关于大气污染物的定义?发布日期:(2016-2-19) 点击次数:2332 |
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气态污染物又分为一次污染物和二次污染物。 (1) 一次污染物。一次污染物是指直接从污染源排放的污染物质,如二氧化硫、一氧化氮、一氧化碳、颗粒物等,它们又可分为反应物和非反应物,前者不稳定,在大气环境中常与其他物质发生化学反应,或者作催化剂促进其他污染物之间的反应,后者则不发生反应或反应速度缓慢。 (2) 二次污染物。二次污染物是指由一次污染物在大气中互相作用经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物,其毒性比一次污染物还强。最常见的二次污染物如硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学氧化剂OX,以及许多不同寿命的活性中间物(又称自由基),如HO2、HO等。 下面对硫化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化合物和含卤素化合物等几种主要气态污染物的性质、来源及其危害性简单介绍: l 硫化物:硫常以二氧化硫和硫化氢的形态进入大气,也有一部分以亚硫酸及硫酸(盐)微粒形式进入大气。大气中的硫约2/3来自天然源,其中以细菌活动产生的硫化氢最为重要。人为源产生的硫排放的主要形式是SO2。 SO2是一种无色、具有刺激性气味的不可燃气体,是一种分布广、危害大的主要大气污染物。SO2和飘尘具有协同效应,两者结合起来对人体危害更大。
所以空气质量标准中采用“SO2浓度(mg/Nm3)与微粒浓度(μg/Nm3)的乘积”标准。 SO2在大气中极不稳定,最多只能存在1-2天。相对湿度比较大,以及有催化剂存在时,可发生催化氧化反应,生成SO3,进而生成H2SO4或硫酸盐,硫酸和硫酸盐可形成硫酸烟雾和酸性降水,造成较大的危害。SO2所以被作为重要的大气污染物,原因就在于它参与了硫酸烟雾和酸雨的形成。 SO2主要来源于人为活动排放的含硫燃料的燃烧过程,以及硫化物矿石的焙烧、冶炼过程。火力发电厂、有色金属冶炼厂、硫酸厂、炼油厂和所有烧煤或油的工业锅炉、炉灶等都排放SO2烟气。在排放SO2的各种过程中约有96%来自燃料燃烧过程,其中火力发电厂排烟中的SO2,浓度虽然较低,但总排放量却最大。在过去20年中,发达国家通过改变燃料结构,采用脱硫技术使得SO2排放量总体上明显减少。但在1974—1984年间,一些发展中国家SO2排放量是增加的。1993年,世界排放SO2量近2亿t,而1995年,我国排放SO2达2341万t(包括乡镇企业),大于美国的2100万t,成为世界SO2排放第—大国。1997年我国94个城市空气中SO2年均浓度值在3—248μg/m3之间,全国平均值66μg/m3,远高于SO2的自然背景浓度(<5μg/m3)。94个城市中共有41个城市超过国家二级空气质量标准。 由天然源排入大气的硫化氢,被氧化为SO2,这是大气中SO2的另一种来源。 2 氮氧化物:氮氧化物(NOX)种类很多,它是NO、NO2、N2O、NO3、N2O4、N2O,等氮氧化物的总称。造成大气污染的NO。主要是指NO和NO2。 NO毒性不太大,但进入大气后可被缓慢地氧化成NO2,当大气中有O3,等强氧化剂存在时,或在催化剂作用下,其氧化速度会加快。NO2的毒性约为NO的5倍。NO,对环境的损害作用极大,它既是形成酸雨的主要物质之一,也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗臭氧的一个重要因子。 天然排放的NOX,主要来自土壤和海洋中有机物的分解,属于自然界的氮循环过程,人为活动排放的NOX大部分来自化石燃料的燃烧过程,如机动车、柴油机及工业窑炉的排气;也来自生产、使用硝酸的过程,如氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂等。据90年代初估计,就美国而言,当前的NOX排放总量达2000万t,其中发电厂的烟气,汽车尾气和其他工业过程的排气带出的NO各占1/3。 返回 3 碳氧化物:碳氧化物主要有两种物质,即CO和CO2。 (1) 一氧化碳(CO):CO是无色、无臭的有毒气体。其化学性质稳定,在大气中不易与其它物质发生化学反应,可以在大气中停留较长时间。CO在一定条件下,可以转变为CO2,然而其转变速率很低。一般城市空气中的CO水平对植物及有关的微生物均无害,但对人类则有害,因为它能与血红蛋白作用生成羧基血红素。实验证明,一氧化碳与血红蛋白的结合能力比氧与血红蛋白的结合能力大200~300倍,因此,它能使血液携带氧的能力降低而引起缺氧。CO主要是由含碳物质不完全燃烧产生的,天然源较少。 (2)二氧化碳(CO2):CO2是一种无毒的气体,对人体无显著危害作用。在大气污染问题中,CO2所以引起人们的普遍关注,原因在于它能引起全球性环境的演变:如使全球气温逐渐升高,生态系统和气候发生变化等。CO2的人为源主要是矿物燃料的燃烧过程。据国际能源机构的一项调查结果表明,1995年全球的CO2排放总量为220亿t。其中美国、中国、俄罗斯和日本的CO2排放量几乎占全球总量的一半。其中,美国占排行榜首位,年排放量52.2852亿t,在1995年占全球总量的23.7%;我国年排放量30.0677亿t,在1995年占全球总量的13.6%。 l 碳氢化合物:碳氢化合物包括脂肪族烃、脂环烃、芳香烃。脂肪族烃包括烷、烯、炔烃,在常温下随碳原子多少而呈气态、液态和固态。 碳氢化合物是形成光化学烟雾的主要成分。在活泼的氧化物如原子氧、臭氧、氢氧基等自由基的作用下,碳氢化合物将发生一系列链式反应,生成一系列的化合物,如醛、酮、烷、烯以及重要的中间产物-自由基。自由基进一步促进NO向NO2转化,造成光化学烟雾的重要二次污染物-臭氧、醛、过氧乙酰硝酸酯(PAN)。 多环芳烃中有不少物质被认为是致癌物质,经研究和动物试验表明,这些物质中苯并a)芘是强致癌物质。 目前污染大气的碳氢化合物主要是由广泛应用石油和天然气作燃料和工业原料造成的。因此,炼油厂、石油化工厂、以油(气)为燃料的电厂或工业锅炉、汽油机车、柴油机车等是碳氢化合物的重要污染源。 l 含卤素化合物:大气中以气态存在的含卤素化合物大致可分为以下三类:卤代烃,其它含氯化合物、氟化物。 (1) 卤代烃:大气中卤代烃包括卤代脂肪烃和卤代芳烃。其中一些高级的卤代烃,如有机氯农药DDT、六六六,以及多氯联苯(PCB)等以气溶胶形式存在,2个碳原子或2个碳原子以下的卤代烃呈气态。卤代烃的主要人为源如三氯甲烷(CHCl3)、二氯乙烷(CH3CHCl2)、四氯化碳(CCl4)、氯乙烯(C2H3Cl)、氯氟甲烷(CFM)等是重要的化学溶剂,也是有机合成工业的重要原料和中间体。在生产和使用过程中因挥发而进入大气。海洋也排放相当的三氯甲烷。 (2) 其他含氯化合物:大气中含氯的无机物主要是氯气(C12)和氯化氢(HCl)。 氯气(Cl2)主要由化工厂、塑料厂、自来水净化厂等产生,火山活动也排放一定量的Cl2。氯化氢主要来自盐酸制造、废水焚烧等。其环境本底为1.3-5ppb(太平洋上空)。氯化氢在空气中可形成盐酸雾;除硫酸和硝酸外,盐酸也是构成酸雨的成分。 (3) 含氟废气:主要是指含HF和SiF4的废气。主要来源于炼铝工业、钢铁工业以及黄磷、磷肥和氟塑料生产等化工过程。 氟化氢是五色有强烈刺激性和腐蚀性的有毒气体,密度为0.921,极易溶于水,还能溶于醇和醚,四氟化硅是无色的窒息性气体,密度3.57,遇水分解为硅酸和氟硅酸。 氟化氢对人的呼吸器官和眼结膜有强烈的刺激性,长期吸入低浓度的HF会引起慢性中毒。目前在氟污染地区氟对人体健康的危害通常以植物为中间介质,即植物吸收大气中氟并在体内积累,然后通过食物链进入人体产生危害,最典型的是引起牙齿酸蚀的“斑釉齿症”和使骨骼中钙的代谢紊乱的“氟沉着症”。 |
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