空⽓污染的概念,什么是空⽓污染?
空⽓污染,⼜称⼤⽓污染,按照国际标准化组织(ISO)的定义,空⽓污染指由于⼈类活动或⾃然过程引起某些物质进⼊⼤⽓中,呈现出⾜够的浓度,达到⾜够的时间,并因此危害了⼈类的舒适、健康和福利或环境的现象。
换⾔之,只要是某⼀种物质其存在的量、性质及时间⾜够对⼈类或其他⽣物、财物产⽣影响者,我们就可以称其为空⽓污染物;⽽其存在造成之现象,就是空⽓污染。
概念⼀
⼤⽓是由⼀定⽐例的氮⽓、氧⽓、⼆氧化碳、⽔蒸⽓和固体杂质微粒组成的混合物。就⼲燥空⽓⽽⾔,按体积计算,在标准状态下,氮⽓占78.08%,氧⽓占20.94%,稀有⽓体占0.93%,⼆氧化碳占0.03%,⽽其他⽓体及杂质体积都⼤约是0.02%。各种⾃然变化往往会引起⼤⽓成分的变化。例如,⽕⼭喷发时有⼤量的粉尘和⼆氧化碳等⽓体喷射到⼤⽓中,造成⽕⼭喷发地区烟雾弥漫,毒⽓熏⼈;雷电等⾃然原因引起的森林⼤⾯积⽕灾也会增加⼆氧化碳和烟粒的含量等等。⼀般来说,这种⾃然变化是局部的,短时间的。随着现代⼯业和交通运输的发展,向⼤⽓中持续排放的物质数量越来越多,种类越来越复杂,引起⼤⽓成分发⽣急剧的变化。当⼤⽓正常成分之外的物质达到对⼈类健康、动植物⽣长以及⽓象⽓候产⽣危害的时候,我们就说⼤⽓受了污染。
概念⼆
空⽓污染是⼤⽓中污染物浓度达到有害程度,超过了环境质量标准和破坏⽣态系统和⼈类正常⽣活条件,对⼈和物造成危害的现象。凡是能使空⽓质量变坏的物质都是空⽓污染物。
空⽓污染物到2009年2⽉为⽌,已知约有100多种。有⾃然因素(如森林⽕灾、⽕⼭爆发等)和⼈为因素(如⼯业废⽓、⽣活燃煤、汽车尾⽓、核爆炸等)两种,且以后者为主,尤其是⼯业⽣产和交通运输所造成的。主要过程由污染源排放、⼤⽓传播、⼈与物受害这三个环节所构成。影响⼤⽓污染范围和强度的因素有污染物的性质(物理的和化学的),污染源的性质(源强、源⾼、源内温度、排⽓速率等),⽓象条件(风向、风速、温度层结等),地表性质(地形起伏、粗糙度、地⾯覆盖物等)。防治⽅法很多,根本途径是改⾰⽣产⼯艺,综合利⽤,将污染物消灭在⽣产过程之中;另外,全⾯规划,合理布局,减少居民稠密区的污染;在⾼污染区,限制交通流量;选择合适⼚址,设计恰当烟囱⾼度,减少地⾯污染;在最不利⽓象条件下,采取措施,控制污染物的排放量。
污染来源主要⼤⽓污染源
⼤⽓污染源就是⼤⽓污染物的来源,主要有以下⼏个:
空气污染的危害(1)⼯业:⼯业⽣产是⼤⽓污染的⼀个重要来源。⼯业⽣产排放到⼤⽓中的污染物种类繁多,有烟尘、硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等。其中有的是烟尘,有的是⽓体。
(2)⽣活炉灶与采暖锅炉:城市中⼤量民⽤⽣活炉灶和采暖锅炉需要消耗⼤量煤炭,煤炭在燃烧过程中要释放⼤量的灰尘、⼆氧化硫、⼀氧化碳、等有害物质污染⼤⽓。特别是在冬季采暖时,往往使污染地区烟雾弥漫,呛得⼈咳嗽,这也是⼀种不容忽视的污染源。
(3)交通运输:汽车、⽕车、飞机、轮船是当代的主要运输⼯具,它们烧煤或⽯油产⽣的废⽓也是重要的污染物。特别是城市中的汽车,量⼤⽽集中,排放的污染物能直接侵袭⼈的呼吸器官,对城市的空⽓污染很严重,成为⼤城市空⽓的主要污染源之⼀。汽车排放的废⽓主要有⼀氧化碳、⼆氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等,前三种物质危害性很⼤。
(4)森林⽕灾产⽣的烟雾。
⼤⽓污染影响
⼤⽓污染源情况的影响可从源强和源⾼两⽅⾯来看。源强是指污染物的排放速率。污染物的浓度与源强成正⽐,即源强越⼤,污染越严重。
源⾼是指污染源排放的⾼度。源⾼对污染物的浓度分布有很⼤影响。⼀般来说,离污染源越远,污染物的浓度越低,但对于⾼架源来说,情况⽐较复杂。以烟囱为例,地⾯污染物的浓度在离烟囱很近处很低,随着距离的增加逐渐增加,达到⼀个最⼤值后⼜逐渐减⼩,即污染物的最⼤浓度不是在最近处,⽽是在相隔了⼀段距离处。
主要危害
⼤⽓污染的危害主要有以下⼏个⽅⾯
危害⼈体健康
⼈需要呼吸空⽓以维持⽣命。⼀个成年⼈每天呼吸⼤约2万多次,吸⼊空⽓达15~20⽴⽅⽶。因此,被污染了的空⽓对⼈体健康有直接的影响。
⼤⽓污染物对⼈体的危害是多⽅⾯的,主要表现是呼吸道疾病与⽣理机能障碍,以及眼⿐等粘膜组织受到刺激⽽患病。
⽐如,1952年12⽉5~8⽇英国伦敦发⽣的煤烟雾事件死亡4000⼈。⼈们把这个灾难的烟雾称为"杀⼈的烟雾"。据分析,这是因为那⼏天伦敦⽆风有雾,⼯⼚烟囱和居民取暖排出的废⽓烟尘弥漫在伦敦市区经久不散,烟尘最⾼浓度达4.46毫克/⽶3,⼆氧化硫的⽇平均浓度竟达到3.83毫升/⽶3。⼆氧化硫经过某种化学反应,⽣成硫酸液沫附着在烟尘上或凝聚在雾滴上,随呼吸进⼊器官,使⼈发病或加速慢性病患者的死亡。这也就是所谓的光化学污染。
由上例可知,⼤⽓中污染物的浓度很⾼时,会造成急性污染中毒,或使病状恶化,甚⾄在⼏天内夺去⼏千⼈的⽣命。其实,即使⼤⽓中污染物浓度不⾼,但⼈体成年累⽉呼吸这种污染了的空⽓,也会引
起慢性⽀⽓管炎、⽀⽓管哮喘、肺⽓肿及肺癌等疾病。
危害植物
⼤⽓污染物,尤其是⼆氧化硫、氟化物等对植物的危害是⼗分严重的。当污染物浓度很⾼时,会对植物产⽣急性危害,使植物叶表⾯产⽣伤斑,或者直接使叶枯萎脱落;当污染物浓度不⾼时,会对植物产⽣慢性危害,使植物叶⽚褪绿,或者表⾯上看不见什么危害症状,但植物的⽣理机能已受到了影响,造成植物产量下降,品质变坏。
影响⽓候
⼤⽓污染物对天⽓和⽓候的影响是⼗分显著的,可以从以下⼏个⽅⾯加以说明:
①减少到达地⾯的太阳辐射量:从⼯⼚、发电站、汽车、家庭取暖设备向⼤⽓中排放的⼤量烟尘微粒,使空⽓变得⾮常浑浊,遮挡了阳光,使得到达地⾯的太阳辐射量减少。据观测统计,在⼤⼯业城市烟雾不散的⽇⼦⾥,太阳光直接照射到地⾯的量⽐没有烟雾的⽇⼦减少近40%。⼤⽓污染严重的城市,天天如此,就会导致⼈和动植物因缺乏阳光⽽⽣长发育不好。
②增加⼤⽓降⽔量:从⼤⼯业城市排出来的微粒,其中有很多具有⽔⽓凝结核的作⽤。因此,当⼤⽓中有其他⼀些降⽔条件与之配合的时候,就会出现降⽔天⽓。在⼤⼯业城市的下风地区,降⽔量更多。
③下酸⾬:有时候,从天空落下的⾬⽔中含有硫酸。这种酸⾬是⼤⽓中的污染物⼆氧化硫经过氧化形成硫酸,随⾃然界的降⽔下落形成的。硫酸⾬能使⼤⽚森林和农作物毁坏,能使纸品、纺织品、⽪⾰制品等腐蚀破碎,能使⾦属的防锈涂料变质⽽降低保护作⽤,还会腐蚀、污染建筑物。
④增⾼⼤⽓温度:在⼤⼯业城市上空,由于有⼤量废热排放到空中,因此,近地⾯空⽓的温度⽐四周郊区要⾼⼀些。这种现象在⽓象学中称做"热岛效应"。
⑤对全球⽓候的影响:近年来,⼈们逐渐注意到⼤⽓污染对全球⽓候变化的影响问题。经过研究,⼈们认为在有可能引起⽓候变化的各种⼤⽓污染物质中,⼆氧化碳具有重⼤的作⽤。从地球上⽆数烟囱和其他种种废⽓管道排放到⼤⽓中的⼤量⼆氧化碳,约有50%留在⼤⽓⾥。⼆氧化碳能吸收来⾃地⾯的长波辐射,使近地⾯层空⽓温度增⾼,这叫做"温室效应"。经粗略估算,如果⼤⽓中⼆氧化碳含量增加25%,近地⾯⽓温可以增加0.5~2℃。如果增加100%,近地⾯温度可以增⾼1.5~6℃。有的专家认为,⼤⽓中的⼆氧化碳含量照现在的速度增加下去,若⼲年后会使得南北极的冰熔化,导致全球的⽓候异常。
导致全球的⽓候异常。
主要种类
空⽓污染物的种类包含很多,它们的形态可能是固体状的粒⼦,也可能是液滴或是⽓体,或是这些形态的混合存在。⽬前我国法令所定义的空⽓污染物有那些种类呢?依据空⽓污染防制法及相关规定所定义,空⽓污染物可分为四⼤项⽬。
⽓状污染物
包括硫氧化物、⼀氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、氯⽓、⽓化氢、氟化物、氯化烃等
粒状污染物
包括悬浮微粒、⾦局煤烟、⿊烟、酸雾、落尘等
⼆次污染物
指污染物在空⽓中再经光化学反应⽽产⽣之污染,包括光化学雾、光化学性⾼氧化物等
恶臭物质
包括氯⽓、硫化氢、硫化钾基、硫醇类、甲基胺类等
⽐较常见的空⽓污染物包括悬浮微粒、⼀氧化碳、硫氧化物、氮氧化物和碳氢化合物等,⼤多是由⼈
为因素⽽产⽣。在我国法令中对於⼈为因素(如烟囱排放、交通⼯具排放等)⽽产⽣之空⽓污染物,⼤多订有「排放标准」来规范它们的排放。
污染指标
空⽓污染指标(Pollutant Standard Index,简称PSI)为参考美国环保署及其他机构所研议决定的指标,以0⾄500的数值来表⽰空⽓污染的程度。这个指标值和健康的影响关系分为以下五个等级:
指标值
0~50 健康影响 :良好
51~100 (Good) 中等
101~199 (Moderate) : 不良
200~299 (Unhealthy) : 极不良
300~350 (Very Unhealthy) :有害
350~500(Hazardous) :危险
空⽓污染构成
空⽓污染物包括烟、蒸汽、焦纸(CharredPaper)、落尘(Dust)、油烟(Soot)、煤尘(Grime)、碳薰烟(CarbonFumes)、⽓体、霭(Mist)、⽓味(Order)、粒状物(ParticulateMatter)、放射性物质(RadioactiveMaterials)、有毒化学物(NoxiousChemicals),或其他室外⼤⽓中的含有物。
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