大气污染物来源及危害

1、 大气污染物的来源及危害Organizedby:EinsteinIIDeliveredby:EinsteinII一、大气污染物的来源大气污染物的来源可分为自然源(naturalsouTces)和人为源(artificialsources)表5-2-4主要大气污染物来源齐染物人为源P然源S0?煤和油的燃烧火山活动II2S化学工程、污水处理火山活动、沼泽中的生物作用co机动车和其他燃烧过程废气森林火灾、海洋no/no2燃烧过程土壤中的细菌作用NH5废物处理牛物腐烂N20无土壤.中的生物作用HC燃烧和化学过程生物作用C02燃烧过程生物腐烂、海洋釋放;颗粒物燃料燃烧、工农业生产.火山活动、森林火灾、风

2、沙、 自然源火山爆发(volvaniceruption)森林火灾(forestfire)生物尸体腐烂(bodydecaying)土壤岩石风化(soil&limestoneweathering)VolcanicEruptions山产度硫使洲处砸岛发了大氢个上怙冰爆生很化整的于Ho 如一氧化碳、等。森林火灾(ForestFire)森林火灾除了烧毁树木、使珍稀动植物无家可归以外，同时还排放了一些对大气有害的物质，机械作用下能够传播，对人类有很大危害。生物尸体腐烂(bodydecaying)动物尸体腐烂以后会产生病原体、硫化氢等有毒有害物质和生物，在风力、水力等Soil&LimestoneWeathe

3、ring气影响可见度。 # 人为排放源：TransportationElectricpowergenerationIndustrialprocessesIndustrialanddomesticfuelburningRefuseburningEtc.10101.燃料燃烧火力发电厂.钢铁厂等工矿企业的燃料燃烧各种工业窑炉的燃料燃烧以及各种民用炉灶取暖锅炉的燃料燃烧均向大气排放岀大量污染物。燃烧排气中的污染物组分与能源消费结构有密切关系。发达国家能源以石油为主大气污染物主要是一氧化碳.二氧化硫.氮氧化物和有机化合物。我国以煤为主主要大气污染物是颗粒物和二氧化硫。火力发电厂12垃圾焚烧也是目前世界上

4、备受争议的问题。垃圾焚烧过程中能够释放的最主要的有毒有害物质就是二噁英。二噁英毒性是氧化物的130倍，砒霜的900倍，被称为世纪之毒”。水泥厂 # 2.工业生产过程化工厂石油炼制厂.钢铁厂.焦化厂水泥厂等各种类型的工业企业在原材料制成成品的过程中都会有大量的污染物排人大气中。这类污染物主要有粉尘.碳氢化合物.含硫化合物.含氮化合物以及卤素化合物等多种污染物。土法炼焦143农U|/牛声i寸程主要来自农药和化肥的使用。 K4%交通运输车辆行驶产生的扬尘和排放的汽车尾气轮船.机车燃料燃烧排放的烟尘。也是二次污染物的主要来源。U!根据对烟尘.二氧化硫.氮氧化物和一氧化碳四种主要污染物的统计我国大气污染

5、物主要来源于燃料燃烧其次是工业生产与交通运输,它们所占的比例分别为70%.20%和10%;燃料构成以燃煤为主f约占能源消费的75%。煤的燃烧为我国大气污染物的主要来源f同时也形成了我国煤烟型大气污染的特点。因此控制煤烟型的大气污染将是我国近期大气污染防治的主要任务。光化学烟雾实例muSource:DavidStreetsEnergyUse,Emissions,andAirPollutioninAsia Source:DavidStreetsEnergyUse,Emissions,andAirPollutioninAsia #SourcesofairbornepollutioninAsiaare

6、listedasfollowedpowergeneration,industiy,traffic,homecooking,andbiomassburning世界各大污染事件:利时马斯河谷的气温发生逆转，工厂排出的有害气体和煤烟粉尘，在近地大气层中积聚。3天后,开始有人发病；一周内,60多人死亡，还有许多家畜死亡。这次事件主要是 #(2)多诺拉事件：1948年10月26Q-31日，美国宾夕法尼亚州的多诺拉小镇，大部益.分地区持续有雾，全镇43%的人口(5911人)相继发病，17人死亡。这次事件是由二氧化硫与金属元素当时大气中2.0)ppm,并技(3)伦敦烟雾事件：1952年12月5-8日，伦敦天

7、气异常，这时的风速不超过每小肘3公里。气温也在下降，形成逆温层，相对湿度达到82%。在这种芜风、逆温和浓雾的气候条件下，污染物蓄积伦敦上空，岳幣敦的凸气盍姦弋睢同的偉扳1扶-大气中尘粒高达二氧化硫高达3.中对于往常死亡.据免针，任製地g虚则勢和何共韦滋倉人死亡。险姻聲期的*卜，衣后来的衡金月屮曉韦力,人相羅病死，尸体解剧今析，丈都鬲虚倒则骄引起的呼鑿魁膺霽竺!嗖萨JV爭W洛伽戚学烟藝事屛开采出石油后，刺激了当地汽车业的发展。由于汽车汽化率低，每天有大量碳氢化合物排人大气中，受太阳光的作用，形成了浅蓝色的光化学烟雾，使这座本来风景优美.气候温和的滨海城市，成为“美国的雾城”O这种烟雾刃喉沃炎和咼

8、。同时，松树枯萎。排放量每年达13万吨。大气中二氧化硫浓度超过标准5-6倍，烟雾层厚达500米，其中飘浮着多种有害气体和金属粉尘。1961年，日本四日市哮喘大流行，原因就是大气污染，居民长期吸入含有二氧化硫、铅等物质的混合气体，引发了哮喘病。1964年，四日市有连续3天烟雾不散，哮喘患者开始死亡。到了1967年，一些患者因不堪忍受痛苦而自杀。1972年，确认为四日哮喘的患者达817人，死亡10多人。 (6)切尔诺贝利核电站事故（7）印度帕博尔毒气泄漏事件(8)重庆川东北2003年12月23H22时，地处重庆市开县高桥镇的川东北气矿一矿井发生天然气“井喷”事件，大量硫化氢泄漏，使243条生命撒手

9、人寰，万余群众中毒受害。被称作是新中国成立以来最严重的一起工业事故。事故备接原因是由于有关人员对井的特高岀气量估计不足、违章操作以及未能及时发现溢流征兆并采取挽救措施，而造成有毒物质扩散，导致大量犬员中毒伤亡。 (9)延边一氧化碳中毒事件2006年2月13日开始，吉林省延边朝鲜族自治州六个县(市)出现大范围一氧化碳中毒事件，人数达到277人，其中15人死亡。据初步调查显示，事故的主要原因是由于2月13号开始，延边地区天气异常转暖，形成了230米厚的逆温层，气压偏低，风速不到一级，空气流通不畅，导致当地一些居住在平房区的居民，在烧煤炉取暖时，发生散发性一氧化碳中毒。截至16B16时吉林延边发生居

10、民一氧化碳中毒事件丄3人人52人8者患症亡院皿死住其二、大气污染的影响1对人体健康的影响co对人体健康的影响NO?对人体健康的影响no2(10-6)对人体健康的影响1闻到臭味5闻到强臭味1015lOmin眼、鼻受到刺激50lmin内人呼吸困难803min感到胸痛、恶心100150在3_Omin内死亡250很快死亡臭氧对人体健康的影响一秒用力呼气容积(Forcedexpiratoiyvolumeinonesecond,FEV1):吸气至肺总量位后一秒之内快速呼出气量。Figure1IndividualResponsetoOzoneExposure(afterKulle,etal，AmRev.).

11、225注:部分人群接触臭氧后肺功能下降BoOzoneConcentration(ppm)突发性严重大气污染事故1952年12月伦敦烟雾事件中死亡人数与大气中烟尘和二氧化硫浓度的相关性362对植物的伤害暴露时间，days0.010.11.010100T丁-_|Tf一1一II|i11;rII|订O004-iT-I-ri二二二一m10S3U豈ON注：二氧化氮浓度和暴露时间鸟植物死亡、叶器官损伤和新陈代谢或生长影响之间的关系Source：Springer-VerlagandProf.D.C.MacLean37 3.对器物和材料的影响JS.d“Q.O.02uF611IS“IMdd5:二.xjSS二二三灯

12、歹(.)11i1:11L00.02H.040.06C).l)S0.)()0.12().140.160.MeanSO-conccniraiion.ppmSource:AirandWasteManagementAssociation注：平均二氧化硫浓度和不同暴露时间与低碳钢的腐蚀之间的关系（1963-1964年9月/农芝加哥的七个地点进行的实验）大气污染物对仪器.设备和建筑物等都有腐虫作用。如金属逢筑物出现的锈斑.古代文物的严重风化等。美国纽约的自由女神像也饱受酸雨的侵蚀 4.对大气能见度的影响对大气能见度或清晰度有影响的污染物,般应是气溶胶粒子、能通过大气反应生成气溶胶粒子的气体或有色气体,包括

13、：总悬浮颗粒物（TSP）S02和其它气态含硫化合物,在大气中以较大反应速率生成硫酸盐和硫酸气溶胶粒子NO和NO?,在大气中反应生成硝酸盐和硝酸气溶胶粒子光化学烟雾,反应生成亚微米的气溶胶粒子能见度与自然景观USEPA在1999年宣布，将在未来儿十年内致力于提高国家公园和旷野地区的空气质量例：美国大烟雾山国家公园（北卡罗莱纳州）照片雾天OV.OV m蟲SK10人未土嚳-書-选魄天气廊风松捕奧吆暴俗方白10现洛尘公来土迄仓于降色瞽小远沙而史见爵浮里sms空色吹与明一 #讨论结合亲身体会谈一下目前比较严重的夫气污染现象宥哪些,讨论产生的原因及其主要危害；防治这些大气污染的具体措施天然雨水本身略带酸性

14、，雨水的酸度也是以酸碱值来表达的。一般雨水的降及干沉降。酸雨pH值约为5.6,因此一般是以雨水中的pH值小于5.6称为酸雨,所谓酸雨就是酸性的雨，酸雨的正确名称应该是酸性湿沉降，其实，带酸性的污染物是可以有两种沉降方式的，它们是湿沉世界三大酸雨区分布图pH7.0pH=5.6-7.0pH=5.05.61998averagepHvalueofprecipitation1998年度全国降水pH等值线pH=4.55.0pH=4.0-4.5NodataofTaiwanProvince 我国酸雨主要分布于长江以南;、青藏高原以东地区及四川盆地。以长沙为代表的华中酸袖区，降水酸度值最低，酸雨出现频率最高，并

15、呈逐年加重趋势；西南酸雨区污染程度仅次于华中酸雨区；华南酸雨区、华东沿海酸雨区分布较广，污染较重。我国一半以上诚市價遇酿雨酸雨因pH小于56f造成土壤.岩石中的有毒金属元素溶解流入河川或湖泊严重時使得魚类大量死亡。火山爆发喷出大量的硫化物面释放的硫化氢，动植物分解产生有机酸，土壇微生物及海藻释放之硫化氢、二甲基硫及氮化物等，以上所提出的都是偶然将雨水的pH降低至5.0左右的。49人为源工业化后，燃料之大量使用，燃烧过程中产生一氧化碳、氯化氢、二氧化硫、氮氧化物及有机酸及悬浮固体物，排放至大气环境中，经光化学反应生成硫酸、硝酸等酸性物质使得雨水之pH值降低，形成酸雨。50 众所周知温室具有让阳光

16、进入阻止热量外逸的功能人们称之为温室效应o在地球大气中存在一些微量气体如二氧化碳.一氧化碳.水蒸气甲烷.氟利昂等f它们也有类似于温室的功能即让太阳短波辐射自由通过同时强烈吸收地面和空气放岀的长波辐射（红外线）从而造成近地层増温。我们称这些微量气体为温室气体称它们的増温作用为温室效应。在阳光照射地面時它们发挥防止地面湿度.温度散失的功能，使地面温度不会下降得太快地表平均温度保持在摄氏十五度左右。但正是温室效应不断増加的结果使得地球温度慢慢升高。酸雨的危害!）酸湖形成，鱼虾难存）食物减少，鱼虾更难存）湖泊变死湖）土壤酸化，作物减产）土壤酸化，影响营养7.）酸雨危害动植物工业革命之后，大量的石化原料

17、被利用为能量的来源，這些石化原料在燃烧之后产生大量的温室效应气体，破坏原来在大气层的平衡;导致所谓温室效应的产生！温室效应的危害：1加快冰山、冰被融化，海水发生热膨胀，导致海平面上升。I起迁往米的到撚太平洋岛国图瓦卢2001年11月15日无奈地旦布f由于温室效应导致海平面持续上升图瓦卢所有努力均告失败,这个国家f新西兰。太平洋岛t移的国家有关娜06摄沪亠2030仁二玄二一些专家営亠国际社会帶：2对沿海人类的影响全球有超过一半人口居住在沿海100公里的范围以内f其中大部份住在海港附近的城市区域。所以海平面的上升对沿岸低洼地区及海岛会造成严重的经济损害,例如：加速沿岸沙滩被海水的冲蚀.地下淡水被上

18、升的海水推向更远的内陆地方。3海水向陆地伸延f会使沿海淡水物种减少。4全球气候将改变f暴雨.干旱.洪水.台风等气象灾害将增多。5全球变暖f会使一些热带流行病更加广为传播。臭氧层就象撑在空中的一把伞，保护着地球上的生灵免遭短波紫外线的伤害。亿万年来万物生灵在臭氧层保护伞的荫护下得以生存和繁衍。臭氧在整个大气中只占极小的一部分如果将大气中所有的臭氧集中到地表f它只是2-3毫米厚的薄薄一层。它有效遮挡住阳光中有害的紫外线对于波长越短.对生命危害越强的紫外线臭氧的吸收作用也就越强；因此只有长波紫外线UVA（波长320nm）和少量中波UVB能够辐射到地面。_般来说臭氧层可以将太阳光中99%的紫外线过滤掉

19、。紫灑的危/1）使微生物死亡;2）使植物生长受阻,尤其是农作物如棉花.豆类.瓜类和一些蔬菜的生长受到伤害;3）使海洋中浮游生物死亡；4）使海洋中的鱼苗死亡，鱼业减产;5）使动物和人眼睛失明；6）使人和动物免疫力减低；7）人的皮肤色斑增多,皮肤癌发病率增高；8）促进地球变暖（因为海洋中的浮游生物可以大量吸收温室气体二氧化碳f紫外线杀死了这类生物之后f大气中的二氧化碳就不能被海洋吸收了）科学家们经多年研究指出,人类的活动，尤其是向大气中释放的某些工业气体及目前被广泛用作制冷剂、清洗剂和发泡剂的含氯氟桂的一类化合物，对臭氧的危害较大，尤以冰箱和空调中常用的氟里昂对臭氧的破坏最强。(OzoneDepletingSubstance) # 烟丝膨胀剂是ODS气雾剂中可能含ODS灭火剂会含ODS臭氧分子被氯原子夺去氧原子示意图60臭氧分子被氯原子夺去氧原子示意图60干洗会使用ODSI壬反应系列urithttUP翳/氯如放空时会分解出氯原子，自由的氯原子遇上臭氧分子之后，就会把臭氧分子分解掉。一个氯原子可以分解上万个臭氧