8-2 大气污染物及其来源在线视频

大家好

这节课我们学习大气污染物及其来源

大气污染物是指由于人类活动或者自然过程

排入大气

并对人和环境产生影响的那些物质

大气污染物的种类很多

按照其存在状态可以分为两大类

一类是气溶胶态污染物

另一类是气态污染物

气溶胶态污染物又分为粉尘

烟

飞灰

黑烟

雾等等

我们分别来介绍

气溶胶粒子是指沉降速度可以忽略的

小固体的粒子

液体的粒子

或者它们在介质中的悬浮体

首先我们来看粉尘

粉尘是悬浮于气体介质中的小固体颗粒

受重力的作用能发生沉降

但是在一段时间内能保持悬浮状态

由于固体物质的破碎 研磨

塞分 输送等机械过程

或者是土壤岩石的风化等自然过程形成的

一般颗粒尺寸是1到200微米

烟一般是指由冶金过程形成的

固体颗粒的气溶胶

它是由熔融物挥发后生成的气态物质的冷凝物

它的颗粒尺寸很小

一般大约是0.01到1微米

飞灰是指随着燃烧产生的烟气排出的分散的

较细的灰分

黑烟一般是指燃烧产生的气溶胶

霾是指大气中悬浮的大量微小的尘粒

使空气浑浊

能见度降到十公里以下的天气现象

容易出现在逆温

静风相对湿度较大的气象条件下

雾是指气体中液滴悬浮体的总称

在气象中雾是指

造成能见度小于一公里的小水滴悬浮体

在工程中雾一般泛指

小液体粒子的悬浮体

比如说水雾 霜雾 油雾等等

在我国环境空气质量标准中

根据粉尘颗粒的大小

我们把它分为总悬浮颗粒物

可吸入颗粒物和可入肺颗粒物

总悬浮颗粒物简称TSP

它是指能悬浮在空气中

空气动力学当量直径

小于等于100微米的颗粒物

可吸入颗粒物一般是指PM10

是指悬浮在空气中

能进入人体的呼吸系统

空气动力学当量

直径小于等于10微米的颗粒物

可入肺颗粒物是指由固体粒子

和液态粒子混合组成的

粒径小于2.5微米的细粒子

由直接排入空气中的一次微粒和空气中的

气态污染物

通过化学转化生成的二次微粒组成

我们一般称为PM2.5

细颗粒物对人体的健康和大气环境质量

造成的危害往往要比粗颗粒物要大

细颗粒物本身可能是有毒有害的物质

再一个是细颗粒物易成为其它污染物的运载体

和反应体

细颗粒物的污染可以导致能见度显著降低

PM2.5的污染已经成为国际上大气环境

研究的热点

相当部分的PM2.5来源于二次污染

这是细颗粒物的一些影响

这是2002年

北京市强沙尘暴的一些景象

再一个就是我们常见的雾霾

就是我们说细颗粒物

比如说PM10

PM2.5

可能对我们人的健康造成很大的影响

后面我们还会再详细的讲

再一个我们来看气态污染物

气态污染物是以分子状态存在的污染物

气态污染物的种类也很多

总体上分为五大类

以二氧化硫为主的含硫化合物

以一氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物

碳的氧化物

有机化合物以及卤素化合物

按照生成过程分

分为一次污染物和二次污染物

一次污染物是直接从污染源排放到大气中的

原始的污染物质

二次污染物是指由一次污染物

与大气中已有的组份

或者是几种一次污染物之间

一系列化学或者是光化学反应而生成的

与一次污染物性质不同的新的污染物质

一般来说二次污染物比一次污染物危害更大

比如说二氧化硫在干燥空气中

它的含量达到8乘10的-4次方时

人还可以忍受

但是如果是形成硫酸气溶胶以后

其含量仅为8乘10的-7次方时

人就不可忍受了

我们来看一下这些气态污染物

它们的一次污染物和二次污染物分别是

什么状态

比如说含硫化合物

它的一次污染物是指二氧化硫硫化氢

二次污染物就是指三氧化硫

硫酸以及硫酸盐

含氮化合物

它的一次污染物是一氧化碳和氨气

二次污染物是二氧化氮硝酸以及硝酸盐等等

二次污染物当中比较重要的是硫酸烟雾和

光化学烟雾

光化学烟雾是大气中氮氧化物和碳氢化合物

在紫外线的照射下

反应生成的多种污染物的混合物

光化学烟雾最具危害的两种物质是臭氧和

过氧乙酰硝酸酯

我们来看两个光化学烟雾的实例

分别是伦敦烟雾事件和洛杉矶光化学烟雾事件

这个是当时伦敦烟雾事件的一些场景

以及人们受到的危害

这个也是伦敦烟雾事件当时的场景

上世纪50年代伦敦饱尝工业化的恶果

在1952年的冬天

由于大雾笼罩伦敦的光照时间

每天只有70分钟

在同年的12月5号到8号

整个城市空气刺鼻难闻

发生了环保史上最著名的伦敦烟雾事件

这个事件的成因主要是因为工业排放和

冬季燃煤取暖造成的

这是直接的原因

间接的原因是天气状况

就是逆温现象以及高压静风高湿等条件

共同促成了伦敦烟雾事件

这个烟雾事件带来的危害大家可以看到

就是烟雾当中的三氧化二铁促使二氧化硫氧化

生成硫酸泡沫

凝结在烟尘上形成酸雾

使居民感到呼吸困难

咳嗽 喉痛 呕吐 发烧等等

烟尘的浓度

在这个表格当中

大家可以看到

烟尘的浓度非常高

比平日高 烟尘是高了十倍

二氧化硫是六倍

这次烟雾事件

使伦敦的死亡人数高达4000人

肺炎肺癌流感

以及其它的呼吸道病患死亡率

成倍的增加

甚至在事件发生以后的两个月内

又有8000多人陆续死亡

这次烟雾事件使伦敦走上了漫长的治理之路

在1956年颁布了世界上第一部清洁空气法

1968年出台了一系列的空气污染防治法案

1993年所有在英国出售的新车

要求都必须加装催化器

1999年伦敦市

建立了第一个PM2.5的监测站

建立了第一个PM2.5的监测站

2001年伦敦颁布了空气质量战略草案等等

通过这一系列的治理措施

从1950年到2000年间

伦敦大气当中

二氧化硫年均浓度

以及烟尘它的年均浓度呈持续下降的趋势

治污的成绩非常的明显

经过治理以后

伦敦的空气质量得到了很好的改善

这是1952年的伦敦

这是2014年我在伦敦拍的一张照片

再一个我们来看一下

美国洛杉矶光化学烟雾事件

这个是当时光化学烟雾事件发生时候的场景

洛杉矶它位于美国的西南海岸

西面临海

三面环山

是一个阳光明媚

气候温暖

风景宜人的地方

商业旅游业的快速发展

使洛杉矶变得空前的繁荣

同时也导致了人口车辆的剧增

整个城市非常的拥挤

环境压力急增

从1943年开始

洛杉矶从每年夏季至早秋

只要是晴朗的日子

城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾

使整座城市上空变得浑浊不清

洛杉矶在40年代就拥有250万辆汽车

每天大约消耗1100吨汽油

排出一千多吨碳氢化合物

300多吨氮氧化合物

700多吨一氧化碳

另外还有炼油厂供油站等其它石油燃烧排放

这些化合物被排放到阳光明媚的洛杉矶上空

制造了一个毒烟雾工厂

这种烟雾使人眼睛发红

喉咙疼痛

呼吸憋闷 头晕 头痛

1943年以后烟雾更加肆虐

以致远离城市一百千米以外的

海拔2000米高山上的大片松林

也因此枯死

柑橘减产

仅1950年到1951年

美国因大气污染造成的损失就达15亿美元

1955年9月

由于大气污染和高温

短短两天之内

65岁以上的老人又死亡400多人

许多人出现眼睛痛 头痛 呼吸困难等症状

直到20世纪70年代

洛杉矶还被称为美国的烟雾城

与伦敦相似

美国洛杉矶立刻采取了一系列的防控的措施

比如说1955年美国联邦政府出台了

第一部治理空气污染的法律

空气污染控制法

1963年颁布了清洁空气法

1970年美国环保署成立

在2012年又对空气质量标准进行了更新

据美国环保署估计

按照新的标准

到2030年

随着PM2.5细颗粒物污染水平的下降

可以减少4万例过早死亡

洛杉矶采取的环境管理措施的核心

分为三大块

一个是设立空气质量管理区

加大区域环境管理部门的自主权以及环境政策

能够以最有效的方式落实

再一个就是设立严格的环境标准和许可证制度

严格控制排放源

第三就是加强科研和管理的力量

经过近40年的治理

尽管洛杉矶的人口增加了三倍

机动车增加了四倍多

但是环境空气质量反倒好转

这个是近期的洛杉矶的景象

空气质量非常的好

从以上两个事件我们可以得到一些启示

光化学烟雾可以说是工业发达

汽车拥挤的大城市的一个隐患

车辆尾气的排放

以及其他石油燃料的燃烧

是造成光化学烟雾的主要原因

50年代以来

世界上很多城市都不断发生光化学烟雾事件

人们需要在改善城市交通结构

改进汽车燃料

安装汽车排放系统催化装置等方面

做出积极的努力

以防患于未然

下面我们来看一下大气污染源的种类

大气污染源的种类包括

自然污染源和人为污染源

自然污染源是指自然原因向环境释放污染物的

地点或者是地区

比如说火山爆发森林火灾

飓风海啸

土壤和岩石风化以及生物腐烂等自然现象

造成的污染源

人为污染源

是人类生活和生产活动形成的污染源

人为污染源又有多种分类方法

按照成因分

分为工业污染源农业污染源

生活污染源和第三产业污染源

工业污染源是指燃烧煤石油排放的废气

生产过程中排出的有害废气

等等

农业污染源是指燃烧煤柴草

和石油等排出的废气

农业废物腐烂和堆肥中排出的含有甲烷

氨气等的废气

生活污染源是指燃烧煤

石油和煤气排出的废气

第三产业污染源是指汽车轮船等交通工具

排放的废气

按照污染源的几何形状分

我们人为污染源又分为点源 线源和面源

点源是指工业企业和民用锅炉房

它的排气筒和烟囱排放的废气

线源是指公路铁路和航空线上的车辆和飞机的

沿城排放的废气

面源是指居民区分散的无数的小炉灶

排放的废气

它影响的是该区域上空和周围的空气质量

按污染源的位置

我们又分为固定源和移动源

固定源是由固定地点

比如说工厂的排气筒等等向大气排放的污染物

移动源是指各种交通工具

比如说汽车火车

飞机轮船等排出的废气

好

这节课就到这里

谢谢大家