天氣污染的原因

【專家解說】：">大氣污染的原因
氣體污染物在大氣中平均停留時間少至幾分鐘，多至幾十年、百余年。大氣污染物一般分為兩類：一級(原生)污染物，即由污染源直接排入大氣的；二級(次生)污染物，是由一級污染物在大氣中進行熱或光化學反應后的產(chǎn)物。后者往往危害性更大。大氣污染主要來源于人類生活及生產(chǎn)活動，大氣的人為污染源主要有三種。
(1) 生活污染源 人們由于燒飯、取暖、沐浴等生活上的需要，如爐灶、鍋爐等燃燒化石燃料，而向大氣排放的煤煙和SO2等，具有量大、分布廣、排放高度低等特點，其危害性不容忽視。
(2) 工業(yè)污染源 包括火力發(fā)電廠、鋼鐵廠、水泥廠和化工廠等耗能較多企業(yè)燃料燃燒排放的污染物，各生產(chǎn)過程中的排氣(如煉焦廠向大氣排放H2S、酚、苯、烴類等有毒物質(zhì)；各類化工廠向大氣排放具有刺激性、腐蝕性、異味性或惡臭的有機和無機氣體；化纖廠排放的H2S、NH3、CS2、甲醇、丙酮等)以及生產(chǎn)過程中排放的各種礦物和金屬粉塵。
(3) 交通運輸污染源 由飛機、船舶、汽車等交通工具(移動源)排放的尾氣。在一些發(fā)達國家，汽車排放氣己構(gòu)成大氣污染的主要污染源。
人為排放的大氣污染物有數(shù)十種之多，量多危害也較大的主要大氣污染物有以下五種。
(1) 顆粒物質(zhì) 顆粒物質(zhì)的來源可分為天然來源和人為來源，而以人為來源為主。直接由污染源排放出來的稱為一次顆粒物質(zhì)；大氣中某些污染組分之間，或這些組分與大氣成分之間發(fā)生反應而產(chǎn)生的微粒，稱為二次顆粒物質(zhì)。人為來源主要是燃料燃燒過程中形成的煤煙、飛灰等，各種工業(yè)過程排放的原料或產(chǎn)品微粒，汽車排放的含鉛化合物，以及化石燃料燃燒排放的SO2在一定條件下轉(zhuǎn)化為硫酸鹽等。天然來源，如風起塵埃，海浪濺出的浪沫，火山灰，森林火災的燃燒物，宇宙隕星塵以及植物的花粉等。顆粒物質(zhì)是重要的大氣污染物，大氣中的一些有毒物質(zhì)絕大部分都存在于顆粒物質(zhì)中，對人及動植物的危害很大。
(2) 硫氧化物SOx 大氣中的硫氧化物主要是SO2，還有小部分SO3。主要來自發(fā)電廠和供熱廠中含硫化石燃料(其中80%是煤)的燃燒，其次是冶煉廠、硫酸廠的排放氣，有機物的分解和燃燒，海洋及火山活動等。從化學熱力學來看SO2的平衡轉(zhuǎn)達化率高，易生成SO3。從化學動力學看，可以通過催化氧化(懸浮在大氣中的鐵鹽、鎂鹽起催化劑作用)或?qū)W化學氧化(主要是在波長為290~400nm的紫外光作用下)生成SO3,SO3極易與水汽生成硫酸霧或硫酸雨。SO2不但對人的呼吸道有強烈的刺激性，它對植物還會產(chǎn)生漂白的斑點、抑制生長、損害葉片和降低產(chǎn)量。當空氣中有微粒物質(zhì)共存時，其危害可增大3~4倍(如前述的倫敦煙霧就是例證)。SOx許多不良作用是由于SOx與水作用生成的硫酸造成的。硫酸和硝酸的酸雨己嚴重危害我國和世界許多地區(qū)，成為舉世矚目的三大全球性公害之一。
(3) 氮氧化物NOx 氮氧化物的種類很多，造成大氣污染的主要是NO和NO2 等。它們主要來自礦物燃料的高溫燃燒(如汽車、飛機、內(nèi)燃機及工業(yè)窯爐等的燃燒)過程中，由空氣中的N2和O2反應生成的NO、NO2(N2+O2­­===2NO, 2NO+O2===2NO2)也部分來自于生產(chǎn)和使用HNO3的工廠的排放氣，還有氮肥廠、有機中間體廠、有機中間體廠、有色及黑色金屬冶煉廠的某些生產(chǎn)過程?，F(xiàn)在，每年向大氣排放NOx幾千萬噸。NO會刺激呼吸系統(tǒng)，還能與血紅素結(jié)合成亞硝基血紅素而使人中毒。NO2能嚴重刺激呼吸系統(tǒng)，并能使血紅素硝基化，危害比NO的更大。另外。NO2還會毀壞棉花、尼龍等織物，使柑桔落葉和發(fā)生萎黃病等。另外，也會形成硝酸酸雨產(chǎn)生危害。
(4) CO和CO2 CO是人類向大氣排放量最大的污染物，主要來自燃料的不完全燃燒。但是近來的研究指出天然產(chǎn)生的CO也不容忽視。由于近代對燃燒裝置和燃燒技術(shù)的改進，所以從固定燃燒裝置排放的CO量逐漸有所減少，而由汽車等移動源燃燒產(chǎn)生CO的量每年約有2.5億t，占人為污染源排放的CO總量的70%左右。現(xiàn)代發(fā)達國家城市空氣中的CO有80%是汽車排放的。
低層大氣中相當豐富的CH4可被氫氧自由基(––OH)作用生成甲基自由基(––CH3)，繼而轉(zhuǎn)變成CO。海洋是另一個重要的天然來源。早先人們認為海洋是吸收CO的重要渠道，但現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)海洋對CO是過飽和的，這樣海洋中的CO濃度反而高于大氣中的CO濃度。海洋每年向大氣排放CO約達0.6億t。
CO是無色、無臭、無氣味的氣體。一般城市空氣中的CO含量水平對植物及有關微生物均無害，但對人和動物有害，因CO能與血紅蛋白化合，生成“碳氧血紅蛋白”。CO與血紅蛋白的結(jié)合能力比O2與血紅蛋白的結(jié)合能力要大200~300倍，因此CO進入血液后，會使血液輸氧能力降低甚至失去輸氧能力，導致人體缺氧。輕度中毒有頭痛、惡心等癥狀，嚴重時則昏迷、痙攣甚至死亡。
CO2與CO不同，它本身沒有毒性，因此過去都不把CO2列為污染物，但從長遠觀點年，CO2也是相當重要的污染物。近一個多世紀以來，隨著工業(yè)、交通和能源的高速發(fā)展，排入大氣中CO2的日益增多，超過了植物的光合作用等自然界消除CO2的能力，而使CO2濃度迅速增加。CO2是一種溫室氣體，其含量的不斷增加會引起全球氣候變暖。
(5) 烴類CxHy (或簡寫為HC) 烴類是通過煉油廠排放氣、汽車油箱的蒸發(fā)、工業(yè)生產(chǎn)及固定燃燒污染源等進入大氣的。一個更重要的來源是汽車尾氣，尾氣中總含有相當量的未燃盡的烴類，除非采取特別措施保證燃燒完全。這些烴類大多是飽和烴(如CH4、C2H6、C8H18等)，更為嚴重的是其中一小部分由飽和烴裂解而產(chǎn)生的活性較高的烯烴，例如辛烷裂解產(chǎn)物乙烯、丙烯、丁烯等不飽和烴(可占排放氣的45%)更易和O2、NO及O3等發(fā)反應，生成光化學煙霧中的某些極有害成分。
烴類的生物來源也是不容忽視的，其中主要釋放物有CH4、萜烯類化合物(廣泛存在于某些植物的葉、花或果實中)等。這些物質(zhì)釋放量雖大，但分散在廣闊的大自然中，所以并未構(gòu)成對環(huán)境和人類的直接危害。但研究表明，CH4濃度的增加會強化溫室效應。
還應特別提出的其他大氣有機污染物中，應首推氟利昂。研究表明，它是破壞高空臭氧層的主要物質(zhì)。