【摘要】人类生产、生活活动或自然界向大气排出各种污染物,其含量超过环境承载能力,使大气质量发生恶化,使人们的工作、生活、健康、设备财产以及生态环境等遭受恶劣影响和破坏,这类现象称为大气污染。 在自然地理学上,大气是由于地的引力而随地球旋转的对流层、平流层、中间层、外层多种气体的混合物。其组成包括恒定的、可变的和不定的三个部分。
1. 大气污染
人类生产、生活活动或自然界向大气排出各种污染物,其含量超过环境承载能力,使大气质量发生恶化,使人们的工作、生活、健康、设备财产以及生态环境等遭受恶劣影响和破坏,这类现象称为大气污染。
污染源可分为天然污染源和人为污染源。天然污染源是指自然界向大气排放污染物的地点或地区,如排放灰尘、二氧化硫、硫化氢等污染物的活火山、自然逸出的瓦斯气,以及发生森林火灾、地震等自然灾害的地方。人为污染源则又可按不同的方法分类:按污染源空间分布方式可分为点污染源、面污染源、区域性污染源;按人们的社会活动功能可分为生活污染源、工业污染源、交通污染源等;按污染源存在的形式可分为固定污染源和移动污染源。
2. 大气污染的危害
a、大气污染对人体健康的危害
大气污染极易影响人体健康,它对人体健康的危害往往是多方面和综合性的,其中又以二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、重金属烟尘、氟化物、碳氢化合物等化学污染物对呼吸道的危害最为常见。这是因为,呼吸道粘膜对污染物特别敏感并具有很大的吸收能力。此外,大气污染对眼、皮肤等也常有刺激和危害,并可诱发心血管、神经系统的疾病。
b、大气污染对植物的危害
大气污染对植物的危害,随污染物的性质、浓度、排放量和接触时间、植物的品种以及生长期、气象条件的不同而异。气体污染物通常都是经叶背的气孔进入植物体,然后逐渐扩散到海绵组织、栅状组织,破坏叶绿素,使组织脱水坏死;干扰酶的作用,阻碍各种代谢机能,抑制植物的生长。颗粒状污染物则能擦伤叶面、阻碍阳光,影响光合作用,妨碍植物的正常生长。颗粒物上的重金属等有害元素还可进入植物细胞内,产生进一步的危害,使植物枯萎甚至死亡。
c、地球气侯的变化
最严重的空气污染是由燃烧产生的:燃烧含硫的煤与石油,会产生疏氧化物;空气在高温下参加反应,会产生氮氧化物;燃烧不完全会产生碳氢化合物和一氧化碳;而燃烧裂解汽油时,还会释放出铅;……。但是,即便是最洁净的燃料燃烧,也会产生二氧化碳。当然,动物的呼吸过程,同样释放出二氧化碳,而且,进入大气的二氧化碳,约有80%是来自呼吸,只有20%来自燃料的燃烧。然而,燃烧破坏了自然界二氧化碳的平衡,使大气中二氧化碳的浓度逐年增加,以致可能引起"温室效应",使地球的气温上升。
d、其它危害
大气污染还可通过干沉降、湿沉降(如酸雨)形成全球性灾难;使全球气候逐渐变暖,危害生态环境;危害臭氧层,使人群和动植物对紫外线的保护屏障受到破坏等等。
4. 大气污染物排放总量现状
当前,我国大气污染状况十分严重,主要呈现为煤烟型污染特征。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标;二氧化硫污染保持在较高水平;机动车尾气污染物排放总量迅速增加;氮氧化物污染呈加重趋势;全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区,以华中酸雨区为重。
a. 二氧化硫排放现状
随着我国经济的快速发展,煤炭消耗量不断增加。全国煤炭消耗量从1990年的9.8亿吨增加到1995年的12.8亿吨,二氧化硫排放总量随着煤炭消费量的增长而急剧增加。到1995年全国二氧化硫排放总量达到2370万吨。在各类二氧化硫排放源中,电厂和工业锅炉排放量占到70%,成为排放大户,各类污染源排放二氧化硫的百分比构成如下:民用灶具12%、工业窑炉11%、工业锅炉34%、电站锅炉35%、其他8%。
b. 烟尘、粉尘排放现状
1995年全国燃煤排放的烟尘总量为1478万吨,其中火电厂和工业锅炉排放量占70%以上。在火电厂排放中,地方电厂由于基本上使用的是低效除尘器,吨煤排放烟尘是国家电厂的5~10倍,其排放量占到电厂总排放量的65%。
1995年全国工业粉尘排放量约为639万吨.其中.钢铁生产排尘占总量的15%,水泥生产排尘占总量的70%。在水泥生产排尘中,地方水泥厂排尘占到80%,成为工业12尘的主要排放源。
近年来,乡镇工业发展迅速口1996年全国乡镇工业污染源调查结果表明,1995年全国乡镇工业二氧化硫、烟尘和工业粉尘排放量分别占当年全国工业二氧化硫、烟尘和工业粉尘排放莹的28.2%、54.2%和68.3%。乡镇工业污染物排放已成为我国环境污染的重要因素。
c. 机动车排气污染现状
自80年代以后,受经济增长的推动,我国机动车数量增长迅速。全国汽车保有量年增长率保持在13%,特别是一些大型和特大型城市如北京、广州、成都、上海等市机动车数量增长速率远远高于全国平均水平。到1995年,全国汽车保有量已超过1050万辆,比1990年增加420万辆3汽车排放的氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物排放总量逐年上升。由于城市人口密集,交通运输量相对大,机动车排气污染在城市大气污染中所占比例也不断上升。
3. 大气污染的防治途径
调整能源战略,采用清洁能源。我国一次性能源消费以矿物燃料中的煤炭为主。不仅排放二氧化碳等温室气体使全球气候变暖,还形成酸雨,给全球生态环境带来极大威胁。因而,调整能源战略,逐步改变能源结构是防治大气污染的一个重要途径。
a、大力开发利用水能
b、有步骤地发展核能
c、积极开发利用生物能源
d、利用其他清洁能源
绪论
大气主要污染物
根据我国的国情,在环境标准,环境政策法规中确定了下列大气主要污染物:
a) 为履行国际公约而确定的 主要有:二氧化碳CO2(温室气体),氟里昂CCL3F、CCL2F2(破坏臭氧层)。
b) 全国性大气主要污染物 主要有:烟尘、工业粉尘、二氧化硫SO2、氮氧化物NOX、一氧化碳CO、光化学氧化剂O3。
c) 地区性(或局部地区)主要污染物
工业废气中的主要污染物及来源
类别、名称
化学符号
工业来源
备注
粉尘
――
冶金、建材等工业
粒径10μm以下称飘尘,10μm以上称降尘
硫氧化物
SO2、SO3
有色金属冶炼,硫酸等化工生产
在环境中可能形成二次污染物
氮氧化物
NOx(NO、NO2等)
硝酸尾气及使用硝酸的工业
在环境中与HC在一起可能形成光化学烟雾
碳氧化物
CO、CO2
工业锅炉、窑炉,冶金、焦化等
汽车排的尾气中含有CO、CO2、HC、NOx、铅
氟及氟化氢
F、HF
磷肥厂、电解铝厂、含氟产品的生产等
毒性比SO2更甚
氯及氯化氢
CL、HCL
食盐电解、HCL合成,氯乙烯及农药等化工生产
氨
NH3
焦化厂、合成氨、硝酸生产及其他使用氨的工业
刺激性臭味,嗅阈值为55ml/m3
石棉
――
开采石棉矿、选矿、加工及石棉制品生产
有致癌作用
乙烯
C2H4
石油裂解分离,以及以乙烯为原料的工业
对植物有较大毒性
苯并[a]芘
苯并在芘(四环化合物)的[a]位置处
炼焦、沥青烟、汽车尾气及锅炉排烟等
即3、4苯并芘,强致癌物
恶臭物质
――
造纸厂、炼油厂及染料厂等
甲硫醇
CH3SH
牛皮纸浆、合成橡胶及有机合成厂等
甲醛
HCHO
甲醛厂、酚醛塑料及医药等工业
光化学氧化剂
O3(臭氧)
二次污染物
氟里昂
CCL3F、CCL2F等
污染源
污染源是指导致环境污染的各种污染因子或污染物的发生源。
污染源的分类
污染源可分为两大类,即天然污染源和人为污染源。对于环境科学来说,主要研究和控制的对象是人为污染源。
由于人类生产和生活活动造成环境污染的发生源即人为污染源。
(1)按人类活动的性质分类
a) 工业污染源(金属冶炼、发电、炼油、采矿、石油化工、电镀等工矿行业)
b) 农业污染源(使用农药、化肥等)
c) 交通运输污染源(现代交通工具,例如飞机、汽车、轮船等排出的废气)
d) 生活污染源(取暖、做饭等生活用煤)
(2)按被污染对象的性质分类
a) 大气污染源
b) 土壤污染源
c) 水体污染源
(3)按污染因子的空间分布形态分类
a) 点污染源(呈点状分布的,如工矿企业、城镇、医院、科研机构等排出的三废)
b) 面污染源(非点污染源)
c) 线污染源(呈线状分布的污染源,例如主要交通干线上汽车、火车等交通运输工具所排出的废气,也包括交通工具的噪声)
点污染源及面污染源是固定污染源,而线污染源是移动污染源。
(4)按污染因子的物化性质分类
a) 有机污染源
b) 无机污染源
c) 混合污染源(同时排放出多种污染物的污染源)
d) 热污染源
e) 噪声污染源
f) 放射性污染源
g) 病源体污染源
(5)按污染物的形态分类
a) 废气
b) 废水
c) 固体废物
d) 噪声
e) 放射性物质
废气的种类
按发生源的性质(人类产生废气活动的性质)分类
a) 工业废气――人类工业生产活动发生的废气(包括燃料燃烧废气和生产工艺废气)
b) 生活废气――人类生活活动发生的废气
c) 交通废气――人类交通运输活动发生的废气(包括汽车尾气(汽车废气)、高空航空器废气、火车及船舶废气等
d) 农业废气――人类农业活动发生的废气
按废气所含的污染物分类
a) 含烟尘废气
b) 工业粉尘废气
c) 含煤尘废气
d) 含硫化合物废气
e) 含氮化合物废气
f) 含碳氧化物废气
g) 含卤素化合物废气
h) 含碳氢化合物废气
(一)颗粒污染物
污染大气的颗粒物质又称气溶胶,悬浮在大气中的固体或液体物质。
(二)气态污染物
a) 以SO2为主的含硫化合物
b) 以NO和NO2为主的含氮化合物
c) 碳的化合物
d) 碳氢氧化物
e) 含卤素的化合物
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