词条 | 空气污染 |
释义 | § 概述 空气污染 空气污染,又称大气污染。空气污染是有害的化学性因子、物理性因子和(或)生物性因子存在于空气中并已达到对人体身心健康产生直接或间接,近期或远期,或者潜在有害影响的程度的状况当大气正常成分之外的物质达到对人类健康、动植物生长以及气象气候产生危害的时候,定义为空气受了污染,即为空气污染。空气中含有一种或多种污染物,其存在的量、性质及时间会伤害到人类、植物及动物的生命,损害财物、或干扰舒适的生活环境,如臭味的存在。换言之只要是某一种物质其存在的量,性质及时间足够对人类或其他生物、财物产生影响者,就可以称其为空气污染物,而其存在造成之现象就是空气污染,是某些物质在空气中不正常的增量就产生空气污染的情形。 § 主要特点 大气是由一定比例的氮、氧、二氧化碳、水蒸气和固体杂质微粒组成的混和物。按体积计算在标准状态下,氮气占78.08%,氧气占20.94%,氩气占0.93%,二氧化碳占0.03%,而其他气体的体积则是微乎其微的,各种自然变化往往会引起大气成分的变化。例如,火山爆发时有大量的粉尘和二氧化碳等气体喷射到大气中,造成火山喷发地区烟雾弥漫,毒气熏人,雷电等自然原因引起的森林大面积火灾也会增加二氧化碳和烟粒的含量等等。 空气污染是大气中污染物浓度达到有害程度,超过了环境质量标准和破坏生态系统和人类正常生活条件,对人和物造成危害的现象。凡是能使空气质量变坏的物质都是空气污染物。空气污染物已知约有100多种,有自然因素和人为因素两种,尤其是工业生产和交通运输所造成的。 § 污染来源 工业排放是空气污染其中一个污染源 工业:工业是大气污染的一个重要来源。工业排放到大气中的污染物种类繁多,性质复杂,有烟尘、硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等,其中有的是烟尘,有的是气体。 生活炉灶与采暖锅炉:城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭,煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等有害物质污染大气。特别是在冬季采暖时,往往使污染地区烟雾弥漫,呛得人咳嗽,这也是一种不容忽视的污染源。 交通运输:汽车、火车、飞机、轮船是当代的主要运输工具,它们烧煤或石油产生的废气也是重要的污染物。特别是城市中的汽车,量大而集中,排放的污染物能直接侵袭人的呼吸器官,对城市的空气污染很严重,成为大城市空气的主要污染源之一。汽车排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等,前三种物质危害性很大。 § 主要污染物 室外污染物 空气污染下的公路状况1、颗粒和液体气溶胶 一般指粒径为0.1~200μm固体或液体颗粒。固体颗粒物根据其粒径大小可分为降尘和飘尘两类。粒径大于l0μm的称为降尘,它可在重力作用下很快在污染源附近沉降下来;粒径小于10μm的细小颗粒,可以长时间飘浮于大气中,称作飘尘,具有很大的危害性。[1] 2、硫氧化物 硫氧化物包括二氧化硫和三氧化硫。二氧化硫主要是来自于燃烧含硫煤和石油产品,以及石油炼制、有色金属冶炼、硫酸化工等生产过程。生物活动产生的硫化氢的氧化后也能产生部分二氧化硫。据统计,全世界每年排放到大气中的二氧化硫有1.46亿t,其中70%来源于煤的燃烧,16%来源于重油燃烧,其余部分来自矿石冶炼和硫酸制备等。特别是火电厂的排放量最大,约占总排放量的一半左右。二氧化硫在干洁空气中比较稳定,在潮湿的空气中易被氧化成三氧化硫,再与雨、雪、雾、露等水汽结合生成毒性更大的硫酸烟雾,形成酸雨和其他形式的酸沉降,从而对环境造成更大的危害。 3、氮氧化物 大气中的氮氧化物包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O5等。人为活动排放到大气中的主要是NO和NO2。它们的主要来源包括:①含氮有机化合物燃烧产生氮氧化物;②高温燃烧(1 100℃以上)时,空气中的氮被氧化成一氧化氮,燃烧温度越高、氧气越充足、生成的一氧化氮越多;③各种交通运输工具排放的尾气中含有氮氧化物;④火力发电、硝酸、氮肥、炸药等工业生产过程都有大量氮氧化物排出。⑤土壤中氮素营养的反硝化作用产生一定的氮氧化物。氮氧化物进入大气后被水汽吸收,可形成气溶胶态硝酸、亚硝酸雾,或硝酸、亚硝酸盐类,是形成酸雨的原因之一。此外,氮氧化物又是形成光化学氧化剂次生污染的重要原因。 4、碳氧化物 大气中的碳氧化合物主要包括一氧化碳和二氧化碳两种。二氧化碳是大气的正常组分,虽然没有直接危害,但目前全球大气二氧化碳浓度上升,形成温室效应,导致全球气候变暖,可能产生非常严重的后果。 一氧化碳就是通常所说的“煤气”,产生于含碳物质的不完全燃烧。主要来源于燃料的燃烧和加工以及交通工具的排气。据估算,全世界每年排放到大气中的一氧化碳为2.2亿t左右,其中80%是汽车排出的。空气中一氧化碳浓度达0.001%时就会使人中毒,达1%时在两分钟内即可致人死亡。 5、碳氢化合物 碳氢化合物包括烷烃、烯烃和芳香烃等复杂多样的有机化合物。大气中的碳氢化合物主要来自汽车尾气、有机化合物的蒸发、石油裂解炼制、燃料缺氧燃烧及化工生产。其次是自然界有机物质的厌氧分解等生物活动产生的。碳氢化合物对人体健康尚未产生直接影响,但它是形成光化学烟雾的主要成分。碳氢化合物中的多环芳烃具有明显的致癌作用,已引起人们的极大关注。 6、氟化物 排放到大气中的氟化物有氟化氢、氟化硅、氟硅酸及氟化钙颗粒物等。氟化物主要来自电解铝、磷肥、陶瓷、砖瓦及钢铁等生产过程。大气中的氟化物污染以氟化氢为主,它是一种累积性中毒的大气污染物,可通过植物吸收累积进入食物链,在人和动物体内蓄积达到中毒浓度,从而使人畜受害。 7、光化学氧化剂 光化学氧化剂又叫光化学烟雾,是氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物在紫外线的照射下发生各种光化学反应而生成的以臭氧为主,醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯等一系列二次污染物与一次污染物的特殊混合物。它是一种浅蓝色烟雾,具有特殊气味,能刺激人的眼睛和喉咙,使之流泪、头痛、呕吐等。光化学烟雾多出现在汽车密集地区,在夏秋季副热带高压控制下,当太阳辐射强、温度高的中午前后,容易发生光化学反应。光化学烟雾毒性大,氧化性强,对人体健康、动植物生长及物品的危害较大。 8、其他污染物 除了上述主要大气污染物外,较为常见的污染物有还硫化氢、氯化氢、氨、氯气等。其次,还有一些有机化合物气体如苯、酚、酮、醛、苯并(a)芘、过氧硝基酰、芳香胺、氯化烃等。这些污染物一般具有恶臭气味,对人体感官有刺激作用有些有致癌、致畸和致突变作用。 室内污染物 1、建筑材料。某些水泥、砖、石灰等建筑材料的原材料中,本身就含有放射性镭。待建筑物落成后,镭的衰变物氡(222Rn)及其子体就会释放到室内空气中,进入人体呼吸道,是肺癌的病因之一。室外空气中氡含量约为10Bq/m3以下,室内严重污染时可超过数十倍。美国由氡及其子体引起的肺癌超额死亡人数为1~2万。 2、家具、装饰用品和装璜摆设。常用的有地板革、地板砖、化纤地毯、塑料壁纸、绝热材料、脲—甲醛树脂粘合剂以及用该粘合剂粘制成的纤维板、胶合板等做成的家具等等都能释放多种挥发性有机化合物,主要是甲醛。中国沈阳市某新建高级宾馆内,甲醛浓度最高达1.11mg/m3,普通居室内新装饰后可达0.17mg/m3左右,以后渐减。此外,有些产品还能释放出苯、甲苯、二甲苯、CS2、三氯甲烷、三氯乙烯、氯苯等不下百余种挥发性有机物。其中有的能损伤肝脏、肾脏、骨髓、血液、呼吸系统、神经系统、免疫系统等,有的甚至能致敏、致癌。 3、日常生活和办公用品。例如化妆品、洗涤剂、清洁剂、消毒剂、杀虫剂、纺织品、油墨、油漆、染料、涂料等都会散发出甲醛和其他种类的挥发性有机化合物、表面活性剂等。这些都能通过呼吸道和皮肤影响人体。 § 主要危害 空气污染 人体健康: 人需要呼吸空气以维持生命。一个成年人每天呼吸大约2万多次,吸入空气达15~20立方米。因此,被污染了的空气对人体健康有直接的影响。大气污染物对人体的危害是多方面的,主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍,以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。调查显示老人们的认知功能同她们居住环境里空气颗粒物水平有关联。长期暴露在空气污染水平较高环境中,妇女智力上显著下降。空气污染引发心脑血管,生活在污染环境中的老鼠学习找出口的时间长,忘性大。[2] 植物危害: 大气污染物,尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时,会对植物产生急性危害,使植物叶表面产生伤斑,或者直接使叶枯萎脱落;当污染物浓度不高时,会对植物产生慢性危害,使植物叶片褪绿,或者表面上看不见什么危害症状,但植物的生理机能已受到了影响,造成植物产量下降,品质变坏。 气候影响: 减少到达地面的太阳辐射量:大工业城市烟雾不散的日子里,太阳光直接照射到地面的量比没有烟雾的日子减少近40%。大气污染严重的城市,天天如此,就会导致人和动植物因缺乏阳光而生长发育不好。增加大气降水量,下酸雨,从天空落下的雨水中含有硫酸,增高大气温度,在大工业城市上空,由于有大量废热排放到空中,有的专家认为大气中的二氧化碳含量照现在的速度增加下去,若干年后会使得南北极的冰熔化,导致全球的气候异常。 § 预防措施 大气污染预防措施 2008年统计城市空气污染导致死亡的全球分布情况 1、工业合理布局:这是解决大气污染的重要措施。工厂不宜过分集中,以减少一个地区内污染物的排放量。另外应把有机原料供应关系的化工厂放在一起,通过对废气的综合利用,减少废气排放量。 2、区域采暖和集中供热:分散于千家万户的炉灶和市内密如树林的矮烟囱,是煤烟粉尘污染的主要污染源。采取区域采暖和集中供热的方法,即用设立在郊外的几个大的、具有高效率除尘设备的热电厂代替千家万户的炉灶,是消除煤烟的一项重要措施。 3、减少交通废气的污染:减少汽车废气污染,关键在于改进发动机的燃烧设计和提高汽油的燃烧质量,使油得到充分的燃烧,从而减少有害废气。 4、改变燃料构成:实行自煤向燃气的转换,同时加紧研究和开辟其他新的能源,如太阳能、氢燃料、地热等。这样,可以大大减轻烟尘的污染。 5、绿化造林:茂密的林丛能降低风速,使空气中携带的大粒灰尘下降。树叶表面粗糙不平,有的有绒毛,有的能分泌粘液和油脂,因此能吸附大量飘尘。蒙尘的叶子经雨水冲洗后,能继续吸附飘尘。如此往复拦阻和吸附尘埃,能使空气得到净化。 室内空气污染治理措施 1、植物消除法:吊兰、芦荟、虎尾兰能适量吸收室内甲醛等污染物质,改善室内空气污染状态;茉莉、丁香、金银花、牵牛花等花卉分泌出来的杀菌素能够杀死空气中的某些细菌,抑制结核、痢疾病原体和伤寒病菌的生长,使室内空气清洁卫生。但植物本身吸附作用较为微软,一般作为辅助方式。 2、活性炭吸附法:活性炭能够对室内有害气体起到吸附作用,它是利用木炭、竹炭、各种果壳和优质煤等作为原料,通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。 3、加强通风法:一般家庭在春、夏、秋季,都应留通风口或经常开“小窗户”;冬季每天至少早、午、晚开窗10分钟左右。平时如使用化学用剂后,不可马上关窗,至少通风换气半个小时。讲究厨房里的空气卫生。每次烹饪完毕必开窗换气;在煎、炸食物时,更应加强通风。 § 污染物质 1990到2000年发达国家与发展中国家的空气污染情况 1、常见的污染气体包括: 可以和水混合而成酸雨的酸性气体,如二氧化硫、氮氧化物; 温室气体,如二氧化碳、氟氯碳化物(CFCs); 对人体有毒气体,如一氧化碳、碳氢化合物等。 对流层臭氧。 (注:在对流层以上的臭氧,如果在平流层的话,不会扩散;在电离层的话,可以阻挡紫外光及其它来自太阳的强烈幅射,反而对环境有好处。) 2、悬浮物通常以颗粒的大小来区分,而当中的可吸入悬浮粒子则可影响人体。这些可吸入悬浮粒子还可以再细分为PM10和PM2.5两类: PM10(即直径小于10微米)的颗粒,这种颗粒不能被身体的防御机制阻挡,可以直达肺部,所以十分危险; PM2.5的颗粒比PM10的更危险,因为它的颗粒小于2.5微米,可以穿透肺泡到达血液。 直径约为0.1mm的粉尘有超过50%会沉积在肺部,含硅的粉尘更会对人体造成永久伤害,例如引致硅肺病。 香烟尘是常见的悬浮微粒,因粒径小(在0.001-0.1mm之间)、扩散力强,在静止空气中几乎可以不沉落,不仅实时可见污染恶果,长期吸入更可以导致肺癌。 3、其它常见的悬浮粒子: 硅Silicon、铝aluminum、钙calcium、锰manganese、铁iron (来源: 泥土/地壳和建筑活动) 钒Vanadium、镍nickel (来源: 以油作为燃料的燃烧工序) 镉cadmium 、碳氢化合物hydrocarbons (来源: 焚化) 碳、铅lead、溴bromine、 碳氢化合物 (来源: 汽车废气) 钠Sodium、氯chloride、镁、钾potassium (来源:海洋) 硝酸盐Nitrate、硫酸盐sulphate、铵ammonium (来源: 次生污染形成物) |
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