第三部分化学与环境(一)大气污染及其防治

第三部分化学与环境（一）大气污染及其防治

1.环境

人类生存的环境，是指以人类社会为主体的外部世界的总和，包括自然环境和社会环境。本章所指的环境主要指自然环境，它是人类生活和生产所必需的自然条件和自然资源的总称，即阳光、温度、气候、地磁、空气、水、岩石、土壤、动植物、微生物以及地壳的稳定性等自然条件的总和。为便于研究，人们把环境分为大气圈、水圈、土壤圈—岩石圈、生物圈等4个圈层。

2.环境问题

所谓环境问题，是指环境系统的物质组成、结构和性质发生了不利于人类生存和发展的变化。狭义上说就是指由于人类的生产和生活方式所导致的各种环境污染、资源破坏和生态系统失调。国际社会普遍认为，贫困和过度消费导致人类无节制地开发和破坏自然资源，这是造成环境恶化的罪魁祸首。

当前，人类扔面临着一系列全球性的环境问题，包括全球气候变化、臭氧层破坏、森林植被破坏、水土流失、土地荒漠化、水资源危机和海洋环境破坏、生物多样性减少、酸雨污染、有毒物品及废弃物污染等。

表4-1 20世纪中叶世界环境公害事件

有调查显示，作为地球上最大、最复杂的生态系统的森林，其面积在过去30年内急剧减少，仅在上世纪90年代，全球森林面积就减少2.4％。乱砍滥伐、过度耕作使世界23％的耕地严重退化，全球三分之一以上的土地面临沙漠化威胁，水土流失严重。我国荒漠化土地面积也已达国土陆地面积的27％、发生水土流失的土地面积占38％。全球一半的江河水流量大幅减少或被严重污染，淡水供应亮起了红灯，导致目前包括中国在内的80多个国家严重缺水。环境污染导致生物多样性受到严重破坏，生物物种加速灭绝。全球已有10％至15％的动植物种类受到威胁，而这个数据在我国为15％至20％。大气污染造成的酸雨为人类带来了灾难性后果，而我国属于世界三大酸雨区之一。另外，城市生活垃圾“白色污染”和固体废

物污染问题、城市噪音污染问题、放射性污染与电磁辐射污染问题等都日益突出、形势严峻，对人类健康存在潜在威胁。

一、环境污染

1、什么是环境污染？

人类活动产生的污染物或污染因素，进入环境的量，超过环境容量或环境自净能力时，就会导致环境质量变化，出现环境污染。

2、环境污染的分类

①按环境要素分：大气污染、水污染、土壤污染。

②按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。

③按污染物的性质分：化学污染、生物污染、物理污染

④按污染产生的原因分：有生活污染源、工业污染源、农业污染源、交通污染源污染等；

⑤按污染物的形态分：有废气污染、废水污染、固体废弃物污染、噪音污染、辐射污染、光污染等；

⑥按影响的范围分：有全球性污染、区域性污染和局部污染。

2002年6月27日，桔红色的晚霞浮现在澳大利亚悉尼纳拉宾海滩的上空。由于空气污染严重，空气中的悬浮颗粒遭遇冷空气，透过阳光的照射便形成了如此灿烂的“晚霞”。

二、环境污染物分类

1、按污染物的来源分：自然源的污染物和人为源的污染物。

人为源污染物的产生可分再分为：生产性污染物和生活性污染物。

2、按污染物所影响的环境要素可分为：大气污染物、水体污染物、土壤污染物、生物污染物等。

3、按污染物的形态可分为：气体污染物、液态污染物、固体废物。

4、按污染物的性质可分为：化学污染物、物理污染物和生物污染物；化学污染物又可分为无机污染物和有机污染物；生物污染物又可分为病原体、变应原污染物等。

5、按污染物在环境中化学性质的变化可分为：一次污染物和二次污染物。

3.1.3 全球十大环境问题

在相当长的时期里，人们只知道一味地向自然索取，过度消耗资源，因而遭到了大自然的报复，结果是资源日趋衰竭，环境严重污染，引发了全球的许多严峻环境问题，

早在20世纪80年代初，全球气候变暖、臭氧层耗竭及酸雨三大全球性环境问题已初露端倪，进入20世纪90年代，地球荒漠化、海洋污染、物种灭绝等环境问题更是突破了国界，成为影响全人类生存的重大问题。如空气污染、气候变化、臭氧层损耗、淡水资源枯竭、水污染、森林锐减、水土流失、沙漠化、物种的灭绝、生物多样性锐减等。

1、全球变暖

造成全球气候变暖的主要原因是由于人类活动造成空气中二氧化碳、甲烷等温室气体的含量在逐渐增加。气候变暖的后果是南北极的气温上升，使部分冰山融化，加之海水受热膨胀，最终导致海平面上升。从1880年以来的100年以来，海平面上升了8厘米。

2、臭氧层破坏

臭氧能把太阳光中的大部分有害的紫外线吸收掉，是地球上所有生命的“保护伞”。臭氧层被破坏的后果是“无形杀手”—紫外线长驱直入，皮肤癌发病率增加。据美国科学家研究认为，臭氧含量减少1%，则损害人体的紫外线就会增加2.3%，皮肤癌发病率增加5.5%。造成臭氧层破坏的罪魁祸首是氟里昂，此外甲烷、四氯化碳、三氯甲烷等也会引起臭氧层的破坏。

3、酸雨蔓延

随着工业发展和化学燃料的大量使用，排入大气中的二氧化硫、二氧化氮等愈来愈多，造成雨、雪、雾、露等呈酸性，统称为酸雨。二战以后，各国，特别是发达国家和地区的城市化、工业化、交通运输业迅猛发展，煤炭、天然气、石油燃烧以及金属冶炼等产生的二氧化硫、二氧化氮大量排入空气中，经过复杂的大气物理和大气化学过程最终转化为硫酸和硝酸等，与水气或雨雪相遇，形成酸雨降落至地面。现在，全世界每年排入大气中的硫化物和氮氧化物高达3000万吨，有些烟雾大都经过高烟筒排放，在大气环流的作用下可以漂洋过海，到达几千千米之处，因而酸雨又被称为“跨国界的恶魔”。

4、土地荒漠化程度加剧

全球陆地面积占60%，其中沙漠和沙漠化面积29%。每年有600万公顷的土地变成沙漠。经济损失每年423亿美元。全球共有干旱、半干旱土地50亿公顷，其中33亿遭到荒漠化威胁。致使每年有600万公顷的农田、900万公顷的牧区失去生产力；人类文明的摇篮底格里斯河、幼发拉底河流域，由沃土变成荒漠。中国的黄河，水土流失亦十分严重。

5、海洋污染

全世界60%的人口挤在离大海不到100千米的地方，沿海地区受到了巨大的人口压力，这种人口拥挤状况正使非常脆弱的海洋生态失去平衡。由于人类不断向大海排放污染物，大量建设海上旅游设施。近年来发生在近海水域的污染事件不断增多。海洋污染主要有原油泄漏污染、漂浮物污染和有机化合物污染及赤潮、黑潮等。全世界1/3的沿海地区（在欧洲是80%的沿海地区）遭到了破坏。危害：赤潮频繁发生；破坏红树林、珊瑚礁、海草；近海鱼虾锐减，渔业损失惨重；

6、生物多样性锐减

物种灭绝是自然现象，在过去的两亿年中，每27年中才有一种植物从地球上消失，每世纪有90多种脊椎动物灭绝。由于城市化、农业发展、森林减少和环境污染，自然生态区域变得越来越小了，这就导致了数以千计的物种绝迹，生物多样性正以前所未有的速度减少：据估计目前世界平均每天有一个物种消失，现在物种灭绝的速度是自然灭绝速度的1000倍！生物多样性的丧失已成为人类面临的全球范围内的环境问题。

7、森林减少

最近几十年以来，热带地区国家森林面积减少的情况十分严重。在1980年～1990年，世界上有150万平方千米森林（占全球总面积的12%）消失了。照此速度，40年以后，一些东南亚国家就再也见不到一棵树了。热带雨林不断减少的后果是二氧化碳浓度的增加，异常气候的出现和生物物种的减少。在今天的地球上绿色屏障--森林正以平均每年4000平方公里的速度消失。

危害：涵养水源功能破坏；洪水肆虐、沙尘暴、物种减少；水土流失；二氧化碳吸收减少导致温室效应。

8、大气污染

大气污染主要因子：悬浮颗粒物、一氧化碳、臭氧、二氧化碳、氮氧化物、铅等。