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环境与可持续发展大气环境
第一节 大气概述
一、大气的成分
1、N2、O2等气体
2、水滴(如云滴、雾滴)
3、冰晶和固体微粒
(如尘埃、花粉)
没有水汽和悬浮物的空气称为干洁空气
二、大气的分层
紫外线的强烈照射,N2和O2产生不同程度的离解
每升高100m,气温降低0.65℃
大气成分
1、微粒:
种类:固体微粒与液体微粒。
影响:影响太阳辐射传输,使能见度 变低,有的能起凝结核的作用。
2、水汽:
来源:海洋和地面蒸发与植物蒸腾。
分布:随时间、地点变化很大。在铅直
方向,一般随高度增加而减少。
影响:形成云、雾、雨、雪等大气现象。
对生物的生长和发育有重要影响
3、臭氧:
来源:高空通过光化作用,低空通过闪电或有机物氧化及高空传输。
作用:能大量吸收太阳紫外线,使地面生物免受过量紫外线的灼伤。
分布:自然大气中含量很少。随高度分布不均匀,也随纬度和时间而异。
4、二氧化碳:
来源:呼吸作用,有机体的燃烧与分解。
现状:在大气中的含量有增加的趋势。
影响:强烈吸收地面的长波辐射, 引起温室效应的加剧。
大气边界层:
在对流层下部靠近下垫面的1.2~1.5公里范围内的薄层大气。由于贴近地面,空气运动受到地面摩擦作用影响,又称摩擦层大气边界层的主要特征:
湍流运动、风、温度的垂直分布
第二节 大气污染
大气污染的定义起源于对有害影响的观察,即若大气污染物达到一定浓度,并持续足够的时间,达到对公众健康、动植物、材料、大气特性或环境美学产生可以测量的影响,就是大气污染。
一、大气污染源及污染物
大气污染物:由于人类活动或自然过程排入大气,
并对人和环境产生有害影响的物质。
按来源,分为一次污染物和二次污染物
一次污染物:直接由污染源排放的污染物
二次污染物:进入大气的一次污染物之间或与正常大气组分发生反应,以及在太阳辐射下引起光化学反应而产生的新的污染物,它常比一次污染物对环境和人体的危害更为严重。
按存在状态,分为颗粒物和气态污染物
颗粒物:常表示为总悬浮微粒物(TSP)、飘尘和降尘。
其粒径绝大多数在100μm以下,其中多数在10μm以下。它是分散在大气中的各种粒子的总称,也是目前大气质量评价中的一个通用的重要污染指标。
飘尘指可在大气中长期飘浮的悬浮物,分为PM10(粒径10μm)和PM2.5(粒径2.5μm)。PM10可以通过呼吸道进入人体,从而对人体健康产生危害,PM2.5的危害则更为严重。
降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物,一般直径大于30μm,由于其自身的重力作用会很快沉降下来。单位面积的降尘量可作为评价大气污染物程度的指标之一。
气态污染物:
主要有一次污染物:
SO2、H2S 、NO、NH3 、CO、CO2 、HF、HCl 、C1—C12化合物 。
二次污染物:
SO3、H2SO4、MSO4 、NO2、MNO3 、醛类、酮类、酸类。
二、几种典型的大气污染
伦敦烟雾事件
(一)煤烟型污染
主要污染源是燃煤。主要污染物是SO2、CO和微粒物质,它们遇上低温、高湿的阴天,且风速很小并伴有逆温存在的情况时,一次污染物扩散受阻,易在低空聚积,生成还原型烟雾。
洛杉矶光化学烟雾
(二)交通型污染
污染源主要是机动车(汽油车和柴油车)和机动船。主要污染物是CO、NOX和HC。在相对湿度较低的夏季睛天,交通污染严重的地区可能会出现典型的二次污染——光化学烟雾。它对人体、动植物、材料均会产生破坏作用,并且严重影响大气能见度。
酸 雨
(三)酸沉降污染
它是指大气中的酸通过降水(如雨、雾、雪)迁移到地表,或在含酸气团气流的作用下直接迁移到地表。引起酸沉降的主要物质是人为和天然排放的SOX(SO2和SO3)和NOX(NO和NO2) ,其天然源一般是全球分布的,而人为排放的SOX和NOX则具有地区性分布的特点。
(四)
三、大气污染的危害
(一)大气污染对人体健康的危害
A、呼吸道吸入;
B、随食物和饮水摄入;
C、体表接触侵入
1、大气颗粒物:
颗粒物的大小决定其沉积于呼吸道中的位置;化学组成决定沉积位置上对组织的影响。
2、二氧化硫:
损害肝脏。且由于SO2通常与多种污染物共存,吸入之后产生的复合作用危害更大。
3、一氧化碳:
所有大气污染物中散布最广的一种,严重阻碍血液输氧,引起缺氧中毒。
4、氮氧化物:NO2对呼吸器官有刺激性,可引起肺水肿、慢性支气管炎等疾病,若与SO2共存,则危害更重。
5、光化学氧化剂:
臭氧:对鼻子、咽喉、肺等呼吸器官有刺激作用,运动时吸入则更严重
(二)大气污染对植物的危害
(三)大气污染对材料的危害
(四)大气污染对大气环境的危害
室内空气污染
第三节 大气污染控制
无论是大气污染源、污染物、污染类型,,还是大气污染的危害,都具有多样性
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