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1、大气污染大气污染atmospheric pollution大气污染是指大气中污染物浓度到达有害程度，超过了环境质量标准的现象。但凡能使空气质量变坏的物质都是大气污染物。大气污染物目前约有多种。按其存在状态可分为两大类。一种是气溶胶状态污染物，另一种是气体状态污染物。气溶胶状态污染物主要有粉尘、烟液滴、雾、降尘、飘尘、悬浮物等。气体状态污染物主要有以二氧化硫为主的硫氧化合物，以二氧化氮为主的氮氧化合物，以二氧化碳为主的碳氧化合物以及碳、氢结合的碳氢化合物。大气中不仅含无机污染物，而且含有机污染物。随着人类不断开发的物质，大气污染物的种类和数量也在不断变化着。补充大气污染指有害物质排入大气，破坏生
2、态系统和人类正常生活条件，对人和物造成危害的现象。有自然因素如森林火灾、火山爆发等和人为因素如工业废气、生活燃煤、汽车尾气、核爆炸等两种， 且以后者为主，尤其是工业生产和交通运输所造成的。主要过程由污染源排放、大气传播、人与物受害这 三个环节所构成。影响大气污染范围和强度的因素有污染物的性质物理的和化学的，污染源的性质源强、源高、源内温度、排气速率等，气象条件风向、风速、温度层结等，地表性质地形起伏、粗 糙度、地面掩盖物等。防治方法很多，根本途径是改革生产工艺，综合利用，将污染物消灭在生产过程 之中；另外，全面规划，合理布局，削减居民稠密区的污染；在高污染区，限制交通流量；选择适宜厂址， 设计
3、恰当烟囱高度，削减地面污染 ；在最不利气象条件下，实行措施，把握污染物的排放量。中国已制订中华人民共和国环境保护法试行，并制订国家和平共地区的“废气排放标准”，以减轻大气污染， 保护人民安康。形成条件 大气中有害物质的浓度越高，污染就越重，危害也就越大。污染物在大气中的浓度，除了取决于排放的总量外，还同排放源高度、气象和地形等因素有关。污染物一进入大气，就会稀释集中。风越大，大气湍流越强,大气越不稳定,污染物的稀释集中就越快；相反，污染物的稀释集中就慢。在后一种状况下，特别是在消灭逆温层时，污染物往往可积聚到很高浓度， 造成严峻的大气污染大事。降水虽可对大气起净化作用，但因污染物随雨雪降落，大
4、气污染会转变为水体污染和土壤污染。地形或地面状况简洁的地区，会形成局部地区的热力环流，如山区的山谷风，滨海地区的海陆风，以及城市的热岛效应等，都会对该地区的大气污染状况发生影响。烟气运行时，遇到高的丘陵和山地，在迎风面会发生下沉作用,引起四周地区的污染。烟气如越过丘陵,在背风面消灭涡流，污染物聚拢，也会形成严峻污染。在山间谷地和盆地地区，烟气不易集中，常在谷地和坡地上盘旋。特别在背风坡，气流作螺旋运动，污染物最易聚拢，浓度就更高。夜间，由于谷底安静，冷空气下沉，暖空气上升,易消灭逆温，整个谷地在逆温层掩盖下,烟云布满，经久不散，易形成严峻污染。位于沿海和沿湖的城市，白天烟气随着海风和湖风运行，
5、在陆地上易形成“污染带”。早期的大气污染，一般发生在城市、工业区等局部地区，在一个较短的时间内大气中污染物浓度显著增高， 使人或动、植物受到损害。60 年月以来，一些国家实行了把握措施，削减污染物排放或承受高烟囱使污染物集中，大气的污染状况有所减轻。高烟囱排放虽可降低污染物的近地面浓度，但是把污染物集中到更大的区域，从而造成远离污染源的宽阔区域的大气污染。大气层核试验的放射性降落物和火山喷发的火山灰可广泛分布在大气层中，造成全球性的大气污染。所谓大气污染就是指大气中污染物或由它转化成的二次污染物的浓度到达了有害程度的现象。当本不属于大气成分的气体或物质，如硫化物，氮氧化物，粉尘，有机物等进入大
6、气后，大气污染就发生了。大气污染物主要分为有害气体二氧化碳、氮氧化物、碳氢化物、光化学烟雾和卤族元素等及颗粒物粉尘和酸雾、气溶胶等。它们的主要来源是工厂排放，汽车尾气，农垦烧荒，森林失火，炊烟包括路边烧烤，尘土包括建筑工地等。大气污染对人体的危害主要表现为呼吸道疾病；对植物可使其生理机制受压抑，成长不良，抗病虫力气减弱，甚至死亡；大气污染还能对气候产生不良，如降低能见度，削减太阳辐射据资料说明，城市太阳辐射强度和紫外线强度要分别比农村削减 10-30%和 10-25%而导致城市佝偻发病率增加；大气污染物能腐蚀物品，影响产品质量；近十几年来，不少国家觉察酸雨，雨雪中酸度增高，使河湖、土壤酸化、鱼
7、类削减甚至灭亡，森林发育受影响。酸雨是怎样形成的呢？当汽车排放出来的氮氧化物烟气上升到空中与水蒸气相遇时，就会形成硫酸和硝酸雨滴，使雨水酸化， 这时落到地面的雨水就形成了酸雨。煤和石油的燃烧是造成酸雨的主要祸首。酸雨会对环境带来广泛的危害，造成巨大的经济损失。削减酸雨主要是要削减汽车排放的氮氧化物。酸雨要削减汽车排放的氮氧化物，就要削减汽车的排放量，因此我们要鼓舞进展骑自行车。什么是酸雨?被大气中存在的酸性气体污染，pH 值小于 5.65 的雨叫酸雨。什么是酸? 纯水是中性的，没有味道； 柠檬水，橙汁有酸味，醋的酸味较大，它们都是弱酸；小苏打水有略涩的碱性，而苛性钠水就涩涩的，碱味较大，它们是
8、碱。科学家觉察酸味大小与水溶液中氢离子浓度有关；而碱味与水溶液中羟基离子浓度有关；然后建立了一个指标：氢离子浓度对数的负值,叫 pH 值。于是，纯水蒸馏水的pH 值为 7；酸性越大，pH 值越低；碱性越大，pH 值越高。PH 值一般为 0-14 之间)未被污染的雨雪是中性的，pH 值近于7；当它为大气中二氧化碳饱和时，略呈酸性水和二氧化碳结合为碳酸，pH 值为 5.65。pH 值小于 5.65 的雨叫酸雨；pH 值小于 5.65 的雪叫酸雪；在高空或高山(如峨眉山)上布满的雾，pH 值小于 5.65 时叫酸雾。检验水的酸碱度一般可以用几个工具：石蕊试液酚酞试液PH 试纸准确率高，能检验 PH
9、值。什么是酸雨率?一年之内可降假设干次雨， 有的是酸雨， 有的不是酸雨， 因此一般称某地区的酸雨率为该地区酸雨次数除以降雨的总次数。其最低值为 0%； 最高值为 100%。假设有降雪， 当以降雨视之。有时， 一个降雨过程可能持续几天， 所以酸雨率应以一个降水全过程为单位， 即酸雨率为一年消灭酸雨的降水过程次数除以全年降水过程的总次数。除了年均降水 pH 值之外， 酸雨率是判别某地区是否为酸雨区的又一重要指标。什么是酸雨区?某地收集到酸雨样品， 还不能算是酸雨区， 由于一年可有数十场雨， 某场雨可能是酸雨， 某场雨可能不是酸雨， 所以要看年均值。目前我国定义酸雨区的科学标准尚在争论之中， 但一般
10、认为： 年均降水 pH 值高于 5.65， 酸雨率是 0-20%，为非酸雨区；pH 值在 5.30-5.60 之间， 酸雨率是 10-40% ， 为轻酸雨区； pH 值在 5.00-5.30 之间， 酸雨率是 30-60%，为中度酸雨区；pH 值在 4.70-5.00 之间，酸雨率是 50-80%，为较重酸雨区；pH 值小于 4.70， 酸雨率是 70-100%，为重酸雨区。这就是所谓的五级标准。其实，北京、西宁、兰州和乌鲁木齐等市也收集到几场酸雨，但年均 pH 值和酸雨率都在非酸雨区标准内，故为非酸雨区。酸雨的觉察近代工业革命，从蒸汽机开头，锅炉烧煤，产生蒸汽，推动机器；而后火力电厂星罗齐布
11、，燃煤数量日益猛增。圆满地是，煤含杂质硫，约百分之一，在燃烧中将排放酸性气体SO2；燃烧产生的高温尚能促使助燃的空气发生局部化学变化，氧气与氮气化合，也排放酸性气体NOx。它们在高空中为雨雪冲刷，溶解，雨成为了酸雨；这些酸性气体成为雨水中杂质硫酸根、硝酸根和铵离子。1872 年英国科学家史密斯分析了伦顿市雨水成份，觉察它呈酸性，且农村雨水中含碳酸铵，酸性不大；郊区雨水含硫酸铵，略呈酸性； 市区雨水含硫酸或酸性的硫酸盐,呈酸性。于是史密斯首先在他的著作空气和降雨：化学气候学的开端中提出“酸雨”这一专知名词。酸雨的成因酸雨的成因是一种简洁的大气化学和大气物理的现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸，绝
12、大局部是硫酸和硝酸。工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫，燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物，经过“云内成雨过程”，即水气分散在硫酸根、硝酸根等分散核上，发生液相氧化反响，形成硫酸雨滴和硝酸雨滴；又经过“云下冲刷过程”，即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体，形成较大雨滴，最终降落在地面上，形成了酸雨。我国的酸雨是硫酸型酸雨。酸雨多成于化石燃料的燃烧：SH2SO4 S+O2点燃SO2 SO2+H2OH2SO3亚硫酸 2H2SO3+O22H2SO4硫酸总的化学反响方程式：S+O2点燃SO22SO2+2H2O+O22H2SO4氮的氧化物溶于水形成酸：a.NOHN
13、O3硝酸2NO+O22NO23NO2+H2O2HNO3+NO总的化学反响方程式： 4NO+2H2O+3O24HNO3 b.NO2HNO3总的化学反响方程式：4NO2+2H2O+O24HNO3*注：元素后的数字为脚标，化学式前的数为化学计量数。酸雨的危害硫和氮是养分元素。弱酸性降水可溶解地面中矿物质，供植物吸取。如酸度过高，pH 值降到 5.6 以下时，就会产生严峻危害。它可以直接使大片森林死亡，农作物枯萎；也会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾等养分元素，使土壤贫瘠化；还可使湖泊、河流酸化，并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中，毒害鱼类；加速建筑物和文物古迹的腐
14、蚀和风化过程；可能危及人体安康。酸性雨水的影响在欧洲和美国东北部最明显，而且被大力宣传，但受威逼的地区还包括加拿大，或许还有加利福尼亚州塞拉地区、洛基山脉和中国。在某些地方，间或观看到降下的雨水像醋那样酸。酸雨影响的程度是一个争论不休的主题。对湖泊和河流中水生物的危害是最初人们留意力的焦点，但现在已生疏到，对建筑物、桥梁和设备的危害是酸雨的另一些代价昂扬的后果。污染空气对人体安康的影响是最难以定量确定的。受到最大危害的是那些缓冲力气很差的湖泊。当有自然碱性缓冲剂存在时，酸雨中的酸性化合物(主要是硫酸、硝酸和少量有机酸)就会被中和。然而，处于花岗岩(酸性)地层上的湖泊简洁受到直接危害，由于雨水中
15、的酸能溶解铝和锰这些金属离子。这能引起植物和藻类生长量的削减，而且在某些湖泊中，还会引起鱼类种群的衰败或消逝。由这种污染形式引起的对植物的危害范围，包括从对叶片的有害影响直到细根系的破坏。在美国东北部地区，削减污染物的主要考虑对象是那些燃烧高含硫量的煤发电厂。能防止污染物排放的化学洗气器是可能的补救方法之一。化学洗气器是一种用来处理废气、或溶解、或沉淀、或消退污染物的设备。催化剂能使固定源和移动源的氮氧化物排放量削减，又是化学在改善空气质量方面能起作用的另一个实例。治理措施把握酸雨的根本措施是削减二氧化硫和氮氧化物的排放。酸雨的生物防治世界观看争论不久前发表的 1994 年全球趋势报告1994 年生命特征中说：总的来看，地球的状况并不太好，在全部衡量地球安康状况的指标中，我们仅成功地扭转了一项指标的恶化使臭氧层消灭空洞的氟里昂的削减。碳排放量没有削减，大气污染日益严峻。据统计，人类每年向大气层排放 SO2 约 1 亿吨， NO2 约 5000 万吨。全世界城市人口中有一半左右生活在SO2 超标的大气环境中，有 10 亿人生活在颗粒物超标的环境中。大气污染已成为隐蔽的杀手。而 SO2 则是罪魁祸首。最近，欧洲的 26 个国家和加拿大， 在联合国欧洲经济委员会提出的一份协议上签了字，休证把本国 SO2 的排放量削减 87%，美国也承诺到
