大氣主要污染機(jī)理、危害和措施.docx

1. 試述燃煤大氣污染物的種類和危害答：燃煤大氣污染物的種類如下：顆粒物；碳氧化物（CO2,CO）；硫氧化物(SO2,SO3)；氮氧化物(NO,NO2)；碳?xì)浠衔?如CH4)；以及其他有害物質(zhì)（重金屬，含氟氣體，含氯氣體）危害：顆粒物：可吸入顆粒物會產(chǎn)生致癌、致畦、致突變等危害?？晌腩w粒物被人吸入后，會累積在呼吸系統(tǒng)中，引發(fā)許多疾病。對粗顆粒物的暴露可侵害呼吸系統(tǒng)，誘發(fā)哮喘病。細(xì)顆粒物可能引發(fā)心臟病、肺病、呼吸道疾病，降低肺功能等。越細(xì)小的顆粒物對人體危害越大，粒徑超過10微米的顆粒物可被鼻毛吸留，也可通過咳嗽排出人體，而粒徑小于10微米的可吸入顆粒物可隨人的呼吸沉積肺部，甚至可以進(jìn)入肺泡、血液。在肺部沉積率最高的是粒徑為1微米左右的顆粒物。這些顆粒物在肺泡上沉積下來，損傷肺泡和粘膜，引起肺組織的慢性纖維化，導(dǎo)致肺心病，加重哮喘病，引起慢性鼻咽炎、慢性支氣管炎等一系列病變，嚴(yán)重的可危及生命。空氣中彌漫著的可吸入顆粒物非常小，能夠直達(dá)并沉積于肺部，直接參與血液循環(huán)，對人體的危害相當(dāng)大。人體若吸入大量的可吸入顆粒，可以導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)病癥，例如氣促、咳嗽等，并加重已有的呼吸系統(tǒng)疾病，損害肺部組織。而包括患有慢性肺炎、心臟病、感冒或哮喘病患者的老年人及兒童則是最易受可吸入顆粒物影響的人群。碳氧化物和碳?xì)浠衔铮褐饕钱a(chǎn)生溫室效應(yīng)，導(dǎo)致全球氣候變暖。大氣中的水汽和二氧化碳不吸收可見光，因此可見光可通過大氣層而到達(dá)地球表面。與此同時，地球也會向外輻射能量，不過此能量是以紅外光形式輻射出去。水汽和二氧化碳能吸收紅外光，這就使得地球應(yīng)該失去的那部分能量被貯存在大氣層內(nèi)，造成大氣溫度升高。有人估計，若大氣溫度升高23K,就會使世界氣候發(fā)生劇變，同時會使地球兩極的冰山發(fā)生部分融化，從而使海面升高，甚至造成沿海一些城市被海水淹沒的危險。除了使氣候轉(zhuǎn)變，全球變暖之外，溫室效應(yīng)還會使地球上的病蟲害增加，出現(xiàn)能夠威脅人類的致命病毒；導(dǎo)致海平面上升；氣候反常，海洋風(fēng)暴增多；土地干旱，沙漠化面積增大；生物多樣性減少，此外也會影響人類的經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)、海洋生態(tài)和水循環(huán)等。硫氧化物和氮氧化物：主要是導(dǎo)致酸雨和光化學(xué)污染，危害人體健康；影響植物生長；破壞建筑材料；改變地球氣候等“溫室效應(yīng)”與全球變暖。不僅危害人體健康和植物生長,而且還會腐蝕設(shè)備、建筑物和名勝古跡。其腐蝕作用主要是硫氮氧化物遇到水或水蒸氣能生成一種酸性物質(zhì)，對絕大多數(shù)金屬盒有機(jī)物均產(chǎn)生腐蝕性破壞，它還會灼傷人和其他活體組織，使活體組織中的水分遭到破壞，產(chǎn)生腐蝕性化學(xué)變化；環(huán)境組織調(diào)查發(fā)現(xiàn)在硫氮氧化物污染區(qū)內(nèi)，人的呼吸機(jī)能下降，呼吸器官發(fā)病率增高，此外，它們還會產(chǎn)生一種有毒氣體叫光化學(xué)煙霧，這些光化學(xué)煙霧會使人的眼睛紅痛，視力減弱，呼吸緊張，頭痛，胸痛，全身麻痹，肺水腫，甚至死亡；硫氮氧化物還會引起植物葉片斑害，抑制植物的光合作用，影響植物的生長和發(fā)育，降低產(chǎn)量。其他有害物質(zhì)（重金屬）：重金屬類會威脅人體健康，導(dǎo)致智力下降，突變，致癌等危害，重金屬在水中不能被分解，人飲用后毒性放大，與水中的其他毒素結(jié)合生成毒性更大的有機(jī)物。鉛超標(biāo)可引起兒童多動癥和生長發(fā)育遲緩，注意力不集中，中老年腎臟損傷，高血壓和心律失常、腦損傷，貧血，神經(jīng)損傷，老年癡呆，癌癥等等，長期飲用鉛超標(biāo)的水會引起孕婦流產(chǎn)和胎兒畸形，可以直接作用于男性的生殖系統(tǒng)核心器官睪丸，從而影響男性功能；汞是重金屬污染中毒性最大的元素。食入后直接沉入肝臟，對大腦、神經(jīng)、視力破壞極大。積累在體內(nèi)的汞會侵入神經(jīng)中樞系統(tǒng)，破壞腦血管，表現(xiàn)為四肢麻木、語言失常、視野縮小、聽覺失靈等。急性汞中毒，會誘發(fā)肝炎和血尿；鉻通過消化、呼吸道、皮膚及粘膜侵入人體。通過呼吸空氣中含有不同濃度的鉻時有不同程度的沙啞、鼻粘膜萎縮，嚴(yán)重時還可使鼻中隔穿孔和支氣管擴(kuò)張等。經(jīng)消化道侵入時可引起嘔吐、腹疼。經(jīng)皮膚侵入時會產(chǎn)生皮炎和濕疹。危害最大的是長期或短期接觸或吸入時有致癌危險；砷慢性中毒皮膚色素高度沉著和皮膚高度角化、發(fā)生龜裂性潰瘍是砷中毒的另一個特點。急性砷中毒多見于消化道攝入，主要表現(xiàn)為劇烈腹痛、腹瀉、惡心、嘔吐。搶救不及時可造成死亡，砷可以沉積在血管壁上，讓血管干癟，造成臟器萎縮，小腦萎縮。鎘還能導(dǎo)致高血壓，引起心腦血管疾??；破壞骨骼和肝腎，并能引起腎功能衰竭。含氟廢氣對人體的危害，有直接性感官刺激傷害，還有體內(nèi)的積累性毒害，如侵入人體的氟約有50%在牙齒、骨骼中沉積。高濃度含氟氣體對人的呼吸道和眼睛黏膜有刺激損傷作用，嚴(yán)重時可引起支氣管炎、肺炎、肺水腫，發(fā)生嘔吐、腹痛、腹瀉等胃腸道疾患或中樞神經(jīng)系統(tǒng)中毒癥狀，甚至使人窒息死亡。長期接觸低濃度含氟氣體則會造成慢性中毒，表現(xiàn)為鼻出血、齒齦炎、氟斑牙、牙齒變脆等癥狀，還可見持久性消化道、呼吸道疾病。含氯氣體對上呼吸道和眼睛會造成有害的影響，會溶解在粘膜所含的水分里，生成次氯酸和鹽酸，次氯酸使組織受到強(qiáng)烈氧化；鹽酸刺激粘膜發(fā)生炎性腫脹，是呼吸道粘膜浮腫，大量分泌粘液，造成呼吸困難。2. 簡述煤煙型污染產(chǎn)生的酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、光化學(xué)煙霧、PM2.5等的發(fā)生機(jī)理、對環(huán)境的破壞作用和治理措施酸雨：發(fā)生機(jī)理：酸雨的形成包括兩個大過程，即排入大氣中的酸性物質(zhì)（SO2、NOX）被氧化后與雨滴作用，或在雨滴形成過程中同時被吸收氧化，雨滴降落（沖刷）過程中把酸性物質(zhì)一起沖刷下來；二氧化硫變?yōu)榱蛩岬年P(guān)鍵的一步是被氧化成三氧化硫，然后再與水作用成硫酸，其形成機(jī)理如下： （1）被光化學(xué)氧化劑氧化。SO2經(jīng)過波長290至400nm光的作用下，發(fā)生光化學(xué) 反應(yīng)，形成SO3，其簡化的反應(yīng)為： SO2hvSO2 SO2+1/2O2SO3 SO3+H2OH2SO4 （2）大氣中有充足的氧，有一定的水分和微粒，包括各種金屬元素。在這樣的情況下，一些還原性污染物在金屬的觸媒作用下，易產(chǎn)生氧化作用，即: SO2+1/2O2SO3(在Fe、Mn的催化作用下，具體為： SO2+Mn2+MnSO32+ 2MnSO32+O22MnSO32+ MnSO32+H2OMn2+H2SO4)的氧化也是從與OH的反應(yīng)開始的。 SO3+H2OH2SO4（3）被空氣中的固體粒子吸附和催化，形成硫酸煙霧。關(guān)于NO3_的形成，理查德認(rèn)為主要由羥基團(tuán)引起的。夜間和秋季陽光較少，NO3-的形成與O3相關(guān)。威納德認(rèn)為白天的HO-基團(tuán)和夜間的O3對NO2形成硝酸鹽的反應(yīng)可能是：NO2+O3=NO3+O2,NO3+NO2+M=N2O5+M,N2O5+H2O=2HNO3。NO2易被吸收到顆粒物中。所生成的氣態(tài)HNO3再通過許多途徑生成硝酸鹽。其中包括均相反應(yīng)過程，比如氣態(tài)NH34直接與氣態(tài)HNO3反應(yīng)生成NH4NO3。大氣中的微粒及液滴均在形成硝酸鹽氣溶膠的過程中起促進(jìn)作用 NH3+NHO3NH4NO3（4）氣、液、固相的多項反應(yīng)（非均相氧化反應(yīng)）。多項反應(yīng)有：水滴中過度金屬的催化氧化反應(yīng)；液相中強(qiáng)氧化劑如H2O2、O3等的氧化；NOX、SO2和固體顆粒特別是與煤炭顆粒碰撞的表面氧化等。對環(huán)境的破壞作用：酸雨的危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）損害生物和自然生態(tài)系統(tǒng)。酸雨降落到地面后得不到中和，可使土壤、湖泊、河流酸化。湖水或河水的PH值降到5以下時，魚的繁殖和發(fā)育會受到嚴(yán)重影響。土壤和底泥中的金屬可被溶解到水中，毒害魚類。水體酸化還可能改變水生生態(tài)系統(tǒng)。酸雨還抑制土壤中有機(jī)物的分解和氮的固定，淋洗土壤中鈣、鎂、鉀等營養(yǎng)因素，使土壤貧瘠化。酸雨損害植物的新生葉芽，從而影響其生長發(fā)育，導(dǎo)致森林生態(tài)系統(tǒng)的退化。（2）腐蝕建筑材料及金屬結(jié)構(gòu)。酸雨腐蝕建筑材料、金屬結(jié)構(gòu)、油漆等。特別是許多以大理石和石灰石為材料的歷史建筑物和藝術(shù)品，耐酸性差，容易受酸雨腐蝕和變色。從歐美各國的情況來看，歐洲地區(qū)土壤緩沖酸性物質(zhì)的能力弱，酸雨危害的范圍還是比較大的，如歐洲30的林區(qū)因酸雨影響而退化。在北歐，由于土壤自然酸度高，水體和土壤酸化都特別嚴(yán)重，特別是一些湖泊受害最為嚴(yán)重，湖泊酸化導(dǎo)致魚類滅絕。另據(jù)報道，從1980年前后，歐洲以德國為中心，森林受害面積迅速擴(kuò)大，樹木出現(xiàn)早枯和生長衰退現(xiàn)象。加拿大和美國的許多湖泊和河流也遭受著酸化危害。美國國家地表水調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，酸雨造成75的湖泊和大約一半的河流酸化。加拿大政府估計，加拿大43的土地（主要在東部）對酸雨高度敏感，有14000個湖泊是酸性的治理措施：（1）訂定嚴(yán)格管制標(biāo)準(zhǔn)，以迫使污染源采取排煙脫硫及排煙脫硝之設(shè)備。 （2）引進(jìn)最佳可行控制技術(shù)，以減少硫氧化物及氮氧化物之排放。（3）優(yōu)先使用低硫燃料，如含硫較低的低硫煤和天然氣等。（4）改進(jìn)燃煤技術(shù)，減少燃煤過程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液態(tài)化燃煤技術(shù)是受到各國歡迎的新技術(shù)之一。它主要是利用加進(jìn)石灰石和白云石，與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鈣隨灰渣排出。（5）對煤燃燒后形成的煙氣在排放到大氣中之前進(jìn)行煙氣脫硫。目前主要用石灰法，可以除去煙氣中85一90的二氧化硫氣體。不過，脫硫效果雖好但十分費錢。例如，在火力發(fā)電廠安裝煙氣脫硫裝置的費用，要達(dá)電廠總投資的25之多。這也是治理酸雨的主要困難之一。（6）在火電、鋼鐵、電解鋁、水泥等大氣污染重點行業(yè)實施排污許可證制度 ，明確重點企業(yè)主要污染物允許排污問題和消減量，強(qiáng)制安裝在線監(jiān)測裝置嚴(yán)格監(jiān)督管理。（7）開展以控制燃燒污染為主的大氣污染綜合防治，政府工程規(guī)劃是高污染燃燒禁區(qū)，禁止使用高污染設(shè)備，大力推廣清潔能源，利用燃煤；大幅度提高城市氣化率，減少城市燃燒量，限制高硫煤使用，加速城區(qū)空氣的改善。（8）配合有關(guān)部門研究制定并盡早組織實施控制二氧化硫的經(jīng)濟(jì)政策；重點是將現(xiàn)有火電機(jī)組脫硫成本納入E圖電價，保證脫硫機(jī)組上網(wǎng)強(qiáng)制訂發(fā)電環(huán)保折價標(biāo)準(zhǔn)。鼓勵多渠道加在脫硫資金投入落實國債資金和排污費對重點脫硫工程項目的補(bǔ)助等政策。（9）開發(fā)新能源如氫能、太陽能、水能、潮汐能、地?zé)崮艿取?溫室效應(yīng)發(fā)生機(jī)理： 溫室效應(yīng)主要是由于現(xiàn)代化工業(yè)社會過多燃燒煤炭、石油、天然氣等化石燃料而引起的，這些燃料燃燒后放出大量二氧化碳等氣體，使大氣溫度持續(xù)升高，嚴(yán)重危害地球生態(tài)平衡。 二氧化碳?xì)怏w具有吸熱和隔熱的功能，吸收地面長波輻射。它在大氣中增多的結(jié)果是形成一種無形的“玻璃罩”，使地表所接受的太陽輻射無法向外層空間發(fā)散，其結(jié)果是使地球表面溫度升高。對環(huán)境的破壞作用：目前不斷加劇的溫室效應(yīng)，導(dǎo)致全球氣候變得越來越暖，已經(jīng)產(chǎn)生了一定的危害，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。（1）海平面上升：溫室效應(yīng)導(dǎo)致全球氣候變得越來越暖，最主要的危害就是導(dǎo)致南北兩極的冰蓋融化，而冰蓋融化以后會導(dǎo)致海平面上升。據(jù)科學(xué)家預(yù)測，如果人類對二氧化碳的排放不加限制，到2100年，全球氣溫將上升25，海平面將升高30100厘米，由此會帶來災(zāi)難性后果。海拔低的島嶼和沿海大陸就會葬身海底，如上海、紐約、曼谷、威尼斯等許多大城市可能被海水淹沒而成為海底城市。海平面的上升會對經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)的沿海地區(qū)產(chǎn)生重大影響。據(jù)估計，在美國海平面上升50cm的經(jīng)濟(jì)損失為300400億美元；同時，海平面的上升還會造成大片海灘的損失。（2）影響健康：氣候變化會導(dǎo)致極熱天氣頻率的增加，使得由于心血管和呼吸道疾病的死亡率增高，尤其是對老人和兒童；傳染?。ǒ懠玻X膜炎等）的頻率由于病原體（病菌、蚊子）的更廣泛傳播而增加。（3）加劇旱澇災(zāi)害：溫度的上升導(dǎo)致水體揮發(fā)和降雨量的增加，從而可能加劇全球旱澇災(zāi)害的頻率和程度，并增加洪災(zāi)的機(jī)會。（4）對森林的影響：森林樹種的變遷可能跟不上氣候變化的速率；溫度的上升還會增加森林病蟲害和森林火災(zāi)的可能性。（5）生物物種面臨困境：很多動植物的遷徙將可能跟不上氣候變化的速率；溫度的上升還會使全球一些特殊的生態(tài)系統(tǒng)（如常綠植被、冰川生態(tài)等）及候鳥、冷水魚類的生存面臨困境。（6）影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：由于氣候變化，某些地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可能會因為溫度上升，農(nóng)作物產(chǎn)量增加而受益，但全球范圍農(nóng)作物的產(chǎn)量和品種的地理分布將發(fā)生變化；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可能必須相應(yīng)改變土地使用方式及耕作方式。治理措施：（1）鼓勵使用太陽能 。譬如推動所謂陽光計劃之類。這方面的努力能使化石燃料用量相對減少，因此對於降低溫室效應(yīng)具備直接效果。不過，就算積極推動此項方案，對於二五年為止的溫暖化，只具四%左右的抑制效果。其效果似乎未如人們的期待。 （2）開發(fā)替代能源。 利用生物能源(Biomass Energy)作為新的乾凈能源。亦即利用植物經(jīng)由光合作用制造出來的有機(jī)物充當(dāng)燃料，藉以取代石油等既有的高污染性能源。 燃燒生物能源也會產(chǎn)生二氧化碳，這點固然是和化石燃料相同，不過生物能源系從大自然中不斷吸取二氧化碳作為原料，故可成為重覆循環(huán)的再生能源，達(dá)到抑制二氧化碳濃度增長的效果。（3）保護(hù)森林的對策方案 。今日以熱帶雨林為生的全球森林，正在遭到人為持續(xù)不斷的急劇破壞。有效的因應(yīng)對策，便是趕快停止這種毫無節(jié)制的森林破壞，另一方面實施大規(guī)模的造林工作，努力促進(jìn)森林再生。目前由於森林破壞而被釋放到大氣中的二氧化碳，根據(jù)估計每年約在12gt.碳量左右。倘若各國認(rèn)真推動節(jié)制砍伐與森林再生計劃，到了二五年，可能會使整個生物圈每年吸收相當(dāng)於0.7gt.碳量的二氧化碳。具結(jié)果得以降低七%左右的溫室效應(yīng)。 （4）提高發(fā)電廠的發(fā)電效率。通過提高能耗來降低發(fā)電所需消耗的煤炭，從而減少二氧化碳排放。（5）對發(fā)電廠的煙氣進(jìn)行脫碳處理。i,物理吸收法，利用溶劑分子對不同分子的親和力不同而有選擇性的吸收氣體，該法吸收容量大，吸收劑循環(huán)量少，且溶劑再生比較容易。ii,化學(xué)吸收法，利用CO2為酸性氣體，以弱堿性物質(zhì)進(jìn)行吸收，然后加熱使其解析，從而達(dá)到脫除CO2的目的，優(yōu)點是吸收速度快，凈化度高，CO2回收率高。iii，吸附法，通過吸附體在一定的條件下對CO2進(jìn)行選擇性地吸附，然后通過恢復(fù)條件將CO2解吸出來，從而達(dá)到分離CO2的目的。iV,膜分離法，在一定條件下，膜對氣體滲透的選擇性把CO2和其他氣體分離開。（6）在發(fā)電廠采用新技術(shù)。如采用IGCC技術(shù)和富氧燃燒技術(shù)。IGCC發(fā)電效率顯著提高，目前可達(dá)4345%；污染物脫除率高、耗水少，污染物排放量僅為常規(guī)燃煤電廠的10%，脫硫率可達(dá)99%，NOX和耗水量分別只有常規(guī)電廠10%20%和1/21/3；有利于CO2減排，目前成熟工藝可分離85%以上的CO2；可實現(xiàn)多聯(lián)產(chǎn)和副產(chǎn)品的綜合利用，如氣化爐出來的煤氣可用于合成胺、甲醇、二甲醚等化工產(chǎn)品，硫的回收率接近99%等。富氧燃燒技術(shù)通過制氧技術(shù)，將空氣中大比例的N2脫除，直接采用高濃度的O2與抽回的部分煙氣的混合氣體來代替空氣，這樣得到的煙氣中有高濃度的CO2氣體，可以直接進(jìn)行處理和封存，優(yōu)點能夠縮小鍋爐和煙道的尺寸，降低造價，缺點是制氧技術(shù)的投資和能耗太高。 臭氧層破壞：發(fā)生機(jī)理：人類活動排入大氣中的一些物質(zhì)進(jìn)入平流層與那里的臭氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致臭氧耗損，使臭氧濃度減少的現(xiàn)象被稱作臭氧層破壞或臭氧層損耗。臭氧層中的臭氧是在離地面較高的大氣層中自然形成的，其形成機(jī)理是：O2 紫外輻射 OO （高層大氣中的氧氣受陽光紫外輻射變成游離的氧原子）O2O O3 （有些游離的氧原子又與氧氣 結(jié)合就生成了臭氧，大氣中 90的臭氧是以這種方式形成 的）O3是不穩(wěn)定分子，來自太陽的紫外輻射既能生成O3，也能使O3分解，產(chǎn)生O2分子和游離O原子，因此大氣中臭氧的濃度取決于其生成與分解速度的動態(tài)平衡。目前O3層破壞主要有三類鏈反應(yīng)：HOx、Ox、ClOx。（1）水蒸氣、甲烷等的影響平流層中存在的水蒸氣、甲烷，可與激發(fā)態(tài)氧原子形成含氫物質(zhì)(H，OH與HO2)，例如H2O+O2HOCH4+OCH3+HOH2+OH+HO這些物質(zhì)可造成O3損耗約10%。反應(yīng)：HO + O3 HO2 + O2 HO2 + O HO + O2總反應(yīng)： O + O3 2O2（2）Ox的催化作用平流層中的2O(超音速飛機(jī)排放)可為紫外線輻射分解為2和O，其中，約有1%的2O又與激發(fā)態(tài)的氧原子結(jié)合，經(jīng)氧化后產(chǎn)生O和O22O+ O 2O O+O3O2+O2經(jīng)氧化后產(chǎn)生O和O2是造成O3損耗的重要過程，估計約占O3總損耗量的70%。O + O3 O2 + O2 O2 + O O + O2總反應(yīng)： O + O3 2O2（3）天然或人為的氯、溴及其氧化物的催化作用 平流層中ClOx的天然源是海洋生物產(chǎn)生的CH3Cl：CH3Cl + h CH3 + Cl(該過程貢獻(xiàn)cl很少) ClOx的人為源是制冷劑（主要來源）CFCl3 + h CFCl2 + Cl CF2Cl2 + h CF2Cl + Cl光解產(chǎn)生的Cl 可破壞O3Cl + O3 ClO + O2 O + ClO Cl + O2總反應(yīng)： O + O3 2O2（4）總結(jié)總結(jié)上述O3層破壞的反應(yīng)過程，可得到：Y + O3 YO + O2 O + YO Y + O2總反應(yīng)： O + O3 2O2/Y該過程是三位化學(xué)家F.Sherwood.Rowlad(什伍德.羅蘭)、Mario Molia(馬利奧.莫琳娜)、Paul Crutzeu(保羅.克里森)在1995年提出并總結(jié)的，因此當(dāng)年獲得了1995年諾貝爾化學(xué)獎。例如H + O3 HO + O2 O + HO H + O2總反應(yīng)： O + O3 2O2/H對環(huán)境的破壞作用：（1） 加速地球上生物物種的絕滅?。ㄖ参锖蛣游铮。┺r(nóng)林業(yè)等資源和生產(chǎn)遭巨大損失。（2）地球陸地荒漠化的進(jìn)程加??！地球陸地干旱將會頻頻發(fā)生！而且由于地表蒸發(fā)量的增加，導(dǎo)致陸地河流、地下水等淡水資源匱乏，地球干旱面積劇增！地球?qū)⒚媾R嚴(yán)重的水荒。（3）由于地球表面接受到的太陽輻射加劇，導(dǎo)致全球海冰、陸地冰川，特別是兩極的冰蓋融化的速度加劇，海平面上升加速，全球環(huán)境、特別是沿海地區(qū)的環(huán)境將發(fā)生天翻地覆的變化！進(jìn)而導(dǎo)致全球洋流改變和紊亂！全球天氣系統(tǒng)將發(fā)生巨大變化。（4）由于到達(dá)地表的太陽輻射增加，導(dǎo)致地球升溫，溫室效應(yīng)加劇！而且直接影響全球的天氣系統(tǒng)。厄爾尼諾現(xiàn)象和拉尼那現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，海嘯、颶風(fēng)、臺風(fēng)、熱帶風(fēng)暴、赤潮等海洋災(zāi)害頻繁。（5）無線電通訊、太空探測等領(lǐng)域?qū)⑹艿綐O大的影響和干擾。（6）白內(nèi)障、皮膚癌等惡性疾病的發(fā)病率直線上升！相關(guān)醫(yī)療開支加劇。（7）人類戶外活動受阻！日光浴、太陽浴、海水浴將被迫取消。（8）全球用于防止太陽輻射的開支劇增。治理措施：（1） 建立國際間和各國的臭氧層保護(hù)法律約束機(jī)制, 控制破壞臭氧層物質(zhì)的排放，國際上先后通過了關(guān)于臭氧層保護(hù)計劃、保護(hù)臭氧層維也納公約、關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書。我國于1991年6 月簽署了議定書的倫敦修正案, 目前議定書的締約方已達(dá)168個。1994年第52次聯(lián)合國大會決定, 把每年的9月16 日定為國際保護(hù)臭氧層日。我國正在為實現(xiàn)議定書規(guī)定的指標(biāo)而努力, 制定并實施了20余項有關(guān)保護(hù)臭氧層的政策。這對減少消耗臭氧層物質(zhì)濃度及保護(hù)臭氧層具有重要意義。（2） 加強(qiáng)氟里昂代用品的研究開發(fā)力度。 氟里昂替代品的開發(fā)受到了廣泛受到重視, 目前主要包括含氫的氟里昂, 其在到達(dá)臭氧層之前的對流圈被分解?；蛘哂貌缓鹊姆锇? 如F32, F215, F134a和F143等, 即使它們到達(dá)臭氧層也不會產(chǎn)生破壞作用。有的替代品則是不含F(xiàn)和Cl的有機(jī)物, 如精制的石油氣和二甲醚、烷烴、氮氣、二氧化碳等。此外, 回收和分解氟氯烴的研究工作也正在進(jìn)行。光化學(xué)煙霧：發(fā)生機(jī)理光化學(xué)煙霧的形成條件是大氣中有氮氧化物和碳氧化物存在，大氣溫度較低，而且有強(qiáng)烈的陽光照射，這樣在大氣中就會一系列復(fù)雜的反應(yīng)，生成出一些二次污染物，如O3、醛、PAN、H2O2等。光化學(xué)煙霧是一個鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，其中關(guān)鍵性的反應(yīng)可以簡單地分成3組：（1）NO2的光解導(dǎo)致O3的生成：鏈引發(fā)反應(yīng)主要是NO2的光解，反應(yīng)如下： NO2 +hvNO +O O +O2 +MO3 +M NO +O3 NO2 +O2.(2)(HC)氧化生成了具有活性的自由基，如HO、HO2、RO2等。在光化學(xué)反應(yīng)中，自由基反應(yīng)占很重要的地位，自由基的引發(fā)反應(yīng)主要是由NO2和醛光解引起的： NO2 +hvNO +O RCHO +hvRCO +H碳?xì)浠衔锏拇嬖谑亲杂苫D(zhuǎn)化和增殖的根本原因： RH +O R +HO RH + HO R +H2O H + O2 HO2 R + O2RO2 RCO+ O2RC（O）O2其中：R烷基；RO2過氧烷基；RCO?；?；RC（O）O2過氧?；?。（3）通過以上途徑生成的HO2、RO2、RC（O）O2均可將NO氧化成NO2。NO +HO2 NO2 +HO NO +RO2NO2 +RORO +O2 HO2 +RCHO NO + RC（O）O2NO2 + RC（O）ORC（O）OR +CO2 其中：RO烷氧基；RCHO醛。對環(huán)境的破壞作用光化學(xué)煙霧成分復(fù)雜，但是，對動物、植物和材料有害的主要是O3、PAN、醛、酮等二次污染物。人和動物受到的主要傷害是眼睛和黏膜受到刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等。1955年，美國洛杉機(jī)因為光化學(xué)煙霧一次就死了400多人。植物受到臭氧的損害，開始時表皮褪色，呈蠟質(zhì)狀，經(jīng)過一段時間之后色素發(fā)生變化，葉片上出現(xiàn)紅褐色斑點。PAN使葉子背面呈銀灰色或古銅色，影響植物的生長，降低植物對病蟲害的抵抗力。O3、PAN等還能造成橡膠制品老化，脆裂，使染料褪色，并損害油漆涂料、紡織纖維和塑料制品等。治理措施：(1 )改革燃料。采用液化天然氣、氫氣、液化煤氣與柴油的混合燃料和無鉛汽油來代替有鉛汽油作為汽車燃料，是減少汽車尾氣污染的有效措施。采用天然氣作燃料，在燃燒時不僅排出的污染物極少，沒有氣味，沒有鉛化物，而且噪聲很小，從而減少發(fā)生光化學(xué)煙霧污染的可能性。(2 )改進(jìn)汽車設(shè)備結(jié)構(gòu)。汽車尾氣污染的防治，除提高汽油燃燒質(zhì)量外，關(guān)鍵在于改進(jìn)發(fā)動機(jī)的燃燒設(shè)計。美國福特公司制成一種“層化加油”發(fā)動機(jī)，它改變了燃燒室的設(shè)計和燃料注人系統(tǒng)的設(shè)計，從而減少廢氣的排出。日本本田摩托車研制出三臺層狀燃燒的汽缸，它能使汽油與空氣的比例降到1:20，使排氣中氮氧化物減少2/3，一氧化碳、碳?xì)浠衔飵缀鯗p少一半以上。這兩種發(fā)動機(jī)，種是減少基質(zhì)的濃度，一種是減少引發(fā)物質(zhì)的濃度，其結(jié)果都是使光化學(xué)煙霧產(chǎn)生的可能性降低。(3 )研究無公害汽車和發(fā)展高效交通系統(tǒng)。從發(fā) 展 遠(yuǎn) 景來看，國外正在大力發(fā)展無公害汽車如電子汽車、電動汽車和蒸汽汽車等。通過發(fā)展高效率城市交通系統(tǒng)以代替市內(nèi)汽車。這些都是減少汽車尾氣排放和防止光化學(xué)煙霧污染城市大氣的重要措施通過改進(jìn)發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行條件能有效減少污染物的發(fā)生但現(xiàn)階段這些措施仍不可能使尾氣達(dá)到直接排放的要求，還必須進(jìn)行廢氣凈化處理。一氧化碳和碳?xì)浠锏膬艋?，可用熱反?yīng)法或催化氧化法來達(dá)到目的。至于氮氧化物，采用三元催化的方法可達(dá)到凈化目的。另外，大面積地植樹造林綠色植物是二氧化碳的消耗者，氧氣的天然加工廠，在調(diào)節(jié)大氣中的二氧化碳的平衡上起著無可替代的作用，不同的植物對二氧化硫、氟化氫、氯氣、氨氣、氯化氫、光化學(xué)煙霧、放射線等有不同的吸收能力，從而達(dá)到凈化空氣的效果。PM2.5發(fā)生機(jī)理：粒徑10微米以上的顆粒物，會被擋在人的鼻子外面粒徑在2.5微米至10微米之間的顆粒物，能夠進(jìn)入上呼吸道，但部分可通過痰液等排出體外，另外也會被鼻腔內(nèi)部的絨毛阻擋，對人體健康危害相對較小2.5微米以下的細(xì)顆粒物，直徑相當(dāng)于人類頭發(fā)的1/10大小被吸入人體后會直接進(jìn)入支氣管，干擾肺部的氣體交換，引發(fā)包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病總之這些顆粒還可以通過支氣管和肺泡進(jìn)入血液，其中的有害氣體、重金屬等溶解在血液中，對人體健康的傷害更大。人體的生理結(jié)構(gòu)決定了對PM2.5沒有任何過濾、阻攔能力。PM2.5顆粒主要來源于直接排放的工業(yè)污染物和汽車尾氣等，PM2.5表面吸附的各種化學(xué)物質(zhì)更可怕。雖然自然過程也會產(chǎn)生PM2.5，但其主要來源還是人為排放。人類既直接排放PM2.5，也排放某些氣體污染物，在空氣中轉(zhuǎn)變成PM2.5。（1）直接排放的PM2.5直接排放的PM2.5主要來自燃燒過程，比如化石燃料（煤、汽油、柴油）的燃燒、生物質(zhì)（秸稈、木柴）的燃燒、垃圾焚燒。（2）在空氣中轉(zhuǎn)化的PM2.5在空氣中轉(zhuǎn)化的PM2.5的氣體污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨氣、揮發(fā)性有機(jī)物。（3）其他的人為來源其他的人為來源包括：道路揚(yáng)塵、建筑施工揚(yáng)塵、工業(yè)粉塵、廚房煙氣。自然來原則包括：風(fēng)揚(yáng)塵土、火山灰、森林火災(zāi)、漂浮的海鹽、細(xì)菌、真菌孢子、細(xì)菌等。對環(huán)境的破壞作用：與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，含有大量的有毒有害物質(zhì)，且壽命長、輸送距離遠(yuǎn)，因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大，對空氣質(zhì)量和能見度的影響要比PM10更直觀。（1）人體健康方面世界衛(wèi)生組織發(fā)布的報告顯示，無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，目前大多數(shù)城市和農(nóng)村人口均遭受到顆粒物對健康的影響。高污染城市中的死亡率超出相對清潔城市的15%至20%。據(jù)統(tǒng)計，在歐洲，PM2.5每年導(dǎo)致386000