城市大气环境

二、城市大气污染
（一）大气污染（air pollution） 指大气中污染物质的浓度达到有害的程度， 以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的 条件，对人和物造成危害的现象。 大气污染由污染源、大气圈和受影响者三 个环节组成。
（二）空气污染
空气污染源分点源和面源。 ➢点源: 集中在一点或可当作一个点的小范围内 空气中排放污染物的污染源。 ➢面源：在一个面积大小不可忽略的范围内向空 气排放污染物的污染源。取暖，农田燃பைடு நூலகம்秸杆。 ➢城市中大气污染物的来源有两种：一为固定源， 指污染物从固定地点排出，如工厂、火电厂、钢 铁厂等。二为流动源，如汽车、火车、轮船、飞 机。
第二节 城市大气环境
大气环境主要是指大气圈。
一、城市大气（见图5-1）
从地表向上大约80公里或85公里的高度， 大气的化学组成按其体积成分比例基本上 是一致的，称为均质层，包括对流层，平 流层和中间层。均质层里有地球生物赖于 生存的干洁大气，即除水汽以外的纯净空 气，其主要成分见表。
气体种类 分子式
洁净空气，污染空气中气体污染物的含量（ppm）
污染物 二氧化硫 二氧化碳 一氧化碳 二氧化氮 碳氢化合物
洁净空气 10-3-10-2 310-330
<1 10-3-10-2
<1
污染空气 0.02-2 350-700 5-200 10-2-10-1
1-2
(1)颗粒状污染物
(i)降尘: 直径大于10 µm的微粒，在空气中很容易 自然沉降。
热层： 从中间层顶以上进入非均质层，气流急剧上升，温 度高达1100-1650oC。这是太阳辐射中的紫外线被该层 大气中的氧原子强烈吸收的结果。从85-800公里的气 层称电离层,反射无线电波，通讯中起作用。 GPS（Global Position System）, GIS(Geographic Information System), RS(Remote Sensing)。 GPS卫星高度20，000km左右,三颗即覆盖全球。中 国大地原点陕西泾阳，水准原点青岛观象山。
(iv)烟尘: 由于燃烧、熔融、蒸发、升华、冷凝等 过程所形成的固态或液态悬浮微粒，起粒径多大于1 微米。
(v)烟雾: 空气中的煤烟和自然界的雾相结合的产物。 较典型的有两种：①伦敦型，煤尘、二氧化硫和雾 相混合并伴有化学反应产生的烟雾。②洛杉矶型， 汽车排气和氮氧化合物通过光化学反应形成的烟雾。
(vi)烟气: 含有粉尘、烟雾及有害有毒气体成分的 废气。
颗粒状污染物约占整个大气污染物的10%，其余90%全 部为气态污染物。
（2）气态污染物 （i）硫氧化物：SO2、SO3。 (ii)氮氧化物：NO、NO2. (iii)碳氢化物：化石燃料不完全燃烧的产物 (iv)碳的氧化物：CO,可降低血液中的输氧能力而引起死亡 (v)微粒：微粒有尘、烟 、雾3种。大于1 µm的固体物质为 尘，小于1 µm的固体物质为烟，液体微粒为雾。降尘可以 为人们上呼吸道纤毛所阻拦，危害不大，飘尘则可能进入 肺泡并吸收进血液循环。飘尘的成分十分复杂。 (vi)3，4-苯并芘：BP，是燃料及有机物质400℃以上热解， 环化，聚合生成的一种芳香族类化合物，是一种对人及动 物有较强致癌作用的化学物质。
平流层：
对流顶层至50-55 km的范围为平流层。这是 一个强大的逆温层，垂直运动微弱，气流平稳， 水汽和尘埃极少，除偶有贝母云、夜光云外， 没有复杂的天气现象。距地表25-50公里处有 一圈臭氧层。它能吸收太阳紫外线和宇宙射线， 成为人类的“保护伞”。
中间层：
自平流层顶到80-85公里时中间层。
（四）中国城市空气污染特点
中国城市大气污染是以二氧化硫,颗粒物质 为代表的煤烟污染。中国能源结构中煤炭占 76.12%,工业能源结构中烧煤占73.9%。
北方比南方严重，大城市最严重，特大城市， 中小城市次之。工业城市、交通稠密城市严重， 综合性城市、旅游城市、经济欠发达城市较轻。
（五）大气污染对人类健康的危害
（三）酸雨(acid rain)
pH<5.6的雨雪或其他方式形成的大气降水（如雾，露， 霜等)。 酸雨的毒害比SO2大，当空气中硫酸雾达到0.8 ml.L-1 时，会使人患病。
酸雨影响动植物的生长，使水体酸化，腐蚀金属，油 漆，含碳酸钙的建筑材料等。
引起酸雨的主要离子有：SO42- 、NO3-、Cl-、F-。 中国酸雨的特点：1.在空间地理分布上南方比北方严 重,尤以烧高硫煤的西南城市为重,如重庆和贵阳. 2.在 时间分布上冬天和春天比较严重。
1、环境空气污染
传统上把空气污染和工业排放联系起来,但城市机动车已 经变成一个主要的污染源。气喘和慢性支气管炎和空气污 染极为密切。
2、家庭来源的空气污染
发展中国家的家庭炉火可能构成了最大的空气污染和健 康公害，妇女和儿童是主要的受害者。蚊香，吸烟，废物 燃烧。
发展中国家家庭燃料的能量阶梯：不干净的燃料如庄稼 残余物和木柴处于最低层，随后是木炭，煤油,液化气，最 后是电能。在这个能量阶梯中位置越高，燃烧的污染越小。 应发展洁净方便的燃料，如液化气和电能。
(ii)飘尘: 直径小于10 µm的微粒，它在大气中长 时间漂浮而不易沉降下来。飘尘中，粒径在0.25-10 µm之间的均称为云尘。
(iii)粉尘: 工业生产中由于物料的破碎、筛分、堆 放、转运或其他机械处理而产生的直径介于1-100 µm之间的固体微粒，其化学组成相当复杂，有镉、 铬、铜、铁、猛、钛、锌，非金属氧化物、各种盐 类及有机化合物
氮
N2
氧
O2
氩
Ar
二氧化碳 CO2
臭氧
O3
空气中的含量（%）
按体积
按质量
78.09
75.52
20.95
23.15
0.93
1.28
0.03
0.05
0.000001
对流层：
大气最下层为对流层，下界为地表，上界距 地表约8-18 km，夏季比冬季略高。它提供生 物生存所必需的C、H、O、N等元素，这层大气 有垂直对流与水平运动，含有杂质，并集中了 地球大气总质量的74%以及几乎全部水汽。产 生一系列复杂的气候变化，直接影响着人类的 生产和生活。