大气环境及其污染现状

大气环境及其污染现状知识要点1了解环境污染源与污染物的概念与分类2了解大气环境的分层及各层的特点35掌握各种大气污染物及其来源、危害4了解世界、中国、内蒙的大气环境污染现状掌握大气的组成及重要性第一节环境污染源与污染物一、环境污染源1.概念：向环境排放污染物，并引起环境不良变化的场所、设备和设施的总称。2.类型：天然污染源：自然界向环境自行排放污染物并对环境造成不良影响的场所。人为污染源：人类生产和生活活动引起的污染源社会活动功能工业污染源、农业污染源、交通污染源、生活污染源等排放物的空间分布站源、线源、面源等对环境的影响水体污染源、大气污染源、土壤污染源、噪声污染源等人为污染源分类二、环境污染物1.概念：进入环境后，使环境的组成、性能、结构、功能发生变化，从而引起人类生存发展产生不利影响的物质。2.分类：分类按要素分大气污染物、土壤污染物、噪声污染物、放射性污染物等按形态分气体污染物、液体污染物、固体污染物按性质分化学污染物、物理污染物、生物污染物按过程分一次污染物（化学成分没发生变化的污染物）、二次污染物（发生原来的污染物再次发生物理或化学变化而产生的污染物）第二节大气环境概述一、大气的组成大气是由多种气体混合而成的大气的组成大气中的平均浓度恒定成分氮气78.09％氧气20.95％He、Ne、Ar、Kr等惰性气体0.00081％可变成分CO20.033％CO、CH4、SO2、NH3、O3等微量气体0.00005％水蒸气0％～4％不定成分自然原因或人为原因引起的成分二、大气的分层及其特点名称厚度（㏎）温度变化原因大气运动特点天气现象对流层8—18随高度气温降低地面是能量的来源以对流运动为主天气现象复杂多变平流层50—55随高度气温上升含有臭氧层，吸收300纳米的紫外线以水平运动为主天气晴朗，适合飞机飞行中间层平流层顶85随高度气温降低远离臭氧层以对流运动为主热层中间层顶500随高度气温迅速上升含有大量氧原子，吸收175纳米的紫外线外层大气上界DivisionsoftheAtmosphereWithoutouratmosphere,therewouldbenolifeonEarth.Arelativelythinenvelope,theatmosphereconsistsoflayersofgasesthatsupportlifeandprovideprotectionfromharmfulradiation三、大气的重要性1.是地球生物的保护伞2.大气是维持生命的重要物质3.给绿色植物提供光合作用所需的二氧化碳，合成碳水化合物，作为人类和各种动物的食物4.给地球保温5.参与地球表面各种变化，对物质循环和能量流动起重大作用6.大气是工农业生产必需的自然资源第三节大气环境污染现状一、大气环境污染现状1.大气污染：大气中污染物浓度超过了正常含量，对环境、生态和人类的生存、发展产生不良现象。2.原因：自然来源和人为来源3.世界大气污染情况20世纪30年代以来，世界范围内发生了八大环境公害事件，其中四件是由大气污染引起的。事件时间、地区和危害主要污染物马斯河谷事件1930年12月1日～5日，比利时马斯河谷的气温发生逆转，工厂排出的有害气体和煤烟粉尘，在近地大气层中积聚。3天后，开始有人发病，一周内，60多人死亡，还有许多家禽死亡。这次事件主要是由于几种有害气体和煤烟粉尘污染的综合作用所致，当时的大气中二氧化硫浓度高达25～100毫克／立方米。粉尘、SO2、CO洛杉矶光化学烟雾事件1936年在洛杉矶开采出石油后，刺激了当地汽车业的发展。至40年代初期，洛杉矶市已有250万辆汽车，每天消耗约1600万升汽油，但由于汽车汽化率低，每天有大量碳氢化合物排入大气中，受太阳光的作用，形成了浅蓝色的光化学烟雾，使这座本来风景优美、气候温和的滨海城市，成为“美国的雾城”。这种烟雾刺激人的眼、喉、鼻，引发眼病、喉头炎和头痛等症状，致使当地死亡率增高，同时，又使远在百里之外的柑桔减产，松树枯萎。光化学烟雾、O3、NO、NO2多诺拉事件1948年10月26日~31日间，美国宾夕法尼亚州的多诺拉小镇，大部分地区持续有雾，致使全镇43％的人口（5911人）相继发病，其中17人死亡。这次事件是由二氧化硫与金属元素、金属化合物相互作用所致，当时大气中二氧化硫浓度高达0.5×10-6～2.0X10-6毫克／立方米，并发现有尘粒。SO2、CO、AS、Pb等四日市哮喘事件1961年-1970年期间，日本东部海岸的四日市哮喘病大发作。1964年连续3天浓雾不散，严重的哮喘病患者开始死亡。到1970年，四日哮喘病患者达到500多人，其中有10多人在哮喘病的折磨中死去。几年中，全市因哮喘病死亡达6376人，自杀10人。由于日本各大城市普遍使用高硫重油，SO2、SO3、尘粒超标5-6倍，并在近地层500米积累，硫酸烟雾中飘浮着Pb、Zn等重金属粉尘，引起呼吸道疾病爆发。炼钢、化工等工厂排出的有害气体SO2、SO3、尘粒、重金属粉尘等伦敦烟雾事件1952年12月5日～8日，素有“雾都”之称的英国伦敦，突然有许多人患起呼吸系统病，并有4000多人相继死亡。此后两个月内，又有8000多人死亡。这起事件原因是，当时大气中尘粒浓度高达4.46毫克／立方米，是平时的10倍，二氧化硫浓度高达1.34×10-6毫克／立方米，是平时的6倍。SO2、粉尘共同的特点：大气中二氧化碳、氮氧化物等污染物含量高，逆温天气，使儿童老人致死，带来了严重的后果。世界大气污染情况：严重世界大气污染现状：全球目前的状况看，发达国家比发展中国家轻。发达国家的大气环境已经得到了明显的改善，发展中国家现仍很严重。采取的措施：•1997年在日本京都定下京都议订书•2001、7“波恩气候会议”上170多个国家参加，达成协议。4.我国大气污染情况我国是大气污染严重的国家。原因：我国的能源结构主要以煤炭为主，80%的能源来自煤炭，二氧化碳的排放量居世界第二位。城市比农村严重，北方重于南方。主要以大气中悬浮颗粒物为主5.内蒙的情况二、大气污染物粉尘（dust）烟（fume）飞灰（flyash）黑烟（smoke）雾（fog）煤烟尘（soot）总悬浮微粒（TSP）来源自然来源主要是火山爆发，年均约1.12亿吨。人为来源主要是炼钢、玻璃、化工等工厂排除出的尾气、燃煤等。1.二氧化硫危害1.生物的呼吸系统受到破坏。2.形成酸雨的主要因素。在低气温、强阳光下，二氧化硫与大气中其它物质进行光化学反应，生成三氧化硫，从而形成硫酸或硫酸盐，形成酸雨。CzechAirPollution2.一氧化碳来源自然来源：森林火灾；叶绿素分泌；人为来源：含碳化合物不完全燃烧危害通过呼吸进入到人体后，因其与血红蛋白的结合能力比氧大200多倍，所以很快与血液中的血红蛋白结合，造成人体缺氧，严重时导致死亡（即煤气中毒）。来源人为来源炼钢、玻璃、化工等工厂，汽车、飞机、炉、窑等排放的尾气中大量含有氮氧化物。自然来源农业生产的含氮化肥的使用和自然界氮循环过程中的排出。自然条件下，土壤中的微生物能够分解，并排放出NO2。3.氮氧化物危害刺激动物呼吸系统，严重时引起疾病形成酸雨参与光化学烟雾反应破坏臭氧层来源人为来源石油的不完全燃烧，如(煤油灯、汽车减速或空档时的尾气等)、石油炼制、化工生产等过程。自然来源自然界中的生物及其遗体被微生物所分解而排放和有机物（或动物尸体等）的不完全燃烧和蒸发。4.碳氢化合物危害参与光化学烟雾反应属于强致癌物质5.铅来源人为来源主要是从工厂（炼钢、玻璃、化工等）、燃煤、汽车、汽油防爆剂（四乙基铅）排放的尾气中。自然来源主要是火山爆发等自然过程，其排放量小，不构成污染的程度。危害导致肺部疾病损坏骨髓造血功能损坏末梢神经,影响智力发育损坏胎儿正常发育第一类（自然界）水蒸汽（H2O）二氧化碳（CO2）一氧化碳（CO）四氯化碳（CCl4）甲烷（CH4）氮氧化物臭氧（O3）颗粒物6.温室气体温室气体是指使地表、低层大气温度升高的气体。第二类（人为排放）二氧化碳甲烷一氧化碳四氯化碳氮氧化物氟氯烃(CFCS)颗粒物全球排放量前五位的国家及排放量国家年排放量（百万吨/年）人均排放量（吨/年）美国488119.93中国26683.27俄罗斯210314.11日本10938.97德国87810.96大气中CO2的来源及其危害19601985年限二氧化碳含量（%）18401880192019602000年限二氧化碳含量（%）大气中CO2的浓度变化示意图危害：引起温室效应，气候变化海洋中沉积物溶解度增加植物光合作用可能加快加速成岩过程温室效应的产生温室效应：大气组成部分吸收地面长波辐射，使能量截流于大气中，使大气的温度升高的现象。温室效应对大气的危害近一百多年来大气气温变化示意图气候变暖海水膨胀，陆地冰川融化气候变化无常7.颗粒物分类降尘：粒径大于10um的颗粒物此类颗粒物可以降落飘尘：粒径小于10um的颗粒物此类颗粒物处于悬浮状态，与空气一起可进入动物、植物的呼吸道毛细管，引起各种疾病危害：进入到人体中引起呼吸道疾病参与光化学烟雾反应影响气候变化8.损害臭氧层物质臭氧层：离地球表面15——25千米的平流层中，在常温常压下厚度为3毫米浓度为0.000004毫升/L（300多布森单位，简称为D.U）的浅蓝色的气体。臭氧层的作用：保护作用加热作用保持氧气的平衡臭氧层被破坏的原因人类大规模使用超音速飞机和氟氯烃制冷剂，排放氮氧化物和氟里昂，使其在阳光作用下与臭氧发生反应，使臭氧浓度下降。臭氧层被破坏的影响臭氧层被破坏造成地球紫外线增加，紫外线会破坏包括DNA在内的生物分子，增加罹患皮肤癌、白内障的机率，而且和许多免疫系统疾病有关。海洋中的浮游生物受致命的影响，海洋生态系统受破坏。农作物减产。加强温室效应。损害臭氧层的物质ODS冰箱、空调、电子产品、灭火器材、烟草、泡沫塑料、发胶、杀虫剂等产品的生产过程或使用过程中，人们大量使用的人造化学物质很多都具有破坏臭氧层的能力。科学家把这些破坏大气臭氧层、危害人类生存环境的化学物质称为“消耗臭氧层物质”(ozonedepletingsubstances)，简称ODS。无机物（氮氧化物）有机低分子物质（甲烷、四氯化碳、甲基氯仿）含氯氟烃（氟里昂等5种，也称氟氯烃）氟里昂-11（CFCl3，简称F-11）氟里昂-12（CF2Cl2，简称F-12）含溴卤代烷烃（简称Halon，有13种）9.光化学烟雾概念：大气中的碳氢化合物与氮氧化物在低温天气和强阳光作用下经过一系列的化学反应生成臭氧、醛类、酮类、有机酸类、过氧化物等二次污染物，在大气中形成一种浅蓝色的烟雾。危害：影响身体健康光化学烟雾中生成的臭氧、醛类、酮类有机酸类、过氧化物、PAN、活性自由基等二次污染物对动物的呼吸系统和眼睛具有强烈的刺激性，可导致头疼或呼吸道疾病恶化，甚至严重时会造成死亡橡胶老化、树叶变黄能见度下降，引起气候短暂变化光化学烟雾发生时，如果大气中存在二氧化硫，则易生成硫酸盐气溶胶（又称光化学气溶胶）。光化学烟雾或光化学气溶胶能够吸收大部分阳光辐射，使能见度显著下降，引起气候的短暂变化光化学烟雾的现象呈浅蓝色中午或午后出现，傍晚就消失影响于污染源风向下方十几到几百公里处00:0004:0008:0012:0016:0020:00时间污染物浓度（毫升/立方米）非甲烷烃一氧化氮二氧化氮臭氧醛类光化学烟雾日变化曲线三、室内空气污染（一）室内空气污染来源及危害人的活动烹饪建筑材料日用化工产品空调1.生物学行为人的呼吸：人呼吸时主要呼出二氧化碳、硫化氢、氮氧化物、二甲苯安、丁烷等十几种化合物。人体排泄物：大小便过程，皮腺分泌物有100多种，人吐痰、咳：排出的细菌、病菌等有400多种。危害：头痛、恶心、呕吐等现象。吸烟卷烟中含有放射性元素和多种有害元素。