第2章 大气环境

大气环境第二章小知识：八大公害马斯河谷事件1930年12月1日至5日，在比利时的马斯河谷工业区，炼焦厂、炼钢厂、硫酸厂和化肥厂等许多工厂排放出的有害气体，在逆温的条件下大量积累，使60多人中毒死亡，几千人患呼吸道疾病，许多家禽死亡。多诺拉事件1948年10月26日至31日，美国宾夕法尼亚州匹兹堡市南面的多诺拉镇，因地处河谷，工厂林立，大气受反气旋和逆温的控制，持续有雾。大气污染物在近地层积累，4天内使得5911人患病，死亡400人。洛杉矶光化学污染事件20世纪50年代初期，美国洛杉矶市由于汽车漏油、汽油不完全燃烧和汽车排放尾气，城市上空聚积近千吨的石油废气、氮氧化物和一氧化碳。这些物质在阳光的照射下，形成了淡蓝色的光化学烟雾。光化学烟雾刺激人的眼、鼻、喉，引起眼病、喉炎和头痛。在1952年12月的一次烟雾事件中，65岁以上的老人死亡400人。伦敦烟雾事件1952年12月5～8日英国伦敦市5～8日英国几乎全境为浓雾覆盖，四天中死亡人数较常年同期约多4000人，45岁以上的死亡最多，约为平时3倍；1岁以下死亡的，约为平时2倍。事件发生的一周中因支气管炎死亡是事件前一周同类人数的9.3倍。

四日市哮喘事件1961年发生在日本四日市。该市的石油冶炼和各种燃油产生的废气，使整个城市终年黄烟弥漫。全市工厂粉尘和二氧化碳的年排放量高达13万吨。空气中的重金属微粒与二氧化硫形成的硫酸烟雾，被人吸入肺里以后，使人患气管炎、支气管哮喘和肺气肿等多种呼吸道疾病，统称四日市哮喘病。小知识：八大公害水俣病事件1956年发生在日本熊本县水俣镇。该市含汞的工业废水污染了水体，致使水俣湾的鱼中毒，人食鱼后也中毒发病。1956年，水俣镇开始出现一些手脚麻木、听觉失灵、运动失调、严重时呈疯癫状态的病人。痛痛病事件1955年至1972年，在日本富山县神通川流域，由于冶炼厂排放的含镉废水污染了河水，两岸居民用河水灌溉农田，致使土壤含镉量明显增高。居民食用含镉量高的稻米和饮用含镉量高的河水而中毒，导致肾和胃受损。由于患者经常“哎吆—哎吆”地呼痛，日本人便把这种病称为“哎吆—哎吆”病，也就是“痛痛病”。日本米糠油事件1968年3月，日本北九州市和爱知县一带在生产米糠油时，使用了多氯联苯作脱臭工艺中的热载体，由于管理不善，多氯联苯混入到米糠油中。随着这种有毒的米糠油在各地销售，造成了大批人中毒。患者一开始只是眼皮发肿、手心出汗、全身起红疙瘩，随后全身肌肉疼痛、咳嗽不止，严重时恶心呕吐、肝功能下降，有的医治无效而死亡。这种病来势凶猛，患者很快达到13000人。用这种米糠油中的黑油饲喂家禽，致使几十万只鸡死亡。目录一、大气概述（成分、分层、边界层）二、大气污染（源、物、类型、危害）三、大气污染控制（四个对策）四、全球大气环境问题(co2o3)一、大气的成分1、N2、O2等气体3、冰晶和固体微粒（如尘埃、花粉）2、水滴（如云滴、雾滴）没有水汽和悬浮物的空气称为干洁空气。干洁空气中氮、氧、氩就占总体积的99.97%，其他微量气体如氖、氦、氪、氙、氡等仅占0.03%。第一节大气概述大气的分层高度（km）N2O2ArCO2NeHeKrH2Xe二、大气的分层对流层：厚度变化空间：随纬度增加，厚度降低。时间：夏季大于冬季。低纬地区：平均厚度为17～18km；中纬地区：平均为10～12km；高纬地区：平均为8～9km；对流层相对于整个大气层来说是很薄的，但是总质量却占了整个大气层的75%，因此密度很大。空气对流运动显著，对流层上部冷下部热有利于空气的对流运动，该层的对流运动显著，因此得名。低纬度地区受热多，对流旺盛，对流层所达高度就高，可达17-18千米，高纬度地区受热少，对流层高度就低，仅8-9千米。对流层：特点：主要天气现象均发生在此层。空气具有强烈的垂直运动和不规则的紊流运动。气象要素的水平分布不均匀。

温度随高度升高而降低。（平均高度每升高100m， 气温下降0.65℃。）

对流层是大气圈中最活跃的一层，存在着强烈的垂直对流作用和较强的水平运动。对流层里水汽、尘埃较多，雨、雪、云、雾、雹、霜、雷等主要天气现象与过程都发生在这一层，对人类生产、生活的影响最大。同时人类活动排放的污染物也大多聚集在这一层，尤其是距地面1-2km的近地层，由于受地形、生物等影响，局部空气更是复杂多变。因此，对流层与人的关系最密切，通常所说的大气污染主要发生在这一层。分层：下层、中层、上层、对流层顶。

下层（摩擦层或边界层）0-2km摩擦作用、对流运动和紊流运动最强烈；在接近地面约30～50m高度以下的气层称为近地气层，常有雾形成。对流层：分层：下层、中层、上层、对流层顶。中层：2-6km

空气运动以对流为主；有中云和直展云出现，由云滴增大成雨滴的过程多在此层进行，因而是形成降水的重要气层。对流层：分层：下层、中层、上层、对流层顶。对流层：上层：6km至对流层顶受地面影响更小，气温常在0℃以下，水汽含量少，各种云均由冰晶或过冷却水滴组成。飞机飞行在此气层常出现结冰现象。在中、低纬度地带，常出现风速等于或大于30m·s-1的强风带，即所谓高空急流。平流层：对流层顶～55km

气温随高度增加而显著升高。这种温度随高度增加的特征，主要是由于平流层中的臭氧吸收太阳的紫外线后被分解为氧原子和氧分子，当它们重新合成臭氧时会放出大量的热能。空气运动以水平运动为主，无明显的垂直运动。大气污染物进入平流层后，会长期滞留其中。水汽和尘埃含量极少，晴朗少云，大气透明度好，气流比较平稳，适宜于飞机航行。在平流层底部10-25km范围内，臭氧浓度最大，成为臭氧层。臭氧层能吸收绝大部分太阳紫外辐射，使平流层加热，并阻挡强紫外辐射到达地面，对地面生物和人类具有保护作用。如果将地球上的臭氧压缩至1个大气压，其厚度仅有3mm左右，就像是一件“厚度为3mm左右的宇宙服”。大气臭氧层主要有3个作用：（1）保护作用；（2）加热作用；（3）温室气体作用。中间层：平流层顶～85km

气温随高度增加迅速下降，顶部气温可降至-83℃以下。

空气有强烈的垂直运动，故又称之为“高空对流层”。

热成层(热层、暖层、电离层)：中间层顶～800km气温随高度增加迅速上升。空气质点在太阳紫外辐射和宇宙高能粒子作用下，产生电离现象。该层能将电磁波反射回地球，对无线电通讯具有重大意义.散逸层：从热成层顶到外层空间这一层中的大气物质具有向星际空间散逸的特性，是大气圈与星际空间的过渡地带。物质多以原子、离子状态存在。二氧化碳：来源：呼吸作用，有机体的燃烧与分解。现状：在大气中的含量有增加的趋势。影响：强烈吸收地面的长波辐射，引起温室效应的加剧。臭氧：来源：高空通过光化学作用，低空通过闪电或有机物氧化及高空传输。作用：能大量吸收太阳紫外线，使地面生物免受过量紫外线的灼伤。分布：自然大气中含量很少。随高度分布不均匀，也随纬度和时间而异。水汽：来源：海洋和地面蒸发与植物蒸腾。分布：随时间、地点变化很大。在铅直方向，一般随高度增加而减少。影响：形成云、雾、雨、雪等大气现象。对生物的生长和发育有重要影响。微粒：种类：固体微粒与液体微粒。影响：影响太阳辐射传输，使能见度变低，有的能起凝结核的作用。与空气环境有关的大气成分第二节大气污染大气污染物达到一定浓度，并持续足够的时间，达到对公众健康、动植物、材料、大气特性或环境美学产生可以测量的影响，就是大气污染。例如，大量能量（如热能）释放进入大气引起不良影响，人类活动导致大气中某些组分变化产生的危害等也归入了大气污染的范畴。大气污染构成要件大气污染物/污染因素达到一定浓度持续足够的时间可以测量的影响一、几种典型的大气污染形成大气污染一些自然条件地形风向、风力气压温度（逆温）湿度降水影响大气污染形成的主要因素

进入大气的污染物，当其超过允许限度，即自然环境的自净化能力，就有可能造成大气的污染。大气污染是一个极其复杂的气象、物理和化学的变化过程，最终能否形成大气污染，主要取决于污染物在大气中的浓度和滞留时间。大气中含有的污染物的浓度愈高，停留时间愈长，污染就愈严重，对污染受体的危害也就越大。

排放物的污染程度，还与地理位置、地形特征、气象条件、以及排放源高度等因素有关。

地貌特征影响大气的稀释扩散能力。因为复杂的地形条件和地面状况，在不同的气候条件下，会在局部区域形成各种大气环流—风，如有随昼夜和年度变化的风、以四季为周期变化的季风，沿海地区的的海陆风，山区的山谷风，狭窄通道形成的峡谷风，以及城乡之间的热岛效应等。风的存在加速了污染源附近大气污染物的扩散稀释，但另一方面，气流产生环流、旋涡、以及不同性质风的锋面交汇处，不利于大气中污染物质的扩散稀释，从而影响了局部地区的大气污染的形成及危害程度。进入大气的污染物，在不同的地貌特征和气象条件之下会以扩散的形式在在大气中被稀释、吸收。气象条件是影响大气运动的另一环境因素，不同的气象条件之具有不同的稀释扩散能力。这些气象条件包括风速和风向变化、大气层气温垂直分布和稳定度、以及降水过程等。风速小，污染物扩散稀释速度慢。风向决定了污染物的水平扩散方向，处于污染源下风方向区域的容易受到污染，程度比较严重。气温垂直分布决定了污染物在垂直方向的扩散程度，若近地面气温随高度递减，在浮升力的作用下，大气层上下对流剧烈，促使污染物迅速扩散；若气温出现了随高度递增的情况，则气流难以在垂直方向上运动，阻碍了污染物在大气中的扩散，容易在近地面形成大气污染。大气的稳定度影响着污染物的扩散程度，而降水过程促进了污染物的沉降，因此能净化大气。在工程中，采用高烟囱排放有害物质可以有效减轻局部地区污染。高烟囱把污染物排向远离污染源的高空，使它们在更广阔的区域中扩散、稀释、混合，从而降低了污染物在近地面空气中的浓度。但是污染物的总量并没有因此而减少，有害物质仍然存在于大气中，长年累月的排放可能会引起广域性或全球性的大气污染。（一）煤烟型污染:主要污染源是燃煤。主要污染物是SO2CO和微粒物质，它们遇上低温、高湿的阴天，且风速很小并伴有逆温存在的情况时，一次污染物扩散受阻，易在低空聚积，生成还原型烟雾。一、几种典型的大气污染伦敦烟雾事件

地点:英国伦敦。

时间：1952年12月5－8日。地形和气候：伦敦市地处泰晤士河河谷地带，1952年12月5—8日一连五日无风，大雾笼罩，又值冬季取暖大量燃煤，排放的煤烟粉尘积聚在潮湿的大气层中，烟雾弥漫在城市上空不能扩散。

居民都感到呼吸困难，眼睛刺痛，流泪不止。伦敦医院因呼吸道患者剧增而爆满。仅仅4天时间，死亡人数多达4000多人。连牛都惨遭劫难，一头牛当场死亡，52头严重中毒，其中14头奄奄待毙。2个月后，又有8000多人陆续丧生。这就是骇人听闻的“伦敦烟雾事件”。一、几种典型的大气污染（二）交通型污染:污染源主要是机动车（汽油车和柴油车）和机动船。主要污染物是CO、NOX和HC。在相对湿度较低的夏季睛天，交通污染严重的地区可能会出现典型的二次污染——光化学烟雾。它对人体、动植物、材料均会产生破坏作用，并且严重影响大气能见度。洛杉矶光化学烟雾从20世纪40年代初开始，洛杉矶每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫浅蓝色烟雾，使整座城市变得浑浊不清。这种烟雾使人眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷、头昏、头痛。1943年以后，烟雾更加肆虐，以致远离城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘减产。1955年，因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达400多人；1970年，约有75％的市民患上了红眼病。这就是最早出现的新型大气污染事件——光化学烟雾污染事件。一、几种典型的大气污染特征：

1.棕黄或淡蓝色烟雾2.夏季晴天发生3.氧化型烟雾4.刺激性光化学烟雾二、几种典型的大气污染

光化学烟雾的形成是和大气中的氮氧化物、碳氢化合物的存在分不开的，因此，以石油为燃料的工厂排气和汽车排放的尾气是烟雾形成的主要条件。光化学烟雾的形成与强的紫外光照射有密切关系，因此，高纬地区太阳辐射强，发生的可能性就大。另外当天气晴朗、高温低湿、有逆温、无风或风力不大时，有利于污染物在底层大气中积聚，易于产生光化学烟雾。光化学烟雾的形成过程是由一系列复杂的链式反映组成的，是以NO2的光解生成激发态的氧为引发，导致了臭氧的生成。由于碳氢化合物的存在，促使NO向NO2的快速转化，在此转化中自由基（特别是HO·）起了重要作用。致使不需要消耗臭氧而能使大气中的NO转化为NO2，NO2又继续光解产生臭氧，同时转化过程中产生的自由基又继续与碳氢化合物反应生成更多的自由基，使反应不断地进行下去，直到NO或碳氢化合物消失为止，所产生醛类、O3、PAN（过氧乙酰硝酸酯）等二次污染物是光化学烟雾的最终产物。

影响光化学烟雾形成的因素

（1）污染物质及浓度。形成光化学烟雾的前提是大气中存在NO2和碳氢污染物，其在大气中的浓度越高，形成光化学烟雾的二次污染物--O3等氧化剂的浓度也必然增高。此外，由于大气中微粒物质(飘尘)易吸附气态分子并发生反应，因此大气中微粒物质的种类、颗粒度和浓度直接影响光化学烟雾的形成速度和稳定性。（2）太阳辐射强度。不是所有的光都能引起光化学反应，只有波长为290～430nm能量较大的太阳短波紫外辐射，才能使NO2分子激发而产生光解。

（3）地理位置。太阳辐射受到天顶角的影响。一般来说，天顶角越小，辐射线通过大气层的路线最短，紫外辐射越强。天顶角较大的纬度超过60度的地区，小于430nm的光很难到达地表面，就不易产生光化学烟雾。大气层愈厚，太阳辐射能通过时则被散射和吸收得越多，到达地面的辐射能就愈少。夏季的天顶角比冬天小，所以晴朗的夏季中午出现光化学烟雾的可能性最大。（4）气象条件。阳光明媚、高气温(高于23℃)、低湿度、低风速(低于2～3m/s)和有逆温层存在时往往容易产生光化学烟雾。这是由于该气象条件使得大气中污染物质不易稀释扩散，导致烟雾在地面附近逐渐积累而形成光化学烟雾。光化学氧化剂的危害

光化学烟雾成分中的二次污染物，如O3、PAN、过氧基硝酸酯(PBN)、醛类等氧化剂对人体的影响类似NOx，但比NOx的影响更强。这些强氧化剂对人体各器官都具有强烈的刺激性，如刺激上呼吸道粘膜和眼睛，出现咳嗽、流泪、头痛等症状，使哮喘病患者发作频率增加，严重时造成呼吸困难和视力减退，损害中枢神经和引起肺气肿。其慢性毒作用还可诱发染色体畸变，加速人体衰老，降低肺部对细菌的抵抗力等。O3和PAN还对植物产生严重的危害，使得植物生长受阻，枯萎死亡。O3可以侵入植物叶片内部组织，破坏细胞膜透性，使叶片组织坏死。典型症状是叶面上出现细小斑点、黄褐色条斑，大叶脉间出现失绿，叶尖和叶缘焦枯等。PAN的产生取决于光照强度，通常中午危害最强烈，尤其是受过光照2h以上的植物对PAN变得特别敏感。PAN可以造成叶背气室周围的海绵组织原生质解体，形成气隙。受到PAN伤害的植物，通常表现为叶背呈银白色，而后青铜色，在叶片继续生长的过程中出现凹背、扭曲，严重时则叶片两面坏死。酸雨（三）酸沉降污染:

它是指大气中的酸通过降水（如雨、雾、雪）迁移到地表，或在含酸气团气流的作用下直接迁移到地表。引起酸沉降的主要物质是人为和天然排放的SOX（SO2和SO3）和NOX（NO和NO2），其天然源一般是全球分布的，而人为排放的SOX和NOX则具有地区性分布的特点。pH<5.6一、几种典型的大气污染酸雨对森林的危害可分为四个阶段：第一阶段，酸雨增加了硫和氮，使树木生长呈现受益倾向。第二阶段，长年酸雨使土壤中和能力下降，以及K、Ca、Mg、Al等元素淋溶，使土壤贫瘠。第三阶段，土壤中的铝和重金属被活化，对树木生长生成毒害，当根部的Ca/Al比率小于0.15时，所溶出的铝具有毒性，抑制树木生长。而且酸性条件有利于病虫害的扩散，危害树木，这时生态系统已失去恢复力。第四阶段，如树木遇到持续干旱等诱发因素，土壤酸化程度加剧，就会引起根系严重枯萎，致使树木死亡。

酸雨对生态系统的危害土壤酸化湖泊、河流酸化加速建筑物和文物的腐蚀和风化对人体健康具有直接和潜在的影响主要酸雨区：世界三大酸雨区：欧洲、北美、中国中国：长江以南、青藏高原以东以及四川盆地北美死湖美国东北部和加拿大东南部是西半球工业最发达的地区，每年向大气中排放二氧化硫2500多万吨。其中约有380万吨由美国飘到加拿大，100多万吨由加拿大飘到美国。20世纪七十年代开始，这些地区出现了大面积酸雨区。美国受酸雨影响的水域达3.6万平方公里，23个州的17059个湖泊有9400个酸化变质。最强的酸性雨降在弗吉尼亚洲，酸度值（pH）1.4。纽约州阿迪龙达克山区，1930年只有4％的湖无鱼，1975年近50％的湖泊无鱼，其中200个是死湖，听不见蛙声，死一般寂静。加拿大受酸雨影响的水域5.2万平方公里，5000多个湖泊明显酸化。多伦多1979年平均降水酸度值（pH）3.5，比藩茄汁还要酸，安大略省萨德伯里周围1500多个湖泊池塘漂浮死鱼，湖滨树木枯萎。一、几种典型的大气污染酸雨2002年我国酸雨区域分布图一、几种典型的大气污染二、大气污染源及污染物污染源天然源：自然界自行向大气环境排放污染物的污染源。人为源：人类的生产活动和生活活动所形成的污染源。火山雷电造成的森林大火燃煤汽车空调大气污染物：由于人类活动或自然过程排入大气，并对人和环境产生有害影响的物质。按来源，分为一次污染物和二次污染物直接由污染源排放的污染物进入大气的一次污染物之间或与正常大气组分发生反应，以及在太阳辐射下引起光化学反应而产生的新的污染物，它常比一次污染物对环境和人体的危害更为严重。按存在状态，分为颗粒物和气态污染物常表示为总悬浮微粒物（TSP）、飘尘和降尘。主要有一次污染物：SO2、H2S、NO、NH3、CO、CO2、HF、HCl、C1—C12化合物。二次污染物：SO3、H2SO4、MSO4、NO2、MNO3、醛类、酮类、酸类。

其粒径绝大多数在100μm以下，其中多数在10μm以下。它是分散在大气中的各种粒子的总称，也是目前大气质量评价中的一个通用的重要污染指标。

飘尘指可在大气中长期飘浮的悬浮物，分为PM10（粒径<10μm）和PM2.5（粒径<2.5μm）。PM10可以通过呼吸道进入人体，从而对人体健康产生危害，PM2.5的危害则更为严重。

降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物,一般直径大于30μm，由于其自身的重力作用会很快沉降下来。单位面积的降尘量可作为评价大气污染物程度的指标之一。（一）大气污染对人体健康的危害（二）大气污染对植物的危害（三）大气污染对材料的危害（四）大气污染对大气环境的危害三、大气污染的危害（一）大气污染对人体健康的危害A、呼吸道吸入；B、随食物和饮水摄入；C、体表接触侵入。1、大气颗粒物4、氮氧化物5、光化学氧化剂3、一氧化碳2、二氧化硫颗粒物的大小决定其沉积于呼吸道中的位置；化学组成决定沉积位置上对组织的影响。损害肝脏。且由于SO2通常与多种污染物共存，吸入之后产生的复合作用危害更大。NO2对呼吸器官有刺激性，可引起肺水肿、慢性支气管炎等疾病，若与SO2共存，则危害更重。所有大气污染物中散布最广的一种，严重阻碍血液输氧，引起缺氧中毒。臭氧：对鼻子、咽喉、肺等呼吸器官有刺激作用，运动时吸入则更严重。6、碳氢化合物

碳氢化合物与氮氧化物同是形成光化学烟雾的主要物质，其种类很多，有挥发性烃及其衍生物和多环芳烃。挥发性烃是由燃烧不完全产生的。多环芳烃中有不少是致癌物质，如苯并（a)就是公认的强致癌物。（一）大气污染对人体健康的危害1、大气颗粒物

颗粒物的大小决定其沉积于呼吸道中的位置；化学组成决定沉积位置上对组织的影响。

粒径0.01-1.0微米的细小粒子在肺泡的沉积率最高，粒径大于10微米的颗粒绝大部分阻留在鼻腔和鼻咽喉部，只有很少部分进入气管和肺部。

在颗粒物表面浓缩和富集有多种化学物质，其中多环芳烃类化合物等是肺癌致病因子。许多重金属，如铁、铍、铝、铅、鎘、锰的化合物也对人体健康造成危害。

人体长期暴露在飘尘浓度高的环境中，呼吸系统发病率增高，特別是慢性阻塞性呼吸道疾病发病率显著增高，如气管炎、支气管炎、支气管哮喘、肺气肿等，使患者病情恶化，导致死亡率增加。（一）大气污染对人体健康的危害2、二氧化硫

关于SO2对人体的影响已发表很多研究成果。下表是不同浓度下对人体的影响。SO210-6SO2对人体的影响1.01.83-55.06.5-11.51010-15202530-37100100-200400对于初接触者或习惯接触者均无反应吸入10min无明显感觉，但呼吸次数有增加能嗅到臭味吸入10min对某些人有不适感吸入10-15min鼻腔有刺激感工业卫生最大允许浓度吸入1h,从咽喉纤毛排出黏液有明显刺激感，刺激眼睛，引起咳嗽咽喉纤毛运动有60%-70%发生障碍初接触者吸入15min后打喷嚏和咳嗽每日吸入8h，有明显刺激症状，引起肺组织障碍吸入30min就出现打喷嚏和流泪的症状呼吸困难（一）大气污染对人体健康的危害2、二氧化硫

进入血液循环的SO2能破坏酶的活性，对肝脏有一定损害，血中蛋白和球蛋白比例降低。动物试验表明，SO2慢性中毒后，机体的免疫机能受到明显的抑制。

大气中的SO2与多种污染物共存，其危害有协同效应。特別是在SO2与颗粒物气溶胶同時吸入時，对人体危害更严重。这是因为颗粒物上的SO2被氧化成SO3，而SO3与水蒸汽形成极细（小於1微米）的硫酸雾，对肺泡有更强的毒性作用，硫酸雾造成的生理反应比SO2大4—20倍。（一）大气污染对人体健康的危害3、一氧化碳C

O是所有大气污染物中散布最广的一种，其全球排放量可能超过所有其他主要大气污染物的总排放量。城市CO的最大来源是以汽油为燃料的机动车辆。

CO是无色、无臭、无味、有毒的气体

。CO和血液中血红蛋白的亲和力是氧的210倍，它们结合后生成碳氧血红蛋白，严重阻碍血液输氧，引起缺氧，发生中毒。

当人体在600-700ml/m3的CO环境中1h后出现头痛、耳鸣和呕吐；在1500ml/m3环境中1h便有生命危险。长期吸入低浓度CO可发生头痛、头晕、记忆力减退、注意力不集中、心悸等现象。（一）大气污染对人体健康的危害4、氮氧化物

构成大气污染物的氮氧化物主要是NO和NO2。动物与高浓度NO接触会出现中枢神经病变。NO对人体的危害已引起人们的重视。NO210-6对人体的影响0.121.6-2.05.013500人会嗅到臭味。当与SO2共存時，嗅阈值更低15min慢性支气管炎患者出现呼吸阻力增大暴露2h后出现呼吸道阻力增大和动脉血液中氧的分压降低眼和鼻会再现刺激感及胸部不适感1h以内会引起支气管炎和肺炎3-5min胸部会出现绞痛感数分钟后会引起支气管炎和肺水肿患者死亡（一）大气污染对人体健康的危害4、氮氧化物

NO2与SO2和悬浮粒状物共存時对人体影响有协同作用。吸附NO2的悬浮微粒最容易侵入肺部，沉积率很高，可导致呼吸道及肺部病变，出现气管炎、肺气肿及肺癌。（一）大气污染对人体健康的危害5、光化学氧化剂

光化学氧化剂对人体的影响类似氮氧化物，但比氮氧化物的影响更强。光氧化剂有臭氧和过氧乙酰基硝酸脂等多种物质。其中臭氧是主要的氧化剂之一。（一）大气污染对人体健康的危害5、光化学氧化剂

动物实验证实，臭氧可直接侵入呼吸道深处。当体积分数为1ppm的臭氧接触1h能使肺细胞蛋白质发生变化；接触4h，在24h后出现肺水肿；接触時间更长支气管炎和肺水肿更加恶化。当体积分数为0.25-0.5ppm時，接触3h就出现呼吸道阻力增大。（一）大气污染对人体健康的危害5、光化学氧化剂

在实验室对人曾作过短時臭氧接触实验，当臭氧体积分数为0.1ppm時接触1h未见明显症状；当臭氧为0.5-1ppm時，接触1-2h引起呼吸道阻力增加，肺活量降低。当人在运动状态与臭氧接触将产生更加恶劣的影响。

在生产过程中长期与小于0.2ppm臭氧接触的工人不见有明显的影响。当臭氧为0.3ppm時，对鼻子和咽喉有刺激作用。当臭氧为50ppm，每周工作6d，每天接触3h,连续12周后，肺的换气机能将下降。（二）大气污染对植物的危害损害植物酶的功能组织影响植物新陈代谢的功能破坏原生质的完整性和细胞膜还会损害根系生长及其功能减弱输送作用与导致生物产量减少（三）大气污染对材料的危害大气污染可使建筑物、桥梁、文物古迹和暴露在空气中的金属制品及皮革、纺织等物品发生性质的变化，造成直接和间接的经济损失。（四）大气污染对大气环境的危害大气污染会导致降水的增加或减少，它对降水化学的影响表现在酸性化合物的输入，即出现酸雨。大气污染还会产生全球性的影响：大气中CO2等温室气体浓度增加导致的全球变暖、人们大量生产氟氯烃化合物等导致的臭氧层耗竭等。室内空气污染污染原因：建筑材料及装潢材料、涂料中有害物质的挥发、人们不健康的生活习惯。苯、甲醛、氡多开窗换气，戒烟，正确使用家庭化学剂，增加户外活动，摆放室内花卉植物1、甲醛甲醛的国家标准是每立方米的含量为0.1毫克，主要来源于各种人造板、木材防腐剂、粘合剂油漆、家具制品、墙纸等；主要危害：甲醛浓度≥0.5mg/m3会有刺眼、流泪等症状；浓度≥0.6mg/m3会导致喉痛、呼吸道疾病、哮喘、记忆力衰减、诱发白血病，并可导致癌症。2、苯苯的国家标准是每立方米的含量为0.11毫克，主要来源于烟雾、溶剂、油漆、染色剂、粘合剂、漆溶剂、洗涤剂、地毯、烟等；主要危害：是肝、脑、骨髓损伤、贫血症、白血球/血小板减少症、中枢神经有抑制作用，引发头痛、昏迷及心律不齐。

3、氡

氡的国家标准是每立方米的含量为400贝可（Bq），氡是一种放射性惰性气体，无色无味。主要来源于水泥、砂石、地基、陶瓷、石膏、矿渣、煤渣、花岗石、通体砖、玻化砖、釉面砖、瓷砖等；主要危害：氡子体在衰变时释放许多射线，对人体细胞组织造成伤害，长期吸入易导致肺癌，氡污染为仅次于吸烟，列肺癌诱因第二的室内污染物。

日常生活中如何减小室内污染

1、通风换气是最有效、最经济的方法，不管住宅里是否有人，应尽可能地多通风。一方面新鲜空气的稀释作用可以将室内的污染物冲淡，有利于室内污染物的排放，另一方面有助于装修材料中的有毒有害气体尽早的释放出来。2、室内保持一定的湿度和温度，湿度和温度过高，大多数污染物就从装修材料中散发的快，这在室内有人时不利，同时湿度过高有利于细菌等微生物的繁殖。3、在使用杀虫剂、除臭剂和熏香剂时要适量，这些物质对室内害虫和异味有一定的处理作用，但同时它们也会对人体产生一些危害。4、尽量避免在室内吸烟，它不仅危害自身，而且对周围人群产生更大的危害。5、必要时可使用空气净化器。第三节大气污染控制环境空气质量标准清洁能源绿色交通末端治理环境自净环境基准与环境质量标准环境空气质量标准（GB3095-1996）我国的空气环境质量标准分为三级，分别对应于环境空气质量功能的三类分区：一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。三类区为特定工业区。一般以二级标准评价环境质量，即二氧化硫每立方米空气中不超过60微克，氮氧化物不超过100微克，总悬浮颗粒物不超过300微克。环境空气质量标准（GB3095—1996）浓度单位：mg/m3(标准状态）污染物名称取值時间一级标准二级标准三级标准总悬浮颗粒物（TSP)年平均日平均0.080.120.200.300.300.50可吸入颗粒物（PM10)年平均日平均0.040.050.100.150.150.25一氧化碳（CO)日平均1小時平均4.0010.004.0010.006.0020.00环境空气质量标准（GB3095—1996）污染物名称取值時间一级标准二级标准三级标准二氧化硫（SO2)年平均日平均1小時平均0.020.050.150.060.150.500.100.250.70二氧化氮（NO2)年平均日平均1小時平均0.040.080.120.080.120.240.080.120.24臭氧（O3)1小時平均0.160.200.20浓度单位：mg/m3(标准状态）第三节大气污染控制清洁能源绿色交通末端治理环境自净清洁能源世界一次能源替代趋势技术成熟，作为主要能源使用中国能源结构2008年中国能源生产和消费

单位:亿toe(BP,2009)

中国能源的生产-消费结构总量煤炭原油天然气水电核电生产量--14.1451.900.685----消费量20.02514.0633.760.7260.9430.123消费结构100%70.2%18.8%3.6%6.6%0.8%消费总量占世界总量的17.73%,仅次于美国（20.35%）；煤炭的生产和消费均列世界第一（~40%）；SO2和CO2排放量居世界第一位和第一位；2008年世界能源消费结构(%)OilGasCoalNuclearHydro-TotalWorld34.824.029.25.56.4100.0EU2540.725.517.412.34.1100.0OECD39.624.621.39.45.2100.0USA38.526.124.68.42.5100.0China18.83.670.20.86.6100.0Russia19.055.214.85.45.5100.0Japan43.716.625.411.23.1100.0Canada30.927.310.06.425.3100.0France35.815.44.638.65.5100.0Germany38.023.726.010.81.4100.0UK37.239.916.75.60.5100.0S.Korea43.014.927.514.20.4100.0India31.28.653.40.86.0100.0近10年中国能源消费增长情况中国煤炭生产与消费状况

来自2008年国土资源统计公报

中国石油生产与消费状况

来自2008年国土资源统计公报

42个国家（地区）沙特20.3%安哥拉16.7%伊朗11.9%阿曼8.2%俄罗斯6.5%汽车大发展

中国已经进入汽车保有量增速最快的时期。人均1000－3000美元，是小汽车进家庭的快速阶段（0.36亿）人均8000美元，每3人1辆车（4亿）人均20000美元，每2人1辆车（7亿）2006年汽车产量（万辆）：美国1192；日本1148；中国728；德国5402007年汽车产量（万辆）：日本1160；美国1078；中国888；德国6212008年汽车产量（万辆）：日本1156；中国935；美国868；德国6042009年汽车产量（万辆）：中国1379日本793；美国570；2010年汽车产量（万辆）：中国1826.47万辆(中国汽车产销量刷新世界纪录）2020年汽车产量（万辆）：中国4000（有人预测）2030年汽车产量（万辆）：中国7500保有量12亿辆（有人预测）清洁能源的典型案例1、洁净煤3、核电2、水电4、太阳能5、风能6、西电东送7、西气东输清洁能源的典型案案例1、洁净煤洁净煤技术是指从煤炭开发利用的全过程中，旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术，主要包括煤炭洗选、加工、转化、先进发电技术、烟气净化等方面的内容。

为了减少直接烧煤产生的环境污染，世界各国都十分重视洁净煤技术的开发和应用。经过20多年的发展国外的煤炭气化、液化以及发电技术已经日趋成熟。通过实施洁净煤技术,煤矿企业在经济上增加盈利,环境由此得到改善,使经济增长和保护环境协调发展。我国是烧煤大国，70%以上的能源依靠煤炭，大力发展洁净煤技术有更重要意义。洁净煤技术包括两个方面：一是直接烧煤洁净技术二是煤转化为洁净燃料技术直接烧煤洁净技术在直接烧煤的情况下，需要采用的技术措施：

①燃烧前的净化加工技术，主要是洗选、型煤加工和水煤浆技术。原煤洗选采用筛分、物理选煤、化学选煤和细菌脱硫方法，可以除去或减少灰分、矸古、硫等杂质；型煤加工可减少二氧化硫排放，减少烟尘，还可节煤；水煤浆是先用优质低灰原煤制成，可以代替石油。②燃烧中的净化燃烧技术，主要是流化床燃烧技术和先进燃烧器技术。减少二氧化硫排放量，炉渣可以综合利用，能烧劣质煤，这些都是它的优点；先进燃烧器技术减少二氧化硫和氮氧化物的排放技术。③燃烧后的净化处理技术，主要是消烟除尘和脱硫脱氮技术。消烟除尘技术很多，静电除尘器效率最高，可达99%以上，电厂一般都采用。脱硫有干法和湿法两种，它们脱硫效率可达90%。

煤转化为洁净燃料技术主要有以下四种：①煤的气化技术，有常压气化和加压气化两种，它是在常压或加压条件下，保持一定温度，通过气化剂（空气、氧气和蒸汽）与煤炭反应生成煤气，煤气中主要成分是一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体。煤在气化中可脱硫除氮，排去灰渣，因此，煤气就是洁净燃料了。②煤的液化技术，有间接液化和直接液化两种。间接液化是先将煤气化，然后再把煤气液化，如煤制甲醇，可替代汽油，我国已有应用。直接液化是把煤直接转化成液体燃料，比如直接加氢将煤转化成液体燃料，或煤炭与渣油混合成油煤浆反应生成液体燃料，我国已开展研究。③煤气化联合循环发电技术，先把煤制成煤气，再用燃气轮机发电，排出高温废气烧锅炉，再用蒸汽轮机发电，整个发电效率可达45%。我国正在开发研究中。④燃煤磁流体发电技术，当燃煤得到的高温等离子气体高速切割强磁场，就直接产生直流电，然后把直流电转换成交流电。发电效率可过50%～60%。我国正在开发研究这种技术。

我国水能资源的利用我国水能资源是仅次于煤炭资源的第二能源；但经济可开发水能资源的利用程度仅为17.6%，远低于世界平均22%,工业发达国家50%~95%。2004年我国水能消费为74.2milliontoe,占全世界总量的11.7%；2006：94.3milliontoe，占全球13.7%；2008:132.4milliontoe，占全球18.5%按照国家规划，到2020年，全国水电总装机容量将达到3亿千瓦，水电开发利用程度将达到约75%。2、水电

长江流域可能开发的水能资源占全国一半以上。流域内的水电站大多具有开发条件好、技术经济指标较优、能较好地发挥综合利用效益等特点。流域内已建、在建的水电站装机容量占可开发量约五分之一。长江上游地区水能资源最为丰富，是今后流域水电开发的更点。水电技术经济社会自然环境资源量规模、成本移民正负影响

三峡水电站，又称三峡工程、三峡大坝。位于中国重庆市市区到湖北省宜昌市之间的长江干流上。它是世界上规模最大的水电站，也是中国有史以来建设最大型的工程项目。而由它所引发的移民搬迁、环境等诸多问题，使它从开始筹建的那一刻起，便始终与巨大的争议相伴。三峡水电站的功能有十多种，航运、发电、种植等等。三峡水电站1992年获得中国全国人民代表大会批准建设，1994年正式动工兴建，2003年开始蓄水发电，于2009年全部完工。

三峡工程的经济效益主要体现在发电。它是中国西电东送工程中线的巨型电源点，非常靠近华东、华南等电力负荷中心，所发的电力将主要售予华中电网的湖北省、河南省、湖南省、江西省、重庆市，华东电网的上海市、江苏省、浙江省、安徽省，以及广东省的南方电网。

移民是三峡工程最大的难点，在工程总投资中，用于移民安置的经费便占到了45%。当三峡蓄水完成后，将会淹没129座城镇，其中包括万州、涪陵等两座中等城市和十多座小城市，会产生113万移民，在世界工程史上绝无仅有，并且如果库尾水位超出预计，还会再增加新的移民数量。生态环境影响

1.库区人们对三峡工程影响环境的最大担忧来自于水库的污染。目前三峡两岸城镇和游客的排放的污水和生活垃圾，都未经处理直接排入长江。在蓄水后，由于水流静态化，污染物不能及时下泻而蓄积在水库中，因此已经造成了水质恶化和垃圾漂浮，并可能引发传染病，部分城镇已在其他水源采集生活用水。2大批移民开垦荒地，也加剧了水体污染，并产生水土流失的现象。

3.根据葛洲坝水电站的运行经验，三峡工程将会对周边生态造成严重的冲击。因为有大坝阻隔，鱼类无法正常通过三峡，它们的生活习性和遗传等会发生变异。

4.三峡蓄水后，水域面积扩大，水的蒸发量上升，因此会造成附近地区日夜温差缩小，改变库区的气候环境。由于水势和含沙量的变化，三峡还可能改变下游河段的河水流向和冲积程度，甚至可能会对东海产生一些影响，并进而改变全球的环境。环境的变化是由多种可变因素交织形成的，极其复杂，所以也无法确定三峡工程对环境影响的明细程度。

我国核电利用现状我国核电自20世纪80年代起步以来，到2008年底核电装机容量达2540万千瓦，占发电总装机容量7.93亿千瓦的3.2%。截至2008年底核电已建成运行11个反应堆，在建核电机组24台，总装机容量2540万千瓦，是目前世界上核电在建规模最大的国家。截止到2011年3月，中国已经有6个投入运营的核电，12个在建的核电站，25个筹建中的核电站。

3、核电太阳能经济社会环境规模、成本就业正负影响我国太阳能资源丰富，全国年太阳辐射总量928-2333KWh/m2，中值为1626kWh/m2

。可开采的理论储量约12000亿吨油当量我国太阳能资源分布

4、太阳能光伏板组件

太阳能发电广泛用于太阳能路灯、太阳能杀虫灯、太阳能便携式系统，太阳能移动电源，太阳能应用产品，通讯电源，太阳能灯具，太阳能建筑等领域。

优点

（1）普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且无须开采和运输。（2）无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。（3）巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。（4）长久：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。缺点

（1）分散性：到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低。在利用太阳能时，想要得到一定的转换功率，往往需要面积相当大的一套收集和转换设备，造价较高。（2）不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，所以，到达某一地面的太阳辐射度既是间断的，又是极不稳定的，这给太阳能的大规模应用增加了难度。（3）效率低和成本高：目前太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置，因为效率偏低，成本较高，总的来说，经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内，太阳能利用的进一步发展，主要受到经济性的制约。

我国海陆风能资源可开发量，按2004年全国平均风电等效满负荷2000小时估算，可发电2万亿千瓦时，按2004年全国发电煤耗0.349kgce/kWh计，折合4.9亿吨油当量。5、风能风能(windenergy)是因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量。空气流具有的动能称风能。空气流速越高，动能越大。人们可以用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机，以产生电力。优点：风能为洁净的能量来源。风能设施日趋进步，大量生产降低成本，在适当地点，风力发电成本已低于发电机。风能设施多为不立体化设施，可保护陆地和生态。风力发电是可再生能源，很环保。限制及弊端1)风速不稳定，产生的能量大小不稳定2)风能利用受地理位置限制严重3)风能的转换效率低4)风能是新型能源,相应的使用设备也不是很成熟6、西电东送

西电东送有南、中、北三大通道。1、将乌江、澜沧江、红河水的水电资源，以及黔、滇两省坑口火电厂的电能开发出来送往广东；2、将长江三峡和金沙江干支流水电送往华东地区；3、将黄河上游水电和山西、内蒙古、新疆坑口火电送往京、津、唐地区。它是从根本上实现全国能源资源优化配置的关键性工程，是一项东西部“双赢”的战略。7、西气东输“西气东输”，我国距离最长、口径最大的输气管道，西起塔里木盆地的轮南，东至上海。全线采用自动化控制，供气范围覆盖中原、华东、长江三角洲地区。东西横贯新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、上海等9个省区，全长4200千米。绿色交通

我国一些主要城市的大气污染类型正在由煤烟型向交通型转化，汽车尾气排放已成为城市重要污染源。科学交通规划、发展轨道交通日本、德国、法国等发达国家高铁总长之和不到5000公里。绿色交通1-中国高铁12382001971北京175112011969墨西哥384162151900巴黎16182341995上海286132841919马德里266102871974首尔176122921935莫斯科285133041927东京468263701904纽约265114081863伦敦站点线路全长（km）启动时间城市世界10大城市轨道交通发展概况2010年，超400km未来，800km，18条线2015年，561km，19条线27个城市建设轨道交通22个已获国家批准绿色交通2-城市地铁小汽车每100公里耗油10升地铁0.5升公交0.54升电车0.34-0.4升上海的新世纪交通蓝图

加快轨道交通建设：形成地铁、城市轻轨、新型有轨电车等多种方式组成的轨道交通网络体系。

建设约650公里的高速公路网路：实现15分钟上网、30分钟互能、60分钟抵达的“15、30、60”目标。公交优先：大力发展轨道交通，优化调整地面交通，适度发展小汽车，限制摩托车，逐步替换助动车。绿色交通2—城市地铁电动汽车

电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车，包括纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池汽车三种类型。经过多年的探索与努力，我国电动汽车电池、电机、电控三大关键技术相继取得突破。业内专家普遍认为，我国电动汽车技术群体性突破的时期已经到来，电动汽车将迅速大规模进入市场。绿色交通3—电动汽车末端治理推行清洁能源与绿色交通从源头上减少了大气污染的产生。对于已经产生的污染，则需进行末端治理。除尘、脱硫氮氧化物的治理技术、氟化物的治理技术环境自净污染物经过末端治理达到排放标准后被排入大气，但此时它们的浓度一般要高于环境空气质量标准，要使其进一步达标将要依靠环境的自净作用。利用气象规律稀释污染物通过加强绿化隔离、净化污染环境自净的典型案案例城市绿化

城市绿化的实施需要五律协同自然：植物配植的适地适树原则技术：园艺人员要有相当的专业知识与技术环境：城市绿化应兼顾和谐与无污染经济：建立一套完善的市场机制保证其正常运行社会：城市广场是社会规律在特定时期的一种表现形式第四节全球大气环境变化全球变暖臭氧层破坏臭氧层破坏太阳紫外线辐射可划分为以下三个波段：UV-A（315-400nm）、UV-B（280-315nm）和UV-C（280nm）太阳光中的紫外线辐射三个波段中UV-B对生物有较大的伤害。而阻挡UV-B辐射的就