1.大氣污染的概念

大氣是由一定比例的氮、氧、二氧化碳、水蒸氣和固體雜質(zhì)微粒組成的混和物。就干潔空氣而言，按體積計算，在標準狀態(tài)下，氮氣占78.08％，氧氣占20.94％，氬氣占0.93％，二氧化碳占0.03％，而其他氣體的體積則是微乎其微的。各種自然變化往往會引起大氣成分的變化。例如，火山爆發(fā)時有大量的粉塵和二氧化碳等氣體噴射到大氣中，造成火山噴發(fā)地區(qū)煙霧彌漫，毒氣熏人；雷電等自然原因引起的森林大面積火災(zāi)也會增加二氧化碳和煙粒的含量等等。一般來說，這種自然變化是局部的，短時間的。隨著現(xiàn)代工業(yè)和交通運輸?shù)陌l(fā)展，向大氣中持續(xù)排放的物質(zhì)數(shù)量越來越多，種類越來越復(fù)雜，引起大氣成分發(fā)生急劇的變化。當大氣正常成分之外的物質(zhì)達到對人類健康、動植物生長以及氣象氣候產(chǎn)生危害的時候，我們就說大氣受了污染。

2.大氣的主要污染源和污染物

大氣污染源就是大氣污染物的來源，主要有以下三個：

（1）工業(yè)：工業(yè)是大氣污染的一個重要來源。工業(yè)排放到大氣中的污染物種類繁多，性質(zhì)復(fù)雜，有煙塵、硫的氧化物、氮的氧化物、有機化合物、鹵化物、碳化合物等。其中有的是煙塵，有的是氣體。

（2）生活爐灶與采暖鍋爐：城市中大量民用生活爐灶和采暖鍋爐需要消耗大量煤炭，煤炭在燃燒過程中要釋放大量的灰塵、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等有害物質(zhì)污染大氣。特別是在冬季采暖時，往往使污染地區(qū)煙霧彌漫，嗆得人咳嗽，這也是一種不容忽視的污染源。

（3）交通運輸：汽車、火車、飛機、輪船是當代的主要運輸工具，它們燒煤或石油產(chǎn)生的廢氣也是重要的污染物。特別是城市中的汽車，量大而集中，排放的污染物能直接侵襲人的呼吸器官，對城市的空氣污染很嚴重，成為大城市空氣的主要污染源之一。汽車排放的廢氣主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氫化合物等，前三種物質(zhì)危害性很大。

3.大氣污染的危害

大氣污染的危害主要有以下幾個方面：

（1）對人體健康的危害：人需要呼吸空氣以維持生命。一個成年人每天呼吸大約2萬多次，吸入空氣達15～20立方米。因此，被污染了的空氣對人體健康有直接的影響。

大氣污染物對人體的危害是多方面的，主要表現(xiàn)是呼吸道疾病與生理機能障礙，以及眼鼻等粘膜組織受到刺激而患病。

比如，1952年12月5～8日英國倫敦發(fā)生的煤煙霧事件死亡4000人。人們把這個災(zāi)難的煙霧稱為殺人的煙霧。據(jù)分析，這是因為那幾天倫敦無風有霧，工廠煙囪和居民取暖排出的廢氣煙塵彌漫在倫敦市區(qū)經(jīng)久不散，煙塵最高濃度達4.46毫克/米3，二氧化硫的日平均濃度竟達到3.83毫升/米3。二氧化硫經(jīng)過某種化學(xué)反應(yīng)，生成硫酸液沫附著在煙塵上或凝聚在霧滴上，隨呼吸進入器官，使人發(fā)病或加速慢性病患者的死亡。

由上例可知，大氣中污染物的濃度很高時，會造成急性污染中毒，或使病狀惡化，甚至在幾天內(nèi)奪去幾千人的生命。其實，即使大氣中污染物濃度不高，但人體成年累月呼吸這種污染了的空氣，也會引起慢性支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫及肺癌等疾病。

（2）對植物的危害：大氣污染物，尤其是二氧化硫、氟化物等對植物的危害是十分嚴重的。當污染物濃度很高時，會對植物產(chǎn)生急性危害，使植物葉表面產(chǎn)生傷斑，或者直接使葉枯萎脫落；當污染物濃度不高時，會對植物產(chǎn)生慢性危害，使植物葉片褪綠，或者表面上看不見什么危害癥狀，但植物的生理機能已受到了影響，造成植物產(chǎn)量下降，品質(zhì)變壞。

（3）對天氣和氣候的影響：大氣污染物對天氣和氣候的影響是十分顯著的，可以從以下幾個方面加以說明：

① 減少到達地面的太陽輻射量：從工廠、發(fā)電站、汽車、家庭取暖設(shè)備向大氣中排放的大量煙塵微粒，使空氣變得非常渾濁，遮擋了陽光，使得到達地面的太陽輻射量減少。據(jù)觀測統(tǒng)計，在大工業(yè)城市煙霧不散的日子里，太陽光直接照射到地面的量比沒有煙霧的日子減少近40％。大氣污染嚴重的城市，天天如此，就會導(dǎo)致人和動植物因缺乏陽光而生長發(fā)育不好。

② 增加大氣降水量：從大工業(yè)城市排出來的微粒，其中有很多具有水氣凝結(jié)核的作用。因此，當大氣中有其他一些降水條件與之配合的時候，就會出現(xiàn)降水天氣。在大工業(yè)城市的下風地區(qū)，降水量更多。

③ 下酸雨：有時候，從天空落下的雨水中含有硫酸。這種酸雨是大氣中的污染物二氧化硫經(jīng)過氧化形成硫酸，隨自然界的降水下落形成的。硫酸雨能使大片森林和農(nóng)作物毀壞，能使紙品、紡織品、皮革制品等腐蝕破碎，能使金屬的防銹涂料變質(zhì)而降低保護作用，還會腐蝕、污染建筑物。

④ 增高大氣溫度：在大工業(yè)城市上空，由于有大量廢熱排放到空中，因此，近地面空氣的溫度比四周郊區(qū)要高一些。這種現(xiàn)象在氣象學(xué)中稱做熱島效應(yīng)。

⑤ 對全球氣候的影響：近年來，人們逐漸注意到大氣污染對全球氣候變化的影響問題。經(jīng)過研究，人們認為在有可能引起氣候變化的各種大氣污染物質(zhì)中，二氧化碳具有重大的作用。從地球上無數(shù)煙囪和其他種種廢氣管道排放到大氣中的大量二氧化碳，約有50％留在大氣里。二氧化碳能吸收來自地面的長波輻射，使近地面層空氣溫度增高，這叫做溫室效應(yīng)。經(jīng)粗略估算，如果大氣中二氧化碳含量增加25％，近地面氣溫可以增加0.5～2℃。如果增加100％，近地面溫度可以增高1.5～6℃。有的專家認為，大氣中的二氧化碳含量照現(xiàn)在的速度增加下去，若干年后會使得南北極的冰熔化，導(dǎo)致全球的氣候異常。

4.大氣污染的防治

大氣污染的防治措施很多，但最根本的一條是減少污染源。一般采用以下幾種措施：

（1）工業(yè)合理布局：這是解決大氣污染的重要措施。工廠不宜過分集中，以減少一個地區(qū)內(nèi)污染物的排放量。另外，還應(yīng)把有原料供應(yīng)關(guān)系的化工廠放在一起，通過對廢氣的綜合利用，減少廢氣排放量。

（2）區(qū)域采暖和集中供熱：分散于千家萬戶的爐灶和市內(nèi)密如樹林的矮煙囪，是煤煙粉塵污染的主要污染源。采取區(qū)域采暖和集中供熱的方法，即用設(shè)立在郊外的幾個大的、具有高效率除塵設(shè)備的熱電廠代替千家萬戶的爐灶，是消除煤煙的一項重要措施。

（3）減少交通廢氣的污染：減少汽車廢氣污染，關(guān)鍵在于改進發(fā)動機的燃燒設(shè)計和提高汽油的燃燒質(zhì)量，使油得到充分的燃燒，從而減少有害廢氣。

（4）改變?nèi)剂蠘?gòu)成：實行自煤向燃氣的轉(zhuǎn)換，同時加緊研究和開辟其他新的能源，如太陽能、氫燃料、地熱等。這樣，可以大大減輕煙塵的污染。

（5）綠化造林：茂密的林叢能降低風速，使空氣中攜帶的大粒灰塵下降。樹葉表面粗糙不平，有的有絨毛，有的能分泌粘液和油脂，因此能吸附大量飄塵。蒙塵的葉子經(jīng)雨水沖洗后，能繼續(xù)吸附飄塵。如此往復(fù)攔阻和吸附塵埃，能使空氣得到凈化。

大氣污染的危害

根據(jù)國際標準化組織做出的定義，大氣污染“通常系指由于人類活動和自然過程引起某種物質(zhì)進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到足夠的時間，并因此而危害了人體健康、舒適感和環(huán)境”。

由地表至1000千米左右的高空的大氣層，一般可認為是由干燥、清潔的空氣、水蒸氣和各種雜質(zhì)三部分組成的。干燥、清潔的空氣的組成是基本不變的，水蒸氣的含量因時因地變化，各種雜質(zhì)（如粉塵、煙、有害氣體等）則因自然因素或人類活動的影響，無論其種類還是含量，變動都很大，甚至導(dǎo)致大氣污染。

導(dǎo)致大氣污染的自然因素包括火山活動、森林火災(zāi)、海嘯、土壤和巖石的風化以及大氣圈中空氣運動等自然現(xiàn)象。一般說來，由于自然環(huán)境的自凈機能，各種自然現(xiàn)象一般多能自動協(xié)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)的動平衡關(guān)系。

人類活動包括生活活動和生產(chǎn)活動，而防止大氣污染的主要對象，首先是生產(chǎn)活動。人類活動所造成的空氣污染主要來自三個方面：1．燃料的燃燒過程；2．工業(yè)生產(chǎn)過程；3．交通運輸?shù)取Ｆ渲腥剂先紵ò骸⑵汀⒉裼汀⑻烊粴獾龋┊a(chǎn)生的空氣污染物約占全部污染物的70％；工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的空氣污染物約占20％；機動車產(chǎn)生的空氣污染物約占10％。

這些空氣污染物按其存在狀態(tài)可分為氣溶膠態(tài)污染物和氣態(tài)污染物。氣溶膠系指沉降速度可以忽略的固體粒子、液體粒子或液體粒子在空氣介質(zhì)中的懸浮體，如粉塵、煙、飛灰、液滴、輕霧、黑煙、霧等。氣態(tài)污染物大體有五個方面，以二氧化硫為主的含硫化合物；以氧化氮和二氧化氮為主的含氮化合物；碳的氧化物；碳氫化合物及鹵素化合物等。

這些空氣污染物主要通過呼吸道吸入、消化道吞入和皮膚接觸三條途徑侵入人體。其中以呼吸道吸入為最多，最危險。

空氣污染物對人體健康的危害大多表現(xiàn)為呼吸道疾病。在高濃度污染物的突然作用下可造成急性中毒，甚至在短時間內(nèi)死亡。例如，1952年英國倫敦發(fā)生的震驚世界的“煙霧”事件，四天內(nèi)就死了四千多人。長期接觸低濃度污染物，會引起慢性支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫等，甚至會引起肺癌。除此之外，空氣污染物對植物、動物、農(nóng)作物、器物（建筑物、器具等）、氣候等都會產(chǎn)生有害的影響

大氣污染對人體的危害主要表現(xiàn)為呼吸道疾病；對植物可使其生理機制受抑制，生長不良，抗病抗蟲能力減弱，甚至死亡；大氣污染還能對氣候產(chǎn)生不良影響，如降低能見度，減少太陽的輻射(據(jù)資料表明，城市太陽輻射強度和紫外線強度要分別比農(nóng)村減少10～30%和10～25%)而導(dǎo)致城市佝僂發(fā)病率的增加；大氣污染物能腐蝕物品，影響產(chǎn)品質(zhì)量；近十幾年來，不少國家發(fā)現(xiàn)酸雨，雨雪中酸度增高，使河湖、土壤酸化、魚類減少甚至滅絕，森林發(fā)育受影響，這與大氣污染是有密切關(guān)系的。

各種大氣污染物對人體的影響。

煤煙

引起支氣管炎等。如果煤煙中附有各種工業(yè)粉塵(如金屬顆粒)，則可引起相應(yīng)的塵肺等疾病。

硫酸煙霧

對皮膚、眼結(jié)膜、鼻粘膜、咽喉等均有強烈刺激和損害。嚴重患者如并發(fā)胃穿孔、聲帶水腫、狹窄、心力衷竭或胃臟刺激癥狀均有生命危險。

鉛

略超大氣污染允許深度以上時，可引起紅血球礙害等慢性中毒癥狀，高濃度時可引起強烈的急性中毒癥狀。

二氧化硫

濃度為1－5ppm時可聞到嗅味，5ppm長吸入可引起心悸、呼吸困難等心肺疾病。重者可引起反射性聲帶痙攣，喉頭水腫以至窒息。

氧化氮

主要指一氧化氮和二氧化氮，中毒的特征是對深部呼吸道的作用，重者可臻肺壞疽；對粘膜、神經(jīng)系統(tǒng)以及造血系統(tǒng)均有損害，吸入高濃度氧化氮時可出現(xiàn)窒息現(xiàn)象。

一氧化碳

對血液中的血色素親和能力比氧大210倍，能引起嚴重缺氧癥狀即煤氣中毒。約100ppm時就可使人感到頭痛和疲勞。

臭氧

其影響較復(fù)雜，輕病表現(xiàn)肺活量少，重病為支氣管炎等。

硫化氫

濃度為100ppm吸入2－15分鐘可使人嗅覺疲勞，高濃度時可引起全身礙害而死亡。

氰化物

輕度中毒有粘膜刺激癥狀，重者可使意識逐漸昏，雖直性痙攣，血壓下降，迅速發(fā)生呼吸障礙而死亡。氰化物中毒后遺癥為頭痛，失語癥、癲癇發(fā)作等。氰化物蒸汽可引起急性結(jié)膜充血、氣喘等。

氟化物

可由呼吸道、胃腸道或皮膚侵入人體，主要使骨骼、造血、神經(jīng)系統(tǒng)、牙齒以及皮膚粘膜等受到侵害。重者或因呼吸麻痹、虛脫等而死亡。

氯

主要通過呼吸道和皮膚粘膜對人體發(fā)生中毒作用。當空氣中氯的濃度達0.04～0.06毫克/升時，30～60分鐘即可致嚴重中毒，如空氣中氯的濃度達3毫克/升時，則可引起肺內(nèi)化學(xué)性燒傷而迅速死亡。