大氣污染物來源及危害

1、 大氣污染物的來源及危害Organizedby:EinsteinIIDeliveredby:EinsteinII一、大氣污染物的來源大氣污染物的來源可分為自然源(naturalsouTces)和人為源(artificialsources)表5-2-4主要大氣污染物來源齊染物人為源P然源S0?煤和油的燃燒火山活動II2S化學(xué)工程、污水處理火山活動、沼澤中的生物作用co機動車和其他燃燒過程廢氣森林火災(zāi)、海洋no/no2燃燒過程土壤中的細(xì)菌作用NH5廢物處理牛物腐爛N20無土壤.中的生物作用HC燃燒和化學(xué)過程生物作用C02燃燒過程生物腐爛、海洋釋放;顆粒物燃料燃燒、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn).火山活動、森林火災(zāi)、風(fēng)

2、沙、 自然源火山爆發(fā)(volvaniceruption)森林火災(zāi)(forestfire)生物尸體腐爛(bodydecaying)土壤巖石風(fēng)化(soil&limestoneweathering)VolcanicEruptions山產(chǎn)度硫使洲處砸島發(fā)了大氫個上怙冰爆生很化整的于Ho 如一氧化碳、等。森林火災(zāi)(ForestFire)森林火災(zāi)除了燒毀樹木、使珍稀動植物無家可歸以外，同時還排放了一些對大氣有害的物質(zhì)，機械作用下能夠傳播，對人類有很大危害。生物尸體腐爛(bodydecaying)動物尸體腐爛以后會產(chǎn)生病原體、硫化氫等有毒有害物質(zhì)和生物，在風(fēng)力、水力等Soil&LimestoneWeathe

3、ring氣影響可見度。 # 人為排放源：TransportationElectricpowergenerationIndustrialprocessesIndustrialanddomesticfuelburningRefuseburningEtc.10101.燃料燃燒火力發(fā)電廠.鋼鐵廠等工礦企業(yè)的燃料燃燒各種工業(yè)窯爐的燃料燃燒以及各種民用爐灶取暖鍋爐的燃料燃燒均向大氣排放岀大量污染物。燃燒排氣中的污染物組分與能源消費結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。發(fā)達國家能源以石油為主大氣污染物主要是一氧化碳.二氧化硫.氮氧化物和有機化合物。我國以煤為主主要大氣污染物是顆粒物和二氧化硫?；鹆Πl(fā)電廠12垃圾焚燒也是目前世界上

4、備受爭議的問題。垃圾焚燒過程中能夠釋放的最主要的有毒有害物質(zhì)就是二噁英。二噁英毒性是氧化物的130倍，砒霜的900倍，被稱為世紀(jì)之毒”。水泥廠 # 2.工業(yè)生產(chǎn)過程化工廠石油煉制廠.鋼鐵廠.焦化廠水泥廠等各種類型的工業(yè)企業(yè)在原材料制成成品的過程中都會有大量的污染物排人大氣中。這類污染物主要有粉塵.碳?xì)浠衔?含硫化合物.含氮化合物以及鹵素化合物等多種污染物。土法煉焦143農(nóng)U|/牛聲i寸程主要來自農(nóng)藥和化肥的使用。 K4%交通運輸車輛行駛產(chǎn)生的揚塵和排放的汽車尾氣輪船.機車燃料燃燒排放的煙塵。也是二次污染物的主要來源。U!根據(jù)對煙塵.二氧化硫.氮氧化物和一氧化碳四種主要污染物的統(tǒng)計我國大氣污染

5、物主要來源于燃料燃燒其次是工業(yè)生產(chǎn)與交通運輸,它們所占的比例分別為70%.20%和10%;燃料構(gòu)成以燃煤為主f約占能源消費的75%。煤的燃燒為我國大氣污染物的主要來源f同時也形成了我國煤煙型大氣污染的特點。因此控制煤煙型的大氣污染將是我國近期大氣污染防治的主要任務(wù)。光化學(xué)煙霧實例muSource:DavidStreetsEnergyUse,Emissions,andAirPollutioninAsia Source:DavidStreetsEnergyUse,Emissions,andAirPollutioninAsia #SourcesofairbornepollutioninAsiaare

6、listedasfollowedpowergeneration,industiy,traffic,homecooking,andbiomassburning世界各大污染事件:利時馬斯河谷的氣溫發(fā)生逆轉(zhuǎn)，工廠排出的有害氣體和煤煙粉塵，在近地大氣層中積聚。3天后,開始有人發(fā)??；一周內(nèi),60多人死亡，還有許多家畜死亡。這次事件主要是 #(2)多諾拉事件：1948年10月26Q-31日，美國賓夕法尼亞州的多諾拉小鎮(zhèn)，大部益.分地區(qū)持續(xù)有霧，全鎮(zhèn)43%的人口(5911人)相繼發(fā)病，17人死亡。這次事件是由二氧化硫與金屬元素當(dāng)時大氣中2.0)ppm,并技(3)倫敦?zé)熿F事件：1952年12月5-8日，倫敦天

7、氣異常，這時的風(fēng)速不超過每小肘3公里。氣溫也在下降，形成逆溫層，相對濕度達到82%。在這種蕪風(fēng)、逆溫和濃霧的氣候條件下，污染物蓄積倫敦上空，岳幣敦的凸氣盍姦弋睢同的偉扳1扶-大氣中塵粒高達二氧化硫高達3.中對于往常死亡.據(jù)免針，任製地g虛則勢和何共韋滋倉人死亡。險姻聲期的*卜，衣后來的衡金月屮曉韋力,人相羅病死，尸體解劇今析，丈都鬲虛倒則驕引起的呼鑿魁膺霽竺!嗖薩JV爭W洛伽戚學(xué)煙藝事屛開采出石油后，刺激了當(dāng)?shù)仄嚇I(yè)的發(fā)展。由于汽車汽化率低，每天有大量碳?xì)浠衔锱湃舜髿庵校芴柟獾淖饔?，形成了淺藍色的光化學(xué)煙霧，使這座本來風(fēng)景優(yōu)美.氣候溫和的濱海城市，成為“美國的霧城”O(jiān)這種煙霧刃喉沃炎和咼

8、。同時，松樹枯萎。排放量每年達13萬噸。大氣中二氧化硫濃度超過標(biāo)準(zhǔn)5-6倍，煙霧層厚達500米，其中飄浮著多種有害氣體和金屬粉塵。1961年，日本四日市哮喘大流行，原因就是大氣污染，居民長期吸入含有二氧化硫、鉛等物質(zhì)的混合氣體，引發(fā)了哮喘病。1964年，四日市有連續(xù)3天煙霧不散，哮喘患者開始死亡。到了1967年，一些患者因不堪忍受痛苦而自殺。1972年，確認(rèn)為四日哮喘的患者達817人，死亡10多人。 (6)切爾諾貝利核電站事故（7）印度帕博爾毒氣泄漏事件(8)重慶川東北2003年12月23H22時，地處重慶市開縣高橋鎮(zhèn)的川東北氣礦一礦井發(fā)生天然氣“井噴”事件，大量硫化氫泄漏，使243條生命撒手

9、人寰，萬余群眾中毒受害。被稱作是新中國成立以來最嚴(yán)重的一起工業(yè)事故。事故備接原因是由于有關(guān)人員對井的特高岀氣量估計不足、違章操作以及未能及時發(fā)現(xiàn)溢流征兆并采取挽救措施，而造成有毒物質(zhì)擴散，導(dǎo)致大量犬員中毒傷亡。 (9)延邊一氧化碳中毒事件2006年2月13日開始，吉林省延邊朝鮮族自治州六個縣(市)出現(xiàn)大范圍一氧化碳中毒事件，人數(shù)達到277人，其中15人死亡。據(jù)初步調(diào)查顯示，事故的主要原因是由于2月13號開始，延邊地區(qū)天氣異常轉(zhuǎn)暖，形成了230米厚的逆溫層，氣壓偏低，風(fēng)速不到一級，空氣流通不暢，導(dǎo)致當(dāng)?shù)匾恍┚幼≡谄椒繀^(qū)的居民，在燒煤爐取暖時，發(fā)生散發(fā)性一氧化碳中毒。截至16B16時吉林延邊發(fā)生居

10、民一氧化碳中毒事件丄3人人52人8者患癥亡院皿死住其二、大氣污染的影響1對人體健康的影響co對人體健康的影響NO?對人體健康的影響no2(10-6)對人體健康的影響1聞到臭味5聞到強臭味1015lOmin眼、鼻受到刺激50lmin內(nèi)人呼吸困難803min感到胸痛、惡心100150在3_Omin內(nèi)死亡250很快死亡臭氧對人體健康的影響一秒用力呼氣容積(Forcedexpiratoiyvolumeinonesecond,FEV1):吸氣至肺總量位后一秒之內(nèi)快速呼出氣量。Figure1IndividualResponsetoOzoneExposure(afterKulle,etal，AmRev.).

11、225注:部分人群接觸臭氧后肺功能下降BoOzoneConcentration(ppm)突發(fā)性嚴(yán)重大氣污染事故1952年12月倫敦?zé)熿F事件中死亡人數(shù)與大氣中煙塵和二氧化硫濃度的相關(guān)性362對植物的傷害暴露時間，days0.010.11.010100T丁-_|Tf一1一II|i11;rII|訂O004-iT-I-ri二二二一m10S3U豈ON注：二氧化氮濃度和暴露時間鳥植物死亡、葉器官損傷和新陳代謝或生長影響之間的關(guān)系Source：Springer-VerlagandProf.D.C.MacLean37 3.對器物和材料的影響JS.d“Q.O.02uF611IS“IMdd5:二.xjSS二二三燈

12、歹(.)11i1:11L00.02H.040.06C).l)S0.)()0.12().140.160.MeanSO-conccniraiion.ppmSource:AirandWasteManagementAssociation注：平均二氧化硫濃度和不同暴露時間與低碳鋼的腐蝕之間的關(guān)系（1963-1964年9月/農(nóng)芝加哥的七個地點進行的實驗）大氣污染物對儀器.設(shè)備和建筑物等都有腐蟲作用。如金屬逢筑物出現(xiàn)的銹斑.古代文物的嚴(yán)重風(fēng)化等。美國紐約的自由女神像也飽受酸雨的侵蝕 4.對大氣能見度的影響對大氣能見度或清晰度有影響的污染物,般應(yīng)是氣溶膠粒子、能通過大氣反應(yīng)生成氣溶膠粒子的氣體或有色氣體,包括

13、：總懸浮顆粒物（TSP）S02和其它氣態(tài)含硫化合物,在大氣中以較大反應(yīng)速率生成硫酸鹽和硫酸氣溶膠粒子NO和NO?,在大氣中反應(yīng)生成硝酸鹽和硝酸氣溶膠粒子光化學(xué)煙霧,反應(yīng)生成亞微米的氣溶膠粒子能見度與自然景觀USEPA在1999年宣布，將在未來兒十年內(nèi)致力于提高國家公園和曠野地區(qū)的空氣質(zhì)量例：美國大煙霧山國家公園（北卡羅萊納州）照片霧天OV.OV m蟲SK10人未土嚳-書-選魄天氣廊風(fēng)松捕奧吆暴俗方白10現(xiàn)洛塵公來土迄倉于降色瞽小遠沙而史見爵浮里sms空色吹與明一 #討論結(jié)合親身體會談一下目前比較嚴(yán)重的夫氣污染現(xiàn)象宥哪些,討論產(chǎn)生的原因及其主要危害；防治這些大氣污染的具體措施天然雨水本身略帶酸性

14、，雨水的酸度也是以酸堿值來表達的。一般雨水的降及干沉降。酸雨pH值約為5.6,因此一般是以雨水中的pH值小于5.6稱為酸雨,所謂酸雨就是酸性的雨，酸雨的正確名稱應(yīng)該是酸性濕沉降，其實，帶酸性的污染物是可以有兩種沉降方式的，它們是濕沉世界三大酸雨區(qū)分布圖pH7.0pH=5.6-7.0pH=5.05.61998averagepHvalueofprecipitation1998年度全國降水pH等值線pH=4.55.0pH=4.0-4.5NodataofTaiwanProvince 我國酸雨主要分布于長江以南;、青藏高原以東地區(qū)及四川盆地。以長沙為代表的華中酸袖區(qū)，降水酸度值最低，酸雨出現(xiàn)頻率最高，并

15、呈逐年加重趨勢；西南酸雨區(qū)污染程度僅次于華中酸雨區(qū)；華南酸雨區(qū)、華東沿海酸雨區(qū)分布較廣，污染較重。我國一半以上誠市價遇釀雨酸雨因pH小于56f造成土壤.巖石中的有毒金屬元素溶解流入河川或湖泊嚴(yán)重時使得魚類大量死亡?；鹕奖l(fā)噴出大量的硫化物面釋放的硫化氫，動植物分解產(chǎn)生有機酸，土壇微生物及海藻釋放之硫化氫、二甲基硫及氮化物等，以上所提出的都是偶然將雨水的pH降低至5.0左右的。49人為源工業(yè)化后，燃料之大量使用，燃燒過程中產(chǎn)生一氧化碳、氯化氫、二氧化硫、氮氧化物及有機酸及懸浮固體物，排放至大氣環(huán)境中，經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)生成硫酸、硝酸等酸性物質(zhì)使得雨水之pH值降低，形成酸雨。50 眾所周知溫室具有讓陽光

16、進入阻止熱量外逸的功能人們稱之為溫室效應(yīng)o在地球大氣中存在一些微量氣體如二氧化碳.一氧化碳.水蒸氣甲烷.氟利昂等f它們也有類似于溫室的功能即讓太陽短波輻射自由通過同時強烈吸收地面和空氣放岀的長波輻射（紅外線）從而造成近地層増溫。我們稱這些微量氣體為溫室氣體稱它們的増溫作用為溫室效應(yīng)。在陽光照射地面時它們發(fā)揮防止地面濕度.溫度散失的功能，使地面溫度不會下降得太快地表平均溫度保持在攝氏十五度左右。但正是溫室效應(yīng)不斷増加的結(jié)果使得地球溫度慢慢升高。酸雨的危害!）酸湖形成，魚蝦難存）食物減少，魚蝦更難存）湖泊變死湖）土壤酸化，作物減產(chǎn)）土壤酸化，影響營養(yǎng)7.）酸雨危害動植物工業(yè)革命之后，大量的石化原料

17、被利用為能量的來源，這些石化原料在燃燒之后產(chǎn)生大量的溫室效應(yīng)氣體，破壞原來在大氣層的平衡;導(dǎo)致所謂溫室效應(yīng)的產(chǎn)生！溫室效應(yīng)的危害：1加快冰山、冰被融化，海水發(fā)生熱膨脹，導(dǎo)致海平面上升。I起遷往米的到撚太平洋島國圖瓦盧2001年11月15日無奈地旦布f由于溫室效應(yīng)導(dǎo)致海平面持續(xù)上升圖瓦盧所有努力均告失敗,這個國家f新西蘭。太平洋島t移的國家有關(guān)娜06攝滬亠2030仁二玄二一些專家営亠國際社會帶：2對沿海人類的影響全球有超過一半人口居住在沿海100公里的范圍以內(nèi)f其中大部份住在海港附近的城市區(qū)域。所以海平面的上升對沿岸低洼地區(qū)及海島會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損害,例如：加速沿岸沙灘被海水的沖蝕.地下淡水被上

18、升的海水推向更遠的內(nèi)陸地方。3海水向陸地伸延f會使沿海淡水物種減少。4全球氣候?qū)⒏淖僨暴雨.干旱.洪水.臺風(fēng)等氣象災(zāi)害將增多。5全球變暖f會使一些熱帶流行病更加廣為傳播。臭氧層就象撐在空中的一把傘，保護著地球上的生靈免遭短波紫外線的傷害。億萬年來萬物生靈在臭氧層保護傘的蔭護下得以生存和繁衍。臭氧在整個大氣中只占極小的一部分如果將大氣中所有的臭氧集中到地表f它只是2-3毫米厚的薄薄一層。它有效遮擋住陽光中有害的紫外線對于波長越短.對生命危害越強的紫外線臭氧的吸收作用也就越強；因此只有長波紫外線UVA（波長320nm）和少量中波UVB能夠輻射到地面。_般來說臭氧層可以將太陽光中99%的紫外線過濾掉

19、。紫灑的危/1）使微生物死亡;2）使植物生長受阻,尤其是農(nóng)作物如棉花.豆類.瓜類和一些蔬菜的生長受到傷害;3）使海洋中浮游生物死亡；4）使海洋中的魚苗死亡，魚業(yè)減產(chǎn);5）使動物和人眼睛失明；6）使人和動物免疫力減低；7）人的皮膚色斑增多,皮膚癌發(fā)病率增高；8）促進地球變暖（因為海洋中的浮游生物可以大量吸收溫室氣體二氧化碳f紫外線殺死了這類生物之后f大氣中的二氧化碳就不能被海洋吸收了）科學(xué)家們經(jīng)多年研究指出,人類的活動，尤其是向大氣中釋放的某些工業(yè)氣體及目前被廣泛用作制冷劑、清洗劑和發(fā)泡劑的含氯氟桂的一類化合物，對臭氧的危害較大，尤以冰箱和空調(diào)中常用的氟里昂對臭氧的破壞最強。(OzoneDepletingSubstance) # 煙絲膨脹劑是ODS氣霧劑中可能含ODS滅火劑會含ODS臭氧分子被氯原子奪去氧原子示意圖60臭氧分子被氯原子奪去氧原子示意圖60干洗會使用ODSI壬反應(yīng)系列urithttUP翳/氯如放空時會分解出氯原子，自由的氯原子遇上臭氧分子之后，就會把臭氧分子分解掉。一個氯原子可以分解上萬個臭氧