人教版地理选修六《大气污染及其防治》ppt课件

大气污染及其防治 S O S SO2 CO2 : 哈哈 ，你死定了 O3:我 快完 了 GOD SAVE ME! 大气污染物大气污染物 Family tree 二氧化硫污染 悬浮颗粒污染 生物性大气污染 温室效应 光化学烟雾污染 臭氧空洞 家族大事记 体检报告单 姓名：臭氧层 年龄：几十亿年 性别：不详 地址： 平流层 病症：在过去 10 15 年间、每 到春天南极上空的臭氧浓度就会 减少约 30%，有近 95% 的臭氧 被破坏。卫星观测表明，空洞覆 盖面积有时比美国的国土面积还 要大。到 1998 年臭氧空洞面积 比 1997 年增大约 15%，几乎相 当于三个澳大利亚大。前不久， 日本环境厅发表的一项报告称， 1998 年南极上空臭氧空洞面积已 达到历史最高记录，为 2720 万 平方公里，比南极大陆还 大约 1 倍。近年来，北极 上空臭氧层也减少了 20% 。在被称为是世界上“第 三极”的青藏高原，中国 大气物理及气象学者的观 测也发现，青藏高原上空 的臭氧正在以每 10 年 2.7% 的速度减少。根据 全球总臭氧观测的结果表 明，除赤道外，1978 1991 年总臭氧每 10 年间 就减少 1% 5%。 病因： 自 30 年代以来，氟氯 碳被广泛用作冰箱、冷冻机 、空调等设备的制冷剂，聚 氨醋泡沫和聚乙烯、聚苯乙 烯泡沫中的发泡剂，气雾剂 制品中的推进剂，电子线路 板、精密金属零部件等的清 洗剂及烟丝的膨胀剂等。哈 龙则主要用作灭火器中的灭 火剂。上述化学物质非常稳 定，排到大气中可存留数十 年，甚至 100 年左右，因此 最终会破坏臭氧层。 X片： 成病原理： CClF2 Cl 2O3=3O2 社会危害： 使皮肤发生癌变。 治疗方案: 停止氟氯烃的生产和使 用。 1号通缉令 嫌疑犯：二氧化硫 年龄：不详 性别：酸性 地址：all over the world 籍贯：化石燃料的燃烧、含硫矿石的 冶炼，硫酸、磷肥、纸浆生产等产生 的工业废气。 逮捕原因： 1、刺激呼吸道。 2、二氧化硫和悬浮颗粒物的联合毒 性作用。此外，当悬浮颗粒物中含有 三氧化二铁等金属成分时，可以催化 二氧化硫氧化成酸雾，吸附在微粒的 表面，被吸入呼吸道深部。 3、二氧化硫的促癌作用。 嫌疑犯照片 可能逃向： 此类犯罪预防措施：减少二氧化 硫的排放，燃料脱硫。 重酸区的稻田 治理后的稻田 酸雨对植物的危害 遭酸雨腐蚀的雕像 工厂肆意排放废气 被酸雨侵蚀的林木 酸雾 遭酸雨腐蚀的树 雨中垂钓 我国降水PH年平均值 2号通缉令 嫌疑犯：光化学烟雾 性别：不详 年龄： 近几年 地址：大城市 籍贯：大气中的氮氧化物和碳氢 化物主要来自汽车尾气、石油和 煤燃烧的废气、及大量使用挥发 性有机溶剂等。在太阳紫外线的 作用下，产生化学反应，生成臭 氧和醛类等二次污染物。日光辐 射强度是形成光化学烟雾的重要 条件。 逮捕原因：光化学烟雾对人体最 突出的危害是刺激眼睛和上呼吸 道粘膜，引起眼睛红肿和喉炎。 光化学烟雾对人体的另一些 危害则与臭氧浓度有关。当 大气中臭氧的浓度达到200 1000微克/立方米时，会 引起哮喘发作，导致上呼吸 道疾患恶化，同时也刺激眼 睛，使视觉敏感度和视力降 低；浓度在400-1600微克/ 立方米时，只要接触两小时 就会出现气管刺激症状，引 起胸骨下疼痛和肺通透性降 低，使机体缺氧；浓度再高 ，就会出现头痛，并使肺部 气道变窄，出现肺气肿。接 触时间过长，还会损害中枢 神经，导致思维紊乱或引起 肺水肿等。 光化学烟雾形成机理 （1）光化学形成的主要反应 A、 NO2的光解是光化学烟雾形成的主要起始反 应，并生成O3： NO2 + h NO+O （1） O + O2 + M O3 +M （2） O3 + NO NO2 +O2 （3） 所产生的O3要消耗在NO的氧化上而无剩余， 所以要产生光化学烟雾必需有碳氢化合物存在。 B B、 碳氢化合物碳氢化合物(HC)(HC)被被OHOH、O O和和O3O3氧化，氧化， 产生醛、酮、醇、酸等产物以及中间产物产生醛、酮、醇、酸等产物以及中间产物 RORO2 、HOHO2 、RCORCO等重要的自由基：等重要的自由基： RH + O RORH + O RO2 (4) (4) RH + O3 RO RH + O3 RO2+O (5)+O (5) RH +OH RO RH +OH RO2+ H+ H2O (6)O (6) RCHO RCHO与与OHOH反应如下：反应如下： RCHO + OH RCO(RCHO + OH RCO(酰基酰基) + H) + H2O O RCO + O RCO + O2 RC(O)O RC(O)O2( (过氧酰基过氧酰基 ) ) 丙烯的氧化反应为丙烯的氧化反应为： C C、过氧自由基引起、过氧自由基引起NONO向向NO2NO2转化，转化， 并导致并导致O3O3和和PANPAN等氧化剂的生成等氧化剂的生成 ( (自由基传递形成稳定的最终产物，自由基传递形成稳定的最终产物， 使自由基消除而终止反应使自由基消除而终止反应) )： RO2 + NO NO2 + RO (RO2RO2 + NO NO2 + RO (RO2包括包括HO2) (7)HO2) (7) OH + NO HNO2 (8) OH + NO HNO2 (8) OH + NO2 HNO3 (9) OH + NO2 HNO3 (9) RC(O)O2 + NO2 RC(O)O2NO2 (10) RC(O)O2 + NO2 RC(O)O2NO2 (10) 由于反应(7)使NO快速氧化成NO2，从而 加速NO2光解，使二次产物O3净增。同 时RO2(如丙烯与O3反应生成的双自由基 CH3CHOO)与O2和NO2相继反应产生过 氧乙酰硝酸酯(PAN)类物质。 CH3CHOO + O2 CH3C(O)OO + OH CH3C(O)OO + NO2 CH 3C(O)OONO2 (PAN) 可以认为上述反应是大大简化了的光化学烟雾形 成的基本反应。1986年Seinfeld用12个化学反 应概括了光化学烟雾形成的整个过程： 引发反应： NO2 + h NO+O O + O2 + M O3 + M NO + O3 NO2 + O2 链传递反应： RH +OH RO2+ H2O RCHO +OH RC(O)O2+ H2O RCHO + h RO2+ HO2+ CO HO2+ NO NO2 + OH RO2+ NO NO2 + RCHO + HO2 RC(O)O2+ NO NO2 + RO2 + C O2 终止反应： OH + NO2 HNO3 RC(O)O2+ NO2 RC(O)O2NO2 RC(O)O2NO2 RC(O)O2+ NO2 （2 2） 光化学烟雾形成机理光化学烟雾形成机理 清晨大量的碳氢化合物和清晨大量的碳氢化合物和NONO由汽车尾气及其他源排入大由汽车尾气及其他源排入大 气。由于晚间气。由于晚间NONO氧化的结果，已有少量氧化的结果，已有少量NO2NO2存在。当日出存在。当日出 时，时，NO2NO2光解离提供原子氧，然光解离提供原子氧，然 后后NO2NO2光解反应及一系列光解反应及一系列 次级反应发生，次级反应发生，OHOH基开始氧化碳氢化合物，并生成一批自基开始氧化碳氢化合物，并生成一批自 由基，它们有效地将由基，它们有效地将NONO转化为转化为NO2NO2，使，使 NO2NO2浓度上升，碳浓度上升，碳 氢化合物及氢化合物及NONO浓度下降；当浓度下降；当NO2NO2达到一定值时，达到一定值时，O3O3开始积开始积 累，而自由基与累，而自由基与NO2NO2的反应又使的反应又使NO2NO2的增长受到限制；当的增长受到限制；当 NONO向向NO2NO2转化速率等于自由基与转化速率等于自由基与NO2NO2的反应速率时，的反应速率时，NO2NO2 浓度达到极大，此时浓度达到极大，此时O3O3仍在积累之中；仍在积累之中； 当当NO2NO2下降到一定下降到一定 程度时，就影响程度时，就影响O3O3的生成量；当的生成量；当O3O3的积累与消耗达成平衡的积累与消耗达成平衡 时，时，O3O3达到极大。达到极大。 光化学烟雾的形成示意图 此类犯罪预防措施：制定法规，监测废气排放，改良汽车 排气系统和提高汽油质量及减少挥发性有机物如油漆、涂 料的使用等。 曼哈顿上空的光化学烟雾污染 请假条 上帝： 我因发烧体温升高了0.60.9 摄氏度。出现两极冰川融化、海 平面升高、陆地减少、气候干燥 、土地沙漠化、农业减产等症状 ，大气环流不能正常进行。故特 向您请病假，望能批准。 Earth 公元2007年月日 附： 医院证明 大量CO2气体的排 放，导致大气中CO2 浓度不断上升，CO2 能阻碍由地面反射回 高空的红外辐射，使 地表气温增高。 地球近照 回复 亲爱的地球： 鉴于你病情之严重、 社会危害之大，特此批准 休假，日期取值范围（- ， +）。 另附治疗方案： 减少矿物燃料的使用，开 发利用新能源，大力植树 造林。 上帝 2007AD 地球健康时的留影 另：请速将5寸免冠近 照一张寄至上帝办公室 。 悬浮颗粒物 选择在地球生活的N个理由 你们好！我是悬浮颗粒物。本人身 材娇小，粒径小于 100 微米；因粒 小体轻，平日居无定所，能在大气 中长期飘浮，飘浮范围从几公里到 几十公里，可在大气中造成不断蓄 积，使污染程度逐渐加重。我喜欢 在地球居住，尤其是历史悠久的中 国。理由如下： NO.1 这里燃料燃烧时产生的烟尘 、生产加工过程中产生的粉尘、建 筑和交通扬尘、风沙扬尘以及气态 污染物经过复杂物理化学反应在空 气。 中生成的相应的盐类颗粒，很适 合我的繁衍。 NO.2 我能随人们呼吸空气而进 入肺部，以碰撞、扩散、沉积等 方式滞留在呼吸道不同的部位， 粒径小于5微米的多滞留在上呼吸 道。滞留在鼻咽部和气管的颗粒 物，与进入人体的二氧化硫等有 害气体产生刺激和腐蚀粘膜的联 合作用，损伤粘膜、纤毛，引起 炎症和增加气道阻力。持续不断 的作用会导致慢性鼻咽炎、慢性 气管炎。 NO.3 我能降低大气透 明度，减少地面紫外线的 照射强度；紫外线照射不 足，会间接影响人类 儿 童骨骼的发育。 虽然人类为了对付我已经 采取了一些措施，如加强 对施工工地和拆迁工地的 扬尘的管理，扩大道路的 喷水清洁措施，发展区域 集中供暖，减少分散烟囱 。 改造锅炉、改进燃料的 燃烧方法，安装净化除 尘设备，利用一切空地 种植花草树木使城市绿 化等。但是因为地面扬 尘和燃煤排放的烟尘还 大量存在，所以我们的 家族依然快乐地生活着 。 最后，欢迎那些还在其 他星球苦苦挣扎着的兄 弟们光临地球，来看看 我们丰硕的成果 Join in us！ 悬浮颗粒物的危害 悬浮在空气中的粒径小于100微米的颗粒物通称总悬浮 颗粒物，其中粒径小于10微米的称为可吸入颗粒物。 可吸入颗粒物因粒小体轻，能在大气中长期漂浮，漂 浮范围从几千米到几十千米，可在大气中不断蓄积， 使污染程度逐渐加重。可吸入颗粒物成分很复杂，并 具有较强的吸附能力。例如可吸附各种金属粉尘、吸 附病原微生物等。可吸入颗粒物随人们呼吸空气而进 入肺部，以碰撞、扩散、沉积等方式滞留在呼吸道的 不同部位，引起呼吸系统疾病。 悬浮颗粒物还能直接接触皮肤和眼睛，阻塞皮肤 的毛囊和汗腺，引起皮肤炎和眼结膜炎或造成角膜损 伤。 此外，悬浮颗粒物还能降低大气透明度，减少紫 外线对地面的辐射强度。总之，悬浮颗粒物对健康的 危害是多方面的、复杂的，应引起人们的高度重视。 20世纪大气污染事件 马斯河谷烟雾事件 洛杉矶光化学烟雾事件 伦敦烟雾事件 多诺拉烟雾事件 四日市哮喘病事件 马斯河谷烟雾事件 发生于1930年比利时的马斯河谷工 业区，由于二氧化硫和粉尘污染对 人体 造成综合影响，一周内有近 60人死亡，数千人患呼吸系统疾病 。 洛杉矶光化学烟雾事件 发生于1943年美国洛杉矶，当时 该市的200多万辆汽车生病在排放 大量的 汽车尾气，在紫外线照射 下产生光化学烟雾，大量居民出 现眼睛红肿、流泪、喉 痛等症状 ，死亡率大大增加。 伦敦烟雾事件 发生于1952年英国伦敦，由于冬季 燃煤排放的烟尘和二氧化硫在浓雾 和中 积聚不散，头两个星期死亡 4000人，以后的两个月内又有8000 多人死亡。 多诺拉烟雾事件 发生于1948年美国宾夕法尼亚州的多 诺拉镇，因炼锌厂、钢铁厂、硫酸厂 排放的二氧化硫及氧化物和粉尘造成 大气严重污染，使5900多居民患病。 事件 发生的第一天有17人死亡。 四日市哮喘病事件 发生于1961年前后的日本四日市， 由于石油化工和工业燃烧重油排放 的废 气严重污染大气，引起居民 呼吸道病症剧增，尤其是使哮喘病 的发病率大大提高， 50岁以上的 老人发病率约为8%，死亡10多人。 常见12种大气污染物的危害及人为 排放源 1）二氧化硫 SO2： 人为排放源有：以煤和石油为燃料的火力发电厂 、工业锅炉、垃圾焚烧、生活取暖、柴油发动机 、金属冶炼厂、造纸厂等。 主要危害： 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； 进入大气层后，氧化为硫酸（SO4） 在云中形成 酸雨，对建筑、森林、湖泊、土壤危害大； 形成悬浮颗粒物，又称气溶胶, 随着人的呼吸进入 肺部, 对肺有直接损伤作用。 2）悬浮颗粒物 TSP（如：粉尘、烟雾、PM10） 人为排放源有：以煤和石油为燃料的火力发电厂、工 业锅炉、垃圾焚烧、生活取暖、各种工厂、柴油发动 机、建筑、采矿、露天采矿、水泥厂等。 主要危害： 随呼吸进入肺, 可沉积于肺，引起呼吸系统的疾病 。颗粒物上容易附着多种有害物质，有些有致癌性， 有些会诱发花粉过敏症； 沉积在绿色植物叶面, 干扰植物吸收阳光和二氧化 碳和放出氧气和水分的过程, 从而影响植物的健康和生 长； 厚重的颗粒物浓度会影响动物的呼吸系统； 杀伤微生物, 引起食物链改变，进而影响整个生态 系统； 遮挡阳光而可能改变气候，这也会影响生态系统。 3）氮氧化物 NOx 人为排放源有：以煤和石油为燃料的火力发电 厂、工业锅炉、垃圾焚烧、使用汽油的汽车等 。 主要危害： 刺激人的眼, 鼻, 喉和肺, 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； 形成城市的烟雾, 影响可见度； 破坏树叶的组织, 抑制植物生长； 在空中形成硝酸小滴, 产生酸雨 。 4）一氧化碳 CO 人为排放源有：使用汽油和柴油的汽车、燃料燃烧等 。 主要危害： 极易与血液中运载氧的血红蛋白结合, 结合速度比氧气 快250倍，因此，在极低浓度时就能使人或动物遭到缺 氧性伤害。轻者眩晕, 头疼, 重者脑细胞受到永久性损 伤, 甚至窒息死亡； 对心脏病、贫血和呼吸道疾病的患者伤害性大； 引起胎儿生长受损和智力低下。 5）挥发性有机化合物VOCs（如：苯、碳氢化合物、 甲醛） 人为排放源有：汽油发动机废气、加油站泄漏气体、 油漆涂料厂、家庭装修等。 主要危害： 容易在太阳光作用下产生光化学烟雾； 在一定的浓度下对植物和动物有直接毒性； 对人体有致癌、引发白血病的危险。 6）光化学氧化物 （如：臭氧 O3） 人为排放源有：氮氧化物或挥发性有机化合物在阳光 照射下发生光化学反应形成的二次污染物。 主要危害： 低空臭氧是一种最强的氧化剂, 能够与几乎所有的生物 物质产生反应，浓度很低时就能损坏橡胶、油漆、织 物等材料； 臭氧对植物的影响很大。浓度很低时就能减缓植物生 长，高浓度时杀死叶片组织, 致使整个叶片枯死, 最终 引起植物死亡，比如高速公路沿线的树木死亡就被分 析与臭氧有关； 臭氧对于动物和人类有多种伤害作用, 特别是伤害眼睛 和呼吸系统，加重哮喘类过敏症。 7）有毒微量有机污染物（如：多环芳烃、多氯联苯、 二噁英） 人为排放源有：垃圾焚烧、焦炭生产、烧煤等。 主要危害： 有致癌作用； 有环境激素（也叫环境荷尔蒙）的作用。 8）重金