第四章 大气污染物及其危害 4.1大气污染和污染源 4.2大气污染物及其分类 4.3大气污染的类型 4.4大气污染物的危害 4.5大气污染和经济损失 引言 4.1大气污染和污染源 max.book118.com 大气污染和污染源 max.book118.com 大气污染物及其分类 max.book118.com 大气污染和污染源 大气污染:指人类活动排出的污染物扩散到空气中,对人体、动物、植物和器物产生不利影响的大气状态,一般指室外空气的污染,或两种污染的总和 大气污染物:混入大气的有害成分通称为大气污染物 空气污染:指室内、厂房内和活动场所的空气污染 大气污染通常指由人类活动造成的污染。包括燃烧废气、烟尘、杂质等,尤其是人口稠密的地方更突出。 清洁空气与污染空气的对比 大气污染的流程顺序 形成大气污染的因素 三个要素:污染源、大气状态、污染汇(受体) 三个过程:污染物排放、与大气作用、受体影响 三个条件: ①大量的污染物排放 ②气象条件不利 ③污染物的积累→浓度达到危害的程度 研究大气污染的目的 研究大气污染在于: ①查明污染源 ②查明污染物的物理、化学行为 ③研究污染物的危害 ④确定防治措施 ⑤立法管理 4.2大气污染物及其分类 空气是一种杰出的稀释介质 意味着污染物释放后不可能在捕获,所以污染控制必须立足于预防 大气污染源 主要大气污染源 总的看来有三大方面: 工业生产过程(工业炉窑、电厂锅炉等) 交通运输(汽车火车飞机) 民用炉灶(天然气、液化气、城市煤气) 工业企业排放源 工业炉窑的粉尘排放情况 交通运输 汽车 汽车量 世界两亿多辆 美国约占一半 日本2100多万辆 年排放:CO:2亿吨 铅:40万吨 汽车废气的性质及数量 汽车尾气的主要污染物 铅化合物:四烷基铅——汽油良好的防爆 剂,废气中含量 20-50μg/L 32种多环芳烃,9种有致癌作用 其他交通 飞机 喷气机 活塞发动机飞机的废气同汽车 不会影响914m以下的大气(影响很小) 铁路机车 取决于机车机燃料 海运 同铁路机车 家庭炉灶 各家庭炉灶、取暖设备 数量大分布广、排放高度低,排放的污染物弥 漫于居住区周围 排放的污染物:由燃料煤、石油等燃烧产生 如:家用1kg煤 4g NOX 1加仑油 4.5~32.7 g NOX 106m3天然气 1680 kg NOX 4.3大气污染的类型 还原型污染 常发生在以煤炭为主的地区 主要污染物是:SO2 CO和固体微粒 气象条件:低温、高湿度、小风速,并伴有逆温存在时,一次污染扩散受阻,易在低空聚集,易生成还原性烟雾。 1952年12月5-8日的伦敦烟雾事件即还原性污染 氧化型污染(石油型) 常发生在以石油为主的地区 污染源:汽车尾气 燃油锅炉 石油化工 主要污染物: 一次污染物:CO NOX 和HC 二次污染物:NOX在太阳辐射下光化学作用(242个反) 生成O3、醛、酮类和PAN(过氧乙酰硝酸脂)等 它们是强氧化剂,可造成橡胶开裂,眼睛等粘膜引起强烈刺激和呼吸系统疾病 这种烟雾(二次污染物)→光化学烟雾(是现代大城市的一种重要灾害,污染)如: 美国洛杉机最为典型 复杂型(酸雨) 酸雨—呈酸性大气降水(PH 5.6) 特殊型污染 属于向大气排放有毒物质而造成的局部地区大气污染。 特殊原因所致,称为特殊型大气污染 大部分由于:事故造成 4.4大气污染物的危害 max.book118.com 主要大气污染物及分类 max.book118.com 大气污染对人的危害 max.book118.com 大气污染对植物的危害 max.book118.com 大气污染对器物的危害 max.book118.com气污染物及分类 主要大气污染物 大气污染物的分类 主要大气污染物 由表中可以看出:对大气造成污染的物质不仅数量大而且种类多 受到人们重视的已有100多种 对人类环境危害较大的主要有: SO2、CO、NOX、烃类化合物、氯化物、硫化物、氟化物、铅、镉、汞和光化学氧化剂 主要的空气污染物和污染源 颗粒物 大气中颗粒物: 90%来自自然 10%来自人类活动 硫化物 进入大气的硫化物主要有: SO2、H2S、亚硫酸、硫酸及硫酸盐 大气中的硫: 2/3来自自然(细菌活动产生的H2S最多) 1/3是人为造成(来自燃烧、工业过程) 碳氢化合物(HC) 大部分来自植物的自然分解 少量来自人为活动 人为排放的虽少,但比较重要,因为某些 HC不仅对植物和人类有潜在危险,而且 活度高,易促进光学烟雾的形成 碳的氧化物(COx) CO不完全燃烧产物 主要来自人类活动,重要排放源为内燃机(集中道路两侧) 此外有金属加工企业、炼油厂、造纸厂等 CO特别稳定,对其一般采用的处理方法有: 燃烧生成 →CO2 海洋吸收、土壤的微生物作用 CO2 常不作为污染物质,是生命过程中的一种基本物质 氮氧化物NOx 天然源:土壤、海洋、有机体分解 人 为:燃料燃烧 大气污染物的分类 按存在状态分 ?按化学性质分 按生成过程分 按重要性分?? 按存在状态 气态形式占90%,亦包括常温常压下分散在空气中的液或固体(苯、丙稀、醛、汞、醇),其沸点低,挥发性大的物质,如:CO、NOx、氯气、氟化氢) 微粒(气溶胶)占10%,固体(气溶胶)任何固、液体微粒分布在大气中时都是 粒度为5×10-3μm~500μm之间;其物理、化学性质差别大;细小的象几个分子,受布朗运动支配; 按化学性质分 按生成过程分 按生成过程分:一次污染物 二次污染物 一次污染物:指直接从污染源到大气中的各种污染物,如:SO2、CO、NOx。 二次污染物:进入大气的一次污染物间或大气间相互作用,以及在太阳辐射作用下引起光化学反应而产生的新污染物,主要的二次污染物有:O3、醛类、过氧乙酰硝酸脂(PAN)、硫酸雾 按重要性分 次级污染物和次要污染物 主要二次污染物 max.book118.com染对人的危害 对人体危害的主要表现 粉尘的危害 粒径的影响 d越小越不易沉降,越易进入肺部深处。一般 10μm沉降;5~10μm呼吸道粘液吸附导致疾病; 5μm深入肺部 d越小,比表面积越大,物化活性越大,促进生 理效应的发生、发展 成为大气其它污染物的载体(吸附致癌物、苯并(a)茈),产生二次污染物等 SOx硫氧化物的危害 SO2为一种无色中等刺激性气体 低浓度下:影响呼吸道,呼吸加快、肺活量减少 高浓度下:喉头感觉异常,出现咳嗽、喷嚏、咯痰、声哑、胸痛、呼吸困难、呼吸道红肿、支气管炎、哮喘病。严重的引起肺气肿、甚至死亡 一般空气中 SO2 0.5ppm对人已有影响; 1~3ppm人开始受刺激; 10ppm刺激加剧,严重的引起支气管痉挛 更严重的是吸入SO2形成SO3和硫酸烟雾即使浓度相当于SO2的1/10,其刺激和危害更显著。经动物实验表明,硫酸烟雾生理反应比SO2强4~20倍
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