大氣污染的危害以及防治措施 河北聯(lián)合大學建筑工程學院 霍敏
摘要 ：二十一世紀的鐘聲已經(jīng)敲響，轉眼之間過去了九年多，回首二十世紀，我國經(jīng)濟獲得了長足的發(fā)展，生產(chǎn)力水平大大提高。但是，傳統(tǒng)模式下的生產(chǎn)力的提高在驅動經(jīng)濟增長和為企業(yè)帶來的利潤的同時，卻使我們的地球家園變得千瘡百孔，不堪重負。1987年，世界環(huán)境與發(fā)展委員會發(fā)布了長篇報告《我們共同的未來》該報告首次提出了“可持續(xù)發(fā)展”的定義，即“既滿足當代人的需要，又不對后代滿足其需要的能力夠成危害的發(fā)展”。這個定義鮮明的表達了兩個基本觀點：人類要發(fā)展，尤其是貧困地區(qū)的發(fā)展；發(fā)展要有限度，他不應危及后代人的發(fā)展。
關鍵詞：大氣污染；防治措施；環(huán)境保護；對人體的危害；影響； 1 大氣污染、大氣污染物的概念及來源
大氣是指在地球周圍聚集的一層很厚的大氣分子，稱之為大氣圈。像魚類生活在水中一樣，人類生活在地球大氣的底部，并且一刻也離不開大氣。大氣為地球生命的繁衍，人類的發(fā)展，提供了理想的環(huán)境。它的狀態(tài)和變化，時時處處影響到人類的活動與生存。大氣是由一定比例的氮氣、氧氣、二氧化碳、水蒸氣和固體雜質微粒組成的混和物。隨著現(xiàn)代工業(yè)和交通的迅猛發(fā)展 ，煙塵和汽車尾氣等的過量排放 ，人類人為向大氣中排放的污染物越來越多 ，種類越來越復雜 ，引起大氣成分發(fā)生急劇的變化 ，超越了大氣自然凈化的能力界限 ，接踵而至帶來的是一個十分嚴峻的問題—大氣污染。
大氣污染：按照國際標準化組織（ISO）的定義，“大氣污染通常是指由于人類活動或自然過程引起某些物質進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到足夠的時間，并因此危害了人體的舒適、健康和福利或環(huán)境污染的現(xiàn)象”
大氣污染的主要原因為以下幾種：
（1）生產(chǎn)性污染，這是大氣污染的主要來源，包括：①燃料的燃燒，主要是煤和石油燃燒過程中排放的大量有害物質，如燒煤可排出煙塵和二氧化硫；燒石油可排出二氧化硫和一氧化碳等；②生產(chǎn)過程排出的煙塵和廢氣，以火力發(fā)電廠、鋼鐵廠、石油化工廠、水泥廠等對大氣污染最為嚴重；③農業(yè)生產(chǎn)過程中噴灑農藥而產(chǎn)生的粉塵和霧滴。
（2）由生活爐灶和采暖鍋爐耗用煤炭產(chǎn)生的煙塵、二氧化硫等有害氣體。
（3）交通運輸性污染，汽車、火車、輪船和飛機等排出的尾氣，其中汽車排出有害尾氣距呼吸帶最近，而能被人直接吸入， 其污染物主要是氮氧化物、碳氫化合物、一氧化碳和鉛塵等。
2 大氣污染物的種類以及對人體危害的途徑
隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展和進步 ，大氣污染對人類及其生存
環(huán)境造成的危害與影響已逐漸為人們所認識 ，迄今研究認為對大氣 污染影響較大的污染物有 ：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 ；碳氫化合物及鹵素化合物等。 對人體危害有 3 條途徑 ：1）通過呼吸吸入污染空氣進入人體 ；
2）附著在食物上或溶于水中 ，隨飲食侵入人體 ；3）通過皮膚接 觸進入人體。其中通過呼吸侵入人體是主要的途徑 ，危害也最大。
3 大氣污染的原因 氣體污染物在大氣中平均停留時間少至幾分鐘，多至幾十年、百余年。大氣污染物一般分為兩類：一級(原生)污染物，即由污染源直接排入大氣的；二級(次生)污染物，是由一級污染物在大氣中進行熱或光化學反應后的產(chǎn)物。后者往往危害性更大。大氣污染主要來源于人類生活及生產(chǎn)活動，大氣的人為污染源主要有三種
(1) 生活污染源 人們由于燒飯、取暖、沐浴等生活上的需要，如爐灶、鍋爐等燃燒化石燃料，而向大氣排放的煤煙和SO2等，具有量大、分布廣、排放高度低等特點，其危害性不容忽視。
(2) 工業(yè)污染源 包括火力發(fā)電廠、鋼鐵廠、水泥廠和化工廠等耗能較多企業(yè)燃料燃燒排放的污染物，各生產(chǎn)過程中的排氣(如煉焦廠向大氣排放H2S、酚、苯、烴類等有毒物質；各類化工廠向大氣排放具有刺激性、腐蝕性、異味性或惡臭的有機和無機氣體；化纖廠排放的H2S、NH3、CS2、甲醇、丙酮等)以及生產(chǎn)過程中排放的各種礦物和金屬粉塵。
(3) 交通運輸污染源 由飛機、船舶、汽車等交通工具(移動源)排放的尾氣。在一些發(fā)達國家，汽車排放氣己構成大氣污染的主要污染源。
人為排放的大氣污染物有數(shù)十種之多，量多危害也較大的主要大氣污染物有以下五種。
(1) 顆粒物質 顆粒物質的來源可分為天然來源和人為來源，而以人為來源為主。直接由污染源排放出來的稱為一次顆粒物質；大氣中某些污染組分之間，或這些組分與大氣成分之間發(fā)生反應而產(chǎn)生的微粒，稱為二次顆粒物質。人為來源主要是燃料燃燒過程中形成的煤煙、飛灰等，各種工業(yè)過程排放的原料或產(chǎn)品微粒，汽車排放的含鉛化合物，以及化石燃料燃燒排放的SO2在一定條件下轉化為硫酸鹽等。天然來源，如風起塵埃，海浪濺出的浪沫，火山灰，森林火災的燃燒物，宇宙隕星塵以及植物的花粉等。顆粒物質是重要的大氣污染物，大氣中的一些有毒物質絕大部分都存在于顆粒物質中，對人及動植物的危害很大。
(2) 硫氧化物SOx 大氣中的硫氧化物主要是SO2，還有小部分SO3。主要來自發(fā)電廠和供熱廠中含硫化石燃料(其中80%是煤)的燃燒，其次是冶煉廠、硫酸廠的排放氣，有機物的分解和燃燒，海洋及火山活動等。從化學熱力學來看SO2的平衡轉達化率高，易生成SO3。從化學動力學看，可以通過催化氧化(懸浮在大氣中的鐵鹽、鎂鹽起催化劑作用)或學化學氧化(主要是在波長為290~400nm的紫外光作用下)生成SO3,SO3極易與水汽生成硫酸霧或硫酸雨。SO2不但對人的呼吸道有強烈的刺激性，它對植物還會產(chǎn)生漂白的斑點、抑制生長、損害葉片和降低產(chǎn)量。當空氣中有微粒物質共存時，其危害可增大3~4倍(如前述的倫敦煙霧就是例證)。SOx許多不良作用是由于SOx與水作用生成的硫酸造成的。硫酸和硝酸的酸雨己嚴重危害我國和世界許多地區(qū)，成為舉世矚目的三大全球性公害之一。
(3) 氮氧化物NOx 氮氧化物的種類很多，造成大氣污染的主要是NO和NO2 等。它們主要來自礦物燃料的高溫燃燒(如汽車、飛機、內燃機及工業(yè)窯爐等的燃燒)過程中，由空氣中的N2
和O2反應生成的NO、NO2(N2+O2===2NO, 2NO+O2===2NO2)也部分來自于生產(chǎn)和使用HNO3的工廠的排放氣，還有氮肥廠、有機中間體廠、有機中間體廠、有色及黑色金屬冶煉廠的某些生產(chǎn)過程?，F(xiàn)在，每年向大氣排放NOx幾千萬噸。NO會刺激呼吸系統(tǒng)，還能與血紅素結合成亞硝基血紅素而使人中毒。NO2能嚴重刺激呼吸系統(tǒng)，并能使血紅素硝基化，危害比NO的更大。另外。NO2還會毀壞棉花、尼龍等織物，使柑桔落葉和發(fā)生萎黃病等。另外，也會形成硝酸酸雨產(chǎn)生危害。
(4) CO和CO2 CO是人類向大氣排放量最大的污染物，主要來自燃料的不完全燃燒。但是近來的研究指出天然產(chǎn)生的CO也不容忽視。由于近代對燃燒裝置和燃燒技術的改進，所以從固定燃燒裝置排放的CO量逐漸有所減少，而由汽車等移動源燃燒產(chǎn)生CO的量每年約有2.5億t，占人為污染源排放的CO總量的70%左右?，F(xiàn)代發(fā)達國家城市空氣中的CO有80%是汽車排放的。
低層大氣中相當豐富的CH4可被氫氧自由基(––OH)作用生成甲基自由基(––CH3)，繼而轉變成CO。海洋是另一個重要的天然來源。早先人們認為海洋是吸收CO的重要渠道，但現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)海洋對CO是過飽和的，這樣海洋中的CO濃度反而高于大氣中的CO濃度。海洋每年向大氣排放CO約達0.6億t。
CO是無色、無臭、無氣味的氣體。一般城市空氣中的CO含量水平對植物及有關微生物均無害，但對人和動物有害，因CO能與血紅蛋白化合，生成“碳氧血紅蛋白”。CO與血紅蛋白的結合能力比O2與血紅蛋白的結合能力要大200~300倍，因此CO進入血液后，會使血液輸氧能力降低甚至失去輸氧能力，導致人體缺氧。輕度中毒有頭痛、惡心等癥狀，嚴重時則昏迷、痙攣甚至死亡。
CO2與CO不同，它本身沒有毒性，因此過去都不把CO2列為污染物，但從長遠觀點年，CO2也是相當重要的污染物。近一個多世紀以來，隨著工業(yè)、交通和能源的高速發(fā)展，排入大氣中CO2的日益增多，超過了植物的光合作用等自然界消除CO2的能力，而使CO2濃度迅速增加。CO2是一種溫室氣體，其含量的不斷增加會引起全球氣候變暖。
(5) 烴類CxHy (或簡寫為HC) 烴類是通過煉油廠排放氣、汽車油箱的蒸發(fā)、工業(yè)生產(chǎn)及固定燃燒污染源等進入大氣的。一個更重要的來源是汽車尾氣，尾氣中總含有相當量的未燃盡的烴類，除非采取特別措施保證燃燒完全。這些烴類大多是飽和烴(如CH4、C2H6、C8H18等)，更為嚴重的是其中一小部分由飽和烴裂解而產(chǎn)生的活性較高的烯烴，例如辛烷裂解產(chǎn)物乙烯、丙烯、丁烯等不飽和烴(可占排放氣的45%)更易和O2、NO及O3等發(fā)反應，生成光化學煙霧中的某些極有害成分
烴類的生物來源也是不容忽視的，其中主要釋放物有CH4、萜烯類化合物(廣泛存在于某些植物的葉、花或果實中)等。這些物質釋放量雖大，但分散在廣闊的大自然中，所以并未構成對環(huán)境和人類的直接危害。但研究表明，CH4濃度的增加會強化溫室效應。
還應特別提出的其他大氣有機污染物中，應首推氟利昂。研究表明，它是破壞高空臭氧層的主要物質
4 大氣污染的危害
5 中國現(xiàn)狀 近年來，我國大氣污染程度越發(fā)嚴重，而由于我國目前環(huán)境治理中，僅水污染與固體廢棄物治理的市場化程度較高，其余如大氣污染治理由于易受天氣影響并且會在不同地域間轉移，因此一直以來，政府對大氣污染治理的積極性較低，這部分市場也較為薄弱。
但隨著近期華北地區(qū)出現(xiàn)的大量霧霾天氣，這一現(xiàn)象引發(fā)了社會對大氣污染的關注。事實上，據(jù)前瞻網(wǎng)分析，我國早在幾年前，對大氣污染防治工作已經(jīng)陸續(xù)展開，自2002年以來，我國出臺了各項政策，加大了節(jié)能減排的力度，如2002年1月30日發(fā)布的《燃煤二氧化硫排放污染防治技術政策》，政策從能源合理利用、煤炭生產(chǎn)加工和供應、煤炭燃燒、煙氣脫硫、二次污染防治等方面進行了詳細的規(guī)定。再從近期來看，2012年8月，我國發(fā)布了《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》，政策中對電力與非電力行業(yè)脫硫脫硝效率提出了具體的發(fā)展目標。以上各項節(jié)能減排政策對我國大氣污染防治起到了一定的推動作用。
分析認為，目前我國大氣污染的主要來自于工業(yè)端排放，根據(jù)《2013-2017年 中國大氣污染治理行業(yè)深度調研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》[5]最新數(shù)據(jù)顯示，2011年，我國工業(yè)二氧化硫廢氣排放中，電力行業(yè)所占比例高達47.52%，而鋼鐵、水泥建材、有色冶金行業(yè)的二氧化硫排放量分別達10.64%、13.26%、6.04%。
且同樣根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國大氣污染治理行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》最新數(shù)據(jù)，從我國大氣污染排放量來看，2000-2011年，中國工業(yè)廢氣排放量年均增速為19.06%，由2000年的138145億標立方米增長至2011年的674509億標立方米，11年間增長了2.39倍。
我國十二五將建成國家環(huán)境空氣質量監(jiān)測網(wǎng)
環(huán)境保護部副部長吳曉青在2012年10月11日召開的“全國空氣質量新標準監(jiān)測現(xiàn)場會”上透露，到“十二五”末期，我國將建成由“城市站”、“背景站”、“區(qū)域站”和“重點區(qū)域預警平臺”組成的裝備精良、覆蓋面廣、項目齊全、具備國際水平的國家環(huán)境空氣質量監(jiān)測網(wǎng)。[6]
2012年5月，按照國務院批準的空氣質量新標準“三步走”實施方案，環(huán)保部開始著手部署第一階段（2012年）空氣質量新標的監(jiān)測。根據(jù)環(huán)保部確定的時間表，2012年10月底前，第一階段實施城市所有國家網(wǎng)監(jiān)測點位要完成設備安裝并開展試運行；12月底前，第一階段實施城市要按空氣質量新標準要求開展監(jiān)測并發(fā)布數(shù)據(jù)，鼓勵具備條件的地方提前實施。[6]
6 治理措施
1979年11月在日內瓦舉行的聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會的環(huán)境部長會議上，通過了《控制長距離越境空氣污染公大氣污染下的城市.《公約》，并于1983年生效?！豆s》規(guī)定，到1993年底，締約國必須把二氧化硫排放量削減為1980年排放量的70%。歐洲和北美(包括美國和加拿大)等32個國家都在公約上簽了字。
美國的《酸雨法》規(guī)定，密西西比河以東地區(qū)，二氧化硫排放量要由1983年的2000萬噸/年，經(jīng)過10年減少到1000萬噸/年；加拿大二氧化硫排放量由1983年的470萬噸/年，到1994年減少到230萬噸/年。
世界上減少二氧化硫排放量的主要措施：
1．原煤脫硫技術。
2．改進燃煤技術。
3．主要用石灰法，可以除去煙氣中85%一90%的二氧化硫氣體。不過，脫硫效果雖好但十分費錢。例如，在火力發(fā)電廠安裝煙氣脫硫裝置的費用，要達電廠總投資的25%之多。這也是治理酸雨的主要困難之一。
4．開發(fā)新能源,如太陽能,風能，核能，可燃冰等，但是技術不夠成熟，如果使用會造成新污染，且消耗費用十分高.
大氣污染對人體的危害主要表現(xiàn)為呼吸道疾??；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村減少10～30%和10～25%)而導致城市佝僂發(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系的。
7 防護措施 1． 合理安排工業(yè)布局和城鎮(zhèn)功能分區(qū)。應結合城鎮(zhèn)規(guī)劃，全面考慮工業(yè)的合理布局。工業(yè)區(qū)一般應配置在城市的邊緣或郊區(qū)，位置應當在當?shù)刈畲箢l率風向的下風側，使得廢氣吹響居住區(qū)的次數(shù)最少。居住區(qū)不得修建有害工業(yè)企業(yè)。
2. 加強綠化。植物除美化環(huán)境外，還具有調節(jié)氣候、阻擋、濾除和吸附灰塵，吸收大氣中的有害氣體等功能。
3． 加強對居住區(qū)內局部污染源的管理。如飯館、公共浴室等的煙囪、廢品堆放處、垃圾箱等均可散發(fā)有害氣體污染大氣，并影響室內空氣，衛(wèi)生部門應與有關部門配合、加強管理。
4． 控制燃煤污染。①采用原煤脫硫技術，可以除去燃煤中大約40%一60%的無機硫。優(yōu)先使用低硫燃料，如含硫較低的低硫煤和天然氣等。②改進燃煤技術，減少燃煤過程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液態(tài)化燃煤技術是受到各國歡迎的新技術之一。它主要是利用加進石灰石和白云石，與二氧化硫發(fā)生反應，生成硫酸鈣隨灰渣排出。對煤燃燒后形成的煙氣在排放到大氣中之前進行煙氣脫硫。③開發(fā)新能源，如太陽能，風能，核能，可燃冰等，但是技術不夠成熟，如果使用會造成新污染，且消耗費用十分高.
5． 加強工藝措施。①加強工藝過程。采取以無毒或低毒原料代替毒性大的原料。采取閉路循環(huán)以減少污染物的排除等。②加強生產(chǎn)管理。防止一切可能排放廢氣污染大氣的情況發(fā)生。③綜合利用變廢為寶。例如電廠排出的大量煤灰可制成水泥、磚等建筑材料。又可回收氮，制造氮肥等。
6．區(qū)域集中供暖供熱設立大的電熱廠和供熱站，實行區(qū)域集中供暖供熱，尤其是將熱電廠、供熱站設在郊外，對于矮煙囪密集、冬天供暖的北方城市來說，是消除煙塵的十分有效的措施。
7．交通運輸工具廢氣的治理。減少汽車廢氣排放。主要是改時發(fā)動機的燃燒設計和提高油的燃燒質量，加強交通管理。解決汽車尾氣問題一般常采用安裝汽車催化轉化器，使燃料充分燃燒，減少有害物質的排放。轉化器中催化劑用高溫多孔陶瓷載體，上涂微細分散的鈀和鉑，可將NOX、HC、CO等轉化為氮氣、水和二氧化碳等無害物質。另外，也可以開發(fā)新型燃料，如甲醇、乙醇等含氧有機物、植物油和氣體燃料，降低汽車尾氣污染排放量。采用有效控制私人轎車的發(fā)展、擴大地鐵的運輸范圍和能力、使用綠色公共汽車(采用液化石油氣和壓縮燃氣)等環(huán)保車輛，也是解決環(huán)境污染的有效途徑。
8．煙囪除塵。煙氣中二氧化硫控制技術分干法（以固體粉末或顆粒為吸收劑）和濕法（以液體為吸收劑）兩大類。高煙囪排煙煙囪越高越有利于煙氣的擴散和稀釋，一般煙
囪高度超過100m效果就已十分明顯，過高造價急劇上升是不經(jīng)濟的。應當指出這是一種以擴大污染范圍為代價減少局部地面污染的辦法
8 結論
大氣污染對人體的危害是多方面的 ，對人的危害大致可分為
急性中毒 ，慢性中毒 ，致癌 3 種。主要表現(xiàn)是 ：1）如上所述 ，大 氣中污染物的濃度很高時 ，會造成急性污染中毒 ，甚至在幾天內 奪去幾千人的生命 ；2）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、 肺氣腫及癌等多種疾病。
由此可見 ，污染了的空氣可嚴重影響人體健康、生態(tài)環(huán)境和
社會和諧。因此潔凈的空氣對于人類的生存是非常重要的。但是 ， 目前人們的生活和生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的大量有害氣體．仍不斷地排 入空氣中。據(jù)有關專家測定 ，目前世界各地每年向大氣層排放的
有毒塵埃達 2.5 億 t，二氧化硫達 1.4 億 t，嚴重的空氣污染使生態(tài) 系統(tǒng)遭到破壞 ，導致人類居住環(huán)境日益惡化 ，從而直接威脅大自 然的生態(tài)平衡和人類的生存。從長遠的觀點看 ，這種影響將是很 嚴重的 ，應此應當引起人們的廣泛關注。
9 參考文獻
1趙曉明,董育新,王一函.大氣污染物的綜合防治田.承德民族師專學才05,
(2).
2席勝偉.大氣污染危害性分析及治理途徑田.科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,20 06 , (12 ).
3 陳艷秋.談大氣污染的危害及防治措施田.黑龍江科技信息,2007, (07).
4 林肇信.大氣污染控制工程IM].北京:高等教育出版社, 2000, (03).
5 席勝偉.大氣污染危害性分析及治理途徑田.科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2006 6 姜罡丞我國城市大氣污染及其防治對策
7 錢易等 環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展高等教育出版社
8 黃振中 中國大氣污染防治技術綜述世界科技研究與發(fā)展
9 郝吉明等 大氣污染控制工程高等教育出版社
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