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    大气及空气污染治理(三)

    来源: 环保信息网切记!信息来至互联网,仅供参考收藏本页2014-09-11
    全球大气污染问题
      地球上人口在急剧增加,人类经济在急速增长,地球上的大气污染也日趋严重。由于一些有害气体的大量排放,不仅使大气造成局部地区的污染,而且影响到全球性的气候变化以及大气成分的组成,即出现所谓的全球环境问题。目前,全球性大气污染问题主要表现在温室效应、酸雨和臭杨层遭到破坏三个方面。
      (1)温室效应
      农作物和花卉用的温室,是一座用玻璃盖成的房屋,用来培育需要适当温度的植物。当太阳的辐射能量进入室内时,透明的玻璃房屋使热量保存在室内。而由于大气中某些气体含量增加,引起地球平均气温上升的情况,则称温室效应。这类气体,即叫温室气体,主要包括CO2、CH4、O3、氧化亚氮和氯氟烃(氟利昂)等,其中尤以CO2的温室作用最明显。CO2等温室气体产生温室效应的机理,至今仍有争议。然而普遍认为,这与温室气体的物理性质有关。CO2等温室气体对来自太阳的短波辐射具有高度的透过性,而对地面反射出来的长波辐射却具有高度的吸收性能。CO2等温室气体在大气中迅速增加,而将地面反射的红外辐射大量截留在大气层内,使地球表面的能量平衡发生改变。温室气体如同幕照一样,阻止红外辐射的外逸,势必导致大气层温度升高,气候变暖,形成“温室效应”。我们知道,CO2是所有碳氢化合物燃烧的基本产物。由于世界上人口的增加和经济的迅速增长,排入大气中的CO2也愈来愈多。有关资料指出,过去100年人类通过化石燃料的燃烧,约把4150亿吨的CO2排入大气,结果使大气中CO2含量增加15%。据计算,这将使全球平均气温上升0.83C,而此数字与百年来全球平均气温升高的记录接近。有人估计,按照目前化石燃料燃烧的增加速率,大气中CO2将在50年内加倍,这将使中纬地区温度升高2-3C,极地升高6-10C。
      温室效应将导致全球环境的重大变化,其主要影响有:
      1.气候变化。温室效应首先表现为全球性气候变暖。在北半球,冬天变短、变湿,夏季变长、变干燥。亚热带可能会比现在更干,而热带则可能变得更湿。由此海洋产生更多多热量和水分,气流更强,热带风暴的能量比现在大50%,台风和飓风将更加频繁。气温升高会使极地或高山上的冰川融化,导致海平面上升。据推算,全球增温1.5-4.5C,海平面会上升20-165厘米,从而将淹没沿海大量繁华的城市、低地和海岛。
      2.生态环境变化。全球气候的变化,可能会对陆地自然生态系统发生难以预料的影响,热带雨林减少,生物多样减少,农作物减产。尽管有人对温室效应提出种种不同看法,然而,由于CO2等气体的浓度增长是无法逆转的,所以引起了全球的普遍关注。世界上曾召开过一系列国际会议,从技术手段和政策战略上进行协商。
      (2)酸雨
      酸雨是指PH值小于5.6的雨雪或其他方式形成的大气降水(如雾、露、霜),是一种大气污染现象。酸雨又称酸性(降)雨。因大气中CO2的存在,所以即使是清洁的雨雪等降水,也会因CO2溶于其中形成碳酸而呈弱酸性。空气中CO2浓度平均在621毫克/米3(316×10-6)左右,此时雨水中饱和CO2后的PH值为5.6,故定PH<5.6为酸雨指标。由于人为向大气中排放酸性物质,使得雨水PH值降低,当PH值低于5.6时,便发生了酸雨。大气中不同的酸性物质所形成的各类酸,都对酸雨的形成起作用,但它们作用的比例不同。一般来说,对形成酸雨的作用,硫酸占60%-70%,硝酸占30%,盐酸占5%,有机酸占2%。所以,人为排出的SO2和NOX是形成酸雨的两种主要物质。
      据估计,人为排入大气中的SO2约为13000万吨/年,其中9000万吨来自煤的燃烧,约占76%。大量SO2进入大气中后,在合适的氧化剂、催化剂存在时,就会发生化学反应而生成硫酸。在干燥条件下,SO2通过化学过程被氧化成SO3,然后转化为硫酸,但这个反应十分缓慢,在潮湿大气中,SO2转化成硫酸的过程常与云务的形成同时进行,先由SO2生成亚硫酸(H2SO3),在Fe、Mn等金属盐杂质作为催化剂的作用下,H2SO3迅速被催化氧化为H2S04。当空气中含有NH4时,这类酸化反应会进一步发展。
      形成大气污染的NOx主要是NO和NO2。人为排放的NOx主要是化石燃料在高温下燃烧产生的。在化石燃料燃烧过程中,NO占95%以上,但一进入大气后,NO又大部分转化为NO2。在大气中,NO2除了本身直接反应形成硝酸外,当它与SO2同时存在时,还可以促进SO2向SO3和H2SO4转化,从而加速酸雨的形成。由于酸雨的出现,破坏了森林生态系统,改变土壤性质与结构,破坏水生生态系统,腐蚀建筑物和损害人体的呼吸道系统和皮肤。例如,在欧洲15个国家中有700万公顷森林受到酸雨的影响,森林在遭到死亡综合症的侵袭;座瑞典北部地区,因受酸雨影响,土壤酸化而使肥力减退,河湖酸化而影响水生生物的生长和繁殖。此外,还有因酸雨水渗入地下,使地下水酸化而造成地下水污染的事例。在世界上酸雨分布的地区较广,有时飘越国境影响别国,所以它不仅是一个环境问题,也是一个国家间的政治问题。
      (3)臭氧层破坏
      臭氧是大气中的微量气体之一,它主要浓集在平流层中20-25公里的高空中,即大气的臭氧层。臭氧层作为环绕地球的保护层,其作用是吸引太阳紫外线中对生物有害的部分,保护地球上的生命界,并调节地球的气候。然而,近些年来,由于在平流层内运行的飞行器日益增多,人类活动产生的一些气体如NOx和氯氟烃等进入平流层,使臭氧层遭到破坏,以致于在南极上空出现了“臭氧空洞”。导致大气中臭氧减少和耗竭的物质,主要是平流层内超音速飞机排放的大量NOx,以及人类大量生产与使用的氯氟烃化合物(氟利昂),如CFCl3(氟利昂-11)、CF3Cl2(氟利昂-12)等。被排放出来的氟利昂在大气中的寿命可达数十年乃至100年,所以大部分进入低层大气,再进入臭氧层。氟利昂在对流层内性质稳定,但进入臭氧层后,易与臭氧发生反应而消耗臭氧,以致降低臭氧层中O3浓度。臭氧浓度降低,臭氧层的破坏,将对地球生命系统产生极大的危害。首先,由于臭氧层的破坏,大量紫外光辐射将到达地面而危害人体健康。有人估计,如臭氧层中O3浓度减少?%,则地面紫外光辐射将增加2%,导致皮肤癌发病率增加2%-5%。此外,还会使白内障发病率增高以及对人体免疫系统功能产生抑制作用。紫外光辐射增大,也会对动、植物产生影响,而危及生态平衡。臭氧层破坏还将导致地球气候出现异常,由此带来灾害。正因如此,保护臭氧层已成为一个全球性的问题。联合国环境规划署在1985年3月通过了《保护臭氧层维也纳公约》,于1988年生效。到1993年4月为止,世界上已有119个国家和1个经济组织加入该公约。1996年11月,在哥斯达黎加首都圣何塞召开了世界臭氧层高峰会,参加这次会议的有164个国家800名代表。在会上,世界气象组织发表了一份报告,指出1996年,南极上空臭氧层缺口进一步扩大,面积达到1800万公里2,破了以往记录,显示情况已到了刻不容缓的地步。(考试大投资建设项目管理师) 环评工程师考试 环评工程师 辅导资料 技术方法

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