第三章气和废气监测..doc

第3章 气和废气监测 大气污染基本知识 一、大气、空气和大气污染大气：包围在地球周围的气体，其厚度达1000-1400km。空气：对人类及生物生存起重要作用的是近地面约10km内的气体层（对流层），占大气总质量的95%左右。一般来说，其范围比大气范围要小得多，且多指供人类呼吸用的室内的空气质量。在环境污染领域，二者一般不予区分。清洁干燥的空气主要组分是氮78.6%，氧20.95%，氩0.93%。这三种气体的体积和约占总体积的99.94%。大气污染(atmosphere pollution)：大气中有害物质浓度超过环境所能允许的极限并持续一定时间后，会改变大气特别是空气的正常组成，破坏自然的物理、化学和生态平衡体系，从而危害人们的生活、工作和健康，损害自然资源及财产、器物等，这种情况称为大气污染。二、大气污染对人和生物的危害1、对人和动物的危害：可分为急性作用和慢性作用。 急性作用：指人体受到污染的空气侵袭后，在短时间内即表现出不适或中毒症状的现象。如伦敦烟雾事件、洛杉矶光化学烟雾事件等。 慢性作用：指人体在低污染物浓度的空气长期作用下产生的慢性危害。美、日、英等国近30多年患呼吸道疾病的人数和死亡率不断增加，即是这种慢性危害的结果。如“四日市哮喘病”。 2、对植物的危害：可分为急性、慢性和不可见危害三种。 急性可导致作物产量显著降低，甚至枯死。 慢性可影响作物生长发育，但症状一般不明显。 不可见危害只造成植物生理上的障碍，使植物生长受抑制，但从外观上一般看不出症状。 三、大气污染物及其存在状态 大气污染物种类繁多，形态多样，性质复杂，大小也不一样。到目前为止，已经产生危害或已被人们所重视的有100多种。 思考：臭氧是污染物吗？ 什么是一次污染物(primary pollutant)？ 直接从污染源排放到大气中的有害物质。常见的有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、碳氢化合物、颗粒物质等。颗粒物中还包含有毒重金属、强致癌物3，4—苯并吡(Bap)，以及其他碳氢化合物等。 什么是二次污染物(secondary pollutant)？ 是一次污染物在大气中相互作用或它们与大气中的正常组分发生反应所产生的新污染物。 这些新污染物与一次污染物的化学、物理性质完全不同，多为气溶胶，具有颗粒小、毒性一般比一次污染物大等特点。 常见的二次污染物有：硫酸雾、硝酸雾、臭氧、醛类(乙醛和丙烯醛等)、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等。 二次污染物常出现在下列两种烟雾中：伦敦型烟雾和光化学烟雾（洛杉矶烟雾）。 大气中的污染物质的存在状态是由其自身的理化性质及形成过程决定的，气象条件也起一定的作用。一般将它们分为分子状态污染物、粒子状态污染物两类。 1、分子状态污染物molecular pollutants：指常温常压下以气体或蒸汽形式（苯、苯酚）分散在大气中的污染物质。根据化学形态，可将其分为五类：1)含硫化合物：SO2、H2S； SO3、硫酸、硫酸盐；2)含氮化合物：NO、NO2、NH3； 硝酸、硝酸盐；3)碳氢化合物：C1-C5化合物； 醛、酮、PAN；4)碳氧化合物：CO、CO2；5)卤素化合物：HF、HCl。 2、粒子状态污染物particle pollutants：即颗粒物，是分散在大气中的微小固体和液体颗粒，粒径多在0.01-100μm之间，是一个复杂的非均匀体系。通常根据颗粒物在重力作用下的沉降特性将其分为降尘和飘尘。 1、降尘fall dust：粒径大于10μm的颗粒，如水泥粉尘、金属粉尘、飞灰等一般颗粒大，比重也大，在重力作用下，易沉降，危害范围较小。 2、飘尘suspending dust：粒径小于10μm的粒子，粒径小，比重也小，可长期漂浮在大气中，具有胶体性质，又称气溶胶(aerosol)。易随呼吸进入人体，危害健康，因此也称可吸入颗粒物（IP或PM10）。通常所说的烟(Smoke)、雾(Fog)、灰尘(Dust)均是用来描述飘尘存在形式的。 四、大气污染物的时空分布特点大气污染物的时空分布及其浓度与污染物排放源的分布、排放量及地形、地貌、气象等条件密切相关。同一污染源对同一地点在不同时间所造成的地面空气污染浓度往往相差数倍至数十倍；同一时间不同地点也相差甚大。一次污染物和二次污染物在大气中的浓度由于受气象条件的影响，它们在一天内的变化也不同。一次污染物因受逆温层、气温、气压等的限制，在清晨和黄昏时浓度较高，中午即降低；而二次污染物如光化学烟雾等由于是靠太阳光能形成的，故在中午时浓度增加，清晨和夜晚时降低。五、大气污染源（一）自然污染源和人为污染源自然污染源是由于自然原因造成的。如火山爆发、森林火灾时会产生大量粉