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欧顿课堂|每天呼吸的空气中到底有哪些污染物

2016-6-20 14:02:07

 世界上什么东西是没有阶级、不分贵贱的?

空气,这是世界上每个生物都赖以生存的要素。水环境如果污染了,可以用纯净水代替,但空气质量变差了,可是寻不到替代的产物了。下面就给大家介绍大气环境中几种常见大气污染物及其来源。

 

一、大气污染的概念

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。

这里指明了造成大气污染的原因是人类的活动和自然过程。人类活动包括人类的生活活动和生产活动两个方面,而生产活动又是造成大气污染的主要原因。自然过程则包括了火山活动、山林火灾、海啸、土壤和岩石的风化以及大气圈的空气运动等内容。上述所说的原因导致一些非自然大气组分如硫氧化物、氮氧化物等进入大气,或使一些组分的含量大大超过自然大气中该组分的含量,如碳氧化物、颗粒物等。

 

二、主要大气污染物

 大气污染物依据可按照不同的原则进行分类。依照污染物存在的形态,可将其分为气溶胶态污染物与气态污染物。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。若大气污染物是从污染源直接排出的原始物质,进入大气后其性质没有发生变化,则称其为一次污染物;若由污染源排出的一次污染物与大气中原有成分,或几种一次污染物之间,发生了一系列的化学变化或光化学反应,形成了与原污染物性质不同的新污染物,则所形成的新污染物称为二次污染物。二次污染物,如硫酸烟雾和光化学烟雾,所造成的危害,已受到人们的普遍重视。

 

(一)气溶胶态污染物

气溶胶即固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系,根据颗粒污染物物理性质的不同,可分为如下几种:

1)粉尘(dust

指悬浮于气体介质中的细小固体粒子。 通常是由于固体物质的破碎、分级、研磨等机械过程或土壤、岩石风化等自然过程形成的。粉尘粒径一般在1-200μm之间。大于10μm的粒子靠重力作用能在较短时间内沉降到地面,称为降尘;小于10μm的粒子能长期在大气中漂浮,称为飘尘。

(2)烟尘

在燃料的燃烧、高温熔融和化学反应等过程中所形成的颗粒物,飘浮于大气中称为烟尘。烟尘的粒子粒径很小,一般均小于1μm。它包括了因升华、焙烧、氧化等过程所形成的烟气,也包括了燃料不完全燃烧所造成的黑烟以及由于蒸汽的凝结所形成的烟雾

3)飞灰(fly ash

指由燃料燃烧后产生的烟气带走的会分中分散的较细的粒子。灰分是含碳物质燃烧后残留的固体渣,在分析测定时假定它是完全燃烧的。

4)黑烟(smoke

通常指由燃烧产生的能见的气溶胶,不包括水蒸气。在某些文献中以林格曼数、黑烟的遮光率、沾污的黑度或捕集的沉降物的质量来定量表示黑烟。黑烟的粒径范围为0.05~1μm

5)雾尘

小液体粒子悬浮于大气中的悬浮体的总称。这种小液体粒子一般是由于蒸汽的凝结、液体的喷雾、雾化以及化学反应过程所形成,粒子粒径小于100μm。水雾、酸雾、碱雾、油雾等都属于雾尘。

6)总悬浮颗粒物(TSP

指大气中粒径小于100μm的所有固体颗粒,同类的常见概念有PM10PM2.5等。

PM10指粒径小于10μm,即可吸入颗粒物。

PM2.5指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物,也称可入肺颗粒物。如今,它是广受公众关注的一个衡量空气质量的指标。PM2.5直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

 

(二)气态污染物

以气体形态进入大气的污染物称为气态污染物。气态污染物种类极多,按其对我国大气环境的危害大小,有五种类型的气态污染物是主要污染物。

1)含硫化合物

主要指SO2SO3H2S等,其中以SO2的数量最大,危害也最大,是影响大气质量的最主要的气态污染物,它会形成工业烟雾, 高浓度时使人呼吸困难,是著名的伦敦烟雾事件的元凶;在进入大气层后会氧化为硫酸(SO4)形成酸雨,对建筑、森林、湖泊、土壤危害大;此外其随着人的呼吸进入肺部,对肺有直接损伤作用。

2)含氮化合物,其种类很多,其中最主要的是NONO2等。

其刺激人的眼鼻喉肺,增加病毒感染的发病率,例如引起导致支气管炎和肺炎的流行性感冒,诱发肺细胞癌变

3)碳氧化合物

污染大气的碳氧化合物主要是COCO2。一氧化碳极易与血液中运载氧的血红蛋白结合,在极低浓度时就能使人或动物遭到缺氧性伤害。

4)碳氢化合物

此处主要是指有机废气。有机废气中的许多组分构成了对大气的污染,如烃、醇、酮、酯、胺等。

5)卤素化合物

对大气构成污染的卤素化合物,主要是含氯化合物及含氟化合物,如HClHFSiF4等。

 

(三)二次污染物

气态污染物从污染源排入大气,可以直接对大气造成污染,同时还可以经过反应形成二次污染物。主要气态污染物和由其所生成的二次污染物种类见表5-2

二次污染物中危害最大,也最受到人们普遍重视的是光化学烟雾。光化学烟雾主要有如下类型:

1)伦敦型烟雾

大气中未燃烧的煤尘、二氧化硫,与空气中的水蒸气混合并发生化学反应所形成的烟雾,也称为硫酸烟雾。

2)洛杉矶型烟雾

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烟雾,也称为光化学烟雾。

3)工业型光化学烟雾

在我国兰州西固地区,氮肥厂排放的氮氧化物、炼油厂排放的碳氢化合物,经光化学作用所形成的光化学烟雾。

 

三、主要大气污染物的来源

根据大气污染的定义,大气污染物主要来源于自然过程和人类活动。大气污染物的排放源及排放量的情况如表5-3所示。


由自然过程排放污染物所造成的大气污染多为暂时的和局部的,人类活动排放污染物是造成大气污染的主要根源。因此,我们对大气污染所作的研究,针对的主要是人为造成的大气污染问题。