第三章城市环境污染物及其来源

1、第四章第四章 城市环境污染物及其来源城市环境污染物及其来源3.1 影响城市环境质量的基本因素影响城市环境质量的基本因素3.1.1 气象因素 1、风向污染源不能建在城市主导风向的上风向 鞍山市区的风玫瑰图鞍山市区的风玫瑰图2、风速 风速对污染的影响很复杂。风速小，一方面大气稀释扩散能力弱，引起局地污染物浓度增加;但另一方面，在微风条件下热烟云抬升较高，从而使地面浓度减少。风速大，一方面固然表示大气扩散稀释能力强，使地面浓度减少;而另一方面，强风能使上升烟云弯曲提早抵达地面，引起地面浓度增加，同时强风将使烟云在建筑物背风侧造成下洗，会增加地面浓度。3、大气稳定度 大气稳定度： 指近地层大气作垂直运

2、动的强弱程度 稳定度不同 ，导致烟气扩散情况不同，分为5种类型： 1、波浪型。大气整体不稳定，烟气上下左右大幅度地无规划地扩散和湍动，烟羽呈波浪型，在晴朗的夏天午后为常见。 2、锥形。中等稳定层度，大气温度自下而上的递减较弱，多出现在阴天、风速较大、低层大气处于中性平衡时，或在早晚大气温度层结转换的过渡时刻烟羽呈圆锥型扩散。3、扇形：俯视这种烟羽，外形呈扇形。 扇形烟羽多出现在晴朗夜间或早晨，当低层风小、气温自下向上增高、大气处于稳定状态，烟羽只能在稳定气层内缓慢地向两侧扩散。4、屋脊形（上升形）：这种烟羽多出现在傍晚，当烟轴之下至地面间气层稳定而烟轴之上气层不稳定时，烟羽则在上面不稳定气层中

3、沿主导风向流动，呈屋脊形扩散。 5、漫烟形（熏烟形）：漫烟形烟羽多出现在日出后辐射逆温被破坏时。此时，烟轴之上有逆温层，而烟轴之下至地面间气层不稳定，因此烟气向下扩散。 逆温1.辐射逆温：经常发生在晴朗无云的夜空，由于地面有效辐射减弱，近地面大气层气温迅速下降，而高处大气层降温较少，从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温黎明前最强，日出后自下而上消失。2.平流逆温：暖空气水平移动到冷的地面或气层上，由于暖空气的下层受到冷地面或气层的影响而迅速降温（冷暖空气的温差较大），上层受影响较少，降温较慢，从而形成逆温。主要出现在中纬度沿海地区。3.地形逆温：它主要由地形造成，主要在盆地和谷地中。由于山坡散

4、热快，冷空气循山坡下沉到谷底，谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升，从而出现气温的倒置现象。或者冬季冷空气重，一沉聚谷底，造成下冷上热的现象。 (例子:果树，蔬菜等农作物不种谷底)4.下沉逆温：在高压控制区，高空存在着大规模的下沉气流，由于气流下沉的绝热增温作用，致使下沉运动的终止高度出现逆温。这种逆温多见于副热带反气旋区。它的特点是范围大，不接地而出现在某一高度上。这种逆温因为有时像盖子一样阻止了向上的湍流扩散，如果延续时间较长，对污染物的扩散会造成很不利的影响。5.洋流逆温：寒流来临时，冷空气潜入暖空气下，带来干燥且多雾气候。4、降水降水对污染物有净化作用。降水的净化作用与降水强度有关。降水

5、强度越大，对污染物的净化作用也就越强。因此大雨是净化城市空气的有效因子。5、雾什么是雾 ？在水汽充足、微风及大气层稳定的情况下，气温接近零点，相对湿度达到100%时，空气中的水汽便会凝结成细微的水滴悬浮于空中，使地面水平的能见度下降，这种天气现象称为雾雾对空气质量的影响雾本来不是污染。但人们在生产生活中产生各种污染物，排放到空气中，形成一些有毒有害物质，随着雾持续时间的延长，在排放程度有限的环境容量下，就会形成污染。因此大雾持续会影响空气质量。3.1.2 地理因素1、地形地貌平坦地形有利于气态污染物 的扩散；而山谷、盆地则因气流受阻不利于污染物扩散 以本溪为例： 曾经是卫星看不到的城市 。本溪

6、的地形是盆地，中部低，四周高，对气流有阻挡作用。加之，本溪的钢铁有百年的历史，坐落在“盆底”，如遇逆温静流，空气不易扩散，盘旋在本溪的上空。2、局地气流（1） 城市高层建筑的影响 城市的高层建筑会阻挡气流正常流动，在小范围内形成涡流，阻碍污染物迅速排走扩散 ，而停止在某一地段内，加深污染2、局地气流（2）海陆风 发生在沿海城市。 白天的时候 ，陆地升温比海洋快得多，因此陆地上的气温显著的比附近海洋上的气温高，在水平气压梯度力的作用下，上空的空气从陆地流向海洋，这就是陆风； 傍晚的时候，海洋降温慢，陆地降温快，气流就从海洋吹向陆地，这就是海风。 如果该沿海城市在陆地方向有山地阻挡，那么在白天陆风

7、风声的时候 ，就会导致城市上空的污染物聚集，无法扩散 2、局地气流（3）热岛效应 城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面，改变了下垫面的热力属性，升温快，吸收热量多，蒸发耗热少，散失热量较慢；另一方面城市中 ，工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料，每天都在向外排放大量的热量。 这些都使得城市的温度比周围的郊区高 热岛效应对空气质量的影响 由于城市热岛而引起的城市与郊区之间的大气环流：空气在城区上升，在郊区下沉，而四周较冷的空气又流向市区，在城市和郊区之间形成一个小型的局地环流，称为城市风。由于城市风的存在，城区的污染物随热空气上升，往往在城市上空笼罩着一层烟尘等

8、形成的穹形尘盖，使上升的气流受阻，污染物不易扩散，所以上升的气流转向水平运动，到了郊区下沉，下沉气流又流向城市的中心。如果城市的四周有工厂，这时工厂排出的污染物一并集中到城市的中心，致使城市的空气更加混浊。3.1.3 污染源因素1、污染源的几何形状和排放方式点源 、面源、线源 点源： 比如分散的高大的烟囱面源：一个区域内比较密集的排放源 线源： 交通道路 3.1.3 污染源因素2、源强、源高的影响源强就是污染物的单位时间里的排放量，污染物浓度与源强成正比 源的高度影响：地面最大浓度与烟囱高度的平方成反比3.1.3 污染源因素3、污染源距离距离越远，影响越小距离对噪声的影响最大3.1.4 水体自

9、净能力的因素 1、流速2、河水径流量与污水流量的比值3、排污口的位置3.1.5 有害物的联合作用 （一）相加作用：即多种化学物质的混合物，其联合作用所产生的毒性为各单个物质产生毒性的总和。（二）协同作用： 多种化学物质联合作用的毒性，大于各单个物质毒性的总和（三）拮抗作用：两种或两种以上化学物质同时作用于生物体，其结果每一种化学物质对生物体作用的毒性反而减弱，其联合作用的毒性小于单个化学物质毒性的总和。1948年美国的多诺拉烟雾事件年美国的多诺拉烟雾事件 ，就，就是在一些企业排放二氧化硫的同时，是在一些企业排放二氧化硫的同时，锌冶炼厂又排出含锌烟雾气溶胶，在锌冶炼厂又排出含锌烟雾气溶胶，在协同

10、作用下，使其毒性加大协同作用下，使其毒性加大1倍以上倍以上3.2 城市大气污染物及其来源3.2.1 颗粒物（灰尘）颗粒物 降尘（100m）TSP（100m)PM10（10m）PM2.52.5m颗粒物的危害 越细小的颗粒物对人体危害越大，粒径小于10微米的可吸入颗粒物可随人的呼吸沉积肺部，甚至可以进入肺泡、血液。在肺部沉积率最高的是粒径为1微米左右的颗粒物。这些颗粒物在肺泡上沉积下来，损伤肺泡和粘膜，引起肺组织的慢性纤维化，导致肺心病，加重哮喘病，引起慢性鼻咽炎、慢性支气管炎等一系列病变，严重的可危及生命。颗粒物的来源工业、供工业、供暖暖燃料燃烧燃料燃烧排放排放建筑扬尘建筑扬尘地表扬尘地表扬尘汽

11、车尾气汽车尾气外地尘源外地尘源远程输送远程输送颗粒物颗粒物3.2.2 二氧化硫（SO2） SO 2 是一种无色、具有刺激性气味的不可燃气体，SO2在大气中极不稳定，最多只能存在 1 2 天。相对湿度比较大，以及有催化剂存在时，可发生催化氧化反应，生成 SO3，进而生成 H2SO4或硫酸盐，硫酸和硫酸盐可形成硫酸烟雾和酸性降水，造成较大的危害。 SO2来源燃料燃烧燃料燃烧排放（工排放（工业、供暖业、供暖）硫化物矿硫化物矿石的焙烧、石的焙烧、冶炼冶炼二氧化硫二氧化硫3.2.3 氮氧化物（NOX） NO 毒性不太大，但进入大气后可被缓慢地氧化成 NO2 ，当大气中有 O3等强氧化剂存在时，或在催化剂

12、作用下，其氧化速度会加快。 NO2的毒性约为 NO 的 5 倍。 NOX对环境的损害作用极大，它既是形成酸雨的主要物质之一，也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗臭氧的一个重要因子。 工业、供工业、供暖暖燃料燃烧燃料燃烧排放排放汽车汽车尾气尾气土壤和土壤和海洋中海洋中有机物有机物的分解的分解生产、使用生产、使用硝酸的过程，硝酸的过程，如氮肥厂、如氮肥厂、有色及黑色有色及黑色金属冶炼厂金属冶炼厂等等氮氧化物氮氧化物 NOX来源3.2.4 一氧化碳（一氧化碳（CO）和二氧化碳（）和二氧化碳（CO2）CO 是无色、无嗅的有毒气体，它能使人体因血液携带氧的能力降低而引起缺氧中毒。CO2 是一种无毒的

13、气体，是造成温室效应的主要因素。CO、CO2来源工业、供工业、供暖燃料燃暖燃料燃烧排放烧排放汽车尾气汽车尾气 一氧一氧化碳化碳煤，石油，煤，石油，天然气等天然气等化石燃料化石燃料的燃烧的燃烧动植物动植物的呼吸的呼吸作用作用动植物尸动植物尸体经过微体经过微生物的分生物的分解解二氧化碳二氧化碳 碳氢化合物包括脂肪族烃、脂环烃、芳香烃。碳氢化合物是形成光化学烟雾的主要成分。在活泼的氧化物如原子氧、臭氧、氢氧基等自由基的作用下，碳氢化合物将发生一系列链式反应，生成一系列的化合物,最后形成 光化学烟雾 。 碳氢化合物里面的多环芳烃中有不少物质被认为是致癌物质，经研究和动物试验表明，这些物质中苯并（ a

14、）芘是强致癌物质。3.2.5 碳氢化合物（碳氢化合物（CnHn） 碳氢化合物的来源碳氢化合物的来源 碳氢化合物碳氢化合物石油石油 、天、天然气的燃烧然气的燃烧工业生产工业生产汽车尾气汽车尾气 3.2.6 持久性有机物持久性有机物持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants，简称POPs）指人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链（网）累积、并对人类健康造成有害影响的化学物质。它具备四种特性：高毒、持久、生物积累性、远距离迁移性，而位于生物链顶端的人类，则把这些毒性放大到了7万倍。主要有： 艾氏剂、氯丹、DDT、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、六氯代苯

15、、多氯联二苯、二恶英、-六氯环己烷、-六氯环己烷、六溴联苯醚和七溴联苯醚、四溴联苯醚和五溴联苯醚、十氯酮、六溴联苯、林丹、五氯苯.第一类农药杀虫剂第二类工业化学品：包括多氯联苯(PCBs)和六氯苯(HCB)。第三类生产中的副产品、垃圾焚烧：二恶英和呋喃持久性有机物的来源持久性有机物的来源3.3 城市水污染物及其来源3.3.1 有机物质的污染3.3.2 无机物质的污染3.3.3 有毒物质的污染3.3.4 油的污染 3.3.5 病原体微生物污染3.3.6 富营养化污染3.3.7 热污染3.3.1 有机物质的污染主要包括碳氢化合物、蛋白质、脂肪、纤维素等等危害：消耗水中溶解氧，嫌气发酵时会分解出甲烷

16、、硫化氢、硫醇、氨等腐臭气体，散发恶臭，无染环境水中有机物质的来源生活污生活污水水造纸废造纸废水水制革废制革废水水食品工食品工业废水业废水水中有水中有机物机物水中的无机物质主要包括酸、碱、无机盐类等。危害：酸、碱会使水体pHv值发生变化，破坏其自然缓冲作用，消灭或抑制细菌及微生物的声场，妨碍水体自净，腐蚀排水管道、船舶等；水肿的无机盐类会增加水体硬度，给工业和生活用水增加不利因素3.3.2 无机物质的污染水中的无机物质的来源 水中的酸主要来源于机械加工产业中的除锈酸洗工序、酸性造纸、化工生产、酸雨等；水中的碱主要来源于碱法造纸、化学纤维、制碱 、制革、炼油等。酸性物质和碱性物质反应就生成盐。

17、废水中含有很多有毒物质，如氰化物、砷化物、酚类，以及铅、汞、铬、镉等重金属。 危害：氰化物、砷化物都有剧毒，砷化物还能在人体内蓄积。酚是一种中等强度的化学毒物，低浓度可引起蓄积性慢性中毒，高浓度可引起急性中毒以致昏迷死亡。 水中的重金属可通过鱼类、水稻等进入人体并长期蓄积。铅可导致贫血症、神经机能失调和肾损伤；镉能够干扰骨中钙，如果长期摄入微量镉，使骨骼严重软化，骨头寸断，引起骨痛病；金属汞进入脑组织后，逐渐在脑组织中积累，达到一定的量时就会对脑组织造成损害；可致腹部不适及腹泻等中毒症状，引起过敏性皮炎或湿疹，呼吸进入，对呼吸道有刺激和腐蚀作用，引起咽炎、支气管炎等。3.3.3 有毒物质的污染

18、 水中的氰化物主要来源于电镀废水、焦炉和高炉的煤气洗涤和冷却水、化工废水等；水中的酚类主要来源于焦化厂、树脂厂、玻璃纤维厂、制药厂等。 铅主要来源于各种油漆、涂料、蓄电池、冶炼、五金、机械、电镀、化妆品、染发剂、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自来水管等。 镉主要来源有电镀、采矿、冶炼、燃料、电池和化学工业等排放的废水。 汞主要来源于仪表厂、食盐电解、贵金属冶炼、化妆品、照明用灯、齿科材料、燃煤、水生生物等。 铬主要来源于劣质化妆品原料、皮革制剂、金属部件镀铬部分，工业颜料以及鞣革、橡胶和陶瓷原料等水中有毒物质的来源水中的油分为矿物油和食物油两种。矿物油主要来源于炼油厂等工业企业生产排放、汽车

19、修理业排水、石油开发等等；食物有主要来源于家庭、酒店、宾馆等餐厨废水。 油的污染的危害：矿物油中含有有毒有害物质，可以直接毒死海洋生物；油形成的油膜覆盖水面，减少大气复氧和光照，导致水生生物饿死或者缺氧致死。3.3.4 油污染 医院污水 、生活污水 、以及生物制品 、制革、屠宰等行业废水，其中含各种 病菌、病毒、寄生虫等病原体微生物，进入水体后 会传播各种疾病 。3.3.5 病原体微生物污染 富营养化是指水流缓慢和更新期长的地表水中，由于接纳大量的生物所需要的氮磷等营养物引起藻类等浮游生物迅速繁殖，最终可能导致鱼类和其他生物大量死亡的水体污染现象。 危害：破坏水域生态景观和水体生态环境，降低了

20、水体的使用功能，导致鱼类等生物因缺氧大量中毒与死亡；而且富营养化的水臭味大、颜色深、细菌及亚硝酸盐、硝酸盐等污染物多，人畜食用后会引起多种传染病和寄生虫病，还诱发食道癌、胃癌等，严重危害人畜健康；同时还会影响航运、加速湖泊衰亡等。 来源：壤大量施 肥，农田流失的氮、磷进人水体；人 和家畜排泄产生的氮、磷；渔业规 模集约化养殖带来的大量营养物质。 3.3.6 富营养化污染 什么叫噪声：什么叫噪声：凡是干扰人们休息、学习和工作以及人们不喜欢听到的声音声音，统称为噪声。噪声的危害：噪声的危害： 噪声对人的听觉系统、神经系统、内分泌系统、心血管系统、消化系统都能噪声不同程度的损害，并能对婴儿发育、女性

21、健康产生不利影响。噪声还能对建筑物造成破坏。噪声污染的特点：噪声污染的特点：1、声源停止发声后,污染立刻消失2、随距离的增加噪声强度迅速衰减3、来自不同声源的噪声在同一区域可叠加 4、主观性强 ，再好听的声音只要人们不喜欢都是噪声 3.4 城市噪声 污染及其来源噪声的来源噪声的来源 交通交通噪声噪声工业工业噪声噪声建筑建筑噪声噪声社会社会生活生活噪声噪声噪声噪声3.5 城市中的固体废物污染固体废物固体废物工业固废矿业固废建筑固废生活垃圾冶金渣、燃料冶金渣、燃料渣、化工渣等渣、化工渣等等等采矿废石采矿废石 、选矿尾矿选矿尾矿土壤污染的特点： 进入土壤的污染物迁移速度缓慢，容易累积，它往往不容易采

22、取大规模的消除措施。土壤受污染后，将通过食物链或地下水危害人类。3.6 土壤污染 土壤中的主要污染物1、重金属元素：主要来自大气和污水2、有机物和无机盐：来源于工业污水的渗入，以及固体废弃物常年堆积，自然扩散和雨淋入3、病原体微生物：自主要来源于人畜的粪便，灌田的污水等等4、放射性物质：原子能和平利用过程中，放射性废水、废气、废渣的排放光污染包括一些可能对人的视觉环境和身体健康产生不良影响的事物国际上一般将光污染分成三类，即白亮污染、人工白昼和彩光污染。3.67 光污染光污染的类型及危害 1、白亮污染：白亮污染是指阳光照射强烈时，城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰反射

23、光线，明晃白亮、眩眼夺目。专家研究发现，长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人，视网膜和虹膜都会受到程度不同的损害，视力急剧下降，白内障的发病率达45%，还使人头昏心烦，甚至发生失眠、食欲下降、情绪低落、身体乏力等类似神经衰弱的症状。 2、人工白昼：夜幕降临后，商场、酒店上的广告灯、霓虹灯闪烁夺目，令人眼花缭乱。有些强光束甚至直冲云霄，使得夜晚如同白天一样，即所谓人工白昼。在都市“不夜城”里，人们夜晚难以入睡，扰乱人体正常的生物钟，导致白天工作效率低下。人工白昼还会伤害鸟类和昆虫；强光可能破坏昆虫在夜间的正常繁殖过程。 3、彩光污染：舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源

24、构成了彩光污染。据测定，夜总会和舞厅中的黑光灯所产生的紫外线强度大大亮于太阳光中的紫外线，且对人体有害影响持续时间长，如果人长期接受这种照射，可诱发流鼻血、脱牙、白内障，甚至导致白血症和其它癌变。彩色光源让人眼花缭乱，不仅对眼睛不利，而且干扰大脑中枢神经，使人感到头晕目眩，出现恶心呕吐，失眠等症状。科学家最新研究表明，彩光污染不仅有损人的生理功能，还会影响心理健康。光污染的类型及危害 3.6.8 室内污染室内污染睡觉开车上下班办公看电视甲醛是无色、具有强烈气味的刺激性气体，其35%40%的水溶液通称福尔马林。 2.室内主要污染物一种无色、具有特殊芳香气味的液体，能与醇、醚、丙酮和四氯化碳互溶，

25、微溶于水。 烃类、卤代烃、氧烃和氮烃类、卤代烃、氧烃和氮烃，它包括：苯系物、有烃，它包括：苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。酸和石油烃化合物等。c.TVOC总挥发性有机化合物 b.苯 甲苯 二甲苯a.甲醛甲醛据我们所知的，室内空气污染主要来源于各种装饰材料及家具如：胶合板、细木工板等人造板材；涂料、有机溶剂、建筑材料和生活及办公用品、以及其他各类装饰材料，比如：贴墙布、贴墙纸、化纤地毯、泡沫塑料、油漆、香烟、油墨、复印机、打印机等。而我们平时总是忽略了这些危害。根据室内空气质量标准GB/T18883-2002标准，建议个人住宅仅检验五项：甲醛、苯、甲苯、二甲苯、总挥发性有机物TVOC为妥。人类活动燃料燃烧及加热建筑材料及装饰材料室外来源家用电器由于室内空气污染物来源广泛、种类繁多，各种污染物