大气污染 教案

第三章第二节大气污染

一、引入

1、介绍大气圈阐述大气污染主要发生在对流层

2、大气污染的概念

3、按照污染的范围，可将大气污染分为三种类型：

（1）局地性大气污染：较小空间尺度内的大气污染问题，本范围内的控制措施即可解决局部污染。

（2）区域性大气污染：跨越城市乃至国家的行政边界的大气污染，需要通过各行政单元间相互协作才能解决。

（3）全球性大气污染：涉及整个地球大气层的大气环境问题。

二、大气污染及污染物

1、大气污染源分类

天然源：自然界自行向大气环境排放物质的场所。

1) 火山喷发：排放出SO2、H2S、CO2、CO、HF及火山灰等颗粒物。

2) 森林火灾：排放出CO、CO2、SO2、NO2、HC等。

3) 自然尘：风砂、土壤尘等。

4) 森林植物释放：主要为萜烯类碳氢化合物。

5) 海浪飞沫：颗粒物主要为硫酸盐与亚硫酸盐。

人为源：人类的生产活动和生活活动所形成的污染源。

1)燃料燃烧

2)工业生产过程中排放

3)交通运输过程中排放

4)农业活动中排放

一般而言，大气污染主要是人类活动造成的。

2、大气污染物：由于人类活动或自然过程排入大气，并对人和环境产生有害影响的物质。按其来源一般可分：

一级(原生)污染物，即由污染源直接排入大气的；

二级(次生)污染物，是由一级污染物在大气中进行热或光化学反应后的产物。

后者往往危害性更大。

按其存在状态则可分为：

颗粒物：粉尘：粉径介于1.0~100μm之间的颗粒

降尘：粒径大于10μm的微小颗粒（自然沉降）

飘尘：粒径小于10μm的微小颗粒（漂浮）

烟尘：粒径一般为 0.01 ～ 1μm 左右。

云尘：粒径小于0.25μm的颗粒。

飞灰：飞灰系指燃料燃烧产生的烟气飞出的分散较细的灰分。

黑烟：黑烟一般指由燃料产生的能见气溶胶。

雾：雾是气体中液滴悬浮体的总称。在工程中，雾一般泛指小液体粒子悬浮体气态污染物：一次污染物：硫氧化物（SOx）：主要是SO2和SO3；

氮氧化物（NOx）：主要是NO和NO2；

碳氧化物（COx）：主要是CO和CO2；

碳氢化合物（烃）（HC）：分为甲烷烃（85%）和非甲烷烃；

卤化物：主要有卤代烃、氯化物和氟化物；

二次污染物：主要事件：洛杉矶光化学烟雾（汽车排放的大量氮氧化物或挥发性有机物，通过复杂的光化学反应形成的。）伦敦烟雾（是由于燃煤导致的大量煤烟尘和二氧化硫排放，与在化学反应作用下形成的硫酸、硫酸盐等混合物形成的酸性烟雾）

3、其他有毒有害污染物：多环芳烃类化合物、重金属和大气中的持久性有机污染物（POPs）

三、几种典型的大气污染

1、煤烟型污染物

煤、石油、天然气等燃料的燃烧过程是向大气输送污染物的重要发生源。煤是主要的工业和民用燃料，它的主要成分是碳，并含有氢、氧、氮、硫及金属化合物。煤燃烧时除产生大量烟尘外，在燃烧过程中还会形成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、有机化合物及烟尘等有害物质。

燃氮氧化物：燃烧过程中形成氮氧化物，由燃料中固定氮生成

热氮氧化物：由空气中氮气在高温下通过原子氧和氮之间的化学反应生成

不完全燃烧产物主要为CO和挥发性有机化合物

燃烧产生的SO2在大气中会氧化而生成硫酸雾或硫酸盐气溶胶，是环境酸化的重要前提物，也是大气污染的主要酸性污染物。因此，当一次性污染物主要为SO2和煤烟时，二次污染物主要是硫酸雾和硫酸盐气溶胶。硫酸无污染一般发生在冬季，尤以清晨为重。

2、酸沉降

酸沉降是指大气中的酸性组分通过降水（如雨、雾、雪）等方式迁移到地表，或含酸组分在气流的作用下，或者通过重力沉降直接迁移到地表。前者即是湿沉降，后者是干沉降。酸沉降已成为当今世界上最严重的区域性环境问题之一。

酸雨（pH＜5.6）重酸雨（ pH＜ 4.5）

我国西南、华南、华中和东南沿海等地区是酸沉降的重点地区。

酸沉降的形成与大气中的污染物质二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机物有关。

酸沉降的影响：①酸雨能破坏农作物和森林，一致土壤中的有机物的分解和氮的固定，导致钙、镁、钾等养分淋溶流失，是土壤日益酸化、贫瘠化②酸雨的腐蚀能力很强，能大大加速物质的腐蚀③酸沉降加速湖泊的酸化，影响湖泊生态功能和渔业生产④酸雨对人体健康也产生危害作用，土壤、湖泊和地下水酸化后，由于金属的溶出，对饮用者会产生危害⑤含酸的空气是多种呼吸道疾病增加，特别硫酸雾微粒侵入人体肺部，可引起肺水肿和肺硬化等疾病导致死亡。

酸沉降是一种跨越国界的大气污染。

3、光化学烟雾

在一定的条件子（如强日光、低风速和低湿度等),NOx和VOCs（挥发性有机物）发生复杂的化学反应，生成许多二次污染物。这种由反应物和产物生成的高氧化性的混合气团，称为光化学烟雾。

光化学烟雾是典型的二次污染，一般出现在相对湿度较低的夏季晴天，最易发生在中午或下午，夜间消失。是一种区域性污染问题。机动车尾气是光化学烟雾污染的主要污染源。

4、室内空气污染

人在每天的24小时中，平均有22小时是在室内活动，因此，室内空气质量将直接影响人类的健康。室内空气中的化学物质多达数千种，其中某些有毒有害物质的含量比室外绿化区的含量多20倍，特别是那些刚完工的新建筑，含量多20~100倍。

由于室内装修而引发的室内空气质量造成人体健康危害的问题，室内空气中的污染物主要有来自装饰材料的甲醛、挥发性有机物、放射性元素氡以及各种病原微生物等。

四、大气污染的危害

1、对人体健康的危害