环境与健康系列谈(之五) 大气污染物种类及来源

时间:2022-05-05 06:25:54

环境与健康系列谈(之五) 大气污染物种类及来源

空气是人类维持生命和发展的重要物质。呼吸新鲜的空气,是每个人的愿望,然而,全球性的大气污染,已对人体健康及生产、生活构成了明显危害。

为防范大气污染物危害,就应了解大气污染物的种类,它们又是从哪里来的等问题。

一、大气污染物的种类

大气污染物是指由于人类活动或自然过程排入大气并对人和环境产生危害的物质。按其状态可分为粒子状态污染物和气体状态污染物。

1. 粒子态污染物

粒子状态污染物是分散在空气中的微小液体或固体颗粒,所以也叫颗粒物。粒径大于10微米的颗粒物为降尘,小于或等于10微米的颗粒物叫可吸入颗粒物或飘尘。可吸入颗粒物具有胶体性质,故又称其为气溶胶。它可随呼吸进入人体肺部,并可进入血液输往全身,对人体健康危害很大。颗粒污染物主要包括烟、雾、尘三大类。

(1)烟根据不同来源及成因,烟有黑、红、黄、灰、白等不同颜色,主要有煤烟、油烟、沥青烟、冶金烟(如有色金属冶炼产生的氧化铅烟、氧化锌烟等)。

(2)雾 是指液体雾化,及化学反应等过程中形成的空气中的悬浮体。如水雾、酸雾、碱雾、油雾等。

(3)粉尘粉尘是指悬浮于气体介质中的微小固体颗粒。如石英粉尘、煤尘、水泥粉尘、石棉粉尘、灰土粉尘、金属粉尘等。粉尘通常是在固体物质破碎、研磨、抛光、分装、运输等机械过程中产生的。

2. 气态污染物

气态污染物是指以分子状态存在的大气污染物,主要有以下几种:

(1)含硫化合物,主要包括二氧化硫、硫化氢、硫酸烟雾等。

(2)氮氧化物,主要包括N2O、NO2、NO、N2O3、N2O4、N2O5,通常用NOX表示。其中污染大气的主要是NO2(二氧化氮)和NO(一氧化氮)。

(3)碳氧化物,主要包括CO(一氧化碳)和CO2(二氧化碳),这是大气污染物中产生量最大的一类污染物,是造成全球气候变暖及“温室效应”的主要因素。

(4)硫酸烟雾,系大气中的SO2(二氧化硫)等硫氧化物,在有水雾、含有重金属的悬浮颗粒物或氮氧化物存在时,发生一系列化学或光化学反应,生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。硫酸烟雾所引起的刺激作用和生理反应等,其危害要比SO2气体大得多。

(5)光化学烟雾,是在阳光照射下,大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾(有时带些紫色或黄褐色)。其主要成分有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、酮类和醛类等。光化学烟雾的刺激性和危害要比一次污染物强烈得多。

二、大气污染物的来源

工业源,主要包括工业用燃料燃烧排放的废气及工业生产过程的排气等。

农业源,农用燃料燃烧、某些有机氯农药对大气的污染,施用的氮肥分解产生的NOX(氮氧化物)等。

生活污染源,民用炉灶及取暖锅炉排放到大气中的污染物、焚烧城市垃圾产生的废气、城市垃圾在堆放过程中由于厌氧而分解排出的二次污染物。

具体来源主要有以下几方面:

1. 燃料燃烧

火电厂、钢铁厂、焦化厂等工矿企业的燃料燃烧,各种工业窑炉的燃料燃烧以及各种民用炉灶、采暖锅炉的燃料燃烧均向大气中排放出大量的污染物。燃烧排气中污染物组分与能源消费结构有密切关系。发达国家能源以石油和天然气为主,大气污染物主要是一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物和有机化合物。我国能源以煤为主,主要大气污染物是颗粒物、硫氧化物、氮氧化物等。

2. 工业生产过程

化工厂、石油加工厂、钢铁厂、水泥厂等各种类型的工业企业,在原材料及产品运输、粉碎以及各种原材料制成成品的过程中,都会有大量的污染物排放到大气中。由于工业企业的工艺流程、原材料及操作管理条件和水平不同,所排放污染物的种类、数量、组成、性质等差异很大,这类污染物主要有粉尘、含硫化合物、挥发性有机化合物、含氮化合物及卤素化合物等。

3. 交通运输

各种机动车辆、飞机、轮船等均排放有害废物到大气中。由于交通运输工具主要以燃油为主,因此,主要污染物为挥发性有机化合物、一氧化碳、氮氧化物、含铅污染物、苯并芘等。排放到大气中的这些污染物,在阳光照射下,产生光化学烟雾,是二次污染物主要来源之一。

4. 农业生产过程

农业生产过程对大气的污染主要来自农药和化肥的使用。有些农药能在水面悬浮,并同水分子一起蒸发进入大气;氮肥在施用后,可直接从土壤表面挥发成气体进入大气;而以有机氮或无机氮进入土壤的氮肥,在土壤微生物的作用下可转化为氮氧化物进入大气。此外,稻田和一些畜牧场释放的甲烷,也会对大气造成污染。

5. 地面尘土

垃圾被风刮起,可能将化学性污染物(如铅、农药等)和生物性污染物(如结核杆菌、粪链球菌等)卷入大气。水体中和土壤中的挥发性化学物(如挥发酚、氢氰酸、硫化氢等)也很容易进入大气,危害人体健康。沥青路面也可由于车辆频繁摩擦而扬起多环芳烃、石棉等物质。

6. 其他

某些意外事故,例如工厂爆炸、火灾、油田失火、化学战争、核战争等都能严重污染大气。此外,火葬场、垃圾焚烧炉、各种污染物焚烧炉等燃烧废气也会对大气造成污染。(待续)

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