空氣污染的來(lái)源及治理

【專家解說(shuō)】：空氣污染是大氣科學(xué)的一個(gè)新分支，它是研究在不同氣象條件下，進(jìn)入大氣的污染物在大 氣中輸送、擴(kuò)散稀釋、轉(zhuǎn)化和移除的規(guī)律及應(yīng)用的科學(xué)。本學(xué)科萌芽于20世紀(jì)20年代， 1921年英國(guó)人便進(jìn)行大氣擴(kuò)散試驗(yàn)，但只是到了50年代后，現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和城市人 口高度集中，相繼出現(xiàn)了嚴(yán)重的城市或工業(yè)區(qū)污染事件，以1952年12月的倫敦?zé)熿F事 件為例，奪去了四千多人的生命，這些促使人們對(duì)大氣污染的廣泛關(guān)注和研究，到60 年代便逐漸形成這門(mén)獨(dú)立的新學(xué)科。 空氣污染氣象學(xué)研究的內(nèi)容主要有: ①污染源和污染物的種類(lèi)和特性。 ②污染物在大氣中的風(fēng)輸送、湍流擴(kuò)散過(guò)程與規(guī)律。 ③污染物濃度觀測(cè)與計(jì)算技術(shù)方法。 ④空氣污染防治方法。 ⑤空氣污染的危害及對(duì)人類(lèi)生存環(huán)境的影響等。空氣污染氣象學(xué)對(duì)環(huán)境保護(hù)、城市規(guī) 劃和能源、化工、冶金、衛(wèi)生、國(guó)防等部門(mén)都有極其重要的意義。空氣污染氣象學(xué)的 研究方法有: 野外測(cè)量、實(shí)驗(yàn)室(如風(fēng)洞試驗(yàn))和數(shù)值模擬研究等。 1) 空氣污染 由于人類(lèi)活動(dòng)或自然過(guò)程，向大氣中排進(jìn)了一些有害物質(zhì)(稱污染物)，當(dāng)排入量夠多(污染物濃度達(dá)一定限度)，則使原來(lái)潔凈空氣的品質(zhì)下降，若這種情況維持時(shí)間 夠長(zhǎng)，便會(huì)對(duì)人類(lèi)、動(dòng)物、植物和大氣中的物品產(chǎn)生危害和不良影響，這種大氣狀態(tài) 稱為空氣污染。組成空氣污染有三個(gè)要素:污染源、污染物濃度、對(duì)人和生物有危害。 潔凈大氣是人類(lèi)賴于生存的必要條件之一，一個(gè)人在五個(gè)星期內(nèi)不吃飯或5天內(nèi)不 喝水，尚能維持生命，但超過(guò)5分鐘不呼吸空氣，便會(huì)死亡，人體每天要吸10-12立方 米的空氣。由此可見(jiàn)，消除空氣污染或保持污染濃度低于某個(gè)限度之下，是何等重要。 大氣有一定的自凈能力，現(xiàn)代大工業(yè)發(fā)展以前，因自然過(guò)程等排進(jìn)大氣的污染物， 與由大氣自凈過(guò)程而從大氣移除的量基本平衡。但是20世紀(jì)五、六十年代以后，現(xiàn)代 大工業(yè)迅速發(fā)展，人類(lèi)排進(jìn)大氣的污染物量大大超過(guò)了大氣的自凈能力，致使目前全 球大氣都遭到不同程度的污染。這引起了各國(guó)的關(guān)注，我國(guó)已把保護(hù)環(huán)境(大氣環(huán)境、 水環(huán)境等)作為國(guó)家的基本國(guó)策。 2)污染源與污染物 向大氣排入有害物質(zhì)的源地稱污染源，進(jìn)入大氣的有害物質(zhì)稱污染物。大氣污染 源分人工源和自然源， 自然源包括火山噴發(fā)、森林著火、風(fēng)吹揚(yáng)塵等，它們每年向大 氣排入約5.5億噸污染物，人工源包括工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、城鄉(xiāng)交通和居民生活 污染源等，它們平均總計(jì)向大氣排入的污染物在20世紀(jì)90年代約每年超過(guò)6.5億噸，其 中以工業(yè)污染排放量最為主要。我國(guó)1990年工業(yè)源共排放大氣污染物約0.4億噸，按人口平均遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家的排發(fā)水平。 大氣污染物分為一次污染物和二次污染物，它們的種類(lèi)超過(guò)100多種。從污染源排 進(jìn)大氣后，直接污染空氣的稱一次污染物，其中最主要的有二氧化硫、一氧化碳(CO)、 氮氧化物(NO)、二氧化氮、顆粒物(飄塵、降塵、油煙等)、CO和氨氣、及含氧、 氮、氯、硫有機(jī)化合物以及放射性物質(zhì)等。所謂二次污染物則是由于陽(yáng)光照射污染物、 污染物間相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、污染物與大氣成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成的有害物質(zhì)，光化煙 霧就是一種二次污染物。 3)大氣環(huán)境質(zhì)量(品質(zhì)) 大氣環(huán)境對(duì)人類(lèi)生存與發(fā)展的優(yōu)劣程度，稱大氣環(huán)境質(zhì)量或大氣品質(zhì)?？諝鉂?凈則其大氣環(huán)境質(zhì)量便高，如遠(yuǎn)離城市或工業(yè)區(qū)的山區(qū);大城市或工業(yè)區(qū)的空氣污 染嚴(yán)重，其大氣環(huán)境質(zhì)量便低。 大氣環(huán)境質(zhì)量高低或好壞，常用大氣污染物濃度的大小來(lái)具體衡量，單位體積 空氣中，含某種污染物的多少，稱為該種污染物的濃度。根據(jù)不危害人體和生態(tài)系 統(tǒng)與物品的考慮，人為規(guī)定污染物濃度的允許值，稱為大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。空氣的 相應(yīng)污染物濃度低于規(guī)定值，稱大氣質(zhì)量合標(biāo)準(zhǔn)，高于規(guī)定值則稱大氣質(zhì)量超標(biāo)準(zhǔn) (簡(jiǎn)稱超標(biāo))，超標(biāo)越多，則大氣環(huán)境質(zhì)量越壞。世界各國(guó)都先后制定了各自的標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)于1982年首次頒布了大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，按地區(qū)類(lèi)別執(zhí)行三種等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。 對(duì)于風(fēng)景名勝和自然保護(hù)區(qū)等，執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn);對(duì)于居民區(qū)、商業(yè)與文化區(qū)等，執(zhí)行 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn);對(duì)于工業(yè)區(qū)、交通樞紐等，執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。部分污染物具體標(biāo)準(zhǔn)如表所列。大氣污染物濃度常用大氣采樣儀, 采集空氣樣品并進(jìn)行分析而確定。 4) 大氣污染的危害與影響 大氣污染對(duì)人類(lèi)及其生存環(huán)境造成的危害與影響，已逐漸為人們所認(rèn)識(shí)，歸結(jié)起來(lái)有如下幾個(gè)方面: ①對(duì)人體健康的危害。人體受害有三條途徑，即吸入污染空氣、表面皮膚接觸污染 空氣和食入含大氣污染物的食物，除可引起呼吸道和肺部疾病外，還可對(duì)心血管系統(tǒng)、 肝等產(chǎn)生危害，嚴(yán)重的可奪去人的生命。 ②對(duì)生物的危害。動(dòng)物因吸入污染空氣或吃含污染物食物而發(fā)病或死亡，大氣污染 物可使植物抗病力下降、影響生長(zhǎng)發(fā)育、葉面產(chǎn)生傷斑或枯萎死亡。 ③對(duì)物品的危害。如對(duì)紡織衣物、皮革、金屬制品、建筑材料、文化藝術(shù)品等，造 成化學(xué)性損害和玷污損害。 ④造成酸性降雨，對(duì)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、淡水養(yǎng)殖業(yè)等產(chǎn)生不利影響。 ⑤破壞高空臭氧層，形成臭氧空洞，對(duì)人類(lèi)和生物的生存環(huán)境產(chǎn)生危害。 ⑥對(duì)全球氣候產(chǎn)生影響，如二氧化碳等溫室氣體的增多會(huì)導(dǎo)致地球大氣增曖，導(dǎo)致 全球天氣災(zāi)害增多，又如煙塵等氣溶膠粒子增多，使大氣混濁度增加，減弱太陽(yáng)輻射， 影響地球長(zhǎng)波輻射，可能導(dǎo)致天氣氣候異常。 如何防治大氣污染，減輕大氣污染的危害與影響，構(gòu)成了當(dāng)今重大而緊迫的研究課題。 5)大氣污染的防治 防治大氣污染是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程,需要個(gè)人、集體、國(guó)家、乃至全球各國(guó)的共同努力，可考慮采取如下幾方面措施: ①減少污染物排放量。多采用無(wú)污染能源(如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水力發(fā)電)、改革能 源結(jié)構(gòu)，用低污染能源(如天然氣)、對(duì)燃料進(jìn)行預(yù)處理(如燒煤前，先進(jìn)行脫硫)、 改進(jìn)燃燒技術(shù)等均可減少排污量。另外，在污染物未進(jìn)入大氣之前，使用除塵消煙技 術(shù)、冷凝技術(shù)、液體吸收技術(shù)、回收處理技術(shù)等消除廢氣中的部分污染物，可減少進(jìn) 入大氣的污染物數(shù)量。 ②控制排放和充分利用大氣自凈能力。氣象條件不同，大氣對(duì)污染物的容量便不同， 排入同樣數(shù)量的污染物，造成的污染物濃度便不同。對(duì)于風(fēng)力大、通風(fēng)好、湍流盛、 對(duì)流強(qiáng)的地區(qū)和時(shí)段，大氣擴(kuò)散稀釋能力強(qiáng)，可接受較多廠礦企業(yè)地逆溫的地區(qū)和時(shí) 段，大氣擴(kuò)散稀釋能力弱，便不能接受較多的污染物，否則會(huì)造成嚴(yán)重大氣污染。因 此應(yīng)對(duì)不同地區(qū)、不同時(shí)段進(jìn)行排放量的有效控制。 ③廠址選擇、煙囪設(shè)計(jì)、城區(qū)與工業(yè)區(qū)規(guī)劃等要合理，不要排放大戶過(guò)渡集中，不 要造成重復(fù)迭加污染，形成局地嚴(yán)重污染事件發(fā)生。 ④ 綠化造林，使有更多植物吸收污染物，減輕大氣污染程度。