大氣污染

　　大氣的組成會因自然災害或人類活動而發生變化。這主要是由于自然災害及人類活動向大氣中排放各種有毒、有害氣體和飄塵所至。當這些排放物超過一定界限，造成對人類和其他生物的危害時，就發生了大氣污染。在這里，我們主要討論人為因素造成的大氣污染及其危害。

　　大氣污染物

　　依據大氣污染物存在的形式，可以將大氣污染物分為顆粒物質和氣態物質。

　　所謂顆粒物質是指大氣中粒徑不同的固體、液體和氣溶膠體。粒徑大于10微米的固體顆粒稱為降塵，由于重力的作用，能在較短時間內沉降到地面;粒徑小于10微米的固體顆粒稱為飄塵，飄塵能夠長期地漂浮在大氣中;粒徑小于1微米稱為煙，通常煙是由燃燒過程產生的。霧是液體顆粒，其粒徑一般在0.1-100微米之間。氣溶膠體則是空氣中的固體和液體顆粒物質與空氣一起結合成的懸浮體，它的粒徑在1微米以下，可以懸浮在大氣中。氣態物質主要有含硫化合物、氮化合物、碳氫化合物、碳氧化合物、鹵素化合物等。這些氣態物質對人類的生產生活以及對生物所產生的危害主要因其化學行為造成。在污染物中，直接排放到大氣中的稱為一次污染物，有些一次污染物質在大氣中通過與其他物質發生反應，化合成新的污染物質，這種污染物質為二次污染物。在氣態污染物質中有不少二次污染物質。

　　幾種典型的污染化合物

　　(1)二氧化硫(SO2) 二氧化硫是含硫化合物質典型的大氣污染物。在煤和石油這些化石燃料中都含有一定量的硫，通過燃燒，90%以上的硫被氧化成二氧化硫。化石燃料燃燒過程中二氧化硫的散發。據估計，地球地球中的二氧化硫中1/3山通過化石燃料燃燒排放的。此外，在金屬礦石冶煉和硫酸制品等工業生產中也向大氣排放二氧化硫。

　　(2)一氧化碳(C0) 在煤、石油燃料的燃燒中，由于氧氣不充足就會生成一氧化碳;當氧充足時，則生成二氧化碳并釋放出大量的熱能，因此可以作為氣體燃料使用。在環境中，作為大氣污染物的一氧化碳有80%是由汽車排出的。汽油在汽車發動機中燃燒時排出大量的一氧化碳。空檔行駛時廢氣中的一氧化碳高達12%，常速行駛時排出的一氧化碳為空檔行駛的1/4。因此，在大城市交通路口汽車來往頻繁的地方，空氣中的一氧化碳有時可達50*10-6。城市空氣中的一氧化碳含量往往與交通量成正比。

　　(3)氮氧化物(NOx) 大氣中作為污染物的氮氧化合物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)兩種，它們一般通過含氮的有機化合物燃燒時生成或者在高溫下由空氣中的氮(N2)直接被氧化生成。含氮有機化合物的燃燒主要是指化石燃料的燃燒。氮氧化物的危害作用較為復雜，對它們的了解遠沒有像對一氧化碳那么清楚。

　　(4)碳氫化合物 碳氫化合物又稱為烴。烴一般分為飽和烴與不飽和烴。當碳鍵上的化學鍵是單鍵時，就是飽和烴，稱為烷;當化學鍵是雙鍵或三鍵時，就是不飽和烴，分別稱為烯和從物質狀態來分，烴類化合物有氣態的、液態的和固態的三種，碳鏈短的如甲烷、乙烯等在常溫下呈氣態;稍長一些的如汽油、煤油則呈液態;更長的可以呈固態。碳氫化合物排入大氣主要是由汽車尾氣中沒有充分燃燒的烴類(如汽油、煤油、柴油等)以及石油化工工業裂解石油時排出動廢氣所致。全世界每年由人為因素排入大氣的烴類約9000萬噸。烴類作為污染物質，主要是由于它們與光化學氧化劑的產生有關。 

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　　(5)鹵素化合物 在鹵素化合物中氟(F)與氟化氫(HF)、氯(Cl)與氯化氫(HCl)等是主要污染大氣的物質，它們都有較強度刺激性、很大的毒性和腐蝕性，氟化氫甚至可以腐蝕玻璃。鹵素化合物一般是在工業生成中排放出來的。如氯減廠液氯生產排出的廢氣中，就含有20%-50%的氯氣;又如提取金屬鈦時排出的廢氣中也含有12%-35%的氯。氯在潮濕的大氣中，容易形成溶膠狀的鹽酸霧粒子，這種酸霧有較強的腐蝕性。冶金工業中電解鋁和煉鋼、化學工業中生產磷肥和含氟塑料時都要排放出大量的氟化氫和其他氟化物。這些化合物，大都是毒性很大的化合物。人類在工業生產中和生活中大量使用氟氯烴，逃逸的氟氯烴氣體正在破壞我們賴以生存的臭氧層。

　　大氣污染的危害

　　(1)危害人類的健康和生命

　　大氣是生物生存的重要環境因素之一。它直接參與人體的代謝和體溫調節等生命活動。因此，大氣一旦被污染，勢必嚴重影響人類健康。

　　1.顆粒物對人體健康的危害：凡粒徑在1000微米以下的顆粒物稱為總懸浮微粒。粒徑大于10微米的顆粒叫做降塵。另一類粒徑小于10微米的顆粒，可長時間在空氣中漂浮，這種微小的顆粒叫飄塵。飄塵的危害主要是在呼吸系統各部位上的沉積。由于侵入的飄塵物理化學性質不同，粒徑的大小也不同。因此在呼吸系統各部位的沉積率也不同。粒徑大于5微米的顆粒，絕大部分被阻留和粘附在鼻前庭的鼻毛、鼻腔和咽部的粘膜上的粘液中，一般不會構成對人體的損害;粒徑小于5微米，尤其是在1微米以下的細小飄塵，能大量侵入肺部。特別是細小飄塵能夠吸附一些有害化學物質，將它們一起帶入肺部，進而造成更大的危害。如果長期生活在飄塵濃度高度環境中，呼吸系統發病率增高，特別是慢性阻塞性呼吸道疾病，如氣管炎、支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫和肺心病等發病率顯著增高，且又可促進這些病人病情惡化。上海醫科大學葉舜華教授經過六年研究，證實汽車排放的廢氣有潛在致癌物。發現接觸汽車排出廢氣可使人呼吸道癥狀及疾病的出現率上升，并導致人體免疫功能下降。體外短期測試也表明，汽車排出的廢氣可致基因突變及染色體損傷，并可增加癌基因蛋白的出現。

　　2.二氧化硫對人體健康的危害：二氧化硫是大氣中主要污染物之一，是衡量大氣是否遭到污染的重要標志。二氧化硫進入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滯在上呼吸道，在濕潤的粘膜上生成具有腐蝕性的亞硫酸(H2S03)、硫酸(H2SO4)和硫酸鹽，使刺激作用增強。二氧化硫可被吸收入血液，對全身產生作用，對肝臟有一定的損害。長期生活在大氣污染的環境中，由于二氧化硫和飄塵的聯合作用，可使肺細胞壁纖維增生，發展下去形成肺氣腫。二氧化硫可以加強致癌物苯并(a)芘的致癌作用。