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氣體的污染與防治

  
評論: 更新日期:2011年09月19日
一、?? 氣體污染
1.二氧化氮氣體的污染
二氧化氮(NO2),紅棕色氣體,在21.1℃時為有刺鼻氣味的氣體,在21.1℃到-11.2℃之間時為暗褐色的液體,在-11.2℃以下時為無色固體,加壓液體為四氧化二氮(N2O4),熔點-11.2℃,沸點 21.1,蒸氣壓為101.3lkPa(2l℃)。
二氧化氮易溶于堿、二硫化碳(CS2)和三氯甲烷(又稱氯仿,化學式為CHCl3),微溶于水?;瘜W性質較穩(wěn)定。
二氧化氮氣體主要來自于車輛廢氣(二氧化氮氣體約1/3是來自汽車的尾氣)、火力發(fā)電站和其他工業(yè)的燃料燃燒(大氣中的氮氧化物大約有2/3來自煤炭及石油產(chǎn)品燃燒)及硝酸、氮肥、炸藥的工業(yè)生產(chǎn)過程,具有腐蝕性和生理刺激作用,呼吸系統(tǒng)有問題的人士,如哮喘患者,較易受二氧化氮的影響。對兒童來說,可能會造成肺部發(fā)育受損,甚至導致兒童的猝死(研究人員表示,“嬰兒猝死綜合癥與二氧化氮污染有關”研究首次提出了戶外高濃度的二氧化氮氣體是導致嬰兒猝死綜合癥發(fā)作的危險因素。甚至在考慮到受煙草煙霧的影響后,高濃度的二氧化氮仍然可使發(fā)生SIDS的危險成倍增長。他們同時補充說道,該研究未考慮呼吸系統(tǒng)傳染病的季節(jié)性波動因素,而這一點將被包含在日后的研究當中。)。研究指出長期吸入能會導致肺部構造改變。
二氧化氮是形成光化學煙霧的主要因素之一(大氣中氮氧化物含量達到一定程度時,如果還有碳氫化合物、硫氧化物等存在,就可能發(fā)生"光化學煙霧",危害人類健康。),也是酸雨的來源之一。
2.一氧化氮氣體的污染
一氧化氮(NO),無色氣體,熔點-163.6℃,沸點-151.5℃,蒸氣壓101.3lkPa(-151.7)。
一氧化氮易溶于乙醇(C2H5OH)、二硫化碳(CS2),微溶于水和硫酸(H2SO4),水中溶解度4.7% (20)。化學性質不穩(wěn)定,在空氣中易氧化成二氧化氮(2NO+O2=2NO2
一氧化氮氣體仍是導致酸雨形成的主要成分之一,但一氧化氮氣體不是單一的污染氣體,它還能使人類遠離心腦血管的疾病,故一氧化氮還被稱為“明星分子”。
3.氟氯烴氣體的污染
氟氯烴,氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的總稱,可用符號“CFC”表示。氟氯烴氣體包括20多種化合物,其中最常用的是氟利昂-12(化學式CCl2F2),其次是氟利昂-11(化學式CCl3F)。氟利昂是一種性能優(yōu)良的冷凍劑,在家用電冰箱和空調(diào)機中廣泛使用。
在現(xiàn)代社會的生產(chǎn)與生活中,氟利昂被廣泛地用作電冰箱的制冷劑,用作泡沫塑料的發(fā)泡劑,用作電子元件和精密儀器的清洗劑,用作藥劑和美發(fā)的噴霧劑等。氟利昂的化學性質非常穩(wěn)定,被排放之后絕大部分都積存在空氣中,然后慢慢地飄浮到高空的平流層,在那里經(jīng)過光解分離出氯原子,而氯原子正是殘害臭氧的“殺手”——1個氯原子在連鎖反應中可以破壞10萬個臭氧分子!
1979年,英國科學家首先在南極上空發(fā)現(xiàn)一個臭氧層“空洞”。1985年,南極“空洞”的面積已擴展到將近美國那么大,同時發(fā)現(xiàn)北極的“空洞”已有南極“空洞”的一半大。此外,地球其它地區(qū)的臭氧層也在變薄,總臭氧量以每10年約3%的平均速率遞減。
臭氧層的破壞,導致地球上的生物遭到過量紫外線輻射的危害。據(jù)科學家估計,臭氧每減少1%,白內(nèi)障患者將增加0.6%(這意味著世界增加10萬盲人),皮膚癌患者將增加2%,而且人體免疫力將遭到損害,動植物也將因紫外線輻射的增強而受到各種影響。
據(jù)統(tǒng)計,全球氟利昂的使用量累計已超過2,000萬噸。由于氟利昂從地面浮升到平流層約需10年時間,即使全世界立即完全停止使用氟利昂,大氣中現(xiàn)存的氟利昂也足以對臭氧層造成嚴重破壞。
4.溫室氣體污染
溫室氣體主要是二氧化碳(CO2)氣體,二氧化碳氣體易溶于水形成碳酸(H2CO3)。
二氧化碳氣體大量排放到大氣中易導致全球氣溫的變暖。
美國科學家警告說,溫室氣體不僅是導致全球變暖的罪魁禍首,而且對人類健康造成了直接影響,正成為威脅人類的一個主要殺手。據(jù)科學家們預測,由溫室氣體造成的空氣污染所導致的死亡人數(shù),將超過死于交通事故的人數(shù)。
美國卡內(nèi)基-梅隆大學戴維斯教授領導的研究小組在17日出版的美國《科學》周刊上說,他們在紐約、墨西哥城、巴西圣保羅和智利圣地亞哥等4個城市進行了研究,調(diào)查化石燃料等造成的空氣污染對人類健康的影響。他們的研究結果顯示,減少溫室氣體排放,今后20年內(nèi)能使這4個大城市的死亡人數(shù)減少6.4萬。
戴維斯說,雖然他們的研究僅限于上述4個城市的4500萬人,但結論可以推廣到全世界的城市。他們的預測與世界衛(wèi)生組織的估計數(shù)字也是一致的。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計,到2020年全世界死于空氣污染的人數(shù)將達到800萬。
溫室氣體主要指二氧化碳等氣體,這些氣體能夠將太陽照射到地球上的熱量保留在大氣層中并影響太陽輻射。研究認為,汽車使用的汽油和發(fā)電廠使用的煤等化石燃料所產(chǎn)生的二氧化碳、可吸入顆粒物和其它污染氣體,會導致人們過早地死于哮喘、呼吸紊亂和心臟病。
5.二氧化硫氣體污染
二氧化硫(SO2),是一種無色具有強烈刺激性氣味的氣體,易溶于人體和其他黏性液中,長期的影響會導致多種疾病,如:上呼吸道感染、慢性支氣管炎、肺氣腫等,危害人類健康。二氧化硫在氧化劑、光的作用下會生成使人致病、甚至增加病人死亡率的硫酸鹽氣溶膠,據(jù)有關研究表明,當硫酸鹽濃度在10毫克/立方米左右時,每減少10%的濃度能使死亡率降低0.5%。
二氧化硫對植物的危害:研究表明,在高濃度的二氧化硫影響下,植物產(chǎn)生急性危害,葉片表面產(chǎn)生壞死斑,或直接使植物葉片枯萎脫落;在低濃度二氧化硫的影響下,植物的生長機能受到影響,造成產(chǎn)量下降,品質變壞。據(jù)1983年對我國13個省市25個工廠企業(yè)的統(tǒng)計,因二氧化硫造成的受害面積達2.33公頃,糧食減少1.85萬噸,蔬菜減少500噸,危害相當嚴重。
二氧化硫對金屬的腐蝕:大氣中的二氧化硫對金屬的腐蝕主要是對鋼結構的腐蝕。據(jù)統(tǒng)計,發(fā)達國家每年因金屬腐蝕而帶來的直接經(jīng)濟損失占國民經(jīng)濟總值的2%~4%。由于金屬腐蝕造成的直接損失遠大于水災、風災、火災、地震造成損失的總和。且金屬腐蝕直接威脅到工業(yè)設施、生活設施和交通設施的安全。
對生態(tài)環(huán)境的影響:二氧化硫形成的酸雨和酸霧危害也是相當?shù)拇?,主要表現(xiàn)為對湖泊、地下水、建筑物、森林、古文物以及人的衣物構成腐蝕。同時,長期的酸雨作用還將對土壤和水質產(chǎn)生不可估量的損失。
隨著我國進入世界貿(mào)易組織和全球環(huán)保意識的加強,控制和治理二氧化硫污染成為我國當今和今后相當一段時間內(nèi)最為緊迫的環(huán)保任務之一。因為這不僅關系到我國社會和經(jīng)濟的健康和可持續(xù)發(fā)展,也由于二氧化硫和酸雨污染是全球性的,關系到我國的國際形象。
因此,加強對二氧化硫污染的治理,不但具有經(jīng)濟效益,同時,它所帶來的社會效益和環(huán)境效益更是不可估量的。

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