第三专题 大气污染控制(1)

1、地球上的大气是自然环境的组成部分。人类一刻也离不开大气，没有大气就没有地球上的生命，就没有生机勃勃的世界。大气又是人类极其重要的自然资源。在环境保护中，对特定场所或区域，供人和动植物生存的气体称为“空气”；而以大区域或全球性的气流为研究对象时，则采用“大气”一词。•内容要点•大气结构与组成•大气污染物及来源•大气污染的危害•污染物的扩散•大气污染治理技术（简要介绍）•大气污染综合防治•全球性大气污染及对策•1大气结构与组成•1.1大气结构电离层暖层中间层平流层对流层地球1、对流层平均厚度约为12km，集中了占大气总质量75％的空气和几乎全部的水蒸气量，是天气变化最复杂的层次。具有两个特点。(1)气温随高度增加而降低高度每增加l00m，气温约下降0.65℃。(2)空气具有强烈的对流运动对流层中气象条件复杂，既有形成污染物易于扩散的条件，又会出现污染物。2、平流层对流层层顶之上12~55km处的大气为平流层。平流层内温度垂直分布的特点是大气温度随高度的增加而升高。这一方面是由于它受地面辐射影响小，另一方面也是由于该层含有臭氧，存在着臭氧层。臭氧层可直接吸收太阳的紫外线辐射，造成了气温的增。

2、加。3、中间层平流层顶55~85km高处的大气为中间层。无臭氧组分，气温随高度的增加而迅速降低.4、暖层气温的分布是随高度的增加而增加5、散逸层•1.2大气的组成大气是由多种气体和水蒸气组成的混合物，由恒定气体、可变气体和不定气体组成。恒定气体在地球上任何地方的体积分数几乎是不变的；可变气体的含量往往随各地季节、天气变化和人类活动的状况而变化的；不定气体包括自然灾害和人为原因造成的大气污染物及有毒气体，后者是人类保护大气和防治大气污染的主要对象。各种气体在整个大气中的组成列表1。空气成分恒定气体可变气体氮气氧气稀有气体二氧化碳尘埃和其它气体水蒸气含量（%）78210.90.030.03～表1大气组成•2大气污染物及来源•2.1大气污染按照国际标准化组织(ISO)作出的定义：大气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。大气污染可分为四类：1、局部地区(个体行为）2、区域性（区域行为）3、广域性（大区域行为，如酸雨）4、全球性（跨越国界，如温室效应）•2.2大气污染物天然污染物和人为。

3、污染物，引起公害的往往是人为污染物。依照污染物存在的形态，分为颗粒污染物与气态污染物。1、颗粒污染物大气中危害最大、最严重的污染物，除固体颗粒外还包括液滴。颗粒污染物按颗粒粒径可分为：降尘粒径大于10μm，尘粒、粉尘飘尘粒径小于10μm，粉尘、烟尘液滴由蒸汽凝结、液体喷雾、雾化以及化学反应形成，粒径小于100μm，如水雾、酸碱雾、油雾。2、气态污染物(1)含硫化合物SO2、SO3和H2S等。(2)含氮化合物NO、NO2、NH3等。(3)碳氧化合物CO和CO2。(4)碳氢化合物有机废气。(5)卤素化合物含氯和含氟化合物。3、二次污染物污染源直接排入大气未发生性质改变的污染物称为一次污染物，一次污染物之间或一次污染物和大气原有组分发生化学反应后生成的新的污染物称为二次污染物。以石油为能源，排入大气的一次污染物，在太阳紫外线的作用下发生光学反应，参与光化学反应的一次和二次污染物的混合物，所形成的烟雾污染称为光化学烟雾，也称洛杉矶型烟雾。以煤为原料，大气中的烟尘、SO2，与水蒸气混合并发生化学反应所生成的烟雾，称为硫酸烟雾，也称伦敦型烟雾。•2.3大气污染物的来源1、燃料燃烧火力发电厂、钢铁厂。

4、等工矿企业的燃料燃烧，各种工业窑炉的燃料燃烧以及各种民用炉灶、取暖锅炉的燃料燃烧均向大气排放出大量污染物。燃烧排气中的污染物组分与能源消费结构有密切关系。发达国家能源以石油为主，大气污染物主要是一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和有机化合物。我国以煤为主，主要大气污染物是颗粒物和二氧化硫。火力发电厂水泥厂2、工业生产过程化工厂、石油炼制厂、钢铁厂、焦化厂、水泥厂等各种类型的工业企业，在原材料制成成品的过程中，都会有大量的污染物排人大气中。这类污染物主要有粉尘、碳氢化合物、含硫化合物、含氮化合物以及卤素化合物等多种污染物。土法炼焦3、农业生产过程主要来自农药和化肥的使用。4、交通运输车辆行驶产生的扬尘和排放的汽车尾气，轮船、机车燃料燃烧排放的烟尘。也是二次污染物的主要来源。根据对烟尘、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳四种主要污染物的统计，我国大气污染物主要来源于燃料燃烧，其次是工业生产与交通运输，它们所占的比例分别为70％、20％和10％；燃料构成以燃煤为主，约占能源消费的75％。煤的燃烧为我国大气污染物的主要来源，同时也形成了我国煤烟型大气污染的特点。因此，控制煤烟型的大气污染，将是我国近期大气。

5、污染防治的主要任务。•3大气污染的危害世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。”大气污染的危害主要包括以下五个方面：1、对人的伤害2、危害生物生存和发育（图）3、物体腐蚀（图）4、粉尘危害（图）5、对全球大气环境的影响酸雨、温室效应、臭氧层破坏烟尘、粉尘污染烟尘、粉尘污染农田大气污染酸雨因pH小于5.6，造成土壤、岩石中的有毒金属元素溶解，流入河川或湖泊，严重時使得魚类大量死亡。返回大气污染物对仪器、设备和建筑物等，都有腐蚀作用。如金属建筑物出现的锈斑、古代文物的严重风化等。美国纽约的自由女神像也饱受酸雨的侵蚀11：30的王府井麦当劳路口由于本地或附近尘沙被风吹起而造成的扬沙、沙尘暴与浮尘,其共同特点是能见度明显下降，出现时天空混浊，一片黄色。扬沙天气风较大，影响的能见度在1公里到10公里之间；沙尘暴风很大，能见度小于１公里。而浮尘是由于远地或本地产生沙尘暴或扬沙后，尘沙等细粒浮游空中而形成，俗称“落黄沙”，出现时远方物体呈土黄色，太阳呈苍白色或淡黄色，能见度小于10公里。沙尘笼罩下的呼和浩特五塔寺(2001年6月14日)返。

6、回讨论•结合亲身体会谈一下目前比较严重的大气污染现象有哪些，讨论产生的原因及其主要危害；•防治这些大气污染的具体措施天然雨水本身略带酸性，雨水的酸度也是以酸碱值来表达的。一般雨水的pH值约为5.6，因此一般是以雨水中的pH值小于5.6称为酸雨，所谓酸雨就是酸性的雨，酸雨的正确名称应该是「酸性湿沉降」，其实，带酸性的污染物是可以有两种沉降方式的，它们是「湿沉降」及「干沉降」。何谓酸雨?湿沉降是指那些污染物，随着雨、雪、雾或雹等降水型态而落到地面，方法是雨滴吸收包含了酸性物质，继而降下时再冲刷酸性物质，降到地面湿沉降,干沉降的定义干沉降则是指没有水份参与的情况下，带酸性物质从空中降下来的方式，通常，大气中酸性物质可被植被吸附或重力沉降到地面。酸雨的发现在1950s初期，北欧国家瑞典和挪威的渔业突然无故减产，经研究之后，发现与酸雨有关。原因是欧洲的工业排放大量酸性气体，于空气中飘流至北欧，雨水溶解了那些气体，形成酸雨，使湖泊酸化，导致渔业减产。酸雨会使鱼类生产减少我国酸雨主要分布于长江以南、青藏高原以东地区及四川盆地。以长沙为代表的华中酸雨区，降水酸度值最低，酸雨出现频率最高，并呈逐年加重趋。

7、势；西南酸雨区污染程度仅次于华中酸雨区；华南酸雨区、华东沿海酸雨区分布较广，污染较重。酸雨的成因•引致酸雨的化学物质硫酸H2SO4硝酸HNO3氧化氮(NO和NO2)二氧化硫SO2酸雨形成酸雨的化学污染物主要是二氧化硫，而氮氧化物也是原因之一。污染来源大致可分为两类，其中一个原因来自天然物质，而真正的凶手是人为物质。气体形成原因产生来源氮氧化合物（NO等）１、空气中的氮在高温中氧化。２、燃料中的氮化物燃烧时氧化产生的。锅炉使用及汽车排放的废气。硫氧化合物（SO2等）１、石化燃料中的硫黄，燃烧氧化产生。２、火山喷发时。工厂及火力发电排放的废气。火山爆发喷出大量的硫化物及悬浮固体物，自然水域表面释放的硫化氢，动植物分解产生有机酸，土壤微生物及海藻释放之硫化氢、二甲基硫及氮化物等，以上所提出的都是偶然将雨水的pH降低至5.0左右的。自然物质的来源火山要爆发啦工业化后，燃料之大量使用，燃烧过程中产生一氧化碳、氯化氢、二氧化硫、氮氧化物及有机酸及悬浮固体物，排放至大气环境中，经光化学反应生成硫酸、硝酸等酸性物质使得雨水之pH值降低，形成酸雨。雨水冲刷污染物之过程可分两个阶段，首先，污染物在雨滴形成。

8、之初期即被吸收，降雨时直接与雨水一起降下，这种形成方式称为雨除作用（Rainout），跟随的是雨冲作用（Washout），雨滴在降落过程中﹐与下层的酸气接触及摩擦，而令酸性气体溶在雨中，连随下降至地面。1.)酸湖形成，鱼虾难存2.)食物减少，鱼虾更难存3.)湖泊变死湖4.)土壤酸化，作物减产5.)土壤酸化，影响营养7.)酸雨危害动植物什么是温室效应众所周知，温室具有让阳光进入、阻止热量外逸的功能，人们称之为“温室效应”。在地球大气中，存在一些微量气体，如二氧化碳、一氧化碳、水蒸气、甲烷、氟利昂等，它们也有类似于温室的功能，即让太阳短波辐射自由通过，同时强烈吸收地面和空气放出的长波辐射（红外线），从而造成近地层增温。我们称这些微量气体为温室气体，称它们的增温作用为温室效应。在阳光照射地面時，它们发挥防止地面湿度、温度散失的功能，使地面温度不会下降得太快，地表平均温度保持在摄氏十五度左右。但正是温室效应不断增加的结果，使得地球温度慢慢升高。温室效应的危害工业革命之后，大量的石化原料被利用为能量的来源，這些石化原料在燃烧之后产生大量的温室效应气体，破坏原来在大气层的平衡；导致所谓温室效应的产。

9、生！温室效应的危害：1·加快冰山、冰被融化，海水发生热膨胀，导致海平面上升。太平洋岛国图瓦卢2001年11月15日无奈地宣布，由于温室效应导致海平面持续上升，图瓦卢所有努力均告失败，这个国家的全部１·１万国民将不得不放弃家园，举国迁往新西兰。图瓦卢，这个陆地最高处只比海平面高出4.5米的太平洋岛国，因此成为全球第一个因海平面上升而全民迁移的国家。有关资料显示，最近１００年，全球平均升温０·３—０·６摄氏度。世界卫星组织秘书长德温澳巴西曾警告，到２０３０年，海平面有可能上升２０到１４０厘米，虽然一些专家认为这个数字的最大值可能估计偏大，但却引起国际社会的普遍关注。2·对沿海人类的影响全球有超过一半人口居住在沿海100公里的范围以內，其中大部份住在海港附近的城市区域。所以，海平面的上升对沿岸低洼地区及海岛会造成严重的经济损害，例如：加速沿岸沙滩被海水的冲蚀、地下淡水被上升的海水推向更远的内陆地方。3·海水向陆地伸延，会使沿海淡水物种减少。4·全球气候将改变，暴雨、干旱、洪水、台风等气象灾害将增多。5·全球变暖，会使一些热带流行病更加广为传播。如何控制温室效应二氧化碳是温室气体中最多的一种，。

10、也是最难减少的一种。现在，全球80%的能源来源都是化石能源，必不可少的产生许多二氧化碳。因此，控制温室效应最重要的途径就是控制二氧化碳的排放。1·改变能源结构，逐步减少化石能源的使用，使用太阳能、风能、潮汐能、水能、地热能等环保能源。2·增加植被，利用植物减少二氧化碳。3·将大量的铁放到海洋里，铁可以刺激海洋浮游生物的生长，而浮游生物则可以吸收空气中的二氧化碳。地球生命的保护伞臭氧层就象撑在空中的一把伞，保护着地球上的生灵免遭短波紫外线的伤害。亿万年来，万物生灵在臭氧层保护伞的荫护下得以生存和繁衍。臭氧在整个大气中只占极小的一部分，如果将大气中所有的臭氧集中到地表，它只是2－3毫米厚的薄薄一层。它有效遮挡住阳光中有害的紫外线，对于波长越短、对生命危害越强的紫外线，臭氧的吸收作用也就越强；因此，只有长波紫外线UV-A（波长320nm）和少量中波UV-B能够辐射到地面。一般来说，臭氧层可以将太阳光中99％的紫外线过滤掉。1)使微生物死亡;2)使植物生长受阻，尤其是农作物如棉花、豆类、瓜类和一些蔬菜的生长受到伤害;3)使海洋中浮游生物死亡；4)使海洋中的鱼苗死亡,鱼业减产;5)使动物和人眼睛。