化石料燃燃烧对大气环境质量的影响

化石料燃燃烧对大气环境质量的影响TheinfluenceofchemicalmaterialburningonatmosphericenvironmentalqualityandItsCountermeasures付晓慧1.引言煤、石油、天然气统称为化石燃料，目前人类所需的能源绝大部分是通过化石燃料燃烧所获得的。随着我国工业经济的高速发展，对煤炭、石油、天然气的需求量将愈来愈大，这些燃料在燃烧过程中产生的量大污染物。据统计，每年由于人类原因排入大气的污染物达六亿多吨，仅美国就占两亿吨左右，其中毒害有机物含量超过三千万吨。大气污染较严重的城市其肺癌及其他器官癌症患病率高于一般城市，更高于农村，主要是化石燃料燃烧释放的某些化学致癌物所致。根据污染物的化学性质及其存在的大气状况，可将大气污染分为还原型大气污染和氧化型大气污染。1还原型大气污染多发生于以煤炭为主要燃料且兼用石油的地区，故又叫煤烟型大气污染。主要污染物是SO2、CO和颗粒物。2氧化型大气污染多发生在以石油为主要燃料的地区，污染物主要来自汽车尾气，所以又叫汽车尾气型大气污染。其主要的一次污染物是CO、NOX、CH（碳氢化合物）等。根据燃料性质和污染物的组成，可将大气污染分为煤炭型、石油型、混合型三类。2化石燃料燃烧对大气的危害大气颗粒物是指空气中分散的固态或液态颗粒状物质，为大气中不定组分之一，其颗粒度在约0.0002-500微米之间，大气可吸入颗粒物为大气颗粒物中空气动力学当量直径小于1微米的颗粒，因其细小而不受人鼻腔阻挡，可以直接吸入肺部并存留在肺的深处，不易被排出体外，是大气颗粒物中对人体健康威胁最大的一类，可吸入颗粒物可通过人体的呼吸，按粒径大小沉积于呼吸道的各个部位。据观察，粒径大于10微米以上的颗粒物大部分能被鼻腔和咽喉部阻挡，而粒径小于10微米的颗粒物则可穿过鼻、咽进入肺部，其中粒径小于5微米的颗粒物可沉积于呼吸道深部的肺泡内。大气颗粒物的化学成分因其来源不同而在种类和数量上变化很大。由于可吸入颗粒物主要来自化石燃料的燃烧、汽车排放的尾气等，多为燃料产物而含有大量对人体有害的成分，且颗粒物的粒径越小，其化学成分越复杂，毒性越大。目前，中国环境中颗粒物有三分之一来自燃煤过程，这些细小的微粒悬浮在空气中，人的肉眼看不见，但他却每时每刻威胁着人类的生命。可吸入颗粒物对人类的健康的危害包括两个方面。一是细小颗粒物吸入肺部内可产生刺激作用，引起肺部疾患，而是微粒上附着许多有害物质，危害健康，虽然不是直接的致死因素，却可导致患有心血管病、呼吸系统疾病和其他疾病的敏感体质患者死亡。煤燃烧是煤炭利用的主要方式，我国能源结构以煤为主，每年用于直接燃烧的煤炭约占8亿吨，占总碳耗的84%，而我国用于发电的煤炭占煤炭总消费量的50%以上。煤发电量占全国火力发电的95%。进入冬天供暖季，我国北方地区燃煤量迅速增加。据报道，2013年供暖第一天，长春、沈阳、哈尔滨出现重度雾霾，局部能见度不足10米。哈尔滨细颗粒物（PM2.5）高达1000微克每立方米，空气质量达到严重污染级别，整个城市沦为雾城。东北三省交通受到严重影响，一些城市交通瘫痪，高速路封闭，各大医院呼吸系统疾病患者激增2成以上，数千所学校停课。由于我国煤炭资源相对充足并能够稳定可靠地获得，煤炭生产和消费量是当今世界上最大的。据有关专家推测，煤炭在中国能源结构中的主导地位进50年不会改变，我国现行落后的煤炭消费方式是造成环境污染的重要原因。对部分城市大气中的细颗粒物（PM2.5）来源的研究表明，燃煤产生的烟尘是细颗粒物（PM2.5）污染的主要原因之一。3化石燃料燃烧污染的应对措施科技日报讯（记者李大庆）记者从中科院获悉，该院大气物理所研究员张仁健课题组与国内外同行合作，对造成北京地区不同季节的污染源进行分析。张仁健等人对2009-2010年不同季节在北京城区采集的121对氟龙和石英膜PM2.5样品进行全组分析，获取了北京四个季节PM2.5的质量浓度、29种元素、9重离子和8各组分有机碳无机碳等化学组分资料，研究了北京城区细颗粒物总体污染水平及季节变化特征。科学家解析出了北京地区PM2.5的6个重要来源，分别是土壤、燃煤、生物质燃烧、汽车尾气与垃圾焚烧、工业污染和二次无机气溶胶，他们的平均贡献分别为15%、18%、12%、4%、25%和26%。专家指出，本研究结果明确给出了北京地区PM2.5来源及其贡献率，同时揭示了区域运输对北京空气质量的影响。如果将燃煤、工业污染和二次无机气溶胶三个来源合并合并起来，化石燃料燃烧排放成为北京PM2.5的主要来源。3.