空气污染的资料

空气污染的资料

空气污染(air po11ution)空气中某些物质的含量超过正常含量时，形成危害动、植物，影响其生存的现象。大气中C0、NH3、SO2、H2S、Cl2、03和N02等物质的正常含量均在百万分之一以下，对动、植物没有明显的不良影响。但19世纪以来，由于工业和交通运输的发展，上述物质大量排入大气，使空气污染日趋严重，影响到动、植物生命活动乃至人体健康。 污染物的来源 有的来自自然界(如火山喷出的烟灰)，有的来自人类活动，其中工业、交通运输产生的废气是主要的污染源。空气污染可分为气体污染物和气溶胶状污染物两大类。气体污染物包括SO2，、03，、氮的氧化物以及碳氢化合物等;气溶胶污染物包括固体粒子(粉尘、烟尘气)和液体粒子(烟雾、雾气)两类。直接向空气中排放的污染物质，叫一次污染物。空气与污染物之间相互作用，产生反应，或空气中光化学反应引起的污染物变质所产生的新污染物，叫二次染物。空气污染物种类很多，其中对农业威胁较大的约有十多种，如SO2、 HF、C12和光化学烟雾等。 气象条件对空气污染物的影响 水平风速和对流层高度是影响大气稀释空气污染物能力的两个气象要素。当农田上空主导风向来自污染源时，农田容易受有害气体的危害;风力强弱则影响空气污染物的扩散速度、污染物在空气中的浓度与平均风速成反比;通常午后湍流强，空气处于不稳定状态时，有利于扩散。夜间晴朗无风，近地面逆温层可使污染物在地面上停滞积聚，加剧空气污染的程度。另外，在准静止的高气压系统中，由于下沉逆温阻止下层排放的污染物扩散到大气上层，可形成近几百米厚的污染层。各国多次发生的严重空气污染事件大都是在低逆温层、风速小和无雨的气象条件出现几天之后形成的。 空气中一些污染物例，如SO2和悬浮于空气中的农药颗粒等，经雨水淋溶落到地面，又可污染土壤和植株。 污染物对植物的危害 一般是通过气孔进入植物组织，干扰酶的作用，阻碍代谢机能，有的有毒物质在体内还可进一步分解或参与合成过程，产生新的有害物质，侵害细胞组织，抑制光合作用，使生长受阻、产量降低、品质变劣。其危害分为急性、慢性和不可见危害等。高浓度污染物造成急性伤害，引起产量显著下降，低浓度污染物，在长时间作用下，造成慢性危害，一般症状不明显。不可见危害只造成生理上的障碍，一般没有症状。 植物受空气污染危害的程度，主要受下列因素影响:污染物浓度和植物接触它的时间;植物本身的构造和所处的发育期以及环境条件的影响。如充足的光照，适宜的温度、良好的供水和空气湿润，较高的C02浓度等，都能导致叶片气孔开放，易受污染危害。 植物对大气的净化功能 不少植物具有一种以酶作催化剂的潜在解毒力，能够分解一些有毒物质，或形成一些大分子络合物，暂时可以降低毒性。1公顷森林，每年可吸滞灰尘30多吨，1公顷柳杉林，每年可吸收700多公斤S02，柑桔树的叶子可吸收储存硫达1%，青杨和桑树具有较强的吸收铅尘的能力，加拿大杨、银杏、榆树、梧桐、桉树等都是较好的“天然吸尘器”。草坪的吸附粉尘能力比裸露地面大几十倍。因此环境科学的任务之一，是要充分发挥植物净化大气的作用。选择吸收污染能力强的植物，扩大造林绿化面积，根据污染源位置、污染物汇集区的地形地势、风向和污染气体的季节分配，统一考虑构成一种包围式或隔离式的林带，使含尘气流在移动中途被树林吸收。另方面要研究采取控制或减少排放污染物的措施，以保证大气质量符合规定的标准。

空气污染是大气科学的一个新分支，它是研究在不同气象条件下，进入大气的污染物在大气中输送、扩散稀释、转化和移除的规律及应用的科学。本学科萌芽于20世纪20年代，1921年英国人便进行大气扩散试验，但只是到了50年代后，现代工业的发展和城市人口高度集中，相继出现了严重的城市或工业区污染事件，以1952年12月的伦敦烟雾事件为例，夺去了四千多人的生命，这些促使人们对大气污染的广泛关注和研究，到60年代便逐渐形成这门独立的新学科。　　空气污染气象学研究的内容主要有：　　①污染源和污染物的种类和特性。　　②污染物在大气中的风输送、湍流扩散过程与规律。　　③污染物浓度观测与计算技术方法。　　④空气污染防治方法。　　⑤空气污染的危害及对人类生存环境的影响等。空气污染气象学对环境保护、城市规划和能源、化工、冶金、卫生、国防等部门都有极其重要的意义。空气污染气象学的研究方法有:野外测量、实验室（如风洞试验）和数值模拟研究等。　　1)空气污染　　由于人类活动或自然过程，向大气中排进了一些有害物质(称污染物)，当排入量够多(污染物浓度达一定限度)，则使原来洁净空气的品质下降，若这种情况维持时间够长，便会对人类、动物、植物和大气中的物品产生危害和不良影响，这种大气状态称为空气污染。组成空气污染有三个要素：污染源、污染物浓度、对人和生物有危害。　　洁净大气是人类赖于生存的必要条件之一，一个人在五个星期内不吃饭或5天内不喝水，尚能维持生命，但超过5分钟不呼吸空气，便会死亡，人体每天要吸10—12立方米的空气。由此可见，消除空气污染或保持污染浓度低于某个限度之下，是何等重要。　　大气有一定的自净能力，现代大工业发展以前，因自然过程等排进大气的污染物，与由大气自净过程而从大气移除的量基本平衡。但是20世纪五、六十年代以后，现代大工业迅速发展，人类排进大气的污染物量大大超过了大气的自净能力，致使目前全球大气都遭到不同程度的污染。这引起了各国的关注，我国已把保护环境(大气环境、水环境等)作为国家的基本国策。　　2)污染源与污染物　　向大气排入有害物质的源地称污染源，进入大气的有害物质称污染物。大气污染源分人工源和自然源，　　自然源包括火山喷发、森林着火、风吹扬尘等，它们每年向大气排入约5.5亿吨污染物，人工源包括工业污染源、农业污染源、城乡交通和居民生活污染源等，它们平均总计向大气排入的污染物在20世纪90年代约每年超过6.5亿吨，其中以工业污染排放量最为主要。我国1990年工业源共排放大气污染物约0.4亿吨，按人口平均远低于发达国家的排发水平。　　大气污染物分为一次污染物和二次污染物，它们的种类超过100多种。从污染源排进大气后，直接污染空气的称一次污染物，其中最主要的有二氧化硫、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NO）、二氧化氮、颗粒物（飘尘、降尘、油烟等）、CO和氨气、及含氧、氮、氯、硫有机化合物以及放射性物质等。所谓二次污染物则是由于阳光照射污染物、污染物间相互发生化学反应、污染物与大气成分发生化学反应生成的有害物质，光化烟雾就是一种二次污染物。　　3)大气环境质量（品质）　　大气环境对人类生存与发展的优劣程度，称大气环境质量或大气品质。空气洁净则其大气环境质量便高，如远离城市或工业区的山区；大城市或工业区的空气污染严重，其大气环境质量便低。　　大气环境质量高低或好坏，常用大气污染物浓度的大小来具体衡量，单位体积空气中，含某种污染物的多少，称为该种污染物的浓度。根据不危害人体和生态系统与物品的考虑，人为规定污染物浓度的允许值，称为大气环境质量标准。空气的相应污染物浓度低于规定值，称大气质量合标准，高于规定值则称大气质量超标准（简称超标），超标越多，则大气环境质量越坏。世界各国都先后制定了各自的标准，我国于1982年首次颁布了大气环境质量标准，按地区类别执行三种等级的标准。对于风景名胜和自然保护区等，执行一级标准;对于居民区、商业与文化区等，执行二级标准；对于工业区、交通枢纽等，执行三级标准。部分污染物具体标准如表所列。大气污染物浓度常用大气采样仪,采集空气样品并进行分析而确定。　　4)大气污染的危害与影响　　大气污染对人类及其生存环境造成的危害与影响，已逐渐为人们所认识，归结起来有如下几个方面：　　①对人体健康的危害。人体受害有三条途径，即吸入污染空气、表面皮肤接触污染空气和食入含大气污染物的食物，除可引起呼吸道和肺部疾病外，还可对心血管系统、肝等产生危害，严重的可夺去人的生命。　　②对生物的危害。动物因吸入污染空气或吃含污染物食物而发病或死亡，大气污染物可使植物抗病力下降、影响生长发育、叶面产生伤斑或枯萎死亡。　　③对物品的危害。如对纺织衣物、皮革、金属制品、建筑材料、文化艺术品等，造成化学性损害和玷污损害。　　④造成酸性降雨，对农业、林业、淡水养殖业等产生不利影响。　　⑤破坏高空臭氧层，形成臭氧空洞，对人类和生物的生存环境产生危害。　　⑥对全球气候产生影响，如二氧化碳等温室气体的增多会导致地球大气增暧，导致全球天气灾害增多，又如烟尘等气溶胶粒子增多，使大气混浊度增加，减弱太阳辐射，影响地球长波辐射，可能导致天气气候异常。　　如何防治大气污染，减轻大气污染的危害与影响，构成了当今重大而紧迫的研究课题。　　5)大气污染的防治　　防治大气污染是一个庞大的系统工程,需要个人、集体、国家、乃至全球各国的共同努力，可考虑采取如下几方面措施：　　①减少污染物排放量。多采用无污染能源（如太阳能、风能、水力发电）、改革能源结构，用低污染能源（如天然气）、对燃料进行预处理（如烧煤前，先进行脱硫）、改进燃烧技术等均可减少排污量。另外，在污染物未进入大气之前，使用除尘消烟技术、冷凝技术、液体吸收技术、回收处理技术等消除废气中的部分污染物，可减少进入大气的污染物数量。　　②控制排放和充分利用大气自净能力。气象条件不同，大气对污染物的容量便不同，排入同样数量的污染物，造成的污染物浓度便不同。对于风力大、通风好、湍流盛、对流强的地区和时段，大气扩散稀释能力强，可接受较多厂矿企业地逆温的地区和时段，大气扩散稀释能力弱，便不能接受较多的污染物，否则会造成严重大气污染。因此应对不同地区、不同时段进行排放量的有效控制。　　③厂址选择、烟囱设计、城区与工业区规划等要合理，不要排放大户过渡集中，不要造成重复迭加污染，形成局地严重污染事件发生。　　④绿化造林，使有更多植物吸收污染物，减轻大气污染程度　　。　　空外空气污染的来源　　悬浮粒子主要由燃烧燃料产生，包括汽车汽油、柴油；垃圾焚化业、建业、混凝土制造业、金属冶炼业等　　二氧化硫(SO2)以煤炭及石油作燃料的熔炉、金属冶炼业　　一氧化碳(CO)大气中86%的一氧化碳由汽车排出。开启暖气系统时亦排放一氧化碳。　　二氧化碳工业大量燃烧化石燃料；树木日渐减少，未能有效发挥调节作用，通过光合作用把二氧化碳转化为氧气　　各类碳氢化合物很多工业的工序也会产生此污染物，如乾洗、工业涂料蒸发、工业制品清洗等。　　氟氯碳化物氟氯碳化物的产品，如作为冷却剂用於冷气系统及冰箱；作为发泡剂用以制造发泡胶；作为喷雾剂的喷射物质；作为溶剂、清洁电路板及电脑配件。　　铅汽车柴油　　空气污染的影响　　更多人会罹患呼吸系统的毛病，如咳嗽、哮喘、支气管炎、呼吸困难等。据研究，空气中浓度和悬浮粒子每增加一倍，死亡率即增加15%。　　一氧化碳是有毒物质，过量吸入可以致命。本来一氧化碳较空气稍轻，不会聚集在地面，但由於一氧化碳的主要来源是汽车废气，因此街道上的一氧化碳浓度较高。　　二氧化硫会刺激眼部，引起红筋。长远而言，会破坏植物的细胞膜组织和根部，引致养分流失，提早枯萎。此外，二氧化硫会令土壤酸化，使土壤中的一些生物死亡，破坏生态循环。空气中过量的二氧化硫会使大理石的雕刻产生变化而剥落，破坏古迹。　　悬浮粒子会通过空气进入肺部。超过50%的0.1mm粒径的粉尘会沉积在肺部。吸入含硅的粉尘更会对人体造成永久伤害。香烟尘是常见的悬浮微粒，由於粒径小，在0.001-0.1mm之间，因此扩散力强，在静止空气中几乎可以不沉落，不仅即时可见污染恶果，长期吸入更可以导致肺癌。　　二氧化硫及氮化合物会产生酸雨，影响植物的生长及土壤里的矿物质。　　氟氯碳化物是破坏臭氧层的凶手。臭氧层越来越薄，令紫外光增多。过多的紫外光辐射会破坏植物的叶绿素，抑制植物的生机，甚至使果实减产。此外，会令人类免疫能力低下，导致皮肤癌、白内障等。　　二氧化碳浓度增加，令地球的平均温度上升。一项研究指出，到2050年，地球温度将上升2-5度，两极的冰山将会大量溶化，导致低洼地带水浸，还会影响全球气候。　　影响能见度。