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2006学年度环保教育讲座材料2006.022009.012006学年度环保教育讲座材料2006.022009.01 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 2006学年度环保教育讲座材料 关于大气污染问题的科学讲座 杨明生 1.什么是大气, 大气是指包围在地球外围的空气层,是地球自然环境的重要组成部分之一,与人类的生存息息相关。 通常把从地面到1000,1400公里高度内的气层作为地球大气层的 15厚度,大气层内大气的总质量约为5.3×10吨,其中92,集中在30公里以下。气象科学上根据大气在不同高度上的物理性质和化学组成,一般把大气层分为五层,对流层、平流层、中...

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2006学年度环保教育讲座材料2006.022009.01 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 2006学年度环保教育讲座材料 关于大气污染问 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 的科学讲座 杨明生 1.什么是大气, 大气是指包围在地球外围的空气层,是地球自然环境的重要组成部分之一,与人类的生存息息相关。 通常把从地面到1000,1400公里高度内的气层作为地球大气层的 15厚度,大气层内大气的总质量约为5.3×10吨,其中92,集中在30公里以下。气象科学上根据大气在不同高度上的物理性质和化学组成,一般把大气层分为五层,对流层、平流层、中层、暖层和逸散层。 ?对流层 从地 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 到8至15公里高度范围内称为对流层。对流层的厚度随地区和季节不同而有所不同,在赤道附近约为15公里,在高纬度和中纬度地区为8,12公里,对一定地区而言暖季大于冷季。对流层集中了整个大气3/4的质量。 对流层的气温随高度增加而降低,高度每增加100米,气温下降0.65?,低纬度地区对流层顶的气温约-83?,高纬度地区对流层顶的气温约-53?。由于近地层的空气接受地面的热辐射后温度升高与高空冷空气发生垂直方向的对流,构成了对流层空气的强烈对流运动,云、降水等天气现象都在这一层里发生。对流层是对人类生产、生活影响最大的一个层次,大气污染现象也主要发生在这一层里,特别在靠近地面的1,2公里范围内。 ?平流层 从对流层顶至55公里高度范围内称为平流层。对地球生命至关重要的臭氧层就包括在平流层内,臭氧量从对流层顶开始增加,至22,25公里处达到极大值,然后减少,到平流层顶就微乎其微了。 平流层的温度先是随高度增加不改变,或变化很小,到30,35公里高度均保持在-55?左右,再向上温度则随高度而增加,到平流层顶温度升至-3?以上。平流层温度的升高主要是由于臭氧层的臭氧吸收来自太阳的紫外线,同时以热的形式释放出大量的能量。由于平流层内垂直对流运动很小,多为平流运动,没有对流层中那种云、雨等天气现象,尘埃也很少,大气透明度好,因此是现代超音速飞机飞行的理想场所。 霍邱二中 共17 页第 1 页 4/26/2016 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 ?中层 平流层顶至85公里范围内称为中层,也称中间层。由于中层内没有臭氧这一类可直接吸收太阳辐射能量的组分,因此温度随高度增加而迅速降低,中间层顶部温度可低于-83?,这种温度下高上低的特点,使得中层的空气再次出现强烈的垂直对流运动; ?暖层 中层顶至800公里范围内称为暖层,也称电离层。这一层空气密度很小,气体在宇宙射线作用下处于电离状态。由于电离后的氧能强烈地吸收太阳的短波辐射,使空气迅速升温,气温分布是随高度增加而增加,其顶部可达480?至1230?。电离层能将电磁波反射回地球,对全球的无线电通讯具有重大意义。 ?逸散层 暖层顶以上的大气统称为逸散层,也称外层。该层大气极为稀薄,气温高,分子运动速度快,有的高速运动的粒子能克服地球引力的作用而逃逸到太空中去,所以称为逸散层。 大气由混合气体、水汽和杂质组成。除去水汽和杂质的空气称为干洁空气,其主要成份是氮气(N2)占78,,氧气(O2)占21,,氩气(Ar)占0.93,,其余是二氧化碳(CO2)、氖(Ne)、氦(He)、氪(Kr)、氙(Xe)、氢气(H2)、臭氧(O3)等,这些气体加起来占不到0.04,,干洁空气的成份是恒定成份,在地球表面的任何地区几乎不变。 大气中的水汽含量随着时间、地点、气象条件的不同而有较大的变化,在极地地区或沙漠地区其容积百分数接近于零,而在潮湿的热带其容积百分数可达4,,这是大气的可变组分。 还有一部分杂质,如土壤分化、火山爆发、宇宙物落入大气内以及植物花粉、海水溅沫、蒸发等散发的烟粒、尘埃、盐粒、水汽凝结物以及人类活动排放的各种空气污染物等成为大气中的不定组分,随自然现象及人类活动而变化。 由于自然现象和人类活动(如取暖、烧饭、工厂排烟等)向大气排放过多的烟尘和废气,使大气中出现了新的化学物质,或者使某种成份的含量过多地超过自然平衡状态下的平均含量,而开始影响生物的正常发育和生长,甚至 影响到整个地球的气候,给人类乃至地球上的生命带来危害,这种情况就是常说的大气受到了污染。 2.大气污染物有那些类型, 霍邱二中 共17 页第 2 页 4/26/2016 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 大气污染物的种类繁多,而排放量大、污染范围广、危害严重的只有几十种,分为化学性物质、放射性物质和生物性物质三类。依照污染物的存在形态,可将其分为气态污染物与颗粒污染物;依照与污染源的关系可将其分为一次污染物与二次污染物。 一次污染物:若大气污染物是从污染源直接排出的原始物质,进入大气后其性质和状态没有发生变化,则称为一次污染物。最常见的大气一次污染物有颗粒物,包括降尘、飘尘、石棉和无机金属粉尘等。有害气体,包括二氧化硫(SO)、氮氧化物(NO)、一氧化碳(CO)、二氧化2x 碳(CO)、碳氢化合物(CH)、氟(F)、氯(Cl)、硫化氢(HS)、硫醇(RSH)22 和氨(NH)等。 3 二次污染物:若由一次污染物与大气中原有成分或几种一次污染物之间发生了化学变化或光化学反应,形成了与原污染性质不同的新污染物,称为二次污染物。如:由烟尘、SO与空气中的水蒸气混合并发生化2 学反应所形成的硫酸烟雾(组成:SO、HSO、MSO,M代表金属元素)、2244 由汽车、工厂等排入大气中的氮氧化物或碳氢化合物,经光化学作用所形成的光化学烟雾(组成:NO、HNO、MNO、O、醛、酮、过氧乙酰硝酸2333 酯等)等。 3.大气污染源有哪些类型, 大气污染源是指排放污染物的装置,可以理解为“污染物发生源”,如:火力发电厂排放烟尘、SO、NO等污染物的烟囱。 23 按不同 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 分类,划分出的污染源类型也不同,如:可按存在形式、排放形式、排放时间或污染物发生类型等方法分类。 ? 按污染源存在形式分: 固定污染源:如工厂烟囱、车间排气筒等; 移动污染源:如汽车、火车、轮船、飞机等; ?按污染源排放形式分: 点源:集中在一点或在可当作一点的小范围内排放污染物,如烟囱等; 线源:沿着一条线排放污染物,如汽车、火车等; 面源:在一个大范围内排放污染物,如煤田自燃的煤堆、密集而低矮的居民住宅烟囱群等; ?按污染物排放空间分: 高架源:在距地面一定高度排放污染物,如电厂烟囱等; 低架源:在地面上或离地面高度很低的排放源; 霍邱二中 共17 页第 3 页 4/26/2016 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 ?按污染物发生类型分: 工业污染源:工业燃料燃烧及工业生产过程排气等; 农业污染源:农用燃料燃烧排气、农药扩散、化肥分解等对大气的污染。 生活污染源:民用炉灶、取暖锅炉排放污染物、焚烧城市垃圾等的废气、城市垃圾堆放过程中分解排出的废气等。 交通污染源:交通运输工具燃料燃烧的排放。 4.大气污染有哪些类型,它们的主要特征是什么, 大气中的人为污染源主要来自能源(煤、石油)开发利用。根据能源类型的不同,构成大气污染的类型可分为煤烟型污染、石油型污染、混合型污染三类。此外还有非能源性污染称为特殊型污染。 煤烟型污染。其主要特征是由煤炭燃烧排放出的烟尘、二氧化硫等一次污染物以及再由这些污染物发生化学反应而生成二次污染物所构成的污染。我国北方城市冬季的大气污染主要是煤烟型污染。1952年英国伦敦烟雾事件就是典型的煤烟型污染。 石油型污染。其主要污染物来自石油化工产品,如汽车尾气、油田及石油化工厂的排放物。主要一次污染物为烯烃、二氧化氮、以及链烷、醇、羰基化合物等,这些污染物在阳光照射下发生光化学反应,并形成光化学烟雾。美国洛杉矶发生的光化学烟雾事件、“石油之城”日本四日市的“哮喘病事件”和在石油产地科威特发生的“科威特哮喘”,都是属于石油型污染。 混合型污染。包括以煤炭为主要污染源而排出的烟气、粉尘、二氧化硫及其它氧化物所形成的气溶胶;以石油为污染源而排出的烯烃和二氧化氮为主的污染物。此类污染,其反应更为复杂。如臭氧和烯烃反应生成的过氧化氢自由基等氧化物,可大大增加二氧化硫的氧化速率。 特殊型污染。主要产生于工厂生产过程中排出和发生意外事故释放的废气,如氯气、氟化物、金属蒸气或酸雾等所引起的污染。 5.造成大气污染的主要因素有哪些, 造成大气污染的主要因素,首先与污染物的排放量有关。一般来说污染物排放量越大,污染程度也相应增加。然而,客观条件如气象、地形、地物等因素也是影响大气污染程度的主要因素。如在小风、静风或出现逆温等情况下,污染物很难扩散和稀释,使得大气污染加重;特殊的地形条件,如山地、谷地等地形,因其影响空气流动并能形成特殊的空气流场(如山谷风),也会使大气污染加重。美国的多诺拉烟雾事件和 霍邱二中 共17 页第 4 页 4/26/2016 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 比利时的马斯河谷事件都是由于工厂集中,又处于河谷盆地,加之无风逆温的气象条件,使烟雾累积,以致发生了严重的大气污染公害事件。 6.大气污染物是如何扩散的, 进入大气中的污染物,受大气水平运动、湍流扩散运动,以及大气的各种不同尺度的扰动运动而被输送、混合和稀释,称为大气污染物的扩散。 大气的水平运动称为风。风对污染物的扩散有两个作用:一是整体的输送作用,二是冲淡稀释作用。风向决定污染物迁移运动的方向,风速决定污染物的迁移速度。污染物总是由上风方被输送到下风方,在污染源下风向,污染要重一些,因此考察一个地区的大气污染时,一定要了解当地的风向;风速越大,单位时间内污染物混合的清洁空气量越大,冲淡稀释作用就越好。一般来说,大气中污染物浓度与污染物的总排放量成正比,而与风速成反比。 大气除了整体水平运动外,还存在着不同于主流方向的各种不同尺度的次生运动或称为旋涡运动,这种极不规则的大气运动就是大气湍流。大气湍流与大气的热力因子--大气垂直稳定度,近地面的风速以及下垫面等机械因素有关。前者形成的湍流称为热力湍流,后者所形成的湍流称为机械湍流,大气湍流就是这两种湍流综合作用的结果。大气湍流以近地层大气表现最为突出,风速时强时弱,风向不停摆动,就是存在大气湍流的具体表现。大气的湍流运动造成湍流场中各部分之间强烈混合,当污染物由污染源排入大气时,高浓度的污染物由于湍流混合,不断被清洁空气掺入,同时又无规则地分散到其它方向去,使污染物不断地被稀释、冲淡。 因此,风和湍流是决定污染物在大气中扩散状态的最直接和最本质的因子,是决定污染物扩散的决定因素。凡有利于增大风速、增强湍流的气象条件,都有利于污染物的稀释扩散,否则,将会使污染加重。 7.什么是逆温,它是怎样形成的, 大气对流层的气温从总体看是随高度的增加而降低,也就是说气温随高度递减。但是,近地面的大气层情况比较复杂,也有正好相反的时候,即气温随高度递增,这就是出现了所谓“逆温”。 一般在晴朗的白天风不太大时,由于太阳强烈照射地面,使地面增温幅度很大,近地面的空气因此也迅速增温,热量不断地由低层向高层传递,低层增热比高层快,于是就出现了气温下高上低的情况。夜间仍是少云无风时,地面因不受太阳照射而无热量收入,但地面的辐射却依 霍邱二中 共17 页第 5 页 4/26/2016 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 然存在,于是地面失去热量而很快冷却,近地面空气的温度也随之降低,离地面越近的空气温度降低的越快,从而形成了气温下低上高的现象,即“逆温”。 这是在陆地上最常出现的逆温叫辐射逆温,以冬季最多,强度也最大。另外还有平流逆温、下沉逆温、湍流逆温和锋面逆温。由于逆温时的大气状态十分稳定,因此在逆温层内大气的垂直运动受阻,处于逆温层中的烟尘等空气污染物及水汽凝结物因不易扩散而造成大量积聚,使能见度变坏,空气质量恶化,严重时甚至形成污染事件。 8.地形、地物对大气污染物的扩散有什么影响, 地面具有不同的粗糙度,当气流沿地表流过时,必然要同各种地形地物发生磨擦作用,使风向风速同时发生变化。其影响程度与地形地物的形状、高低、体积等有密切的关系。如山脉、河流、沟谷的走向对主导风向有较大的影响,气流将沿山脉、河谷流动;山脉的阻滞作用对风速也有很大影响,尤其是在封闭的山谷盆地,因四周群山屏障的影响,往往是静风、小风频率占很大比例,不利于大气污染物的扩散;城市中的高层建筑物、体形大的建筑物和构筑物都能造成气流在小范围内产生涡流,阻碍污染物质迅速扩散,而停滞在某一地段,加重污染。一般规律是建筑物背风区风速迅速下降,污染物浓度增高。 9.什么是山谷风, 山谷风主要是由于山坡和山谷底受太阳辐射不均匀而产生的。在系统性大气演变不剧烈时,遇晴朗的天气,白天山坡受到太阳光的垂直照射,增温较快;而谷底受到的却是阳光的斜射,增温较慢;由于受热不同,山坡上方的空气受热较多而上升,谷底的空气便流来补充,因而形成谷底吹向山坡的“谷风”。与此相反,夜间山坡的辐射冷却比同高度的谷底上方的空气快得多,山坡与谷底上方形成空气密度差,又造成了自山坡吹向谷底的“山风”。在不受大的天气形势影响的情况下,山风和谷风在一定的时间内转换,清晨以后,山风逐渐转为谷风,接近黄昏时,又由谷风转为山风。山谷风有时会在山谷构成闭合环流,在稳定的山谷风环流地区,污染物常常会往返累积,形成很高的浓度,造成严重污染。 10.什么是城市热岛效应, 城市是人口、商业、工业、交通高度集中的区域,由于人的活动和工业生产排放出大量的热量,使城市气温比周围郊区气温高,这一现象称为城市热岛效应。 由于城区气温比周围郊区的农村高,城市地区的热空气上升,并在 霍邱二中 共17 页第 6 页 4/26/2016 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 高空向四周扩散,而周围郊区较冷的空气流来补充,这样就形成城市特有的热岛环流。城郊工厂排出的污染物可随这种热岛环流由低层吹向城区,使城市污染物浓度升高。因此在城市四周布置工业区时要考虑热岛环流的影响。 11.大气污染造成了哪些危害, 首先,大气污染的加剧导致了人类呼吸系统疾病和癌症发病率增高。如毒气大量泄漏及烟雾事件的发生使许多人在短时间死亡,使人群健康普遍受损。 其次,大气污染对地球生物圈造成了很大危害。如世界各地出现的大面积的酸雨,就是由于大气中的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体污染物引起的,造成了森林大面积死亡和枯萎,土壤酸化、水体水质酸化,水生生物灭绝;大气污染对植物的生长也产生了慢性危害,使生长萎缩,产量下降、品质变坏。 大气污染对全球环境造成了很大的影响。如温室气体的过量排放,造成了温室效应的增强,使地球气候变暖,海平面升高;消耗臭氧层物质的排放,使臭氧层破坏,太阳紫外辐射增强,对地球上的生命造成严重威胁。 大气污染还对各国的经济发展,特别是相对比较贫穷落后的发展中国家的经济发展产生了很大的制约作用。 12.怎样才能知道大气受到了污染, 采用特定的仪器和检测方法对大气污染进行监测是掌握、判断大气是否受到污染的主要方法。 大气污染监测包括两部分:对自然环境中的大气监测,称环境空气质量监测;对污染源的“废气”排放监测,称污染源监测。这两种监测工作互相联系,相辅相成,但各自的任务有所侧重,监测的目的略有不同。 环境空气质量监测的主要目的是:通过监测,查明空气污染物质的类型、程度、来源、范围及其规律性;了解大气污染的危害性,包括对人体健康、生活条件、工农业生产等方面的危害性;为城市规划、制定或修订环境空气质量标准及工业废气排放标准提供依据;协助“废气”治理工作;评价环境空气质量;对大气污染进行预测预报。 大气污染源监测的目的主要是:检查污染源的“废气”排放是否符合排放标准;为治理“废气”提供依据;为制定或修订排放标准提供资料;监督检查“废气治理效果”。 霍邱二中 共17 页第 7 页 4/26/2016 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 13.大气污染监测的指标主要有哪些, 目前对大气污染的监测侧重于对有毒有害的无机污染物、某些重要的有机污染物和有关的气象要素进行监测。如有毒金属(铅Pb、汞Hg、铬Cr、镉Cd等)、无机酸雾、无机盐类及其金属和非金属氧化物、臭氧等无机污染物;烃类、有机蒸气、多环芳烃、雾状有机农药、PAN(过氧乙酰硝酸酯)及空气中的细菌、病毒等有机污染物(其中细菌和病毒多由医学部门研究与测定),气象要素如风速、风向、温度、湿度、气压等。 在我国现行的环境空气质量标准中规定的空气质量监测项目有二氧化硫(SO)、总悬浮颗粒物(TSP)、可吸入颗粒物(PM10)、氮氧化物(NO)、2x二氧化氮(NO)一氧化碳(CO)、臭氧(O)、铅(Pb)、苯并(a)芘(BaP)、23 氟化物(F)等10项。 14. 什么是温室效应和温室气体, 大气中的某些微量组分,能使太阳的短波辐射透过,加热地面,而地面增温后所放出的热辐射,却被这些组分吸收,使大气增温。由于这些组分的作用在某些方面类似温室的玻璃房顶,因此这种现象被称为温室效应,这些组分被称为为温室气体。 主要的温室气体有二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、二氧化氮(NO2)、氯氟烷烃(CFCs)等。八十年代的研究表明,人为排放的各种温室气体对温室效应所起作用的比例不同,其中二氧化碳占55,,氯氟烷烃占24,,甲烷占15,,二氧化氮占6,,因此二氧化碳的大量增加是造成温室效应加剧的主要原因。 15.温室效应产生的影响和全球气候变化趋势, 地球的大气本来就存在着温室效应,它使地球保持了一个适于人类和地球上其它生物生存的正常温度环境。只是由于人类活动的规模越来越大,向大气排放了过量的温室气体,使温室效应增强,从而在全球范围内引发了一系列问题。 温室效应首要的影响是使全球气候异常变暖,这是一种全球性的灾难。近100年来,全球地面平均气温的上升幅度在0.3,0.6?之间。1988年的全球平均气温比1949年,1979年多年的平均值高0.34?,比世纪初高了0.59?。这些都证明地球确有变暖趋势。 气候的变暖会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等。既危害自然生态系统,更威胁人类的食物供应和居住环境。在过去的100年里海平面平均上升了14.4厘米,我国的海平面也上升了11.5厘米,现今世界上1/3的人生活在沿海岸线60公里的范围内,海平面的 霍邱二中 共17 页第 8 页 4/26/2016 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 升高将严重威胁低地势岛屿和沿海地区居民的生产与生活。 有些预测表明,如果大气中二氧化碳浓度增加一倍,全球温度将上升5?,而到二十一世纪,大气中的二氧化碳浓度完全可以翻一番。据政府间气候委员会(IPCC)对全球气候变化判断,如果不采取措施控制二氧化碳的排放,全球地表平均温度将继续以每10年0.3?的速度上升,即使全球地表平均温度提高1,2?。随着温室气体排放量的增加,全球气候变暖的趋势仍然存在,由此而导致的各种影响也会继续增加。 17. 受酸雨危害的地区主要有哪些, 二十世纪的五、六十年代以前,酸雨只是在局部地区出现,如北欧地区受到欧洲中部工业区排出的酸性气体的影响,出现了酸雨。之后,到六十年代末至八十年代初,酸雨的危害全面显示,其范围由北欧扩大至中欧,同时北美也出现了大面积的酸雨区。八十年代以来,在世界各地相继出现了酸雨,如亚洲的日本、韩国、东南亚各国以及我国,南美的巴西、委内瑞拉,非洲的尼日利亚、象牙海岸等都受到了酸雨的危害。 酸雨最集中,面积最大的地区是欧洲、北美和我国。目前酸雨危害范围不断扩大,危害程度也不断加深,中北欧、美国、加拿大已出现了明显的土壤酸化现象,水体受酸雨的影响而酸化的问题也越来越严重,加拿大30多万个湖泊,到二十世纪末,有近5万个因湖水酸化湖中生物将完全灭绝。酸雨对森林的危害在许多国家已普遍存在,全欧洲1.1亿公顷的森林,有5000公顷受酸雨危害而变得脆弱和枯萎。至于酸性降水的现象,在全球范围内都有发生。 我国出现酸雨的地区已由八十年代初期的西南局部地区扩展到长江以南的大部分地区,成为我国危害最大的大气污染问题。目前,我国的酸雨主要分布在长江以南、青藏高原以东地区及四川盆地。华中地区酸雨污染最严重,其中心区域酸雨pH年均值低于4.0,酸雨频率在80,以上;西南地区南充、宜宾、重庆和遵义等城市的酸雨区,仅次于华中地区,其中心区域的酸雨pH年均值低于5.0,酸雨频率高于80,;华南沿海地区的酸雨主要分布在长江下游地区以及南至厦门的沿海地区,覆盖苏南、皖南、浙江大部及福建沿海地区;华南地区的酸雨主要分布于珠江三角洲及广西的东部地区,中心区域酸雨频率60,90,;北方地区也有一些城市降水年均pH值低于5.6,如青岛、图门、太原、石家庄等地。 18. 什么是臭氧层,它有什么作用, 臭氧(O)是氧气(O)的一种异构体,在大气中含量甚微,其浓度32 依离地面的高度而异。臭氧分子是平流层大气最关键的组成组分,臭氧 霍邱二中 共17 页第 9 页 4/26/2016 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 在这一层的分布厚度约为10,15公里,这就是我们常说的大气臭氧层,在距离地面高度约20,25公里的臭氧浓度最大,约10ppm,若把臭氧层的臭氧全部集中起来其总含量只相当于标准压力和温度下0.3厘米厚度的气体层。就是这样的一个臭氧层,却吸收了来自太阳99,的高强度紫外辐射,保护了人类和生物免遭紫外辐射的伤害,因此人们形象地把臭氧层比喻为地球的“保护伞”,而把臭氧耗损比喻为“保护伞穿孔”。臭氧层还影响大气温度的垂直分布,因此,还它可以起调节地球气候的作用。 19. 臭氧层被破坏的机理是什么, 人类活动排入大气中的一些物质进入平流层与那里的臭氧发生化学反应,导致臭氧耗损,使臭氧浓度减少的现象被称作臭氧层破坏或臭氧层损耗。 臭氧层中的臭氧是在离地面较高的大气层中自然形成的,其形成机理是: O 紫外辐射 O,O (高层大气中的氧气受阳光紫外辐射变成游离的2 氧原子) O,O O (有些游离的氧原子又与氧气 结合就生成了臭氧,大气23 中 90%的臭氧是以这种方式形成 的) O是不稳定分子,来自太阳的紫外辐射既能生成O,也能使O分解,333产生O分子和游离O原子,因此大气中臭氧的浓度取决于其生成与分解2 速度的动态平衡。 人为消耗臭氧层的物质主要是:广泛用于冰箱和空调制冷、泡沫塑料发泡、电子器件清洗的氯氟烷烃(CFCs)以及用于特殊场合灭火的溴氟烷烃(Halons哈龙)等化学物质。这些物质被称为消耗臭氧层物质,国际社会为了保护臭氧层,将这些物质列入淘汰或受控制使用的名单中,因此也称这些物质为“受控物质”。 消耗臭氧层的物质,在大气的对流层中是非常稳定的,可以停留很长时间,以CFC12为例,它在对流层中寿命长达120年左右,因此这类物质可以扩散到大气的各个部位,但是到了平流层后,就会被太阳的紫外辐射分解,释放出活性很强的游离氯原子或溴原子,参与导致臭氧损耗的一系列化学反应:游离的氯原子或溴原子与O分子反应,产生氯或3 溴的一氧化物,夺走O分子的一个氧原子,使之变成氧分子。氯或溴的3 一氧化物与游离的氧原子反应,释放“夺来”的氧原子,形成更多的氧分子和游离氯原子或游离溴原子,新的游离氯原子或溴原子重新与其它 霍邱二中 共17 页第 10 页 4/26/2016 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 O分子反应,再度生成O分子和氯或溴的一氧化物,这样的反应循环不32 断,每个游离氯原子或溴原子可以破坏约10万个O分子,这就是氯氟烷3 烃或溴氟烷烃破坏臭氧层的原因。 破坏臭氧层的过程可表示如下: 含氯或含溴的化合物 太阳紫外辐射 游离Cl(或Br) O,Cl(或Br) ClO(或BrO),O 32 ClO(或BrO),O 游离Cl(或Br)+O 2 20.臭氧层破坏造成的危害有哪些, 臭氧层中的臭氧能吸收200,300纳米(nm)的阳光紫外线辐射,因此臭氧层被破坏可使阳光中紫外辐射到地球表面的量大大增加,从而产生一系列严重的危害。 阳光紫外线辐射能量很高的部分称EUV,在平流层以上就被大气中的原子和分子氧所吸收,从EUV到波长等于290纳米之间的称为UV-C段,能被臭氧层中的臭氧分子全部吸收,波长等于290,320纳米的辐射段称为UV-B段(即B类紫外线)也有90,能被臭氧分子吸收,从而可以大大减弱到达地面的强度。如果臭氧层的臭氧含量减少,则地面受到UV-B的辐射量增大。 UV-B类紫外线灼伤称为B类灼伤,这是紫外辐射最明显的影响之一,学名为红斑病。B类紫外线也能损耗皮肤细胞中的遗传物质,导致皮肤癌。B类辐射增加还可对眼睛造成损坏,导致白内障发病率增加。 B类紫外线辐射也会抑制人类和动物的免疫力。因此B类紫外线辐射的增加,可以降低人类对一些疾病包括癌症、过敏症和一些传染病的抵抗力。 B类辐射的增加,会对自然生态系统和作物造成直接或间接的影响。例如B类紫外辐射对20米深度以内的海洋生物造成危害,会使浮游生物、幼鱼、幼蟹、虾和贝类大量死亡,会造成某些生物减少或灭绝,由于海洋中的任何生物都是海洋食物链中重要的组成部分,因此某些种类的减少或灭绝,会引起海洋生态系统的破坏。 B类辐射的增加也会损害浮游植物,由于浮游植物可吸收大量二氧化碳,其产量减少,使得大气中存留更多的二氧化碳,使温室效应加剧。 B类辐射还将引起用于建筑物、绘画、包装的聚合材料的老化,使其变硬变脆,缩短使用寿命等等。 另外,臭氧层臭氧浓度降低紫外辐射增强,反而会使近地面对流层中的臭氧浓度增加,尤其是在人口和机动车量最密集的城市中心,使光 霍邱二中 共17 页第 11 页 4/26/2016 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 化学烟雾污染的机率增加。 有人甚至认为,当臭氧层中的臭氧量减少到正常量的1/5时,将是地球生物死亡的临界点。这一论点虽尚未经科学研究所证实,但至少也表明了情况的严重性和紧急性。 21.破坏臭氧层的物质有哪几种, 国际组织《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 》及其该《议定书修正》规定了15种氯氟烷烃(CFCs)、 3种哈龙、40种含氢氯氟烷烃(HCFCs)、34种含氢溴氟烷烃(HBFCs)、四氯化碳(CCl)、甲基氯仿(CH3CCl)和甲基溴(CHBr)为控制使用433 的消耗臭氧层物质,也称受控物质. 氯氟烷烃(CFCs)。此类化合物自1928年人类首次合成后被以多种方式使用,冰箱、空调制冷剂、气雾剂制品中的推进剂(CFC11、CFC12)、生产靠垫和垫子的软发泡剂、印刷线路板和其它设备的清洗剂等。 含氢氯氟烷烃(HCFC)。此类物质是CFCs的一种过渡性替代品,HCFC因为含有H,使得它在底层大气易于分解,对O层的破坏能力低于CFCs,3 但长期和大量使用对O层危害也很大。 3 在 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 和生产中作为溶剂的四氯化碳(CCl4)和甲基氯仿(CH3CCl3)同样具有很大的破坏O3层的潜值,所以也被列为受控物质。 溴氟烷烃主要是哈龙:哈龙1211(CFBrCl)、哈龙1310(CFBr)、23哈龙2420(CFBr),这些物质一般用作特殊场合的灭火剂。此类物质对242 臭氧层最具破坏性,比CFCs高3,10倍,1994年发达国家已经停止这3种哈龙的生产。 近年来,主要用于土壤熏蒸和检疫的另一种破坏臭氧层的含溴化合物即甲基溴(CHBr)引起了人们的重视,它也被列为受控物质。 3 22.大气污染对人体健康有哪些危害, 大气污染直接或间接地影响人体健康,引起感官和生理机能的不适反应,产生亚临床的和病理的改变,出现临床体征或存在潜在的遗传效应,发生急、慢性中毒或死亡等。 成人每天约呼吸10,12立方米的空气,大气中的有害化学物质一般是通过呼吸道进入人体的。也有少数的有害化学物质经消化道或皮肤进入人体。大气污染对健康的影响,取决于大气中有害物质的种类、性质、浓度和持续时间,也取决于人体的敏感性。例如飘尘对人体的危害作用就取决于飘尘的粒径、硬度、溶解度和化学成分以及吸附在尘粒表面上的各种有害气体和微生物等。有害气体在化学性质、毒性和水溶性等方 霍邱二中 共17 页第 12 页 4/26/2016 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 面的差异,也会造成危害程度的差异。另外,呼吸道各部分的结构不同,对毒物的阻留和吸收也不尽相同。一般地说,进入愈深,面积愈大,停留时间愈长、吸收量也愈大。成年人肺泡总面积约为55,70平方米,而且布满毛细血管。毒物能很快被肺泡吸收并由血液送至全身,不经过肝脏的转化就起作用,所以毒物由呼吸道进入机体的危害最大。 大气中化学污染物的浓度一般比较低,对人体主要产生慢性毒作用。但在某些特殊条件下,如工厂发生事故,使大量污染物骤然排出,或气象条件突然改变(如出现无风、逆温、浓雾天气),或地理位置特殊(如地处山谷、盆地等),使大气中有害物质不易扩散,这时有害物质的浓度会急剧增加,引起人群急性中毒,尤其对患有呼吸道慢性疾病和心脏病的人会使病情加重甚至死亡,如本书前述某些公害事件就是典型事例。 直接刺激呼吸道的有害化学物质(如二氧化硫、硫酸雾、氯气、臭氧、烟尘)被吸入后,会引起支气管反射性收缩、痉挛、咳嗽、喷嚏和气道阻力增加。在毒物的慢性作用下,呼吸道的抵抗力会逐渐减弱,诱发慢性呼吸道疾病,严重的还可引起肺水肿和肺心性疾病。据流行病学调查资料,城市大气污染是慢性支气管炎、肺气肿和支气管哮喘等疾病的直接原因或诱因。大气污染严重的地区,呼吸道疾病总死亡率和发病率都高于轻污染区。慢性支气管炎症状随大气污染程度的增高而加重。 大气中的无刺激性有害气体,由于不能为人体感官所觉察,其危害比刺激性气体还要大。如一氧化碳通过呼吸道进入血液,可形成碳氧血红蛋白,造成低血氧症,致使人体组织缺氧,影响中枢神经系统和酶的活动,出现头晕、头痛、恶心、乏力,严重时会昏迷致死。 在城市,特别是某些工厂附近的大气中,还含有潜在危害的化学物质,如镉、铍、锑、铅、镍、锰、汞、砷、氟化物、石棉、有机氯杀虫剂等。它们虽然浓度很低,但可在体内逐渐蓄积。大气中的这些有毒污染物,还可降落在农作物上、水体和土壤,然后被农作物吸收并富集于蔬菜、瓜果和粮食中,通过食物和饮水也能在人体内蓄积,造成慢性中毒。这些物质对机体的危害,在短期内并不明显,经过长期蓄积,也会影响神经系统、内脏功能和生殖、遗传等。 大气中某些有害化学物质还具有致癌作用。它们大部分是有机物,如多环芳烃及其衍生物,小部分是无机物,如砷、镍、铍、铬等。在大气污染严重的城市,烟尘和汽车废气中,可检出30多种多环芳烃组分,其中苯并(a)芘的存在比较普遍,致癌性也最强。五十年代以来,各国城市居民的肺癌发病率和死亡率都在逐渐增高,而且显著高于农村。 大气中对人体健康危害较大的另外一类污染物是放射性物质,其主 霍邱二中 共17 页第 13 页 4/26/2016 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 要来自核爆炸产物。一些微小的放射性灰尘能悬浮在大气中很多年。放射性矿物的开采和加工、放射性物质的生产和应用,也能造成对空气的污染。污染大气起主要作用的是半衰期较长的放射性元素,如铀的裂变产物,其中重要的是90锶和137铯。放射性元素在体外,对机体有外照射作用;通过呼吸道进入机体,则有内照射作用。放射性物质在肺中的浓度,通常比在其他器官中大,因而肺组织一般受到较强的照射。肺部的巨噬细胞,在吞噬了放射性微粒后,可形成电离密度相当高的放射源。进入肺中的放射性物质能十分迅速地散布到全身。除核爆炸地区外,大气中的放射性物质,一般不会造成急性放射病,但长时间超过允许范围的小剂量外照射或内照射,也能引起慢性放射病或皮肤慢性损伤。大气中放射性物质对人体更重要的影响是远期效应,包括引起癌变、不育和遗传的变化或早死等。 大气中的生物性污染物是一种空气变应原,主要有花粉和一些霉菌孢子。这些由空气传播的物质,能在个别人身上引起过敏反应。空气变应原可诱发鼻炎、气喘、过敏性肺部病变。另一种是病原微生物。抵抗力较弱的病原微生物在日光照射、干燥的条件下,很容易死亡,一般空气中,数量很少。抵抗力较强的病原微生物,如结核杆菌、碳疽杆菌、化脓性球菌,能附着在尘粒上污染大气。 23.颗粒物对人体健康有什么危害, 我国现行环境标准规定,凡粒径在100微米以下的颗粒物统称为总悬浮颗粒物简称TSP。粒径大于100微米的叫做降尘。另一种粒径小于10微米的颗粒物叫飘尘简称PM10。飘尘中很大一部分比细菌还小,人眼观察不到,它可以几小时、几天或者几年飘浮在大气中。飘浮的范围从几公里到几十公里,甚至上千公里。因此在大气中会不断蓄积使污染程度加重。飘尘也称可吸入尘,它能越过呼吸道的屏障,粘附于支气管壁或肺泡壁上。粒径不同的飘尘随空气进入肺部,以碰撞、扩散、沉积等方式,滞留在呼吸道的不同部位。各种粒径不同的微小颗粒,在人的呼吸系统沉积的部位不同,粒径大于10微米的,吸入后绝大部分阻留在鼻腔和鼻咽喉部,只有很少部分进入气管和肺内。粒径大的颗粒,在通过鼻腔和上呼吸道时,则被鼻腔中鼻毛和气管壁粘液滞留和粘着。据研究,鼻腔滤尘机能可滤掉约为吸气中颗粒物总量的30,50,。由于颗粒对上呼吸道粘膜的刺激,使鼻腔粘膜机能亢进,腔内毛细血管扩张,引起大量分泌液,以直接阻留更多的颗粒物,这是机体的一种保护性反应。若长期吸入含有颗粒状物质的空气,鼻腔粘膜持续亢进,致使粘膜肿胀, 霍邱二中 共17 页第 14 页 4/26/2016 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 发生肥大性鼻炎。此后由于粘膜细胞营养供应不足,使粘膜萎缩,逐渐形成萎缩性鼻炎。在这种情况下鼻腔滤尘机能显著下降,进而引起咽炎、喉炎、气管炎和支气管炎等。 长期生活在飘尘浓度高的环境中,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、肺心病等发病率显著增高,且又可促进这些病人病情恶化,提前死亡。 在颗粒物表面还能浓缩和富集某些化学物质如多环芳烃类化合物等,这些物质常常浓缩在颗粒物表面,成为该类物质的载体,随呼吸进入人体成为肺癌的致病因子。许多重金属如铁、铍、铝、锰、铅、镉等的化合物附着在颗粒表面上,也可对人体造成危害。在作业环境中长期吸入含有二氧化硅的粉尘,可以使人得矽肺病。这类疾病往往发生于翻砂、水泥、煤矿开凿等工作中。另外石棉矿开采及其加工中石棉尘被人吸入也可成为致癌因子。总之,颗粒物特别是10微米以下的飘尘是影响人体健康的主要污染物之一。 24.二氧化硫对人体有什么危害, 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。世界上有很多城市发生过二氧化硫危害的严重事件,使很多人中毒或死亡。在我国的一些城镇,大气中二氧化硫的危害较为普遍而又严重。 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、硫酸和硫酸盐,使刺激作用增强。上呼吸道的平滑肌因有末梢神经感受器,遇刺激就会产生窄缩反应,使气管和支气管的管腔缩小,气道阻力增加。上呼吸道对二氧化硫的这种阻留作用,在一定程度上可减轻二氧化硫对肺部的刺激。但进入血液的二氧化硫仍可通过血液循环抵达肺部产生刺激作用。 二氧化硫可被吸收进入血液,对全身产生毒副作用,它能破坏酶的活力,从而明显地影响碳水化合物及蛋白质的代谢,对肝脏有一定的损害。动物试验证明,二氧化硫慢性中毒后,机体的免疫受到明显抑制。 二氧化硫浓度为10,15ppm时,呼吸道纤毛运动和粘膜的分泌功能均能受到抑制。浓度达20ppm时,引起咳嗽并刺激眼睛。若每天吸入浓度为100ppm8小时,支气管和肺部出现明显的刺激症状,使肺组织受损。浓度达400ppm时可使人产生呼吸困难。二氧化硫与飘尘一起被吸入,飘尘气溶胶微粒可把二氧化硫带到肺部使毒性增加3,4倍。若飘尘表面吸附金属微粒,在其催化作用下,使二氧化硫氧化为硫酸雾,其刺激作用 霍邱二中 共17 页第 15 页 4/26/2016 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 比二氧化硫增强约1倍。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,可促使肺泡纤维增生。如果增生范围波及广泛,形成纤维性病变,发展下去可使纤维断裂形成肺气肿。二氧化硫可以加强致癌物苯并(a)芘的致癌作用。据动物试验,在二氧化硫和苯并(a)芘的联合作用下,动物肺癌的发病率高于单个因子的发病率,在短期内即可诱发肺部扁平细胞癌。 25.氮氧化物对人体健康有什么危害, 正常大气组成中,氮约占大气总量的79,。氮作为单个游离原子具有很高的反应活性。但在大气中大量存在的是化学性质稳定的氮分子。对人体健康有危害的主要是指氮和氧相结合的各种形式的化合物,包括:一氧化二氮(NO)、一氧化氮(NO)、三氧化二氮(NO)、二氧化氮(NO)、2232四氧化二氮(NO、五氧化二氮(NO)等。 24)25 氮氧化物对眼睛和上呼吸道粘膜刺激较轻,主要侵入呼吸道深部的细支气管及肺泡。当氮氧化物进入肺泡后,因肺泡的表面湿度增加,反应加快,在肺泡内约可阻留80,,一部分变为四氧化二氮。四氧化二氮与二氧化氮均能与呼吸道粘膜的水分作用生成亚硝酸与硝酸,对肺组织产生强烈的刺激及腐蚀作用,从而增加毛细血管及肺泡壁的通透性,引起肺水肿。亚硝酸盐进入血液后还可引起血管扩张,血压下降,并可与血红蛋白作用生成高铁血红蛋白,引起组织缺氧。高浓度的一氧化氮亦可使血液中的氧和血红蛋白变为高铁血红蛋白,引起组织缺氧。因此,在一般情况下当污染以二氧化氮为主时,对肺的损害比较明显,严重时可出现以肺水肿为主的病变。而当混合气体中有大量一氧化氮时,高铁血红蛋白的形成就占优势,此时中毒发展迅速,出现高铁血红蛋白症和中枢神经损害症状。 26.一氧化碳对人体健康有什么危害, 一氧化碳(CO),即“煤气”的主要成分,是一种无色、无臭、无味、无刺激性、对血液和神经有害的毒性气体。一氧化碳是在燃烧不充分条件下产生的。民用炉灶、采暖锅炉和工业窑炉,特别是机动车辆是大气中一氧化碳的主要排放源。 一氧化碳在大气中的存在寿命很长,一般可存留2,3年。因此这是一种数量大、积累性强的大气污染物。一氧化碳随空气进入人体后,经肺泡进入血液循环,能与血液中红细胞里的血红蛋白、血液外的肌红蛋白和含二价铁的细胞呼吸酶等形成可逆性结合。高浓度一氧化碳可引起急性中毒,中毒者常出现脉弱,呼吸变慢等反应,最后衰竭致死。慢性 霍邱二中 共17 页第 16 页 4/26/2016 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 一氧化碳中毒会出现头痛、头晕、记忆力降低等神经衰弱症状。近年来,动物试验和大量流行病学调查都证明,长期生活在低浓度一氧化碳环境中的心血管病人,能促使血液中的类脂质和胆固醇在血管中沉积,使病情恶化。 27.光化学烟雾对人体健康有什么危害, 大气中氮氧化物和碳氢化物在一定气象条件下受太阳紫外线作用,产生的一种具有刺激性的浅蓝色烟雾,称为光化学烟雾。 产生光化学烟雾的机理极其复杂。它是许多一次污染物与在一定条件下形成的许多二次污染物的一种混合体。主要生成物有臭氧 (约占85,)、过氧乙酰硝酸酯(约占10,)、过氧苯酰硝酸酯、醛类等。这些物质对人体可造成一定损害。 臭氧对人体的危害主要表现在刺激和破坏深部呼吸道粘膜和组织,对眼睛也有刺激,其作用与二氧化氮类似。在低浓度长时间作用时,引起慢性呼吸道疾病及其它疾病。大气中臭氧浓度为0.1,0.5ppm时引起鼻和喉头粘膜的刺激和对眼睛的刺激。在0.2,0.8ppm浓度下接触两小时后会出现气管刺激症状,1ppm以上引起头疼、肺深部气道变窄,出现肺气肿,长时间接触会出现一系列中枢神经损害或引起肺水肿。此外,还能阻碍血液输氧的功能,造成组织缺氧现象;并有使视力迟钝、甲状腺功能受损、骨骼早期钙化等作用。根据近年研究,它还有引起染色体畸变的作用。 过氧乙酰硝酸酯,特别是过氧苯酰酸酯、醛类、硝酸和硫酸等,都有强烈刺激眼睛的作用,使人眼睛红肿、流泪,呼吸系统症状表现为喉疼、喘息、咳嗽、呼吸困难还能引起头痛、胸闷、疲劳感、皮肤潮红、心功能障碍和肺功能衰竭等一系列症状。 霍邱二中 共17 页第 17 页 4/26/2016 霍邱二中科学讲座材料?环境污染 霍邱二中 共17 页第 18 页 4/26/2016
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