大氣污染與防治

1、第三章第三章 大氣污染及其防治大氣污染及其防治 第一節(jié)第一節(jié) 大氣的結(jié)構(gòu)及其組成大氣的結(jié)構(gòu)及其組成 在自然地理學(xué)上，把隨地球旋轉(zhuǎn)的在自然地理學(xué)上，把隨地球旋轉(zhuǎn)的 大氣層稱為大氣圈。在通常狀態(tài)下，可大氣層稱為大氣圈。在通常狀態(tài)下，可 以認(rèn)為從地表至以認(rèn)為從地表至1000-1400km1000-1400km的氣層作的氣層作 為大氣圈的厚度。在大氣圈中的大氣分為大氣圈的厚度。在大氣圈中的大氣分 布不均勻，隨著離地表高度的增加，空布不均勻，隨著離地表高度的增加，空 氣越來(lái)越稀薄。氣越來(lái)越稀薄。 成成 分分體積分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù) 10-6性性 質(zhì)質(zhì) 多多 量量 成成 分分 N2780 840 永永 久久 氣氣

2、 體體 不不 可可 變變 成成 分分 O2209 460 Ar9 300 CO2360 少少 量量 成成 分分 Ne18 He5 Kr1 Xe0.09 CH41.7 CO0.1 半半 永久永久 氣體氣體 H20.5 N2O0.31 O30.005-0.05 微微 量量 成成 分分 H2S0.0002 可可 變變 成成 分分 SO20.0002 NO20.001 大氣的恒定組分大氣的恒定組分:大氣的恒定組分是指大氣中大氣的恒定組分是指大氣中 的的O2、N2和稀有氣體。在近地層大氣中這些和稀有氣體。在近地層大氣中這些 氣體組分地含量幾乎可認(rèn)為使不變的，它們氣體組分地含量幾乎可認(rèn)為使不變的，它們 約

3、占大氣總量的約占大氣總量的99.96%。 大氣的可變組分大氣的可變組分:主要指主要指CO2和和H2O（g），）， 這些氣體組分受不同地區(qū)氣候、季節(jié)等多種這些氣體組分受不同地區(qū)氣候、季節(jié)等多種 因素的影響而發(fā)生變化。正常狀況下，因素的影響而發(fā)生變化。正常狀況下， H2O(g)約占約占04，CO2約占約占0.033%。 由恒定組分和可變組分所組成的大氣稱由恒定組分和可變組分所組成的大氣稱 為為潔凈大氣潔凈大氣。 大氣的不定組分大氣的不定組分:大氣中的塵埃、硫化物、大氣中的塵埃、硫化物、 氮氧化物、硫氧化物等是大氣中的不定組分，氮氧化物、硫氧化物等是大氣中的不定組分， 當(dāng)它們進(jìn)入大氣后，可能造成大氣

4、污染。當(dāng)它們進(jìn)入大氣后，可能造成大氣污染。 對(duì)流層特點(diǎn)：對(duì)流層特點(diǎn)：氣溫隨高度增加氣溫隨高度增加 而降低；而降低；空氣具有劇烈的對(duì)流空氣具有劇烈的對(duì)流 運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)；密度大密度大 （1 1）對(duì)流層）對(duì)流層: : 是大氣圈的最下是大氣圈的最下 層，是指從地表至離地層，是指從地表至離地1010 12km12km以內(nèi)的這一層大氣。對(duì)以內(nèi)的這一層大氣。對(duì) 流層的大氣密度最大，只有流層的大氣密度最大，只有 十幾千米厚的對(duì)流層的空氣十幾千米厚的對(duì)流層的空氣 量就占了整個(gè)大氣層大氣總量就占了整個(gè)大氣層大氣總 質(zhì)量的質(zhì)量的7575左右。左右。 （2）平流層）平流層: 對(duì)流層以上直至對(duì)流層以上直至 離地表離地表5

5、0km的大氣層為平流層。的大氣層為平流層。 在平流層中沒有什么塵埃和水汽，在平流層中沒有什么塵埃和水汽， 空氣比對(duì)流層稀薄得多?？諝獗葘?duì)流層稀薄得多。 平流層的特點(diǎn)：平流層的特點(diǎn)：溫度隨高度的增溫度隨高度的增 加而升高；加而升高；大氣穩(wěn)定，沒有上下大氣穩(wěn)定，沒有上下 對(duì)流；對(duì)流；在平流層的中上部，由于受在平流層的中上部，由于受 陽(yáng)光紫外線輻射，使陽(yáng)光紫外線輻射，使O2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 生成了生成了O3而形成了臭氧層而形成了臭氧層,15-50km。 （3）中間層）中間層 平流層頂至離地表平流層頂至離地表 80km 這一層。這一層。 （4）電離層）電離層 在離地在離地80500km左右左右

6、 的這一空間稱為電離層。的這一空間稱為電離層。 （5）散逸層）散逸層 電離層以上的大電離層以上的大 氣層稱為逸散層，是氣層稱為逸散層，是 大氣層向星際空間過(guò)大氣層向星際空間過(guò) 渡的區(qū)域，沒有什么渡的區(qū)域，沒有什么 明顯的界限。明顯的界限。 一、大氣污染的概念一、大氣污染的概念 由于人類活動(dòng)或自然過(guò)程引起某種由于人類活動(dòng)或自然過(guò)程引起某種 物質(zhì)的含量超過(guò)正常含量，引起空氣質(zhì)物質(zhì)的含量超過(guò)正常含量，引起空氣質(zhì) 量惡化，從而造成對(duì)人體健康和動(dòng)植物量惡化，從而造成對(duì)人體健康和動(dòng)植物 生長(zhǎng)的危害，這種現(xiàn)象叫大氣污染。生長(zhǎng)的危害，這種現(xiàn)象叫大氣污染。 二、大氣污染源二、大氣污染源 1 1、天然污染源、天然

7、污染源 2 2、人為污染源、人為污染源 各類工礦企業(yè)稱為工業(yè)污染源。各類工礦企業(yè)稱為工業(yè)污染源。工業(yè)污染源工業(yè)污染源 污染物排放的三個(gè)途徑污染物排放的三個(gè)途徑 能源燃燒過(guò)程中排出大量廢能源燃燒過(guò)程中排出大量廢 氣和粉塵氣和粉塵 由于生產(chǎn)工藝過(guò)程復(fù)雜落后，由于生產(chǎn)工藝過(guò)程復(fù)雜落后， 排放無(wú)用的有害副產(chǎn)品排放無(wú)用的有害副產(chǎn)品 由于生產(chǎn)管理不善造成的跑、由于生產(chǎn)管理不善造成的跑、 冒、滴、漏及固體廢物處理過(guò)冒、滴、漏及固體廢物處理過(guò) 程中排放大量污染物程中排放大量污染物 以煙塵，以煙塵，SOSO2 2、COCO、NONOX X、C Cm mH Hn n 等為主等為主 造紙廠、煉油廠、染料廠等造紙廠、

8、煉油廠、染料廠等 排放惡臭氣體及一些有機(jī)氣排放惡臭氣體及一些有機(jī)氣 體如甲醛、甲醇等體如甲醛、甲醇等 氨氣的泄漏等 生活污染源生活污染源 這類污染源低矮而數(shù)量多，面積廣而分散，直接燃煤且煤這類污染源低矮而數(shù)量多，面積廣而分散，直接燃煤且煤 質(zhì)低劣，極易造成煤煙型大氣污染。在我國(guó)大多數(shù)沒有實(shí)質(zhì)低劣，極易造成煤煙型大氣污染。在我國(guó)大多數(shù)沒有實(shí) 現(xiàn)以氣化、液化為燃料的中小城鎮(zhèn)顯得尤為嚴(yán)重，因此，現(xiàn)以氣化、液化為燃料的中小城鎮(zhèn)顯得尤為嚴(yán)重，因此， 生活污染源也是我國(guó)不容忽視的大氣污染源。生活污染源也是我國(guó)不容忽視的大氣污染源。 居民供熱取暖鍋爐的煙囪及居民中居民供熱取暖鍋爐的煙囪及居民中 一家一戶的小

9、爐灶是最普遍的生活一家一戶的小爐灶是最普遍的生活 大氣污染源。大氣污染源。 指交通工具如汽車、飛機(jī)、船舶、火車等。指交通工具如汽車、飛機(jī)、船舶、火車等。 在交通沿線、船舶集中的碼頭，大型火車站及飛機(jī)場(chǎng)。車、在交通沿線、船舶集中的碼頭，大型火車站及飛機(jī)場(chǎng)。車、 機(jī)來(lái)往頻繁，排放污染物比較集中，不易擴(kuò)散，可造成嚴(yán)重機(jī)來(lái)往頻繁，排放污染物比較集中，不易擴(kuò)散，可造成嚴(yán)重 的空氣污染。的空氣污染。 交通污染在現(xiàn)代化大城市中更突出，在發(fā)達(dá)國(guó)家中，汽車成交通污染在現(xiàn)代化大城市中更突出，在發(fā)達(dá)國(guó)家中，汽車成 為大氣的主要污染源。美國(guó)擁有汽車為大氣的主要污染源。美國(guó)擁有汽車1 1億多輛，占全世界半億多輛，占全世

10、界半 數(shù)以上，汽車的排放物占全部大氣污染的數(shù)以上，汽車的排放物占全部大氣污染的60%60%，在歐洲為，在歐洲為50%50% 以上。以上。 交通污染源交通污染源 農(nóng)業(yè)污染源農(nóng)業(yè)污染源 使用農(nóng)藥、化肥等化學(xué)物質(zhì)的數(shù)量急劇增加,種類也愈來(lái)愈 多, 造成大氣污染。 按排放空間分：按排放空間分： 1、高架源：、高架源： 在距地面一定高度排放污染物，在距地面一定高度排放污染物， 如電廠煙囪等如電廠煙囪等 2、低架源：、低架源： 在地面上或離地面高度很低的排放源在地面上或離地面高度很低的排放源 按排放形式（位置）分按排放形式（位置）分 1、線源、線源 沿著一條線排放污染物，如汽車、火車等沿著一條線排放污染物

11、，如汽車、火車等 2、面源、面源 在一個(gè)大范圍內(nèi)排放污染物，如煤田自燃在一個(gè)大范圍內(nèi)排放污染物，如煤田自燃 的煤堆、密集而低矮的居民住宅煙囪群等的煤堆、密集而低矮的居民住宅煙囪群等 三、大氣主要污染物 （一）大氣污染物的分類（一）大氣污染物的分類 1.1.按污染物存在的物理形態(tài)：氣體狀態(tài)污染物和固按污染物存在的物理形態(tài)：氣體狀態(tài)污染物和固 體顆粒狀態(tài)污染物體顆粒狀態(tài)污染物 2.2.按形成過(guò)程分類：一次污染物和二次污染物按形成過(guò)程分類：一次污染物和二次污染物 直接從污染源排放的污染物質(zhì)直接從污染源排放的污染物質(zhì)一次污染物一次污染物 由一次污染物在大氣中互相作用經(jīng)化學(xué)反應(yīng)或由一次污染物在大氣中互相

12、作用經(jīng)化學(xué)反應(yīng)或 光化學(xué)反應(yīng)形成的與一次污染物的物理化學(xué)性質(zhì)光化學(xué)反應(yīng)形成的與一次污染物的物理化學(xué)性質(zhì) 完全不同的新大氣污染物完全不同的新大氣污染物二次污染物二次污染物 （二）主要的大氣污染物（二）主要的大氣污染物 q 顆粒物顆粒物 q 含硫化合物含硫化合物 q 氮氧化物氮氧化物 q 碳氧化物碳氧化物 q 光化學(xué)氧化劑光化學(xué)氧化劑 q 顆粒物顆粒物 1、顆粒、顆粒污染物是指固體粒子、液體粒子污染物是指固體粒子、液體粒子 或它們?cè)跉怏w介質(zhì)中的懸浮體，又稱或它們?cè)跉怏w介質(zhì)中的懸浮體，又稱 為氣溶膠狀態(tài)污染物為氣溶膠狀態(tài)污染物 可吸入粒子：易于通過(guò)呼吸過(guò)程而進(jìn)入可吸入粒子：易于通過(guò)呼吸過(guò)程而進(jìn)入 呼

13、吸道的粒子。目前目際標(biāo)準(zhǔn)化組織呼吸道的粒子。目前目際標(biāo)準(zhǔn)化組織 建議將其定為粒徑建議將其定為粒徑10um。 飄塵飄塵 10m 可長(zhǎng)時(shí)間可長(zhǎng)時(shí)間 漂浮于大氣漂浮于大氣 降塵降塵 10m 在較短時(shí)間內(nèi)沉降到地面在較短時(shí)間內(nèi)沉降到地面 總懸浮微粒（總懸浮微粒（TSP) 100m 的所有固體顆粒的所有固體顆粒 尤以尤以10um以下的為最多。以下的為最多。 粉塵粉塵 (dust) 1 m 200m 先懸浮后沉降先懸浮后沉降 煙煙 (fume) 0.01m 1m 漂浮于大氣漂浮于大氣 霧霧 (fog) 100m 懸浮于大氣的小水滴懸浮于大氣的小水滴 飛灰飛灰 （fly ash) 特指燃料燃燒產(chǎn)生的較細(xì)的灰

14、份特指燃料燃燒產(chǎn)生的較細(xì)的灰份 黑煙黑煙 （smoke) 特指燃料燃燒產(chǎn)生的可見的氣溶膠特指燃料燃燒產(chǎn)生的可見的氣溶膠 2 2、大氣飄塵的危害、大氣飄塵的危害 據(jù)分析，在總懸浮顆粒物中據(jù)分析，在總懸浮顆粒物中 硫酸鹽硫酸鹽 ： 約約1010（主要為硫酸銨）（主要為硫酸銨） 硝酸鹽硝酸鹽 ： 約約5 5 金金 屬屬 ：約：約5 5（三十多種，以鐵（三十多種，以鐵 為最多）為最多） 有機(jī)物有機(jī)物 ：約：約5 5 （脂肪烴多于芳香烴）（脂肪烴多于芳香烴） （1 1）影響大氣的物理性質(zhì)）影響大氣的物理性質(zhì) （能見度、（能見度、 空氣混濁、減少太陽(yáng)輻射等）空氣混濁、減少太陽(yáng)輻射等） （2 2）使建筑物、

15、金屬制品等受到腐蝕；）使建筑物、金屬制品等受到腐蝕； （3 3）對(duì)人、動(dòng)植物產(chǎn)生危害（顆粒中的）對(duì)人、動(dòng)植物產(chǎn)生危害（顆粒中的 各種致癌物質(zhì)）；各種致癌物質(zhì)）； （4 4）與其它大氣污染物協(xié)同作用形成）與其它大氣污染物協(xié)同作用形成 大氣污染。大氣污染。 時(shí)間 飄塵濃度 SO2濃度 死亡人數(shù) （mg/m3） （mg/m3） 1952.12 4.46 3.8 4000多 1956 3.25 1.6 1000多 1957 2.40 1.8 400 1962.12 2.8 4.1 750 q 含硫化合物 污染大氣的含硫化合物有污染大氣的含硫化合物有H2S、SO2、 SO3、硫酸酸霧及硫酸鹽氣溶膠等，但

16、在大、硫酸酸霧及硫酸鹽氣溶膠等，但在大 氣中主要是氣中主要是SO2。 大氣中的大氣中的SO2主要來(lái)源于礦物燃料的燃主要來(lái)源于礦物燃料的燃 燒。據(jù)估計(jì)，全世界每年由于人類活動(dòng)排燒。據(jù)估計(jì)，全世界每年由于人類活動(dòng)排 放到大氣中的放到大氣中的SO2可能超過(guò)一億五千萬(wàn)噸，可能超過(guò)一億五千萬(wàn)噸， 其中其中2/3來(lái)自于煤的燃燒，來(lái)自于煤的燃燒，1/3來(lái)自石油的燃來(lái)自石油的燃 燒，礦物燃料燃燒時(shí)，主要生成燒，礦物燃料燃燒時(shí)，主要生成SO2 。所。所 以人類活動(dòng)排放到大氣中的硫氧化物主要以人類活動(dòng)排放到大氣中的硫氧化物主要 是是SO2 。 SO2是無(wú)色、有刺激性和窒息性的氣體，是無(wú)色、有刺激性和窒息性的氣體，

17、 對(duì)呼吸道有刺激作用，能引起呼吸道和心血對(duì)呼吸道有刺激作用，能引起呼吸道和心血 管疾病。值得注意的是管疾病。值得注意的是SO2與飄塵與飄塵的協(xié)同作的協(xié)同作 用將使其毒性大大增強(qiáng)，使得大氣污染加劇。用將使其毒性大大增強(qiáng)，使得大氣污染加劇。 大氣中的大氣中的SO2可以通過(guò)均相或非均相氧可以通過(guò)均相或非均相氧 化生成化生成SO3 。SO3一經(jīng)形成，便迅速與大氣一經(jīng)形成，便迅速與大氣 中的水蒸氣作用生成硫酸，因此大氣中中的水蒸氣作用生成硫酸，因此大氣中SO3 的含量十分低微，生成的硫酸是嚴(yán)重危害健的含量十分低微，生成的硫酸是嚴(yán)重危害健 康的物質(zhì)，其毒性遠(yuǎn)大于康的物質(zhì)，其毒性遠(yuǎn)大于SO2。 q 氮氧化物

18、 對(duì)流層中危害較大的氮氧化物是對(duì)流層中危害較大的氮氧化物是NO和和NO2， 統(tǒng)稱為總氮氧化物（統(tǒng)稱為總氮氧化物（ NOx）。）。 當(dāng)?shù)V物燃料高溫燃燒時(shí)，空氣中的當(dāng)?shù)V物燃料高溫燃燒時(shí)，空氣中的N2與與O2結(jié)合結(jié)合 而生成而生成NO,溫度越高，生成溫度越高，生成NO的速度和量越大，由的速度和量越大，由 這種方式生成的這種方式生成的NOx稱為稱為熱熱NOx； 另一類是因燃料中含有吡啶、氨基化合物等含另一類是因燃料中含有吡啶、氨基化合物等含 氮化合物，在燃燒的過(guò)程中生成了氮化合物，在燃燒的過(guò)程中生成了NOx，這種方式，這種方式 數(shù)生成的數(shù)生成的NOX稱為稱為燃料燃料NOx；另外一些工廠；另外一些工廠(

19、如生產(chǎn)如生產(chǎn) 硝酸或使用硝酸、氮肥廠等硝酸或使用硝酸、氮肥廠等)的生產(chǎn)過(guò)程中排放到大的生產(chǎn)過(guò)程中排放到大 氣中的氣中的NOx。 NO是無(wú)色，有刺激性氣味不活潑的氣體，是無(wú)色，有刺激性氣味不活潑的氣體， 它能與血紅蛋白結(jié)合生成亞硝基血紅蛋白而它能與血紅蛋白結(jié)合生成亞硝基血紅蛋白而 引起中毒，并可產(chǎn)生缺氧癥狀和中樞神經(jīng)受引起中毒，并可產(chǎn)生缺氧癥狀和中樞神經(jīng)受 損。損。 NO氧化后生成紅棕色、有刺激性的氧化后生成紅棕色、有刺激性的NO2， 它的毒性較強(qiáng)，能迅速破壞肺細(xì)胞，可能是它的毒性較強(qiáng)，能迅速破壞肺細(xì)胞，可能是 引起肺氣腫和肺癌的病因。引起肺氣腫和肺癌的病因。 NO2又是一吸光物質(zhì)，與又是一吸光

20、物質(zhì)，與CH化合物易發(fā)化合物易發(fā) 生光化學(xué)反應(yīng)，是形成光化學(xué)反應(yīng)的元兇，生光化學(xué)反應(yīng)，是形成光化學(xué)反應(yīng)的元兇， 由此產(chǎn)生的二次污染物光化學(xué)煙霧（過(guò)氧乙由此產(chǎn)生的二次污染物光化學(xué)煙霧（過(guò)氧乙 ?；跛狨ヵ；跛狨AN）的危害更大。）的危害更大。 q 碳氧化物 1、一氧化碳、一氧化碳 大氣中大氣中CO來(lái)源于燃料的燃燒。而由汽車來(lái)源于燃料的燃燒。而由汽車 尾氣中的尾氣中的CO造成的大氣污染已引起世界各國(guó)造成的大氣污染已引起世界各國(guó) 的重視。的重視。 值得注意的是一氧化碳的另一人工源是值得注意的是一氧化碳的另一人工源是 吸煙排出的煙氣。吸煙者吸入的吸煙排出的煙氣。吸煙者吸入的CO遠(yuǎn)高于不遠(yuǎn)高于不 吸

21、煙者，尤其是吸過(guò)濾嘴香煙的人。吸煙者，尤其是吸過(guò)濾嘴香煙的人。 CO的主要危害是妨礙體內(nèi)氧氣的傳輸。的主要危害是妨礙體內(nèi)氧氣的傳輸。 它與血紅蛋白的親和力比氧大二百多倍，而它與血紅蛋白的親和力比氧大二百多倍，而 生成的羰基血紅蛋白的解離速度比氧合血紅生成的羰基血紅蛋白的解離速度比氧合血紅 蛋白小三千六百多倍，因此一旦生成羰基血蛋白小三千六百多倍，因此一旦生成羰基血 紅蛋白就很難解離，導(dǎo)致輸氧能力降低，造紅蛋白就很難解離，導(dǎo)致輸氧能力降低，造 成機(jī)體缺氧，危害人體健康。體內(nèi)缺氧時(shí)對(duì)成機(jī)體缺氧，危害人體健康。體內(nèi)缺氧時(shí)對(duì) 所有的器官都有影響，而最敏感的是中樞神所有的器官都有影響，而最敏感的是中樞神

22、 經(jīng)系統(tǒng)和心肌。經(jīng)系統(tǒng)和心肌。 2、CO2 CO2是無(wú)色、無(wú)毒的氣體，目前由于人類活是無(wú)色、無(wú)毒的氣體，目前由于人類活 動(dòng)排放到大氣中的動(dòng)排放到大氣中的CO2的量不斷增加，而吸的量不斷增加，而吸 收收CO2的森林反遭到嚴(yán)重破壞，使得大氣中的森林反遭到嚴(yán)重破壞，使得大氣中 CO2的濃度不斷增加。據(jù)測(cè)定，一個(gè)世紀(jì)前，的濃度不斷增加。據(jù)測(cè)定，一個(gè)世紀(jì)前， 大氣中大氣中CO2的含量約為的含量約為284ppm,目前已達(dá)到目前已達(dá)到 379ppm。 CO2濃度的增加，可能對(duì)全球的濃度的增加，可能對(duì)全球的 氣候產(chǎn)生影響，因而是目前環(huán)境科學(xué)上頗氣候產(chǎn)生影響，因而是目前環(huán)境科學(xué)上頗 為注意的問(wèn)題之一。為注意的問(wèn)

23、題之一。 q 光化學(xué)氧化劑 1、光化學(xué)反應(yīng)和光化學(xué)煙霧、光化學(xué)反應(yīng)和光化學(xué)煙霧 在太陽(yáng)紫外線作用下，大氣中的某些污在太陽(yáng)紫外線作用下，大氣中的某些污 染物發(fā)生反應(yīng)，生成新的污染物，這種反染物發(fā)生反應(yīng)，生成新的污染物，這種反 應(yīng)叫光化學(xué)反應(yīng)。由此產(chǎn)生的煙霧稱為光應(yīng)叫光化學(xué)反應(yīng)。由此產(chǎn)生的煙霧稱為光 化學(xué)煙霧?；瘜W(xué)煙霧。 2、光化學(xué)煙霧形成的條件、光化學(xué)煙霧形成的條件 （1）充足的陽(yáng)光，無(wú)風(fēng)；）充足的陽(yáng)光，無(wú)風(fēng)； （2）出現(xiàn)逆溫；）出現(xiàn)逆溫； （3）大氣含有一定濃度的）大氣含有一定濃度的NO2和碳?xì)浠衔铩：吞細(xì)浠衔铩?3、光化學(xué)反應(yīng)機(jī)理光化學(xué)反應(yīng)機(jī)理 （1）污染空氣中污染空氣中NONO2 2的

24、光解是光化學(xué)煙的光解是光化學(xué)煙 霧形成的起始反應(yīng)霧形成的起始反應(yīng) NO2+hv ( 430nm)NO2*, NO2*NO+O O+O2+MO3+M O3 3+NO +NO O O2 2+NO+NO2 2 （2）碳?xì)浠衔锱c）碳?xì)浠衔锱cO、O3、 OH、NO 等等自由基自由基作用生成醛、酮、酸作用生成醛、酮、酸以及以及RORO2 2 、 HOHO2 2 、RCORCO 等自由基。等自由基。 （3 3）過(guò)氧自由基引起）過(guò)氧自由基引起NONO向向NONO2 2轉(zhuǎn)化，并轉(zhuǎn)化，并 導(dǎo)致導(dǎo)致O O3 3和過(guò)氧乙酰硝酸脂（和過(guò)氧乙酰硝酸脂（PANPAN）等生）等生 成。成。 4、光化學(xué)煙霧的危害、光化學(xué)煙

25、霧的危害 （1）、對(duì)人體健康的影響）、對(duì)人體健康的影響 光化學(xué)煙霧最明顯的危害是對(duì)人眼的刺激作光化學(xué)煙霧最明顯的危害是對(duì)人眼的刺激作 用。出現(xiàn)眼流淚、發(fā)紅用。出現(xiàn)眼流淚、發(fā)紅(俗稱紅眼病俗稱紅眼病)。除眼外，。除眼外， 對(duì)鼻、咽、氣管和肺均有明顯的刺激作用。對(duì)老對(duì)鼻、咽、氣管和肺均有明顯的刺激作用。對(duì)老 人、兒童和病弱者尤為嚴(yán)重。污染嚴(yán)重時(shí)，會(huì)引人、兒童和病弱者尤為嚴(yán)重。污染嚴(yán)重時(shí)，會(huì)引 起哮喘發(fā)作，導(dǎo)致上呼吸道疾病惡化，使視覺敏起哮喘發(fā)作，導(dǎo)致上呼吸道疾病惡化，使視覺敏 感度和視力降低。受害嚴(yán)重者，呼吸困難、胸痛、感度和視力降低。受害嚴(yán)重者，呼吸困難、胸痛、 頭暈、發(fā)燒、嘔吐、以致血壓下降、

26、昏迷不醒。頭暈、發(fā)燒、嘔吐、以致血壓下降、昏迷不醒。 長(zhǎng)期慢性傷害，可引起肺機(jī)能衰退、支氣管炎、長(zhǎng)期慢性傷害，可引起肺機(jī)能衰退、支氣管炎、 甚至發(fā)展成肺癌等。甚至發(fā)展成肺癌等。 據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，美國(guó)加里福尼亞洲由據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，美國(guó)加里福尼亞洲由 于光化學(xué)煙霧的作用，曾使該州于光化學(xué)煙霧的作用，曾使該州34的的 人發(fā)生了紅眼病。日本東京人發(fā)生了紅眼病。日本東京19 70年發(fā)年發(fā) 生的光化學(xué)污染時(shí)期有生的光化學(xué)污染時(shí)期有20000人患了紅人患了紅 眼病。眼病。1952年洛杉礬事件發(fā)生時(shí)，兩天年洛杉礬事件發(fā)生時(shí)，兩天 內(nèi)就使內(nèi)就使65歲以上的老人死亡歲以上的老人死亡400余人。余人。 （2）對(duì)植物的傷害）

27、對(duì)植物的傷害 光化學(xué)煙霧能使植物葉片受害變黃光化學(xué)煙霧能使植物葉片受害變黃 以致枯死。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，僅加利福尼亞以致枯死。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，僅加利福尼亞 州州1959年由于光化學(xué)污染引起的農(nóng)作物年由于光化學(xué)污染引起的農(nóng)作物 減產(chǎn)損失已達(dá)減產(chǎn)損失已達(dá)800萬(wàn)美元。使大片樹木萬(wàn)美元。使大片樹木 枯死，葡萄減產(chǎn)枯死，葡萄減產(chǎn)60以上，柑橘也嚴(yán)重以上，柑橘也嚴(yán)重 減產(chǎn)。對(duì)光化學(xué)煙霧敏感的植物還有棉減產(chǎn)。對(duì)光化學(xué)煙霧敏感的植物還有棉 花、煙草、甜菜、番茄、菠菜、某些花花、煙草、甜菜、番茄、菠菜、某些花 卉和多種樹木?；芎投喾N樹木。 第三節(jié)第三節(jié) 大氣污染物的擴(kuò)散大氣污染物的擴(kuò)散 一個(gè)地區(qū)大氣污染的程度與下列因素

28、有關(guān)：一個(gè)地區(qū)大氣污染的程度與下列因素有關(guān)： （1）源參數(shù)：污染物數(shù)量、組成、排放方）源參數(shù)：污染物數(shù)量、組成、排放方 式排放源的密集程度及位置式排放源的密集程度及位置 （2）氣象條件：）氣象條件： （3）下墊面狀況（地理因素）下墊面狀況（地理因素） （3 3）大氣穩(wěn)定度）大氣穩(wěn)定度 氣溫垂直遞減率：?jiǎn)挝桓卟睿鉁卮怪边f減率：?jiǎn)挝桓卟睿?00m100m）氣溫變化速率）氣溫變化速率 的負(fù)值。的負(fù)值。 干絕熱直減率：干空氣在絕熱升降過(guò)程中，每升降干絕熱直減率：干空氣在絕熱升降過(guò)程中，每升降 單位距離引起氣溫變化速率的負(fù)值。單位距離引起氣溫變化速率的負(fù)值。 氣溫垂直遞減率小于干絕熱直減率，大氣處于穩(wěn)

29、定氣溫垂直遞減率小于干絕熱直減率，大氣處于穩(wěn)定 狀態(tài)；狀態(tài)； 氣溫垂直遞減率大于干絕熱直減率，大氣處于不穩(wěn)氣溫垂直遞減率大于干絕熱直減率，大氣處于不穩(wěn) 定狀態(tài)；定狀態(tài)； 氣溫垂直遞減率等于干絕熱直減率，大氣處于中性氣溫垂直遞減率等于干絕熱直減率，大氣處于中性 狀態(tài)；狀態(tài)； 綜上所說(shuō)，風(fēng)越大，湍流越強(qiáng)，大氣越不穩(wěn)定，擴(kuò)綜上所說(shuō)，風(fēng)越大，湍流越強(qiáng)，大氣越不穩(wěn)定，擴(kuò) 散稀釋就越迅速，越不易污染。散稀釋就越迅速，越不易污染。 谷谷 風(fēng)風(fēng) 山山 風(fēng)風(fēng) 第四節(jié) 大氣污染的危害 一、大氣污染對(duì)人體健康的影響一、大氣污染對(duì)人體健康的影響 大氣污染物的種類繁多，排放量大，污大氣污染物的種類繁多，排放量大，污 染

30、范圍廣，對(duì)人體健康的危害是多方面的，染范圍廣，對(duì)人體健康的危害是多方面的， 如呼吸道疾病、中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損、癌癥等。如呼吸道疾病、中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損、癌癥等。 大氣污染對(duì)人體健康的影響與污染物的種類、大氣污染對(duì)人體健康的影響與污染物的種類、 性質(zhì)、暴露時(shí)間及個(gè)體敏感性有關(guān)。性質(zhì)、暴露時(shí)間及個(gè)體敏感性有關(guān)。 大氣污染物通過(guò)三個(gè)途徑侵入人體： 直接呼吸 附于食物或溶解于水，隨飲 食、飲水侵入； 接觸和刺激皮膚進(jìn)入，尤其是脂溶性 物質(zhì)更易從完整皮膚侵入。 其中，從呼吸侵入是主要途徑，危害也最大。原因是：人每天吸入量極大； 肺泡面積5070m2，且布滿毛細(xì)血管，進(jìn)行氣體交換，其濃縮作用強(qiáng)； 整個(gè)呼吸道富

31、含水分，對(duì)有些物質(zhì)的粘附、溶解、吸收能力大，感受性強(qiáng)， 因此，大氣污染對(duì)人體的影響，先在感覺上，隨后生理出現(xiàn)可逆性反應(yīng)，進(jìn) 一步出現(xiàn)急性危害癥狀。 對(duì)人的危害大致可分為急性中毒、慢性中毒和致癌作 用。 1)急性中毒 污染物在高濃度、短時(shí)間內(nèi)的突然作用下，或 由于外界氣象條件突變時(shí)，會(huì)對(duì)人體健康造成 嚴(yán)重危害，死亡率較大。 典型事件如：1952年倫敦?zé)熿F，1984年印度博 帕爾農(nóng)藥泄漏及1984年11月墨西哥液化汽爆炸 事件等。 倫敦上空的煙霧 印度博帕爾：1984年12月3日，美國(guó)聯(lián)合碳化物 公司的農(nóng)藥廠，因管理不善，使一個(gè)貯45t異氰 酸甲酯(MIC)劇毒液體的貯氣罐里壓力升高而爆 炸，MI

32、C溢出，氣體和液體的混合物形成大量濃 煙進(jìn)入有20萬(wàn)人口的貧民區(qū)，使數(shù)千居民在睡夢(mèng) 中死去，25萬(wàn)km2環(huán)境受到破壞。死亡2048人，受 害達(dá)20萬(wàn)人，其中2萬(wàn)人受到嚴(yán)重毒害，雙目失 明或終生殘廢，20多萬(wàn)人逃離博市。 墨西哥液化氣爆炸事件，1984年11月19日，油庫(kù) 發(fā)生一連串爆炸起火，被炸碎的罐片四處橫飛， 一個(gè)15米長(zhǎng)的丙烷汽罐飛到空中，中毒死亡1000 多人，4200多人受傷，周圍50萬(wàn)居民撤離。 2)慢性中毒 人體長(zhǎng)期連續(xù)地吸入低濃度的污染物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致 患病率上升，SO2、飄塵、NOX等即使是濃度較 低也能刺激呼吸系統(tǒng)，誘發(fā)呼吸道的各種炎癥， 包括慢性氣管炎、肺氣腫、支氣管哮喘、塵肺

33、、 肺癌等。呼吸道疾病是大氣污染引起的常見疾 病。日本“四日市哮喘病”是慢性中毒的典型 例子，另?yè)?jù)調(diào)查證實(shí)，大氣污染嚴(yán)重地區(qū)的呼 吸道疾病發(fā)病率和死亡率都較高，英國(guó)五十年 代空氣污染嚴(yán)重時(shí)期與平時(shí)相比，肺氣腫的發(fā) 病率高11倍，支氣管炎高7倍多。 3)致癌 空氣污染危害更嚴(yán)重的是能誘發(fā)癌癥，因 為空氣中有不少致癌物，諸如飄塵上吸附 的3,4-苯并芘，汽車廢氣中的多環(huán)芳烴， 粉塵中的石棉、鎳、鉻、鈹、砷等重金屬， 1kg煤燃燒可以產(chǎn)生0.21mg的3,4苯并芘， 100g煤煙中含6.4mg、100支香煙的煙氣中 含有4.4g 3,4苯并芘，汽車行駛1小時(shí)， 大約排出300g 3,4苯并芘。 4）

34、對(duì)人體健康的間接危害 這些污染物使人類生活條件與環(huán)境變壞，間接 影響人體健康。 影響太陽(yáng)輻射和小氣候影響太陽(yáng)輻射和小氣候 污染透明度低光 和紫外線減弱 疾病流行 佝僂病多 降低大氣能見度降低大氣能見度 影響居民衛(wèi)生生活條件影響居民衛(wèi)生生活條件 大氣污染物對(duì)器物的損害大氣污染物對(duì)器物的損害 大氣污染對(duì)暴露在大氣中的建筑物、金屬制品、名大氣污染對(duì)暴露在大氣中的建筑物、金屬制品、名 勝古跡、鐵路橋梁、橡膠制品、紡織品、皮革、紙勝古跡、鐵路橋梁、橡膠制品、紡織品、皮革、紙 張等物品的損害是很嚴(yán)重的。這種損害包括玷污性張等物品的損害是很嚴(yán)重的。這種損害包括玷污性 損害和化學(xué)性損害兩個(gè)方面。損害和化學(xué)性損

35、害兩個(gè)方面。 玷污性損害是污染物顆粒落到器物上，有的可以沖玷污性損害是污染物顆粒落到器物上，有的可以沖 洗掉，有的則很難除掉，如煤焦油等。洗掉，有的則很難除掉，如煤焦油等。 化學(xué)性損害是由于污染物的化學(xué)作用，造成了器物化學(xué)性損害是由于污染物的化學(xué)作用，造成了器物 的腐蝕變質(zhì)，如的腐蝕變質(zhì)，如SOSO2 2與水汽結(jié)合成的酸霧、霧滴使與水汽結(jié)合成的酸霧、霧滴使 金屬物品產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕；使織物、皮革腐蝕破碎，金屬物品產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕；使織物、皮革腐蝕破碎， 使紙張褪色變脆、剝蝕，損壞了名勝古跡原貌而失使紙張褪色變脆、剝蝕，損壞了名勝古跡原貌而失 去了藝術(shù)價(jià)值。去了藝術(shù)價(jià)值。 經(jīng)歷五千年的埃及獅身人面象

36、，在近幾十年由于開經(jīng)歷五千年的埃及獅身人面象，在近幾十年由于開 羅上空大氣污染而幾乎面目全非。羅馬古跡，高達(dá)羅上空大氣污染而幾乎面目全非。羅馬古跡，高達(dá) 4444米的特立揚(yáng)石柱表面米的特立揚(yáng)石柱表面25002500個(gè)栩栩如生的人物，因個(gè)栩栩如生的人物，因 空氣污染已看不清楚了，威尼斯、雅典、吳哥等從空氣污染已看不清楚了，威尼斯、雅典、吳哥等從 西方到東方的古跡，包括法國(guó)的西方到東方的古跡，包括法國(guó)的8484座教堂，英國(guó)歷座教堂，英國(guó)歷 史人物的雕塑，都受到空氣污染煙霧的加速摧殘。史人物的雕塑，都受到空氣污染煙霧的加速摧殘。 代表中國(guó)建筑華夏的北京漢白玉石雕，也普代表中國(guó)建筑華夏的北京漢白玉石雕

37、，也普 遍遭到嚴(yán)重腐蝕。例如，故宮遍遭到嚴(yán)重腐蝕。例如，故宮太和殿太和殿臺(tái)階的臺(tái)階的 欄桿和欄桿柱，是在近五十年開始變得模糊，欄桿和欄桿柱，是在近五十年開始變得模糊， 有的已腐蝕成光板。類似上述現(xiàn)象，比比皆有的已腐蝕成光板。類似上述現(xiàn)象，比比皆 是，舉不勝舉，并有日益嚴(yán)重趨勢(shì)。是，舉不勝舉，并有日益嚴(yán)重趨勢(shì)。 對(duì)物品影響嚴(yán)重的污染物有對(duì)物品影響嚴(yán)重的污染物有SO2、H2S、O3 和附有刺激性、腐蝕性物質(zhì)的顆粒物等。和附有刺激性、腐蝕性物質(zhì)的顆粒物等。 二、大氣污染對(duì)植物的影響和危害二、大氣污染對(duì)植物的影響和危害 (1)急性危害 短時(shí)期內(nèi)，高濃度污染物造成的危害 癥狀：植物葉上有傷斑、葉片逐漸枯

38、萎脫落 死亡 (2)慢性危害 長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，低濃度的污染物造成植物葉片褪綠，影 響生長(zhǎng)發(fā)育(矮小、變細(xì)、脆弱) (3)隱性危害 外表生長(zhǎng)發(fā)育正常，但生理機(jī)能受到影響，產(chǎn)量下 降。 三、大氣污染對(duì)氣候的影響三、大氣污染對(duì)氣候的影響 （一）大氣污染對(duì)城市氣候的影響（一）大氣污染對(duì)城市氣候的影響 大氣污染使得城市氣溫高于農(nóng)村，城市大氣污染使得城市氣溫高于農(nóng)村，城市 的能見度較農(nóng)村低，云、霧、降雨比農(nóng)村多。的能見度較農(nóng)村低，云、霧、降雨比農(nóng)村多。 （二）對(duì)全球氣候的影響（二）對(duì)全球氣候的影響 目前對(duì)地表氣溫上升的真正原因還未證目前對(duì)地表氣溫上升的真正原因還未證 實(shí)，提得較多的是實(shí)，提得較多的是“溫室效應(yīng)溫

39、室效應(yīng)”。的確，人。的確，人 類的活動(dòng)已使得大氣中二氧化碳的含量有所類的活動(dòng)已使得大氣中二氧化碳的含量有所 升高，因此不得不引起人們的高度重視。升高，因此不得不引起人們的高度重視。 （1 1） 溫室效應(yīng)：溫室效應(yīng)： 大氣層中的某些微量組分，能使太陽(yáng)的大氣層中的某些微量組分，能使太陽(yáng)的 短波輻射通過(guò)，加熱地面，而地面增溫后所短波輻射通過(guò)，加熱地面，而地面增溫后所 放出的熱輻射卻被這些組分吸收，使大氣增放出的熱輻射卻被這些組分吸收，使大氣增 溫，這種現(xiàn)象稱溫室效應(yīng)。溫，這種現(xiàn)象稱溫室效應(yīng)。 （2） 溫室氣體：能使大氣增溫的微量組分稱溫室氣體：能使大氣增溫的微量組分稱 溫室氣體。溫室氣體。 溫室效應(yīng)

40、的危害 全球變暖將可能導(dǎo)致兩 極的冰川融化，使還海 平面升高，淹沒許多城 市。世界上大約有1/3 的人口生活在沿海岸線 60Km以內(nèi)，世界上35座 最大的城市中，有20座 地處沿海。海平面升高 無(wú)疑將是對(duì)人類的巨大 威脅。 地球表面氣溫升高， 各地降水和干濕狀 況也會(huì)發(fā)生變化。 現(xiàn)在溫帶的農(nóng)業(yè)發(fā) 達(dá)地區(qū)，由于氣溫 升高，蒸發(fā)加強(qiáng)， 氣候會(huì)變得干旱， 農(nóng)業(yè)區(qū)會(huì)退化成草 原；干旱區(qū)會(huì)變得 更干旱，土地沙漠 化，使農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。 溫室效應(yīng) 影像資料 氟里昂氟里昂 甲烷甲烷 v 對(duì)沿海地區(qū)的影響對(duì)沿海地區(qū)的影響 v 對(duì)人類健康的影響對(duì)人類健康的影響 v 對(duì)水資源的影響對(duì)水資源的影響 v 對(duì)森林影響對(duì)森林影

41、響 v 對(duì)生物物種的影響對(duì)生物物種的影響 v 對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響 南極巨型冰架拉森轟塌南極巨型冰架拉森轟塌 美國(guó)國(guó)家冰雪信息中心美國(guó)國(guó)家冰雪信息中心2002年年3月月19日日 全球變暖控制對(duì)策全球變暖控制對(duì)策 (1) 能源對(duì)策能源對(duì)策提高能源效率與節(jié)能提高能源效率與節(jié)能 發(fā)展核能和氫能。發(fā)展核能和氫能。 開發(fā)利用新能源開發(fā)利用新能源太陽(yáng)能與風(fēng)能太陽(yáng)能與風(fēng)能 開發(fā)替代能源開發(fā)替代能源水力發(fā)電水力發(fā)電 (2) 綠色對(duì)策綠色對(duì)策綠化造林綠化造林 固碳技術(shù)固碳技術(shù) 四、臭氧層破壞和耗損四、臭氧層破壞和耗損 （一）臭氧層及其作用（一）臭氧層及其作用 臭氧層：濃度峰值在于平流層臭氧層：濃度峰值在

42、于平流層 (30km)以下離地面以下離地面20 25km 的大氣中的大氣中 臭氧的生成和消除：臭氧在平臭氧的生成和消除：臭氧在平 流層的產(chǎn)生和消除都是通過(guò)流層的產(chǎn)生和消除都是通過(guò) 光化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的光化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的 臭氧的作用：臭氧的作用： 它能強(qiáng)烈吸收太陽(yáng)輻射中大部分波長(zhǎng)為它能強(qiáng)烈吸收太陽(yáng)輻射中大部分波長(zhǎng)為 220-330nm的紫外線，從而防止過(guò)強(qiáng)的紫外線的紫外線，從而防止過(guò)強(qiáng)的紫外線 對(duì)地球上生物的直接傷害。對(duì)地球上生物的直接傷害。 臭氧空洞逐年增大 （二）平流層中臭氧層對(duì)地球生命的重要性（二）平流層中臭氧層對(duì)地球生命的重要性 以紫外線對(duì)人體效應(yīng)為依據(jù)，按照波長(zhǎng)以紫外線對(duì)人體效應(yīng)為依據(jù)，按照

43、波長(zhǎng) 的順序?qū)⒆贤饩€分為的順序?qū)⒆贤饩€分為 紫外線紫外線A(320400nm)、 紫外線紫外線B(290320nm)、 紫外線紫外線C(190290nm)。 盡管紫外線盡管紫外線C的危害最大，但它幾乎全的危害最大，但它幾乎全 部被臭氧層吸收，即使是平流層中臭氧濃度部被臭氧層吸收，即使是平流層中臭氧濃度 大大降低，紫外線大大降低，紫外線C也幾乎不能到達(dá)地球。也幾乎不能到達(dá)地球。 紫外線紫外線B能強(qiáng)烈影響人類的基因物質(zhì)脫氧核糖能強(qiáng)烈影響人類的基因物質(zhì)脫氧核糖 核酸而導(dǎo)致皮膚衰老，產(chǎn)生曬斑，形成皮膚癌。核酸而導(dǎo)致皮膚衰老，產(chǎn)生曬斑，形成皮膚癌。 而且這種波長(zhǎng)的紫外線的能量足以破壞而且這種波長(zhǎng)的紫外線

44、的能量足以破壞CH 鍵，對(duì)地球上的生命及有機(jī)物均有破壞作用。鍵，對(duì)地球上的生命及有機(jī)物均有破壞作用。 正是由于臭氧層能吸收正是由于臭氧層能吸收330nm 的紫外線，的紫外線， 因而對(duì)地球上的生物起了保護(hù)作用。因而對(duì)地球上的生物起了保護(hù)作用。 但紫外線但紫外線B的吸收與臭氧的濃度密切相關(guān)，隨的吸收與臭氧的濃度密切相關(guān)，隨 著臭氧層中臭氧濃度大大降低，到達(dá)地面的紫著臭氧層中臭氧濃度大大降低，到達(dá)地面的紫 外線的量大大增加，給人類的生存帶來(lái)極大威外線的量大大增加，給人類的生存帶來(lái)極大威 脅，同時(shí)，危害農(nóng)作物和水生生物，所以臭氧脅，同時(shí)，危害農(nóng)作物和水生生物，所以臭氧 層的破壞已引起全世界的廣泛重視和

45、關(guān)注。層的破壞已引起全世界的廣泛重視和關(guān)注。 （三）大氣污染物對(duì)臭氧層的破壞（三）大氣污染物對(duì)臭氧層的破壞 Cl來(lái)源于氟氯烴，在對(duì)流層中氟氯烴具來(lái)源于氟氯烴，在對(duì)流層中氟氯烴具 有無(wú)毒、不燃燒且有較高的穩(wěn)定性等特點(diǎn)而有無(wú)毒、不燃燒且有較高的穩(wěn)定性等特點(diǎn)而 被廣泛用作制冷劑（被廣泛用作制冷劑（25萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年）、噴霧劑年）、噴霧劑 （30萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年）、溶劑（年）、溶劑（18萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年）及制作年）及制作 泡沫塑料（泡沫塑料（26萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年）等。全世界估計(jì)年產(chǎn)年）等。全世界估計(jì)年產(chǎn) 量在量在100多萬(wàn)噸，多萬(wàn)噸， 目前世界上許多國(guó)家對(duì)禁止使用氟氯烴目前世界上許多國(guó)家對(duì)禁止使用氟氯烴 持積極支持

46、的態(tài)度。但就算目前全世界都禁持積極支持的態(tài)度。但就算目前全世界都禁 止使用氟氯烴，已經(jīng)散發(fā)到環(huán)境中的氟氯烴止使用氟氯烴，已經(jīng)散發(fā)到環(huán)境中的氟氯烴 對(duì)臭氧層的破壞作用仍將持續(xù)下去。對(duì)臭氧層的破壞作用仍將持續(xù)下去。 2000 2000年年6 6月美國(guó)宇航局（月美國(guó)宇航局（NASANASA）科學(xué)家拍攝到的南極上空臭）科學(xué)家拍攝到的南極上空臭 氧層空洞照片（面積到達(dá)氧層空洞照片（面積到達(dá)28302830萬(wàn)平方公里）萬(wàn)平方公里） 氯氟烷烴及其對(duì)臭氧層的破壞氯氟烷烴及其對(duì)臭氧層的破壞 導(dǎo)致臭氧耗損的物質(zhì)：導(dǎo)致臭氧耗損的物質(zhì)： 氟里昂氟里昂(氟氯烷烴，記為氟氯烷烴，記為 CFCs)：如：如 CFCl3(F-

47、11)、CF2Cl2(F-12)、CF3Cl(F-13)、 CHFCl2(F-21)、CHF2Cl(F-22) 哈龍哈龍(溴氟烷烴溴氟烷烴) ：如：如 哈龍哈龍1211(CF2ClBr)、哈龍、哈龍1301(CF3Br) N2O CCl4 臭氧層耗損造成的危害臭氧層耗損造成的危害 制定國(guó)際協(xié)定減少或禁止氟里昂生產(chǎn)制定國(guó)際協(xié)定減少或禁止氟里昂生產(chǎn) 消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾協(xié)定書消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾協(xié)定書 研制氟里昂替代品研制氟里昂替代品 氫氟烴氫氟烴 HFC-134a(CF3CH3)-CFC-12替代物替代物 氫氯氟烴氫氯氟烴 HCFC-134(CF3CHCl2)-CFC-11(發(fā)泡劑發(fā)泡劑

48、)的替的替 代物代物 其它替代物其它替代物 淘汰消耗臭氧層物質(zhì)的國(guó)際淘汰消耗臭氧層物質(zhì)的國(guó)際 行動(dòng)行動(dòng) 1985年，制定了保護(hù)臭氧層的年，制定了保護(hù)臭氧層的維也納公約維也納公約, 我國(guó)于我國(guó)于1989年加入年加入維也納公約維也納公約。 1987年，制定了年，制定了關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙 特利爾議定書特利爾議定書，對(duì)，對(duì)8種破壞臭氧層的物質(zhì)種破壞臭氧層的物質(zhì) （簡(jiǎn)稱受控物質(zhì)）提出了削減使用的時(shí)間要求。（簡(jiǎn)稱受控物質(zhì)）提出了削減使用的時(shí)間要求。 這項(xiàng)議定書得到了這項(xiàng)議定書得到了163個(gè)國(guó)家的批準(zhǔn)。個(gè)國(guó)家的批準(zhǔn)。 1990年、年、1992年和年和1995年，對(duì)議定書又分年，對(duì)議

49、定書又分 別作了別作了3次修改，擴(kuò)大了受控物質(zhì)的范圍，并次修改，擴(kuò)大了受控物質(zhì)的范圍，并 提前了停止使用的時(shí)間。根據(jù)修改后的議定提前了停止使用的時(shí)間。根據(jù)修改后的議定 書的規(guī)定，發(fā)達(dá)國(guó)家到書的規(guī)定，發(fā)達(dá)國(guó)家到1994年年1月停止使用月停止使用 哈倫，哈倫，1996年年1月停止使用氟利昂、四氯化月停止使用氟利昂、四氯化 碳、甲基氯仿；發(fā)展中國(guó)家到碳、甲基氯仿；發(fā)展中國(guó)家到2010年全部停年全部停 止使用氟利昂、哈倫、四氯化碳、甲基氯仿。止使用氟利昂、哈倫、四氯化碳、甲基氯仿。 中國(guó)于中國(guó)于1992年加入了年加入了蒙特利爾議定書蒙特利爾議定書。 目前世界上許多國(guó)家對(duì)禁止使用氟氯烴持目前世界上許多國(guó)

50、家對(duì)禁止使用氟氯烴持 積極支持的態(tài)度。但是，在對(duì)消耗臭氧層物質(zhì)積極支持的態(tài)度。但是，在對(duì)消耗臭氧層物質(zhì) （ODS）實(shí)行控制之前（）實(shí)行控制之前（1996年以前），全世年以前），全世 界向大氣排放的界向大氣排放的ODS已達(dá)到了已達(dá)到了2000萬(wàn)噸，由于萬(wàn)噸，由于 ODS相當(dāng)穩(wěn)定，可以存在相當(dāng)穩(wěn)定，可以存在50-100年，所以被排年，所以被排 放的大部分放的大部分ODS目前仍留在大氣層中。就算目目前仍留在大氣層中。就算目 前全世界都禁止使用氟氯烴，已經(jīng)散發(fā)到環(huán)境中前全世界都禁止使用氟氯烴，已經(jīng)散發(fā)到環(huán)境中 的氟氯烴對(duì)臭氧層的破壞作用仍將持續(xù)下去。的氟氯烴對(duì)臭氧層的破壞作用仍將持續(xù)下去。 五、大氣污

51、染的影響酸雨五、大氣污染的影響酸雨 （一）酸雨（一）酸雨 （1） 酸雨的定義酸雨的定義 酸雨又稱酸沉降，酸雨又稱酸沉降， 它是指它是指pH5.6的的 天然降水天然降水(濕沉降濕沉降) 和酸性氣體及顆和酸性氣體及顆 粒物的沉降粒物的沉降(干沉干沉 降降) （二）、酸雨的化學(xué)組成（二）、酸雨的化學(xué)組成 酸雨中含有多種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸及酸雨中含有多種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸及 其鹽。其中絕大部分是硫酸和硝酸，多其鹽。其中絕大部分是硫酸和硝酸，多 數(shù)情況下以硫酸為主。從污染源排放出數(shù)情況下以硫酸為主。從污染源排放出 來(lái)的來(lái)的SO2和和NOX是形成酸雨的主要起始是形成酸雨的主要起始 物。除此以外，不少地方的降水中發(fā)

52、現(xiàn)物。除此以外，不少地方的降水中發(fā)現(xiàn) 有機(jī)酸（甲酸、乙酸）。有機(jī)酸（甲酸、乙酸）。 酸雨的化學(xué)組成 酸雨的化學(xué)組成 我國(guó)與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家我國(guó)與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家 的酸雨在化學(xué)組成上的酸雨在化學(xué)組成上 的明顯差異：降水中的明顯差異：降水中 SO42-占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì) ,SO42- /NO3 的平的平 均比值均比值 在在510之間之間 ，而國(guó)外一般為，而國(guó)外一般為1左左 右右 （三）酸雨的形成（三）酸雨的形成 礦石燃料的燃燒排放大礦石燃料的燃燒排放大 量的量的SO2和氮氧化物和氮氧化物NOx，在，在 大氣層里，由于水蒸汽的存大氣層里，由于水蒸汽的存 在，它們可以轉(zhuǎn)化為硫酸、在，它們可以轉(zhuǎn)化為硫酸、 硝

53、酸，在特定條件下隨雨水硝酸，在特定條件下隨雨水 降落下來(lái)就成為酸雨。降落下來(lái)就成為酸雨。 酸雨的成因和危害酸雨的成因和危害 （四）、酸雨的危害（四）、酸雨的危害 當(dāng)水體酸化至當(dāng)水體酸化至pH為為6.5-6時(shí)，魚類的孵化時(shí)，魚類的孵化 率明顯下降；率明顯下降；pH為為6以下時(shí)，魚苗的數(shù)量以下時(shí)，魚苗的數(shù)量 減少；減少；pH小于小于5.5時(shí)，大部分魚類難以生時(shí)，大部分魚類難以生 存；存；pH為為5以下時(shí)，各種魚類和兩棲動(dòng)物以下時(shí)，各種魚類和兩棲動(dòng)物 和絕大部分昆蟲將死亡，水草大量死亡，和絕大部分昆蟲將死亡，水草大量死亡， 浮游生物瀕臨滅絕浮游生物瀕臨滅絕。 使湖泊酸化；酸雨使流域土壤和水體底泥中的

54、金屬使湖泊酸化；酸雨使流域土壤和水體底泥中的金屬( (例如鋁例如鋁) ) 可被溶解進(jìn)入水中毒害魚類。可被溶解進(jìn)入水中毒害魚類。 酸雨的危害酸雨的危害 抑制土壤中有機(jī)物的分解和抑制土壤中有機(jī)物的分解和 氮的固定、淋洗與土壤粒子結(jié)氮的固定、淋洗與土壤粒子結(jié) 合的鈣、鎂、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素，合的鈣、鎂、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素， 使土壤貧瘠化。使土壤貧瘠化。 酸雨傷害植物的新生芽葉，酸雨傷害植物的新生芽葉， 干擾光合作用，影響其發(fā)育生干擾光合作用，影響其發(fā)育生 長(zhǎng)。長(zhǎng)。 酸雨危酸雨危 害害 酸雨的危害酸雨的危害 酸雨的危害酸雨的危害 （五）世界酸雨發(fā)展?fàn)顩r和（五）世界酸雨發(fā)展?fàn)顩r和 我國(guó)酸雨現(xiàn)狀我國(guó)酸雨現(xiàn)狀 酸雨早在

55、酸雨早在19世紀(jì)中葉就在英國(guó)發(fā)生世紀(jì)中葉就在英國(guó)發(fā)生 過(guò)，英國(guó)是工業(yè)革命的發(fā)源地，煤炭的過(guò)，英國(guó)是工業(yè)革命的發(fā)源地，煤炭的 大規(guī)模的利用和燃燒，造成大氣質(zhì)量惡大規(guī)模的利用和燃燒，造成大氣質(zhì)量惡 化和酸雨的產(chǎn)生。從化和酸雨的產(chǎn)生。從1870年起到年起到1963 年近百年中發(fā)生了幾十起煙霧事件年近百年中發(fā)生了幾十起煙霧事件 20世紀(jì)世紀(jì)50一一60年代，北歐的瑞典和年代，北歐的瑞典和 挪威地區(qū)開始受到來(lái)自歐洲中部工業(yè)區(qū)挪威地區(qū)開始受到來(lái)自歐洲中部工業(yè)區(qū) (英、法、德等國(guó)英、法、德等國(guó))S02的長(zhǎng)距離輸送的長(zhǎng)距離輸送(高高 煙囪煙囪)的影響，湖泊中魚類開始減少，古的影響，湖泊中魚類開始減少，古 建筑

56、和石雕受侵蝕。到建筑和石雕受侵蝕。到60年代末北歐湖年代末北歐湖 水酸化十分明顯，許多湖泊成為沒有魚水酸化十分明顯，許多湖泊成為沒有魚 類和其他水生生物的類和其他水生生物的“死湖死湖”，酸雨的，酸雨的 危害逐步發(fā)展為危害逐步發(fā)展為“區(qū)域性區(qū)域性”事件。事件。 最早歐洲的酸雨多發(fā)生在挪威、瑞最早歐洲的酸雨多發(fā)生在挪威、瑞 典等北歐國(guó)家，后來(lái)擴(kuò)展到東歐和中歐，典等北歐國(guó)家，后來(lái)擴(kuò)展到東歐和中歐， 直至幾乎覆蓋整個(gè)歐洲。在酸雨最嚴(yán)重直至幾乎覆蓋整個(gè)歐洲。在酸雨最嚴(yán)重 的時(shí)期，挪威南部約的時(shí)期，挪威南部約5000個(gè)湖泊中有個(gè)湖泊中有 1750個(gè)由于個(gè)由于pH過(guò)低而使魚蝦絕跡；瑞過(guò)低而使魚蝦絕跡；瑞 典

57、的典的9萬(wàn)個(gè)湖泊中有萬(wàn)個(gè)湖泊中有15已受到酸雨的已受到酸雨的 侵害。侵害。 20世紀(jì)世紀(jì)70一一80年代，隨著經(jīng)濟(jì)快速年代，隨著經(jīng)濟(jì)快速 發(fā)展，酸雨范圍由北歐擴(kuò)大至中歐。德發(fā)展，酸雨范圍由北歐擴(kuò)大至中歐。德 國(guó)約有國(guó)約有1/3的森林受到酸雨不同程度的危的森林受到酸雨不同程度的危 害；在巴伐利亞每害；在巴伐利亞每4株云杉就有一株死株云杉就有一株死 亡；在瑞士，森林受害面積已達(dá)亡；在瑞士，森林受害面積已達(dá)50以以 上。上。20世紀(jì)世紀(jì)80年代初，整個(gè)歐洲的降水年代初，整個(gè)歐洲的降水 pH在在4.05.0之間，雨水中硫酸鹽含量之間，雨水中硫酸鹽含量 明顯升高。明顯升高。 同時(shí)，在北美同時(shí)，在北美(主

58、要是美國(guó)的東部和主要是美國(guó)的東部和 北部五太湖美、加交界區(qū)北部五太湖美、加交界區(qū))也形成了大也形成了大 面積的酸雨區(qū)。成為美國(guó)和加拿大棘手面積的酸雨區(qū)。成為美國(guó)和加拿大棘手 的環(huán)境問(wèn)題。的環(huán)境問(wèn)題。 加拿大抽樣調(diào)查的加拿大抽樣調(diào)查的8500個(gè)湖泊已全個(gè)湖泊已全 部酸化部酸化. 在美國(guó)南部的在美國(guó)南部的15個(gè)州曾達(dá)到降水平個(gè)州曾達(dá)到降水平 均均PH值在值在4.24.5之間。美國(guó)曾報(bào)道至之間。美國(guó)曾報(bào)道至 少有少有1200個(gè)湖泊己酸化，占可能酸化地個(gè)湖泊己酸化，占可能酸化地 區(qū)中全部湖泊的區(qū)中全部湖泊的4，在這些湖泊，在這些湖泊 中生物無(wú)法生存：此外，還有中生物無(wú)法生存：此外，還有5的的 湖泊酸度

59、正在上升，雖未完全酸化，但湖泊酸度正在上升，雖未完全酸化，但 已嚴(yán)重到威脅某些生物生存的程度；已嚴(yán)重到威脅某些生物生存的程度； 1972年在斯德哥爾摩召開的聯(lián)合國(guó)年在斯德哥爾摩召開的聯(lián)合國(guó) 人類環(huán)境會(huì)議上，瑞典政府提交給大會(huì)人類環(huán)境會(huì)議上，瑞典政府提交給大會(huì) 的研究報(bào)告的研究報(bào)告跨越國(guó)境的空氣污染：大跨越國(guó)境的空氣污染：大 氣和降水中的硫?qū)Νh(huán)境的影響氣和降水中的硫?qū)Νh(huán)境的影響標(biāo)志著標(biāo)志著 酸雨真正被作為一種國(guó)際性環(huán)境問(wèn)題正酸雨真正被作為一種國(guó)際性環(huán)境問(wèn)題正 式提上議事日程。式提上議事日程。 1982年年6月在瑞典斯德哥爾摩召開月在瑞典斯德哥爾摩召開 了了“國(guó)際環(huán)境酸化會(huì)議國(guó)際環(huán)境酸化會(huì)議”，這

60、標(biāo)志著酸，這標(biāo)志著酸 雨污染已成為當(dāng)今世界重要的環(huán)境問(wèn)題雨污染已成為當(dāng)今世界重要的環(huán)境問(wèn)題 之一。之一。 中國(guó)酸雨現(xiàn)狀 從從20世紀(jì)世紀(jì)80年代以來(lái)，中國(guó)的酸雨年代以來(lái)，中國(guó)的酸雨 污染呈加速發(fā)展趨勢(shì)。在污染呈加速發(fā)展趨勢(shì)。在80年代，中國(guó)年代，中國(guó) 的酸雨主要發(fā)生在以重慶、貴陽(yáng)和柳州的酸雨主要發(fā)生在以重慶、貴陽(yáng)和柳州 為代表的高硫煤使用地區(qū)及部分長(zhǎng)江以為代表的高硫煤使用地區(qū)及部分長(zhǎng)江以 南地區(qū)。到南地區(qū)。到90年代中期，酸雨已發(fā)展到年代中期，酸雨已發(fā)展到 青藏高原以東及四川盆地的廣大地區(qū)。青藏高原以東及四川盆地的廣大地區(qū)。 以長(zhǎng)沙、贛州、南昌、懷化為代表以長(zhǎng)沙、贛州、南昌、懷化為代表 的華中