人教高中地理选修第二章环境污染与防治第三节大气污染及其防治导学案

第三节大气污染及其防治
[学习目标] 1.理解可吸入颗粒物形成的原因及其对人体的危害。

2.掌握酸雨的成因、危害及防治措施。

3.掌握大气污染防治的一般途径。

一、大气污染现象和大气污染
1．大气污染
(1)原因：由于自然或人为的原因，大气圈中的原有成分被改变，而且增加了某些①有毒有害的物质。

(2)危害：致使大气质量恶化，影响了原有的生态平衡，严重威胁着②人体健康和正常的工农业生产，并对③建筑物及各种设备设施造成损害。

2．主要大气污染
(1)可吸入颗粒物
a．概念：空气中直径小于④10微米的固体颗粒物。

b．危害：吸入颗粒物过多或颗粒物中含有毒有害成分时，可能出现⑤免疫功能障碍，危害健康。

颗粒物中含有较多病菌和病毒时，则可能引发⑥传染病。

长期吸入过量颗粒物，积聚在肺部，可能使人患“尘肺病”。

有些颗粒物沉积在肺部，还可能引起⑦恶性病变。

c．来源：荒漠化土地、⑧建筑施工、汽车尾气等。

(2)酸雨：pH小于⑨5.6的降水。

a．主要污染物：硫氧化物和氮氧化物。

b．危害：使⑩河湖水酸化，影响鱼类生长繁殖，乃至大量死亡；使土壤酸化，造成养分淋失，影响微生物的活性，使⑪土壤肥力降低，导致农作物减产；腐蚀树叶，使光合作用受阻，影响⑫森林生长，林木成片死亡；腐蚀建筑物和⑬文物古迹。

c．在我国的分布：主要分布在⑭南方地区，现已扩展到⑮华北和东北地区。

3．其他大气污染：氟利昂破坏⑯臭氧层、二氧化碳导致⑰全球性气候变暖。

1．为什么可吸入颗粒物是我国北方绝大部分城市的首要污染物？
答案这主要是因为我国北方降水量较少，植被覆盖率较低，有些地区土地荒漠化加剧，加上近年来建筑工地遍布，城市汽车数量增多，尾气排放量大，这些原因导致北方大气污染严重，且污染物以可吸入颗粒物为主。

阅读材料，回答下列问题。

材料一随着机动车数量增加以及城市建设大规模进行，汽车尾气和施工工地扬尘都会使大气中的悬浮颗粒物增加。

据深圳国家气候观象台的观测数据，截至12月18日，2007年深圳共有217天记录到灰霾，刷新2004年196天的最高纪录。

材料二深圳市2007年1～12月月平均能见度和灰霾日数统计。

(1)简述大气能见度与灰霾天气的关系。

(2)据图说明2007年深圳市灰霾日数的分布特征并作出合理解释。

(3)结合所学知识，分析2007年深圳灰霾日数增多的原因。

答案(1)灰霾天气会使大气能见度降低。

(2)具有明显的季节性，秋冬季节灰霾的日数较多。

秋冬季节降水偏少，大气层较为稳定，不利于悬浮物质的输送和扩散。

(3)汽车尾气及施工工地扬尘使大气中的悬浮物质增多；降水偏少，相对湿度低。

可吸入颗粒物污染
(1)可吸入颗粒物的来源及影响
可吸入颗粒物是空气质量播报中的一个重要参数，是指空气中悬浮的粒径在10微米以下的固体颗粒。

其主要来源及影响见下表：
污染物来源自然渠道降水量较少，植被覆盖率低，土地荒漠化加剧
人为渠道建筑工地多、汽车尾气排放量大且缺乏标准或不达标
对人类影响有利影响少量吸入可刺激并锻炼人的免疫机能
不利影响
吸入过多或颗粒物中含有毒有害成分时，就可能出现免疫功能
障碍，危害健康，如传染病、“尘肺病”、恶性病变等
(2)防治措施：提高沙源地的植被覆盖率；加强城市绿地建设；控制交通与建筑扬尘；戴口罩等。

迁移应用1下图数据为3月25日宁波市环保局所提供：据市环境监测中心专家预计，今年清明期间我市天气晴好，PM2.5浓度值有可能继续上升。

PM2.5浓度值代表的是每立方米空气中可吸入颗粒物的含量。

结合图与材料回答下题。

PM2.5数值除跟天气因素有关系外，还和哪些因素有关？为了保证有一个安全的生活环境，应该如何控制PM2.5?
答案燃煤、扬尘和机动车尾气排放。

一是要控制源头，不能在城市上风向建大气污染重的企业，要淘汰落后的工艺和设备；二是要对大气污染严重的企业进行治理，做到少排废气；三是提倡使用天然气、水电、风能、核能和太阳能等清洁能源，尽量少使用煤炭、石油等污染重的燃料；四是要发展公共交通，减少车流量，提高机动车辆污染排放标准；五是要控制生活污染，餐饮油烟机要定时清洗，干洗机要封闭操作，通过洒水作业等方式防止建筑和道路扬尘；六是要注意农业、农村污染，不能露天烧秸秆和垃圾，少用农药和化肥，多种树。

解析理解PM2.5指的是大气中粒径小于等于2.5微米的可吸入颗粒物，就能结合相关知识回答问题。

二、大气污染防治
1．大气污染的主要来源：能源⑱生产和消费。

2．大气污染的防治：⑲节能和提高能源效率、开发洁净煤技术、开发新能源、利用⑳可再生能源、控制机动车污染，以及工业污染控制等方面。

3．我国治理酸雨的主要措施：建立○21酸雨控制区和○22二氧化硫污染控制区，限制○23高硫煤的开采，积极发展清洁煤燃烧技术和煤炭○24脱硫技术，调整能源结构等。

2．为什么我国南方地区的酸雨比北方地区严重？
答案(1)南方地区有色冶金工业发达，向大气中排放大量的硫氧化物和氮氧化物；(2)南方地区气候湿润，降水较多，硫氧化物和氮氧化物和雨水结合，形成酸雨；(3)南方地区地形以丘陵、山地为主，地形较为封闭，不利于污染物质的扩散；(4)南方地区的土壤为呈酸性的红壤，大气中的颗粒物也呈酸性，对大气中形成的酸，缺少足够的中和。

阅读下列材料，回答问题。

近几十年来，大气污染事件频发，严重影响人体健康和工农业生产，并对建筑物及各种设备设施造成损害。

下图示意某地两种大气污染现象的形成过程。

(1)说出图中所反映的大气污染现象，并描述图中有毒烟雾的形成过程。

(2)酸雨是怎样形成的？带来的后果有哪些？
(3)结合上图，谈谈如何防治大气污染？
答案(1)光化学烟雾、酸雨。

汽车尾气中的碳化氢和一氧化氮在阳光(紫外线)的作用下发生光化学反应，生成有毒烟雾。

(2)排放到大气中的酸性气体，在一定条件下发生变化，生成H2SO4、HNO3、HCl，并随雨雪降落到地面，形成酸雨。

使河湖水酸化，影响鱼类生长和繁殖；使土壤酸化，危害森林和农作物生长；腐蚀建筑物和文物古迹并危害人体健康。

(3)①减少汽车尾气排放；②提倡清洁生产，减少工厂的废气(二氧化硫)排放；③提高能源利用率等。

大气污染物的主要类型及防治措施
污染物形成过程危害防治措施
酸雨SO2、NO X等
酸性气体
酸性气体遇到水滴
或潮湿空气，转化
使河湖水酸化，影响鱼类生长
繁殖，乃至大量死亡；使土壤
采用洁净煤技术、
清洁燃烧技术等措
为硫酸或亚硫酸以
及硝酸，混入雨水
或雪水
酸化，危害森林和农作物生
长；腐蚀建筑物和文物古迹；
危及人体健康
施，减少人为硫氧
化物和氮氧化物的
排放
光化学
烟雾
石油烃废气、
一氧化碳和
铅烟
排放物在阳光的作
用下，发生化学反
应，生成淡蓝色的
光化学烟雾
造成大气污染，危害人体健
康；使家畜患病，妨碍农作物
及植物的生长；导致橡胶制品
的老化，材料与建筑物受到腐
蚀；使大气浑浊，影响交通
进行交通整治，调
控市区车流量；使
用无铅汽油；研制
先进尾气净化器；
减轻汽车的耗油
量，抑制尾气污染
温室效
应
CO2等温室
气体
太阳短波辐射透过
大气层射到地面，
而地面增温后放出
的长波辐射却被大
气中的二氧化碳等
物质所吸收，从而
使大气变暖的效应
引起海平面上升，引起世界各
地降水和干湿状况的变化，进
而导致各国经济结构的变化
调整产业结构，减
少高耗能产业的比
重；推广节能灶，
更新设备以节约能
源，提高能源利用
率；开发新能源，
利用可再生能源
西方国家也爆发过数起重大的空气污染事件，其中以“洛杉矶光化学烟雾事件”尤为著名，污染情形严重使洛杉矶成了闻名世界的“雾都”。

据此完成(1)～(2)题。

(1)光化学烟雾污染发生的原因是()
A．附近有火山爆发，喷出大量含二氧化硫的气体
B．一段时间内的大气降水量大大超出同期平均水平
C．城市绿色植物的呼吸作用放出大量的二氧化碳
D．汽车尾气、工业废气的大量排放，加上阳光的作用
(2)导致大气污染事件的主要成分是()
A．水蒸气和硫化物
B．二氧化硫和氟氯烃
C．氮氧化物和碳氢化合物
D．二氧化硫和悬浮颗粒物
答案(1)D(2)C
解析第(1)题，洛杉矶等城市夏季发生严重大气污染事件的主要原因：一是工业、交通发达，人口集中，工业废气的大量排放，交通工具(主要是汽车)排放的尾气多，污染物丰富；二是夏季阳光强烈、气温高，加剧了大气污染。

第(2)题，汽车尾气中含有氮氧化物、碳氧化物、甲烷等。

我国酸雨主要分布在南方地区，包括四川、重庆、贵州、广东、广西、江西、湖南、江苏、浙江、福建等省份，尤其是浙江、江西、湖南一带燃煤较多，硫氧化物排放量大，空气中水汽含量大，酸雨较重；长江三角洲、珠江三角洲工业发达，酸雨也很严重，是重酸雨区。

读“2011～2012年北京a、b、c三种主要大气污染的各月污染指数变化情况示意图(图中大气污染的指数越高，污染浓度越大，空气的质量越差)”，回答1～2题。

1．如果影响北京空气质量的污染物主要是下列选项的四种，则据图判断其首要污染物是()
A．一氧化碳B．二氧化氮
C．二氧化硫D．可吸入颗粒物
2．下列关于造成这种污染物成为不少城市的主要空气污染的原因的叙述，不正确的是() A．有些地区土地荒漠化加剧
B．城市汽车数量猛增，尾气排放缺乏标准或不达标
C．发达国家把污染转嫁于发展中国家
D．近年来工程建筑较多，工地扬起大量的扬尘
答案 1.D 2.C
解析第1题，根据图中污染指数最高线的最高点出现的时间为4、5月份，此季节正是北方沙尘暴发生时期。

可判断其首要污染物是可吸入颗粒物。

第2题，我国北方地区降水少，植被覆盖率低，有些地区土地荒漠化加剧，加上近年来建筑工地遍布，城市汽车增加并且尾气的排放不达标，使可吸入颗粒物成为不少城市的主要空气污染物。

“API”是英文“Air Pollution Index”的缩写，意思是空气污染指数。

我国的空气质量周报采用空气污染指数(API)的形式报告。

监测的项目有：总悬浮颗粒物(TSP)或飘尘(PM10)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)。

总悬浮颗粒物是飘浮在空气中的尘粒的统称，二氧化硫主要是含硫煤燃烧造成的，而氮氧化物则主要是汽车尾气产生的，这两类污染都会造成对人体呼吸系统和眼部的刺激，还会造成酸雨现象。

据此回答3～5题。

3．API的大小与人类活动密切相关，但也与一定的大气状况相关联。

下列大气状况，能促使API增大的是()
A．晴朗微风天气B．大风阴雨天气
C．空气强烈对流D．空气稀薄，太阳辐射强烈
4．近年来，我国北方城市在春季时，总悬浮颗粒物(TSP)明显偏高的原因主要是() A．大量燃烧煤炭用于取暖B．沙尘暴时有发生
C．春耕播种，土地裸露D．春运高峰，交通流量剧增
5．我国下列地区中，由于首要污染物以二氧化硫为主而形成重酸雨区的是()
A．河西走廊B．松嫩平原
C．四川盆地D．黄土高原
答案 3.A 4.B 5.C
解析第3题，大气污染物因随大气运动而扩散到其他地区，但在无风或微风的天气，这种扩散作用比较微弱。

第4题，春季频发的沙尘暴，会增加大气中的沙尘数量，加剧大气污染程度。

第5题，四川盆地酸雨较严重。

6．阅读材料，回答下列问题。

材料一近年来，浙江省灰霾天气发生频率剧增，严重影响了人们的正常生活。

灰霾天气是
指大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，空气普遍浑浊，使水平能见度小于10千米的现象。

材料二浙江省杭州市、衢州市1960～2008年期间灰霾天数变化资料。

图甲灰霾平均天数的月份变化
图乙灰霾年平均天数统计
(1)根据材料，分别说出杭州、衢州两市灰霾天气季节变化特点。

(2)简述杭州市灰霾天气频率增大的原因。

答案(1)杭州季节变化小；衢州季节变化大，集中在冬季(冬半年)。

(2)原因：随着工业化、城市化的发展，化石燃料使用量增多；工业烟雾、粉尘排放增多；汽车尾气排放量增多；建筑粉尘增多。

解析第(1)题，认真阅读图甲中杭州与衢州灰霾天气各月的变化，可以看出杭州季节变化小，衢州季节变化大。

第(2)题，灰霾天气主要是化石燃料的大量使用以及建筑粉尘造成的。

随着工业的发展以及交通运输工具的增多，化石燃料的使用量增大；城市的发展，建筑工地增多，建筑粉尘增加，所以灰霾天气频率增大。

教材P30思考(上)
提示 1.可吸入颗粒物是造成北京大气污染的主要污染物。

2．来源于燃煤、机动车尾气、工地扬尘等。

3．调整能源结构，使用清洁能源，极大地改善了北京近年来的空气质量。

教材P30思考(下)
提示贵阳市在治理酸雨的过程中采取了推广家庭和企业使用清洁能源、搬迁污染大户、实现全市烟尘达标排放等措施。

这些措施具有很强的针对性，是标本兼治的措施。

因此，贵阳市空气质量得到明显改善。

[基础过关]
读“北京某年空气质量日报”，完成1～3题。

北京市各项污染物污染指数
观测日期
SO2CO O3NO2可吸入颗粒物
2月16日11772099138
3月2日61321939105
3月16日32193122500
4月2日56424979260
4月15日182********
5月2日3725514476
1.
①冬季燃煤取暖②汽车尾气排放③北京春季干旱④冷锋活动频繁
A．①②B．③④C．②④D．①③
2．为降低以上首要污染物，北京采取的措施是()
A．限制使用私人汽车B．控制城市发展速度
C．减少城市人口数D．大力开展绿化工程
3．北京市春季大气总悬浮颗粒物增多的动力原因是()
A．大气的热力环流B．冷气团的快速移动
C．土地荒漠化速度的加快D．气旋的频繁活动
答案 1.B 2.D 3.B
解析第1题，从表格所给的数据可以看出这段时间中可吸入颗粒物的数值最大，再结合表格中的时间，可以判断可吸入颗粒物多的原因：春季我国的北方地区干旱且多大风，粉尘物质容易被风吹起。

第2题，加强绿化，减少裸地，有利于减少空气中的粉尘。

第3题，我国北方地区春季多冷空气活动，风力大，是导致可吸入颗粒物多的动力原因。

4．工业化时代，人类社会对环境的影响越来越显著，环境的变化影响人类的生活。

我国西南某地的大理石雕像，天长日久变得“面目残缺”。

这主要是因为()
A．酸雨淋蚀加剧B．紫外线辐射强烈
C．沙尘暴频繁肆虐D．大气中二氧化碳含量增加
答案A
解析本题主要考查酸雨的危害。

大理石是一种变质岩，主要成分是碳酸钙，酸雨中的二氧化硫和二氧化氮溶于水后，容易和碳酸钙反应，腐蚀大理石雕像。

阅读下列材料，分析完成5～7题。

材料一像粮食和蔬菜一样，二氧化硫的排放指标已开始成为合法交易的商品，迄今为止，已有25 000吨二氧化硫的排放指标在我国多个省市(江苏、山东、河南、山西、上海、天津和柳州)进行了交易，交易额超过2 000万元，排污权交易机制(指政府在对污染排放总量限定的情况下，允许污染物排放量大的企业向排放量小的企业购买排放指标)在我国初步形成。

材料二全国酸雨分布图。

5．材料一中所列省市中，处于重酸雨区的是()
①上海②河南③柳州④山东
A．①②B．③④C．①③D．②④
6．从长远看，“排污权交易机制”的运行，将会()
①造成环境质量的进一步恶化②鼓励企业追求生产工艺的环保化③使排污量大的企业获得更大收益④促使环境质量趋向好转
A．①②B．③④C．①③D．②④
7．我国南方多重酸雨区的原因有()
①有色金属冶炼工业发达②地形不利于酸性气体的扩散③雨水丰沛且降水量大④纬度低，太阳紫外线辐射强
A．①②③B．②③C．①③D．②④
答案 5.C 6.D7.A
解析第5题，由图中可以看出我国的重酸雨区主要分布在南方地区，上海和柳州都位于重酸雨区。

第6题，在“排污权交易机制”的运行中，排污量大的企业要购买排污量小的企业的排放指标，这样就会增加生产成本，会促使企业追求生产工艺的环保化，最终使环境质量趋向好转。

第7题，我国南方地区酸雨危害严重的原因既和有色金属冶炼工业发达有关，又和相对封闭的地形、降水较多的天气有关。

8．图甲为“生态系统中的硫循环示意图”，图乙为“我国三省原煤生产量、煤炭消费量和二氧化硫排放量柱状图”。

读图，完成下列问题。

(1)大气中的硫主要来源于______、______和________。

(2)影响图示省区二氧化硫排放量的主要因素是_____________________________。

(3)我国北方二氧化硫排放量高于南方，而南方的酸雨却比北方严重，产生这种差异的主要因素是________________________________________________________________________。

(4)酸雨的危害有________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案(1)化石燃料无机硫硫化物
(2)煤炭消费量
(3)降水
(4)使河湖水酸化，影响鱼类的生长繁殖；使土壤酸化，影响森林和农作物的生长；危害人体健康；腐蚀建筑物和文物古迹
解析第(1)题，由图甲可知，大气中的硫主要来源于化石燃料燃烧、火山喷发的无机硫、硫化物。

第(2)题，从图乙中可发现，煤炭消费量越大，二氧化硫排放量就越大，因此影响图示省区二氧化硫排放量的主要因素是煤炭消费量。

第(3)题，我国北方二氧化硫排放量高于南方，而南方的酸雨却比北方严重，产生这种差异的主要因素是降水。

第(4)题，酸雨的危害主要有：使河湖水酸化，影响鱼类的生长繁殖；使土壤酸化，影响森林和农作物的生长；危害人体健康；腐蚀建筑物和文物古迹。

[能力提升]
读下列材料，完成9～10题。

材料一北京和贵阳城市空气质量周报。

(TSP为总悬浮物)
材料二近年来，随着工业化和城市化进程的加快，北京每年约有2 000万吨煤燃烧，200万辆机动车排气，5 000多处建筑工地的扬尘，大大加剧了北京的污染。

贵阳曾经被联合国有关组织列为世界十大酸雨污染城市之一，是贵州省酸雨污染的中心，也是酸雨污染最严重的城市。

20世纪90年代，贵阳市空气中的二氧化硫的含量超过国家2级标准两倍多，酸雨出现的频率占全年降水的21%。

9．北京与贵阳主要大气污染的不同主要体现在()
A．北京大气污染物中的汽车尾气含量小于贵阳
B．北京大气污染物中的二氧化硫含量大于贵阳
C．贵阳大气污染物中可吸入颗粒物含量最低
D．贵阳大气污染物中二氧化硫的含量大于北京
10．贵阳的酸雨除居民生活、工业生产大量使用高硫煤外，可能还与下列哪些因素有关()
①贵阳地处山间盆地，风小，湿度大，不利于污染物的扩散
②贵阳大风天气多，比较干燥
③南方多为酸性土壤，加剧了酸雨危害
④南方降水量大，大气中含有碱性尘沙
A．①②B．①③
C．②④D．①②③④
答案9.D10.B
解析北京和贵阳的首要污染物均为可吸入颗粒物。

北京大气中的二氧化硫含量低于贵阳，而酸雨危害较重的为贵阳。

贵阳的酸雨不仅与酸性气体的排放量有关，还与贵阳的地形以及酸性土壤有关系。

大气污染与使用能源的种类密切相关。

读下图并结合相关知识，回答11～12题。

11．关于四省市农村不同生活能源对大气SO2污染的“贡献率”，正确的叙述是()
①广东省以煤炭最小②福建省以薪柴最大③江苏省以薪柴最大④北京市以秸秆最小A．①②B．②③
C．①④D．②④
12．减少我国农村大气污染物排放的有效措施有()
①发展沼气②开采小煤窑③利用太阳能④种植薪柴林
A．①②B．②③
C．①③D．①④
答案11.A12.C
解析第11题，四省市农村不同生活能源对大气SO2污染的“贡献率”，广东省以煤炭最小，福建省以薪柴最大，江苏省以秸秆最大，北京市以薪柴最小。

第12题，沼气和太阳能都属于清洁能源，而②④都会对大气造成污染。

13．家庭轿车的大量使用可能引发的环境问题是()
A．在城市上空形成臭氧层空洞
B．大范围的水体污染
C．大规模的酸雨危害
D．城市大气质量下降
答案D
解析城市人口集中，车流量大，排放汽车尾气直接污染大气，降低城市大气质量；臭氧空洞主要是氟氯烃(制冷剂)影响所致；尾气对水体不会直接造成大范围污染，也不会引起大规模酸雨危害。

14．阅读下列材料，回答问题。

材料一2015年2月28日，沉寂了一年的前央视主持人柴静带着她的新作——大型空气污染深度公益调查《柴静雾霾调查：穹顶之下》出现在网络上，并迅速成为网络热点。

材料二PM2.5(10)是指空气动力学当量中直径≤2.5(10)微米的微粒物，也称为可吸入颗粒。

它作为水汽的凝结核，是云、雾、霾的形成因子。

雾与霾可相互转化，其区别在于相对湿度，相对湿度达到95%以上的低能见度现象称为雾，低于80%的为霾。

材料三2014年冬季到2015年春季，我国中东部地区多次自北向南出现大范围雾霾天气。

专家指出，中国部分地区的雾99.9%的情况是霾。

下表为世界卫生组织公布的我国部分城市2012年平均PM10浓度(单位：微克/立方米)。

(1)
(2)《柴静雾霾调查：穹顶之下》中提到，我国走出“霾”伏还需要巨大努力。

请对治理此大气污染提出两点合理化建议(加大宣传教育除外)。

答案(1)特点：大体上由南向北PM10平均浓度大规模增大，并均超过国际标准值。

原因：①自然原因：冬半年空气干燥，西北风强劲，我国北方地区离内蒙古等沙源地较近，冬季冷锋导致锋面逆温，雾霾不易扩散。

②人为原因：冬季取暖燃煤、交通工具加重PM2.5含量；城市高楼林立，阻碍空气水平运动，雾霾扩散受阻。

(2)加大环保立法、执法力度；调整优化能源结构，发展清洁能源如风能、核能和水能等；加大技术投入，发展清洁煤、液化煤等技术，排放时过滤回收粉尘；植树造林等。

解析(1)根据题目叙述：PM2.5(10)是指环境空气中空气动力学当量中直径≤2.5(10)微米的微粒物，也称为可吸入颗粒，它作为水汽的凝结核，是云、雾、霾的形成因子。

我国东部地区冬半年雾霾严重的自然原因是冬半年空气干燥，西北风强劲，我国北方地区离内蒙古等沙源地较近，冬季冷锋导致锋面逆温，雾霾不易扩散；人为原因是冬季取暖燃煤、交通工具加
重PM2.5(10)含量；城市高楼林立，阻碍空气水平运动，雾霾扩散受阻。

(2)要减少空气中的可吸入颗粒物，除加大宣传教育外，还应加大环保立法、执法力度；调整优化能源结构，发展清洁能源如风能、核能和水能等；加大技术投入，发展清洁煤、液化煤等技术，排放时过滤回收粉尘；植树造林等。