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1、马斯河谷事件：1930年12月15日，比利时马斯河谷工业区处于狭窄盆地中发生气温逆转，工厂排出的有害气体在近地层积累。3天后，有人发病，症状为胸痛、咳嗽、呼吸困难等。一周内有60多人死亡。心脏病、肺病患者死亡率最高。多诺拉事件：1948年10月2631日，美国宾夕法尼亚州多诺拉镇。该镇处于河谷，10月最后一个星期大部地区受反气旋和逆温控制，加上2630日持续有雾，使大气污染物在近地层积累。二氧化硫及其氧化作用的产物与大气中尘粒结合是致害因素。发病者5911人，占全镇总人口43%。症状是眼痛、肢体酸乏、呕吐、腹泻；死亡17人。,洛杉矶光化学烟雾事件：20世纪40年代初期，美国洛杉矶全市50多万辆
2、汽车每天消耗汽油约1600万升，向大气排放大量碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳。该市临海依山，处于50千米长的盆地中，汽车排出的废气在日光作用下，形成以臭氧气为主的光化学烟雾。,光化学烟雾是碳氢化合物和氦氧化物在阳光作用下发生光化学反应生成的。美国洛杉矾光化学烟雾事件，其表现是白色烟雾(有时带紫色或黄褐色)，大气能见度降低，具有特殊气味，刺激眼睛和喉粘膜使呼吸困难。其中生成的O3 。可使橡胶制品开裂，使植物叶片变黄甚至枯萎，烟雾一般发生在相对湿度较低的夏季晴天，出现在中午或刚过中午，夜间消失。大气中光化学氧化剂（ O3等)浓度很高。,伦敦烟雾事件：伦敦曾多次发生煤烟事件，其中最严重的一次是于19
3、52年12月5日发生。1952年12月58日，英国伦敦市。58日，英国几乎全境为浓雾覆盖，4天中死亡人数较常年同期约多4000人：45岁以上的死亡最多，约为平时3倍；1岁以下死亡的，约为平时2倍。事件发生的1周中，因支气管炎死亡的人数是平时的9.3倍。伦敦型烟雾是由居民、工厂取暖排放的煤烟和冬季早晨的雾相伴而生。构成这次事件的一次污染物是SO2和煤尘，其二次污染物主要是硫酸雾和硫酸盐气溶胶。硫酸雾是大气中的SO2在相对湿度比较高、气温比较低，有煤烟颗粒物存在时所发生的催化反应而形成的。,四日市哮喘事件：1961年，日本四日市。1955年以来，该市石油冶炼和工业燃油产生的废气严重污染城市空气。重
4、金属微粒与二氧化硫形成硫酸烟雾。1961年，哮喘病发作。1967年，一些患者不堪忍受痛苦而自杀。1972年，全市共确认哮喘病患者达817人，死亡10多人。米糠油事件：1968年3月，日本北九洲市、爱知县一带生产米糠油时所用的脱臭热载体多氯联苯作，由于生产管理不善，混入米糠油中，人食用后中毒，患病者超过1400人。至78月份，患病者超过5000人，其中16人死亡，实际受害者约13000人。,水俣病事件：19531956年，日本熊本县水俣市含甲基汞的工业废水污染水体，使水俣湾和不知火海的鱼中毒，人食毒鱼后受害。1972年，日本环境厅公布：水俣湾和新县阿贺野川下游汞中毒者有283人，其中60人死亡。
5、痛骨病事件：19551972年，日本富山县神通川流域锌、铅冶炼工厂等排放的含镉废水污染了神通川水体。两岸居民利用河水灌溉农田，使稻米含镉，居民食含镉稻米和饮用含镉水而中毒。19631979年3月，共有患者130人，其中死亡81人。,1 概述,环境与环境问题大气的组成和结构大气污染与大气标准,1.1环境与环境问题,人与环境的关系人类社会发展应遵守的规律目前最突出的全球环境问题,1.1.1环境的定义,环境就其词义而言，是指周围的事物。本书所涉及的是人类的环境，即以人或人类作为中心事物，其他生物和非生命物质被视为环境要素，构成人类的生存环境。人类环境有别于其他生物的环境，它包括社会环境与自然环境两部
6、分。社会环境是指人类的社会制度等上层建筑条件，包括社会的经济基础、城乡结构以及同各种社会制度相适应的政治、经济、法律、宗教、艺术、哲学的观念与机构等。自然环境是人类赖以生存和发展的各种自然因素的总和，即通常所称的自然界。,中华人民共和国环境保护法明确指出：“本法所称环境是指：大气、水、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、野生植物、水生生物、名胜古迹、风景游览区、温泉、疗养区、自然保护区、生活居住区等。”,环境的法学概念,环境的分类：,按环境性质：自然环境、半自然环境（被人类破坏后的自然环境）、社会环境。按环境范围：宇宙环境（星际环境）、地球环境（地理环境）、区域环境、微环境和内环境按环境要素：大
7、气环境、水环境(如海洋环境、湖泊环境等)、土壤环境、生物环境(如森林环境、草原环境等)、地质环境按环境功能：特定空间环境(如航空、航天的密封舱环境等)、车间环境(劳动环境)、生活区环境(如后室环境、院落环境等)、城市环境、区域环境(如流域环境、行政区域环境等)、全球环境和星际环境等。,1.1.2人与环境的关系,人是环境的产物人的血液矿化度30亿年前海水的矿化度（一切生命来源于海洋）人类的生存物质（衣食住行）来源于环境，环境是人类的生存载体人是环境的创造者,人类使用工具来改造环境,使环境更适合人类生存,破坏生态、破坏环境,目的,1.1.3环境问题,全球环境或区域环境中出现的不利于人类生存和发展的
8、现象，均概括称为环境问题。由自然力引起的环境问题：第一类环境问题（地震、洪涝、干旱和滑坡等）。由人类活动引起的环境问题：第二类环境问题（环境污染、生态破坏）。,1.1.4 目前最突出的全球环境问题,气候变化：全球变暖臭氧层耗竭酸雨淡水资源短缺及水污染海洋污染土地退化与沙漠化生物多样性减少危险废物与有害化学品扩散,酸雨,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。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，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；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
9、式，大气中酸性物质可被植被吸附或重力沉降到地面。,酸雨的成因,自然原因。如：火山爆发时，喷出大量的硫化物；海水及湖水释放的硫化氢；动植物分解後释出的有机酸；泥土中的微生物及海藻释放之硫化氢及氮化物等，都会使雨水之pH值降至5.0左右。人为原因。工业化後大量使用燃料，燃烧过程中产生出来的二氧化硫，氮氧化物及氯化氢等等，这些污染物被排放至大气当中，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。二氧化硫（SO2）的主要来源是燃烧燃料，发电厂烧煤或石油时会排出，炼油厂、炼钢厂、硫酸工厂等在生产程序中也会排放不少该种气体。氮氧化物（NOx）是高温燃烧下的产物，来源也跟二氧化硫相似
10、，在燃烧燃料时被排出，另外，交通工具如气车的废气中也含有大量的氮氧化物。氯化氢（HCl）则源自盐酸工厂、焚化炉等的废气、汽油车的排气等。,1.1.4 人类社会发展应遵守的规律,可持续发展的基本原则:既要满足当代人发展的需要又不危及后代人满足其发展的需要。1972年罗马俱乐部“增长的极限”发展的制约因素零增长理论,人口,工业生产,农业生产,废弃物,资源消耗,资源消耗,生态角度：保护和加强环境系统的生产和更新能力；社会角度：改进人类的生活质量，同时不要超出支持发展的生态系统的负荷能力；经济角度：在保护自然资源的质量和其所提供服务的前提下，使经济发展的净效益增加到最大限度；科技角度：转向更清洁、更有
11、效的技术-尽可能接近“零排放”或“密闭式”工艺尽可能减少能源和自然资源的消耗伦理角度：不应当损害后代人维持和改善其生活标准的能力。,从应用的角度来理解可持续发展的概念，则应结合相应的应用领域：,两个基本原则（可持续发展原则的体现）人类从环境中摄取的物质不能超过环境的再生能力。人类排放到环境中的污染物质不能超过环境的自净能力。,1.2大气结构与组成,空气和大气是同义词。一般对于室内或特指某个场所(如车间，会议室和厂区等)供人和动植物生存的气体习惯上称为空气。而在大气物理学、大气气象学、自然地理学以及环境科学的研究中，常常以大区域或全球性的气流为研究对象常用大气。,1.2.1大气圈及结构,对流层（
12、地表1618km） 平流层（对流层顶 5055km ） 中间层（平流层顶 8085km ） 暖层或电离层（中间层顶 800km ） 散逸层（ 800km 以外）,1.2.2大气组成,干洁空气主要由N2、O2、Ar、CO2及微量惰性成分构成。各成分有比例是几十亿年演化的结果。这种比例最适宜于人类及各种生物的生存与生长。近年来，由于人类的不当活动，导致大气成分及比例的变化，才引起了一系列大气环境问题。,1.2.3 大气的演化,第一代大气（原始大气）-氢、氦、氖等。第二代大气（还原大气）-氮、二氧化碳、甲烷、氨和水汽。现代大气（氧气大气）-干洁空气、水汽和悬浮微粒。稳定组分：氮、氧、氩、氖、氦、氪、
13、氢、氙等，这一组分的比例，从地球表面至90公里的高度范围内都是稳定的。不稳定组分：二氧化碳、二氧化硫、甲烷、硫化氢、臭氧、氮氧化物、水汽等。主要来源于自然界的火山爆发、地震、岩石风化、森林火灾等和人类活动产生。,1.3大气污染类型,大气污染的概念： 由于人类活动或自然力（火山、海啸等）而排放到空气中的大气污染物（有害气体和颗粒污染物等），累积到超过大气的自净过程（稀释、转化、洗净、沉降等）所能降低的程度，在一定的持续时间内有害于生物和非生物。,1.3.1大气污染的分类：,按影响范围,按污染物特征,局城性污染,地区性污染,广域性污染,全球性污染,煤烟型污染,混合型污染,石油型污染,特殊型污染,按
14、化学性质,氧化型污染,还原型污染,按放射性特征,放射性污染,物理化学污染,煤炭型污染的一次污染物是烟尘和二氧化硫。二次污染物是硫酸及其盐类所构成的气溶胶。石油型污染又称排气型或联合企业型污染其一次污染物是烯烃、二氧化氮以及烷、醇、碳基化合物等。二次污染物主要是臭氧、氢氧基、过氧氢基等自由基以及醛、酮和PAN(过氧乙酸硝酸脂)。,按污染特征分类：,混合型污染是指以煤炭为主，还包括以石油为燃料的污染源排放出的污染物体系。此种污染类型是由煤炭型向石油型过渡的阶段，它取决于一个国家的能源发展结构和经济发展速度。特殊型污染是指某些工矿企业排放的特殊气体所造成的污染，如氯气、金属蒸汽或硫化氢、氯化氢等气体
15、。,按污染特征分类：,还原型是指以煤、石油等为燃料所产生的大气污染，实质上就是第二种分类方法中的煤炭型和混合型污染。伦敦烟雾事件氧化型是指以石油为燃料所产生的大气污染，实质上就是第二种分类方法中的石油型污染。洛杉矶光化学烟雾,按污染物的化学性质分类：,1.3.2大气污染过程,大气污染源,接受者,大气扩散,大气污染物,发出反溃信息，对污染源进行控制,人、动植物,措施、设备等,大气污染可分为自然的和人为的两大类。前者是自然界所发生火山爆发、地震、台风、森林火灾等自然灾害所造成的。后者是人类活动所排放的有毒有害气体所造成的。目前，一般所说的大气污染多指后者。 人为造成大气污染的污染源较多，根据不同的
16、研究目的以及污染源的特点，污染源的类型有四种划分方法：,1.4大气污染源,按污染源存在的形式可划分为固定污染源和移动污染源，此划分法适用于进行大气质量评价时绘制污染派分析图。固定源就是位置和地点固定不变的污染源。主要指工矿企业在生产中排放的大量污染物。冶金、钢铁、建材等工业企业都是对大气环境污染严重的固定源。流动污染源是指交通工具在行驶时向大气中排放的有害气体而形成的污染源,1.4.1大气污染源的分类：,按污染物排放的高度可划分为高架源和地面源。按污染源的几何形状可分为点源、面源和线源，此划分法适用于大气扩散计算。按污染物排放的时间可划分为连续源、间断源、瞬时源，此划分方法适用于分析大气污染物排放的时间规律。按人类社会活动功能划分，还可以分为工业污染源、农业污染源、交通运输污染源和生活污染源等,
