食品污染對健康的影響調(diào)查報告（二）

書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟。書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟。第第頁食品污染對健康的影響調(diào)查報告大氣污染及其對健康的影響

市政環(huán)境工程學(xué)院張鵬飛

摘要。水污染，大氣污染，固體廢棄物污染是環(huán)境污染中三個主要的組成部分。其中大氣污染具有公認的污染范圍廣，影響程度深，治理難度大等先天性條件，是三大污染中最難以解決與根治的部分。本文將以大氣污染為中心點，圍繞污染的形成，擴散，影響，治理方法行文，探討大氣污染對人民生產(chǎn)生活的影響。

關(guān)鍵詞：大氣污染；健康；治理；影響

一、緒論

1.立論背景

大氣是人類賴以生存的最基本的環(huán)境要素之一，任何生物從它誕生之日起，就需要通過呼吸維持生命，停止呼吸就意味著生命的終結(jié)。隨著人類生產(chǎn)和生活活動的發(fā)展，當(dāng)它對大氣產(chǎn)生的影響超過其自凈能力時就會對大氣造成污染。

中國自改革開放起，國民經(jīng)濟飛速發(fā)展，在三十年中完成了西方兩百年的跨越式前進。然而，伴隨著經(jīng)濟總量的極速提升，中國環(huán)境的狀況也極速惡化。但是，傳統(tǒng)模式下的生產(chǎn)力的提高在驅(qū)動經(jīng)濟增長和為企業(yè)帶來利潤的同時，卻使我們的地球家園變得千瘡百孔，不堪重負。水污染，大氣污染，固體廢棄物污染是環(huán)境污染中三個主要的組成部分。其中大氣污染具有公認的污染范圍廣，影響程度深，治理難度大等先天性條件，是三大污染中最難以解決與根治的部分。本文將以大氣污染為中心點，圍繞污染的形成，擴散，影響，治理方法行文，探討大氣污染對人民生產(chǎn)生活的影響。

2.論文內(nèi)容組成

本文以論文格式撰寫，包括緒論、論述（論點）、結(jié)論及主要參考文獻等部分。緒論包括立論背景、論文內(nèi)容組成。

論述（論點）部分包括大氣污染的種類及對人類健康的影響，大氣污染物及污染的形成、城市大氣污染特點、部分大氣污染物的治理。

結(jié)論部分包括結(jié)論、引申。

主要參考文獻部分將列舉本文主要的參考文獻。

二、論述（論點）

1.大氣污染的種類和對人類健康的影響（1）還原型大氣污染—倫敦?zé)熿F型

著名的倫敦?zé)熿F事件，由于大量使用煤炭燃料，煤炭燃燒過程中釋放的大量顆粒物、二氧化硫和二氧化碳，在低溫、潮濕的靜風(fēng)天氣下，形成了含有硫酸和硫酸鹽的氣溶膠，在近底層聚集，嚴(yán)重危害人類的呼吸系統(tǒng)，其造成的危害自然是不言而喻的。（2）氧化型大氣污染—洛杉磯光化學(xué)煙霧

汽車尾氣、燃油鍋爐及石化工業(yè)所排放出的氮氧化物、甲烷及一氧化碳，在高溫、干燥的靜風(fēng)天氣下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生臭氧、pan、醛類等具有強氧化性的氣體或離子，刺激人的眼睛、喉粘膜等，嚴(yán)重危害人類健康。（3）混合型大氣污染—日本四日市大氣污染

在工業(yè)中心城市，由企業(yè)、汽車尾氣等排放的二氧化硫、粉塵、氮氧化物及各種重金屬微粒在靜風(fēng)的天氣下，在近底層聚集，吸入肺部、刺激人體呼吸道，引起肺氣腫、氣管炎、哮喘等。

（4）特殊性大氣污染—小區(qū)域局部地區(qū)

大的工業(yè)、企業(yè)在生產(chǎn)過程中發(fā)生事故，導(dǎo)致特殊氣體的大量排放，造成局部小范圍的大氣污染。

1976年，意大利一家農(nóng)藥廠發(fā)生事故，四氯聯(lián)苯大量泄露。

我國煤炭產(chǎn)量居世界之首，在一次能源中煤炭約占74%，其中轉(zhuǎn)換成清潔方便電能的僅占23%。對于北方城市而言，天氣寒冷，越冬期長，需要消耗大量煤炭以維持供熱、生產(chǎn)，在煤炭的燃燒過程中排放大量煙塵、so

2、nox等污染物從而造成煤煙型污染。即還原型大氣污染。我國大氣污染的主要形式，即還原型、煤煙型污染。煤煙型污染在北方，尤其在京津冀地區(qū)以pm2.5等懸浮顆粒物為影響環(huán)境質(zhì)量的主要污染物，在該地區(qū)形成霧霾。在南方，以so

2、nox等污染物為影響環(huán)境質(zhì)量的主要污染物，尤其在珠三角地區(qū)，形成酸雨構(gòu)成污染。上述所有污染物，其主要來源即是煤炭燃燒產(chǎn)生的煙塵。因此提高環(huán)境質(zhì)量，必須控制煙塵污染源排放。

2.大氣污染物及污染的形成

本文針對中國的煤煙型污染為主要論述對象，其他種類的大氣污染不再討論。（1）煙塵的形成燃料的氧化是指碳顆?；蛘咛佳趸衔锵蛉紵a(chǎn)物的轉(zhuǎn)變。氧化可以發(fā)生在從燃料裂解到煙塵聚集的任何一個階段。煙顆粒的氧化在溫度大于1300k時才發(fā)生。燃料的裂解是指有機物質(zhì)的燃料在高溫下，將其自身的分子結(jié)構(gòu)改變，該過程沒有氧氣的作用。裂解是一個吸熱過程，所以非常依賴高溫條件。成核過程中，煙塵顆粒的先驅(qū)物質(zhì)是氣相反應(yīng)階段所形成的顆粒。煙塵顆粒是在燃料燃燒過程中所產(chǎn)生的一種含碳的固體顆粒，特別是在燃燒條件為富燃料時，所發(fā)生的聚合反應(yīng)可生成這樣的固體顆粒。煙塵顆粒是可以成核和成長的。

煙塵是煤在燃燒時排出的煙氣中含有煙，煙黑、灰分、粒狀浮游物質(zhì)的混合物，是燃料燃燒時的必然產(chǎn)物。煤燃燒過程中產(chǎn)生黑煙。主要是由于燃料不完全燃燒造成的。燃料不完全燃燒主要是因燃燒時空氣量不足，或爐膛尺寸不當(dāng)、空氣與煤混合不均勻和燃燒反應(yīng)時間不夠等原因造成的;另一種是機械原因造成不完全燃燒，它是由于爐膛溫度低，通風(fēng)不均勻等原因，使燃燒后形成的的灰渣及煙氣中就含有大量的可燃物。若燃用煤顆粒愈細，產(chǎn)生灰分就愈多。粘性強的煤、細的煙塵粒子不易從煤層里飛出，煙塵量就少些。粉煤灰是降塵和總懸浮顆粒物的主要組分之一。（2）硫化物的形成

鍋爐排煙中含so2的體積百分數(shù)一般0.11%～1.10%，為低濃度含硫廢氣，但其總量很大，而且排放量還在不斷的增加。因此，鍋爐的排煙對大氣污染越來越嚴(yán)重。so2中的硫處于中間價態(tài)+4價，它可以由低價態(tài)的s2-、s0氧化生成，也可以由高價態(tài)的s6+還原生成。如煤、油或礦物中的硫在燃燒中被氧化，硫磺制硫酸等工業(yè)過程中也會產(chǎn)生so2。大量的so2都來自于單質(zhì)硫或硫化物的氧化。s+o2=so2煤燃燒時，硫化氫的氧化、金屬硫化物的氧化、硫酸鹽分解等過程都會產(chǎn)生so2：

2h2s+3o2→2so2+2h2oms+o2→so2+momso4→so2+mo

煤中含有的有機硫和無機硫在燃燒時被熱分解出來，并在750℃時，90%以上硫為氣態(tài)s2，它與氧化合生成so2。如果爐膛內(nèi)氧氣較充分，其中一部分so2被繼續(xù)氧化成so3，爐內(nèi)生成的so3與水蒸汽結(jié)合，成為硫酸蒸汽，從燃燒爐進入煙道冷卻時，吸附在煙塵的粒子表面，使煙塵表面形成一層硫酸薄膜。附著在硫酸煙霧上的塵粒子，與廢氣同時從煙道通過煙囪直接排放到大氣中。（3）氮氧化物的形成燃料中都有一定量氮，煤中氮含量一般為1～2%之間，還有燃料在燃燒過程中送進爐膛內(nèi)空氣中的氮。前者在燃燒過程中生成的nox被稱為燃料型nox;后者生成的nox是由于在高溫下，空氣中氮氧化物而成的，稱為熱力型氮氧化物。燃料型氮氧化物可分為由揮發(fā)物氮和焦炭氮生成nox，其中揮發(fā)物釋放時含有一定量nh3，則按下式進行反應(yīng)：

nh3+o2=nox+h2o而焦炭氮則按正式反應(yīng)：

焦炭n+o2=nox

煤中含有一定量氮時，其nox則主要由燃料氮產(chǎn)生，并且取決于燃料中含氮量。當(dāng)煤含氧分多或足夠空氣存在時，揮發(fā)物釋放階段產(chǎn)生的nox尤其多，焦炭階段如果缺氧則不能生成nox，故含量顯著下降。因此低氧燃燒能有效控制焦碳階段生成nox。熱力型nox的生成按下式反應(yīng)：o2+n2=nox+onox的生成與溫度關(guān)系十分密切，當(dāng)燃燒溫度低于1500℃時，幾乎難以觀測到熱力型nox，一般鍋爐燃燒溫度的條件下，熱力型nox生成量極少。當(dāng)溫度高于1500℃時，這一反應(yīng)才變明顯，隨溫度升高生成nox急劇地增加，即石

油和天然氣鍋爐生成熱力型nox明顯增加。氮氧化物是非常有害的物質(zhì)，甚至在空氣中存在很少的量也能對呼吸器官引起刺激作用。no能與血液中血紅蛋白結(jié)合，生成亞硝基血紅蛋白和亞硝基高鐵血紅蛋白，從而使血液的輸氧功能下降。所以吸入一氧化氮污染的空氣后，會出現(xiàn)缺氧發(fā)紺。no還會使中樞神經(jīng)受損，使之痙攣和麻痹。no急性中毒將導(dǎo)致肺水腫或窒息死亡。no2損害人體的肺功能，經(jīng)常接觸可形成慢性肺氣腫和肺纖維化no2對肝臟等造血器官也有損害作用。

3.城市大氣污染特點（1）懸浮物含量高

（2）冬季比夏季污染更為嚴(yán)重。

（3）新興城市和小城市大氣污染日益嚴(yán)重。

（4）含菌量大.城市人均綠地面積小，人口密集，大氣中細菌含量高。（5）部分大城市污染轉(zhuǎn)型。

4.部分大氣污染物的預(yù)防與治理4.1煙塵的治理

擴散到大氣的煙塵很難通過化學(xué)方法去除，只能通過物理沉降，以及雨水凝結(jié)沉降的辦法，所以在煙塵的處理方面一半從源頭出發(fā)，即加裝除塵器盡量去除煙塵。

4.2so

2、so3的治理氧硫化物進入大氣后，將與大氣形成穩(wěn)定的溶液，極難去除，一般靠空氣中的氧氣在光催化條件下氧化二氧化硫變成三氧化硫。與雨水結(jié)合，形成酸雨與大地上的石灰?guī)r或海洋中的珊瑚礁結(jié)合固定。因此，也是從源頭上盡量降低硫氧化物的排放。工業(yè)上為了滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求，在控制so2方面先后開發(fā)研究了200余種工藝，但進入商業(yè)應(yīng)用的也只有十余種，大多數(shù)尚在實驗室或小規(guī)模試驗。按燃料在爐內(nèi)燃燒前后劃分脫硫方式時可分為爐前、爐內(nèi)和爐后脫硫三大類。

4.3.1爐前脫硫

有機械浮選法（mf），強磁分選法（hms）和微波輻射法（mcd）等來脫除煤中無機硫。

4.3.2爐內(nèi)脫硫

（1）燃燒固硫，在煤中加入燃燒催化劑和脫硫劑，如加有脫硫劑的型煤，從民用到工業(yè)爐窯，特別是鏈條爐上燃用型煤來代替散煤?？墒功莝o2達到50%，在工業(yè)發(fā)達國家脫硫率可達86%左右。

（2）爐內(nèi)噴鈣脫硫（li）即往爐膛上部900～1250℃區(qū)域噴入鈣基脫硫劑，在燃煤含硫4%，ca/s=1.6～2.5時，ηso2=31%～40%。在此基礎(chǔ)上，又發(fā)展了爐內(nèi)噴鈣脫硫分段燃燒（limb），芬蘭tempell公司開發(fā)了爐內(nèi)噴鈣及爐后活化（lifac），美edgewater電廠在再循環(huán)中放入硅酸鈣吸收劑，提高了脫硫劑活性，ca/s=2～3時，ηso2=95%。

（3）循環(huán)流化床脫硫（cfbc）床溫850～950℃適宜于噴鈣脫硫，且旋風(fēng)分離器分離收集的未反應(yīng)脫硫劑循環(huán)送入床內(nèi)繼續(xù)脫硫。故脫硫率和鈣利用率很高，ca/s=1.5～2.0，ηso2≥90%，且燃燒效率高，故世界各國競相開發(fā)。

4.3.1爐后煙氣脫硫（fgd）（1）濕法煙氣脫硫

主要有石灰/石灰洗滌法、雙堿法、亞鈉循環(huán)法、氧化鎂法、水洗滌法和磷銨肥法（pafp）等，其特點是脫硫反應(yīng)速度快，效率可達90%以上，副產(chǎn)品再生和處理均在濕態(tài)下進行。有廢水二次污染、腐蝕、結(jié)垢堵塞等問題，脫硫后需煙氣再加熱后排放。pafp法利用磷礦石制得磷銨，通過二次脫硫，不但ηso2在95%以上，而且其副產(chǎn)品為很有應(yīng)用效益的氮磷復(fù)合肥料（有效成分37%），顯然比石膏法來得優(yōu)越。（2）噴霧干燥煙氣脫硫（sad）同濕法相比，sad投資少，耗能和腐蝕性小，系統(tǒng)相對簡單，運行可靠，脫硫產(chǎn)物呈干粉狀，可采用傳統(tǒng)的灰渣處理系統(tǒng)。其缺點是固態(tài)物可能在吸附塔上沉積，霧化噴咀易堵和磨損，德國研究采用超聲波霧化（3）電子束照射法（er）該法由日本開發(fā)試驗西方國家中試。將煙氣中h2o和o2離解后生成的活性原子，它將so

2、nox氧化后噴氨而生成的副產(chǎn)品為肥料，其工藝流程簡單，可同時脫硫脫硝，無二次污染，但電耗太高，約占電廠發(fā)電量的10%4.3nox的治理4.3.1濕法脫硝（1）還原法

根據(jù)還原劑是否與煙氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，還原法分為選擇性催化還原和非選擇性催化還原兩大類。a選擇性催化還原（scr）此法在國內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用。實踐證明，應(yīng)用這種方法可以在較低的溫度下取得高的nox去除率，可達80～90%。但此法費用較大，因為它要求對煙道氣進行預(yù)處理以防止催化劑中毒或降低催化的效率。其中應(yīng)用最廣的是應(yīng)用nh3選擇性催化還原法，即以nh3做還原劑，在各種催化劑的作用下，有選擇性的將nox催化還原為氮和水的過程。nh3不和煙氣中的o2發(fā)生反應(yīng)，但煙氣中所含的o2能夠強化nox的還原反應(yīng)。其反應(yīng)可用下面方程式表示：

6no+4nh3催化劑5n2+6h2o6no2+8nh3催化劑7n2+12h2

b非選擇性催化還原（sncr）

sncr與scr相比，除不應(yīng)用催化劑外，基本原理和化學(xué)反應(yīng)基本相同。sncr通過在煙道氣流中產(chǎn)生的氨自由基與nox反應(yīng)，達到去除nox的目的，反應(yīng)式如下：

4nh3+4no+o2=4n2+6h2o

該反應(yīng)只有采用高達927～982℃的溫度對才能進行，當(dāng)溫度更高時，則可發(fā)生正面的競爭反應(yīng)，生成no：

4nh3+5o2=4no+6h2o

（2）吸收法

nox是酸性氣體，可通過堿性溶液吸收凈化廢氣中的nox。常見的吸收劑有：水、稀hno

3、naoh、ca（oh）

2、nh4oh、mg（oh）2等等。為了提高nox的吸收效率，又可采用氧化吸收法、吸收還原法及絡(luò)合吸收法等。氧化吸收法先將no部分氧化為no2，再用堿液吸收，常用的氧化劑有濃hno

3、o

2、kmno4等。吸收還原法應(yīng)用還原劑將nox還原成n2，常用的還原劑有（nh4）so

4、（nh4）hso

3、na2so3等。

絡(luò)合吸收法則基于no與某些化合物可生成絡(luò)合物，所生成的絡(luò)合物加熱時，可釋放出no，從而可得到高濃度的no。常用的絡(luò)合物有feso

4、na2so

3、edta等。

吸收后的溶液難以處理，容易造成二次污染。此外，吸收劑、氧化劑、還原劑及絡(luò)合物的費用較高，對于含nox濃度較高的廢氣不宜采用。因此又出現(xiàn)了鉬硅酸化學(xué)吸收去除nox的工藝。這種方法是用雜多酸吸收nox，利用mo的高度可還原性將nox還原為n2達到去除nox的目的。其反應(yīng)如下：8h5simo11（vi）mo（v）o40+2no2=8h4simo12o40+n2+4h2o8h5simo11（vi）mo（v）o40+2no+o2=8h4simo12o40+n2+4h2o

組成雜多酸的鉬元素是我國的豐產(chǎn)元素，含量豐富、價格低，所以此方法無疑具有一定的實踐意義。

4.3.2干法脫硝（1）吸附法

此法是利用多孔性固體吸附劑凈化含nox廢氣。常用的吸附劑有雜多酸（7）、分子篩、

活性炭、硅膠及含nh3的泥