1、第四章 大气污染及其危害一、大气1、大气层 对流层：817公里 平流层：1560公里 中间层 热层 外层2、大气的组成 氧气 20.94 氮气 78.09 惰性气体 0.9 其它气体 0.1%二、大气污染物及其来源1、大气污染、大气污染 当大气中污染物质的浓度达到有害程度，以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人或物造成危害的现象。指标：指标：可吸入性颗粒物可吸入性颗粒物 SO2含量含量 NO2含量含量空气质量指数（Air Quality Index，简称AQI）是定量描述空气质量状况的指数，其数值越大说明空气污染状况越严重，对人体健康的危害也就越大。参与空气质量评价的主要污染物为细颗
2、粒物（pm2.5）、可吸入颗粒物（pm10）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）等六项。2、大气的污染源、大气的污染源 固定源：火力发电厂、钢铁与冶金工业、建筑材料工业、化学工业流动源：汽车、火车、轮船、飞机等三、大气污染物的种类气溶胶状态污染物气体状态污染物气溶胶状态污染物：按照颗粒直径大小分别称其为总悬浮颗粒物（TSP）、飘尘和降尘。总悬浮颗粒物指粒径在100微米以下的颗粒物，简称TSP。10微米以下的浮游状颗粒物称为飘尘。可经过呼吸 道沉积于肺泡。自然降尘指粒径大于10微米在空气中经重力作用就能沉降到地面 上的灰尘。按照来源和物理性质可分为粉尘、烟、飞
3、烟和雾。粉尘：小固体粒子，粒径在1-200微米；烟：冶金等过程中形成的固体粒子，粒径在0.01-1微米；飞烟：染料燃烧产生的烟气灰分钟的细微固体颗粒物。雾：气体中液滴悬浮体的总称。雾和粉尘等细小固体颗粒的混合物被称为霾。水分含量达到90%以上的叫雾；水分含量低于80%的叫霾；80-90%之间的是雾和霾的混合物。类别类别一次污染物一次污染物二次污染物二次污染物含硫化合物含硫化合物SO2,H2SSO3,H2SO4,MSO4含氮化合物含氮化合物NO,NH3NO2,HNO3,MNO3碳氧化合物碳氧化合物CO,CO2无无碳氢化合物碳氢化合物C1-C5HN化合物化合物醛、酮、过氧乙酰硝酸酯醛、酮、过氧乙酰
4、硝酸酯含卤素化合物含卤素化合物HF,HCl无无颗粒物颗粒物重金属元素，多环芳烃重金属元素，多环芳烃H2SO4，SO42-,NO3-气体状态污染物1、二氧化硫二氧化硫(SO2)(SO2)来源来源：二氧化硫主要由燃煤及燃料油等含硫物：二氧化硫主要由燃煤及燃料油等含硫物质燃烧产生，其次是来自自然界，如火山爆发、质燃烧产生，其次是来自自然界，如火山爆发、森林起火等产生。森林起火等产生。危害危害：二氧化硫对人体的结膜和上呼吸道粘：二氧化硫对人体的结膜和上呼吸道粘膜有强烈刺激性，可损伤呼吸器管可致支气管膜有强烈刺激性，可损伤呼吸器管可致支气管炎、肺炎，甚至肺水肿呼吸麻痹。另外，二氧炎、肺炎，甚至肺水肿呼吸
5、麻痹。另外，二氧化硫对化硫对 金属材料、房屋建筑、棉纺化纤织品、金属材料、房屋建筑、棉纺化纤织品、皮革纸张等制品容易引起腐蚀，皮革纸张等制品容易引起腐蚀，剥落、褪色剥落、褪色而损坏。还可使植物叶片变黄甚至枯死。而损坏。还可使植物叶片变黄甚至枯死。国家环境质量标国家环境质量标 准准：居住区日平均浓度低于居住区日平均浓度低于0.150.15毫克毫克/立方米，年平均浓度低于立方米，年平均浓度低于 0.060.06毫克毫克/立方米。立方米。2、氮氧化物氮氧化物(NOx)(NOx)主要成分主要成分：一氧化氮和：一氧化氮和 二氧化氮，以二氧化氮，以NOx(NOx(氮氮氧化物氧化物)表示。表示。主要来源主要
6、来源：生产、生活中：生产、生活中 所用的煤、石油等燃所用的煤、石油等燃料燃烧的产物料燃烧的产物 (包括汽车及一切内燃机燃烧排包括汽车及一切内燃机燃烧排放放 的的NOx)NOx)；其次是来自生产或使用硝酸的工；其次是来自生产或使用硝酸的工厂排放的尾气。当厂排放的尾气。当NOxNOx与碳与碳 氢化物共存于空气氢化物共存于空气中时，经阳光紫外线照射，发生光化学反应，中时，经阳光紫外线照射，发生光化学反应，产生产生 一种一种光化学烟雾光化学烟雾，它是一种有毒性的二次，它是一种有毒性的二次污染物。污染物。危害危害：NO2NO2比比NONO的毒性高的毒性高4 4倍，可引起肺损倍，可引起肺损害，甚至造成肺水
7、肿。慢性中害，甚至造成肺水肿。慢性中 毒可致气管、毒可致气管、肺病变。吸入肺病变。吸入NONO，可引起变性血红蛋白的形，可引起变性血红蛋白的形成并对中枢成并对中枢 神经系统产生影响。神经系统产生影响。NOxNOx对动物对动物的影响浓度大致为的影响浓度大致为1.01.0毫克毫克/立方米，立方米，对患者的对患者的影响浓度大致为影响浓度大致为0.20.2毫克毫克/立方米。立方米。国家环境质量标准国家环境质量标准：居住区的平均浓度低于居住区的平均浓度低于0.100.10毫克毫克/立方米，年平均浓度低于立方米，年平均浓度低于0.05 0.05 毫克毫克/立方米。立方米。3、粒子状污染物粒子状污染物 空气
8、中的粒子状污染物数量大、成分复杂，空气中的粒子状污染物数量大、成分复杂，它本身可以是有毒物它本身可以是有毒物 质或是其它污染物的运质或是其它污染物的运载体。载体。其主要来源于煤及其它燃料的不完全燃其主要来源于煤及其它燃料的不完全燃 烧而烧而排出的煤烟、工业生产过程中产生的粉尘、建排出的煤烟、工业生产过程中产生的粉尘、建筑和交通扬尘、风筑和交通扬尘、风 的扬尘等，以及气态污染的扬尘等，以及气态污染物经过物理化学反应形成的盐类颗粒物。物经过物理化学反应形成的盐类颗粒物。在在 空气污染监测中，粒子状污染物的监测项空气污染监测中，粒子状污染物的监测项目主要为总悬浮颗粒物、自目主要为总悬浮颗粒物、自 然
9、降尘和飘尘。然降尘和飘尘。4.4.酸雨酸雨 指降水的指降水的pHpH值低于值低于5.65.6时，时，降水即为酸雨。降水即为酸雨。形成的主要因素：二氧化硫和氮氧化物；形成的主要因素：二氧化硫和氮氧化物；气象条件气象条件 地形条件地形条件酸雨区面积约占国土面积的30%酸雨对人类生态环境造成的的影响，主要是以下几个方面：对水体生态环境的影响；对土壤植物生态的影响；对人群健康的危害。5.5.一氧化碳（一氧化碳（COCO）主要来源主要来源:含碳燃料、卷烟的不含碳燃料、卷烟的不 完全燃烧，其次完全燃烧，其次是炼焦、炼钢、炼铁等工业生产过程所产生的。是炼焦、炼钢、炼铁等工业生产过程所产生的。危害危害 ：人体
10、：人体 吸入一氧化碳易与血红蛋白相结合吸入一氧化碳易与血红蛋白相结合生成碳氧血红蛋白，而降低血流载生成碳氧血红蛋白，而降低血流载 氧能力，导氧能力，导致意识力减弱，中枢神经功能减弱，心脏和肺呼致意识力减弱，中枢神经功能减弱，心脏和肺呼吸功能减吸功能减 弱；受害人感到头昏、头痛、恶心、弱；受害人感到头昏、头痛、恶心、乏力，甚至昏迷死亡。乏力，甚至昏迷死亡。空气空气 环境质量标准环境质量标准：居住区一氧化碳日平均浓：居住区一氧化碳日平均浓度低于度低于4.004.00毫克毫克/立方米立方米 6.6.氟化物（氟化物（F F）指以气态与颗粒态形成存在的无机氟化物。指以气态与颗粒态形成存在的无机氟化物。主
11、要来源主要来源：含氟产品：含氟产品 的生产、磷肥厂、钢铁厂、的生产、磷肥厂、钢铁厂、冶铝厂等工业生产过程。冶铝厂等工业生产过程。危害危害：氟化物对眼睛及：氟化物对眼睛及 呼吸器官有强烈刺激，呼吸器官有强烈刺激，吸入高浓度的氟化物气体时，可引起肺水肿和吸入高浓度的氟化物气体时，可引起肺水肿和 支气管炎。长期吸入低浓度的氟化物气体会引支气管炎。长期吸入低浓度的氟化物气体会引起慢性中毒和氟骨症，起慢性中毒和氟骨症，使骨骼中的钙质减少，使骨骼中的钙质减少，导致骨质硬化和骨质疏松。导致骨质硬化和骨质疏松。环境空气质量环境空气质量 标准标准：城市地区日平均浓度：城市地区日平均浓度7 7微微克克/立方米。立
12、方米。适量的氟能维持正常的钙磷代谢，促进牙齿和骨适量的氟能维持正常的钙磷代谢，促进牙齿和骨骼钙化骼钙化。氟对于神经传导和代谢酶系统有一定的作用。氟对于神经传导和代谢酶系统有一定的作用。氟中毒损害全身各系统，临床表现出以氟斑牙和氟中毒损害全身各系统，临床表现出以氟斑牙和氟骨症为特征。氟骨症为特征。氟斑牙(dental fluorosis)氟过量，大量氟沉积于牙组织，牙釉质氟过量，大量氟沉积于牙组织，牙釉质不能正常形成，缺陷处色素沉着，呈现色斑，不能正常形成，缺陷处色素沉着，呈现色斑，同时牙硬度减弱，易碎裂。同时牙硬度减弱，易碎裂。氟骨症(skeletal fluorosis)过量氟与钙结合成氟化
13、钙，沉积于骨及软骨，过量氟与钙结合成氟化钙，沉积于骨及软骨，使骨质硬化。使骨质硬化。大量的钙与氟结合，导致血钙下降，可出现缺大量的钙与氟结合，导致血钙下降，可出现缺钙综合征钙综合征。血钙浓度下降，血磷和尿磷增高，诱发副甲状血钙浓度下降，血磷和尿磷增高，诱发副甲状腺机能亢进，引起骨骼脱钙，骨质疏松。腺机能亢进，引起骨骼脱钙，骨质疏松。早期可出现脊柱关节持续疼痛，进而关节活动早期可出现脊柱关节持续疼痛，进而关节活动障碍，肌肉萎缩，肢体麻木，僵直变形，甚至障碍，肌肉萎缩，肢体麻木，僵直变形，甚至瘫痪。瘫痪。7.7.铅及其化合物（铅及其化合物（PbPb）指存在于总悬浮颗粒物中的铅及其化合物。指存在于总
14、悬浮颗粒物中的铅及其化合物。主要来源主要来源：汽车排出：汽车排出 的废气。的废气。危害危害：铅进入人体，可大部分蓄积于人的骨骼：铅进入人体，可大部分蓄积于人的骨骼中，损害骨骼造血系中，损害骨骼造血系 统和神经系统，对男性统和神经系统，对男性的生殖腺也有一定的损害。引起临床症状为贫的生殖腺也有一定的损害。引起临床症状为贫 血、血、末梢神经炎，出现运动和感觉异常。末梢神经炎，出现运动和感觉异常。安全标准安全标准：我国尿铅：我国尿铅8080微克微克/升为正常升为正常 值，血值，血铅正常值小于铅正常值小于5050微克微克/毫升。毫升。五、大气污染与人体健康1.燃煤烟气与人体健康 主要形成烟尘、二氧化硫
15、、氮氧化物、二氧化碳和微量重金属等多种有毒、有害物质。对呼吸系统、新陈代谢等各种生理产生影响。案例：伦敦烟雾事件 1952年12月5-8日 原因：城市冬季大量燃煤，城市无风，外加特定的地理条件；4天死亡4000多人，2个月后又有8000多人陆续死亡。2.汽车尾气与人体健康 汽车尾气成分复杂，含有上千种化学物质，主要包括气体（一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、醛类等）和颗粒物（炭黑、焦油和重金属）两大类。主要影响：具有刺激性，对呼吸系统和免疫系统具有不利影响，具有诱变和致癌效应。3.工业废气与人体健康：粉尘污染的健康危害；有毒气体的健康危害；案例：四日市哮喘病 1959年-1970年4.光化学烟雾
16、污染与人体健康洛杉矶烟雾事件洛杉矶烟雾事件 时间：时间：1943年、年、1946年、年、1953年；年；5-10月月地点：美国洛杉矶地点：美国洛杉矶主要污染物：主要污染物：汽车尾气汽车尾气：NOX、烃类等、烃类等 光化学烟雾光化学烟雾：O3、过氧酰基硝酸酯、过氧酰基硝酸酯 NOX+烃类烃类 光化学反应光化学反应 光化学烟雾光化学烟雾 结果：数千人眼、咽喉刺激、疼痛、支气管炎症；结果：数千人眼、咽喉刺激、疼痛、支气管炎症；1953年年 1-2天内天内65岁以上老人死亡岁以上老人死亡400人。六、大气污染与气象因素1.气象因素影响污染程度 a.风 b.逆温层：在局部地区，大气的对流层中上层气温高，
17、下层气温低的反常现象。冒烟的形状可作为判断依据：波浪型扇型下扩型c.雨和雾全球变暖 根据对100多份全球变化资料的系统分析，发现全球平均温度已升高0.30.6摄氏度。其中11个最暖的年份发生在80年代中期以后，因而全球变暖是一个毋庸置疑的事实。2.大气污染影响地区或全球气候18801960年间全世界年平均气温与二氧化碳浓度的变化关系 温室效应 大气混浊度臭氧层破坏 每年春季南极大气中的臭氧层一直在变薄，事实上在极地大气中存在一个臭氧“洞”。臭氧层破坏对生物及人类健康主要影响有：皮肤癌发生率增高；对居民呼吸道及眼部的损伤；对生物活动的影响。厄尔尼诺 厄尔尼诺是热带大气和海洋相互作用的产物，它原是指赤道海面的一种异常增温，现在其定义为在全球范围内，海气相互作用下造成的气候异常。五、大气污染综合防治1.全面规划、合理布局 对工业进行合理布局：工业企业应分散 工业城市规模不宜过大 选择合理的厂址2.选择有利于污染物扩散的方式3.控制污染物的排放：改善燃料的质量 改进能源结构 改变供热方式 改造锅炉 消烟除尘 烟气脱硫4.改变燃料构成5.日常防护措施 保持室内空气洁净、新鲜 坚持湿法扫地 不要烧落叶 防止天然硫化氢等有毒气体中毒 不要在烟雾中跑步锻炼6、绿化造林
