大气及空气污染治理（一）

　　大气污染

　　大气的组成会因自然灾害或人类活动而发生变化。这主要是由于自然灾害及人类活动向大气中排放各种有毒、有害气体和飘尘所至。当这些排放物超过一定界限，造成对人类和其他生物的危害时，就发生了大气污染。在这里，我们主要讨论人为因素造成的大气污染及其危害。

　　大气污染物

　　依据大气污染物存在的形式，可以将大气污染物分为颗粒物质和气态物质。

　　所谓颗粒物质是指大气中粒径不同的固体、液体和气溶胶体。粒径大于10微米的固体颗粒称为降尘，由于重力的作用，能在较短时间内沉降到地面;粒径小于10微米的固体颗粒称为飘尘，飘尘能够长期地漂浮在大气中;粒径小于1微米称为烟，通常烟是由燃烧过程产生的。雾是液体颗粒，其粒径一般在0.1-100微米之间。气溶胶体则是空气中的固体和液体颗粒物质与空气一起结合成的悬浮体，它的粒径在1微米以下，可以悬浮在大气中。气态物质主要有含硫化合物、氮化合物、碳氢化合物、碳氧化合物、卤素化合物等。这些气态物质对人类的生产生活以及对生物所产生的危害主要因其化学行为造成。在污染物中，直接排放到大气中的称为一次污染物，有些一次污染物质在大气中通过与其他物质发生反应，化合成新的污染物质，这种污染物质为二次污染物。在气态污染物质中有不少二次污染物质。

　　几种典型的污染化合物

　　(1)二氧化硫(SO2) 二氧化硫是含硫化合物质典型的大气污染物。在煤和石油这些化石燃料中都含有一定量的硫，通过燃烧，90%以上的硫被氧化成二氧化硫。化石燃料燃烧过程中二氧化硫的散发。据估计，地球地球中的二氧化硫中1/3山通过化石燃料燃烧排放的。此外，在金属矿石冶炼和硫酸制品等工业生产中也向大气排放二氧化硫。

　　(2)一氧化碳(C0) 在煤、石油燃料的燃烧中，由于氧气不充足就会生成一氧化碳;当氧充足时，则生成二氧化碳并释放出大量的热能，因此可以作为气体燃料使用。在环境中，作为大气污染物的一氧化碳有80%是由汽车排出的。汽油在汽车发动机中燃烧时排出大量的一氧化碳。空档行驶时废气中的一氧化碳高达12%，常速行驶时排出的一氧化碳为空档行驶的1/4。因此，在大城市交通路口汽车来往频繁的地方，空气中的一氧化碳有时可达50*10-6。城市空气中的一氧化碳含量往往与交通量成正比。

　　(3)氮氧化物(NOx) 大气中作为污染物的氮氧化合物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)两种，它们一般通过含氮的有机化合物燃烧时生成或者在高温下由空气中的氮(N2)直接被氧化生成。含氮有机化合物的燃烧主要是指化石燃料的燃烧。氮氧化物的危害作用较为复杂，对它们的了解远没有像对一氧化碳那么清楚。

　　(4)碳氢化合物 碳氢化合物又称为烃。烃一般分为饱和烃与不饱和烃。当碳键上的化学键是单键时，就是饱和烃，称为烷;当化学键是双键或三键时，就是不饱和烃，分别称为烯和从物质状态来分，烃类化合物有气态的、液态的和固态的三种，碳链短的如甲烷、乙烯等在常温下呈气态;稍长一些的如汽油、煤油则呈液态;更长的可以呈固态。碳氢化合物排入大气主要是由汽车尾气中没有充分燃烧的烃类(如汽油、煤油、柴油等)以及石油化工工业裂解石油时排出动废气所致。全世界每年由人为因素排入大气的烃类约9000万吨。烃类作为污染物质，主要是由于它们与光化学氧化剂的产生有关。 

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　　(5)卤素化合物 在卤素化合物中氟(F)与氟化氢(HF)、氯(Cl)与氯化氢(HCl)等是主要污染大气的物质，它们都有较强度刺激性、很大的毒性和腐蚀性，氟化氢甚至可以腐蚀玻璃。卤素化合物一般是在工业生成中排放出来的。如氯减厂液氯生产排出的废气中，就含有20%-50%的氯气;又如提取金属钛时排出的废气中也含有12%-35%的氯。氯在潮湿的大气中，容易形成溶胶状的盐酸雾粒子，这种酸雾有较强的腐蚀性。冶金工业中电解铝和炼钢、化学工业中生产磷肥和含氟塑料时都要排放出大量的氟化氢和其他氟化物。这些化合物，大都是毒性很大的化合物。人类在工业生产中和生活中大量使用氟氯烃，逃逸的氟氯烃气体正在破坏我们赖以生存的臭氧层。

　　大气污染的危害

　　(1)危害人类的健康和生命

　　大气是生物生存的重要环境因素之一。它直接参与人体的代谢和体温调节等生命活动。因此，大气一旦被污染，势必严重影响人类健康。

　　1.颗粒物对人体健康的危害：凡粒径在1000微米以下的颗粒物称为总悬浮微粒。粒径大于10微米的颗粒叫做降尘。另一类粒径小于10微米的颗粒，可长时间在空气中漂浮，这种微小的颗粒叫飘尘。飘尘的危害主要是在呼吸系统各部位上的沉积。由于侵入的飘尘物理化学性质不同，粒径的大小也不同。因此在呼吸系统各部位的沉积率也不同。粒径大于5微米的颗粒，绝大部分被阻留和粘附在鼻前庭的鼻毛、鼻腔和咽部的粘膜上的粘液中，一般不会构成对人体的损害;粒径小于5微米，尤其是在1微米以下的细小飘尘，能大量侵入肺部。特别是细小飘尘能够吸附一些有害化学物质，将它们一起带入肺部，进而造成更大的危害。如果长期生活在飘尘浓度高度环境中，呼吸系统发病率增高，特别是慢性阻塞性呼吸道疾病，如气管炎、支气管炎、支气管哮喘、肺气肿和肺心病等发病率显著增高，且又可促进这些病人病情恶化。上海医科大学叶舜华教授经过六年研究，证实汽车排放的废气有潜在致癌物。发现接触汽车排出废气可使人呼吸道症状及疾病的出现率上升，并导致人体免疫功能下降。体外短期测试也表明，汽车排出的废气可致基因突变及染色体损伤，并可增加癌基因蛋白的出现。

　　2.二氧化硫对人体健康的危害：二氧化硫是大气中主要污染物之一，是衡量大气是否遭到污染的重要标志。二氧化硫进入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滞在上呼吸道，在湿润的粘膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸(H2S03)、硫酸(H2SO4)和硫酸盐，使刺激作用增强。二氧化硫可被吸收入血液，对全身产生作用，对肝脏有一定的损害。长期生活在大气污染的环境中，由于二氧化硫和飘尘的联合作用，可使肺细胞壁纤维增生，发展下去形成肺气肿。二氧化硫可以加强致癌物苯并(a)芘的致癌作用。