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1、大气污染目录大气污染概述酸雨光化学烟雾大气污染概述一、定义一、定义 按照国际标准化组织（按照国际标准化组织（ISOISO）的定义，）的定义，“大气大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境污染的现象或环境污染的现象”。大气污染的主要过程由污染源排放、大气传大气污染的主要过程由污染源排放、大气传播、人与物受害这三个环节所构成。播、人与物受害这三个环节所构成。墨西哥城大气污染墨西哥
2、城大气污染污染严重的北京城污染严重的北京城大气污染物与污染源 凡是能使空气质量变坏的物质都是大气污染凡是能使空气质量变坏的物质都是大气污染物。大气污染物目前已知约有多种。有自物。大气污染物目前已知约有多种。有自然因素（如森林火灾、火山爆发等）和人为因素然因素（如森林火灾、火山爆发等）和人为因素（如工业废气、生活燃煤、汽车尾气、核爆炸等）（如工业废气、生活燃煤、汽车尾气、核爆炸等）两种，且以后者为主，尤其是工业生产和交通运两种，且以后者为主，尤其是工业生产和交通运输所造成的。输所造成的。污染源：燃料燃烧污染源：燃料燃烧 工业排放工业排放 交通运输交通运输流动源（主要污染流动源（主要污染源）源）大
3、气污染形成条件 大气中有害物质的浓度越高，污染就越重，危害也就越大。污染物在大气中的浓度，除了取决于排放的总量外，还同排放源高度、气象和地形等因素有关。影响大气污染范围和强度的因素有污染物的性质（物理的和化学的），污染源的性质（源强、源高、源内温度、排气速率等），气象条件（风向、风速、温度层结等），地表性质（地形起伏、粗糙度、地面覆盖物等）。污染物一进入大气，就会稀释扩散。风越大，大气湍流越强,大气越不稳定,污染物的稀释扩散就越快；相反，污染物的稀释扩散就慢。在后一种情况下，特别是在出现逆温层时，污染物往往可积聚到很高浓度，造成严重的大气污染事件。降水虽可对大气起净化作用，但因污染物随雨雪降落
4、，大气污染会转变为水体污染和土壤污染。大气污染类型 大气污染物按其存在状态可分为两大类。一大气污染物按其存在状态可分为两大类。一种是种是气溶胶状态气溶胶状态污染物，另一种是污染物，另一种是气体状态气体状态污染污染物。物。气溶胶状态污染物主要有粉尘、烟液滴、雾、气溶胶状态污染物主要有粉尘、烟液滴、雾、降尘、飘尘、悬浮物等。气体状态污染物主要有降尘、飘尘、悬浮物等。气体状态污染物主要有以二氧化硫为主的以二氧化硫为主的硫氧化合物（还原型）硫氧化合物（还原型），以二，以二氧化氮为主的氧化氮为主的氮氧化合物（氧化型）氮氧化合物（氧化型），以二氧化，以二氧化碳为主的碳氧化合物以及碳、氢结合的碳氢化合碳为主
5、的碳氧化合物以及碳、氢结合的碳氢化合物。物。烟雾污染（气溶烟雾污染（气溶胶状态）胶状态）大气颗粒物 颗颗粒物是大气中的主要污染物粒物是大气中的主要污染物,可分为总悬浮颗粒物、可可分为总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物和细颗粒物吸入颗粒物和细颗粒物。总悬浮颗粒物总悬浮颗粒物（total suspended particulates,TSP）是指悬浮于大气中直径小于是指悬浮于大气中直径小于100微米的固体、液体或液微米的固体、液体或液体和固体结合颗粒物质的总称体和固体结合颗粒物质的总称 可吸入颗粒物可吸入颗粒物（Particulate Matter，PM10）是直径）是直径小于小于10微米能被吸入人体呼吸
6、道的颗粒物。微米能被吸入人体呼吸道的颗粒物。细颗粒物细颗粒物（PM2.5）指直径小于）指直径小于2.5 微米能被吸入肺泡微米能被吸入肺泡的颗粒物。的颗粒物。大气颗粒物的危害 1 1、对呼吸道黏膜有刺激和腐蚀作用；、对呼吸道黏膜有刺激和腐蚀作用；2 2、对肺细胞具有腐蚀和损伤、诱发心血管病；、对肺细胞具有腐蚀和损伤、诱发心血管病；3 3、可引起机体免疫功能下降，颗粒物粒径越小，可引起机体免疫功能下降，颗粒物粒径越小，免疫毒性和肺毒性越大；免疫毒性和肺毒性越大；4 4、间接危害作用间接危害作用 颗粒物能吸收和散射太阳辐射，可形成雾，颗粒物能吸收和散射太阳辐射，可形成雾，减弱太阳辐射，尤其能吸收紫外
7、线，减少紫外线减弱太阳辐射，尤其能吸收紫外线，减少紫外线强度。强度。沙尘暴肆虐沙尘暴肆虐沙尘暴过后沙尘暴过后酸雨 自然界没有受污染的环境里，由于 CO2 等气体与大气中水分反应使之呈弱酸性，从理论上计算其pH值为5.6，一般认为酸雨（acid rain）是指PH值小于5.6的酸性降水。实际影响雨水酸性的除 CO2 雨外还有其他因素，降水酸度是各种酸碱物质综合作用的结果，用降水背景值划分内陆pH5.0，海洋pH4.7为酸雨更符合事实。5.6 近年来已逐渐采用“酸沉降”来代替“酸雨”的提法。酸沉降包括：湿沉降、干沉降。湿沉降：所有气状污染物或粒状污染物，随着雨、雪、雾或雹等降水型态而落到地面的过程
8、。干沉降：各种污染物质按其物理与化学特征和本身表面性质的不同，以不同速率与下方的物质表面碰撞而被吸附沉降下来的全部过程。酸雨中含有酸雨中含有H2SO3、H2SO4、HNO2、HNO3，pH5.6。目前我国二氧化硫污染较严重，酸雨是硫酸型的。目前我国二氧化硫污染较严重，酸雨是硫酸型的。酸雨形成过程 酸雨的形成包括酸雨的形成包括四个过程。四个过程。1 1、水蒸汽冷凝在含有硫酸盐、硝酸盐等的凝结核上；、水蒸汽冷凝在含有硫酸盐、硝酸盐等的凝结核上；2 2、形成云雾时、形成云雾时SOSO2 2、NONOX X、COCO2 2 等被水滴吸收；等被水滴吸收；3 3、气溶胶颗粒物质和水滴在云雾形成过程中互相碰
9、撞、气溶胶颗粒物质和水滴在云雾形成过程中互相碰撞、聚凝并与雨滴结合在一起；聚凝并与雨滴结合在一起；4 4、降水时空气中的一次污染物和二次污染物被冲洗、降水时空气中的一次污染物和二次污染物被冲洗进雨水。进雨水。主要反应式 硫型酸雨 气相反应 ：SO2+O2 SO3 SO3+H2O H2SO4 液相反应：SO2+H2OH2SO3 H2SO3+12O2 H2SO4 氮型酸雨：2NO+O22NO2 2NO2+H2O HNO3+HNO2 酸雨污染的现状 由于大气的运动，酸雨的危害是跨地区、跨国界的，其污染是全球性的。各国在接受本国酸性降落物的同时，也接受着邻国的酸性物质。据报道，通过对硫氧化物和氮氧化物
10、进行监测确认，在挪威、瑞典等北欧国家的酸雨是通过盛行西风从英国、法国、德国、荷兰等国工业区的排放源传送过去的。目前，全球已形成三大酸雨区。我国覆盖四川、贵州、广东、广西、湖南、湖北、江西、浙江、江苏和青岛等省市部分地区，面积达200多万平方公里的酸雨区是世界三大酸雨区之一。我国酸雨区面积扩大之快、降水酸化率之高，在世界上是罕见的。世界上另两个酸雨区是以德、法、英等国为中心，波及大半个欧洲的北欧酸雨区和包括美国和加拿大在内的北美酸雨区。这两个酸雨区的总面积大约1000多万平方公里，降水的pH值小于0.5，有的甚至小于0.4。酸雨的危害 1 1、对健康的危害、对健康的危害：酸雨可引起肺炎、肺水肿：
11、酸雨可引起肺炎、肺水肿.儿童儿童免疫能力下降，慢性咽炎、支气管哮喘发病率增加免疫能力下降，慢性咽炎、支气管哮喘发病率增加，同时可使老人眼部、呼吸道患病率增加。，同时可使老人眼部、呼吸道患病率增加。2、对水生生物的危害、对水生生物的危害：水体：水体pH下降，影响鱼卵孵化和鱼下降，影响鱼卵孵化和鱼类生长、鱼类种群减少或消失类生长、鱼类种群减少或消失。水生植物受到伤害、影响水。水生植物受到伤害、影响水体自净作用。体自净作用。3、土壤酸化及其生物学作用、土壤酸化及其生物学作用 土壤酸化；农作物大幅度减产；质量下降；森土壤酸化；农作物大幅度减产；质量下降；森林死亡。林死亡。未受酸雨伤害的水稻受酸雨伤害的
12、水稻酸雨对森林的危害酸雨对森林的危害4、对历史文物、建筑和金属构筑物的腐蚀。、对历史文物、建筑和金属构筑物的腐蚀。酸雨的防治一、完善环境法规，加强监督管理二、调整能源结构，改进燃烧技术三、改善交通环境，控制汽车尾气四、加强植树栽花，扩大绿化面积五、设酸雨控制区，倡导公众参与光化学烟雾 汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物（CH）和氮氧化物物NOx）等一次污染物，在阳光的作用下发生化学反应应，生成臭氧（O3）、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。光化学烟雾的反应机理光化学烟雾反应是一个链反应，主
13、要的反应可大致分成3 组：（1）在日光下）在日光下NO2吸收光能分解为吸收光能分解为NO和原子态和原子态O，O与与O2形成形成O3。NO2 光能（光能（290-300nm）NOO OO2M O3M（2）O3与烃类化合物反应生成各种自由基，包括烷基、与烃类化合物反应生成各种自由基，包括烷基、过氧烷基、酰基、过氧酰基等。过氧烷基、酰基、过氧酰基等。O3RH RCHOROO（氧酰基）（氧酰基）HONO光能（光能（290-400nm）HO NO HOO3ORH HOORCOOO（过氧烯基）（过氧烯基）RCHOhvROOH2OCO（3）自由基促使）自由基促使NO转变为转变为NO2，NO2O3，循环反应。
14、，循环反应。自由基与自由基与O、NO、NO2等反应生成醛酮醇酸、等反应生成醛酮醇酸、PANs（过（过氧酰基硝酸酯类化合物），反复循环，直至氧酰基硝酸酯类化合物），反复循环，直至NO和和RH消耗消耗为止。为止。HO2 NO NO2OH RO2NO NO2RHOHOO PANS形成：形成：RCOOONO2RCOO2NO2（过氧酰基硝酸酯）（过氧酰基硝酸酯）RCOOONORCOONO2由上述方程式可以得出光化学烟雾的形成条件：1、有引起光化学烟雾的紫外线；2、有烃类特别是烯烃的存在能引起光化学烟雾；3、有NOX参加，导致烟雾起始的光化学反应。光化学烟雾的危害 对人体的危害：PAN和O3具有腐蚀刺激性
15、，直接影响人体健康。对植物的危害：对植物损害的主要化学成分是O3、NOX、PAN，可导致棉花、烟草、柑桔、甜菜等叶面出现黄斑、脱落 降低大气能见度：主要物质是光化学气溶胶，影响行车、飞行安全。损害物质材料：加速塑料、橡胶的老化和脆裂。光化学烟雾的防治 光化学烟雾污染是大范围的大气污染，多发生光化学烟雾污染是大范围的大气污染，多发生在人口密度大、工业化程度高的大城市。所以治理在人口密度大、工业化程度高的大城市。所以治理已出现的光化学烟雾污染是比较困难的，目前主要已出现的光化学烟雾污染是比较困难的，目前主要通过控制污染源的方法进行防治。通过控制污染源的方法进行防治。1控制机动车尾气排放。光化学烟雾
16、的产生主要是由于机动车尾气的排放造成的，所以要严格遵守排放标准，提高汽车性能，提高油品质量，使用清洁燃油，改善汽车发动机工作状态以及在排气系统安装催化反应器等。防治措施 2加强对化工厂的废气排放管理。要对石油、氮肥、硝酸等化工厂的排废严加管理，严禁飞机在航行途中排放燃料等，以减少氮氧化物和烃的排放。现在已研制开发成功的催化转化器，就是一种与排气管相连的反应器，它使排放的废气和外界空气通过催化剂处理后，氮的氧化物转化成无毒的氮气。烃可转化成二氧化碳和水。3使用化学抑制剂抑制。根据光化学烟雾形成机理，使用化学抑制剂，即诸如二乙基羟胺、苯胺、二苯胺、酚等对各种自由基可产生不同程度的抑制作用，从而终止链反应，达到控制烟雾的的。但在使用前要慎重考虑抑制剂的二次污染问题，并避免其对人体和动植物的毒害作用。4设立检测点。这样可以及时了解光化学烟雾的情况，许多国家都很重视监测工作。例如，洛杉矶市设有10个监测站，经常监测光化学烟雾的污染状况。同时该市还制定了光化学烟雾的三级警报标准，以便及时采取有效的防止措施。
