大气污染

大气圈的结构及大气的组成是相对稳定的，它对人类和其他生物的生存是适宜的。在一般情况下，即使受到一些污染和干扰，由于自然环境具有巨大的自净作用，也能够使空气保持清洁新鲜的状态。但是，当大气中某些组分的含量大大超越正常值或自净能力，例如某些有害、有毒物质进入大气， 从而影响人体健康和动植物的生长发育，或对各种物体以及天气和气候产生不良影响时，就发生了大气污染。简单地说，大气污染就是指洁净大气被有害物质所污染。

大气污染物的种类很多，分类方法也有多种。按照污染物存在状态可以分为三大类：气体、颗粒物和气溶胶。根据污染物的组成成分，可以分为 7 类：颗粒物、硫的化合物、氮的化合物、碳的氧化物、碳氢化合物、卤素化合物和放射性物质。从污染物的形成过程来分，又可以分为一次污染物和二次污染物。一次污染物是指直接从各种排放源进入大气中的各种气体、蒸气和颗粒物；二次污染物是指进入大气的一次污染物在大气中互相作用，或与大气中正常组分发生化学反应，以及在太阳辐射下引起光化学反应而产生的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物。二次污染物的颗粒一般比较小，在 0.01—0.1 微米之间，它的毒性比一次污染物还强。表

7 列出了一些主要的大气污染物。

人为因素造成的污染，主要有三种来源：

①生活污染源

人们由于烧饭、取暖等生活上的需要，燃烧化石燃料向大气排放煤烟造成大气污染的污染源，称为生活污染源。家庭日常生活的燃煤炉灶，由于密集，燃煤质量差、数量多，而且燃烧不完全，烟囱较低，因此产生的烟尘、二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳等有害气体的数量相当可观。在我国北方许多城市，冬季由于烧煤造成的污染十分严重。

表 7 大气污染物的分类

②工业污染源

火力发电厂、钢铁厂、化工厂及水泥厂等工矿企业在生产过程和燃料燃烧过程中，排放出煤烟、粉尘、无机或有机化合物，造成大气污染，这些属于工业污染源。各种工业生产过程产生的大气污染物，由于工艺、流程、设备、原材料、燃料、操作管理条件和水平的不同，生成污染物的种类、数量、成分、特性等差别很大。

③交通污染源

现代化交通运输工具如汽车、飞机、火车、轮船等，也是造成大气污染的主要来源。污染的原因主要是汽油，柴油等燃料的燃烧。从目前来看，排放污染物最多的是汽车，在一些工业发达国家的城市中，汽车排气已成为一个十分严重的污染问题。在繁忙的交通路口，空气中碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物、铅尘的含量明显地高于其他地区，这些污染物主要来自汽车排气管。

根据我国 1981 年对烟尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳这四种量大面广的大气污染物发生量的统计，燃料燃烧所产生的大气污染物所占比例最大，达 70％以上。在直接燃烧的燃料中，燃煤排放的污染物数量约占燃料燃烧排放总量的 96％。可见，煤的直接燃烧是我国大气污染物的主要来源。

燃烧过程是氧化过程，纯碳燃烧的产物是二氧化碳。但实际使用的燃料煤、石油及石油产品等，都不是纯碳物质，而是复杂的含碳、氢、氧、硫、氮的有机物，并含有金属元素。燃料燃烧后，碳元素生成二氧化碳和一氧化碳，而硫、氮等元素、金属及烟尘等生成有害物质进入大气中。

大气污染物进入大气以后，是怎样扩散的呢？排放到大气中的污染物对大气的污染程度，除决定于污染物的性质、排放量、距污染源的距离、污染途径等之外，还决定于大气对污染物的扩散能力。依靠大气的流动，通过与周围空气混合稀释，大气污染物的浓度逐渐降低。影响大气污染物输送、扩散和稀释的气象因素有：风和湍流、温度层结和大气稳定度、逆温层、云雾、降水等，其中最主要的是风和湍流。

进入大气的污染物，会向下风方向输送、扩散和稀释，风速越大，扩散范围越广，污染物在大气中的浓度就越小，即污染物的浓度跟风速成反比。空气流动时，风速时大时小，有阵性，而且沿主风方向常出现左右和上下的无规则摆动，这叫做湍流。大气的湍流运动使得污染物在随下风向输送的同时逐渐扩散，并和周围的空气混合而得到稀释。

另一种对大气污染影响很大的气象因素是逆温现象。在大气圈的对流层内，通常情况下，温度随高度的上升而降低。但在某些情况下，温度随高度的上升反而增加，也就是气温发生逆转，出现上暖下冷的反常现象，这种情况称作逆温。在逆温条件下，大气处于稳定状态，不利于污染物向上扩散， 而且出现逆温时，往往又伴随着无风或小风，这又不利于污染物水平扩散。因此，逆温容易造成严重的大气污染。

此外，大气污染还与污染源的几何形状、排放方式、排放速率、排放高度以及地理因素等都有关。