一 大氣和大氣污染的概念

1、一 大氣和大氣污染的概念大氣是由一定比例的氮、氧、二氧化碳、水蒸氣和固體雜質(zhì)微粒組成的混合物。就干大氣污染燥空氣而言，按體積計(jì)算，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，氮?dú)庹?8.08，氧氣占20.94，氬氣占0.93，二氧化碳占0.03，而其他氣體的體積都大約是0.02%。各種自然變化往往會(huì)引起大氣成分的變化。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）的定義，“大氣污染通常是指由于人類活動(dòng)或自然過(guò)程引起某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到足夠的時(shí)間，并因此危害了人體的舒適、健康和福利或環(huán)境污染的現(xiàn)象”。1二 主要大氣污染物及其來(lái)源按污染的范圍，大氣污染可分為四類：（1）局部地區(qū)大氣污染如某個(gè)工廠煙囪排氣所造成的直接影響；（

2、2）區(qū)域性大氣污染如工礦區(qū)或其附近地區(qū)的污染，或整個(gè)城市的大氣污染；（3）廣域性大氣污染是指更廣泛地區(qū)，更廣大地域的大氣污染，在大城市及大工業(yè)帶可以出現(xiàn)這種污染，最主要的污染是酸雨；（4）全球性大氣污染，指跨國(guó)界乃至涉及整個(gè)地球大氣層的污染，如溫室效應(yīng)、臭氧層破壞等。2主要大氣污染物排入大氣的污染物種類很多，依據(jù)不同的原則，可將其進(jìn)行分類。依照污染物存在的形態(tài)，可將其分為顆粒污染物與氣態(tài)污染物。依照與污染源的關(guān)系，可將其分為一次污染物與二次污染物。若大氣污染物是從污染源直接排出的原始物質(zhì)，進(jìn)入大氣后其性質(zhì)沒(méi)有發(fā)生變化，則稱其為一次污染物；若由污染源排出的一次污染物與大氣中原有成分，或幾種一次污

3、染物之間，發(fā)生了一系列的化學(xué)變化或光化學(xué)反應(yīng)，形成了與原污染物性質(zhì)不同的新污染物，則所形成的新污染物稱為二次污染物。二次污染物，如硫酸煙霧和光化學(xué)煙霧，所造成的危害，已受到人們的普遍重視。3（一）顆粒污染物進(jìn)入大氣的固體粒子和液體粒子均屬于顆粒污染物。對(duì)顆粒污染物可作出如下的分類。（1）塵粒 一般是指粒徑大于75m的顆粒物。這類顆粒物由于粒徑較大，在氣體分散介質(zhì)中具有一定的沉降速度，因而易于沉降到地面。（2）粉塵 在固體物料的輸送、粉碎、分級(jí)、研磨、裝卸等機(jī)械過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒物，或由于巖石、土壤的風(fēng)化等自然過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒物，懸浮于大氣中稱為粉塵，其粒徑一般小于75m。在這類顆粒物中，粒徑大于

4、10m，靠重力作用能在短時(shí)間內(nèi)沉降到地面者，稱為降塵；粒徑小于10m，不易沉降，能長(zhǎng)期在大氣中飄浮者，稱為飄塵。（3）煙塵 在燃料的燃燒、高溫熔融和化學(xué)反應(yīng)等過(guò)程中所形成的顆粒物，飄浮于大氣中稱為煙塵。煙塵的粒子粒徑很小，一般均小于1m。它包括了因升華、焙燒、氧化等過(guò)程所形成的煙氣，也包括了燃料不完全燃燒所造成的黑煙以及由于蒸汽的凝結(jié)所形成的煙霧。（4）霧塵 小液體粒子懸浮于大氣中的懸浮體的總稱。這種小液體粒子一般是由于蒸汽的凝結(jié)、液體的噴霧、霧化以及化學(xué)反應(yīng)過(guò)程所形成，粒子粒徑小于100m。水霧、酸霧、堿霧、油霧等都屬于霧塵。（5）煤塵 燃燒過(guò)程中未被燃燒的煤粉塵、大、中型煤碼頭的煤揚(yáng)塵以及

5、露天煤礦的煤揚(yáng)塵等。4（二）氣態(tài)污染物以氣體形態(tài)進(jìn)入大氣的污染物稱為氣態(tài)污染物。氣態(tài)污染物種類極多，按其對(duì)我國(guó)大氣環(huán)境的危害大小，有五種類型的氣態(tài)污染物是主要污染物。（1）含硫化合物主要指SO2、SO3和H2S等，其中以SO2的數(shù)量最大，危害也最大，是影響大氣質(zhì)量的最主要的氣態(tài)污染物。（2）含氮化合物含氮化合物種類很多，其中最主要的是NO、NO2、NH3等。（3）碳氧化合物污染大氣的碳氧化合物主要是CO和CO2。（4）碳?xì)浠衔锎颂幹饕侵赣袡C(jī)廢氣。有機(jī)廢氣中的許多組分構(gòu)成了對(duì)大氣的污染，如烴、醇、酮、酯、胺等。（5）鹵素化合物對(duì)大氣構(gòu)成污染的鹵素化合物，主要是含氯化合物及含氟化合物，如HCl

6、、HF、SiF4等。氣態(tài)污染物從污染源排入大氣，可以直接對(duì)大氣造成污染，同時(shí)還可以經(jīng)過(guò)反應(yīng)形成二次污染物。主要?dú)鈶B(tài)污染物和由其所生成的二次污染物種類見(jiàn)表5-2。56（三）二次污染物二次污染物中危害最大，也最受到人們普遍重視的是光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧主要有如下類型：（1）倫敦型煙霧大氣中未燃燒的煤塵、SO2，與空氣中的水蒸氣混合并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所形成的煙霧，也稱為硫酸煙霧。（2）洛杉磯型煙霧汽車(chē)、工廠等排入大氣中的氮氧化物或碳?xì)浠衔?，?jīng)光化學(xué)作用所形成的煙霧，也稱為光化學(xué)煙霧。（3）工業(yè)型光化學(xué)煙霧在我國(guó)蘭州西固地區(qū)，氮肥廠排放的NOx、煉油廠排放的碳?xì)浠衔铮?jīng)光化學(xué)作用所形成的光化學(xué)煙霧。7

7、根據(jù)大氣污染的定義，大氣污染物主要來(lái)源于自然過(guò)程和人類活動(dòng)。大氣污染物的排放源及排放量的情況如表所示。主要大氣污染物的來(lái)源8（一）大氣污染源關(guān)于污染源的含義，目前還沒(méi)有一個(gè)通用的確切定義。按一般理解，它含有“污染物發(fā)生源”的意思，如火力發(fā)電廠排放SO2，為SO2的發(fā)生源，因此就將發(fā)電廠稱為污染源。它的另一個(gè)含義是“污染物來(lái)源”，如燃料燃燒對(duì)大氣造成了污染，則表明污染物來(lái)源于燃料燃燒。通常我們所說(shuō)的污染源，其含意指的是前者。為了滿足污染調(diào)查、環(huán)境評(píng)價(jià)、污染物治理等不同方面的需要，對(duì)人工源進(jìn)行了多種分類。下面簡(jiǎn)述一下人工源的分類。1按污染源存在形式分固定污染源排放污染物的裝置、處所位置固定，如火力

8、發(fā)電廠、煙囪、爐灶等。移動(dòng)污染源排放污染物的裝置、處所位置是移動(dòng)的，如汽車(chē)、火車(chē)、輪船等。2按污染物的排放形式分點(diǎn)源集中在一點(diǎn)或在可當(dāng)作一點(diǎn)的小范圍內(nèi)排放污染物，如煙囪。線源沿著一條線排放污染物。面源在一個(gè)大范圍內(nèi)排放污染物。93按污染物排放空間分高架源在距地面一定高度上排放污染物，如煙囪。地面源在地面上排放污染物。4按污染物排放的時(shí)間分連續(xù)源連續(xù)排放污染物，如火力發(fā)電廠的排煙。間斷源間歇排放污染物，如某些間歇生產(chǎn)過(guò)程的排氣。瞬時(shí)源無(wú)規(guī)律地短時(shí)間排放污染物，如事故排放。5按污染物發(fā)生類型分工業(yè)污染源主要包括工業(yè)用燃料燃燒排放的廢氣及工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的排氣等。農(nóng)業(yè)污染源農(nóng)用燃料燃燒的廢氣、某些有機(jī)氯

9、農(nóng)藥對(duì)大氣的污染，施用的氮肥分解產(chǎn)生的NOx。生活污染源民用爐灶及取暖鍋爐燃煤排放污染物，焚燒城市垃圾的廢氣、城市垃圾在堆放過(guò)程中由于厭氧分解排出二次污染物。交通污染源交通運(yùn)輸工具燃燒燃料排放污染物。10（二）大氣污染物的來(lái)源造成大氣污染的污染物，從產(chǎn)生源來(lái)看，主要來(lái)自以下幾個(gè)方面。1燃料燃燒火力發(fā)電廠、鋼鐵廠、煉焦廠等工礦企業(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出大量污染物。燃燒排氣中的污染物組分與能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。發(fā)達(dá)國(guó)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(jī)化合物。我國(guó)能源以煤為主，主要大氣污染物是顆粒物和二

10、氧化硫。2工業(yè)生產(chǎn)過(guò)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)，在原材料及產(chǎn)品的運(yùn)輸、粉碎以及由各種原料制成成品的過(guò)程中，都會(huì)有大量的污染物排入大氣中，由于工藝、流程、原材料及操作管理?xiàng)l件和水平的不同，所排放污染物的種類、數(shù)量、組成、性質(zhì)等差異很大。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。113農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程對(duì)大氣的污染主要來(lái)自農(nóng)藥和化肥的使用。有些有機(jī)氯農(nóng)藥如DDT，施用后在水中能在水面懸浮，并同水分子一起蒸發(fā)而進(jìn)入大氣；氮肥在施用后，可直接從土壤表面揮發(fā)成氣體進(jìn)入大氣；而以有機(jī)氮或無(wú)機(jī)氮進(jìn)入土壤內(nèi)的氮肥，在土壤微生

11、物作用下可轉(zhuǎn)化為氮氧化物進(jìn)入大氣，從而增加了大氣中氮氧化物的含量。此外，稻田釋放的甲烷，也會(huì)對(duì)大氣造成污染。124交通運(yùn)輸各種機(jī)動(dòng)車(chē)輛、飛機(jī)、輪船等均排放有害廢物到大氣中。由于交通運(yùn)輸工具主要以燃油為主，因此主要的污染物是碳?xì)浠衔?、一氧化碳、氮氧化物、含鉛污染物、苯并a芘等。排放到大氣中的這些污染物，在陽(yáng)光照射下，有些還可經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)，生成光化學(xué)煙霧，因此它也是二次污染物的主要來(lái)源之一。大氣污染物的上述幾個(gè)來(lái)源，具體到不同的國(guó)家，由于燃料結(jié)構(gòu)的不同，生產(chǎn)水平、生產(chǎn)規(guī)模以及生產(chǎn)管理方法的不同，污染物的主要來(lái)源方向也不相同。根據(jù)對(duì)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(jì)表明，我國(guó)大

12、氣污染物主要來(lái)源于燃料燃燒，其次是工業(yè)生產(chǎn)與交通運(yùn)輸，它們所占的比例分別為70、20和10。我國(guó)的燃料構(gòu)成是以燃煤為主，煤炭消耗約占能源消費(fèi)的75，因此煤的燃燒成為我國(guó)大氣污染物的主要來(lái)源，同時(shí)也形成了我國(guó)煤煙型大氣污染的特點(diǎn)。雖然隨著交通運(yùn)輸?shù)仁聵I(yè)的發(fā)展，這種狀況會(huì)有所改變，但我國(guó)的資源特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平?jīng)Q定了以煤為主的能源結(jié)構(gòu)將長(zhǎng)期保持，因此，控制煤煙型的大氣污染，將是我國(guó)大氣污染防治的主要任務(wù)。13大氣污染的危害人類體驗(yàn)到的大氣污染的危害，最初主要是對(duì)人體健康的危害，隨后逐步發(fā)現(xiàn)了對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各種危害以及對(duì)天氣和氣候產(chǎn)生的不良影響。人們對(duì)大氣污染物造成危害的機(jī)理、分布和規(guī)模等問(wèn)題的深入

13、研究，為控制和防治大氣污染提供了必要的依據(jù)。 14 一、對(duì)人體健康的危害大氣污染后，由于污染物質(zhì)的來(lái)源、性質(zhì)、濃度和持續(xù)時(shí)間的不同，污染地區(qū)的氣象條件、地理環(huán)境等因素的差別，甚至人的年齡、健康狀況的不同，對(duì)人均會(huì)產(chǎn)生不同的危害。 大氣污染對(duì)人體的影響，首先是感覺(jué)上不舒服，隨后生理上出現(xiàn)可逆性反應(yīng)，再進(jìn)一步就出現(xiàn)急性危害癥狀。大氣污染對(duì)人的危害大致可分為急性中毒、慢性中毒、致癌三種。 （一）、急性中毒 性中大氣中的污染物濃度較低時(shí)，通常不會(huì)造成人體急性中毒，但在某些特殊條件下，如工廠在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)特殊事故，大量有害氣體泄露外排，外界氣象條件突變等，便會(huì)引起起人群的急性中毒。如印度帕博爾農(nóng)藥廠甲

14、基異氰酸酯泄露，直接危害人體，發(fā)生了2500人喪生，十多萬(wàn)人受害。 （二）、慢性中毒 大氣污染對(duì)人體健康慢性毒害作用，主要表現(xiàn)為污染物質(zhì)在低濃度、長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作用于人體后，出現(xiàn)的患病率升高等現(xiàn)象。，近年來(lái)我國(guó)城市居民肺癌發(fā)病率很高，其中最高的是上海市，城市居民呼吸系統(tǒng)疾病明顯高于郊區(qū)。 （三）、致癌作用 這是長(zhǎng)期影響的結(jié)果，是由于污染物長(zhǎng)時(shí)間作用于肌體，損害體內(nèi)遺傳物質(zhì)，引起突變，如果生殖細(xì)胞發(fā)生突變，使后代機(jī)體出現(xiàn)各種異常，稱致畸作用；如果引起生物體細(xì)胞遺傳物質(zhì)和遺傳信息發(fā)生突然改變作用，又稱致突變作用；如果誘發(fā)成腫瘤的作用稱致癌作用。這里所指的“癌”包括良性腫瘤和惡性腫瘤。環(huán)境中致癌物可分為

15、化學(xué)性致癌物，物理性致癌物，生物性致癌物等。致癌作用過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜，一般有引發(fā)階段，促長(zhǎng)階段。能誘發(fā)腫瘤的因素，統(tǒng)稱致癌因素。由于長(zhǎng)期接觸環(huán)境中致癌因素而引起的腫瘤，稱環(huán)境瘤。 15二、對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害大氣污染對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害十分嚴(yán)重，這些危害可影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展，造成大量人力物力和財(cái)力的損失。大氣污染物對(duì)工業(yè)的危害主要有兩種：一是大氣中的酸性污染物和二氧化硫、二氧化氮等，對(duì)工業(yè)材料、設(shè)備和建筑設(shè)施的腐蝕；二是飄塵增多給精密儀器、設(shè)備的生產(chǎn)、安裝調(diào)試和使用帶來(lái)的不利影響。大氣污染對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的危害，從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看就是增加了生產(chǎn)的費(fèi)用，提高了成本，縮短了產(chǎn)品的使用壽命。 大氣污染對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也造成很大危

16、害。酸雨可以直接影響植物的正常生長(zhǎng)，又可以通過(guò)滲入土壤及進(jìn)入水體，引起土壤和水體酸化、有毒成分溶出，從而對(duì)動(dòng)植物和水生生物產(chǎn)生毒害。嚴(yán)重的酸雨會(huì)使森林衰亡和魚(yú)類絕跡。 16三、對(duì)大氣和氣候的影響大氣污染物質(zhì)還會(huì)影響天氣和氣候。顆粒物使大氣能見(jiàn)度降低，減少到達(dá)地面的太陽(yáng)光輻射量。尤其是在大工業(yè)城市中，在煙霧不散的情況下，日光比正常情況減少40% 。高層大氣中的氮氧化物、碳?xì)浠衔锖头葻N類等污染物使臭氧大量分解，引發(fā)的“臭氧洞”問(wèn)題，成為了全球關(guān)注的焦點(diǎn)。 從工廠、發(fā)電站、汽車(chē)、家庭小煤爐中排放到大氣中的顆粒物，大多具有水汽凝結(jié)核或凍結(jié)核的作用。這些微粒能吸附大氣中的水汽使之凝成水滴或冰晶，從而

17、改變了該地區(qū)原有降水（雨、雪）的情況。人們發(fā)現(xiàn)在離大工業(yè)城市不遠(yuǎn)的下風(fēng)向地區(qū)，降水量比四周其它地區(qū)要多，這就是所謂“拉波特效應(yīng)” 。如果，微粒中央夾帶著酸性污染物，那么，在下風(fēng)地區(qū)就可能受到酸雨的侵襲。 大氣污染除對(duì)天氣產(chǎn)生不良影響外，對(duì)全球氣候的影響也逐漸引起人們關(guān)注。由大氣中二氧化碳濃度升高引發(fā)的溫室效應(yīng)，是對(duì)全球氣候的最主要影響。地球氣候變暖會(huì)給人類的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)許多不利影響，人類必須充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。 17大氣污染防治一、大氣污染物排放總量控制和許可證制度 這是防治大氣污染的一項(xiàng)重要制度，也是2000年修訂大氣污染防治法時(shí)新確立的法律規(guī)范。提出建立這項(xiàng)制度的意圖在于，當(dāng)前在中國(guó)許多人口

18、和工業(yè)集中的地區(qū)，由于大氣質(zhì)量已經(jīng)很差，即使污染源實(shí)現(xiàn)濃度達(dá)標(biāo)排放，也不能遏制大氣質(zhì)量的繼續(xù)惡化，因此，推行大氣污染物排放總量控制勢(shì)在必行。 在大氣污染防治法中首先規(guī)定，國(guó)家采取措施，有計(jì)劃地控制或者逐步削減各地方主要大氣污染物的排放總量;地方各級(jí)人民政府對(duì)本轄區(qū)的大氣環(huán)境質(zhì)量負(fù)責(zé)，制定規(guī)劃，采取措施，使本轄區(qū)的大氣環(huán)境質(zhì)量達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn);同時(shí)規(guī)定，國(guó)務(wù)院和省、自治區(qū)、直轄市人民政府對(duì)尚未達(dá)到規(guī)定的大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域和國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)劃定的酸雨控制區(qū)、二氧化硫污染控制區(qū)，可以劃定為主要大氣污染物排放總量控制區(qū)。并且進(jìn)一步明確，主要大氣污染物排放總量控制的具體辦法由國(guó)務(wù)院規(guī)定。 在這個(gè)基礎(chǔ)上，大氣污染防治法中又規(guī)定，大氣污染物總量控制區(qū)內(nèi)有關(guān)地方人民政府依照國(guó)務(wù)院規(guī)定的條件和程序，按照公開(kāi)、公平、公正的原則，核定企業(yè)事業(yè)單位的主要大氣污染物排放總量，核發(fā)主要大氣污染物排放許可證。對(duì)于有大氣污染物總量控制任務(wù)的企業(yè)事業(yè)單位，大氣污染防治法則要求，必須按照核定的主要大氣污染物排放總量和許可證規(guī)定的條件排