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空氣中的污染物有哪些？主要的污染來源
閱讀：140 發(fā)布時(shí)間：2024-12-5大氣污染物系指由于人類活動(dòng)或自然過程排入大氣并對(duì)任何環(huán)境產(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì)或由它們轉(zhuǎn)化而成的二次污染物。按照其成因，污染物可以分為一次污染物和二次污染物。一次污染物是指直接從污染源排到大氣中的原始污染物質(zhì);二次污染物是指由一次污染物與大氣中已有組分或幾種一次污染物之間經(jīng)過一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生成的與一次污染物性質(zhì)不同的新污染物質(zhì)。
按其存在狀態(tài)大氣污染物可概括為兩大類：顆粒污染物和氣態(tài)污染物。
(一)顆粒污染物
在大氣污染中，顆粒污染物指沉降速度可以忽略的固體粒子、液體粒子或它們在氣體介質(zhì)中的懸浮體系。從大氣污染控制的角度，按照其來源和物理性質(zhì)，可分為如下幾種：
1.粉塵(dust)
粉塵系指懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體顆粒，受重力作用能發(fā)生沉降，但在一段時(shí)間內(nèi)能保持懸浮狀態(tài)。它通常由于固體物質(zhì)的破碎、研磨、分級(jí)、輸送等機(jī)械過程，或土壤、巖石的風(fēng)化等自然過程形成的。顆粒的尺寸范圍i，一般為1-200μm左右。屬于粉塵類的大氣污染物的種類很多，如黏土粉塵、石英粉塵、煤粉、水泥粉塵、各種金屬粉塵等。
2.煙(fume)
煙一般指由冶金過程形成的固體顆粒的氣溶膠。它是熔融物質(zhì)揮發(fā)后生成的氣態(tài)物質(zhì)的冷凝物，在生成過程中總是伴有諸如氧化之類的化學(xué)反應(yīng)。煙顆粒的尺寸很小，一般為0.01-1μm左右。產(chǎn)生煙是一種較為普遍的現(xiàn)象，如有色金屬冶煉過程中產(chǎn)生的氧化鉛煙、氧化鋅煙等。
3.飛灰(flyash)
飛灰指隨燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣排出的分散得較細(xì)的灰分。
4.黑煙(smoke)
黑煙一般系指由燃料燃燒產(chǎn)生的能見氣溶膠。
5.霧(fog)
霧是氣體中液滴懸浮體的總稱。在氣象中指造成能見度小1km的小水滴懸浮體。在工程中，霧一般泛指小液體粒子懸浮體，它可能是由于液體蒸氣的凝結(jié)、液體的霧化及化學(xué)反應(yīng)等過程形成的，如水霧、酸霧、堿霧、油霧等。
中國的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)顆粒物直徑的大小，將其分為總懸浮顆粒物(total suspended partidclea)和可吸入顆粒物(inhalable particlea)。前者指懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≦100μm的顆粒物。后者指懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≦10μm的顆粒物。
(二)氣態(tài)污染物
氣態(tài)污染物系以分子狀態(tài)存在的污染物。氣態(tài)污染物的種類很多，總體上可按表5-2-3所示分類。
表5-2-3 氣態(tài)污染物的分類
污染物一次污染物二次污染物
含硫化學(xué)物SO2、H2SSO3、H2SO4、MSO4
含氮化合物NO、NH3NO3、HNO3、 MNO3
碳的氧化物CO、CO2無
有機(jī)化合物C1-C10化合物醛、酮、過氧乙酰硝酸酯、O3
鹵素化合物HF、HCl無
注：MSO4、MNO3分別為硫酸鹽和硝酸鹽。
1.硫氧化物
硫氧化物主要指SO2，它主要來自化石燃料的燃燒過程，以及硫化物礦石的焙燒、冶煉等過程。火力發(fā)電廠、有色金屬冶煉廠、硫酸廠、煉油廠以及所有燒煤或油的工業(yè)爐窯等都排放SO2煙氣。
2.氮氧化物
氮和氧的化合物有N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5，總起來用氮氧化物(NOx)表示。其中污染大氣的主要是NO和NO2。NO毒性不太大，但進(jìn)入大氣后可被緩慢地氧化成NO2，當(dāng)大氣中有O3等強(qiáng)氧化劑存在是，或在催化劑作用下，氣氧化速度會(huì)加快。NO2的毒性約為NO的5倍。當(dāng)NO2參與大氣的光化學(xué)反應(yīng)，形成光化學(xué)煙霧后，其毒性更強(qiáng)。人類活動(dòng)產(chǎn)生的NOx，主要來自各種工業(yè)爐窯、激動(dòng)車和柴油機(jī)的排氣，其次是硝酸生產(chǎn)、硝化過程、生產(chǎn)及金屬表面處理等過程。其中由燃料燃燒產(chǎn)生的NOx約占90%以上。
3.碳氧化物
CO和CO2是各種大氣污染物中發(fā)生量最大的一類污染物，主要來自燃料燃燒和機(jī)動(dòng)車排氣。CO是一種窒息性氣體，進(jìn)入大氣后，由于大氣的擴(kuò)算稀釋作用和氧化作用，一般不會(huì)造成危害。但在城市冬季采暖季節(jié)或在交通繁忙的十字路口，當(dāng)氣象條件不利于排氣擴(kuò)算稀釋時(shí)，CO的濃度有可能達(dá)到危害人體健康的水平。CO2是無毒氣體，但當(dāng)其在大氣中的濃度過高是，使氧氣含量相對(duì)減小，便會(huì)對(duì)人產(chǎn)生不良影響。地球上CO2濃度的增加，能產(chǎn)生“溫室效應(yīng)"，迫使各國政府開始實(shí)施控制。
4.有機(jī)化合物
有機(jī)化合物種類很多，從甲烷到長鏈聚合物的烴類。大氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)，一般是C1-C10化合物，它不相同于嚴(yán)格意義上的碳?xì)浠衔?，因?yàn)樗刑己蜌湓油?，還常含有氧、氮和硫的原子。甲烷被認(rèn)為是一種非活性烴，人們常以非甲烷總烴類(NMHC)的形式報(bào)道環(huán)境中烴的濃度。多環(huán)芳烴類(PAHs)中的苯并[α]芘(B[α]P)，是強(qiáng)致癌物質(zhì)。VOCs是光化學(xué)氧化劑臭氧和過氧乙酰硝酸酯(PAN)的前體物，也是室溫效應(yīng)的貢獻(xiàn)者之一。VOCs主要來自機(jī)動(dòng)車和燃料燃燒排氣，以及石油煉制和有機(jī)化工生產(chǎn)等。
5.硫酸煙霧
硫酸煙霧系大氣中的SO2等硫氧化物，在水霧、含有重金屬的懸浮顆粒物或氮氧化物存在時(shí)，發(fā)生一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生產(chǎn)的硫酸霧或硫酸鹽氣溶膠。硫酸霧引起的刺激作用和生理反應(yīng)等危害，要比SO2氣體大得多。
6.光化學(xué)煙霧
光化學(xué)煙霧是在陽光照射下，大氣中的氮氧化物、碳?xì)浠衔锖脱趸瘎┲g發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)的藍(lán)色煙霧(有時(shí)帶些紫色和黃褐色)。其主要成分有臭氧、過氧乙酰硝酸酯、酮類和醛類等。光化學(xué)煙霧的刺激性和危害要比一次污染物強(qiáng)烈得多。