空氣汙染的定義
在潔凈的大氣中,微量氣體的成分可以忽略不計。但在大氣的壹定範圍內,微量物質已經出現,其數量和持續時間可能對人、動物、植物、物品、材料產生不良影響和危害。當大氣中汙染物的濃度達到有害水平,甚至破壞生態系統和人類正常生存發展的條件時,危害人或物的現象稱為大氣汙染。空氣汙染的原因既有自然因素,也有人為因素,尤其是人為因素,如工業廢氣、燃燒、汽車尾氣、核爆炸等。隨著人類經濟活動和生產的快速發展,在消耗大量能源的同時,大量廢氣和煙塵排入大氣,嚴重影響了大氣環境質量,尤其是在人口密集的城市和工業區。所謂幹燥潔凈的空氣,是指去除了水蒸氣和雜質的自然狀態下的空氣(由混合氣體、水蒸氣和雜質組成),其主要成分是氮氣,占78.09%;氧氣,占20.94%;氬氣,占0.93%;含量小於0.1%的其他微量氣體(如氖、氦、二氧化碳和氪)。
空氣汙染物的分類
大氣汙染物主要可分為兩大類,即自然汙染物和人為汙染物,常造成公害,主要來自燃料燃燒和大型工礦企業。
顆粒物:指大氣中的液態和固態物質,也稱塵埃。
氧化硫:是硫氧化物的總稱,包括二氧化硫、三氧化硫、三氧化硫、壹氧化硫等。
碳的氧化物:主要包括二氧化碳和壹氧化碳。
氮氧化物:是氮氧化物的總稱,包括壹氧化二氮、壹氧化氮、二氧化氮、三氧化氮等。
碳氫化合物:由碳和氫形成的化合物,如甲烷、乙烷和其他碳氫化合物氣體。
其他有害物質:如重金屬、含氟氣體、含氯氣體等。
空氣汙染的危害
空氣汙染對氣候有很大的影響。大氣汙染排放的汙染物會對局部和全球氣候,特別是對全球氣候產生壹定的影響。從長遠來看,這種影響會非常嚴重。
壹是大氣中二氧化碳含量不斷增加,燃料中含有各種復雜成分,燃燒後會產生各種有害物質。即使不含雜質的燃料完全燃燒,也會產生水和二氧化碳。正是由於燃料燃燒,大氣中二氧化碳的濃度不斷增加,破壞了自然界二氧化碳的平衡,甚至可能導致“溫室效應”,導致地球溫度上升。第二,臭氧層被破壞。
空氣被汙染後,由於汙染物的來源、性質、持續時間不同,汙染地區的氣象條件、地理環境等因素的差異,以及人們年齡、健康狀況的差異,對人體的危害也不盡相同。大氣中的有害物質主要通過以下三種途徑侵入人體造成危害:
(1)通過直接呼吸進入人體;
(2)附著於食物或溶於水,使其隨飲食侵入人體;
(3)通過接觸或刺激皮膚進入人體。其中,通過呼吸侵入人體是主要途徑,危害也最大。
空氣汙染對人的危害大致可以分為三種:急性中毒、慢性中毒和致癌。
大氣保護
很多環境問題是跨國的,甚至是全球性的,比如溫室效應、臭氧層破壞等空氣汙染問題,都需要世界各國齊心協力,逐步解決。人們在20世紀70年代初開始意識到氟氯烴可能對環境有害,並開始尋找替代品。到1980年代中期,臭氧層破壞的證據越來越明顯,要求采取壹致行動的呼聲也越來越高。1987年,多國代表齊聚加拿大第二大城市蒙特利爾,簽署了《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》。該協議是世界上處理環境汙染的開創性國際協議,旨在控制氟氯烴和其他破壞臭氧層物質的消費,保護地球的“外衣”,保護人類自身。
經修訂的《蒙特利爾議定書》是壹項具有約束力的國際協議。根據該條例,工業國家必須立即減少氟氯烴和其他受限制物質的排放,並在2000年前完全停止使用這些物質。發展中國家可以在1996之前繼續有限度地增加這些物質的消費,之後要逐步減少。到2010,他們必須完全停止使用這些有害物質。除了時間上的讓步,這份協議還包含了兩項有利於發展中國家的條款:壹是建立臨時多邊基金,幫助發展中國家采用替代氟氯烴的技術;另壹個是技術轉讓條款,要求簽約國按照“公平和最有利的條件”轉讓最好的技術。
中國加入了修訂後的《蒙特利爾議定書》,制定了履行國際義務的國家行動計劃,包括建立臭氧層保護組織管理機構,制定相關行業管理規範,積極開展替代品和替代技術研究,安排企業替代技術改造配套資金等。
第二,酸雨
有人認為酸雨是壹種無聲的危機,是有史以來襲擊我們的最嚴重的環境威脅,是看不見的敵人。這不是危言聳聽。
隨著工業化和能源消耗的增加,酸的排放量也在增加。它們進入空氣,經過壹系列的作用後形成酸雨。
人們已經控制了酸的排放,但仍然有酸雨。大氣塵埃可能是酸雨的另壹個原因。
酸排放
水汽的凝結是由於自由大氣中0.1 ~ 10微米範圍內凝結核的存在,然後通過碰撞、聚結等過程進壹步增長,形成雲和雨滴。在雲中,雲滴相互碰撞或與氣溶膠粒子碰撞,同時吸收大氣中的氣體汙染物,雲滴內部發生化學反應。這個過程被稱為雲中汙染物的去除或雨水的去除。在雨滴下落的過程中,雨滴會沖走所經過的空氣中的氣體和氣溶膠,雨滴內部也會發生化學反應。這個過程被稱為雲下汙染物的清除或洗滌。這些過程也是大氣中氣態物質通過沈澱去除顆粒物的過程,在這些過程中形成了酸化。
大氣塵埃
最近的發現表明,酸雨是壹種比原先認為的復雜得多的現象。結果表明,大氣中的堿性化合物出人意料地起了關鍵作用。堿通過中和酸性汙染物來抵消酸雨的影響。我們發現,人們把所有的註意力都集中在大氣中的酸性物質上,這掩蓋了堿排放也減少了的事實。似乎許多因素正在減少大氣中這些堿的含量,從而加劇了酸雨對生態的影響。具有諷刺意味的是,這些因素中有幾個正是政府為改善空氣質量而采取的措施。
大氣中的大部分堿可以在被稱為大氣塵埃的空氣微粒中找到。這些灰塵顆粒富含碳酸鈣和碳酸鎂等礦物質,這些礦物質在溶於水時可充當堿。大氣塵埃粒子是由許多來源形成的。燃料的燃燒以及水泥生產、采礦和金屬冶煉等工業活動都會產生堿性顆粒。車輛在建築工地、農場和未鋪砌的道路上行駛也會產生塵粒。
環境汙染和地球破壞的九種現象
壹.空氣汙染
空氣汙染的定義
在潔凈的大氣中,微量氣體的成分可以忽略不計。但在大氣的壹定範圍內,微量物質已經出現,其數量和持續時間可能對人、動物、植物、物品、材料產生不良影響和危害。當大氣中汙染物的濃度達到有害水平,甚至破壞生態系統和人類正常生存發展的條件時,危害人或物的現象稱為大氣汙染。空氣汙染的原因既有自然因素,也有人為因素,尤其是人為因素,如工業廢氣、燃燒、汽車尾氣、核爆炸等。隨著人類經濟活動和生產的快速發展,在消耗大量能源的同時,大量廢氣和煙塵排入大氣,嚴重影響了大氣環境質量,尤其是在人口密集的城市和工業區。所謂幹燥潔凈的空氣,是指去除了水蒸氣和雜質的自然狀態下的空氣(由混合氣體、水蒸氣和雜質組成),其主要成分是氮氣,占78.09%;氧氣,占20.94%;氬氣,占0.93%;含量小於0.1%的其他微量氣體(如氖、氦、二氧化碳和氪)。
空氣汙染物的分類
大氣汙染物主要可分為兩大類,即自然汙染物和人為汙染物,常造成公害,主要來自燃料燃燒和大型工礦企業。
顆粒物:指大氣中的液態和固態物質,也稱塵埃。
氧化硫:是硫氧化物的總稱,包括二氧化硫、三氧化硫、三氧化硫、壹氧化硫等。
碳的氧化物:主要包括二氧化碳和壹氧化碳。
氮氧化物:是氮氧化物的總稱,包括壹氧化二氮、壹氧化氮、二氧化氮、三氧化氮等。
碳氫化合物:由碳和氫形成的化合物,如甲烷、乙烷和其他碳氫化合物氣體。
其他有害物質:如重金屬、含氟氣體、含氯氣體等。
空氣汙染的危害
空氣汙染對氣候有很大的影響。大氣汙染排放的汙染物會對局部和全球氣候,特別是對全球氣候產生壹定的影響。從長遠來看,這種影響會非常嚴重。
壹是大氣中二氧化碳含量不斷增加,燃料中含有各種復雜成分,燃燒後會產生各種有害物質。即使不含雜質的燃料完全燃燒,也會產生水和二氧化碳。正是由於燃料燃燒,大氣中二氧化碳的濃度不斷增加,破壞了自然界二氧化碳的平衡,甚至可能導致“溫室效應”,導致地球溫度上升。第二,臭氧層被破壞。
空氣被汙染後,由於汙染物的來源、性質、持續時間不同,汙染地區的氣象條件、地理環境等因素的差異,以及人們年齡、健康狀況的差異,對人體的危害也不盡相同。大氣中的有害物質主要通過以下三種途徑侵入人體造成危害:
(1)通過直接呼吸進入人體;
(2)附著於食物或溶於水,使其隨飲食侵入人體;
(3)通過接觸或刺激皮膚進入人體。其中,通過呼吸侵入人體是主要途徑,危害也最大。
空氣汙染對人的危害大致可以分為三種:急性中毒、慢性中毒和致癌。
大氣保護
很多環境問題是跨國的,甚至是全球性的,比如溫室效應、臭氧層破壞等空氣汙染問題,都需要世界各國齊心協力,逐步解決。人們在20世紀70年代初開始意識到氟氯烴可能對環境有害,並開始尋找替代品。到1980年代中期,臭氧層破壞的證據越來越明顯,要求采取壹致行動的呼聲也越來越高。1987年,多國代表齊聚加拿大第二大城市蒙特利爾,簽署了《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》。該協議是世界上處理環境汙染的開創性國際協議,旨在控制氟氯烴和其他破壞臭氧層物質的消費,保護地球的“外衣”,保護人類自身。
經修訂的《蒙特利爾議定書》是壹項具有約束力的國際協議。根據該條例,工業國家必須立即減少氟氯烴和其他受限制物質的排放,並在2000年前完全停止使用這些物質。發展中國家可以在1996之前繼續有限度地增加這些物質的消費,之後要逐步減少。到2010,他們必須完全停止使用這些有害物質。除了時間上的讓步,這份協議還包含了兩項有利於發展中國家的條款:壹是建立臨時多邊基金,幫助發展中國家采用替代氟氯烴的技術;另壹個是技術轉讓條款,要求簽約國按照“公平和最有利的條件”轉讓最好的技術。
中國加入了修訂後的《蒙特利爾議定書》,制定了履行國際義務的國家行動計劃,包括建立臭氧層保護組織管理機構,制定相關行業管理規範,積極開展替代品和替代技術研究,安排企業替代技術改造配套資金等。
第二,酸雨
有人認為酸雨是壹種無聲的危機,是有史以來襲擊我們的最嚴重的環境威脅,是看不見的敵人。這不是危言聳聽。
隨著工業化和能源消耗的增加,酸的排放量也在增加。它們進入空氣,經過壹系列的作用後形成酸雨。
人們已經控制了酸的排放,但仍然有酸雨。大氣塵埃可能是酸雨的另壹個原因。
酸排放
水汽的凝結是由於自由大氣中0.1 ~ 10微米範圍內凝結核的存在,然後通過碰撞、聚結等過程進壹步增長,形成雲和雨滴。在雲中,雲滴相互碰撞或與氣溶膠粒子碰撞,同時吸收大氣中的氣體汙染物,雲滴內部發生化學反應。這個過程被稱為雲中汙染物的去除或雨水的去除。在雨滴下落的過程中,雨滴會沖走所經過的空氣中的氣體和氣溶膠,雨滴內部也會發生化學反應。這個過程被稱為雲下汙染物的清除或洗滌。這些過程也是大氣中氣態物質通過沈澱去除顆粒物的過程,在這些過程中形成了酸化。
大氣塵埃
最近的發現表明,酸雨是壹種比原先認為的復雜得多的現象。結果表明,大氣中的堿性化合物出人意料地起了關鍵作用。堿通過中和酸性汙染物來抵消酸雨的影響。我們發現,人們把所有的註意力都集中在大氣中的酸性物質上,這掩蓋了堿排放也減少了的事實。似乎許多因素正在減少大氣中這些堿的含量,從而加劇了酸雨對生態的影響。具有諷刺意味的是,這些因素中有幾個正是政府為改善空氣質量而采取的措施。
大氣中的大部分堿可以在被稱為大氣塵埃的空氣微粒中找到。這些灰塵顆粒富含碳酸鈣和碳酸鎂等礦物質,這些礦物質在溶於水時可充當堿。大氣塵埃粒子有許多來源。