[科普中国]-空气污染物

污染物来源

空气污染源可分为两类，自然源和人为源。

自然源 ：许多不同污染物和化学物质的形成和散发来自地壳的天然过程 ,比如 ,火山喷发散发的颗粒物质和气态污染物像二氧化硫、硫化氢和甲烷。森林火灾也引发空气污染 ,散发烟雾、烟灰、未燃烧的碳氢化合物、一氧化碳、氧化氮以及灰尘。海啸喷发的颗粒 ,来自土壤的细菌芽胞、花粉和灰尘也是空气污染的天然“贡献者”。植物和树也是烃的来源。山林区域上空的蓝色烟雾主要是由植物产生的挥发性有机化合物的大气反应。2

人为源是产生空气污染的主要方面，它主要是从人们的生产活动和日常活动过程中（工业、交通、各种燃烧和垃圾处理等）产生的。人为源可分为特殊源和综合源。如果人们根据空气所含的污染物能明确无误地指出它们来自某个排放源，则该源称为特殊源。特殊源往往是指个别大的工厂或是某种空气污染物的唯一排放。如果某地区有许多排放源，，有固定的或流动的，人们不可能根据空气中所含有的污染物的成分和性质来判定它们来自某个具体源，这种源统称综合源。

污染物分类一氧化碳：是一种无色、无味、无臭的易燃有毒气体，是含碳燃料不完全燃烧的产物，在高海拔城市或寒冷的环境中，一氧化碳污染问题比较突出。

氮氧化物：主要是指一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）两种，它们大部分来源于矿物燃料的高温燃烧过程。一氧化氮相对无害，但它迅速被空气中的臭氧氧化，化为二氧化氮。燃烧含氮燃料（如煤）和含氮化学制品也可以直接释放二氧化氮。一般来说机动排放是城市氮氧化物主要来源之一。

臭氧：是光化学烟雾的代表性污染物，主要由空气中的氮氧化物和碳氢化合物在强烈阳光照射下，经过一系列复杂的大气化学反应而形成和富集。虽然在高空平流层的臭氧对地球生物具有重要防辐射保护作用，但城市低空的臭氧却是一种非常有 害的污染物。

碳氢化合物：自然界中的碳氢化合物主要由生物的分解作用而产生，3如甲烷、乙烯等。甲烷的结构稳定，不会引起光化学污染的危害，但乙烯的光化学活性较强，还会产生甲醛而刺激眼睛。人为的碳氢化合物排放主要来自不完全燃烧过程和挥发性有机物的蒸发。大部分碳氢成分对人体健康无害，但能导致光化学烟雾的形成。

硫氧化物：主要是指二氧化硫（SO2）、三氧化硫（SO3）和硫酸盐，4如燃烧含硫煤和石油等。此外，火山活动等自然过程也排出一定数量的硫氧化物。二氧化硫对人体健康有重要影响，二氧化硫对人体的结膜和上呼吸道粘膜有强烈刺激性，可损伤呼吸器管可致支气管炎、肺炎，甚至肺水肿呼吸麻痹。短期接触二氧化硫浓度为0.5毫克/立方米空气的老年或慢性病人死亡率增高，浓度高于0.25毫克/立方米， 可使呼吸道疾病患者病情恶化；长期接触浓度为0.1毫克/立方米空气的人群呼吸系统病症增加。另外，二氧化硫对金属材料、房屋建筑、棉纺化纤织品、皮革纸张等制品容易引起腐蚀，剥落、褪色而损坏。还可使植物叶片变黄甚至枯死。国家环境质量标准规定， 居住区日平均浓度低于0.15毫克/立方米，年平均浓度低于0.06毫克/立方米。并进一步与空气中的水反应形成酸寸污染。二氧化硫是城市中普遍存在的污染物。空气中的二氧化硫主要来自火力发电及其他行业的工业生产，比如固定污染源燃料的燃烧、有色金属冶炼、钢铁、化工、硫厂等的生产、小型取暖锅炉和民用煤炉的排放等来源。二氧化硫是无色气体，有刺激性，在阳光下或空气中某些金属氧化物的催化作用下，易被氧化成三氧化硫。三氧化硫有很强的吸湿性，与水汽接触后形成硫酸雾，5其刺激作用较二氧化硫强10倍，这也是酸雨形成的主要原因。人体吸入的二氧化硫，主要影响呼吸道，在上呼吸道很快与水分接触，形成有强刺激作用的三氧化硫，可使呼吸系统功能受损，加重已有的呼吸系统疾病，产生一系列的症状，如气喘、气促、咳嗽等。最易受二氧化硫影响的人包括哮喘病、心血管、慢性支气管炎及肺气肿患者以及儿童和老年人。当二氧化硫与下述的颗粒物共存时，其危害作用会加强。

颗粒物质：主要指分散悬浮在空气中的液态或固态物质，其粒度在徽米级，粒径大约在0.0002－100微米之间，包括气溶胶、烟、尘、雾和炭烟等多种形态。颗粒物是烟尘、粉尘的总称。有天然来源，如风沙尘土、火山爆发、森林火灾等造成的颗粒物；也有人为来源的颗粒物，如工业活动、建筑工程、垃圾焚烧以及车辆尾气等。由于颗粒物可以附着有毒金属、致癌物质和致病菌等，因此其危害更大。空气中的颗粒物又可分为降尘、总悬浮颗粒物和可吸入颗粒物等。其中可吸入颗粒物，能随人体呼吸作用深入肺部，产生毒害作用。

汞（Hg）及其化合物属于剧毒物质，可在体内蓄积。空气中的汞经雨水淋溶冲刷而迁入水体。水体中汞对人体的危害主要表现为头痛、头晕、肢体麻木和疼痛等。总汞中的甲基汞在人体内极易被肝和肾吸收，其中只有15%被脑吸收，但首先受损是脑组织，并且难以治疗，往往促使死亡或遗患终生。

挥发性有机物：这种化学物包括苯、甲醛和1,3-丁二烯(Butadiene)，它们是由汽车燃料不完全燃烧和石油、油及润滑剂蒸发形成。即使浓度很小，也能引发癌症、心血管疾病和肝脏及肾功能障碍。它们可能还会引起先天畸形和不孕不育。挥发性有机物很容易与氧气和其他氧化剂发生化学反应，释放出更加危险的毒素。

铅：通过空气、食品和水进入人体。它还能依附在尘粒上，储存在血液、骨骼和软组织里。铅可引起严重的肾病、肝病、神经系统疾病和其他器官问题。除此以外，它还能导致心理紊乱，痉挛和智力迟钝，尤其对儿童危害更大。几十年来，铅一直通过含铅汽油产生的尾气进入大气。2003年，俄罗斯禁止生产含铅汽油，这导致该国大气里的铅浓度迅速降低。铅跟其他重金属一样，也能渗透到植物里，因此人们在燃烧落叶时，一定要小心，因为这种非常危险的毒素可能会通过燃烧，再次回到空气里。

有毒物质：即使空气中含有微量有毒物质，也会对植物和动物产生严重危害。美国《洁净空气法》列举了188种由工业设备释放、21种由汽车尾气释放出来的这种物质，以及33种城市空气里包含的典型有毒化合物。其中大部分毒素可致癌或导致DNA受损。它们附着在悬浮颗粒物表面后，对人畜产生的危害更大。发现钴由有毒物质引起的变异，甚至可以遗传给后代。较小浓度的有毒物质只有在特殊环境下才能显现出毒性。毒素浓度是评估生态环境的一个重要标准。6

污染物捕集污染物的捕集通常是指对设备敞口部分散发的含污染物气流的捕集。捕集装置多数是罩形，故称为集气罩。按气流流动方式集气罩可分为吸气罩和吹气罩两大类。吸气罩又可分为密闭式、半密闭式及外部集气罩三种。密闭罩是用罩子把污染源局部或整体密闭起来，使污染物被限制在很小的密闭空间里。其特点是排气量最小，效果好，且不受车间内横向气流的干扰，因此在可能条件下应先采用。半密闭罩是在密闭罩上开有较大操作孔，其排气量界于密闭罩和外部集气罩之间。外部集气罩按其与污染源的相对位置分为上部集气罩、下部集气罩和侧部集气罩三种。在外部集气罩的对面设置一排喷气嘴或条缝形吹气口可构成吹吸罩。喷吹气流形成一道气幕，把污染物限制在一个很小的空间使之不能外逸，并能诱导污染气流向集气罩流动。故吹吸罩效果较好，又节省风量。

污染物评定污染指数空气质量预报中免不了提到空气污染指数。这是一项可以定量、客观地评价空气环境质量的指标，是对空气中的若干种主要污染物的监测数据参照一定的分级标准，经过综合换算而得到的。以数字的形式表示空气的质量，有利于公众简明、清楚地了解空气质量的优劣。

我国不同省份、不同城市根据国家环保局的有关技术规定，结合本地的实际情况，计入大气污染指数的污染物项目不尽相同，暂规定，空气质量必须依据的污染物有三项：二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入颗粒物（PMIO），这是根据全国污染情况及现有技术水平而确定的。7

质量等级一级：空气污染指数≤50优级

二级：空气污染指数≤100良好

三级：空气污染指数≤200轻度污染

四级：空气污染指数≤300中度污染

五级：空气污染指数>300重度污染