环境地球化学中科院大气

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1、大气地球化学环境污染与防治大气污染大气污染是指大气中的污染物及二次污染物的浓度达到有害程度的现象。向大气排放各种有毒、有害气体和飘尘等污染物；中心排放物超过一定界限，则造成对人类和其它生物的危害由污染源直接排入大气的污染物是造成大气污染的主要原因。二次污染物是指排入环境中的污染物在各种因素作用下发生变化或与环境中的其他物质发生反应所形成的新的污染物，又称继发性污染物。第一节大气污染物与大气污染源一、大气污染物大气污染物的存在形式，可以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。

2、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生产、生活以及对生物所产生的危害主要是因其化学行为造成的。大气污染物一次污染物一次污染物主要包括碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)和微粒物质；反应性污染物：性质不稳定，在大气中常与某些其它物质产生化学反应，或作为催化剂促进其它污染物产生化学反应；非反应性污染物：性质较为稳定，它不发生化学反应，或反应速度很缓慢；二次污染物是由一次污染物经各种反应生成的一系列新的污染物，常见的有：臭

3、氧、过氧化乙酰硝酸脂(PAN)、硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶。以及一些活性中间产物，如过氧化氢基(HO2)、氢氧基(OH)、过氧化氮基(NO3)和氧原子等。二次污染物1．二氧化硫(SO2)火山气体煤和石油二氧化硫(SO2)燃烧通过燃烧90％以上的硫被氧化成二氧化硫；地球大气中二氧化硫中1/3是通过化石燃料燃烧排放的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。实际上，一些有色金属矿石的冶炼中所产生的二氧化硫远远超过煤和石油。冶炼厂烟气中二氧化硫一般在2.5－5%,高的可达7－13％。硫酸工

4、业每生产一吨硫酸，排放到大气中的二氧化硫可达20多公斤。1860年1900年1940年1980年806040200S/106t全球SO2人为排放量增长趋势图198019901991年1600150014000S/万吨我国SO2人为排放量增长趋势图SO2浓度对人体健康的影响(SO2)/10-6对人体健康的影响0.30左右慢性植物损伤，叶落过多0.04左右支气管炎及肺癌死亡率增多0.046左右学龄儿童呼吸系统疾病增多0.11～0.19老年人呼吸系统疾病增多0.21左右慢性肺癌加重0.25左右死亡增加，发病率急增2

5、．一氧化碳(CO)环境中的碳氧化物都是由燃料燃烧产生的。在燃料燃烧中，由于氧不充足就会生成一氧化碳；当氧充足时，则生成二氧化碳。汽车发动机、炼铁炉、炼钢炉、炼焦炉、煤气发生炉以及工厂烟囱、家用煤气炉等都是它们的污染源，吸烟会成为室内CO和CO2的主要污染源。在环境中，作为大气污染物的一氧化碳约有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。一次，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50ppm。我国北方，由于冬季取暖使用火炉，在通风不良的居室中一氧化碳浓度超标的造成的危

6、害也值得重视。一氧化碳(CO)的危害CO气体对植物及有关的微生物均无害能与血红素作用生成羧基血红素，血红素与CO的结合能力比与氧的结合能力大200－300倍，即使CO的浓度降低千分之一，CO的络合物仍优先形成。因此，使血液携带氧的能力降低而引起缺氧，出现头痛、晕眩，甚至死亡。二氧化碳(CO2)的危害无毒但它会危害生命，空气中CO2浓度高时能造成缺氧窒息，呼吸CO2含量高的空气能刺激中枢并使呼吸加快。CO2是温室气体，空气中的CO2含量增加，还会引起空气温度上升。3．氮氧化物(NOx)大气中作为污染物的氮氧化物主

7、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，也有的是由氮肥厂、化工厂和黑色冶炼厂的三废排放引起的。有关研究表明，在150年前的过去3000年中，大气NO2含量一直稳定在285ppbv，直到150年前才出现了每年0.2~0.3%的增长趋势，1990年的NO2大气含量达到310ppbv，比工业革命前期状况的数字高出8％。目前的全球大气NO2相当于一个1500TgN(1Tg=1012克＝106吨)的氮库。中国的NO2排放，根据估计，以化石燃料燃烧、生物燃烧、化肥生产和土壤排放的方式，

8、在1988年达到0.059~0.132、0.02、0.011和0.15百万吨氮，在2000年将可能达到0.089~0.2、0.035、0.011~0.13百万吨氮。含氮有机化合物的燃烧主要是指化石燃料的燃烧，见下表。化石燃料燃烧过程中NOx的散发量燃料NOx散发量煤家用4g/kg工业10g/kg原油家用5.45-32.7g/gal工业32.3g/gal天然气家用1680kg/106m3