大氣環(huán)境及其污染和保護(hù)
摘要：大氣是人類賴以生存和發(fā)展的必不可少的環(huán)境要素之一。然而人口的增多，人類活動(dòng)頻繁，自然因素影響使大氣污染嚴(yán)重，保護(hù)大氣環(huán)境是我們刻不容緩的義務(wù)。
關(guān)鍵詞：一控 雙達(dá)標(biāo) 綠化系統(tǒng)
概述
人類賴以生存的環(huán)境由自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境組成。自然環(huán)境是人類生活和生產(chǎn)所必需的自然條件和自然資源的總和，即陽關(guān)、溫度、氣候、地磁、空氣、水、巖石、土壤、動(dòng)植物、微生物以及地殼的穩(wěn)定性等自然因素的總和。而社會(huì)環(huán)境是人類在自然環(huán)境的基礎(chǔ)上，為不斷提高物質(zhì)和精神生活水平，通過長期有計(jì)劃、有目的地發(fā)展，逐步創(chuàng)造和建立起來的一種人工環(huán)境。社會(huì)環(huán)境是人類物質(zhì)文明和精神文明發(fā)展的標(biāo)志，它隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷地變化。社會(huì)環(huán)境的質(zhì)量對(duì)人類的生活和工作，對(duì)社會(huì)的進(jìn)步都有極大的影響。
地球表面覆蓋著多種氣體組成的大氣，稱為大氣層。一般是將隨地球旋轉(zhuǎn)的大氣層稱為大氣圈。由于大氣圈中空氣質(zhì)量的分布不均勻，通常將從地球表面到1000-1400千米的氣層稱為大氣圈的厚度。
大氣在垂直方向上的溫度、組成與物理性質(zhì)也是不均勻的。根據(jù)大氣溫度垂直分布的特點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)上可將大氣圈分為五個(gè)氣層：（一）對(duì)流層：對(duì)流層是大氣中最接近地面的一層，它具有氣溫隨高度增加而降低和空氣具有強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)兩個(gè)特點(diǎn)；（二）平流層：對(duì)流層層頂之上的大氣為平流層，其上界伸展到約55千米處。（三）中間層：由平流層頂至85千米高處范圍內(nèi)的大氣稱為中間層。（四）暖層：暖層位于85-800千米的高度之間。（五）散逸層：暖層層頂以上的大氣，統(tǒng)稱為散逸層。如果按空氣組成成分劃分大氣圈層結(jié)構(gòu)，又可將大氣層分為均質(zhì)層及非均質(zhì)層。
大氣是由多種成分組成的混合氣體，這些混合氣體的組成通常包括以下幾部分：（一）干潔空氣：它的主要成分為氮、氧、氬，它們?cè)诳諝庵械目側(cè)莘e約占99.96%。此外還有少量其他成分，如二氧化碳、氖、氦、臭氧等。干潔空氣是大氣中的不變組成。（二）水汽：大氣中的水汽含量比較低，但它在大氣中的含量隨時(shí)間、地域、氣象條件的不同而變化很大，在干旱地區(qū)可低到0.02%，而在溫濕地帶可達(dá)6%。水汽對(duì)天氣起著重要的作用。（三）懸浮微粒：懸浮微粒是指由于自然因素而生成的顆粒物，如巖石的風(fēng)化、火山爆發(fā)、宇宙落物以及海水濺沫等。無論是它的含量、種類，還是化學(xué)成分都是變化的。
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)境環(huán)境的現(xiàn)象。按污染的范圍，大氣污染可分為：局部地區(qū)大氣污染，區(qū)域性大氣污染，廣域性大氣污染和全球性大氣污染。燃料的燃燒是造成大氣污染的主要原因；石油工業(yè)和化工工業(yè)大規(guī)模的發(fā)展也增加了空氣中污染物的種類和數(shù)量；在農(nóng)業(yè)方面，由于各種農(nóng)藥的噴灑而造成的大氣污染也是不可忽視的問題。主要公認(rèn)的綜合性大氣污染現(xiàn)象有：
㈠汽車尾氣：汽車是近代重要的交通運(yùn)輸工具，隨著汽車數(shù)量的增加，汽車尾氣造成的環(huán)境污染也日益嚴(yán)重。汽車尾氣中的有害成分主要有CO，NO，HC，顆粒物和臭氧等。CO存在于所有燃燒器的尾氣之中，它極易與血紅蛋白結(jié)合。CO濃度低時(shí)會(huì)使人慢性中毒，濃度高時(shí)則會(huì)導(dǎo)致窒息死亡。
㈡光化學(xué)煙霧：大氣中的大氣中的HC和NO等為一次污染物，他在太陽光中紫外線的照射下能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，衍生出二次污染物。由一次污染物和二次污染物混合所形成的煙霧污染現(xiàn)象稱為光化學(xué)煙霧。NOX是這種煙霧的主要成分。
㈢酸雨：酸雨通常是指PH值小于5.6的降水，是大氣污染現(xiàn)象之一。酸雨的形成主要是由大氣中的SOX和NOX造成的。酸雨對(duì)環(huán)境有多方面的危害，會(huì)造成水域和土壤的酸化，損害農(nóng)作物和林木的生長，危害漁業(yè)生產(chǎn);腐蝕建筑物，工廠設(shè)備和文物古跡，也危害人類健康。因此，酸雨會(huì)破壞生態(tài)平衡造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。
㈣溫室效應(yīng)加劇。溫室效應(yīng)是地球上生物賴以生存的必要條件，由于人口激增，人類活動(dòng)頻繁，化石燃料用量的猛增，加上森林面積因?yàn)E砍濫伐而急劇減少，導(dǎo)致大氣中二氧化碳和各種氣體微粒含量不斷增加，致使二氧化碳吸收反射回地面的長波輻射能增多，引起地球表面溫度上升造成溫室效應(yīng)加劇，氣候變暖。溫室效應(yīng)加劇導(dǎo)致全球變暖，會(huì)對(duì)氣候，生態(tài)環(huán)境及人類健康帶來嚴(yán)重影響。
㈤臭氧層空洞幾高層大氣中由氧吸收太陽光紫外線而生成的臭氧。臭氧能吸收波長在220nm-230nm范圍的紫外線。防止這種高能紫外線對(duì)地球上的生物造成傷害。近年來，人類活動(dòng)使臭氧層變薄，乃至出現(xiàn)空洞。這意味著有更多的紫外線輻射到達(dá)地面，從而造成更大的破壞。
1.大氣污染對(duì)健康的危害
空氣是人類生存所必需的，空氣被各種有害物質(zhì)污染將直接或間接影響到人們的健康。大氣污染是隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展、城市人口的密集、煤炭和石油燃料的迅猛增長而產(chǎn)生的。近百年來，西歐、美國和日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家大氣污染事件日趨增多，20世紀(jì)50～60年代成為公害的泛濫時(shí)期，例如：英國倫敦?zé)熿F事件，日本四日市哮喘事件，美國洛杉磯煙霧事件，印度博帕爾毒氣泄漏事件等，不僅嚴(yán)重地危害居民健康，甚至造成數(shù)百、數(shù)千人的死亡。
1.1二氧化硫、顆粒物
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，因燃煤排放的二氧化硫、顆粒物等有毒有害的污染物急劇增多？諝馕廴疽悦簾熜蜑橹，主要污染物是二氧化硫和煙塵。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1990年全國煤炭消耗量10.52億t，到1995年煤炭消耗量增至12.8億t，二氧化硫排放量達(dá)2232萬t，超過歐洲和美國，居世界首位。1997年，二氧化硫排放總量為2346萬t，比1995年增加114萬t，煙塵排放總量為1873萬t，比1995年減少111萬t。由于我國部分地區(qū)燃用高硫煤，燃煤設(shè)備未能采取脫硫措施，致使二氧化硫排放量不斷增加，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。如不嚴(yán)格控制，到2000年我國煤炭消耗量增長到15億t時(shí)，二氧化硫排放量將達(dá)2730萬t。
空氣中二氧化硫的主要危害是刺激和腐蝕呼吸道黏膜，引起炎癥和氣道阻力增加，長期作用會(huì)導(dǎo)致慢性鼻咽炎、慢性氣管炎等。根據(jù)世界衛(wèi)生組織資料，居民長期接觸接近年平均濃度超過100μg／m3的煙塵和二氧化硫；短期接觸日平均濃度超過250μg／m3的煙塵和二氧化硫，能促使呼吸系統(tǒng)疾病加重，患者病情惡化。從我國全球大氣監(jiān)測資料分析，北方幾個(gè)城市(沈陽，北京等)居民區(qū)大氣飄塵年平均超過400μg／m3，二氧化硫?yàn)?00μg／m3左右；冬季飄塵日平均濃度超過500μg／m3，二氧化硫約為250μg／m3，均明顯地超過或相當(dāng)于引起呼吸系統(tǒng)疾病患者惡化水平。
上海市分析了1974～1982年大氣中二氧化硫與飄塵濃度和同期人群死亡率有顯著的相關(guān)性。有些地區(qū)則是由于大氣污染嚴(yán)重，致使兒童肺功能和免疫水平明顯低于對(duì)照區(qū)。兒童免疫能力降低，易感染傳染性疾患，使慢性氣管炎患病率增加。有慢性呼吸系統(tǒng)疾患的兒童，成年后，又有可能導(dǎo)致慢性肺部疾病患。燃煤型污染物危害健康的現(xiàn)象，在一些污染較重的城市已明顯引起呼吸道疾病的患病率和死亡率增高。有文獻(xiàn)報(bào)道，支氣管哮喘、上呼吸道感染病人求診次數(shù)與周圍空氣中顆粒物污染水平有關(guān)。
1.2硫酸霧和酸雨
大氣中二氧化硫可被氧化成硫酸霧，隨飄塵直接進(jìn)入肺泡。它的危害作用比二氧化硫大10倍。由二氧化硫排放引起的酸雨污染范圍不斷擴(kuò)大，已由80年代初的西南局部地區(qū)，擴(kuò)展至西南、華中、華南和華東的大部分地區(qū)，目前年均降水pH低于5。6的地區(qū)已占全國面積的40％左右。酸雨和二氧化硫污染危害居民健康；腐蝕建筑材料；破壞生態(tài)系統(tǒng)，造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失每年多達(dá)200多億元，已成為制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一。最近，英國評(píng)論報(bào)導(dǎo)，英國每年有多達(dá)24000人由于大氣污染而早死，有大約相當(dāng)于此數(shù)的人由于短期大氣污染事故而住院。報(bào)道估計(jì)，由于顆粒物的影響而造成每年約8000人早死，10500人住院，二氧化硫的影響約為3500人，臭氧的影響為12500早死和9900人住院。
1.3汽車尾氣和光化學(xué)煙霧
監(jiān)測分析表明，機(jī)動(dòng)車輛排氣型污染已代替煤煙型污染，成為城市主要大氣污染源，并且這一趨勢還將繼續(xù)發(fā)展。以上海為例，1995年上海市中心城區(qū)內(nèi)機(jī)動(dòng)車CO、碳?xì)浠锖偷趸锱盼圬?fù)荷分別約占該區(qū)域內(nèi)機(jī)動(dòng)車和固定源排放總量的76％，93％和44％，如不采取措施，到2010年，機(jī)動(dòng)車排污分擔(dān)率將進(jìn)一步上升至94％，98％和75％。
汽車尾氣對(duì)北京市大氣環(huán)境也造成了嚴(yán)重的污染。1998年9月底至10月中下旬，北京出現(xiàn)多日的無風(fēng)悶熱天氣，污染物不能擴(kuò)散稀釋，致使大氣質(zhì)量嚴(yán)重惡化，市民感到濃重的污染物刺激咽喉和眼睛，咳嗽、呼吸不暢。人們經(jīng)歷了環(huán)境污染之苦以后，痛感現(xiàn)在已經(jīng)到了非治理環(huán)境污染不可的時(shí)候了，如果不采取有效措施，也有重蹈工業(yè)發(fā)達(dá)國家污染事件的危險(xiǎn)。北京市擁有各類汽車，1987年為42萬輛，1997年已超過120萬輛，10年間增加2倍。這些汽車給北京市的環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，F(xiàn)在大氣中有害物濃度是1987年的十幾倍，主要污染物是：一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、可吸入顆粒物、碳?xì)浠衔、苯并芘和鉛等。尤其是含有較高濃度的苯并芘和鉛。苯并芘在體內(nèi)是強(qiáng)烈的致癌物質(zhì)。鉛影響造血功能和神經(jīng)功能，特別是影響嬰幼兒、兒童和青少年神經(jīng)和智能的發(fā)育。碳?xì)浠、氮氧化合物和醛類等污染物，在陽光紫外線作用下相互作用，可以生成光化學(xué)煙霧，使毒性加劇。
1.4鉛
汽車尾氣的危害程度受汽油成分的直接影響。由易揮發(fā)、易爆的低沸點(diǎn)的石油分餾組成的汽油主要成分為辛烷，為提高汽油的抗爆性，通常添加一定量的四乙基鉛，因此根據(jù)添加劑是否含有鉛，將汽油分為含鉛汽油和無鉛汽油2大類。含鉛汽油的汽車尾氣中含有鉛，它是一種有毒有害的重金屬，擴(kuò)散到大氣中能隨呼吸道進(jìn)入人體影響身體健康。研究表明，鉛對(duì)人體的影響是全身性的、多系統(tǒng)的。對(duì)神經(jīng)、血液和造血、消化、泌尿、生殖、心血管、內(nèi)分泌和免疫等系統(tǒng)以及兒童的身體發(fā)育均有毒性作用，其中神經(jīng)系統(tǒng)和血液-造血系統(tǒng)對(duì)鉛最敏感。環(huán)境鉛污染已成為影響兒童生長發(fā)育的重要因素。鉛能夠影響兒童的智力發(fā)育，有人估計(jì)血鉛每升高10μg，智高平均下降0.25。幼年時(shí)低水平的鉛接觸與兒童及青少年時(shí)期的神經(jīng)行為方面的缺陷有關(guān)，應(yīng)引起全社會(huì)和家長的高度重視。
北京、上海等城市先后強(qiáng)制汽車使用無鉛汽油，大氣中鉛的濃度明顯下降，這對(duì)保障人群健康特別是兒童健康有積極作用。但是，這些方法雖然消除了汽車尾氣帶來的鉛污染，卻產(chǎn)生了新的潛在健康危害。目前無鉛汽油中常用芳烴、烯烴、含氧化合物以及異構(gòu)烷烴取代四乙基鉛，主要有芳香烴類物質(zhì)、甲基叔丁基醚、羰基錳和醇類等，這些新型汽油添加劑在增加汽油抗爆性的同時(shí)，提高了汽油的辛烷值，增加氧的含量，使汽油充分燃燒，降低了一些有毒有害氣體排出，但不同添加劑的單獨(dú)或混合使用無疑增加了汽油的成分，使汽車尾氣的構(gòu)成更趨復(fù)雜化。芳香烴類物質(zhì)，尤其是苯具有誘變性，甲基叔丁基醚雖在急慢性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及有關(guān)的遺傳毒性試驗(yàn)均為陰性，但在美國的實(shí)際使用中，有人主訴一些神經(jīng)行為癥狀。事物總是矛盾發(fā)展的，舊的矛盾解決了，新的矛盾又出現(xiàn)。因此要不斷研究解決問題的辦法。
2.大氣污染的防治策略和措施
基本的策略應(yīng)該是監(jiān)測-干預(yù)-評(píng)價(jià)。第1步，通過對(duì)環(huán)境污染和人群健康的監(jiān)測，掌握情況；第2步，針對(duì)問題制訂對(duì)策，進(jìn)行干預(yù)治理；第3步，對(duì)干預(yù)的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，再針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題采取相應(yīng)的措施。如此循環(huán)往復(fù)，將環(huán)境治理得越來越好，人群健康狀也越來越好。應(yīng)采取以下措施：
2.1治理二氧化硫及酸雨污染
國家環(huán)境保護(hù)局制定了“二氧化硫污染控制區(qū)和酸雨控制區(qū)”綜合防治規(guī)劃；限制高硫煤的開采和使用；重點(diǎn)治理火電廠污染，削減二氧化硫的排放總量；防治化工、冶金、有色和建材等行業(yè)生產(chǎn)過程排放的二氧化硫污染；大力研究開發(fā)二氧化硫污染防治技術(shù)和設(shè)備；做好二氧化硫排污收費(fèi)工作，運(yùn)用經(jīng)濟(jì)手段促進(jìn)治理；強(qiáng)化“兩控區(qū)”環(huán)境監(jiān)督管理。
2.2治理汽車尾氣污染
在發(fā)展汽車工業(yè)的同時(shí)，應(yīng)該改進(jìn)汽車工藝；研究開發(fā)環(huán)保型的汽車；研究發(fā)展汽油的代用品。針對(duì)機(jī)動(dòng)車排氣污染，加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車出廠管理，提高機(jī)動(dòng)車整車性能；加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車落戶管理；加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車運(yùn)行及維護(hù)管理；改善道路設(shè)施；改變?nèi)剂辖Y(jié)構(gòu)，大力推廣無鉛汽油；向發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)，大力研究、開發(fā)機(jī)動(dòng)車尾氣凈化技術(shù)，安裝先進(jìn)高效的尾氣凈化裝置。在交通管理方面，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)研究、發(fā)展公共交通事業(yè)，疏通道路，減少汽車怠速、慢速行駛的時(shí)間。
2.3加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測和人群健康監(jiān)測
近年來的研究表明，在一些地方，大氣污染水平及其不良的影響仍在逐年上升，有的地區(qū)大氣污染甚至越來越嚴(yán)重。與大氣污染有關(guān)的疾病發(fā)病率和死亡率也逐年上升，應(yīng)引起人們的關(guān)注。制定切實(shí)有效的控制污染政策及措施勢在必行。應(yīng)該加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測，除了監(jiān)測二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物等一些公認(rèn)的大氣主要污染物，還要擴(kuò)大監(jiān)測范圍，如對(duì)多氯聯(lián)苯和二噁等危害很大的污染物的監(jiān)測，同時(shí)應(yīng)該進(jìn)行流行病學(xué)調(diào)查研究和毒理研究，宏觀與微觀的研究相結(jié)合，正確評(píng)估大氣污染對(duì)健康的不良影響，加強(qiáng)環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的研制。
2.4環(huán)境保護(hù)和環(huán)境衛(wèi)生知識(shí)教育
大氣污染是全球性的重大問題。日益惡化的生活環(huán)境，給人類生存帶來了極大的威脅。加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)和環(huán)境衛(wèi)生知識(shí)的教育，積極主動(dòng)地保護(hù)環(huán)境應(yīng)深入到每個(gè)人的生活中去。
根據(jù)大氣污染物和存在狀態(tài)，其治理技術(shù)可分為兩大類：顆粒污染物和氣態(tài)污染物控制。
(1)顆粒污染物控制技術(shù)又稱處塵技術(shù)，此技術(shù)和設(shè)備及方法很多，各具不同的性能和特點(diǎn)。常見的除塵設(shè)備有以下幾類：
①重力沉將。②旋風(fēng)除塵。③濕式除塵器除塵。
(2)氣態(tài)污染物控制技術(shù)：氣態(tài)污染物控制技術(shù)也有很多，歸納起來有：吸收，吸附，催化，燃燒，冷凝，生物膜分離，電子束等。
結(jié)束語：
隨著人口的增加，空氣質(zhì)量仍在不斷惡化。特別是在20世紀(jì)80年代以后，大面積生態(tài)環(huán)境的破壞，酸雨面積的逐年擴(kuò)大，城市空氣質(zhì)量的日益惡化以及全球性污染的出現(xiàn)使大氣污染呈現(xiàn)了范圍大，危害嚴(yán)重，持續(xù)惡化等特點(diǎn)。因此，從整體出發(fā)，統(tǒng)一規(guī)劃并綜合運(yùn)用各種手段和措施治理，有效地控制大氣污染已經(jīng)成為刻不容緩的事實(shí)。綜合防止大氣污染要從以下幾個(gè)方面著手：(1)制定綜合防治計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)一控雙達(dá)標(biāo)。(2)進(jìn)行工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，推行清潔生產(chǎn)。(3)改善能源結(jié)構(gòu)，大力節(jié)約能源。(4)綜合防治汽車尾氣及揚(yáng)塵污染。(5)完善城市綠化系統(tǒng)。(6)強(qiáng)化城市大氣環(huán)境質(zhì)量管理。
參考文獻(xiàn)：
1.徐新華，吳忠標(biāo)，陳紅主編<<環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展>>
2.劉靜玲<<人口，資源與環(huán)境>>
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