[科普中国]-大气毒物

简介

指由于人类活动或自然过程排入大气、并对人和环境产生有害影响的物质。按污染物的存在状态，可将其分为颗粒污染物和气态污染物两大类。颗粒污染物也称为气溶胶态污染物，是进入大气中的固体粒子和液体粒子的总称。气态污染物种类极多，其中危害大、对大气环境质量影响显著的有含硫化合物、含氮化合物、碳氧化合物、卤素化合物，以及以碳氢化合物为代表的有机废气。

大气中超过洁净空气组成中应有浓度水平的物质。它们对生物体、物体及气候会产生一定程度的不良效应或不利影响。大气污染物可分为自然污染物和人为污染物两类。引起公害的大气污染物往往是后者。人为污染物的来源主要有工业生产、农业生产和交通运输等过程中排入大气中的废气、泄漏物等，尤其是来自煤和石油燃烧以及工业生产的。从污染源直接排入大气的污染物，称为一次污染物，有CO、HC、NOx、SOx和颗粒物等; 一次污染物在大气中通过化学作用产生的污染物称二次污染物，有O3、PAN和硫酸烟雾等。1

来源人为污染物的来源主要有工业生产、农业生产和交通运输等过程中排入大气中的废气、泄漏物等，尤其是来自煤和石油燃烧以及工业生产的。从污染源直接排入大气的污染物，称为一次污染物，有CO、HC、NOx、SOx和颗粒物等; 一次污染物在大气中通过化学作用产生的污染物称二次污染物，有O3、PAN和硫酸烟雾等。农业上量使用的农药，杀虫剂和肥料等， 也有部分经分解、挥发进入大气。工业生产中散发的氟氯烃化合物(如氟里昂 等)会破坏平流层大气中的臭氧层。

有毒物质的种类总括指可以单独或者复合造成大气污染的物质。主要包括二氧化硫、总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、氮氧化物、二氧化碳、一氧化碳、臭氧、铅、苯并[a]芘以及氟化物等十大类。

气溶胶污染物又称颗粒污染物。固体颗粒、液体颗粒或两者在大气介质中的悬浮体系。作为气溶胶的特征，它应当是一种稳定的或准稳定的体系。所以典型的大气环境中存在的颗粒，其粒径绝大多数都不超过1μm。与之相应的一般遇到的有相当代表性的颗粒浓度范围为25～250μg/m。但是，空气中总会有扰动，正常水平的扰动，一般都能使粒径约为10μm的颗粒在空气中悬浮。在某些环境(如封闭性设备或管道中)或大气中，也能满足更大的颗粒对稳定性的要求，这仍属于动态稳定的情况。对光的屏蔽能力传统上也与气溶胶颗粒相关。现已确定，典型的大气气溶胶中对能见度影响最大的是粒径范围约为0.1～1.0μm的颗粒。一般说来，几乎任何准稳定的颗粒悬浮体系，都可以借助于延伸定义的方法对其进行描述。为了更详尽地叙述分散相的性质，还可以按颗粒的形成方法、典型的大小和自然存在状态，将气溶胶分为固体颗粒气溶胶(如粉尘、烟尘、烟、飞灰等)和液体颗粒气溶胶(如霭、雾等)。2

气态污染物以气体形态进入大气的污染物。气态污染物主要有硫氧化物、氮氧化物、 一氧化碳、碳氢化合物。

气态污染物是指以气体形态进入大气的污染物。气态污染物主要有硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物。们都具有能与空气随意混和、在空气中分布较均匀、运动速度与气流速度基本相同的特点。它们的扩散情况除与气象条件有关外，还与自身的密度有关，密度小的如CH4易上浮扩散;密度大的如水蒸气易下沉扩散。气态污染物多种多样，空气环境监测时应根据监测的目的、优先监测的原则和监测范围内的实际情况确定监测项目。常规的环境空气质量监测项目有：SO2(二氧化硫)、NOx(指空气中主要以一氧化氮和二氧化氮形式存在的氮氧化物，结果以NO2计)、CO(一氧化碳)、O3(臭氧)、Pb(铅)、BP(苯并芘)和F(氟化物)等。室内空气质量监测项目有：甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨等。如果是空气污染源监测，还应根据污染企业的原料、燃料、产品、副产品等具体情况增添相应的监测项目，如CO2、H2S、HF、Cl2、HCl、Hg和其他有毒有机物(硝基苯、苯胺、吡啶、甲基对硫磷、丙烯腈等)。3

研究进展对大气环境中重要污染物的毒理学作用及其机制方面的文献进行综述。首先,总结了细颗粒物(PM2.5)和纳米颗粒物对呼吸系统和心血管系统毒理学作用及其机理方面的研究;然后,评述了二氧化硫(SO2)对基因表达的影响及内源性SO2生理作用方面的研究,提出SO2既是一种全身性毒物,又是一种新型信号分子的新观点;对大气环境致癌物,特别是有关苯并芘致癌作用分子机制的研究进行讨论;对大气中臭氧和光化学烟雾对健康影响的研究作了评述;最后,对室内空气污染物尤其是甲醛的毒性作用及其机理方面的最新研究进行了评论。4

危害对木本植物影响污染现场调查研究、试验研究和单一毒物接触试验的大量数据基础上,论述了木本植物对大气重金属污染物——铅、镉、铜、锌的耐性。查明了大气重金属污染物引起叶片可见伤害症状需要很高的剂量。糖槭以2000ppm硝酸铅溶液浸泡涂抹枝叶,三天后出现轻度可见伤害症状,叶中铅积累量高达802ppm。旱柳以500ppm氯化镉溶液浸泡涂抹枝叶,叶中积累量达66ppm,十天内未出现可见症状。大气重金属污染物——铅、镉、铜、锌对叶片造成的急性伤害症状是相似的,而与土壤中相同污染物引起的急性伤害具有差别。木本植物对大气重金属污染物的耐性很强,在以大气重金属污染为主的复合污染现场,一些幼龄树木的叶片吸铅量达500—800ppm,超过背景浓度的120倍;吸镉量10—18PPm,超过背景浓度的139倍;吸铜量100—239ppm,超过背景浓度的5—12倍,吸锌量500—700ppm,超过背景浓度的9—20倍只出现较轻的受害症状。在相对清洁区,对幼树叶片进行单一毒物接触试验,一些主要绿化树木的叶片吸铅量达200—600ppm,吸镉量20—60ppm并不出现可见症状。木本植物对大气重金属污染物具有较强的耐性,因而为生物防治大气重金属污染开辟了广阔的前景。5

对生态系的影响由于酸雨的地区特点,又因控制酸性沉降污染的巨大耗资,以往,环境研究机构已对此给于很大关注。从摸拟酸雨的实验室和田间研究到理论的探讨和许多种模型计算,都是为了确定有关地区各种酸性沉降物的剂量。为了确定对生态系统和特殊动植物种群的影响,几乎所有研究都主要集中于硫酸和pH值上,而在硝酸方面是比较少的。因为自然系统也能导致以有机酸和无机酸的形式在遥远地区沉降,科学家在研究(?)雨的影响6

防治方法国内外道路隧道空气污染物治理技术的现状及研究进展,包括静电除尘净化技术的应用、二氧化氮净化技术的应用,静电除尘、一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物综合治理技术方案的提出。同时,对各种净化方法的工艺、特点和原理进行了论述,并对道路隧道空气污染物净化技术的发展前景进行了展望。

电磁式静电除尘出了电磁式静电除尘空气净化法。从带电粒子的电漂移理论出发 ,阐明了加平行磁场较加垂直磁场能得到更高的净化效率的理论依据。在更深一步的试验研究基础上 ,提出粒子初速存在着一个提高净化效率的最佳值 ,并应用带电粒子电漂移理论解释了一定的集尘板间距内加垂直磁场后 ,净化效率低于不加磁场情况下的净化效率这一特殊现象 ,完善了这一新技术。

甲醛检测方法及防治措施室内空气污染物甲醛的来源以及对人体健康造成的危害。探讨了现有室内甲醛污染物的检测方法,并对检测方法中存在的问题和应用条件的限制因素进行了讨论。为减少室内甲醛对人体健康造成的危害,提出了八种降解室内甲醛污染物的防治方法,并重点介绍了光催化氧化降解室内空气中甲醛的作用机理。提出了对检测方法和防治措施中存在问题的改进。改进检测方法和改良治理措施以及对装饰材料的选择是减少室内空气甲醛对人体健康造成危害的有效途径。7