环境地球化学-大气-(NXPowerLite)课件.ppt

1、大气地球化学环境污染与大气地球化学环境污染与防治防治大气污染大气污染 大气污染是指大气中的污染物及二次污染物的浓度大气污染是指大气中的污染物及二次污染物的浓度达到有害程度的现象。达到有害程度的现象。向大气排放各种有毒、有害气向大气排放各种有毒、有害气体和飘尘等污染物；中心排放物超过一定界限，则造体和飘尘等污染物；中心排放物超过一定界限，则造成对人类和其它生物的危害成对人类和其它生物的危害 由污染源直接排入大气的污染物是造成大气污染的由污染源直接排入大气的污染物是造成大气污染的主要原因。主要原因。二次污染物二次污染物是指排入环境中的污染物在各是指排入环境中的污染物在各种因素作用下发生变化或与环境

2、中的其他物质发生反种因素作用下发生变化或与环境中的其他物质发生反应所形成的新的污染物，又称继发性污染物。应所形成的新的污染物，又称继发性污染物。第一节第一节 大气污染物与大气污染源大气污染物与大气污染源一、一、大气污染物大气污染物大气污染物的存在形式，可以分为颗粒物质和气态物质。大气污染物的存在形式，可以分为颗粒物质和气态物质。所谓颗粒物质是指大气中粒径不同的固体、液体和气溶胶体。所谓颗粒物质是指大气中粒径不同的固体、液体和气溶胶体。气态物质主要有含硫化合物、氮化合物、气态物质主要有含硫化合物、氮化合物、碳氢化合物、碳氧化合物、卤素化合物等。碳氢化合物、碳氧化合物、卤素化合物等。这些气态物质对

3、人类生产、生活以及对生物这些气态物质对人类生产、生活以及对生物所产生的危害主要是因其化学行为造成的。所产生的危害主要是因其化学行为造成的。大气污染物大气污染物一次污染物一次污染物一一次次污污染染物物主要包括碳氢化合物主要包括碳氢化合物(HC)、一氧化碳、一氧化碳(CO)、氮、氮氧化物氧化物(NOx)、硫氧化物、硫氧化物(SOx)和微粒物质；和微粒物质；反应性污染物：性质不稳定，在大气中常与某些反应性污染物：性质不稳定，在大气中常与某些其它物质产生化学反应，或作为催化剂促进其它其它物质产生化学反应，或作为催化剂促进其它污染物产生化学反应；污染物产生化学反应；非反应性污染物：性质较为稳定，它不发生

4、化学非反应性污染物：性质较为稳定，它不发生化学反应，或反应速度很缓慢；反应，或反应速度很缓慢；二次污染物是由一次污染物经各种反二次污染物是由一次污染物经各种反应生成的一系列新的污染物，常见的有：应生成的一系列新的污染物，常见的有：臭氧、过氧化乙酰硝酸脂臭氧、过氧化乙酰硝酸脂(PAN)、硫酸及硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶。硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶。以及一些活性中间产物，如过氧化氢基以及一些活性中间产物，如过氧化氢基(HO2)、氢氧基氢氧基(OH)、过氧化氮基过氧化氮基(NO3)和氧原子等。和氧原子等。二次污染物二次污染物1二氧化硫二氧化硫(SO2)火山气体火山气体煤和石油煤和石

5、油二氧化硫二氧化硫(SO2)燃烧燃烧通过燃烧通过燃烧90以上的硫被氧化成以上的硫被氧化成二氧化硫；二氧化硫；地球大气中二氧化硫中地球大气中二氧化硫中1/3是通是通过化石燃料燃烧排放的过化石燃料燃烧排放的在金属矿石冶炼和硫酸制品等在金属矿石冶炼和硫酸制品等工业生产工业生产中也向大气排放二氧化硫中也向大气排放二氧化硫。实际上，一。实际上，一些有色金属矿石的冶炼中所产生的二氧些有色金属矿石的冶炼中所产生的二氧化硫远远超过煤和石油。冶炼厂烟气中化硫远远超过煤和石油。冶炼厂烟气中二氧化硫一般在二氧化硫一般在2.52.55%,5%,高的可达高的可达7 71313。硫酸工业每生产一吨硫酸，排放到。硫酸工业每

6、生产一吨硫酸，排放到大气中的二氧化硫可达大气中的二氧化硫可达2020多公斤。多公斤。1860年年 1900年年 1940年年 1980年年806040200S/106t全球全球SO2人为排放量增长趋势图人为排放量增长趋势图1980 1990 1991 年年1600 150014000S/万吨万吨我国我国SO2人为排放量增长趋势图人为排放量增长趋势图 SO2 浓度对人体健康的影响浓度对人体健康的影响(SOSO2 2)/10)/10-6-6对人体健康的影响对人体健康的影响0.300.30左右左右慢性植物损伤，叶落过多慢性植物损伤，叶落过多0.040.04左右左右支气管炎及肺癌死亡率增多支气管炎及肺

7、癌死亡率增多0.0460.046左右左右学龄儿童呼吸系统疾病增多学龄儿童呼吸系统疾病增多0.110.110.190.19老年人呼吸系统疾病增多老年人呼吸系统疾病增多0.210.21左右左右慢性肺癌加重慢性肺癌加重0.250.25左右左右死亡增加，发病率急增死亡增加，发病率急增2 2一氧化碳一氧化碳(CO)环境中的碳氧化物都是由燃料燃烧产生的。在燃料燃环境中的碳氧化物都是由燃料燃烧产生的。在燃料燃烧中，由于氧不充足就会生成一氧化碳；当氧充足时，烧中，由于氧不充足就会生成一氧化碳；当氧充足时，则生成二氧化碳。则生成二氧化碳。n 汽车发动机、炼铁炉、炼钢炉、炼焦炉、煤气发生炉以及汽车发动机、炼铁炉、

8、炼钢炉、炼焦炉、煤气发生炉以及工厂烟囱、家用煤气炉等都是它们的污染源，吸烟会成为室工厂烟囱、家用煤气炉等都是它们的污染源，吸烟会成为室内内COCO和和COCO2 2的主要污染源。的主要污染源。在环境中，作为大气污染物的一氧在环境中，作为大气污染物的一氧化碳约有化碳约有8080是由汽车排出的是由汽车排出的。汽油在汽车发动机中燃烧时。汽油在汽车发动机中燃烧时排出大量的一氧化碳。一次，在大城市交通路口汽车来往频排出大量的一氧化碳。一次，在大城市交通路口汽车来往频繁的地方，空气中的一氧化碳有时可达繁的地方，空气中的一氧化碳有时可达5050ppmppm。我国北方，我国北方，由于冬季取暖使用火炉，在通风不

9、良的居室中一氧化碳浓度由于冬季取暖使用火炉，在通风不良的居室中一氧化碳浓度超标的造成的危害也值得重视。超标的造成的危害也值得重视。一氧化碳一氧化碳(CO)的危害的危害CO气体气体对植物及有关的微生物均无害对植物及有关的微生物均无害能与血红素作用生成羧基血红素，血红能与血红素作用生成羧基血红素，血红素与素与CO的结合能力比与氧的结合能力大的结合能力比与氧的结合能力大200300倍，即使倍，即使CO的浓度降低千分之的浓度降低千分之一，一，CO的络合物仍优先形成。因此，使的络合物仍优先形成。因此，使血液携带氧的能力降低而引起缺氧，出血液携带氧的能力降低而引起缺氧，出现头痛、晕眩，甚至死亡。现头痛、晕

10、眩，甚至死亡。二氧化碳二氧化碳(CO2)的危害的危害无毒但它会危害生命，空气中无毒但它会危害生命，空气中CO2浓度浓度高时能造成缺氧窒息，呼吸高时能造成缺氧窒息，呼吸CO2含量高含量高的空气能刺激中枢并使呼吸加快。的空气能刺激中枢并使呼吸加快。CO2是温室气体，空气中的是温室气体，空气中的CO2含量增含量增加，还会引起空气温度上升。加，还会引起空气温度上升。3 3氮氧化物氮氧化物(NONOx x)大气中作为污染物的氮氧化物主要是一氧化氮大气中作为污染物的氮氧化物主要是一氧化氮NO和二氧化氮和二氧化氮NO2两种，它们两种，它们一般通过含氮的一般通过含氮的有机化合物燃烧时生成有机化合物燃烧时生成，

11、也有的是由氮肥厂、，也有的是由氮肥厂、化工厂和黑色冶炼厂的三废排放引起的。化工厂和黑色冶炼厂的三废排放引起的。有关研究表明，在有关研究表明，在150年前的过去年前的过去3000年中，大年中，大气气NO2含量一直稳定在含量一直稳定在285ppbv，直到直到150年前年前才出现了每年才出现了每年0.20.3%的增长趋势，的增长趋势，1990年的年的NO2大气含量达到大气含量达到310ppbv，比工业革命前期状比工业革命前期状况的数字高出况的数字高出8。目前的全球大气。目前的全球大气NO2相当于相当于一个一个1500Tg N(1Tg=1012克克106吨吨)的氮库。的氮库。中国的中国的NO2排放，根

12、据估计，以化石燃排放，根据估计，以化石燃料燃烧、生物燃烧、化肥生产和土壤排料燃烧、生物燃烧、化肥生产和土壤排放的方式，在放的方式，在1988年达到年达到0.0590.132、0.02、0.011和和0.15百万吨氮，在百万吨氮，在2000年将年将可能达到可能达到0.0890.2、0.035、0.0110.13百百万吨氮。万吨氮。含氮有机化合物的燃烧主要是指化石燃含氮有机化合物的燃烧主要是指化石燃料的燃烧，见下表。料的燃烧，见下表。化石燃料燃烧过程中化石燃料燃烧过程中NONOx x的散发量的散发量 燃料燃料 NONOx x散发量散发量 煤煤 家用家用 4 4g/kg g/kg 工业工业 1010

13、g/kg g/kg 原油原油 家用家用 5.45-32.75.45-32.7g/gal g/gal 工业工业32.332.3g/gal g/gal 天然气天然气 家用家用16801680kg/10kg/106 6m m3 3 工业工业3100/103100/106 6m m3 3 在常温下单质氮在常温下单质氮(N N2 2)与氧与氧(O O2 2)不会发生反应，当在不会发生反应，当在温度高达温度高达11001100以上时才会进行反应。以上时才会进行反应。高温高温N N2 2O O2 22NO2NO一氧化氮在空气中可以进一步氧化生成二氧化氮。一氧化氮在空气中可以进一步氧化生成二氧化氮。二氧化氮是

14、棕色气体，溶于水后生成硝酸二氧化氮是棕色气体，溶于水后生成硝酸(HNOHNO3 3)和和一氧化氮一氧化氮(NO)NO)。2NO 2NOO O2 22N O2N O2 2 3N O 3N O2 2H H 2 2O O2HN O2HN O3 3NO NO 当空气中当空气中NO含量较高时，含量较高时，NO通过气管、肺进入通过气管、肺进入血液中和红血球反把血红朊变成正铁血红阮而有血液中和红血球反把血红朊变成正铁血红阮而有血液毒害，同时也作用于中枢神经而产生麻痹作血液毒害，同时也作用于中枢神经而产生麻痹作用，引起痉挛、运动失调；用，引起痉挛、运动失调；NO2是是赤褐色剧毒性的氧化剂赤褐色剧毒性的氧化剂，

15、因为刺激性比较，因为刺激性比较弱，所以能侵入到肺脏深处及肺毛细管，数小时弱，所以能侵入到肺脏深处及肺毛细管，数小时能引起肺水肿而致死，或因持续性闭塞性支气管能引起肺水肿而致死，或因持续性闭塞性支气管炎而致死。此外，炎而致死。此外，NO2还会毁坏棉花、尼龙等织还会毁坏棉花、尼龙等织物；损害植物，使落叶增多，发生萎黄病。物；损害植物，使落叶增多，发生萎黄病。氮氧化物的危害氮氧化物的危害硝气是以硝气是以NO2为主，同时含有为主，同时含有NO，有时含有亚硝有时含有亚硝酸、硝酸等的烟雾性气体。酸、硝酸等的烟雾性气体。硝气是刺激性气体硝气是刺激性气体，高浓度时最初对气管上皮有强烈刺激，引起咳嗽、高浓度时最

16、初对气管上皮有强烈刺激，引起咳嗽、肺刺激，最终引起肺气肿而死亡。肺刺激，最终引起肺气肿而死亡。氨氨(NH3)是自然界任何一种含氮有机物，在没有空是自然界任何一种含氮有机物，在没有空气的情况下分解产生的。在有机物发生腐坏作用气的情况下分解产生的。在有机物发生腐坏作用的地方以及某些生产氨的工厂都会有氨的污染。的地方以及某些生产氨的工厂都会有氨的污染。氨污染的慢性中毒会产生消化机能障碍、慢性结氨污染的慢性中毒会产生消化机能障碍、慢性结膜炎、慢性支气管炎，有时有血痰、耳聋、食道膜炎、慢性支气管炎，有时有血痰、耳聋、食道狭窄等症状。狭窄等症状。氮氧化物的危害氮氧化物的危害自然界的碳氢化合物：生物分解作用

17、产生自然界的碳氢化合物：生物分解作用产生人为的碳氢化合物：汽车尾气、石油化工工业的废人为的碳氢化合物：汽车尾气、石油化工工业的废气所致。气所致。全世界每年由人为因素排入大气的烃类约全世界每年由人为因素排入大气的烃类约9000万吨万吨左右。左右。大气中的大气中的CH4含量在以每年含量在以每年0.81.0%的速度增长，的速度增长，1990年年CH4的全球大气平均含量是的全球大气平均含量是1720ppbv，比比1978年年1520ppbv增长了增长了12，比工业革命前期的，比工业革命前期的800ppbv翻了一番。翻了一番。现在每年的变化速度为现在每年的变化速度为0.9%0.9%4 4碳氢化合物碳氢化

18、合物稻田排放：印度、中国和孟加拉国；稻田排放：印度、中国和孟加拉国；家禽排放：印度、前苏联和巴西；家禽排放：印度、前苏联和巴西；燃煤排放：美国、前苏联和中国；燃煤排放：美国、前苏联和中国；亚洲在甲烷的人为排放中占很重要的位置。八个亚洲在甲烷的人为排放中占很重要的位置。八个亚洲国家亚洲国家(印度、中国、孟加拉国、印度尼西亚、印度、中国、孟加拉国、印度尼西亚、泰国、越南、缅甸和日本泰国、越南、缅甸和日本)的水稻面积占全世界的水稻面积占全世界的的8787，亚洲是稻田甲烷最主要的排放源亚洲是稻田甲烷最主要的排放源。城市空气中的碳氢化合物虽然对健康无害，但能城市空气中的碳氢化合物虽然对健康无害，但能导致

19、生成有害的光化学烟雾导致生成有害的光化学烟雾。甲烷的人为排放甲烷的人为排放美国环境保护署美国环境保护署19901990年的报告年的报告主要污染物质：氟与氟化氢、氯与氯化氢；主要污染物质：氟与氟化氢、氯与氯化氢；它们都有较强的刺激性，很大的毒性和腐蚀性，氟它们都有较强的刺激性，很大的毒性和腐蚀性，氟化氢甚至可以腐蚀玻璃化氢甚至可以腐蚀玻璃。SiOSiO2 2+4HF=+4HF=SiFSiF 4 4+2H+2H2 2O O来源：工业生产中排放出来的，例如：氯碱厂液氯来源：工业生产中排放出来的，例如：氯碱厂液氯生产排出的废气、提取金属钛时排出的废气等；生产排出的废气、提取金属钛时排出的废气等；用途：

20、漂白纸张、布匹，消毒饮用水；用途：漂白纸张、布匹，消毒饮用水；危害：腐蚀性和对大气臭氧层的破坏等；危害：腐蚀性和对大气臭氧层的破坏等；5 5卤素化合物卤素化合物氟污染：可以和人体内的钙、镁、锰等离子结合，氟污染：可以和人体内的钙、镁、锰等离子结合，抑制许多种酶，使骨细胞能量供应不足，造成骨细抑制许多种酶，使骨细胞能量供应不足，造成骨细胞营养不良。例如：氟化钙还可胞营养不良。例如：氟化钙还可抑制骨磷酸化酶抑制骨磷酸化酶，使骨中钙代谢紊乱，钙的吸收和积蓄过程减缓，并使骨中钙代谢紊乱，钙的吸收和积蓄过程减缓，并可从骨组织中游离出来，导致形成可从骨组织中游离出来，导致形成氟骨症，斑釉齿氟骨症，斑釉齿症

21、症。氯气：黄绿色具有强烈刺激性的气体；容易和其它氯气：黄绿色具有强烈刺激性的气体；容易和其它元素结合；可引起呼吸道、眼结膜及皮肤的刺激症元素结合；可引起呼吸道、眼结膜及皮肤的刺激症状；同时可使受污染区的金属物件腐蚀、生锈，衣状；同时可使受污染区的金属物件腐蚀、生锈，衣服等织品变色、发脆。服等织品变色、发脆。卤素化合物的危害卤素化合物的危害6微粒物质微粒物质 微粒是指空气中分散的液态或固态物质，直径约微粒是指空气中分散的液态或固态物质，直径约0.0002微米和微米和500微米微米之间，包括气溶胶、烟、尘、雾和炭烟等。之间，包括气溶胶、烟、尘、雾和炭烟等。粒度粒度/微米微米 0.0002 0.1

22、1 10 100 500布朗运动布朗运动聚合变大聚合变大飘尘、对环飘尘、对环境影响最大境影响最大粉尘粒度，在重力粉尘粒度，在重力作用下迅速沉降作用下迅速沉降化学反应或燃烧时化学反应或燃烧时气化物质凝结而成气化物质凝结而成肉眼辨出肉眼辨出机械研磨或侵蚀作用而成机械研磨或侵蚀作用而成雾雾烟烟尘尘气溶胶气溶胶性质性质成因成因液态液态固态固态液固态液固态组成：矿物质燃料的未燃成分。组成：矿物质燃料的未燃成分。来源：大气中除含有微量的甲烷外，其余的有机成来源：大气中除含有微量的甲烷外，其余的有机成分均来自人类活动，如炼焦、化工和汽车排气等。分均来自人类活动，如炼焦、化工和汽车排气等。危害：一般来讲，危害

23、：一般来讲，饱和的低级烃多具有麻醉性，中饱和的低级烃多具有麻醉性，中级烃麻醉性和刺激性有所增加，而高级烃中还具有级烃麻醉性和刺激性有所增加，而高级烃中还具有致癌的物质。致癌的物质。不饱和烃具有强烈刺激性，麻醉性。不饱和烃具有强烈刺激性，麻醉性。芳香烃中的低级烃刺激性、毒性最强，但侧链增加芳香烃中的低级烃刺激性、毒性最强，但侧链增加时，其刺激性增强，毒性减少。时，其刺激性增强，毒性减少。多环芳烃是环境中多环芳烃是环境中存在的强致癌物质。存在的强致癌物质。7 7未燃烧的有机化合物未燃烧的有机化合物一为微生物、原生动物、藻类和高等植一为微生物、原生动物、藻类和高等植物的合成；物的合成；二为人为的高温

24、裂解反应、开放燃烧和二为人为的高温裂解反应、开放燃烧和自然界的火山活动所致。但多环芳烃的自然界的火山活动所致。但多环芳烃的主要来源是煤的燃烧、钢铁企业中焦炭主要来源是煤的燃烧、钢铁企业中焦炭的生产和开放燃烧。的生产和开放燃烧。食品工业中多环芳食品工业中多环芳烃有所增加是由于炸、烧、烤、烘、熏烃有所增加是由于炸、烧、烤、烘、熏鱼肉食品所致。鱼肉食品所致。多环芳烃来源有两个：多环芳烃来源有两个：早在六十多年前，人们就开始认识到某些多环芳早在六十多年前，人们就开始认识到某些多环芳烃，特别是烃，特别是苯并芘类化合物有致癌特性苯并芘类化合物有致癌特性。多环芳。多环芳烃（烃（PAHsPAHs主要是由煤、石

25、油、木材等主要是由煤、石油、木材等不完全燃不完全燃烧形成，广泛分布于大气颗粒物烧形成，广泛分布于大气颗粒物(气溶胶气溶胶)、土壤、土壤与沉积物及冰雪中不能融化的组分中，可通过呼与沉积物及冰雪中不能融化的组分中，可通过呼吸污染空气、烟草烟雾，消化某些食物和饮料而吸污染空气、烟草烟雾，消化某些食物和饮料而进入人体，特别是被进入人体，特别是被呼吸道吸入的气溶胶细颗粒呼吸道吸入的气溶胶细颗粒物上的物上的PAHsPAHs等，对哺乳类动物及人类有等，对哺乳类动物及人类有致癌、致致癌、致畸、致突变畸、致突变作用，被多环芳烃污染的地区，肺癌作用，被多环芳烃污染的地区，肺癌发病和死亡率就高。另外，许多多环芳烃与

26、皮肤发病和死亡率就高。另外，许多多环芳烃与皮肤长期接触会导致皮肤癌。长期接触会导致皮肤癌。成玉等成玉等(1996)(1996)对广州市一些大气气溶胶样对广州市一些大气气溶胶样品进行了分析，结果表明，交通繁忙区和品进行了分析，结果表明，交通繁忙区和化工工业区气溶胶中所含的化工工业区气溶胶中所含的2 27 7环环PAHsPAHs种种类大部分相同，其中类大部分相同，其中1414种属种属U.S.EPAU.S.EPA提出的提出的优先控制污染物：奈、苊、芴、菲、蒽、优先控制污染物：奈、苊、芴、菲、蒽、萤蒽、芘、苯并萤蒽、芘、苯并(a)a)蒽、苯并蒽、苯并(k)k)萤蒽、苯萤蒽、苯并并(a)a)芘、吲哚芘、

27、吲哚(1,2,2-(1,2,2-cdcd)芘、二苯并芘、二苯并(a,ha,h)蒽、苯并蒽、苯并(g,h,ig,h,i)芘。交通区芘。交通区PAHsPAHs含量普遍含量普遍高于化工工业区，但在化工工业区检测到高于化工工业区，但在化工工业区检测到了强致癌物四甲基菲。了强致癌物四甲基菲。光化学烟雾光化学烟雾 进入大气的一次污染物通过一系列的化学进入大气的一次污染物通过一系列的化学反应可以生成二次污染物，如反应可以生成二次污染物，如“伦敦烟雾伦敦烟雾”和和“光化学烟雾光化学烟雾”等。等。伦敦烟雾伦敦烟雾(London smog)主要是主要是SOx和微粒和微粒(其主要成分是氧化铁其主要成分是氧化铁)的混

28、合物的混合物，经化学，经化学作用，生成硫酸而危害人类的呼吸系统；作用，生成硫酸而危害人类的呼吸系统；光化学烟雾则是光化学烟雾则是HC和和NOx在阳光作用下在阳光作用下发生化学反应而生成刺激性的产物。发生化学反应而生成刺激性的产物。光化学烟雾早在光化学烟雾早在19461946年年首先在美国洛杉叽被发首先在美国洛杉叽被发现。光化学烟雾各成分现。光化学烟雾各成分浓度的变化规律以一天浓度的变化规律以一天的时间为周期，如图的时间为周期，如图7 71 1所示，所示，HCHC和和NONO在上午在上午8 8点左右浓度达最大值；点左右浓度达最大值；经经3 34 4小时阳光照射后，小时阳光照射后，臭氧和醛类的浓度

29、出现臭氧和醛类的浓度出现最高值；到了晚上，这最高值；到了晚上，这些污染物的浓度便显著些污染物的浓度便显著降低。降低。0.40.30.20.15040302010NONO2NO3CO10-610-60 3 6 9 12 15 18 21 24 t/h 光化学烟雾在一天内各项污染物浓度变化NOCONO2NO3光化学烟雾反应是光化学烟雾反应是氮氧化物变化的一种特殊形式氮氧化物变化的一种特殊形式，它的反应机理十分复杂，生成物为光化学烟雾，光它的反应机理十分复杂，生成物为光化学烟雾，光化学烟雾多在大城市中发生，通常在相对湿度较低化学烟雾多在大城市中发生，通常在相对湿度较低的夏季晴天产生，并在中午或午后达

30、到高峰，在夜的夏季晴天产生，并在中午或午后达到高峰，在夜间污染物的浓度显著降低。间污染物的浓度显著降低。光化学烟雾之所以在大城市发生，主要原因是大城光化学烟雾之所以在大城市发生，主要原因是大城市中大量汽车排出的废气造成的。在汽车的废气中市中大量汽车排出的废气造成的。在汽车的废气中含有含有氮氧化物和碳氢化合物，正是它们在一定条件氮氧化物和碳氢化合物，正是它们在一定条件下产生了光化学烟雾。下产生了光化学烟雾。光化学烟雾具有以下危害：光化学烟雾具有以下危害：刺激眼睛刺激眼睛 这是由甲醛、过氧化苯甲酰硝这是由甲醛、过氧化苯甲酰硝酸脂酸脂(PBzN)PBzN)、PANPAN和丙烯醛引起的。和丙烯醛引起的

31、。臭氧会引起胸部压缩、刺激粘膜、头痛、臭氧会引起胸部压缩、刺激粘膜、头痛、咳嗽、疲倦等症状。咳嗽、疲倦等症状。臭氧能损害有机物质，如橡胶、棉布、尼臭氧能损害有机物质，如橡胶、棉布、尼龙和聚酯等。龙和聚酯等。目前哮喘病的增多与氧化剂的增多有关，目前哮喘病的增多与氧化剂的增多有关，还会引起植物毁坏。还会引起植物毁坏。二、大气污染源二、大气污染源 大气污染源指的是向大气中排放污染物大气污染源指的是向大气中排放污染物质的发生源。分为天然污染源和人为污质的发生源。分为天然污染源和人为污染源两类。染源两类。自然现象：如森林火灾、地震和火山爆自然现象：如森林火灾、地震和火山爆发；发；人类活动：工业三废排放、

32、汽车与其它人类活动：工业三废排放、汽车与其它交通运输工具的排气；交通运输工具的排气；污染源污染源 1 1按污染源存在的形式进行划分，污染源可按污染源存在的形式进行划分，污染源可以分为固定污染源和流动污染源。以分为固定污染源和流动污染源。所谓固定污染源就是位置的地点固定不变的污所谓固定污染源就是位置的地点固定不变的污染源。这种污染源主要是一些工矿企业在生产染源。这种污染源主要是一些工矿企业在生产中排放大量污染物而造成的固定污染源。中排放大量污染物而造成的固定污染源。作为作为固定污染源，冶金、钢铁工业对大气污染的影固定污染源，冶金、钢铁工业对大气污染的影响也很大。在钢铁工业的焦化、炼铁、炼钢、响也

33、很大。在钢铁工业的焦化、炼铁、炼钢、轧钢及精制五个主要生产过程中，前三个都是轧钢及精制五个主要生产过程中，前三个都是重大的大气污染源。重大的大气污染源。与固定污染源相反，流动污染源的位置是变与固定污染源相反，流动污染源的位置是变动的，这主要是指由交通工具在行驶时向大动的，这主要是指由交通工具在行驶时向大气中排放污染物而形成的污染源。例如，汽气中排放污染物而形成的污染源。例如，汽车、火车、飞机、轮船等。它们与固定污染车、火车、飞机、轮船等。它们与固定污染源相比，在单个污染源的规模上要小得多、源相比，在单个污染源的规模上要小得多、分布比较分散而不固定，但总量上不见得小，分布比较分散而不固定，但总量

34、上不见得小，并且由于来往行驶频繁有很大的流动性。在并且由于来往行驶频繁有很大的流动性。在现代社会汽车的使用日益普遍的情况下，汽现代社会汽车的使用日益普遍的情况下，汽车废气造成的污染也不可忽视。车废气造成的污染也不可忽视。2 2按排放污染物的空间分布来划分，可以分为：点按排放污染物的空间分布来划分，可以分为：点源、线源和面源三类。源、线源和面源三类。点源是指污染源集中在一点或相对于所考察的范围点源是指污染源集中在一点或相对于所考察的范围而言可以看作一个点的情况，如高的单个烟囱就可而言可以看作一个点的情况，如高的单个烟囱就可以看作点源。以看作点源。线源是流动污染源在一定的线路上排污，使该线路线源是

35、流动污染源在一定的线路上排污，使该线路成为一条线状污染源的情况。如一条汽车来往频繁成为一条线状污染源的情况。如一条汽车来往频繁的公路就可以看作为线源。的公路就可以看作为线源。面源是在一个较大范围内较密集的排污点源连成一面源是在一个较大范围内较密集的排污点源连成一片，把整个区域可以看作一个污染源。如许多低矮片，把整个区域可以看作一个污染源。如许多低矮烟囱集合起来就构成了面源。烟囱集合起来就构成了面源。3 3按污染源排放时间状况划分，可以将污染按污染源排放时间状况划分，可以将污染源分为连续源、间断源和瞬时源三类。源分为连续源、间断源和瞬时源三类。钢铁厂的烟囱持续不断地向大气中排放污钢铁厂的烟囱持续

36、不断地向大气中排放污染物就是一种连续源；取暖锅炉的排烟具染物就是一种连续源；取暖锅炉的排烟具有一定时间间隔，因此属于间断源；而某有一定时间间隔，因此属于间断源；而某些工厂发生事故时向大气中排放污染物，些工厂发生事故时向大气中排放污染物，由于这种排放为突发性或暂时性的，并且由于这种排放为突发性或暂时性的，并且一般排放时间也较短，因而属于瞬时源。一般排放时间也较短，因而属于瞬时源。4 4按人类活动功能划分，还可以分为工按人类活动功能划分，还可以分为工业污染源、能源污染源、交通污染源和生业污染源、能源污染源、交通污染源和生活污染源等。活污染源等。第二节第二节 污染物质在大气中的迁污染物质在大气中的迁

37、移和转化移和转化 污染物质排入大气以后，在大气环境中通污染物质排入大气以后，在大气环境中通过一系列物理的和化学的作用产生了多种变化。过一系列物理的和化学的作用产生了多种变化。这些变化改变了污染物质的浓度、污染的范围这些变化改变了污染物质的浓度、污染的范围和性质，并在一定条件下从一种化学物质转变和性质，并在一定条件下从一种化学物质转变成另一种化学物质。成另一种化学物质。一、污染物质在大气中的化学变化；一、污染物质在大气中的化学变化；二、污染物质在大气中的扩散和输运；二、污染物质在大气中的扩散和输运；当污染物排入大气后，除发生化学反应外，当污染物排入大气后，除发生化学反应外，还要发生物理变化过程，

38、主要包括扩散和输运还要发生物理变化过程，主要包括扩散和输运第三节第三节 大气污染的危害大气污染的危害 一、大气污染与人类健康一、大气污染与人类健康由于人类生产活动造成对大气的污染，如化石燃料燃由于人类生产活动造成对大气的污染，如化石燃料燃烧时向空气中排放二氧化碳、氢氧化物和烟尘等；工烧时向空气中排放二氧化碳、氢氧化物和烟尘等；工业生产过程中排放的各种有害气体和固态物质；农田业生产过程中排放的各种有害气体和固态物质；农田施肥时飞散的农药也可进入大气成为大气污染物。施肥时飞散的农药也可进入大气成为大气污染物。当当这些污染物的浓度超过大气自净能力时，就会使大气这些污染物的浓度超过大气自净能力时，就会

39、使大气质量恶化，对人、动物和社会财产产生明显的质量恶化，对人、动物和社会财产产生明显的“损害损害效应效应”，在严重情况下，将危及人类的生命。，在严重情况下，将危及人类的生命。大气污染主要对人体呼吸系统致病，如鼻炎、咽炎、大气污染主要对人体呼吸系统致病，如鼻炎、咽炎、支气管炎、哮喘病、肺炎、肺气肿和肺癌等。支气管炎、哮喘病、肺炎、肺气肿和肺癌等。近代空气污染事故表近代空气污染事故表 日期日期地点地点污染程度污染程度1930年年12月月比利斯马斯河谷比利斯马斯河谷 SO2、氟化物、微粒氟化物、微粒1948年年10月月27日日31日日美国多诺拉美国多诺拉SO21948年年11月月26日日12月月1日

40、日伦敦伦敦微粒：微粒：2800微克微克/米米31952年年12月月59日日伦敦伦敦SO2：0.75PPm1954年年美国洛杉叽美国洛杉叽微粒：微粒：4500微克微克/米米31956年年1月月36日日伦敦伦敦SO2：1.75PPm、CO1962年年12月月510日日伦敦伦敦NOx、O3、醛类醛类1962年年12月月710日日日本大阪日本大阪微粒：微粒：2400微克微克/米米31963年年1月月292月月12日日纽约纽约SO2：0.55PPm大气中的污染物质主要是大气中的污染物质主要是飘尘、二氧化硫、光化学飘尘、二氧化硫、光化学烟雾和一氧化碳烟雾和一氧化碳等，它们对人体危害机理各有不同。等，它们对

41、人体危害机理各有不同。烟尘烟尘 烟尘微粒是指分散于大气中的液态或固态物质，如烟、尘、烟尘微粒是指分散于大气中的液态或固态物质，如烟、尘、雾和烟黑等，其粒径在雾和烟黑等，其粒径在0.001500微米之间。微米之间。烟尘微粒对人体危害的程度随其性质及粒径大小有所烟尘微粒对人体危害的程度随其性质及粒径大小有所不同。不同。大于大于1010微米微米的烟尘微粒，几乎都可被鼻腔和咽喉所捕的烟尘微粒，几乎都可被鼻腔和咽喉所捕集，而不进入肺泡；集，而不进入肺泡；1010微米以下微米以下的飘尘，经过呼吸道沉积于肺泡，如被溶的飘尘，经过呼吸道沉积于肺泡，如被溶解，就会直接进入血液，有可能造成血液中毒；侵入解，就会直

42、接进入血液，有可能造成血液中毒；侵入肺组织或淋巴结可引起尘肺。尘肺因吸入粉尘种类不肺组织或淋巴结可引起尘肺。尘肺因吸入粉尘种类不同而各不相同，煤矿工人吸入煤灰形成煤肺；玻璃厂同而各不相同，煤矿工人吸入煤灰形成煤肺；玻璃厂或石粉加工工人吸入硅酸盐粉尘形成矽肺；石棉厂工或石粉加工工人吸入硅酸盐粉尘形成矽肺；石棉厂工人多患有石棉肺等。人多患有石棉肺等。以燃煤造成的污染源所排放以燃煤造成的污染源所排放的二氧化硫的二氧化硫和飘尘和飘尘，在冬季无风或微风、有雾和出，在冬季无风或微风、有雾和出现逆温等现逆温等不利于大气污染物扩散和稀释不利于大气污染物扩散和稀释的情况下的情况下，就会连续不断地积蓄起来，就会连

43、续不断地积蓄起来，形成烟雾，笼罩在城市的上空，持续数形成烟雾，笼罩在城市的上空，持续数日不散，从而造成急性死亡事件伦敦日不散，从而造成急性死亡事件伦敦四次烟雾事件。四次烟雾事件。伦敦烟雾事件的伦敦烟雾事件的“主犯主犯”是飘尘，是飘尘，“帮凶帮凶”是二氧是二氧化硫化硫，即二者协同作用的结果。二氧化硫是水溶性，即二者协同作用的结果。二氧化硫是水溶性化学物质，因而对水有浸润性，这样，当二氧化硫化学物质，因而对水有浸润性，这样，当二氧化硫进入呼吸道时，大部分为气管以上的部分所吸收不进入呼吸道时，大部分为气管以上的部分所吸收不会进入肺腔，也不会对肺部造成损害。但会进入肺腔，也不会对肺部造成损害。但当存在

44、飘当存在飘尘的情况下，二氧化硫就会吸附在飘尘上，随呼吸尘的情况下，二氧化硫就会吸附在飘尘上，随呼吸道进入肺腔深部，对肺泡造成损害，刺激支气管产道进入肺腔深部，对肺泡造成损害，刺激支气管产生窄缩反应生窄缩反应(痉挛痉挛)，甚至使人窒息死亡，甚至使人窒息死亡。它还能使。它还能使慢性心肺疾病的患者症状恶化或死亡。慢性心肺疾病的患者症状恶化或死亡。伦敦烟雾事件伦敦烟雾事件冶炼厂排放的冶炼厂排放的烟尘常携带一些重金属进入空烟尘常携带一些重金属进入空气气，对环境和人体健康的污染也是不容忽视，对环境和人体健康的污染也是不容忽视的。的。铅可能对某些氨基酸的消化、吸收、排泄、铅可能对某些氨基酸的消化、吸收、排泄

45、、生物转化和利用中的某一环节有影响。新成生物转化和利用中的某一环节有影响。新成代谢不能正常进行代谢不能正常进行;儿童生长发育不良；间接儿童生长发育不良；间接地引起中枢神经活动的变化，引起智商差异。地引起中枢神经活动的变化，引起智商差异。空气中的尘埃、飞沫、滴核等颗粒（气溶胶），也空气中的尘埃、飞沫、滴核等颗粒（气溶胶），也是传播病毒的媒介，一些带有病毒、直径在是传播病毒的媒介，一些带有病毒、直径在0.160m大小的颗粒它们长期悬浮在空气中，随风和大小的颗粒它们长期悬浮在空气中，随风和气流四处迁移。气流四处迁移。气溶胶产生于人类活动、废水流动以及污水灌溉等气溶胶产生于人类活动、废水流动以及污水灌

46、溉等过程中，病毒依附于气溶胶颗粒表面，随人的呼吸过程中，病毒依附于气溶胶颗粒表面，随人的呼吸而引起上呼吸道病毒感染而引起上呼吸道病毒感染。气溶胶中所含的病毒量。气溶胶中所含的病毒量常比水环境中高常比水环境中高100倍以上。少数肠道病毒也可通倍以上。少数肠道病毒也可通过此途径转移而危害人体。过此途径转移而危害人体。二氧化硫是无色但具有特殊臭味的刺激性气体；二氧化硫是无色但具有特殊臭味的刺激性气体；浓度低：刺激上呼吸道；浓度高：刺激呼吸道深浓度低：刺激上呼吸道；浓度高：刺激呼吸道深部；刺激或损伤造血器官；破坏肌体内正常的新部；刺激或损伤造血器官；破坏肌体内正常的新成代谢；成代谢；二氧化硫氧化成三氧

47、化硫或氧化成硫酸雾，对二氧化硫氧化成三氧化硫或氧化成硫酸雾，对人体危害更大，因为三氧化硫或硫酸雾可以直接人体危害更大，因为三氧化硫或硫酸雾可以直接进入肺的深部；进入肺的深部；除了上述急性危害以外，还造成对人体的许多除了上述急性危害以外，还造成对人体的许多慢性危害，主要表现在对呼吸道、肺部和心脏的慢性危害，主要表现在对呼吸道、肺部和心脏的影响上。影响上。二氧化硫二氧化硫 光化学烟雾是一种特殊混合物的统称，包括反光化学烟雾是一种特殊混合物的统称，包括反应物和生成物。应物和生成物。在碳氢化合物和氢氧化合物同时存在，且有阳在碳氢化合物和氢氧化合物同时存在，且有阳光照射时的城市大气中。光化学烟雾是在十分

48、复杂光照射时的城市大气中。光化学烟雾是在十分复杂的体系里发生的，的体系里发生的，气象条件、污染物的连续排放和气象条件、污染物的连续排放和化学反应化学反应等都起着重要作用。等都起着重要作用。突然发生，来势迅猛，受害者多为户外活动的突然发生，来势迅猛，受害者多为户外活动的人；人；受害者的症状多为流泪、眼睛刺痛、口渴、声受害者的症状多为流泪、眼睛刺痛、口渴、声音嘶哑、咳嗽、呼吸困难、眩晕、头痛、手足麻木音嘶哑、咳嗽、呼吸困难、眩晕、头痛、手足麻木和全身疲倦，重者还出现意识障碍。和全身疲倦，重者还出现意识障碍。光化学烟雾光化学烟雾主要因素：当光化学烟雾产生时，大气中的主要因素：当光化学烟雾产生时，大气

49、中的臭氧浓度臭氧浓度大致在大致在0.15ppm左右，不同浓度的左右，不同浓度的臭氧对健康的影响也不同。臭氧对健康的影响也不同。除了臭氧外，光化学烟雾中的醛、过氧乙酰除了臭氧外，光化学烟雾中的醛、过氧乙酰硝酸脂等污染物也都作为氧化剂而对人体具硝酸脂等污染物也都作为氧化剂而对人体具有刺激和强氧化作用。有刺激和强氧化作用。臭氧对健康的影响臭氧对健康的影响一氧化碳对人类和动物的毒性作用是由于一氧化碳对人类和动物的毒性作用是由于它同血它同血液中血红蛋白液中血红蛋白(HbHb)的可逆反应的可逆反应 HbOHbO2 2+CO=HbCO+O+CO=HbCO+O2 2但是血红蛋白更容易与一氧化碳亲和，因此在有但

50、是血红蛋白更容易与一氧化碳亲和，因此在有一氧化碳存在的情况下，就会一氧化碳存在的情况下，就会降低血液的载氧能降低血液的载氧能力，致使机体细胞得到的氧较少力，致使机体细胞得到的氧较少。另一方面，血。另一方面，血红蛋白同一氧化碳的结合还会减弱氧合血红蛋白红蛋白同一氧化碳的结合还会减弱氧合血红蛋白(HbOHbO2 2)解离成血红蛋白和氧的过程，使血液中的解离成血红蛋白和氧的过程，使血液中的氧不能提供给细胞，因此，即使血液中载有几倍氧不能提供给细胞，因此，即使血液中载有几倍于身体所需的氧，也可能发生缺氧症。症状有头于身体所需的氧，也可能发生缺氧症。症状有头痛、眩晕等，同时还使心藏过度疲劳，甚至死亡。痛