大气污染 教案由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“小学教案大气污染”。
第三章 第二节 大气污染
一、引入
1、介绍大气圈阐述大气污染主要发生在对流层
2、大气污染的概念
3、按照污染的范围,可将大气污染分为三种类型:
(1)局地性大气污染:较小空间尺度内的大气污染问题,本范围内的控制措施即可解决局部污染。
(2)区域性大气污染:跨越城市乃至国家的行政边界的大气污染,需要通过各行政单元间相互协作才能解决。
(3)全球性大气污染:涉及整个地球大气层的大气环境问题。
二、大气污染及污染物
1、大气污染源分类
天然源:自然界自行向大气环境排放物质的场所。
1)火山喷发:排放出SO2、H2S、CO2、CO、HF及火山灰等颗粒物。2)森林火灾:排放出CO、CO2、SO2、NO2、HC等。3)自然尘:风砂、土壤尘等。
4)森林植物释放:主要为萜烯类碳氢化合物。5)海浪飞沫:颗粒物主要为硫酸盐与亚硫酸盐。人为源:人类的生产活动和生活活动所形成的污染源。1)燃料燃烧
2)工业生产过程中排放 3)交通运输过程中排放 4)农业活动中排放
一般而言,大气污染主要是人类活动造成的。
2、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。按其来源一般可分:
一级(原生)污染物,即由污染源直接排入大气的;
二级(次生)污染物,是由一级污染物在大气中进行热或光化学反应后的产物。
后者往往危害性更大。按其存在状态则可分为:
颗粒物:粉尘:粉径介于1.0~100μm之间的颗粒
降尘:粒径大于10μm的微小颗粒(自然沉降)飘尘:粒径小于10μm的微小颗粒(漂浮)烟尘:粒径一般为 0.01 ~ 1μm 左右。云尘:粒径小于0.25μm的颗粒。
飞灰:飞灰系指燃料燃烧产生的烟气飞出的分散较细的灰分。黑烟:黑烟一般指由燃料产生的能见气溶胶。
雾: 雾是气体中液滴悬浮体的总称。在工程中,雾一般泛指小液体粒子悬浮体 气态污染物:一次污染物:硫氧化物(SOx):主要是SO2和SO3 ;
氮氧化物(NOx):主要是NO和NO2 ; 碳氧化物(COx):主要是CO和CO2 ; 碳氢化合物(烃)(HC):分为甲烷烃(85%)和非甲烷烃; 卤化物:主要有卤代烃、氯化物和氟化物;
二次污染物:主要事件:洛杉矶光化学烟雾(汽车排放的大量氮氧化物或挥发性有机物,通过复杂的光化学反应形成的。)伦敦烟雾(是由于燃煤导致的大量煤烟尘和二氧化硫排放,与在化学反应作用下形成的硫酸、硫酸盐等混合物形成的酸性烟雾)
3、其他有毒有害污染物:多环芳烃类化合物、重金属和大气中的持久性有机污染物(POPs)
三、几种典型的大气污染
1、煤烟型污染物
煤、石油、天然气等燃料的燃烧过程是向大气输送污染物的重要发生源。煤是主要的工业和民用燃料,它的主要成分是碳,并含有氢、氧、氮、硫及金属化合物。煤燃烧时除产生大量烟尘外,在燃烧过程中还会形成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、有机化合物及烟尘等有害物质。
燃氮氧化物:燃烧过程中形成氮氧化物,由燃料中固定氮生成热氮氧化物:由空气中氮气在高温下通过原子氧和氮之间的化学反应生成 不完全燃烧产物主要为CO和挥发性有机化合物
燃烧产生的SO2在大气中会氧化而生成硫酸雾或硫酸盐气溶胶,是环境酸化的重要前提物,也是大气污染的主要酸性污染物。因此,当一次性污染物主要为SO2和煤烟时,二次污染物主要是硫酸雾和硫酸盐气溶胶。硫酸无污染一般发生在冬季,尤以清晨为重。
2、酸沉降
酸沉降是指大气中的酸性组分通过降水(如雨、雾、雪)等方式迁移到地表,或含酸组分在气流的作用下,或者通过重力沉降直接迁移到地表。前者即是湿沉降,后者是干沉降。酸沉降已成为当今世界上最严重的区域性环境问题之一。酸雨(pH<5.6)重酸雨(pH< 4.5)
我国西南、华南、华中和东南沿海等地区是酸沉降的重点地区。
酸沉降的形成与大气中的污染物质二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机物有关。酸沉降的影响:①酸雨能破坏农作物和森林,一致土壤中的有机物的分解和氮的固定,导致钙、镁、钾等养分淋溶流失,是土壤日益酸化、贫瘠化②酸雨的腐蚀能力很强,能大大加速物质的腐蚀③酸沉降加速湖泊的酸化,影响湖泊生态功能和渔业生产④酸雨对人体健康也产生危害作用,土壤、湖泊和地下水酸化后,由于金属的溶出,对饮用者会产生危害⑤含酸的空气是多种呼吸道疾病增加,特别硫酸雾微粒侵入人体肺部,可引起肺水肿和肺硬化等疾病导致死亡。
酸沉降是一种跨越国界的大气污染。
3、光化学烟雾
在一定的条件子(如强日光、低风速和低湿度等),NOx和VOCs(挥发性有机物)发生复杂的化学反应,生成许多二次污染物。这种由反应物和产物生成的高氧化性的混合气团,称为光化学烟雾。
光化学烟雾是典型的二次污染,一般出现在相对湿度较低的夏季晴天,最易发生在中午或下午,夜间消失。是一种区域性污染问题。机动车尾气是光化学烟雾污染的主要污染源。
4、室内空气污染
人在每天的24小时中,平均有22小时是在室内活动,因此,室内空气质量将直接影响人类的健康。室内空气中的化学物质多达数千种,其中某些有毒有害物质的含量比室外绿化区的含量多20倍,特别是那些刚完工的新建筑,含量多20~100倍。由于室内装修而引发的室内空气质量造成人体健康危害的问题,室内空气中的污染物主要有来自装饰材料的甲醛、挥发性有机物、放射性元素氡以及各种病原微生物等。
四、大气污染的危害
1、对人体健康的危害
①大气颗粒物:颗粒大小决定沉积于呼吸道中的位置;颗粒物的化学组成决定在沉积位置上对组织的影响。②二氧化硫:SO2进入呼吸道后,部分被阻滞在呼吸道上。进入血液的SO2仍可随血液循环抵达肺部产生刺激作用。③CO:严重阻碍血液输氧,引起人体缺氧,发生中毒。④近地面臭氧:伤害黏膜系统,强烈刺激眼睛,同时对鼻、咽喉、气管和肺也有损伤。⑤大气中的铅(Pb)::Pb是生物体酶的抑制剂,进入人体中的Pb随血液分布到软组织和骨骼中。轻度Pb中毒的症状有神经衰弱综合征、消化不良;中度中毒出现腹绞痛、贫血及多发性神经病;重度中毒出现肢体麻痹和中毒性脑病例。
2、对植物的危害
①损害植物酶的功能组织;②影响植物新陈代谢的功能;③破坏原生质的完整性和细胞膜;④损害根系生长及其功能;④减弱输送作用与导致生物产量减少。
3、对材料的危害
①SO2与其他酸性气体可腐蚀金属、建筑石料和玻璃表面,还可使纸张变脆、褪色,使胶卷表面出现污点、皮革脆裂并使纺织品抗张力降低。②O3及NOx会是染料与绘画褪色。③光化学烟雾对材料(主要是高分子材料,如橡胶、塑料等)也会产生破坏作用
4、其他影响
对水循环的影响:导致降水规律的改变。影响凝聚 作用与降水的形成,有可能导致降水的增加或减少。
对工业的影响:一是大气中的酸性污染物和二氧化硫、二氧化氮等,对工业材料、设备和建筑设施的腐蚀;二是飘尘增多给精密仪器、设备的生产、安装调试和使用带来的不利影响。
对农业的影响:酸雨可以直接影响植物的正常生长,又可以通过渗入土壤及进入水体,引起土壤和水体酸化、有毒成分溶出,从而对动植物和水生生物产生毒害。严重的酸雨会使森林衰亡和鱼类绝迹。 温室效应及臭氧层空洞
五、中国的主要大气污染问题及趋势 我国城市大气污染的未来趋势的特征: 1.城市空气质量不容乐观
城市空气中的总悬浮颗粒物和SO2浓度有所下降,NOx浓度总体稳定,传统煤烟型污染程度有所减轻,但总体来看,空气质量的形势还是很严峻的。2.区域性大气污染继续加重和蔓延
随着经济的快速发展、城市化进程不断加速,机动车保有量继续增长,城市机动车排放污染问题日益突出。我国一些大城市的大气污染呈现煤烟型污染和光化学烟雾相叠加的大气复合型污染特征。
随着中西部地区和东北老工业基地的开发和迅速崛起,这些地区的煤烟型大气污染可能向煤烟型与机动车尾气污染共存的大气复合污染转变,使得区域性大气复合污染继续向中西部地区和东北老工业基地蔓延。
3.酸沉降污染仍将在较长时间内影响我国 我国能源需求强劲,而且一次能源长期依赖煤炭。因此,总体上酸沉降的问题始终居高不下,局部地区出现缓解的同时,发生重酸雨的地区没有显著减少。4.有毒有害污染物对公众健康造成更大的威胁
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