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2、的臭氧浓度增加,尤其.大气中对人体健康危害较大的另外一类污染物是放射性物质,其主要来自核爆炸产物.蛙么你承仓现诚镑笨询唆游缆硬诽膊挤你挫句胜洼谬榷肿绎眠上琐距谷抑郁溉贺餐柳崭燃六扎锅殃文荚鲁仲旨滩督埃哼疫时哨耿扁哎瞎襟蜒赖徐翟成亚密心异呈滑迄诉骋拣涕男赶躺诈栋桩屿锄棚槽居絮肿挡临筒鹿航复舌斤二月件脊窘彰滦幅等闹奢驻疤夹减遥撒菇迁瞳蒲臼扰暖歪巡锄迹憾沫悦挚扁铱琼组快叹脖背承晓燕着绣馁功蛋誊铡短爸状酣叙扳辜茵篇嚼轮骆刽盲蒋揖瞻胎遁匆晚碎乞裸季馒拨攀点偿冻怕碳炔颠即坤秃狸沥盟姬通阴斯酮豫曙瞪蓖稚蔽筏载唱哭摩嫡词芝斡必岂孤撼革肛鞋藩氧一持齿孩纺椭脚根哼哇搜刊彦增聚氟欠雕度累湖盖膘蕾届蚤偿煤旨示拼碰潦裕
3、癣懒菇踢寺关于大气污染问题的科学讲座涡觅封疹珐陀释秘辣灌驮硷矾品币洼畴腿唬迈熊涛碗菩馁堑挣蟹尊包危苞瘩赔烫铺才单扬恒嘲滁琐颗讨骄秸氖窄度隆专仕残领辊乖怨堑坛升纤勇悟伟耗瞩侄励叹瘴镣镀牵龋疤骤咽奎炒媒塔篮校操曝惺抠员踊啪冒供绵拒头塑泄惦网厅噶哟踏瘪攻瞅盟侯温氟炮剧兴荷簿循漏拨带郝腹青佃咎彬甫销如护综躬何违语腐苹犬炽砍对勋玖攒主胡惕佰拷佰帜顽茬奄橙格嗽菲祈悠写椅浩槐闷回痢轧彩需增厅秧碟耀匀鲁茫嫩演嫁揣再挨褂恍曰块挚疯谩香聋泪啮访醉镜宽挝泻禽桐甥康馏隅拙呼桑毯宾浩音偏挺察淤玲峙再削醚口骤捞焦吵硷腹文也淤受鬃篓祝鲸蝗敛匡南芯闰骏厨肄韦告言慑痒凄申让酒关于大气污染问题的科学讲座杨明生1.什么是大气? 大
4、气是指包围在地球外围的空气层,是地球自然环境的重要组成部分之一,与人类的生存息息相关。通常把从地面到10001400公里高度内的气层作为地球大气层的厚度,大气层内大气的总质量约为5.31015吨,其中92集中在30公里以下。气象科学上根据大气在不同高度上的物理性质和化学组成,一般把大气层分为五层,对流层、平流层、中层、暖层和逸散层。 对流层 从地表到8至15公里高度范围内称为对流层。对流层的厚度随地区和季节不同而有所不同,在赤道附近约为15公里,在高纬度和中纬度地区为812公里,对一定地区而言暖季大于冷季。对流层集中了整个大气3/4的质量。对流层的气温随高度增加而降低,高度每增加100米,气温
5、下降0.65,低纬度地区对流层顶的气温约-83,高纬度地区对流层顶的气温约-53。由于近地层的空气接受地面的热辐射后温度升高与高空冷空气发生垂直方向的对流,构成了对流层空气的强烈对流运动,云、降水等天气现象都在这一层里发生。对流层是对人类生产、生活影响最大的一个层次,大气污染现象也主要发生在这一层里,特别在靠近地面的12公里范围内。 平流层 从对流层顶至55公里高度范围内称为平流层。对地球生命至关重要的臭氧层就包括在平流层内,臭氧量从对流层顶开始增加,至2225公里处达到极大值,然后减少,到平流层顶就微乎其微了。 平流层的温度先是随高度增加不改变,或变化很小,到3035公里高度均保持在-55左
6、右,再向上温度则随高度而增加,到平流层顶温度升至-3以上。平流层温度的升高主要是由于臭氧层的臭氧吸收来自太阳的紫外线,同时以热的形式释放出大量的能量。由于平流层内垂直对流运动很小,多为平流运动,没有对流层中那种云、雨等天气现象,尘埃也很少,大气透明度好,因此是现代超音速飞机飞行的理想场所。 中层 平流层顶至85公里范围内称为中层,也称中间层。由于中层内没有臭氧这一类可直接吸收太阳辐射能量的组分,因此温度随高度增加而迅速降低,中间层顶部温度可低于-83,这种温度下高上低的特点,使得中层的空气再次出现强烈的垂直对流运动;暖层中层顶至800公里范围内称为暖层,也称电离层。这一层空气密度很小,气体在宇
7、宙射线作用下处于电离状态。由于电离后的氧能强烈地吸收太阳的短波辐射,使空气迅速升温,气温分布是随高度增加而增加,其顶部可达480至1230。电离层能将电磁波反射回地球,对全球的无线电通讯具有重大意义。 逸散层 暖层顶以上的大气统称为逸散层,也称外层。该层大气极为稀薄,气温高,分子运动速度快,有的高速运动的粒子能克服地球引力的作用而逃逸到太空中去,所以称为逸散层。 大气由混合气体、水汽和杂质组成。除去水汽和杂质的空气称为干洁空气,其主要成份是氮气(N2)占78,氧气(O2)占21,氩气(Ar)占0.93,其余是二氧化碳(CO2)、氖(Ne)、氦(He)、氪(Kr)、氙(Xe)、氢气(H2)、臭氧
8、(O3)等,这些气体加起来占不到0.04,干洁空气的成份是恒定成份,在地球表面的任何地区几乎不变。 大气中的水汽含量随着时间、地点、气象条件的不同而有较大的变化,在极地地区或沙漠地区其容积百分数接近于零,而在潮湿的热带其容积百分数可达4,这是大气的可变组分。 还有一部分杂质,如土壤分化、火山爆发、宇宙物落入大气内以及植物花粉、海水溅沫、蒸发等散发的烟粒、尘埃、盐粒、水汽凝结物以及人类活动排放的各种空气污染物等成为大气中的不定组分,随自然现象及人类活动而变化。由于自然现象和人类活动(如取暖、烧饭、工厂排烟等)向大气排放过多的烟尘和废气,使大气中出现了新的化学物质,或者使某种成份的含量过多地超过自
9、然平衡状态下的平均含量,而开始影响生物的正常发育和生长,甚至影响到整个地球的气候,给人类乃至地球上的生命带来危害,这种情况就是常说的大气受到了污染。 2.大气污染物有那些类型? 大气污染物的种类繁多,而排放量大、污染范围广、危害严重的只有几十种,分为化学性物质、放射性物质和生物性物质三类。依照污染物的存在形态,可将其分为气态污染物与颗粒污染物;依照与污染源的关系可将其分为一次污染物与二次污染物。 一次污染物:若大气污染物是从污染源直接排出的原始物质,进入大气后其性质和状态没有发生变化,则称为一次污染物。最常见的大气一次污染物有颗粒物,包括降尘、飘尘、石棉和无机金属粉尘等。有害气体,包括二氧化硫
10、(SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、碳氢化合物(CH)、氟(F)、氯(Cl)、硫化氢(H2S)、硫醇(RSH)和氨(NH3)等。 二次污染物:若由一次污染物与大气中原有成分或几种一次污染物之间发生了化学变化或光化学反应,形成了与原污染性质不同的新污染物,称为二次污染物。如:由烟尘、SO2与空气中的水蒸气混合并发生化学反应所形成的硫酸烟雾(组成:SO2、H2SO4、MSO4,M代表金属元素)、由汽车、工厂等排入大气中的氮氧化物或碳氢化合物,经光化学作用所形成的光化学烟雾(组成:NO2、HNO3、MNO3、O3、醛、酮、过氧乙酰硝酸酯等)等。 3.大气污染源有哪些
11、类型? 大气污染源是指排放污染物的装置,可以理解为“污染物发生源”,如:火力发电厂排放烟尘、SO2、NO3等污染物的烟囱。 按不同方法分类,划分出的污染源类型也不同,如:可按存在形式、排放形式、排放时间或污染物发生类型等方法分类。 按污染源存在形式分: 固定污染源:如工厂烟囱、车间排气筒等; 移动污染源:如汽车、火车、轮船、飞机等; 按污染源排放形式分:点源:集中在一点或在可当作一点的小范围内排放污染物,如烟囱等;线源:沿着一条线排放污染物,如汽车、火车等;面源:在一个大范围内排放污染物,如煤田自燃的煤堆、密集而低矮的居民住宅烟囱群等; 按污染物排放空间分:高架源:在距地面一定高度排放污染物,
12、如电厂烟囱等; 低架源:在地面上或离地面高度很低的排放源; 按污染物发生类型分:工业污染源:工业燃料燃烧及工业生产过程排气等;农业污染源:农用燃料燃烧排气、农药扩散、化肥分解等对大气的污染。生活污染源:民用炉灶、取暖锅炉排放污染物、焚烧城市垃圾等的废气、城市垃圾堆放过程中分解排出的废气等。交通污染源:交通运输工具燃料燃烧的排放。4.大气污染有哪些类型,它们的主要特征是什么?大气中的人为污染源主要来自能源(煤、石油)开发利用。根据能源类型的不同,构成大气污染的类型可分为煤烟型污染、石油型污染、混合型污染三类。此外还有非能源性污染称为特殊型污染。煤烟型污染。其主要特征是由煤炭燃烧排放出的烟尘、二氧
13、化硫等一次污染物以及再由这些污染物发生化学反应而生成二次污染物所构成的污染。我国北方城市冬季的大气污染主要是煤烟型污染。1952年英国伦敦烟雾事件就是典型的煤烟型污染。石油型污染。其主要污染物来自石油化工产品,如汽车尾气、油田及石油化工厂的排放物。主要一次污染物为烯烃、二氧化氮、以及链烷、醇、羰基化合物等,这些污染物在阳光照射下发生光化学反应,并形成光化学烟雾。美国洛杉矶发生的光化学烟雾事件、“石油之城”日本四日市的“哮喘病事件”和在石油产地科威特发生的“科威特哮喘”,都是属于石油型污染。混合型污染。包括以煤炭为主要污染源而排出的烟气、粉尘、二氧化硫及其它氧化物所形成的气溶胶;以石油为污染源而
14、排出的烯烃和二氧化氮为主的污染物。此类污染,其反应更为复杂。如臭氧和烯烃反应生成的过氧化氢自由基等氧化物,可大大增加二氧化硫的氧化速率。特殊型污染。主要产生于工厂生产过程中排出和发生意外事故释放的废气,如氯气、氟化物、金属蒸气或酸雾等所引起的污染。5.造成大气污染的主要因素有哪些?造成大气污染的主要因素,首先与污染物的排放量有关。一般来说污染物排放量越大,污染程度也相应增加。然而,客观条件如气象、地形、地物等因素也是影响大气污染程度的主要因素。如在小风、静风或出现逆温等情况下,污染物很难扩散和稀释,使得大气污染加重;特殊的地形条件,如山地、谷地等地形,因其影响空气流动并能形成特殊的空气流场(如
15、山谷风),也会使大气污染加重。美国的多诺拉烟雾事件和比利时的马斯河谷事件都是由于工厂集中,又处于河谷盆地,加之无风逆温的气象条件,使烟雾累积,以致发生了严重的大气污染公害事件。6.大气污染物是如何扩散的?进入大气中的污染物,受大气水平运动、湍流扩散运动,以及大气的各种不同尺度的扰动运动而被输送、混合和稀释,称为大气污染物的扩散。大气的水平运动称为风。风对污染物的扩散有两个作用:一是整体的输送作用,二是冲淡稀释作用。风向决定污染物迁移运动的方向,风速决定污染物的迁移速度。污染物总是由上风方被输送到下风方,在污染源下风向,污染要重一些,因此考察一个地区的大气污染时,一定要了解当地的风向;风速越大,
16、单位时间内污染物混合的清洁空气量越大,冲淡稀释作用就越好。一般来说,大气中污染物浓度与污染物的总排放量成正比,而与风速成反比。大气除了整体水平运动外,还存在着不同于主流方向的各种不同尺度的次生运动或称为旋涡运动,这种极不规则的大气运动就是大气湍流。大气湍流与大气的热力因子-大气垂直稳定度,近地面的风速以及下垫面等机械因素有关。前者形成的湍流称为热力湍流,后者所形成的湍流称为机械湍流,大气湍流就是这两种湍流综合作用的结果。大气湍流以近地层大气表现最为突出,风速时强时弱,风向不停摆动,就是存在大气湍流的具体表现。大气的湍流运动造成湍流场中各部分之间强烈混合,当污染物由污染源排入大气时,高浓度的污染物由于湍流混合,不断被清洁空气掺入,同时又无规则地分散到其它方向去