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1、高云涛制作,第三章 大气环境,高云涛制作,我们离不开大气 ，如同鱼儿离不开水。,高云涛制作,目 录,第一节、大气概述（成分、分层、边界层）,第二节、大气污染（源、物、类型、危害）,第三节、大气污染控制（四个对策）,第四节、全球大气环境变化,高云涛制作,一、大气的成分,1、N2、O2等气体,3、冰晶和固体微粒 （如尘埃、花粉）,2、水滴 （如云滴、雾滴）,没有水汽和悬浮物的空气称为干洁空气,第一节 大气概述,高云涛制作,高度(km),二、大气的分层,每升高100m，气温降低0.65,N2,O2,Ar,CO2,Ne,He,Kr,H2,Xe,O3,越往上氧、氦等气体的原子态越多,紫外线的强烈照射，N
2、2和O2产生不同程度的离解,高云涛制作,大气的分层和结构对流层,特点 （1）大气温度随高度降低 （2）大气的垂直混合作用强 （3）气象要素水平分布不均匀 对流层大气热源-地面 对流层大气 -平均温度递减率约为6.5 K/km。 大气温度随高度降低对流层内具有强烈的对流运动水汽和气溶胶粒子等大气成分在垂直方向上的输送。,高云涛制作,大气边界层： 在对流层下部靠近下垫面的1.21.5公里 范围内的薄层大气。由于贴近地面，空气 运动受到地面摩擦作用影响，又称摩擦层。,大气边界层的主要特征： 湍流运动、风、温度的垂直分布,高云涛制作,大气的分层和结构 平流层,对流层顶向上到50km高度左右，垂直减温率
3、为负值的气层。 平流层-逆温-大气很稳定， 垂直运动微弱 中纬度地区夏季时是东风，冬季时是西风。 平流层空气中尘埃少，大气的透明度很高。 平流层中水汽的含量少。,高云涛制作,中间层（mesosphere） 55-85Km 气温下降达-95，垂直运动剧烈， 发生光化学反应。 热层（thermsphere）500Km 空气密度很小，温度升高到1200， 电离层,高云涛制作,下面给大家介绍一些 与环境问题有关的 大气成分,高云涛制作,二氧化碳： 来源：呼吸作用，有机体的燃烧与分解。 现状：在大气中的含量有增加的趋势。 影响：强烈吸收地面的长波辐射， 引起温室效应的加剧。,臭氧： 来源：高空通过光化作
4、用，低空通过闪电 或有机物氧化及高空传输。 作用：能大量吸收太阳紫外线，使地面生 物免受过量紫外线的灼伤。 分布：自然大气中含量很少。随高度分布 不均匀，也随纬度和时间而异。,水汽： 来源：海洋和地面蒸发与植物蒸腾。 分布：随时间、地点变化很大。在铅直 方向，一般随高度增加而减少。 影响：形成云、雾、雨、雪等大气现象。 对生物的生长和发育有重要影响。,微粒： 种类：固体微粒与液体微粒。 影响：影响太阳辐射传输，使能见度 变低，有的能起凝结核的作用。,高云涛制作,第二节 大气污染,大气污染的定义起源于对有害影响的观察，即若 大气污染物达到一定浓度，并持续足够的时间， 达到对公众健康、动植物、材料
5、、大气特性或 环境美学产生可以测量的影响，就是大气污染。 这种定义方法在很大程度上是基于传统的公害概 念，现在又有新的延伸。例如，大量能量（如热 能）释放进入大气引起不良影响，人类活动导致 大气中某些组分变化产生的危害等也归入了大气 污染的范畴。,高云涛制作,一、大气污染源及污染物,污 染 源,天然源：自然界自行向大气环境排放污染物的污染源。,人为源：人类的生产活动和生活活动所形成的污染源。,火山,雷电造成的森林大火,燃煤,汽车,空调,高云涛制作,按来源，分为一次污染物和二次污染物,进入大气的一次污 染物之间或与正常 大气组分发生反应， 以及在太阳辐射下 引起光化学反应而 产生的新的污染物，
6、它常比一次污染物 对环境和人体的危 害更为严重。,大气污染物：由于人类活动或自然过程排入大气， 并对人和环境产生有害影响的物质。,直接由污染源排放的污染物,高云涛制作,按存在状态，分为颗粒物和气态污染物,常表示为总悬浮微粒物（TSP）、飘尘和降尘。,主要有一次污染物： SO2、H2S 、NO、NH3 、CO、CO2 、HF、HCl 、C1C12化合物 。 二次污染物： SO3、H2SO4、MSO4 、NO2、MNO3 、醛类、酮类、酸类。,其粒径绝大多数在100m以下，其中多数在10m以下。它是分散在大气中的各种粒子的总称，也是目前大气质量评价中的一个通用的重要污染指标。,飘尘指可在大气中长期
7、飘浮的悬浮物，分为PM10（粒径10m）和PM2.5（粒径2.5m）。PM10可以通过呼吸道进入人体，从而对人体健康产生危害，PM2.5的危害则更为严重。,降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物,一般直径大于30m，由于其自身的重力作用会很快沉降下来。单位面积的降尘量可作为评价大气污染物程度的指标之一。,高云涛制作,（一）煤烟型污染 主要污染源是燃煤。主要污染物是SO2、CO和 微粒物质，它们遇上低温、高湿的阴天，且 风速很小并伴有逆温存在的情况时，一次污染 物扩散受阻，易在低空聚积，生成还原型烟雾。,伦敦烟雾事件,二、几种典型的大气污染,高云涛制作,（二）交通型污染 污染源主要是机动车（汽油车和
8、柴油车）和机动船。 主要污染物是CO、NOX和HC。在相对湿度较低的夏 季睛天，交通污染严重的地区可能会出现典型的二 次污染光化学烟雾。它对人体、动植物、材料 均会产生破坏作用，并且严重影响大气能见度。,洛杉矶光化学烟雾,高云涛制作,酸 雨,（三）酸沉降污染 它是指大气中的酸通过降水（如雨、雾、雪） 迁移到地表，或在含酸气团气流的作用下直接 迁移到地表。引起酸沉降的主要物质是人为和 天然排放的SOX（SO2和SO3）和NOX（NO和NO2） ， 其天然源一般是全球分布的，而人为排放的 SOX和NOX则具有地区性分布的特点。,高云涛制作,（一）大气污染对人体健康的危害,（二）大气污染对植物的危害
9、,（三）大气污染对材料的危害,（四）大气污染对大气环境的危害,三、大气污染的危害,高云涛制作,（一）大气污染对人体健康的危害,A、呼吸道吸入； B、随食物和饮水摄入； C、体表接触侵入。,1、大气颗粒物,4、氮氧化物,5、光化学氧化剂,3、一氧化碳,2、二氧化硫,颗粒物的大小决定其沉积于呼吸道中的位置； 化学组成决定沉积位置上对组织的影响。,损害肝脏。且由于SO2通常与多种污染物共存，吸入之后产生的复合作用危害更大。,NO2对呼吸器官有刺激性，可引起肺水肿、慢性支气管炎等疾病，若与SO2共存，则危害更重。,所有大气污染物中散布最广的一种，严重阻碍血液输氧，引起缺氧中毒。,臭氧：对鼻子、咽喉、肺
10、等呼吸器官有刺激作用，运动时吸入则更严重。,高云涛制作,（二）大气污染对植物的危害,损害植物酶的功能组织；影响植物新陈代谢的功能；破坏原生质的完整性和细胞膜。此外，还会损害根系生长及其功能；减弱输送作用与导致生物产量减少。,高云涛制作,（三）大气污染对材料的危害,大气污染可使建筑物、桥梁、文物古迹和暴露在空气中的金属制品及皮革、纺织等物品发生性质的变化，造成直接和间接的经济损失。,高云涛制作,（四）大气污染对大气环境的危害,大气污染会导致降水的增加或减少，它对降水化 学的影响表现在酸性化合物的输入，即出现酸雨。 大气污染还会产生全球性的影响：大气中CO2等 温室气体浓度增加导致的全球变暖、人们
11、大量生 产氟氯烃化合物等导致的臭氧层耗竭等。,高云涛制作,室内空气污染,污染原因： 建筑材料及装潢材料、涂料中有害物质 的挥发、人们不健康的生活习惯。,苯、甲醛、氡,多开窗换气，戒烟，正确使用家庭化学剂， 增加户外活动，摆放室内花卉植物,高云涛制作,第四节 室内空气污染,高云涛制作,4.1 室内环境,高云涛制作,人的一生有80%的时间在室内环境下渡过。,办公,看电视,开车上下班,睡觉,高云涛制作,室内环境 车舱、卧室、书房等日常生活空间，大到图书馆、电影院、商场、超市、候车室、地下铁、工厂等人们日常起居、娱乐和工作公共场所。 我们一生大概有80%的时间在室内渡过，室内空气污染是我们应该重点关注
12、的问题。,高云涛制作,4.3 室内空气质量,根据美国供暖制冷空调工程师学会首次提出了可接受的室内空气质量定义：房间中绝大多数人没有对室内空气表示不满意，并且空气中没有已知的污染物达到了可能对人体健康产生严重威胁的浓度。,高云涛制作,所以室内空气质量，包括了人的主观感受 和客观指标两个部分。其中人的主观感受包括 气味和刺激，有些学者还认为包括噪声、震动 和采光等物理感受，而客观指标主要包括了化 学和生物污染物的浓度，以及室内空气温度和 湿度。,高云涛制作,4.2 室内空气污染,室内空气污染指由于室内引入能释放有害物质的污染源或室内空气通风不佳而导致室内空气中有害物质，无论是从数量上还是种类上不断
13、增加，并引起人的一系列不适症状的现象。,高云涛制作,人类活动,燃料燃烧及加热,建筑材料及装饰材料,室外来源,家用电器,高云涛制作,333,室外来源,在室人员,粉尘、SO2、NOX、COX、O3等大气污染,军团菌、机油、苯、不洁水喷淋,家电设备,氡等有害物质放射,室内来源(除人员),香烟,通风、漏风等,化工产品(建材,家具等),生物性污染,空调系统设计管理不当,甲醛、苯、氡等,建筑、土壤等,细菌、尘螨等,电磁辐射,燃烧设备,COX、NOX、 O2消费、 H2O、粉尘,臭气,CO2/H2O/O2消费、粉尘、细菌、体臭等,呼吸、出汗、运动,高云涛制作,334,之一：室外污染,高云涛制作,335,之二
14、：室内污染,燃烧,吸烟,装饰,化学用品,家用电器,办公设备,空调系统,高云涛制作,336,新鲜空气与人体呼气的成分(体积%) 成分 N2, O 2, CO2 其它废气 新鲜空气 78.03 20.99 0.03 人体呼气 79.1-80.0 14.5-18.5 3.5-5.0 若干,气味：汗液蒸发、呼吸、有机 物排泄、微生物分解、氨气等 衣服上的灰尘、细菌 烟草的烟气：VOC和 CO,CO2：新陈代谢,来自人体生物性污染,之二：室内污染,高云涛制作,高云涛制作,甲醛最主要的室内空气污染源,来源： 直接来源：为脲醛树脂，酚醛树脂等用于黏合剂中的原料。 间接来源：主要是使用黏合剂的人造板和家具，涂
15、料、油漆及香烟等也会产生甲醛污染。,危害： 嗅觉异常、呼吸道刺激、发炎、过敏、肺功能异常、肝功能异常、免疫功能异常等方面。 其特点是：低浓度致毒，作用时间长，污染源普遍。,高云涛制作,339,危害表3-6 浓度0.1mg/m3有异味影响 0.5mg/m3以上刺激粘膜(眼、呼吸道等)，产生变态反应(眼红、流泪、咽干等)、恶心、胸闷等。 6.5mg/m3以上引起肺炎、肺水肿，甚至导致死亡。 有致畸、致癌作用。 对神经系统、免疫系统、 肝脏都有危害。,释放特性 释放期长，315年。 高温、高湿条件下甲醛散发力度加大。,10.甲醛(HCOH),高云涛制作,居室中甲醛气体的检验 按以下步骤进行实验，检验
16、某新装修过的房屋室内空气中是否含有甲醛。 在如右图所示装置的小试管中加入l104molL1KMnO4溶液2mL，再加入2滴6 molL1 H2SO4溶液。用注射器在待测地点缓慢抽取空气样品50 mL，慢慢注入小试管中。连续多次抽取空气样品，注入小试管中，观察溶液的红色是否褪去。,高云涛制作,苯系物,来源：建筑材料的有机溶剂； 各种油漆的添加剂和稀释剂； 防水材料的添加剂； 空气消毒剂和杀虫剂的溶剂。,危害：血液毒性、遗传毒性和致癌性三个方面,高云涛制作,342,11.苯 ：,特点： 无色浅黄色液体，易挥发，有强烈 的芳香气味，易燃易爆 来源： 油漆涂料、人造板材、粘合剂、空气消毒 剂、杀虫剂中的苯含量的挥发 危害：致癌物 对皮肤、眼睛和上呼吸道有刺激作用； 短期接触：兴奋、头晕、头痛、恶心、呕吐，直至昏迷、抽搐，严重时会因呼吸和循环衰竭死亡 长期接触：白细胞和血小板减少，严重时可导致再生
