大气污染与防治

第三章

大气污染及其防治第一节大气的结构及其组成

在自然地理学上，把随地球旋转的大气层称为大气圈。在通常状态下，可以认为从地表至1000-1400km的气层作为大气圈的厚度。在大气圈中的大气分布不均匀，随着离地表高度的增加，空气越来越稀薄。

一、大气的组成1、干洁空气气体按容积百分比按质量百分比分子量氮78.08475.5228.0134氧20.94623.1531.9988氩0.9301.2839.948二氧化碳0.0360.0544.0099干洁空气主要成份表成分体积分数[10-6]性质多量成分N2780840永久气体不可变成分O2209460Ar9300CO2360少量成分Ne18He5Kr1Xe0.09CH41.7CO0.1半永久气体H20.5N2O0.31O30.005-0.05微量成分H2S0.0002可变成分SO20.0002NO20.001地球与最邻近行星的大气组成比较2、水汽：所占百分比低，但含量变化大3、悬浮微粒物含量、种类及化学成分变化较大大气颗粒物粒径10～200μm——降尘

颗粒物粒径<10μm——飘尘（可吸入颗粒物）

总悬浮颗粒物(TSP)：大气中粒径0.1～100m的所有固体颗粒。自然来源——火山喷发，森林火灾，海水蒸来源发,土壤侵蚀,吹扬……

人为来源——燃料燃烧，工业生产，交通运输……

大气的恒定组分:大气的恒定组分是指大气中的O2、N2和稀有气体。在近地层大气中这些气体组分地含量几乎可认为使不变的，它们约占大气总量的99.96%。

大气的可变组分:主要指CO2和H2O（g），这些气体组分受不同地区气候、季节等多种因素的影响而发生变化。正常状况下，H2O(g)约占0－4％，CO2约占0.033%。由恒定组分和可变组分所组成的大气称为洁净大气。

大气的不定组分:大气中的尘埃、硫化物、氮氧化物、硫氧化物等是大气中的不定组分，当它们进入大气后，可能造成大气污染。对流层特点：①气温随高度增加而降低；②空气具有剧烈的对流运动；③密度大二、大气层结构对流层平流层中间层电离层散逸层（1）对流层:是大气圈的最下层，是指从地表至离地10－12km以内的这一层大气。对流层的大气密度最大，只有十几千米厚的对流层的空气量就占了整个大气层大气总质量的75％左右。（2）平流层:对流层以上直至离地表50km的大气层为平流层。在平流层中没有什么尘埃和水汽，空气比对流层稀薄得多。平流层的特点：①温度随高度的增加而升高；②大气稳定，没有上下对流；③在平流层的中上部，由于受阳光紫外线辐射，使O2发生化学反应生成了O3而形成了臭氧层,15-50km。（3）中间层平流层顶至离地表80km这一层。（4）电离层在离地80－500km左右的这一空间称为电离层。（5）散逸层电离层以上的大气层称为逸散层，是大气层向星际空间过渡的区域，没有什么明显的界限。一、大气污染的概念

由于人类活动或自然过程引起某种物质的含量超过正常含量，引起空气质量恶化，从而造成对人体健康和动植物生长的危害，这种现象叫大气污染。

二、大气污染源1、天然污染源2、人为污染源各类工矿企业称为工业污染源。工业污染源污染物排放的三个途径能源燃烧过程中排出大量废气和粉尘由于生产工艺过程复杂落后，排放无用的有害副产品由于生产管理不善造成的跑、冒、滴、漏及固体废物处理过程中排放大量污染物以烟尘，SO2、CO、NOX、CmHn等为主造纸厂、炼油厂、染料厂等排放恶臭气体及一些有机气体如甲醛、甲醇等氨气的泄漏等生活污染源这类污染源低矮而数量多，面积广而分散，直接燃煤且煤质低劣，极易造成煤烟型大气污染。在我国大多数没有实现以气化、液化为燃料的中小城镇显得尤为严重，因此，生活污染源也是我国不容忽视的大气污染源。居民供热取暖锅炉的烟囱及居民中一家一户的小炉灶是最普遍的生活大气污染源。指交通工具如汽车、飞机、船舶、火车等。在交通沿线、船舶集中的码头，大型火车站及飞机场。车、机来往频繁，排放污染物比较集中，不易扩散，可造成严重的空气污染。交通污染在现代化大城市中更突出，在发达国家中，汽车成为大气的主要污染源。美国拥有汽车1亿多辆，占全世界半数以上，汽车的排放物占全部大气污染的60%，在欧洲为50%以上。交通污染源农业污染源使用农药、化肥等化学物质的数量急剧增加,种类也愈来愈多,造成大气污染。按排放空间分：1、高架源：在距地面一定高度排放污染物，如电厂烟囱等2、低架源：在地面上或离地面高度很低的排放源按区域分类：局部地区大气污染；区域性大气污染广域性大气污染；全球性大气污染按排放形式（位置）分1、线源沿着一条线排放污染物，如汽车、火车等2、面源在一个大范围内排放污染物，如煤田自燃的煤堆、密集而低矮的居民住宅烟囱群等3、点源：集中在一点或在可当作一点的小范围内排放污染物，如烟囱等三、大气主要污染物

（一）大气污染物的分类1.按污染物存在的物理形态：气体状态污染物和固体颗粒状态污染物2.按形成过程分类：一次污染物和二次污染物直接从污染源排放的污染物质－－－一次污染物由一次污染物在大气中互相作用经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理化学性质完全不同的新大气污染物－－－－二次污染物（二）主要的大气污染物颗粒物含硫化合物氮氧化物碳氧化物光化学氧化剂颗粒物

1、颗粒污染物是指固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体，又称为气溶胶状态污染物

可吸入粒子：易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子。目前目际标准化组织建议将其定为粒径≤10um。飘尘<10µm可长时间漂浮于大气降尘﹥10µm在较短时间内沉降到地面总悬浮微粒（TSP)<100µm的所有固体颗粒尤以10um以下的为最多。∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽粉尘(dust)1µm<<200µm先悬浮后沉降烟(fume)0.01µm<<1µm漂浮于大气雾(fog)<100µm悬浮于大气的小水滴飞灰（flyash)

特指燃料燃烧产生的较细的灰份黑烟（smoke)特指燃料燃烧产生的可见的气溶胶2、大气飘尘的危害

据分析，在总悬浮颗粒物中

硫酸盐：约10％（主要为硫酸铵）

硝酸盐：约5％

金属：约5％（三十多种，以铁为最多）

有机物：约5％（脂肪烃多于芳香烃）（1）影响大气的物理性质（能见度、空气混浊、减少太阳辐射等）（2）使建筑物、金属制品等受到腐蚀；（3）对人、动植物产生危害（颗粒中的各种致癌物质）；（4）与其它大气污染物协同作用形成大气污染。

时间飘尘浓度SO2浓度死亡人数（mg/m3）（mg/m3）1952.124.463.84000多19563.251.61000多19572.401.84001962.122.84.1750含硫化合物

污染大气的含硫化合物有H2S、SO2、SO3、硫酸酸雾及硫酸盐气溶胶等，但在大气中主要是SO2。

大气中的SO2主要来源于矿物燃料的燃烧。据估计，全世界每年由于人类活动排放到大气中的SO2可能超过一亿五千万吨，其中2/3来自于煤的燃烧，1/3来自石油的燃烧，矿物燃料燃烧时，主要生成SO2。所以人类活动排放到大气中的硫氧化物主要是SO2。

SO2是无色、有刺激性和窒息性的气体，对呼吸道有刺激作用，能引起呼吸道和心血管疾病。值得注意的是SO2与飘尘的协同作用将使其毒性大大增强，使得大气污染加剧。大气中的SO2可以通过均相或非均相氧化生成SO3。SO3一经形成，便迅速与大气中的水蒸气作用生成硫酸，因此大气中SO3的含量十分低微，生成的硫酸是严重危害健康的物质，其毒性远大于SO2。氮氧化物

对流层中危害较大的氮氧化物是NO和NO2，统称为总氮氧化物（NOx）。当矿物燃料高温燃烧时，空气中的N2与O2结合而生成NO,温度越高，生成NO的速度和量越大，由这种方式生成的NOx称为热NOx；另一类是因燃料中含有吡啶、氨基化合物等含氮化合物，在燃烧的过程中生成了NOx，这种方式数生成的NOX称为燃料NOx；另外一些工厂(如生产硝酸或使用硝酸、氮肥厂等)的生产过程中排放到大气中的NOx。

NO是无色，有刺激性气味不活泼的气体，它能与血红蛋白结合生成亚硝基血红蛋白而引起中毒，并可产生缺氧症状和中枢神经受损。NO氧化后生成红棕色、有刺激性的NO2，它的毒性较强，能迅速破坏肺细胞，可能是引起肺气肿和肺癌的病因。NO2又是一吸光物质，与CH化合物易发生光化学反应，是形成光化学反应的元凶，由此产生的二次污染物光化学烟雾（过氧乙酰基硝酸酯PAN）的危害更大。碳氧化物1、一氧化碳大气中CO来源于燃料的燃烧。而由汽车尾气中的CO造成的大气污染已引起世界各国的重视。值得注意的是一氧化碳的另一人工源是吸烟排出的烟气。吸烟者吸入的CO远高于不吸烟者，尤其是吸过滤嘴香烟的人。

CO的主要危害是妨碍体内氧气的传输。它与血红蛋白的亲和力比氧大二百多倍，而生成的羰基血红蛋白的解离速度比氧合血红蛋白小三千六百多倍，因此一旦生成羰基血红蛋白就很难解离，导致输氧能力降低，造成机体缺氧，危害人体健康。体内缺氧时对所有的器官都有影响，而最敏感的是中枢神经系统和心肌。2、CO2CO2是无色、无毒的气体，目前由于人类活动排放到大气中的CO2的量不断增加，而吸收CO2的森林反遭到严重破坏，使得大气中CO2的浓度不断增加。据测定，一个世纪前，大气中CO2的含量约为284ppm,目前已达到379ppm。CO2浓度的增加，可能对全球的气候产生影响，因而是目前环境科学上颇为注意的问题之一。

光化学氧化剂

1、光化学反应和光化学烟雾在太阳紫外线作用下，大气中的某些污染物发生反应，生成新的污染物，这种反应叫光化学反应。由此产生的烟雾称为光化学烟雾。

2、光化学烟雾形成的条件（1）充足的阳光，无风；（2）出现逆温；（3）大气含有一定浓度的NO2和碳氢化合物。3、光化学反应机理（1）污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应NO2+hv(λ＜430nm)——NO2*,NO2*——NO+OO+O2+M——O3+MO3+NO——O2+NO2（2）碳氢化合物与O、O3、OH、NO等自由基作用生成醛、酮、酸以及RO2、HO2、RCO等自由基。（3）过氧自由基引起NO向NO2转化，并导致O3和过氧乙酰硝酸脂（PAN）等生成。4、光化学烟雾的危害（1）、对人体健康的影响光化学烟雾最明显的危害是对人眼的刺激作用。出现眼流泪、发红(俗称红眼病)。除眼外，对鼻、咽、气管和肺均有明显的刺激作用。对老人、儿童和病弱者尤为严重。污染严重时，会引起哮喘发作，导致上呼吸道疾病恶化，使视觉敏感度和视力降低。受害严重者，呼吸困难、胸痛、头晕、发烧、呕吐、以致血压下降、昏迷不醒。长期慢性伤害，可引起肺机能衰退、支气管炎、甚至发展成肺癌等。

据资料统计，美国加里福尼亚洲由于光化学烟雾的作用，曾使该州3／4的人发生了红眼病。日本东京1970年发生的光化学污染时期有20000人患了红眼病。1952年洛杉矾事件发生时，两天内就使65岁以上的老人死亡400余人。（2）对植物的伤害光化学烟雾能使植物叶片受害变黄以致枯死。据资料统计，仅加利福尼亚州1959年由于光化学污染引起的农作物减产损失已达800万美元。使大片树木枯死，葡萄减产60％以上，柑橘也严重减产。对光化学烟雾敏感的植物还有棉花、烟草、甜菜、番茄、菠菜、某些花卉和多种树木。2000年中国环境状况公报——大气环境

第三节大气污染物的扩散一个地区大气污染的程度与下列因素有关：（1）源参数：污染物数量、组成、排放方式排放源的密集程度及位置（2）气象条件：（3）下垫面状况（地理因素）一、影响大气污染物扩散的气象因素风定义：空气的水平运动成为风

（每个地区有其主导风向）风对污染物的扩散作用：输送作用扩散和稀释作用（与风速有关）（1）风和大气湍流的影响

大气湍流定义：大气从不同的尺度作无规则运动的流体状态作用：使气体各部分得到充分的混合形成因素：机械因素——当空气流过粗糙的表面时，随地面的起伏而抬升或下沉，产生垂直方向的湍流热力因素——由于大气铅直方向温度变化所引起的湍流（2）温度层结和逆温

温度层结就是指大气的温度垂直分布在对流层内，实际的气温垂直分布比较复杂，分三种情况：

气温随高度递减；气温随高度递增（逆温）；气温随高度变化不大（等温）。逆温的发生原因：

辐射逆温下沉逆温

地形逆温平流逆温锋面逆温（3）大气稳定度气温垂直递减率：单位高差（100m）气温变化速率的负值。干绝热直减率：干空气在绝热升降过程中，每升降单位距离引起气温变化速率的负值。气温垂直递减率小于干绝热直减率，大气处于稳定状态；气温垂直递减率大于干绝热直减率，大气处于不稳定状态；气温垂直递减率等于干绝热直减率，大气处于中性状态；综上所说，风越大，湍流越强，大气越不稳定，扩散稀释就越迅速，越不易污染。海陆风从海上吹向陆地的风，叫做海风；从陆地吹向海上的风，称为陆风。气象上常把两者合称为海陆风。二、影响大气污染物扩散的地形因素山谷风白天风从谷底吹向山坡，这种风叫谷风；到夜晚，风从山坡吹向山谷，这种风称山风。山风和谷风总称为山谷风。

谷风山风城市风城市所发出的巨大热量，使得城区成为好比在冷凉郊区农村包围中的温暖岛屿，因此得名“城市热岛”。城市风是由城市热岛效应造成的。造成的原因：城市能源消耗量大城市建筑物及路面硬化覆盖率大，散热差。第四节大气污染的危害一、大气污染对人体健康的影响大气污染物的种类繁多，排放量大，污染范围广，对人体健康的危害是多方面的，如呼吸道疾病、中枢神经系统受损、癌症等。大气污染对人体健康的影响与污染物的种类、性质、暴露时间及个体敏感性有关。大气污染物通过三个途径侵入人体：①直接呼吸②附于食物或溶解于水，随饮食、饮水侵入；③接触和刺激皮肤进入，尤其是脂溶性物质更易从完整皮肤侵入。其中，从呼吸侵入是主要途径，危害也最大。原因是：①人每天吸入量极大；②肺泡面积50~70m2，且布满毛细血管，进行气体交换，其浓缩作用强；③整个呼吸道富含水分，对有些物质的粘附、溶解、吸收能力大，感受性强，因此，大气污染对人体的影响，先在感觉上，随后生理出现可逆性反应，进一步出现急性危害症状。对人的危害大致可分为急性中毒、慢性中毒和致癌作用。

1)急性中毒污染物在高浓度、短时间内的突然作用下，或由于外界气象条件突变时，会对人体健康造成严重危害，死亡率较大。典型事件如：1952年伦敦烟雾，1984年印度博帕尔农药泄漏及1984年11月墨西哥液化汽爆炸事件等。伦敦上空的烟雾印度博帕尔：1984年12月3日，美国联合碳化物公司的农药厂，因管理不善，使一个贮45t异氰酸甲酯(MIC)剧毒液体的贮气罐里压力升高而爆炸，MIC溢出，气体和液体的混合物形成大量浓烟进入有20万人口的贫民区，使数千居民在睡梦中死去，25万km2环境受到破坏。死亡2048人，受害达20万人，其中2万人受到严重毒害，双目失明或终生残废，20多万人逃离博市。墨西哥液化气爆炸事件，1984年11月19日，油库发生一连串爆炸起火，被炸碎的罐片四处横飞，一个15米长的丙烷汽罐飞到空中，中毒死亡1000多人，4200多人受伤，周围50万居民撤离。2)慢性中毒人体长期连续地吸入低浓度的污染物质会导致患病率上升，SO2、飘尘、NOX等即使是浓度较低也能刺激呼吸系统，诱发呼吸道的各种炎症，包括慢性气管炎、肺气肿、支气管哮喘、尘肺、肺癌等。呼吸道疾病是大气污染引起的常见疾病。日本“四日市哮喘病”是慢性中毒的典型例子，另据调查证实，大气污染严重地区的呼吸道疾病发病率和死亡率都较高，英国五十年代空气污染严重时期与平时相比，肺气肿的发病率高11倍，支气管炎高7倍多。3)致癌空气污染危害更严重的是能诱发癌症，因为空气中有不少致癌物，诸如飘尘上吸附的3,4-苯并芘，汽车废气中的多环芳烃，粉尘中的石棉、镍、铬、铍、砷等重金属，1kg煤燃烧可以产生0.21mg的3,4–苯并芘，100g煤烟中含6.4mg、100支香烟的烟气中含有4.4g3,4–苯并芘，汽车行驶1小时，大约排出300g3,4–苯并芘。4）对人体健康的间接危害这些污染物使人类生活条件与环境变坏，间接影响人体健康。影响太阳辐射和小气候污染－透明度低－光和紫外线减弱疾病流行佝偻病多降低大气能见度影响居民卫生生活条件大气污染物对器物的损害大气污染对暴露在大气中的建筑物、金属制品、名胜古迹、铁路桥梁、橡胶制品、纺织品、皮革、纸张等物品的损害是很严重的。这种损害包括玷污性损害和化学性损害两个方面。玷污性损害是污染物颗粒落到器物上，有的可以冲洗掉，有的则很难除掉，如煤焦油等。化学性损害是由于污染物的化学作用，造成了器物的腐蚀变质，如SO2与水汽结合成的酸雾、雾滴使金属物品产生严重的腐蚀；使织物、皮革腐蚀破碎，使纸张褪色变脆、剥蚀，损坏了名胜古迹原貌而失去了艺术价值。经历五千年的埃及狮身人面象，在近几十年由于开罗上空大气污染而几乎面目全非。罗马古迹，高达44米的特立扬石柱表面2500个栩栩如生的人物，因空气污染已看不清楚了，威尼斯、雅典、吴哥等从西方到东方的古迹，包括法国的84座教堂，英国历史人物的雕塑，都受到空气污染烟雾的加速摧残。代表中国建筑华夏的北京汉白玉石雕，也普遍遭到严重腐蚀。例如，故宫太和殿台阶的栏杆和栏杆柱，是在近五十年开始变得模糊，有的已腐蚀成光板。类似上述现象，比比皆是，举不胜举，并有日益严重趋势。对物品影响严重的污染物有SO2、H2S、O3和附有刺激性、腐蚀性物质的颗粒物等。二、大气污染对植物的影响和危害(1)急性危害短时期内，高浓度污染物造成的危害症状：植物叶上有伤斑、叶片逐渐枯萎脱落–––死亡(2)慢性危害长时间内，低浓度的污染物造成植物叶片褪绿，影响生长发育(矮小、变细、脆弱)(3)隐性危害外表生长发育正常，但生理机能受到影响，产量下降。三、大气污染对气候的影响（一）大气污染对城市气候的影响大气污染使得城市气温高于农村，城市的能见度较农村低，云、雾、降雨比农村多。（二）对全球气候的影响目前对地表气温上升的真正原因还未证实，提得较多的是“温室效应”。的确，人类的活动已使得大气中二氧化碳的含量有所升高，因此不得不引起人们的高度重视。

结束（1）温室效应：大气层中的某些微量组分，能使太阳的短波辐射通过，加热地面，而地面增温后所放出的热辐射却被这些组分吸收，使大气增温，这种现象称温室效应。

温室效应和温室气体（2）温室气体：能使大气增温的微量组分称温室气体。结束结束温室效应的危害全球变暖将可能导致两极的冰川融化，使还海平面升高，淹没许多城市。世界上大约有1/3的人口生活在沿海岸线60Km以内，世界上35座最大的城市中，有20座地处沿海。海平面升高无疑将是对人类的巨大威胁。

结束地球表面气温升高，各地降水和干湿状况也会发生变化。现在温带的农业发达地区，由于气温升高，蒸发加强，气候会变得干旱，农业区会退化成草原；干旱区会变得更干旱，土地沙漠化，使农业减产。温室效应影像资料主要的温室气体有氟里昂甲烷全球气候变化趋势1860年以来全球气温的变化过去1000年北半球气候变化的趋势对沿海地区的影响对人类健康的影响

对水资源的影响

对森林影响

对生物物种的影响

对农业生产影响

温室效应的影响和危害南极巨型冰架拉森Ｂ轰塌

——美国国家冰雪信息中心2002年3月19日

在南极洲，短短一个月内，一座相当于英国威尔士大小的巨型冰架轰塌瓦解。它的面积为３２５０平方公里，厚２0０米，估计重量达到５０万万亿吨。全球变暖控制对策

(1)能源对策——提高能源效率与节能

发展核能和氢能。

开发利用新能源——太阳能与风能

开发替代能源——水力发电

(2)绿色对策——绿化造林

固碳技术

风力发电场（简称风电场）是将多台大型并网式的风力发电机安装在风能资源好的场地，按照地形和主风向排成阵列，组成机群向电网供电。

秦山一期核电站秦山二期核电站秦山三期核电站大亚湾核电站岭澳核电站

田湾核电站（建设中）（江苏连云港市）《京都议定书》(1997.12,160个国家参加）在2008年至2012年期间，发达国家的温室气体排放量要在1990年的基础上平均削减5.2％，其中美国削减7％，欧盟8％，日本6％。但美国2001年3月28日突然宣布将不履行《京都议定书》规定的义务！四、臭氧层破坏和耗损（一）臭氧层及其作用臭氧层：浓度峰值在于平流层(30km)以下离地面20～25km的大气中臭氧的生成和消除：臭氧在平流层的产生和消除都是通过光化学反应进行的臭氧的作用：它能强烈吸收太阳辐射中大部分波长为220-330nm的紫外线，从而防止过强的紫外线对地球上生物的直接伤害。臭氧空洞逐年增大（二）平流层中臭氧层对地球生命的重要性以紫外线对人体效应为依据，按照波长的顺序将紫外线分为紫外线A(320~400nm)、紫外线B(290~320nm)、紫外线C(190~290nm)。尽管紫外线C的危害最大，但它几乎全部被臭氧层吸收，即使是平流层中臭氧浓度大大降低，紫外线C也几乎不能到达地球。紫外线B能强烈影响人类的基因物质脱氧核糖核酸而导致皮肤衰老，产生晒斑，形成皮肤癌。而且这种波长的紫外线的能量足以破坏C—H键，对地球上的生命及有机物均有破坏作用。正是由于臭氧层能吸收λ≤330nm的紫外线，因而对地球上的生物起了保护作用。但紫外线B的吸收与臭氧的浓度密切相关，随着臭氧层中臭氧浓度大大降低，到达地面的紫外线的量大大增加，给人类的生存带来极大威胁，同时，危害农作物和水生生物，所以臭氧层的破坏已引起全世界的广泛重视和关注。（三）大气污染物对臭氧层的破坏

目前人类认识到的直接破坏臭氧层的基团主要有4种类型：

(1)可产生自由基ClOx.(如Cl.,ClO.)的物质。

(2)可产生自由基BrOx.(如Br.,BrO.)的物质。

(3)氮氧化物NOx(如NO，NO2)及可生成氮氧化物的物质。

(4)可产生自由基HOx.(如H.，HO.，HO2.)的物质。

Cl来源于氟氯烃，在对流层中氟氯烃具有无毒、不燃烧且有较高的稳定性等特点而被广泛用作制冷剂（25万吨/年）、喷雾剂（30万吨/年）、溶剂（18万吨/年）及制作泡沫塑料（26万吨/年）等。全世界估计年产量在100多万吨，目前世界上许多国家对禁止使用氟氯烃持积极支持的态度。但就算目前全世界都禁止使用氟氯烃，已经散发到环境中的氟氯烃对臭氧层的破坏作用仍将持续下去。臭氧层耗损2000年6月美国宇航局（NASA）科学家拍摄到的南极上空臭氧层空洞照片（面积到达2830万平方公里）氯氟烷烃及其对臭氧层的破坏

导致臭氧耗损的物质：

◎氟里昂(氟氯烷烃，记为CFCs)：如CFCl3(F-11)、CF2Cl2(F-12)、CF3Cl(F-13)、CHFCl2(F-21)、CHF2Cl(F-22)

◎哈龙(溴氟烷烃)：如哈龙1211(CF2ClBr)、哈龙1301(CF3Br)

◎N2O

◎CCl4

1个氯原子可以消耗10万个臭氧分子！臭氧层耗损造成的危害对人类健康的危害：使皮肤癌、白内瘴患者增加，人的免疫能力下降（臭氧每减少1%，到达地球表面的紫外线B强度增加2%，皮肤癌的发病率可能上升5-7%，，白内障的发病率将上升0.6-0.8%）加速气候变暖造成农牧业的减产、生态系统破坏和导致某些生物物种的突变制定国际协定减少或禁止氟里昂生产

《消耗臭氧层物质的蒙特利尔协定书》研制氟里昂替代品氢氟烃

HFC-134a(CF3CH3)----CFC-12替代物氢氯氟烃

HCFC-134(CF3CHCl2)----CFC-11(发泡剂)的替代物其它替代物

臭氧层耗损对策淘汰消耗臭氧层物质的国际行动

1985年，制定了保护臭氧层的《维也纳公约》,我国于1989年加入《维也纳公约》。

1987年，制定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，对8种破坏臭氧层的物质（简称受控物质）提出了削减使用的时间要求。这项议定书得到了163个国家的批准。

1990年、1992年和1995年，对议定书又分别作了3次修改，扩大了受控物质的范围，并提前了停止使用的时间。根据修改后的议定书的规定，发达国家到1994年1月停止使用哈伦，1996年1月停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿；发展中国家到2010年全部停止使用氟利昂、哈伦、四氯化碳、甲基氯仿。中国于1992年加入了《蒙特利尔议定书》。

目前世界上许多国家对禁止使用氟氯烃持积极支持的态度。但是，在对消耗臭氧层物质（ODS）实行控制之前（1996年以前），全世界向大气排放的ODS已达到了2000万吨，由于ODS相当稳定，可以存在50-100年，所以被排放的大部分ODS目前仍留在大气层中。就算目前全世界都禁止使用氟氯烃，已经散发到环境中的氟氯烃对臭氧层的破坏作用仍将持续下去。五、大气污染的影响－酸雨（一）酸雨（1）酸雨的定义酸雨又称酸沉降，它是指pH<5.6的天然降水(湿沉降)和酸性气体及颗粒物的沉降(干沉降)（二）、酸雨的化学组成酸雨中含有多种无机酸和有机酸及其盐。其中绝大部分是硫酸和硝酸，多数情况下以硫酸为主。从污染源排放出来的SO2和NOX是形成酸雨的主要起始物。除此以外，不少地方的降水中发现有机酸（甲酸、乙酸）。酸雨的化学组成酸雨的化学组成我国与欧美发达国家的酸雨在化学组成上的明显差异：降水中[SO42-]占绝对优势,[SO42-]

/[NO3]

的平均比值在5～10之间，而国外一般为1左右（三）酸雨的形成矿石燃料的燃烧排放大量的SO2和氮氧化物NOx，在大气层里，由于水蒸汽的存在，它们可以转化为硫酸、硝酸，在特定条件下随雨水降落下来就成为酸雨。酸雨的成因和危害（四）、酸雨的危害当水体酸化至pH为6.5-6时，鱼类的孵化率明显下降；pH为6以下时，鱼苗的数量减少；pH小于5.5时，大部分鱼类难以生存；pH为5以下时，各种鱼类和两栖动物和绝大部分昆虫将死亡，水草大量死亡，浮游生物濒临灭绝。

（1）对鱼类和水生生物的危害使湖泊酸化；酸雨使流域土壤和水体底泥中的金属(例如铝)可被溶解进入水中毒害鱼类。酸雨的危害（2）对陆生生态系统的危害抑制土壤中有机物的分解和氮的固定、淋洗与土壤粒子结合的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠化。酸雨伤害植物的新生芽叶，干扰光合作用，影响其发育生长。生态系统失去了恢复力，树木濒临死亡。

酸雨危害酸雨的危害酸雨的危害（3）对建筑材料和金属材料的腐蚀（4）酸雨对人体健康的影响（五）世界酸雨发展状况和

我国酸雨现状酸雨早在19世纪中叶就在英国发生过，英国是工业革命的发源地，煤炭的大规模的利用和燃烧，造成大气质量恶化和酸雨的产生。从1870年起到1963年近百年中发生了几十起烟雾事件

20世纪50一60年代，北欧的瑞典和挪威地区开始受到来自欧洲中部工业区(英、法、德等国)S02的长距离输送(高烟囱)的影响，湖泊中鱼类开始减少，古建筑和石雕受侵蚀。到60年代末北欧湖水酸化十分明显，许多湖泊成为没有鱼类和其他水生生物的“死湖”，酸雨的危害逐步发展为“区域性”事件。

最早欧洲的酸雨多发生在挪威、瑞典等北欧国家，后来扩展到东欧和中欧，直至几乎覆盖整个欧洲。在酸雨最严重的时期，挪威南部约5000个湖泊中有1750个由于pH过低而使鱼虾绝迹；瑞典的9万个湖泊中有1／5已受到酸雨的侵害。

20世纪70一80年代，随着经济快速发展，酸雨范围由北欧扩大至中欧。德国约有1/3的森林受到酸雨不同程度的危害；在巴伐利亚每4株云杉就有一株死亡；在瑞士，森林受害面积已达50％以上。20世纪80年代初，整个欧洲的降水pH在4.0~5.0之间，雨水中硫酸盐含量明显升高。

同时，在北美(主要是美国的东部和北部五太湖美、加交界区)也形成了大面积的酸雨区。成为美国和加拿大棘手的环境问题。加拿大抽样调查的8500个湖泊已全部酸化.在美国南部的15个州曾达到降水平均PH值在4.2～4.5之间。美国曾报道至少有1200个湖泊己酸化，占可能酸化地区中全部湖泊的4％，在这些湖泊中．生物无法生存：此外，还有5％的湖泊酸度正在上升，虽未完全酸化，但已严重到威胁某些生物生存的程度；1972年在斯德哥尔摩召开的联合国人类环境会议上，瑞典政府提交给大会的研究报告《跨越国境的空气污染：大气和降水中的硫对环境的影响》标志着酸雨真正被作为一种国际性环境问题正式提上议事日程。1982年6月在瑞典斯德哥尔摩召开了“国际环境酸化会议”，这标志着酸雨污染已成为当今世界重要的环境问题之一。中国酸雨现状

从20世纪80年代以来，中国的酸雨污染呈加速发展趋势。在80年代，中国的酸雨主要发生在以重庆、贵阳和柳州为代表的高硫煤使用地区及部分长江以南地区。到90年代中期，酸雨已发展到青藏高原以东及四川盆地的广大地区。

以长沙、赣州、南昌、怀化为代表的华中酸雨区，现在已成为全国酸雨污染最严重的地区，其中心区年均降水PH低于4.0，酸雨频率高于90％，已到了几乎“逢雨必酸”的程度。北起青岛、南至厦门．以南京、上海、杭州、福州和厦门为代表的华东沿海地区也成为我国主要的酸雨地区，年均降水pH低于5．6的区域面积已占全国面积的30％左右。

监测表明，我国的广东、广西、四川盆地和贵州大部分地区已成为与欧洲、北美并列的世界三大酸雨地区之一。

我国酸雨的化学特征是pH低、离子浓度高，硫酸根、铵和钙离子浓度远远高于欧美，而硝酸根浓度则低于欧美，属硫酸型酸雨。六、对酸雨的防治对策技术改造改善能源结构

风能电站太阳能利用三峡水利工程第四节大气污染的生物监测一、生物监测1.概念就是利用生物对污染物敏感程度不同,根据生物在各种污染环境中的表现与反应,对环境污染情况做出判断。2．生物监测方法：目前,以指示植物监测大气污染已在实践中被广泛使用。3．优点：具有可在大范围内长期、连续进行,不用贵重仪器只凭简单观察就可初步确定污染物种类及其浓度,以及能观测多种污染物的全面影响等优点。

缺点：但也有不能获得精确数据,反应速度慢,不能表示大气污染状况瞬时变化的不足,所以被常用作化学监测和仪器监测的辅助手段。4．大气污染的植物监测：是要通过观测指示植物在污染的大气环境下产生的独特受害症状或植物体内污染物含量发生的显著改变,来了解大气污染程度,所以指示植物应有较高的敏感性、伤害症状或受反应的典型性。5．指示植物的选择：（5）而在潮湿多雨适于苔薛和地衣生长的南方,可利用苔藓、地衣进行监测。（1）指示植物应分布比较广泛,在污染区常见,对病虫害抵抗能力强,生育期要长,最好能连续不断地长出新叶。（2）要根据大气污染类别和已有的关于植物对各种污染物反应的敏感性资料,尽可能选择现成的适合监测地区生长的植物作为指示植物，因地制宜地挑选出对该监测区大气污染物敏感的植物作为指示植物并确定其受害剂量。（3）要选择那些生长在开阔平坦处的草本植物或蔬菜作为指示植物进行监测。（4）树木虽然一般比不上草本植物敏感,但由于它们的叶子与空气接触面积大、时间长,易于产生受害症状,还可以利用树干年轮了解监测地区环境的长时间变化,所以也常被用于大气污染监测。6．一般来说,对大气污染物反应敏感的植物都可以作为该污染的指示植物。二氧化硫污染：紫花苜蓿、荞麦、芝麻、胡萝卜和菠菜。氟化氢：唐菖蒲和郁金香。臭氧：烟草。二、调查与鉴别大气污染对植物的危害(一)现场调查1.调查基本情况（1）着重调查危害发生的时间、地点、受害面积、危害程度、当地污染历史以及发生危害时的天气情况。（2）降水、湿度、温度、风速和风向、逆温等天气条件,能够给大气污染以重大影响,对这些因素要做细致地了解。（3）同时,要对发生危害的农田的施用农药、化肥、灌溉等田间管理情况进行调查,以利于将大气污染危害症状与旱灾、元素缺乏症等相区别。2.了解污染源（1）了解受害地附近有元排放有毒有害气体的工厂、车间或设施；（2）了解它们排放气体的种类,例如是二氧化硫、氟化氢,还是氯气、氯化氢、氨气等。（3）同时,还要了解排放污染物的浓度,包括正常生产时排放浓度和事故性排放时的浓度。（4）要了解有关工厂近期原料、燃料及设备等的变化情况。3.观察叶片受害症状（1）大气污染的症状观察：植物所受伤害如为大气污染急性危害所致,必然在叶片上产生伤斑等症状,所以区别这些症状是鉴别植物大气污染的重要手段。植物受大气污染的危害症状一般容易与受病虫为害相区分,虫害叶片上常有咀嚼的痕迹,病害带有病原菌,有时还有孢子束群、分生于孢子和子囊孢子等,难于区别时可进