大氣主要污染物及其來源

1、主要大氣污染物及其來源資料來源：一、大氣污染在大氣中，大氣外來污染物的存在并最終構(gòu)成大氣污染，是有一定條件的。按照國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）作出的定義：大氣污染通常是指由于人類活動(dòng)和自然過程引起某種物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到了足夠的時(shí)間并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境的現(xiàn)象。這里指明了造成大氣污染的原因是人類的活動(dòng)和自然過程。人類活動(dòng)包括人類的生活活動(dòng)和生產(chǎn)活動(dòng)兩個(gè)方面，而生產(chǎn)活動(dòng)又是造成大氣污染的主要原因。自然過程則包括了火山活動(dòng)、山林火災(zāi)、海嘯、土壤和巖石的風(fēng)化以及大氣圈的空氣運(yùn)動(dòng)等內(nèi)容。上述所說的原因?qū)е乱恍┓亲匀淮髿饨M分如硫氧化物、氮氧化物等進(jìn)入大氣，或使一些

2、組分的含量大大超過自然大氣中該組分的含量，如碳氧化物、顆粒物等。“定義”還指明了形成大氣污染的必要條件，即污染物在大氣中要含有足夠的濃度，并在此濃度下對受體作用足夠的時(shí)間。在此條件下對受體及環(huán)境產(chǎn)生了危害，造成了后果，稱之為大氣污染。由于大氣的自凈作用，會使自然過程造成的大氣污染，經(jīng)過一段時(shí)間后自動(dòng)消除。按污染的范圍，大氣污染可分為四類：（1）局部地區(qū)大氣污染如某個(gè)工廠煙囪排氣所造成的直接影響；（2）區(qū)域性大氣污染如工礦區(qū)或其附近地區(qū)的污染，或整個(gè)城市的大氣污染；（3）廣域性大氣污染是指更廣泛地區(qū)，更廣大地域的大氣污染，在大城市及大工業(yè)帶可以出現(xiàn)這種污染，最主要的污染是酸雨；（4）全球性大氣污

3、染，指跨國界乃至涉及整個(gè)地球大氣層的污染，如溫室效應(yīng)、臭氧層破壞等。二、主要大氣污染物排入大氣的污染物種類很多，依據(jù)不同的原則，可將其進(jìn)行分類。依照污染物存在的形態(tài)，可將其分為顆粒污染物與氣態(tài)污染物。依照與污染源的關(guān)系，可將其分為一次污染物與二次污染物。若大氣污染物是從污染源直接排出的原始物質(zhì)，進(jìn)入大氣后其性質(zhì)沒有發(fā)生變化，則稱其為一次污染物；若由污染源排出的一次污染物與大氣中原有成分，或幾種一次污染物之間，發(fā)生了一系列的化學(xué)變化或光化學(xué)反應(yīng)，形成了與原污染物性質(zhì)不同的新污染物，則所形成的新污染物稱為二次污染物。二次污染物，如硫酸煙霧和光化學(xué)煙霧，所造成的危害，已受到人們的普遍重視。（一）顆粒

4、污染物進(jìn)入大氣的固體粒子和液體粒子均屬于顆粒污染物。對顆粒污染物可作出如下的分類。（1）塵粒 一般是指粒徑大于75m的顆粒物。這類顆粒物由于粒徑較大，在氣體分散介質(zhì)中具有一定的沉降速度，因而易于沉降到地面。（2）粉塵 在固體物料的輸送、粉碎、分級、研磨、裝卸等機(jī)械過程中產(chǎn)生的顆粒物，或由于巖石、土壤的風(fēng)化等自然過程中產(chǎn)生的顆粒物，懸浮于大氣中稱為粉塵，其粒徑一般小于75m。在這類顆粒物中，粒徑大于10m，靠重力作用能在短時(shí)間內(nèi)沉降到地面者，稱為降塵；粒徑小于10m，不易沉降，能長期在大氣中飄浮者，稱為飄塵。（3）煙塵 在燃料的燃燒、高溫熔融和化學(xué)反應(yīng)等過程中所形成的顆粒物，飄浮于大氣中稱為煙塵

5、。煙塵的粒子粒徑很小，一般均小于1m。它包括了因升華、焙燒、氧化等過程所形成的煙氣，也包括了燃料不完全燃燒所造成的黑煙以及由于蒸汽的凝結(jié)所形成的煙霧。（4）霧塵 小液體粒子懸浮于大氣中的懸浮體的總稱。這種小液體粒子一般是由于蒸汽的凝結(jié)、液體的噴霧、霧化以及化學(xué)反應(yīng)過程所形成，粒子粒徑小于100m。水霧、酸霧、堿霧、油霧等都屬于霧塵。（5）煤塵 燃燒過程中未被燃燒的煤粉塵、大、中型煤碼頭的煤揚(yáng)塵以及露天煤礦的煤揚(yáng)塵等。（二）氣態(tài)污染物以氣體形態(tài)進(jìn)入大氣的污染物稱為氣態(tài)污染物。氣態(tài)污染物種類極多，按其對我國大氣環(huán)境的危害大小，有五種類型的氣態(tài)污染物是主要污染物。（1）含硫化合物主要指SO2、SO3

6、和H2S等，其中以SO2的數(shù)量最大，危害也最大，是影響大氣質(zhì)量的最主要的氣態(tài)污染物。（2）含氮化合物含氮化合物種類很多，其中最主要的是NO、NO2、NH3等。（3）碳氧化合物污染大氣的碳氧化合物主要是CO和CO2。（4）碳?xì)浠衔锎颂幹饕侵赣袡C(jī)廢氣。有機(jī)廢氣中的許多組分構(gòu)成了對大氣的污染，如烴、醇、酮、酯、胺等。（5）鹵素化合物對大氣構(gòu)成污染的鹵素化合物，主要是含氯化合物及含氟化合物，如HCl、HF、SiF4等。氣態(tài)污染物從污染源排入大氣，可以直接對大氣造成污染，同時(shí)還可以經(jīng)過反應(yīng)形成二次污染物。主要?dú)鈶B(tài)污染物和由其所生成的二次污染物種類見表5-2。（三）二次污染物二次污染物中危害最大，也最

7、受到人們普遍重視的是光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧主要有如下類型：（1）倫敦型煙霧大氣中未燃燒的煤塵、SO2，與空氣中的水蒸氣混合并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所形成的煙霧，也稱為硫酸煙霧。（2）洛杉磯型煙霧汽車、工廠等排入大氣中的氮氧化物或碳?xì)浠衔?，?jīng)光化學(xué)作用所形成的煙霧，也稱為光化學(xué)煙霧。（3）工業(yè)型光化學(xué)煙霧在我國蘭州西固地區(qū)，氮肥廠排放的NOx、煉油廠排放的碳?xì)浠衔铮?jīng)光化學(xué)作用所形成的光化學(xué)煙霧。三、主要大氣污染物的來源根據(jù)大氣污染的定義，大氣污染物主要來源于自然過程和人類活動(dòng)。大氣污染物的排放源及排放量的情況如表5-3所示。由自然過程排放污染物所造成的大氣污染多為暫時(shí)的和局部的，人類活動(dòng)排放污染物是

8、造成大氣污染的主要根源。因此，我們對大氣污染所作的研究，針對的主要是人為造成的大氣污染問題。（一）大氣污染源關(guān)于污染源的含義，目前還沒有一個(gè)通用的確切定義。按一般理解，它含有“污染物發(fā)生源”的意思，如火力發(fā)電廠排放SO2，為SO2的發(fā)生源，因此就將發(fā)電廠稱為污染源。它的另一個(gè)含義是“污染物來源”，如燃料燃燒對大氣造成了污染，則表明污染物來源于燃料燃燒。通常我們所說的污染源，其含意指的是前者。為了滿足污染調(diào)查、環(huán)境評價(jià)、污染物治理等不同方面的需要，對人工源進(jìn)行了多種分類。下面簡述一下人工源的分類。1按污染源存在形式分固定污染源排放污染物的裝置、處所位置固定，如火力發(fā)電廠、煙囪、爐灶等。移動(dòng)污染源

9、排放污染物的裝置、處所位置是移動(dòng)的，如汽車、火車、輪船等。2按污染物的排放形式分點(diǎn)源集中在一點(diǎn)或在可當(dāng)作一點(diǎn)的小范圍內(nèi)排放污染物，如煙囪。線源沿著一條線排放污染物。面源在一個(gè)大范圍內(nèi)排放污染物。3按污染物排放空間分高架源在距地面一定高度上排放污染物，如煙囪。地面源在地面上排放污染物。4按污染物排放的時(shí)間分連續(xù)源連續(xù)排放污染物，如火力發(fā)電廠的排煙。間斷源間歇排放污染物，如某些間歇生產(chǎn)過程的排氣。瞬時(shí)源無規(guī)律地短時(shí)間排放污染物，如事故排放。5按污染物發(fā)生類型分工業(yè)污染源主要包括工業(yè)用燃料燃燒排放的廢氣及工業(yè)生產(chǎn)過程的排氣等。農(nóng)業(yè)污染源農(nóng)用燃料燃燒的廢氣、某些有機(jī)氯農(nóng)藥對大氣的污染，施用的氮肥分解產(chǎn)

10、生的NOx。生活污染源民用爐灶及取暖鍋爐燃煤排放污染物，焚燒城市垃圾的廢氣、城市垃圾在堆放過程中由于厭氧分解排出二次污染物。交通污染源交通運(yùn)輸工具燃燒燃料排放污染物。（二）大氣污染物的來源造成大氣污染的污染物，從產(chǎn)生源來看，主要來自以下幾個(gè)方面。1燃料燃燒火力發(fā)電廠、鋼鐵廠、煉焦廠等工礦企業(yè)的燃料燃燒，各種工業(yè)窯爐的燃料燃燒以及各種民用爐灶、取暖鍋爐的燃料燃燒均向大氣排放出大量污染物。燃燒排氣中的污染物組分與能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。發(fā)達(dá)國家能源以石油為主，大氣污染物主要是一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和有機(jī)化合物。我國能源以煤為主，主要大氣污染物是顆粒物和二氧化硫。2工業(yè)生產(chǎn)過程化工廠、石油煉制

11、廠、鋼鐵廠、焦化廠、水泥廠等各種類型的工業(yè)企業(yè)，在原材料及產(chǎn)品的運(yùn)輸、粉碎以及由各種原料制成成品的過程中，都會有大量的污染物排入大氣中，由于工藝、流程、原材料及操作管理?xiàng)l件和水平的不同，所排放污染物的種類、數(shù)量、組成、性質(zhì)等差異很大。這類污染物主要有粉塵、碳?xì)浠衔铩⒑蚧衔?、含氮化合物以及鹵素化合物等多種污染物。3農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程對大氣的污染主要來自農(nóng)藥和化肥的使用。有些有機(jī)氯農(nóng)藥如DDT，施用后在水中能在水面懸浮，并同水分子一起蒸發(fā)而進(jìn)入大氣；氮肥在施用后，可直接從土壤表面揮發(fā)成氣體進(jìn)入大氣；而以有機(jī)氮或無機(jī)氮進(jìn)入土壤內(nèi)的氮肥，在土壤微生物作用下可轉(zhuǎn)化為氮氧化物進(jìn)入大氣，從而增加了大氣中氮氧化物的含量。此外，稻田釋放的甲烷，也會對大氣造成污染。4交通運(yùn)輸各種機(jī)動(dòng)車輛、飛機(jī)、輪船等均排放有害廢物到大氣中。由于交通運(yùn)輸工具主要以燃油為主，因此主要的污染物是碳?xì)浠衔?、一氧化碳、氮氧化物、含鉛污染物、苯并a芘等。排放到大氣中的這些污染物，在陽光照射下，有些還可經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)，生成光化學(xué)煙霧，因此它也是二次污染物的主要來源之一。大氣污染物的上述幾個(gè)來源，具體到不同的國家，由于燃料結(jié)構(gòu)的不同，生產(chǎn)水平、生產(chǎn)規(guī)模以及生產(chǎn)管理方法的不同，污染物的主要來源方向也不相同。根據(jù)對煙塵、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳四種主要污染物的統(tǒng)計(jì)表明，我國大氣污染物主要來源于燃料燃燒，