大氣環(huán)境及其污染現(xiàn)狀

大氣環(huán)境及其污染現(xiàn)狀知識要點1了解環(huán)境污染源與污染物的概念與分類2了解大氣環(huán)境的分層及各層的特點35掌握各種大氣污染物及其來源、危害4了解世界、中國、內(nèi)蒙的大氣環(huán)境污染現(xiàn)狀

掌握大氣的組成及重要性第一節(jié)環(huán)境污染源與污染物一、環(huán)境污染源1.概念：向環(huán)境排放污染物，并引起環(huán)境不良變化的場所、設(shè)備和設(shè)施的總稱。2.類型：天然污染源：自然界向環(huán)境自行排放污染物并對環(huán)境造成不良影響的場所。人為污染源：人類生產(chǎn)和生活活動引起的污染源社會活動功能工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、交通污染源、生活污染源等排放物的空間分布站源、線源、面源等對環(huán)境的影響水體污染源、大氣污染源、土壤污染源、噪聲污染源等

人為污染源分類

二、環(huán)境污染物

1.概念：進入環(huán)境后，使環(huán)境的組成、性能、結(jié)構(gòu)、功能發(fā)生變化，從而引起人類生存發(fā)展產(chǎn)生不利影響的物質(zhì)。2.分類：

分類按要素分大氣污染物、土壤污染物、噪聲污染物、放射性污染物等按形態(tài)分氣體污染物、液體污染物、固體污染物按性質(zhì)分化學(xué)污染物、物理污染物、生物污染物按過程分一次污染物（化學(xué)成分沒發(fā)生變化的污染物）、二次污染物（發(fā)生原來的污染物再次發(fā)生物理或化學(xué)變化而產(chǎn)生的污染物）第二節(jié)大氣環(huán)境概述一、大氣的組成大氣是由多種氣體混合而成的大氣的組成大氣中的平均濃度恒定成分氮氣78.09％氧氣20.95％He、Ne、Ar、Kr等惰性氣體0.00081％可變成分CO20.033％CO、CH4、SO2、NH3、O3等微量氣體0.00005％水蒸氣0％～4％不定成分自然原因或人為原因引起的成分二、大氣的分層及其特點名稱厚度（㏎）溫度變化原因大氣運動特點天氣現(xiàn)象對流層8—18隨高度氣溫降低地面是能量的來源以對流運動為主天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變平流層50—55隨高度氣溫上升含有臭氧層，吸收300納米的紫外線以水平運動為主天氣晴朗，適合飛機飛行中間層平流層頂85隨高度氣溫降低遠離臭氧層以對流運動為主熱層中間層頂500隨高度氣溫迅速上升含有大量氧原子，吸收175納米的紫外線外層大氣上界

DivisionsoftheAtmosphere

Withoutouratmosphere,therewouldbenolifeonEarth.Arelativelythinenvelope,theatmosphereconsistsoflayersofgasesthatsupportlifeandprovideprotectionfromharmfulradiation三、大氣的重要性

1.是地球生物的保護傘2.大氣是維持生命的重要物質(zhì)3.給綠色植物提供光合作用所需的二氧化碳，合成碳水化合物，作為人類和各種動物的食物4.給地球保溫5.參與地球表面各種變化，對物質(zhì)循環(huán)和能量流動起重大作用6.大氣是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必需的自然資源第三節(jié)大氣環(huán)境污染現(xiàn)狀一、大氣環(huán)境污染現(xiàn)狀1.大氣污染：大氣中污染物濃度超過了正常含量，對環(huán)境、生態(tài)和人類的生存、發(fā)展產(chǎn)生不良現(xiàn)象。2.原因：自然來源和人為來源3.世界大氣污染情況20世紀30年代以來，世界范圍內(nèi)發(fā)生了八大環(huán)境公害事件，其中四件是由大氣污染引起的。事件時間、地區(qū)和危害主要污染物馬斯河谷事件

1930年12月1日～5日，比利時馬斯河谷的氣溫發(fā)生逆轉(zhuǎn)，工廠排出的有害氣體和煤煙粉塵，在近地大氣層中積聚。3天后，開始有人發(fā)病，一周內(nèi)，60多人死亡，還有許多家禽死亡。這次事件主要是由于幾種有害氣體和煤煙粉塵污染的綜合作用所致，當時的大氣中二氧化硫濃度高達25～100毫克／立方米。粉塵、SO2、CO洛杉磯光化學(xué)煙霧事件

1936年在洛杉磯開采出石油后，刺激了當?shù)仄嚇I(yè)的發(fā)展。至40年代初期，洛杉磯市已有250萬輛汽車，每天消耗約1600萬升汽油，但由于汽車汽化率低，每天有大量碳氫化合物排入大氣中，受太陽光的作用，形成了淺藍色的光化學(xué)煙霧，使這座本來風(fēng)景優(yōu)美、氣候溫和的濱海城市，成為“美國的霧城”。這種煙霧刺激人的眼、喉、鼻，引發(fā)眼病、喉頭炎和頭痛等癥狀，致使當?shù)厮劳雎试龈?，同時，又使遠在百里之外的柑桔減產(chǎn)，松樹枯萎。光化學(xué)煙霧、O3、NO、NO2多諾拉事件

1948年10月26日~31日間，美國賓夕法尼亞州的多諾拉小鎮(zhèn)，大部分地區(qū)持續(xù)有霧，致使全鎮(zhèn)43％的人口（5911人）相繼發(fā)病，其中17人死亡。這次事件是由二氧化硫與金屬元素、金屬化合物相互作用所致，當時大氣中二氧化硫濃度高達0.5×10-6～2.0X10-6毫克／立方米，并發(fā)現(xiàn)有塵粒。SO2、CO、AS、Pb等四日市哮喘事件

1961年-1970年期間，日本東部海岸的四日市哮喘病大發(fā)作。1964年連續(xù)3天濃霧不散，嚴重的哮喘病患者開始死亡。到1970年，四日哮喘病患者達到500多人，其中有10多人在哮喘病的折磨中死去。幾年中，全市因哮喘病死亡達6376人，自殺10人。由于日本各大城市普遍使用高硫重油，SO2、SO3、塵粒超標5-6倍，并在近地層500米積累，硫酸煙霧中飄浮著Pb、Zn等重金屬粉塵，引起呼吸道疾病爆發(fā)。

煉鋼、化工等工廠排出的有害氣體SO2、SO3、塵粒、重金屬粉塵等倫敦?zé)熿F事件

1952年12月5日～8日，素有“霧都”之稱的英國倫敦，突然有許多人患起呼吸系統(tǒng)病，并有4000多人相繼死亡。此后兩個月內(nèi)，又有8000多人死亡。這起事件原因是，當時大氣中塵粒濃度高達4.46毫克／立方米，是平時的10倍，二氧化硫濃度高達1.34×10-6毫克／立方米，是平時的6倍。SO2、粉塵共同的特點：大氣中二氧化碳、氮氧化物等污染物含量高，逆溫天氣，使兒童老人致死，帶來了嚴重的后果。世界大氣污染情況：嚴重世界大氣污染現(xiàn)狀：全球目前的狀況看，發(fā)達國家比發(fā)展中國家輕。發(fā)達國家的大氣環(huán)境已經(jīng)得到了明顯的改善，發(fā)展中國家現(xiàn)仍很嚴重。采取的措施：1997年在日本京都定下京都議訂書2001、7“波恩氣候會議”上170多個國家參加，達成協(xié)議。4.我國大氣污染情況我國是大氣污染嚴重的國家。原因：我國的能源結(jié)構(gòu)主要以煤炭為主，80%的能源來自煤炭，二氧化碳的排放量居世界第二位。城市比農(nóng)村嚴重，北方重于南方。主要以大氣中懸浮顆粒物為主5.內(nèi)蒙的情況二、大氣污染物粉塵（dust）煙（fume）飛灰（flyash）黑煙（smoke）霧（fog）煤煙塵（soot）總懸浮微粒（TSP）

來源

自然來源

主要是火山爆發(fā)，年均約1.12億噸。人為來源

主要是煉鋼、玻璃、化工等工廠排除出的尾氣、燃煤等。1.二氧化硫

危害1.生物的呼吸系統(tǒng)受到破壞。2.形成酸雨的主要因素。在低氣溫、強陽光下，二氧化硫與大氣中其它物質(zhì)進行光化學(xué)反應(yīng)，生成三氧化硫，從而形成硫酸或硫酸鹽，形成酸雨。

CzechAirPollution2.一氧化碳來源自然來源：森林火災(zāi)；葉綠素分泌；人為來源：含碳化合物不完全燃燒危害通過呼吸進入到人體后，因其與血紅蛋白的結(jié)合能力比氧大200多倍，所以很快與血液中的血紅蛋白結(jié)合，造成人體缺氧，嚴重時導(dǎo)致死亡（即煤氣中毒）。來源

人為來源煉鋼、玻璃、化工等工廠，汽車、飛機、爐、窯等排放的尾氣中大量含有氮氧化物。自然來源農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的含氮化肥的使用和自然界氮循環(huán)過程中的排出。自然條件下，土壤中的微生物能夠分解，并排放出NO2。3.氮氧化物危害刺激動物呼吸系統(tǒng)，嚴重時引起疾病形成酸雨參與光化學(xué)煙霧反應(yīng)破壞臭氧層

來源

人為來源石油的不完全燃燒，如(煤油燈、汽車減速或空檔時的尾氣等)、石油煉制、化工生產(chǎn)等過程。自然來源

自然界中的生物及其遺體被微生物所分解而排放和有機物（或動物尸體等）的不完全燃燒和蒸發(fā)。

4.碳氫化合物

危害參與光化學(xué)煙霧反應(yīng)屬于強致癌物質(zhì)5.鉛

來源

人為來源

主要是從工廠（煉鋼、玻璃、化工等）、燃煤、汽車、汽油防爆劑（四乙基鉛）排放的尾氣中。自然來源

主要是火山爆發(fā)等自然過程，其排放量小，不構(gòu)成污染的程度。

危害導(dǎo)致肺部疾病損壞骨髓造血功能損壞末梢神經(jīng),影響智力發(fā)育損壞胎兒正常發(fā)育

第一類（自然界）水蒸汽（H2O）二氧化碳（CO2）

一氧化碳（CO）四氯化碳（CCl4）甲烷（CH4）氮氧化物臭氧（O3）顆粒物

6.溫室氣體溫室氣體是指使地表、低層大氣溫度升高的氣體。

第二類（人為排放）

二氧化碳

甲烷一氧化碳四氯化碳氮氧化物氟氯烴(CFCS)顆粒物全球排放量前五位的國家及排放量國家年排放量（百萬噸/年）人均排放量（噸/年）美國488119.93中國26683.27俄羅斯210314.11日本10938.97德國87810.96大氣中CO2的來源及其危害

大氣中CO2的濃度變化示意圖危害：

引起溫室效應(yīng)，氣候變化

海洋中沉積物溶解度增加

植物光合作用可能加快

加速成巖過程溫室效應(yīng)的產(chǎn)生溫室效應(yīng)：大氣組成部分吸收地面長波輻射，使能量截流于大氣中，使大氣的溫度升高的現(xiàn)象。

溫室效應(yīng)對大氣的危害

近一百多年來大氣氣溫變化示意圖

氣候變暖海水膨脹，陸地冰川融化氣候變化無常

7.顆粒物分類降塵：粒徑大于10um的顆粒物此類顆粒物可以降落

飄塵：粒徑小于10um的顆粒物此類顆粒物處于懸浮狀態(tài)，與空氣一起可進入動物、植物的呼吸道毛細管，引起各種疾病

危害：進入到人體中引起呼吸道疾病參與光化學(xué)煙霧反應(yīng)影響氣候變化8.損害臭氧層物質(zhì)

臭氧層：離地球表面15——25千米的平流層中，在常溫常壓下厚度為3毫米濃度為0.000004毫升/L（300多布森單位，簡稱為D.U）的淺藍色的氣體。臭氧層的作用：保護作用加熱作用保持氧氣的平衡臭氧層被破壞的原因人類大規(guī)模使用超音速飛機和氟氯烴制冷劑，排放氮氧化物和氟里昂，使其在陽光作用下與臭氧發(fā)生反應(yīng)，使臭氧濃度下降。臭氧層被破壞的影響臭氧層被破壞造成地球紫外線增加，紫外線會破壞包括DNA在內(nèi)的生物分子，增加罹患皮膚癌、白內(nèi)障的機率，而且和許多免疫系統(tǒng)疾病有關(guān)。海洋中的浮游生物受致命的影響，海洋生態(tài)系統(tǒng)受破壞。農(nóng)作物減產(chǎn)。加強溫室效應(yīng)。損害臭氧層的物質(zhì)ODS

冰箱、空調(diào)、電子產(chǎn)品、滅火器材、煙草、泡沫塑料、發(fā)膠、殺蟲劑等產(chǎn)品的生產(chǎn)過程或使用過程中，人們大量使用的人造化學(xué)物質(zhì)很多都具有破壞臭氧層的能力。科學(xué)家把這些破壞大氣臭氧層、危害人類生存環(huán)境的化學(xué)物質(zhì)稱為“消耗臭氧層物質(zhì)”(ozonedepletingsubstances)，簡稱ODS。無機物（氮氧化物）有機低分子物質(zhì)（甲烷、四氯化碳、甲基氯仿）含氯氟烴（氟里昂等5種，也稱氟氯烴）

氟里昂-11（CFCl3，簡稱F-11）

氟里昂-12（CF2Cl2，簡稱F-12）含溴鹵代烷烴（簡稱Halon，有13種）9.光化學(xué)煙霧

概念：

大氣中的碳氫化合物與氮氧化物在低溫天氣和強陽光作用下經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)生成臭氧、醛類、酮類、有機酸類、過氧化物等二次污染物，在大氣中形成一種淺藍色的煙霧。危害：影響身體健康光化學(xué)煙霧中生成的臭氧、醛類、酮類有機酸類、過氧化物、PAN、活性自由基等二次污染物對動物的呼吸系統(tǒng)和眼睛具有強烈的刺激性，可導(dǎo)致頭疼或呼吸道疾病惡化，甚至嚴重時會造成死亡橡膠老化、樹葉變黃能見度下降，引起氣候短暫變化光化學(xué)煙霧發(fā)生時，如果大氣中存在二氧化硫，則易生成硫酸鹽氣溶膠（又稱光化學(xué)氣溶膠）。光化學(xué)煙霧或光化學(xué)氣溶膠能夠吸收大部分陽光輻射，使能見度顯著下降，引起氣候的短暫變化光化學(xué)煙霧的現(xiàn)象

呈淺藍色中午或午后出現(xiàn)，傍晚就消失影響于污染源風(fēng)向下方十幾到幾百公里處

光化學(xué)煙霧日變化曲線三、室內(nèi)空氣污染（一）室內(nèi)空氣污染來源及危害人的活動烹飪建筑材料日用化工產(chǎn)品空調(diào)1.生物學(xué)行為人的呼吸：人呼吸時主要呼出二氧化碳、硫化氫、氮氧化物、二甲苯安、丁烷等十幾種化合物。人體排泄物：大小便過程，皮腺分泌物有100多種，人吐痰、咳：排出的細菌、病菌等有400多種。

危害：頭痛、惡心、嘔吐等現(xiàn)象。吸煙卷煙中含有放射性元素和多種有害元素。吸煙產(chǎn)生的煙霧中含有一氧化碳、尼古丁、甲醛、苯并比、亞硝酸等有害物有3800多種。屬于致癌物質(zhì)有44種。吸煙還產(chǎn)生放射性物質(zhì)，一天吸一包煙相當于一年300次透視。目前統(tǒng)計全球有11億煙民、其中8億煙民在發(fā)展中國家。每年與有關(guān)吸煙死亡人數(shù)達到400百萬。我國吸煙人數(shù)目前達到3.5億人，吸煙率達37%，其中青少年吸煙人群更不能忽視，近年來我國青少年吸煙人群正在增加。平均年齡達到19歲。2.烹飪

烹飪有兩種過程排放污染物烹飪本身排放一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物等，嚴重污染室內(nèi)空氣。烹飪所使用的燃料也是重要的污染來源。燃煤所產(chǎn)生的氨氣能過引起食道癌、呼吸道疾病、肺癌、喉癌等疾病。

3.建筑材料與室內(nèi)空氣污染當前使用的建筑材料包括，鋼筋水泥、石頭沙子、白灰、涂料、油漆、膠合板、膠水、保溫絕緣材料、塑料制品等中含有放射性元素。（1）甲醛的來源及其危害來源：主要是建筑材料和保溫材料中的粘合劑。危害：刺激眼睛、和人致皮膚病、呼吸道疾病等。（2）氡的來源及其危害來源：主要是地殼，隨著建筑材料混入建筑中。危害：對環(huán)境產(chǎn)生輻射作用。4.日用化工產(chǎn)品與室內(nèi)空氣污染種類多，包括化妝品、洗滌劑、清潔劑、清新劑等。危害化工產(chǎn)品中包含了甲醛、氟氯昂等，散發(fā)在空氣中通過皮膚、實物或呼吸進入到人體引起皮膚病、結(jié)腸炎過敏癥等。5.空調(diào)與室內(nèi)空氣污染

空調(diào)病的癥狀發(fā)熱、肌肉關(guān)節(jié)疼、頭疼、瞌睡等表現(xiàn)。原因是室內(nèi)外空氣溫差大，人體不適應(yīng)所致?？照{(diào)器的濕化器容易生長微生物、使人發(fā)病，其中鼻炎的發(fā)病率最高。汽車病的原因是一氧化碳造成，輕者頭疼、嘔吐、乏力、重者昏迷，甚至死亡。四、酸雨及其危害概念：酸雨指PH值小于5.6的各種降水。全球酸雨的特點出現(xiàn)的地域擴大，從發(fā)達國家發(fā)展到發(fā)展中國家（從歐美、北美、日本、到東亞、南美等國家和地區(qū)）酸度不斷增強危害型更加廣泛危害造成森林死亡、植被減少。（PH值小于3時葉面產(chǎn)生斑點而壞死、，影響植物生長；PH值小于4時光合作用受到影響，造成減產(chǎn)。）破壞土壤的結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)，使土壤貧瘠作物減產(chǎn)。能腐蝕建筑物和金屬材料破壞水體環(huán)境經(jīng)歷了60年，德國的這座石雕像徹底被酸雨毀壞了

五、“厄爾尼諾現(xiàn)象”與“拉尼娜現(xiàn)象”

“厄爾尼諾現(xiàn)象”是指熱帶大氣和海洋相互作用的產(chǎn)物，在全球范圍內(nèi)，海氣相互作用下造成的氣候異?，F(xiàn)象。

是地球溫室效應(yīng)增加的直接結(jié)果。

“厄爾尼諾現(xiàn)象”的形成過程（一）前兆階段

在這一階段赤道太平洋大氣和海面溫度發(fā)生明顯的變化，使赤道東太平洋海水表面溫度逐漸升高。

①正常態(tài)海氣增溫

②

“厄爾尼諾”態(tài)海氣增溫“厄爾尼諾現(xiàn)象”的形成過程（二）異常發(fā)展階段

在這一階段赤道西、