大气污染物

　　大气污染物是指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人或环境产生有害影响的那些物质。室外大气污染物主要包括：粉尘/可吸入颗粒物、二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳等;室内空气污染物主要包括：甲醛、氟利昂，厨房油烟、烟草燃烧的烟雾以及放射性物质等。

大气污染物类别

　　大气的污染物种类很多，按其存在状态，要分为气溶胶态污染物和气态污染物两类。

　　1、气溶胶态大气污染物

　　气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态微小颗粒所组成的气体分散体系。从大气污染控制的角度。按照气溶胶颗粒的来源和物理性质，可将其分为如下几种：

　　(1)粉尘

　　指固体物质的破碎、分级、研磨等机械过程或土壤、岩石风化等自然过程形成的悬浮小固体粒子。通常，又将粒径大于10μm悬浮固体粒子称为落尘，它们在空气中能靠重力在较短时间内沉降到地面;将粒径小于10μm的悬浮固体粒子称为飘尘，它们能长期飘浮在空气中;粒径小于1μm的粉尘又称为亚微粉尘。

　　(2)烟

　　熔融物质经高温挥发并伴随一些化学反应而生成的气态物质经冷却凝结而成的固体粒子，粒径一般小于1μm。

　　(3)飞灰

　　指由固体燃料燃烧产生的烟气带走的灰分中的较细粒子。

　　(4)炱

　　通常指燃料燃烧过程产生的不完全燃烧产物，又称炭黑，粒径一般为0.01～1.0μm。

　　(5)雾

　　在工程中，雾泛指小液滴的悬浮体，是由液体蒸气的凝结、液体的雾化和化学反应等过程形成的，如水雾、酸雾、碱雾等。在气象中，雾指造成能见度小于1km的小水滴悬浮体。

　　(6)化学烟雾

　　如硫酸烟雾、光化学烟雾等。在我国的环境空气质量标准中，还根据颗粒物的大小，将其分为总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM₁₀)。前者是指悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物;后者是指空气动力学当量直径≤10μm的颗粒物。

　　2012年2月，国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》增加了PM_2.5监测指标。根据新的标准，PM_2.5的24小时浓度限值的一级标准为35mg/m³，二级标准为75mg/m³。世界卫生组织(WHO)认为，PM_2.5小于10mg/m³是安全值。

　　在实际工作中，以及国内外一些文献数据中，常常未对“粉尘”、“飞灰”、“烟”、“雾”等名词作严格区分，多统称为“粉尘”或“烟尘”。本书中，对除尘对象的气溶胶颗粒，常以“粉尘”称之，在述及燃料燃烧产生的固体粒子时，常用“烟尘”一词。

　　2、气态大气污染物

　　气态污染物包括无机物和有机物两类。

　　无机气态污染物有硫化物(SO₂、SO₃、H₂S等)、含氮化合物(NO、NO₂、NH₃等)、卤化物(Cl₂、HCl、HF、SiF₄等)、碳氧化物(CO、CO₂)及臭氧、过氧化物等。

　　有机气态污染物则有碳氢化合物(烃、芳烃、稠环芳烃等)、含氧有机物(醛、酮、酚等)、含氟有机物(芳香胺类化合物、腈等)、含硫有机物(硫醇、噻吩、二硫化碳等)、含氯有机物(氯化烃、氯醇、有机氯农药等)等。挥发性有机物(VOCs)是易挥发的一类含碳有机物的总称，近年来VOCs引起的大气污染已受到广泛的关注。

　　直接从污染源排出的污染物称为一次污染物;一次污染物与空气中原有成分或几种污染物之间发生一系列化学或光化学反应而生成的、与一次污染物性质不同的新污染物，称为二次污染物。在大气污染中受到普遍重视的二次污染物主要有硫酸烟雾、光化学烟雾和酸雨。

　　硫酸烟雾是空气中的二氧化硫等含硫化合物在水雾、重金属飘尘存在时，发生一系列化学反应而生成的硫酸雾和硫酸盐气溶胶。光化学烟雾则是在太阳光照射下，空气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的淡蓝色烟雾，其主要成分是臭氧、过氧乙酰基硝酸酯(PAN)、醛类及酮类等。硫酸烟雾和光化学烟雾引起的刺激作用和生理反应等危害要比一次污染物强烈得多。

　　监测数据表明，在我国大气环境中，影响普遍的广域污染物为悬浮颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和臭氧等。

大气污染物来源

　　1、大气污染源

　　大气污染源是指向大气中排放污染物的设备、场所和生产过程。从总体看可分为自然源和人为源。由自然源造成的污染多为暂时的、局部的;由人为源造成的污染通常延续时间长、范围广。当前面临的大气污染，多与人为活动有关，称人工污染源。

　　大气污染源的分类方法有两种：

　　(1)按空间分布

　　①点源：污染物集中于一点或相当于一点的小范围排放源，如工厂烟囱排放源。

　　②线源：交通干线两侧汽车尾气污染源。

　　③面源：即在相当大面积范围内有许多个污染排放源，如一个大城市内的许多污染物排放源。

　　(2)按产生的来源

　　①生活大气污染物来源

　　城市居民、机关和服务性行业，由于烧饭、取暖、沐浴等生活上的需要，燃烧矿物燃料，向大气排放煤烟、油烟、废气等造成大气污染。城市生活垃圾在堆放过程中厌氧分解排出的二次污染物和垃圾焚烧过程产生的废气。

　　②工业大气污染物来源

　　包括燃料燃烧排放的污染物以及工艺生产过程中排放的废气以及生产过程中排放的各类金属和非金属粉尘，是大气污染的最重要来源。由于工业企业的性质、规模、工艺过程、原料和产品等种类不同，对大气污染的程度也不同。

　　③交通大气污染物来源

　　由行驶中的汽车、火车、船舶和飞机等交通工具，排放出含有一氧化碳、碳氢化合物、铅等污染物的尾气造成大气污染。近年来，我国的公路交通也发展很快，汽车的排放废气在一些大城市也已成为主要的空气污染源。

　　④农业大气污染物来源

　　农业机械运行时排放的尾气。农田施用化学农药、化肥、有机肥时有害物质直接逸散到大气中，或从土壤中经分解后向大气排放的有毒、有害及恶臭气态污染物等。露天燃烧秸秆、树叶或者废弃物等。

　　⑤沙尘大气污染物来源

　　由于农村和城市过度开发，植被和水面遭受破坏而减少或消失，地表裸露，地面沙尘被风力或交通工具扬起，可吸人颗粒物悬浮于大气中，造成大气污染。2000年4月29日修改后的《大气污染防治法》特别加强了对这一污染源的防治。

　　2、大气污染物的发生量

　　(1)国内外大气污染物的状况

　　国外大气污染三个发展阶段：

　　①18世纪末到20世纪中，煤烟型污染，主要污染物SO₂、烟尘。

　　②20世纪50-60年代，“石油型”污染和复合型污染。

　　③20世纪70年代以来，环境污染逐步得到控制，环境质量改善。

　　(2)我国大气污染物现状

　　当前，我国大气污染相当严重，其污染程度大致相当于发达国家20世纪五六十年代最严重的时期，且某些地区和某些污染物还呈发展之势，具体表现为：

　　①二氧化硫排放量大;②大气中总悬浮颗粒物浓度高;③酸雨危害严重。

　　煤烟型污染的主要污染物为降尘、总悬浮颗粒物、二氧化硫。北方高于南方，冬季高于夏季，早晚高于中午。

大气污染物危害

　　大气污染物将造成很多方面的危害，其程度取决于大气污染物的性质，数量和滞留时间。这些危害包括：

　　1、危害人体健康

　　大气污染对人体健康的危害包括急性和慢性两方面。急性危害一般出现在污染物浓度较高的工业区及其附近。慢性危害是在大气污染物直接或间接的长期作用下对人体健康造成的危害。这种危害短期表现不明显，不易觉察。据我国10个城市统计，呼吸道疾病的患病率和检出率在工业重污染区为30%-70%，而在轻污染区只有其1/2。

　　2、居民生活费用增加

　　大气污染造成的居民生活费用增加，包括清扫、洗涤和生活物质损坏三方面。根据1985年估算，每年全国损失达16亿元。

　　3、物质材料破坏

　　排人大气中的二氧化硫、氮氧化物、各种有机物等不仅直接腐蚀建筑物、桥梁、机器和设备，而且衍生的二次污染物包括光化学氧化剂、酸雨等能对这些物质材料产生更大的破坏。

　　4、农林水产损失

　　大气污染物对我国农业、森林、水产造成严重的危害，其中特别是农业和森林受害最大，导致农业减产、林木衰败。

　　5、影响全球大气环境

　　大气污染物不仅污染低层大气，而且能对上层大气产生影响，形成酸雨、破坏臭氧层、气温升高等全球性环境问题，可能给人类带来更严重的危害。