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第2章 大气环境地球化学

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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第二章 大气环境地球化学对人类有影响的:距地面 10 其他气体 >)氧化剂类型: ,25℃ 时 R(10R(3、硫酸烟雾型污染(于煤燃烧而排放出来的 粒物以及由 点 (生在冬季,气温低,湿度高,日光弱。、氨的催化作用而加速,硫酸烟雾型污染属于还原性混合物,称 还原性烟雾 。项 目 伦敦型 洛杉矶型概 况 发生较早 ( 1873年 ) , 至今已多次出现 发生较晚 ( 1946年 ) , 发生光化学反应污 染 物 颗粒物 、 硫酸雾等 碳氢化合物 、 醛类等燃 料 煤 汽油 、 煤气 、 石油气象条件季 节 冬 夏 、 冬气 温 低 ( 4℃ 以下 ) 高 ( 24℃ 以上 )湿 度 高 低日 光 弱 强臭氧浓度 低 高出现时间 白天夜间连续 白天毒 性 对呼吸道有刺激作用 , 对眼睛和呼吸道有强刺激作用 。 有强氧化破坏作用 , 严重时可导致死亡 。注:本表摘自王晓蓉 , 1993。伦敦型烟雾与洛杉矶烟雾的比较七、酸性降水 (性降水是指通过降水 (雨、雪、冰雹等 )将大气中的酸性物质迁移到地面的过程,最常见的就是酸雨,称 湿沉降 (。 大气中的酸性物质通过气团直接迁移到地表的过程,称 干沉降 (湿沉降和干沉降统称为 酸沉降(究表明,酸的干沉降作用不能低估,往往是因酸的干、湿沉降综合作用才引发环境、生态效应问题。因此一度被大量使用的术语 ——酸雨(逐渐被“酸沉降” (取代。1、降水中酸性物质形成的化学过程降水酸度主要来自于硫酸和硝酸等强酸,但是多年的研究结果表明,世界各地降水中都发现有有机酸,这说明有机酸 (主要是甲酸和乙酸等 )对降水酸度也有贡献。①二氧化硫的化学转化过程: 气相氧化转化、液相氧化转化、在颗粒物表面的氧化转化。②氮氧化物的化学转化过程: 影响降水酸度的气体除二氧化硫外,还有氮氧化物 (主要为 相氧化转化、液相氧化转化。③有机化合物转化为有机酸的过程: 降水中的有机酸主要是对流层气相和液相中有机化合物被各种具有活性的物质氧化而形成的。有机化合物转化为有机酸的过程( 1) 有机化合物的气相氧化甲醛的氧化  (  后迅速异构化为过氧自由基。生成的过氧自由基能够与 酸 :  生成烃的过氧自由基:R + 果为甲基过氧自由基,其中一个途径可生成甲酸: 2 多研究者在甲苯 对其生成机理尚不清楚。(2)有机化合物的液相氧化转化长期以来,对大气液相中的有机物的化学转化研究得较少,对在液相中有机酸形成的机理的研究则更少。目前,对 + + O 2 + N O 2 2 O H - C H 3 C 水的 溶于水并含量较大的酸性气体是 如果只把 为影响天然水 据 球大气浓度为 330ml/纯水的平衡,可以计算出降水的 年来国际上一直将此值看作未受污染的天然雨水的背景值,并以降水过对降水的多年观测 , 对 主要理由如下: ①只从大气中 作为对降水 其是硫酸和硝酸,并不都是来自人为源;③降水 H+浓度不是一个守恒量,它不能表示降水受污染的程度。降水 远离人类活动地区 )降水中化学组分的含量 。1986年经中美两国环保局商量确定 , 进行 《 中美科技合作全球内陆降水背景值研究 》 , 在我国云南丽江玉龙山建立了全球内陆降水背景点 。通过对采样数据的计算机统计分析和内陆降水背景点相关因素的分析 , 认为我国 云南丽江玉龙山 内陆降水背景点是当前研究全球内陆降水背景值惟一合理的背景点 。对于内陆而言 , 其降水 因而用降水背景值划分 内陆 海洋 3、降水的化学组成(气中固定的气体组分无机物有机物光化学反应产物不溶物对雨水水质和酸度有影响的主要成分:H+ 、 、 、、 K+、 和 。在降水的化学组成中,人们主要关心的是阴离子 、 、 和阳离子 K+、 、 H+, 这些离子积极参与大气液相的酸碱平衡,对陆地和水生生态态系统有很大影响。降水中 除天然来源外,主要来自于燃煤排放出的颗粒物和 工业区和城市的降水中 含量一般较高、而且冬季高于夏季。我国城市降水中 含量较高,一般高于外国,也是冬季高于夏季,这与我国燃煤污染严重有关。降水中含氮化合物主要是 、 相当部分的 可能来自空气放电产生的 主要来源可能是生物腐败及土壤和海洋挥发等天然源排放出的 分布与土壤类型有较明显的关系。我国城市雨水中 量很高可能与人为源有关。自然界中存在着有机酸的直接排放,而在汽车尾气中也曾测到了 气中有机酸的来源可能主要是植物排放的挥发性碳氢化合物在大气中的氧化和甲醛液相氧化。 4、酸雨的化学组成(+、 K+、 次是 国的酸雨主要是硫酸型的。5、影响酸雨形成的因素( 1)酸性污染物的排放( 2)大气中的 3)颗粒物的酸度及其缓冲能力( 4)天气形势的影响我国的酸雨研究始于 70年代末期,当时只是北京、上海和贵阳等城市开展了局部研究。1982年开展了全国酸雨的普查。 1985~ 1986年,在全国范围内对降水进行监测。结果表明,降水 岭淮河以南 。降水 南、华南以及东南 沿海一带。我国酸雨的主要致酸物是硫酸盐,降水中 、 降水的酸化过程1) 雨除过程在大气中 , 10 然后通过碰撞和聚结等过程进一步生长从而形成云滴和雨滴 , 同时吸收大气酸性气体污染物 并在云滴内部发生化学反应 , 这个过程叫污染物的云内清除或雨除 (2) 冲刷过程在雨滴下落过程中 , 雨滴冲刷着所经过空气中的气体和气溶胶 , 雨滴内部也会发生化学反应 , 这个过程叫污染物的云下清除或冲刷(or 雨水的 雨水的酸化就是在这些清除过程中形成的 。降水的酸化过程示意7、酸雨的危害酸雨的危害是多方面的:( 1)对土壤生态的危害。酸性物质不仅通过降雨湿性沉降,也可通过干性沉降于土壤。一方面土壤中的钙、镁、钾等养分被淋溶,导致土壤日益酸化、贫瘠化,影响植物的生长;另一方面酸化的土壤影响微生物的活性。( 2)对水生生态的危害。酸雨可使湖泊、河流等地表水酸化,污染饮用水源。当水体 5时,鱼类的生长繁殖即会受到严重影响;流域土壤和湖、河底泥中的有毒金属,如铝等则会溶解在水中,毒害鱼类。水质变酸还会引起水生生态结构上的变化;酸化后的湖泊与河流中,鱼类会减少甚至绝迹。( 3)对植物的危害。受到酸雨侵蚀的叶子,其叶绿素含量降低,由于光合作用受 阻,使农作物产量降低,也可使森林生长速度降低。( 4)对材料和古迹的影响。酸雨加速了许多用于建筑结构、桥梁、水坝、工业装备、供水管网及通讯电缆等材料的腐蚀,还能严重损害古迹、历史建筑以及其他重要文化设施。( 5)对人体健康的影响。酸雨不仅可造成很大的经济损失,也可危害人体的健康,这种危害可以是间接的,也可以是直接的。四、大气颗粒物(气颗粒物是大气的一个组成部分,参与大气降水过程,大气中有毒物质可以是无机物也可以是有机物,主要分布在气溶胶中看作污染源。1、大气 颗粒物的分类总悬浮颗粒物 ( )大气颗粒物的效应1、影响空气质量。 能散射太阳光谱,使大气能见度下降,并阻挡或减弱太阳辐射,改变环境温度和植物的生长速率。2、危害人体健康。( 1)由颗粒物质本身的化学和物理特性决定的内在毒性,如有毒颗粒石棉、 2)吸入颗粒物质后对呼吸道清理机制的干扰;( 3)由于颗粒物质表面携带和吸附了有毒物质而带来的毒性,如煤烟是一种良好的吸附剂,常常会吸附象 、影响气候。 粒子破坏气候系统的热辐射收支平衡,可分为直接影响和间接影响。 直接影响 指大气中的气溶胶粒子通过吸收、散射太阳辐射和地面 射出长波辐射从而影响地 –气辐射收支。 间接影响 是指影响云的形成,进而造成一系列的影响。4、 影响大气化学过程。 能为大气中化学反应过程提供巨大的表面,促进大气化学反应。最近的研究表明气溶胶与臭氧层的破坏、酸雨的形成、烟雾事件的发生都有密切的关系。(三)来源— 来自地球表面天然过程的直接排放和宇宙活动的这样一类来源称为天然源,主要有火山喷发、海洋表面的水的飞溅、森林火灾、土壤碎屑的飞扬、生物物质 (如花粉、细菌、真菌等 )、流星碎屑等;— 来自人类活动直接排放的这样一类来源称为人为源 (见下表 ),这些排放的 90%进入对流层中。大气中的气溶胶有两种来源,天然源和人为源。大气气溶胶的天然源和人为源估计量 106t·有粒径 粒径 5 源一次产物海盐 300- 1000 500风扬灰尘 7- 500 250火山排放 4- 150 25流星碎屑 10 0森林火 3- 15 5总量 314- 1810 780 二次产物转化生成的硫酸盐 37- 420 335转化生成的硝酸盐 75- 700 60转化生成的碳氢化合物 75- 1095 75总量 187- 2215 470天然源总量 501- 4025 1250来源 (续) 所有粒径 粒径 5 源一次产物交通运输 7- 133 30二次产物转化生成的硫酸盐 112- 220 200转化生成的硝酸盐 23- 34 35转化生成的碳氢化合物 19- 50 15总量 148- 350 250人为源总量 185- 483 280天然源与人为源总量 686- 4508 1530 由污染源直接排放的颗粒物称为一次颗粒物。大气中某些污染组分之间,或这些组分与大气成分之间发生反应而产生的颗粒物称为二次颗粒物。1、按其大小和形成原因分类大气颗粒物有很多种类,按其大小和形成原因,常见的可分为粉尘、烟、灰、雾、蔼、霾、烟炱、烟雾。(四)分类粉尘(微尘、 粒直径: 1 ~ 100 m;物态:固体;生成机制、现象:机械粉碎的固体微粒,风吹扬尘,风沙。烟 (烟气, 粒直径: 1 m;物态:固体;生成机制、现象:由升华、蒸馏、熔融及化学反应等产生的蒸气凝结而成的固体颗粒。如熔融金属、凝结的金属氧化物、汽车排气、烟草燃烟、硫酸盐等。灰( 粒直径: 1 ~ 200 m;物态:固体;生成机制、现象:燃烧过程中产生的不燃性微粒,如煤、木材燃烧时产生的硅酸盐颗粒,粉煤燃烧时产生的飞灰等。雾( 粒直径: 2 ~ 200 m;物态:液体;生成机制、现象:水蒸气冷凝生成的颗粒小水滴或冰晶水平视程小于 1( 粒直径:大于 10 m;物态:液体;生成机制、现象:与雾相似,气象上规定称轻雾,水平视程在 1 ~ 2大气呈灰色。霾( 粒直径: ~ m;物态:固体;生成机制、现象:干的尘或盐粒悬浮于大气中形成,使大气混浊呈浅蓝色或微黄色。水平视程小于 2尘 (熏烟, 5 m;固体与液体;含碳物质,如煤炭燃烧时产生的固体碳粒、水、焦油状物质及不完全燃烧的灰分所形成的混合物,如果煤烟中失去了液态颗粒,即成为烟炭。烟雾( 2 m;固体;粒径在 2泛指各种妨碍视程 (能见度低于 2大气污染现象。光化学烟雾产生的颗粒物,粒径常小于0.5、 颗粒物按粒径大小的分类大气颗粒物的粒径是其重要属性,目前普遍采用空气动力学直径( 表示。定义为:在空气中与所研究粒子有相同终端降落速率、密度为 1( 1g/球体的直径,用 种方法可以反映粒子的大小与沉降速率之间的关系。空气动力学直径( Dp)g 式中: ρρ0为参考密度; 粒子为球状时, k=1。大气 颗粒物按粒径大小分为:总悬浮颗粒物 ( 粒径在 100μ粒径在 10μ: 粒径在 10μ: 粒径在 10μ粒物按表面积与粒径分布的关系分类:爱根核模 ( m)大气颗粒物按表面积与粒径分布的关系分为:图 2溶胶的粒径分布及来源和汇(引自 l, 1976)爱根核模 范围的粒子是由高温过程或化学反应产生的蒸汽凝结而成的; 积聚模 范围的粒子是由蒸汽凝结或核模中的粒子凝聚长大而形成的,两者合称为细粒子。二次颗粒物多在细粒子范围。 粗粒子 直径大于2 μm,是由液滴蒸发、机械粉碎等过程形成的。低层大气中细粒子随高度变化不大,粗粒子则受地区局部排放源的影响较明显。(四)大气颗粒物的化学组成(1)硫酸及硫酸盐气溶胶粒子(3)微量元素 g、 机颗粒物有机颗粒物:(2)硝酸及硝酸盐气溶胶粒子烃类 烃、芳香烃和多环芳烃等是主要成分,此外还含有亚硝胺、氮杂环化合物、环酮、醌类、酚类和酸类等。(五)大气颗粒物的去除过程大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度、化学组成及性质有关。通常有两种清除方式:干沉降:( 10%~20%)机制 1:重力对颗粒物的作用,使其降落在土壤、水体的表面或植物、建筑物等物体上。机制 2:布郎运动使粒径小于 过大气湍流扩散到地面或碰撞而除去。湿沉降:( 80%~90%)雨除:颗粒物作为云的凝结核,成雨降落除去。对 1μ刷:云下颗粒与雨滴碰撞、扩散、吸附从而除去。对 >4μ六)大气颗粒物来源的识别气溶胶粒子污染来源的常用推断方法有相对浓度法、富集因子( 、相关分析法、化学质量平衡法( 因子分析法。本课程简要介绍一下富集因子法。富集因子法的基本原理首先选定一个比较稳定(受人类活动影响小)的元素 R(如 参比元素 (基准),若颗粒物中 待考查元素 为 i,将 i与 R)气溶胶和它们在地壳中的浓度(丰度)比值( R)地壳进行比较,求得富集因子(  R) 颗粒物 /( R) 地壳 当 10时,可认为该元素没有被富集; 当 10时,可认为该元素被富集了,即可能与某些人为活动有关。九、温室气体和温室效应(as 一)地球的热平衡辐射到地球上的太阳能约有 50%在达到地面前被大气反射或被大气吸收后再辐射回空间;其余 50%直接由云、大气或颗粒物散射到地面。到达地表的太阳能被地球吸收,部分从地表反射回空间,部分通过红外辐射返回空间,从而维持地球的热平衡。. ... .... .球表面反射47%17% 6%9%15%9%24%24%52% 48%100%10%25%云吸收浮尘被臭氧、水蒸气、碳酸气等吸收散射太阳辐射通过大气到达和离开地球的情况反射地球外部太阳辐射(包括紫外、可见光、红外)大气太阳辐射穿过晴空大气大部分太阳辐射被地表吸收使地表变暖地表放射的红外辐射一些红外辐射被温室气体吸收并重又放射出,这种效应使地表和低层大气变暖。一部分太阳辐射被地球和大气反射第三节 大气污染的危害一 、 大气污染与人类健康由于人类生产活动造成对大气的污染,如化石燃料燃烧时向空气中排放二氧化碳、氢氧化物和烟尘等;工业生产过程中排放的各种有害气体和固态物质;农田施肥时飞散的农药也可进入大气成为大气污染物。 当这些污染物的浓度超过大气自净能力时,就会使大气质量恶化,对人、动物和社会财产产生明显的“损害效应”,在严重情况下,将危及人类的生命。大气污染主要对人体呼吸系统致病,如鼻炎、咽炎、支气管炎、哮喘病、肺炎、肺气肿和肺癌等。近代空气污染事故表日期 地点 污染程度1930年 12月 比利斯马斯河谷 氟化物、微粒1948年 10月 27日~ 31日 美国多诺拉 1月 26日~ 12月 1日 伦敦 微粒: 2800微克 /米 31952年 12月 5~ 9日 伦敦 国洛杉叽 微粒: 4500微克 /米 31956年 1月 3~ 6日 伦敦 2月 5~ 10日 伦敦 醛类1962年 12月 7~ 10日 日本大阪 微粒: 2400微克 /米 31963年 1月 29~ 2月 12日 纽约 尘、二氧化硫、光化学烟雾和一氧化碳 等,它们对人体危害机理各有不同 。① 烟尘• 烟尘微粒是指分散于大气中的液态或固态物质,如烟、尘、雾和烟黑等,其粒径在 500微米之间。特征 粒径 来源烟含有固体、液体微粒的气溶胶<1 微米降尘 易于沉降的 >1 0 微米飘尘 不易沉降的 <1 0 微米烟黑燃料燃烧不完全所产生的碳粒;具有多种游离基聚苯型烃块的物质,含有多种稠环芳烃类的化合物。雾燃烧过程产生的水蒸气随烟气一同排入大气中,经冷凝即成为雾处理煤、矿石等固体物料所产生的粉尘、风沙、燃料燃烧• 烟尘微粒对人体危害的程度随其性质及粒径大小有所不同。• 大于 10微米 的烟尘微粒,几乎都可被鼻腔和咽喉所捕集,而不进入肺泡;• 10微米以下 的飘尘,经过呼吸道沉积于肺泡,如被溶解,就会直接进入血液,有可能造成血液中毒;侵入肺组织或淋巴结可引起尘肺。尘肺因吸入粉尘种类不同而各不相同,煤矿工人吸入煤灰形成煤肺;玻璃厂或石粉加工工人吸入硅酸盐粉尘形成矽肺;石棉厂工人多患有石棉肺等。• 以燃煤造成的污染源所排放 的二氧化硫和飘尘 ,在冬季无风或微风、有雾和出现逆温等 不利于大气污染物扩散和稀释的情况下 ,就会连续不断地积蓄起来,形成烟雾,笼罩在城市的上空,持续数日不散,从而造成急性死亡事件-伦敦四次烟雾事件。伦敦烟雾事件• 伦敦烟雾事件的 “主犯”是飘尘,“帮凶”是二氧化硫 ,即二者协同作用的结果。二氧化硫是水溶性化学物质,因而对水有浸润性,这样,当二氧化硫进入呼吸道时,大部分为气管以上的部分所吸收不会进入肺腔,也不会对肺部造成损害。但 当存在飘尘的情况下,二氧化硫就会吸附在飘尘上,随呼吸道进入肺腔深部,对肺泡造成损害,刺激支气管产生窄缩反应 (痉挛 ),甚至使人窒息死亡 。它还能使慢性心肺疾病的患者症状恶化或死亡。• 冶炼厂排放的 烟尘常携带一些重金属进入空气 ,对环境和人体健康的污染也是不容忽视的。• 铅可能对某些氨基酸的消化、吸收、排泄、生物转化和利用中的某一环节有影响。新成代谢不能正常进行 ;儿童生长发育不良;间接地引起中枢神经活动的变化,引起智商差异。• 空气中的尘埃、飞沫、滴核等颗粒(气溶胶),也是传播病毒的媒介,一些带有病毒、直径在 60μm 大小的颗粒它们长期悬浮在空气中,随风和气流四处迁移。• 气溶胶产生于人类活动、废水流动以及污水灌溉等过程中,病毒依附于气溶胶颗粒表面,随人的呼吸而引起上呼吸道病毒感染 。气溶胶中所含的病毒量常比水环境中高 100倍以上。少数肠道病毒也可通过此途径转移而危害人体。 由空气介导的病毒性疾病 病毒 所致疾病 流感病毒 流行性感冒 鼻病毒 普通感冒 腮腺炎病毒 流行性腮腺炎 麻疹病毒 麻疹 天花病毒 天花 水痘病毒 水痘 风疹病毒 风疹 腺病毒 急性咽炎 ② 二氧化硫• 二氧化硫是无色但具有特殊臭味的刺激性气体;浓度低:刺激上呼吸道;浓度高:刺激呼吸道深部;刺激或损伤造血器官;破坏肌体内正常的新成代谢;• 二氧化硫氧化成三氧化硫或氧化成硫酸雾,对人体危害更大,因为三氧化硫或硫酸雾可以直接进入肺的深部;• 除了上述急性危害以外,还造成对人体的许多慢性危害,主要表现在对呼吸道、肺部和心脏的影响上。 浓度 (p p m) 对 人 体 的 影 响 1. 0 1. 8 2. 0 3. 0 对于初接触者或习惯接触者均无反应,稍有胸部压迫感 吸入 10 分钟无明显感觉,但呼吸次数有增加 初接触者 28 人中有 2 人,习惯 接触者 28 人中有 13 人感到有异物感 28 位不习惯,其中有 10 人嗅到燃烧硫的臭味,或异物臭味 3 - 5 4. 0 5. 0 能嗅到臭味 初接触者 28 人中有 14 人有燃烧硫的臭味感, 32 位习惯者有 30 人感觉到燃烧硫的臭味 吸入 10 分钟对某些人有不适感 6. 5 - 10 吸入 10 - 15 分钟鼻腔有刺激感 工业卫生最大允许浓度 10 - 15 14 - 15 吸入 1 小时,从咽喉纤毛排出粘液 吸入 30 分钟对鼻腔有刺激不适感 20 25 有明显刺激感,刺激眼睛,引起咳嗽 咽喉纤毛运动有 60 - 70 %发生障碍 30 - 37 10 0 初接触者吸入 15 分钟后打喷嚏和咳嗽 每日 8 小时吸入,对支气管和肺有明显刺激症状,引起肺组织障碍 10 0 - 200 30 0 40 0 吸入 30 分钟就出现喷嚏和眼泪 不能吸入 呼吸困难 ③光化学烟雾• 光化学烟雾是一种特殊混合物的统称,包括反应物和生成物。• 在碳氢化合物和氢氧化合物同时存在,且有阳光照射时的城市大气中。光化学烟雾是在十分复杂的体系里发生的, 气象条件、污染物的连续排放和化学反应 等都起着重要作用。• 突然发生,来势迅猛,受害者多为户外活动的人;• 受害者的症状多为流泪、眼睛刺痛、口渴、声音嘶哑、咳嗽、呼吸困难、眩晕、头痛、手足麻木和全身疲倦,重者还出现意识障碍。臭氧对健康的影响臭 氧 (p 对 人 体 健 康 的 影 - 可闻到臭, 刺激鼻、 学生比赛前接触 1 小时,0 激眼、鼻、- 息及呼吸道疾患恶化,触 3 - 6 小时,视力下降,泡扩散功能显著下降,出现缺氧1触 2 小时,引起头痛、胸痛,反复接触可引起肺深度气道变窄,阻力增加,肺气肿5现脉搏加快,全身痛、麻醉状态,持续接触,可招致肺水肿④ 一氧化碳• 一氧化碳对人类和动物的毒性作用是由于 它同血液中血红蛋白 (可逆反应O===2• 但是血红蛋白更容易与一氧化碳亲和,因此在有一氧化碳存在的情况下,就会 降低血液的载氧能力,致使机体细胞得到的氧较少 。另一方面,血红蛋白同一氧化碳的结合还会减弱氧合血红蛋白 (离成血红蛋白和氧的过程,使血液中的氧不能提供给细胞,因此,即使血液中载有几倍于身体所需的氧,也可能发生缺氧症。症状有头痛、眩晕等,同时还使心藏过度疲劳,甚至死亡。碳氧血红蛋白浓度 人 体 症 状 0. 0 - 未观察到明显症状,可能会察觉到某些生理紧张的迹象 0. 1 - 用劲时呼吸费力 0. 2 - 头痛 0. 3 - 软弱无力、恶心、头晕 0. 4 - 说话模糊、趋向虚脱 0. 5 - 痉挛 0. 6 - 如果中毒时间拖长,发生致命昏迷 0. 8 即刻死亡 ⑤ 氮氧化物• 构成大气污染的氮氧化物,主要是一氧化氮 (二氧化氮 (• 响目前还不十分清楚。• 引起肺水肿,以及由慢性中毒而引起的慢性支气管炎和肺水肿。在某些中毒病例中还见到有全身性反应,其表现为血压降低、血管扩张、血液中生成变性血红素,以及对神经系统有一定的麻醉作用等。⑥ 多环芳烃• 多环芳烃 (指分子中含有两个或两个以上的苯环的化合物 。根据苯环的连接方式分为联苯类、多苯代脂肪烃和稠环芳香烃三类。多环芳烃是一类惰性较强的碳氢化合物,由于 这种较强的惰性致使它们比较稳定,能广泛地存在于水、土壤中,特别是大气飘尘中 。某些多环芳烃 (图 7最强致癌物质。目前已对 2000多种化合物作了致癌试验,发现有致癌作用的有 500余种,其中 200余种系芳香烃类。在这些致癌物中多环芳烃是重要的一类。2a]蒽 二笨并 [a,h]蒽笨并 [a]芘 3 物 含 多 环 芳 烃 的 物 质空气 一般大气、室内空气、汽车库内的空气、焦油和沥青的处理工厂、焦炭炉、煤气工厂、隧道内的空气排烟 各种燃烧炉、废弃物的炉外焚烧、火山排气 汽油车、柴油车、液化丙烷车、飞机、木炭粉尘、煤炭粉尘、石油粉尘、石墨碳黑煤焦油类 煤焦油、柏油、沥青、杂酚油石油类 汽油、煤油、轻油、柴油、页岩油、釜底油土壤 城市土壤、沼泽、湖泊、河川和海底的沉泥水 河川水、排放水食品 熏制品 (羊肉、鳟鱼肉和鳕鱼肉、松肉等 )、海藻类、野菜类、麦类嗜好品 人造黄油、烧鱼、烧鸡、咖啡、威士忌其它 雪、石棉、化学肥料工业区和非工业区土壤和大气中并芘)含量表土壤 g/g 大气 g/100麦、玉米地 稻谷地N X ± 工业区 N X ± X ± 3 0 6 8 1 甲醛甲醛 (一种无色,有刺激性的气体,易溶于水、醇和醚,其中40%的水溶液称为“ 福马林 ”,此溶液的沸点为 19℃ ,因此在室温时即易挥发,遇热更甚。⑴ 环境中的甲醛在工业上甲醛的用途广泛,是制造树脂、油漆、塑料、人造纤维等的原料。在医院和科学实验室,常作为 消毒剂和防腐剂 。近年来, 居室的内装饰 过程中大量使用含醛树脂、脲醛泡沫塑料、使用含醛油漆等致使家庭居室空气中甲醛含量增加可达 室内空气中甲醛的另一重要来源是吸烟,烟草烟雾中的甲醛浓度相当高,在 30 使室内空气中甲醛增高到 二 )大气污染与工农业生产 工业的危害主要有两种:一是大气中的酸性污染物如二氧化硫 、 二氧化氮等对工业材料 、 设备和建筑设施的腐蚀;另一个是飘尘增多给精密仪器 、 设备的生产 、 安装 、 调试和使用带来的不利影响 。 对农业生产的影响是非常大的 。 其中酸雨会使生态系统严重受害 。例如:酸雨使瑞典和挪威上千个湖泊酸化 , 渔业遭到破坏 , 并且损害了大批森林 。第四节、大气环境质量评价境空气质量标准• 一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。• 二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。• 三类区为特定工业区。有污染源分一、二、三级,新污染源分为二、三级。按污染源所在的环境空气质量功能区类别,执行相应级别的排放速率标准,即:•位于一类区的污染源执行一级标准 (一类区禁止新、扩建污染源,一类区现有污染源改建执行现有污染源的一级标准 );•位于二类区的污染源执行二级标准;•位于三类区的污染源执行三级标准。1995年 8月 29日修改后的大气污染防治法,在控制大气污染,改善大气环境质量方面起到了积极的作用:• 强化了酸雨和二氧化硫污染控制• 推动了煤炭的清洁利用• 加快了淘汰严重污染大气的落后工艺和设备的步伐• 开始停止生产和使用无铅汽油• 法规实施后 , 一些地区依法强化环境管理 , 大气环境质量确实得到了改善但未能有效地遏制大气环境质量的恶化:• 大气污染形势仍然十分严峻 , 大多数城市还处于比较严重的污染程度;• 缺少推动煤炭清洁利用的法律措施 , 燃煤污染仍然没有得到有效遏制;• 大中城市机动车排气污染正在迅速增加;• 大多数城市扬尘污染突出;• 大气污染物排放总量居高不下 , 缺少有效的法律措施;• 现行法律的法律责任部分内容偏少 , 力度不够 。2. 大气环境质量标准体系1. 1996 环境空气质量标准2. 1996 大气污染物综合排放标准3. - 1999 锅炉大气污染物排放标准4. 1996 水泥厂大气污染物排放标准5. 1996 工业炉窑大气污染物排放标准6. 1996 炼焦炉大气污染物排放标准7. 1996 火电厂大气污染物排放标准8. 93 恶臭污染物排放标准9. - 1999 轻型汽车污染物排放标准10. 93 车用汽油机排气污染物排放标准11. 93 汽油车怠速污染物排放标准12. 93 柴油车自由加速烟度排放标准13. 93 汽车柴油机全负荷烟度排放标准14. 93 摩托车排气污染物排放标准15. - 2000 饮食业油烟排放标准16. 91 锅炉烟尘测试方法17. 89 轻型汽车排气污染物测试方法18. 14762- 93 车用汽油机排气污染物试验方法19. 14763- 93 汽油车燃油蒸发污染物的测量 收集法20. 89 汽车曲轴箱排放物测量方法21. 3845- 93 汽油车排气污染物的测量 怠速法22. 3846- 93 柴油车自由加速烟度的测量 滤纸烟度法23. 83 汽油柴油机全负荷烟度测量法24. 5466- 93 摩托车排气污染物的测量 怠速法25. 14622- 93 摩托车排气污染物的测量 工况法3. 中华人民共和国国家标准环境空气质量标准1996(代替 82)国家环境保护局 1996996主题内容与适用范围本标准规定了环境空气质量功能区划分、标准分级、污染物项目、取值时间及浓度限值,采样与分析方法及数据统计的有效性规定。本标准适用于全国范围的环境空气质量评价。 环境空气质量功能区的分类和标准分级 环境空气质量功能区分类一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。三类区为特定工业区。 环境空气质量标准分级(环境空气质量标准分为三级)一类区执行一级标准二类区执行二级标准三类区执行三级标准各项污染物的
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本文标题:第2章 大气环境地球化学
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