#《農(nóng)村環(huán)境保護(hù)》課程輔導(dǎo)6

第六章大氣污染和控制大氣是由多種成分組成的混合氣體。除去水汽和雜質(zhì)的空氣稱(chēng)為干潔空氣（干燥清潔空氣）。大氣層中空氣質(zhì)量的分布是不均勻的，總體看，海平面處的空氣密度最大，隨高度的增加，空氣密度逐漸變小。在超過(guò)10001400km的高空，氣體已非常稀薄，因此，通常是把從地球表面到10001400km作為大氣層的厚度，超過(guò)1400km就是宇宙空間了。大氣在垂直方向上的溫度、組成和物理性質(zhì)也是不均勻的。根據(jù)大氣溫度垂直分布的特點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)上可將大氣分為五層。對(duì)流層是大氣圈中最接近地面的一層。對(duì)流層集中了占大氣總質(zhì)量75的空氣和幾乎全部的水蒸氣，是天氣變化最復(fù)雜的層次。對(duì)流層中存在著極其復(fù)雜的天氣現(xiàn)象，如雨、雪、霜、雹、云、霧等。人類(lèi)活動(dòng)排放的污染物主要是在對(duì)流層聚集，大氣污染主要也是在這一層發(fā)生。對(duì)流層頂至高度約5055km處為平流層。平流層內(nèi)空氣比較干燥，幾乎沒(méi)有水汽和塵埃，大氣透明度好，是現(xiàn)代超音速飛機(jī)飛行的理想場(chǎng)所。主要是平流運(yùn)動(dòng)，一旦進(jìn)入污染物則難于擴(kuò)散。由于平流層的空氣無(wú)垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)，平流層頂至高度為85km處為中間層。熱成層（又稱(chēng)暖層）位于85800km的高度之間。線作用下處于電離狀態(tài)，因此又將其稱(chēng)為電離層。這一層空氣更加稀薄，氣體在宇宙射該層大氣極為稀薄，熱成層頂以上的大氣統(tǒng)稱(chēng)為散逸層，也稱(chēng)為外層。動(dòng)速度快。有的高速運(yùn)動(dòng)的粒子能克服地球引力的作用而逃逸到太空中去，氣溫高，分子運(yùn)所以稱(chēng)其為散逸層。大氣污染通常是指由于人類(lèi)活動(dòng)和自然過(guò)程引起某種物質(zhì)進(jìn)入大氣中，度，達(dá)到了足夠的時(shí)間并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境的現(xiàn)象。呈現(xiàn)出足夠的濃按污染的范圍大小，大氣污染可分為：1）局部性大氣污染如某個(gè)工廠煙囪排氣所造成的直接影響；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)區(qū)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。按污染物的化學(xué)性質(zhì)及存在狀況，大氣污染可分為：還原型大氣污染（煤炭型）；氧化型大氣污染（汽車(chē)尾氣型）按污染源存在形式分按污染物的排放形式分按污染物排放空間分按污染物排放的時(shí)間分根據(jù)燃料性質(zhì)和污染物的組成，大氣污染可分為：煤炭型大氣污染；石油型大氣污染；混合型大氣污染；特殊型大氣污染特殊型污染是指有關(guān)工廠企業(yè)排放的特殊氣體所造成的污染。這類(lèi)污染常限于局部范圍之內(nèi)。固定污染源和移動(dòng)污染源。點(diǎn)源、線源和面源。高架源和地面源。連續(xù)源、間斷源和瞬時(shí)源。按污染物發(fā)生類(lèi)型分（最常用的方法）工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、生活污染源和交通污染源。排入大氣的污染物種類(lèi)很多，其中影響范圍廣、對(duì)人類(lèi)環(huán)境威脅較大、具有普遍性的污染物有顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒎锛肮饣瘜W(xué)氧化劑等。依照和污染源的關(guān)系，可將其分為一次污染物和二次污染物。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(chēng)其為一次污染物或原發(fā)性污染物，如顆粒物、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔锏?；若由污染源排出的一次污染物和大氣中原有成分，或幾種一次污染物之間，發(fā)生了一系列的化學(xué)變化或光化學(xué)反應(yīng)，形成了和原污染物性質(zhì)不同的新污染物，則所形成的新污染物稱(chēng)為二次污染物或續(xù)發(fā)性污染物，如倫敦型煙霧中硫酸、光化學(xué)煙霧中過(guò)氧乙酰硝酸酯、酸雨中硫酸和硝酸等。顆粒物是除氣體之外的包含于大氣中的固體和液體物質(zhì)?？倯腋☆w粒物（TSP）指分散在大氣中的各種顆粒物的總稱(chēng)，其粒徑絕大多數(shù)小于100（im飄塵指粒徑小于10曲,能在大氣中長(zhǎng)期飄浮的懸浮顆粒物質(zhì)，包括煤煙、煙氣和霧降塵指粒徑大于10M靠重力作用能在短時(shí)間內(nèi)沉降到地面的顆粒物碳?xì)浠衔餄舛仁切纬晒饣瘜W(xué)煙霧的主要成分。碳?xì)浠衔镏械亩喹h(huán)芳烴化合物3,4-苯并芘具有明顯的致癌作用，已引起人們的密切關(guān)注。氟化氫對(duì)人的呼吸器官和眼結(jié)膜有強(qiáng)烈的刺激性，長(zhǎng)期吸入低濃度的HF會(huì)引起慢性中毒。目前在氟污染地區(qū)氟對(duì)人體健康的危害通常以植物為中間介質(zhì)，即植物吸收大氣中氟并在體內(nèi)積累，然后通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體產(chǎn)生危害，最典型的是引起牙齒酸蝕的“斑釉齒癥”和使骨骼中鈣的代謝紊亂的“氟沉著癥”。大氣中一類(lèi)氧化力特別強(qiáng)的氧化劑，如臭氧、過(guò)氧化物、過(guò)氧乙酰硝酸酯（PAN等統(tǒng)稱(chēng)為氧化劑。它們是二次污染物。汽車(chē)、工廠等排入大氣中氮氧化物、碳?xì)浠衔锏纫淮挝廴疚?，在太?yáng)紫外線的作用下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，生成淺藍(lán)色的混合物（一次污染物和二次污染物）的污染煙霧現(xiàn)象稱(chēng)為光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧的表觀特征是煙霧彌漫，大氣能見(jiàn)度低。一般發(fā)生在大氣相對(duì)濕度較低、氣溫為2432C的夏季晴天。酸雨是指pHv5.6的雨、雪或其他降水，是大氣污染的一種表現(xiàn)。我國(guó)酸雨特點(diǎn)如下：（1）以長(zhǎng)江為界，南方酸雨多于北方。（2）我國(guó)酸雨屬硫酸型。（3）降水酸度有明顯的季節(jié)性，一般冬季雨水pH值低，夏季pH值高。（4）城區(qū)的酸雨比郊區(qū)嚴(yán)重。>室內(nèi)空氣污染居室內(nèi)生活燃料的污染、吸煙的污染、居室裝修污染和建筑物結(jié)構(gòu)的影響等。大氣污染物的擴(kuò)散由于大氣中各種遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程造成的大氣污染物在時(shí)間上、空間上的再分布稱(chēng)大氣擴(kuò)散。影響大氣污染物擴(kuò)散的因素主要是氣象因素和地理因素。影響大氣污染物擴(kuò)散能力的主要?dú)庀笠蛩厥秋L(fēng)、大氣湍流、溫度層結(jié)和大氣穩(wěn)定度。大氣的溫度層結(jié)是指大氣的氣溫在垂直方向上的分布，即指在地表上方不同高度大氣的溫度情況。由于近地層實(shí)際大氣的情況非常復(fù)雜，各種氣象條件都可影響到氣溫的垂直分布，因此實(shí)際大氣的氣溫垂直分布和標(biāo)準(zhǔn)大氣可能有很大的不同。總括起來(lái)有下述三種情況： 氣溫隨高度的增加而降低，其溫度垂直分布和標(biāo)準(zhǔn)大氣相同，此時(shí)r>0;這種情況一般出現(xiàn)在晴朗的白天，風(fēng)速不大時(shí)。 氣溫基本不隨高度變化，符合這樣特點(diǎn)的氣層稱(chēng)為等溫層，此時(shí)r=0;這種情況一般出現(xiàn)在多云天或陰天，風(fēng)速比較大時(shí)。 氣溫隨高度的增加而增加，其溫度垂直分布和標(biāo)準(zhǔn)大氣相反。這種現(xiàn)象稱(chēng)為溫度逆溫，簡(jiǎn)稱(chēng)逆溫。出現(xiàn)逆溫的氣層叫逆溫層。此時(shí)rv0。這種現(xiàn)象一般出現(xiàn)在少云、無(wú)風(fēng)的夜晚。逆溫層的出現(xiàn)將阻止氣團(tuán)的上升運(yùn)動(dòng)，使逆溫層以下的污染物不能穿過(guò)逆溫層，只能在其下方擴(kuò)散，因此可能造成高濃度污染。逆溫分為接地逆溫和上層逆溫。若從地面開(kāi)始出現(xiàn)逆溫，稱(chēng)為接地逆溫，這時(shí)把從地面到某一高度的氣層，稱(chēng)為接地逆溫層；若在空中某一高度區(qū)間出現(xiàn)逆溫，稱(chēng)其為上層逆溫，該氣層稱(chēng)為上部逆溫層。逆溫層的下限距地面的高度稱(chēng)為逆溫高度，逆溫層上、下限的高度差稱(chēng)為逆溫厚度，上、下限間的溫差稱(chēng)為逆溫強(qiáng)度。通過(guò)大氣穩(wěn)定度對(duì)煙流擴(kuò)散的影響，可以直觀地看出大氣穩(wěn)定度和污染物擴(kuò)散的關(guān)系。地形地勢(shì)對(duì)大氣污染物的擴(kuò)散和濃度分布有重要影響。地形地勢(shì)千差萬(wàn)別，但對(duì)大氣污染物的影響其本質(zhì)上都是通過(guò)改變局部地區(qū)（湍流和溫度層結(jié)）氣象條件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。大氣中主要污染物對(duì)農(nóng)業(yè)的影響大氣污染對(duì)農(nóng)業(yè)的危害首先表現(xiàn)在植物生產(chǎn)上。對(duì)植物生長(zhǎng)危害較大的大氣污染物主要是二氧化硫、氟化物和光化學(xué)煙霧。二氧化硫?qū)χ参锏奈：Γ紫葟娜~背氣孔周?chē)?xì)胞開(kāi)始，逐漸擴(kuò)散到海綿和柵欄組織細(xì)胞，使葉綠素破壞，組織脫水壞死，形成許多點(diǎn)狀、塊狀或條狀褪色斑點(diǎn)，受害部位和健康組織之間界限分明。受二氧化硫傷害的植物，初期主要在葉脈間出現(xiàn)白色傷斑，輕者只在葉背氣孔附近，重者則從葉背到葉面均出現(xiàn)傷斑，這是二氧化硫危害的主要特征，后期葉脈也褪成白色，葉片脫水，逐漸枯萎。氮氧化物對(duì)植物的毒性較其它大氣污染物要弱，一般不會(huì)產(chǎn)生急性傷害，而慢性傷害能抑制植物的生長(zhǎng)。危害癥狀表現(xiàn)為在葉脈間或葉緣出現(xiàn)形狀不規(guī)則的水漬斑，逐漸壞死，而后干燥變成白色、黃色或黃褐色斑點(diǎn)，逐步擴(kuò)展到整個(gè)葉片。對(duì)氮氧化物敏感植物有扁豆、番茄、萵苣、芥菜、煙草、向日葵等；抗性植物有柑桔、黑麥等。大氣中的氟化物主要是氟化氫和四氟化硅。它們對(duì)植物的危害癥狀表現(xiàn)為從氣孔或水孔進(jìn)入植物體內(nèi)，但不損害氣孔附近的細(xì)胞，而是順著導(dǎo)管向葉片尖端和邊緣部分移動(dòng)，在那里積累到足夠的濃度，并和葉片內(nèi)鈣質(zhì)反應(yīng)。生成難溶性氟化鈣沉淀于局部，從而干擾酶的催化活性，阻礙代謝機(jī)制，破壞葉綠素和原生質(zhì)，使得遭受破壞的葉肉因失水干燥變成褐色。當(dāng)植物在葉尖、葉緣出現(xiàn)癥狀時(shí)，受害幾小時(shí)便出現(xiàn)萎縮現(xiàn)象，同時(shí)綠色消退，變成黃褐色，二、三天后變成深褐色。對(duì)氟化物敏感的植物有玉米、蘋(píng)果、葡萄、杏等；具抗性的植物有棉花、大豆、番茄、煙草、扁豆、松樹(shù)等。光化學(xué)煙霧中對(duì)植物有害的成分主要是臭氧、過(guò)氧乙酰硝酸酯（PAN等。臭氧對(duì)植物的危害主要是從葉背氣孔侵入，通過(guò)周邊細(xì)胞、海綿細(xì)胞間隙，到達(dá)柵欄組織，使其首先受害，然后再侵害海綿細(xì)胞，形成透過(guò)葉片的密集的紅棕色、紫色、褐色或黃褐色的細(xì)小壞死斑點(diǎn)。同時(shí)，植物組織機(jī)能衰退，生長(zhǎng)受阻，發(fā)芽和開(kāi)花受到抑制，并發(fā)生早期落葉、落果現(xiàn)象。對(duì)臭氧有抗性的植物有胡椒、銀杏、甜菜、松柏等。過(guò)氧乙酰硝酸酯（PAN是光化學(xué)煙霧的劇毒成分，對(duì)植物的毒性很強(qiáng)。PAN危害植物的癥狀表現(xiàn)為葉子背面海綿細(xì)胞或下表皮細(xì)胞原生質(zhì)被破壞，使葉背面逐漸變成銀灰色或古銅色，而葉子正面卻無(wú)受害癥狀。PAN還能夠促進(jìn)植物整株老化，抑制植物生長(zhǎng)發(fā)育。對(duì)PAN敏感的植物有番茄、扁豆、萬(wàn)苣、芥菜、芹菜、馬鈴薯等；對(duì)PAN抗性強(qiáng)的植物有玉米、棉花、黃瓜、洋蔥等。酸雨對(duì)環(huán)境的影響（一）對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的影響酸雨對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的危害最為嚴(yán)重。（二）對(duì)陸生生態(tài)系統(tǒng)的影響酸雨對(duì)陸生生態(tài)系統(tǒng)的影響表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1土壤酸化問(wèn)題；2森林破壞（三）對(duì)各種材料的侵蝕作用1對(duì)建筑材料的侵蝕；2對(duì)金屬的侵蝕（四）對(duì)人體的危害作用酸雨對(duì)人體健康的影響是間接的。例如許多國(guó)家由于酸雨的溶侵作用，使地下水中Al、Cu等金屬元素的濃度超出正常值的10100倍，飲用這樣的水必然對(duì)人體健康有害。此外，由于食物鏈的作用，如果食用受過(guò)酸性水污染的魚(yú)類(lèi)，則也可能對(duì)人的健康造成傷害。大氣污染對(duì)人體健康的影響大氣中有害物質(zhì)主要通過(guò)下述三個(gè)途徑侵入人體造成危害：第一，通過(guò)人的直接呼吸而進(jìn)入人體；第二，附著在食物或溶于水，隨飲水、飲食而侵入人體；第三，通過(guò)接觸或刺激皮膚而進(jìn)入到人體，尤其是脂溶性物質(zhì)更易從皮膚滲入人體。大氣污染對(duì)人體的影響，首先是感覺(jué)上受到影響，隨后在生理上顯示出可逆性反應(yīng)，再進(jìn)一步就出現(xiàn)急性危害的癥狀。大氣污染對(duì)人的危害大致可分急性中毒、慢性中毒、致癌三種。目前，困擾世界的全球性大氣污染的問(wèn)題主要是全球氣候變暖（即溫室效應(yīng)）和臭氧層的破壞。大氣層中的某些微量氣體組分能使太陽(yáng)的短波輻射透過(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，使大氣增溫，這種現(xiàn)象稱(chēng)為溫室效應(yīng)。這些能使地球大氣增溫的微量氣體組分，稱(chēng)為溫室氣體?？茖W(xué)家估計(jì)，全球變暖對(duì)世界的影響集中在這樣幾點(diǎn)：1海平面上升2氣候變化全球變暖將引起世界溫度帶的移動(dòng)，大氣運(yùn)動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，降水情況也發(fā)生改變。氣候變化明顯特點(diǎn)如下：（1）大部分地區(qū)溫度上升但也有例外。（2）全球降雨量增加，全球陸地降雨量增加了1。（3）沿海岸的亞熱帶地區(qū)會(huì)出現(xiàn)更潮濕的季風(fēng)。4）臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度增強(qiáng)。（5）颶風(fēng)更頻繁、更強(qiáng)大，并向高緯度地區(qū)發(fā)展。3對(duì)生物多樣性的影響全球變暖控制對(duì)策控制全球變暖，就必須要減少大氣中的溫室氣體含量，其中關(guān)鍵的問(wèn)題是控制CO2的含量。1、基本控制對(duì)策（1）能源對(duì)策發(fā)展核能和氫能開(kāi)發(fā)利用新能源開(kāi)發(fā)替代能源（1）綠色對(duì)策2、發(fā)達(dá)國(guó)家負(fù)有減少溫室氣體的主要責(zé)任臭氧在大氣中的分布主要集中在平流層1535km附近。臭氧在大氣中的分布不均勻，低緯度較少，高緯度較多，且無(wú)論在時(shí)間上還是在空間上層的形狀及臭氧的濃度都處于變化中。就是這樣一個(gè)臭氧層卻吸收了99的來(lái)自太陽(yáng)的高強(qiáng)度紫外線，保護(hù)了人類(lèi)和生物免受紫外線的傷害。隨著對(duì)臭氧層功能的深入研究，臭氧層破壞后造成的危害日益引起人們的憂(yōu)思，這些危害主要表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面。1對(duì)人類(lèi)健康的影響、（1）致癌作用；（2）損傷人體免疫系統(tǒng)；（3）對(duì)眼的損傷2對(duì)植物的影響植物過(guò)多地暴露在紫外線照射下，也會(huì)有各種不良反應(yīng)。3. 對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的影響（四）臭氧層破壞對(duì)策大氣中臭氧層的破壞，主要是由消耗臭氧層的化學(xué)物質(zhì)引起的，因此對(duì)這些物質(zhì)的生產(chǎn)量及消費(fèi)量應(yīng)加以限制。減少或停止向大氣的排放，將是防止臭氧層破壞的有效措施。顆粒污染物的治理技術(shù)從廢氣中將顆粒物分離出來(lái)并加以捕集、回收的過(guò)程稱(chēng)為除塵。實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程的設(shè)備裝置稱(chēng)為除塵器。依照除塵器工作原理可將其分為機(jī)械式除塵器、過(guò)濾式除塵器、濕式除塵器、靜電除塵器等四類(lèi)。1、機(jī)械式除塵器機(jī)械式除塵器是通過(guò)質(zhì)量力的作用達(dá)到除塵目的的除塵裝置。質(zhì)量力包括重力、慣性力和離心力，主要除塵器形式為重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器等。2過(guò)濾式除塵器過(guò)濾式除塵是使含塵氣體通過(guò)多孔濾料，把氣體中的塵粒截留下來(lái)，使氣體得到凈化的方法。3濕式除塵器濕式除塵也稱(chēng)為洗滌除塵。該方法是用液體（一般為水）洗滌含塵氣體，使塵粒和液膜、液滴或霧沫碰撞而被吸附，聚集變大，塵粒隨液體排出，氣體得到凈化。4靜電除塵器靜電除塵是利用高壓電場(chǎng)產(chǎn)生的靜電力（庫(kù)侖力）的作用實(shí)現(xiàn)固體粒子或液體粒子和氣流分離的方法。氣態(tài)污染物的治理技術(shù)目前常用的脫除SO2的方法有拋棄法和回收法兩種。拋棄法是將脫硫的生成物作為固體廢物拋掉，方法簡(jiǎn)單，費(fèi)用低廉?；厥辗ㄊ菍O2轉(zhuǎn)變成有用的物質(zhì)加以回收，成本高，所得副產(chǎn)品存在著使用及銷(xiāo)路問(wèn)題，但對(duì)保護(hù)環(huán)境有利。在我國(guó)，從國(guó)情和長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)考慮，應(yīng)以回收法為主。目前，在工業(yè)上已使用的脫除SO2的方法主要為濕法，即用液體吸收劑洗滌煙氣，吸收所含的SO;其次為干法，即用吸附劑或催化劑脫除廢氣中的SO。對(duì)含NOx的廢氣也可采用多種方法進(jìn)行凈化治理（主要是治理生產(chǎn)工藝尾氣）。1吸收法;2吸附法;3催化還原法控制汽車(chē)尾氣中有害物排放濃度的方法有兩種：一種方法是改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式，使污染物的產(chǎn)生量減少，稱(chēng)為機(jī)內(nèi)凈化;另一種方法是利用裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)外部的凈化設(shè)備，對(duì)排出的廢氣進(jìn)行凈化治理，這種方法稱(chēng)為機(jī)外凈化。從發(fā)展角度說(shuō)，機(jī)內(nèi)凈化是根本解決問(wèn)題的途徑，也是今后應(yīng)重點(diǎn)研究的方向。城市大氣污染綜合防治1制定綜合防治規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)“一控雙達(dá)標(biāo)”2調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)，推行清潔生產(chǎn)3改善能源結(jié)構(gòu)，大力節(jié)約能源4綜合防治汽車(chē)尾氣5完善城市綠化系統(tǒng)6加強(qiáng)城市大氣環(huán)境質(zhì)量管理