、驱进速度（ω）和捕集效率（η）的计算公式及其设计；过滤式除尘器的工 作原理、性能与设计；除尘器的选择和发展情况。 教学难点：旋风除尘器、电除尘器、湿式除尘器。 第七章 大气污染与全球气候变化 教学重点：温室气体与气候变化；臭氧层破坏；酸雨的形成与控制。 教学难点：温室效应 5．教学方法和手段 板书教学、多媒体教学与课堂讨论以及课下学生自主学习为主、老师辅导为辅，将课内 课外学习相结合，提高学生自主学习主动性，达到培养学生实际应用能力的目标。 6. 教材及主要参考书 1.大气污染控制工程，第三版，郝吉明、马广大、王书肖主编，高教出版社。 2.大气污染控制工程例题与习题集，郝吉明主编，高教出版社。 3.蒋文举 主编，大气污染物控制工程，北京：高等教育出版社，2006。 4.环境工程学基础，第一版，王新 主编，化学工业出版社。 7.其它 本模块自主学习共有 7 个项目组成，自主学习工作量为 46 学时，自主学习内容如下： 项目 1：我国环境空气质量表示方法？（具体计算指标）；历次《环境空气质量标准》项目及 指标的差异？（6 学时） 项目 2：如何从燃烧环节减少大气污染物的产生？（6 学时） 项目 3：大气稳定度变化对大气污染物扩散的影响？（6 学时） 项目 4：厂址选择需要关注哪些气候资料？（8 学时） 项目 5：如何提高除尘效率？（6 学时） 项目 6：影响除尘器性能有哪些因素？（8 学时）
项目7：如何应对全球性气候问题？（6学时）（二）正文部分第一章绪论1教学要求：了解大气污染控制工程的学习对象、内容和目的：掌握大气污染物的定义及其主要来源，主要大气污染问题，大气环境标准及综合防治措施；掌握大气污染综合防治的概念；了解大气污染控制方面的法规和标准体系。2教学内容第一节大气与大气污染，了解大气与空气的区别，大气的组成、大气污染定义及全球性大气污染问题：温室效应、臭氧层破坏及酸雨：第二节大气污染物及其来源，掌握大气污染法的定义及主要类型、来源以及中国目前主要大气污染状况；第三节大气污染的影响，了解大气污染对人体健康、植物、器物及材料的影响以及对大气能见度的影响，重点讲解对人体健康的影响；第四节大气污染综合防治，掌握大气污染综合防治的含义及主要防治措施：第五节环境空气质量控制标准，了解最新大气环境质量标准及相关指数的计算。3本章学时数：本章计划4学时。第二章燃烧与大气污染1教学要求：了解常见燃料的组成和性质；掌握气态、液态和固态燃料的燃烧过程，学会分析影响燃烧过程的因素；掌握计算燃烧过程的烟气量和污染物浓度；掌握颗粒物、硫氧化物和氮氧化物的产生机理：理解通过改变燃烧条件减少污染生成的途径。2教学内容第一节燃料的性质，了解煤、石油、天然气及非常规燃料等燃烧基本性质：第二节燃料燃烧过程，影响燃料燃烧过程的主要因素；燃料燃烧的理论空气量；燃烧产生的污染物：热化学关系式计算。第三节烟气体积及污染物排放量计算，掌握烟气体积计算及污染物排放量计算：第四节燃烧过程硫氧化物的形成，了解燃料中硫的氧化机理及二氧化硫和三氧化硫之间的转化。第五节燃烧过程中颗粒物的形成，了解碳粒子的形成及燃煤烟尘的形成第六节燃料燃烧前、中、后硫氧化物的控制。3本章学时数：本章计划8学时
项目 7：如何应对全球性气候问题？（6 学时） （二）正文部分 第一章 绪论 1 教学要求：了解大气污染控制工程的学习对象、内容和目的；掌握大气污染物的定义 及其主要来源，主要大气污染问题，大气环境标准及综合防治措施；掌握大气污染综合防治 的概念；了解大气污染控制方面的法规和标准体系。 2 教学内容 第一节 大气与大气污染，了解大气与空气的区别，大气的组成、大气污染定义及全球性 大气污染问题：温室效应、臭氧层破坏及酸雨； 第二节 大气污染物及其来源，掌握大气污染法的定义及主要类型、来源以及中国目前主 要大气污染状况； 第三节 大气污染的影响，了解大气污染对人体健康、植物、器物及材料的影响以及对大 气能见度的影响，重点讲解对人体健康的影响； 第四节 大气污染综合防治，掌握大气污染综合防治的含义及主要防治措施； 第五节 环境空气质量控制标准，了解最新大气环境质量标准及相关指数的计算。 3 本章学时数：本章计划 4 学时。 第二章 燃烧与大气污染 1 教学要求：了解常见燃料的组成和性质；掌握气态、液态和固态燃料的燃烧过程，学 会分析影响燃烧过程的因素；掌握计算燃烧过程的烟气量和污染物浓度；掌握颗粒物、硫氧 化物和氮氧化物的产生机理；理解通过改变燃烧条件减少污染生成的途径。 2 教学内容 第一节 燃料的性质，了解煤、石油、天然气及非常规燃料等燃烧基本性质； 第二节 燃料燃烧过程，影响燃料燃烧过程的主要因素；燃料燃烧的理论空气量；燃烧产 生的污染物；热化学关系式计算。 第三节 烟气体积及污染物排放量计算，掌握烟气体积计算及污染物排放量计算； 第四节 燃烧过程硫氧化物的形成，了解燃料中硫的氧化机理及二氧化硫和三氧化硫之间 的转化。 第五节 燃烧过程中颗粒物的形成，了解碳粒子的形成及燃煤烟尘的形成； 第六节 燃料燃烧前、中、后硫氧化物的控制。 3 本章学时数：本章计划 8 学时
第三章大气污染气象学1教学要求：了解大气圈的结构，了解气温、气压、气湿、风等主要气象要素的含义及表示方法；掌握气温的垂直变化及其对大气扩散的影响：掌握逆温的定义、种类及其与大气污染的关系；掌握大气边界层中风随高度的变化。2教学内容第一节大气圈的结构及气象要素，了解大气圈的结构及主要气象要素的含义及表示方法；第二节大气的热力过程，掌握气温的垂直变化及其对大气扩散的影响；掌握大气稳定度及逆温的定义，大气稳定度的判定：掌握逆温的形成机理：了解烟羽的形状与大气稳定度的关系；第三节大气的运动和风，了解引起大气运动的作用力，大气边界层中风随高度的变化近地层中风速廓线模式。了解地方性风场及其对污染物扩散的影响。3本章学时数：本章计划4学时。第四章大气扩散浓度估算模式1教学要求：掌握点源的高斯扩散模式及浓度估算：掌握特殊气象条件下的扩散模式及城市和山区扩散模式；了解线源和面源扩散模式；掌握估算烟气抬升高度；烟窗高度设计及厂址选择。了解大气质量模型的最新进展。2教学内容第一节端流扩散的基本理论第二节高斯扩散模式，了解高斯扩散模式的有关假定，掌握无界空间连续点源扩散模式高架连续点源扩散模式及颗粒物扩散模式。第三节污染物浓度估算，掌握烟气抬升高度的有关计算方法，高斯扩散模式中扩散参数的确定方法：第四节特殊气象条件下的扩散模式，掌握封闭型扩散模式和熏烟型扩散模式：第五节城市及山区的扩散模式，掌握线源扩散模式和面源扩散模式：封闭山谷中的扩散模式。第六节区域大气环境质量模型，箱式大气环境质量模型，多源大气环境质量模型及《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》中有关排放总量限值的计算方法，第七节烟窗高度的设计，掌握烟窗高度的计算及烟窗高度设计中需要注意的几个问题
第三章 大气污染气象学 1 教学要求：了解大气圈的结构，了解气温、气压、气湿、风等主要气象要素的含义及 表示方法；掌握气温的垂直变化及其对大气扩散的影响；掌握逆温的定义、种类及其与大气 污染的关系；掌握大气边界层中风随高度的变化。 2 教学内容 第一节 大气圈的结构及气象要素，了解大气圈的结构及主要气象要素的含义及表示方 法； 第二节 大气的热力过程，掌握气温的垂直变化及其对大气扩散的影响；掌握大气稳定度 及逆温的定义，大气稳定度的判定；掌握逆温的形成机理；了解烟羽的形状与大气稳定度的 关系； 第三节 大气的运动和风，了解引起大气运动的作用力，大气边界层中风随高度的变化， 近地层中风速廓线模式。了解地方性风场及其对污染物扩散的影响。 3 本章学时数：本章计划 4 学时。 第四章 大气扩散浓度估算模式 1 教学要求：掌握点源的高斯扩散模式及浓度估算；掌握特殊气象条件下的扩散模式及 城市和山区扩散模式；了解线源和面源扩散模式；掌握估算烟气抬升高度；烟囱高度设计及 厂址选择。了解大气质量模型的最新进展。 2 教学内容 第一节 湍流扩散的基本理论 第二节 高斯扩散模式，了解高斯扩散模式的有关假定，掌握无界空间连续点源扩散模式， 高架连续点源扩散模式及颗粒物扩散模式。 第三节 污染物浓度估算，掌握烟气抬升高度的有关计算方法，高斯扩散模式中扩散参数 的确定方法； 第四节 特殊气象条件下的扩散模式，掌握封闭型扩散模式和熏烟型扩散模式； 第五节 城市及山区的扩散模式，掌握线源扩散模式和面源扩散模式；封闭山谷中的扩散 模式。 第六节 区域大气环境质量模型，箱式大气环境质量模型，多源大气环境质量模型及《制 定地方大气污染物排放标准的技术方法》中有关排放总量限值的计算方法。 第七节 烟囱高度的设计，掌握烟囱高度的计算及烟囱高度设计中需要注意的几个问题；
第八节厂址选择，了解厂址选择中所需要的气候资料，选择地点长年大气污染物平均浓度的估算。3本章学时数：本章计划8学时。第五章颗粒污染物控制技术基础1教学要求：掌握颗粒粒径分布特点，掌握平均粒径计算方法；掌握粉尘物理性质；掌握净化装置有关性能表示方法及除尘效率计算：掌握颗粒捕集理论基础，掌握几种主要作用力及分级除尘效率计算。2教学内容第一节颗粒的粒径及粒径分布；了解颗粒粒径的表示方法，粒径分布及其表示方法，平均粒径的计算方法及粒径分布函数：第二节粉尘的物理性质，粉尘的密度，安息角和滑动角，比表面积，润湿性，荷电性和导电性，粉尘的黏附性，自燃性和爆炸性。第三节净化装置的性能，掌握净化装性能的表示方法，净化效率的表示方法。第四节颗粒捕集的理论基础，掌握颗粒物在各种力场中的动力学行为（分离、沉降、捕集等）。3本章学时数：本章计划6学时。第六章除尘装置1教学要求：掌握各类除尘器的工作原理、结构性能及应用范围以及操作条件对除尘器性能的影响；能够进行简单除尘器的选择和设计；了解目前除尘器的研究和发展情况。2教学内容第一节机械除尘器，包括重力沉降室，惯性除尘器及旋风除尘器；第二节电除尘器，掌握电除尘器的工作原理，电晕放电，粒子荷电，荷电粒子的运动和捕集，被捕集粉尘的清除，电除尘器的结构，粉尘电阻率；第三节袋式除尘器，掌握其工作原理，压力损失、滤料及清灰：第四节湿式除尘器，掌握湿式除尘原理，喷雾塔洗涤器等。3本章学时数：本章计划6学时。第七章大气污染与全球变化1教学要求：掌握臭氧层的作用，臭氧消耗的机理、危害；了解臭氧消耗物质的种类和特性：掌握酸雨形成的机理、危害：掌握解决全球性大气污染问题的应对措施2教学内容
第八节 厂址选择，了解厂址选择中所需要的气候资料，选择地点长年大气污染物平均浓 度的估算。 3 本章学时数：本章计划 8 学时。 第五章 颗粒污染物控制技术基础 1 教学要求：掌握颗粒粒径分布特点，掌握平均粒径计算方法；掌握粉尘物理性质；掌 握净化装置有关性能表示方法及除尘效率计算；掌握颗粒捕集理论基础，掌握几种主要作用 力及分级除尘效率计算。 2 教学内容 第一节 颗粒的粒径及粒径分布；了解颗粒粒径的表示方法，粒径分布及其表示方法，平 均粒径的计算方法及粒径分布函数； 第二节 粉尘的物理性质，粉尘的密度，安息角和滑动角，比表面积，润湿性，荷电性和 导电性，粉尘的黏附性，自燃性和爆炸性。 第三节 净化装置的性能，掌握净化装性能的表示方法，净化效率的表示方法。 第四节 颗粒捕集的理论基础，掌握颗粒物在各种力场中的动力学行为（分离、沉降、捕 集等）。 3 本章学时数：本章计划 6 学时。 第六章 除尘装置 1 教学要求：掌握各类除尘器的工作原理、结构性能及应用范围以及操作条件对除尘器 性能的影响；能够进行简单除尘器的选择和设计；了解目前除尘器的研究和发展情况。 2 教学内容 第一节 机械除尘器，包括重力沉降室，惯性除尘器及旋风除尘器； 第二节 电除尘器，掌握电除尘器的工作原理，电晕放电，粒子荷电，荷电粒子的运动和 捕集，被捕集粉尘的清除，电除尘器的结构，粉尘电阻率； 第三节 袋式除尘器，掌握其工作原理，压力损失、滤料及清灰； 第四节 湿式除尘器，掌握湿式除尘原理，喷雾塔洗涤器等。 3 本章学时数：本章计划 6 学时。 第七章 大气污染与全球变化 1 教学要求：掌握臭氧层的作用，臭氧消耗的机理、危害；了解臭氧消耗物质的种类和 特性；掌握酸雨形成的机理、危害；掌握解决全球性大气污染问题的应对措施。 2 教学内容
第一节温室气体和气候变化第二节臭氧破坏问题：第三节致酸前体物与酸雨3本章学时数：本章计划2学时。教研室：环境工程执笔人：张金流系主任审核签名：
第一节 温室气体和气候变化 第二节 臭氧破坏问题； 第三节 致酸前体物与酸雨 3 本章学时数：本章计划 2 学时。 教研室：环境工程 执笔人：张金流 系主任审核签名：