第一部分 大气污染

地球形成的初期，其内部含有的大量气体，随着频繁的火山喷发和造山运动排出地表，笼罩在地球上空形成第二代原始大气，它主要的成分是水气、二氧化碳、氮、甲烷和氨。

次生大气中没有氧气，也不能形成臭氧，强烈的紫外线就可以不受任何阻截直接照射到地面上，为生命的出现提供了能量。

大约在20多亿年前，海里出现了蓝藻，它利用太阳光和大气中的二氧化碳合成碳水化合物供自己使用，并吐出氧气。蓝藻的光合作用使大气中的氧气增多、二氧化碳减少。植物经过变异，种类繁多，原始大气经亿年变迁后演变成现代大气。

现代大气主要由氮（78%）（氮在常温下是不活泼的，但在高压下它能与人体内的血红蛋白组合而不能分离，在闪电作用下它能与氧化合成氮氧化合物。）和氧（21%）组成，其他气体的含量甚微，它们是氖、氦、甲烷、氪、氙、氢、臭氧、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫……当然其中有少量水气、尘粒。

大气中的水气主要来自江河湖海等水体、土壤和植物中水分的蒸发，大部分集中在低层大气中，含量最多不超过低层大气总量的4％，一般情况下，空气中水汽含量随高度增加而减少，是大气中随地区、季节和气象等含量变化较大的成分，也是天气变化和大气污染的重要因素。

大气中的固体悬浮粒子主要来自宇宙尘埃、岩石风化、火山喷尘、植物花粉、工业烟尘和海浪飞逸溅入大气的水滴蒸发后形成的盐粒等，粒径较大者称降尘，几小时可落到地面，粒径小的（小于10um）称飘尘，可在大气中飘荡数年之久。

大气层从下向上由对流层、平流层、中层、热层组成，大气有压强，一标准大气压为1.013×105Pa。

对流层的高度为10 km左右。其厚度与纬度有关，也与季节有关，夏季较厚，冬季较厚。这是人类生活的主要范围，在这个范围内每升高1km，温度下降6℃左右，由下向上，含氧的百分比逐渐减少，大气密度减小。在这层大气活动异常激烈，大气水平移动形成风，11级风的风速在30m/s左右；激烈旋转的气流形成台风，其中心有一气压最低、温度较高的台风眼，其直径平均为25 km，台风最强可达12级以上；竖直方向的强烈旋风具有很强的破坏性，其风速可达200m/s。

平流层在10km到55km之间，平流层中臭氧比较集中，在25km高处形成臭氧层，它可强烈地吸收紫外线。防止人类受到伤害，减少皮肤病的发病率。

平流层上55km到80km称为中层大气，在这里温度随高度下降，在60km以上的大气层称为电离层，无线电波可在地面和电离层之间多次反射而实现远距离传播。

大气中的氧是人类和动、植物呼吸、维持生命不可缺少的气体。人可以五周不吃东西，五天不喝水继续生存，但不可以五分钟不呼吸空气。大气还保护着人类和生物界免受严寒和酷暑的煎熬，也防止从宇宙太空飞来的大量陨石的袭击。外层空间辐射的大部分宇宙射线，及太阳发射的高能电磁辐射均为大气所吸收，从而保护了包括人类在内的一切生物免受高能辐射的危害。

通常的大气污染物质（如NOx，SO2）在大气中的含量（本底值）很低，不足以产生对人类的危害作用。、

世界卫生组织（World Health Organization WHO）给大气污染了的定义是“室外的大气中若存在人为造成的污染物质，其含量与浓度及持续时间可引起多数居民的不适感，在很大范围内危害公共卫生并使人类、动植物生活处于受妨碍的状态。”

主要污染物在大气中的浓度如下表：

组分

清洁空气

污染空气



CO

＜1ppm

5～200ppm



SO2

0.001～0.01ppm

0.02～2ppm



NOx

0.001～0.01ppm

0.01～0.5ppm



HC（碳氢化合物）

1ppm

1～20ppm



O3

0.001～0.06ppm

0.06～lppm



CO2

310～330ppm

350～370ppm



颗粒物

10～20ug/m3

70～700 ug/m3



随着工业化的迅猛发展，能源消耗产生的废气排放量越来越多，从而导致大气中的污染物的浓度越来越高，特别是在工业生产和人口相对聚集的城市，大气污染已经严重地威胁到了人们的生活和身体健康。第一次经仔细研究报道的重大大气污染事件是1930年12月l～5日在比利时马斯河谷发生的大气污染。该地区集中有钢铁冶炼、火力发电、化肥、炼锌及硫酸制造等工业。它们向大气排放大量的污染物，加上生活用煤燃烧时产生的污染物，在当时的天气条件下，使河谷地区上空大雾笼罩，污染物经久不散，污染气体浓度愈积愈大，造成63人死亡，许多居民出现胸疼、呼吸困难等症状。此事件中的污染元凶是硫的氧化物。此后世界上大气污染重大事件不断发生，引起了人们对大气污染的关注和研究。

大气污染源分为自然源和人为源，且主要为源。

自然源：来源于自然界的生命活动或其它自然现象的变化所产生的。如大气中的一些萜类（terpene）有机污染物（指(C5H6)n一类链状或环状稀烃，在自然界广泛存在于树脂等物体中），是针叶树的叶或花向大气发射的一类碳氢化合物；火山爆发可向大气排放大量的颗粒物及含硫气体化合物；森林火灾是大气中一氧化碳及二氧化碳的自然源；海水水花喷洒出含氯化物及硫酸盐等的微细水滴。

人为源：人类生活及生产活动产生大量污染物，危害严重的大气污染物主要来自人为源。

一．工业污染源。由火力发电厂、钢铁厂、化工厂及农药厂、造纸厂等各种工矿企业生产过程中排放出来的烟气，含有烟尘、硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳及碳黑、卤素化合物等有害物质。如SO2烟炱燃烧不完全产生的极细颗粒，活性大、具催化作用，冶炼厂烟尘中含有大量金属氧化物极细颗粒。

二．交通运输污染源：

飞机、汽车、船舶排出的尾气中含NO、NO2、二氧化硫、碳氢化合物（HC）、CO、Pb氧化物、苯并（a）花、多环芳烃等。由于汽车气缸结构不好，燃烧不完全，以及使用汽油抗爆剂四乙基铅[Pb(C2H5)4]等，在燃烧排放的尾气中，含有大量污染气体。含铅汽油是为了提高汽油的辛烷值，及防止汽油在内燃机中燃烧时发生爆震现象，向汽油中加入0.2～0.5％的四乙基铅[Ph(C2H5)2]，同时又为了防止加有四乙基铅的汽油燃烧时产生的氧化铝积聚在汽缸中或火花塞上，影响汽缸的工作及寿命，通常再加有添加剂，使形成挥发性铅的化合物而排出。其中汽油中的铅转化为氧化铝微粒，使汽车尾气中含铅量高达20～25ug/m3。 本文文档版下载：http://www.k12zy.com/14/20/142038.htm