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1、第五章环境污染Chapter5EnvironmentalPollution* 第一节水污染WaIerPollUIiOn* 第二节大气污染AirPollutionXAtmosphericPollution* 第三节土壤污染SoilPollution* 第四节固体废物及化学品危害SoilWasteandHazardsFromChemicals* 第五节噪声与其他物理性污染NoisePollutionandOtherPhysicalPollutions本章重点1 .工业废水的特点.2 .五类水域及其功能3 .南北方河流污染特点.4 .地面水污染特征.5 .气态污染物及其人为源（含颗粒物）6 .几种典
2、型的大气污染.7 .大气污染对人的危害.8 .土壤污染源及土壤污染物.9 .土壤污染物在植物体内的残留.10 .固体废物的种类.11 .固体废物对环境的危害.12 .不同分贝（clB）对人的影响.第一节水污染LessononeWaterPollution奉一.主要的水环境污染物MajorWaterEnvironmentalPollution* 二.水污染的主要来源MajorSourcesofWaterPollution* 三.中国水污染的特征CharacteristicsofWaterPollutioninChina* 四.水污染的危害HazardsfromWaterPollution本节重点
3、1 .工业废水的特点.2 .五类水域及其功能3 .南北方河流污染特点.4 .地面水污染特征.一、主要的水环境污染物MajorWaterEnvironmentalPollution（一）悬浮物SuspendedMatter悬浮物主要指悬浮在水中的污染物质，包括无机的泥沙、炉渣、铁屑，以及有机的纸片、菜叶等。水力冲灰、洗煤、冶金、屠宰、化肥、化工、建筑等工业废水和生活污水中都含有悬浮状的污染物，排入水体后，除了会使水体变得混浊，影响水生植物的光合作用以外，还会吸附有机毒物、重金属、农药等，形成危害更大的复合污染物沉入水底,日久后形成淤积，会妨碍水上交通或减少水库容量，增加挖泥负担。（二）耗氧有机物
4、OXygenConsumption生活污水和某些工业废水中含有糖、蛋白质、氨基酸、酯类、纤维素等有机物质，这些物质以悬浮状态或溶解状态存在于水中，排入水体后能在微生物作用下分解为简单的无机物，在分解过程中消耗氧气，使水体中的溶解氧减少，微生物繁殖。当水中的溶解氧降至4mgL以下时，将严重影响鱼类和水生生物的生存；当溶解氧降至零时，水中厌氧微生物占据优势，造成水体变黑发臭，将不能用于作饮用水源和其他用途。耗氧有机物的污染是当前我国最普遍的一种水污染。由于有机物成分复杂，种类繁多，一般用综合指标生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）或总有机碳（TOC）等表示耗氧有机物的量。清洁水体中BOD5超
5、过IOmgZL则表明水体已经受到严重污染。（三）植物性营养物VegetableNutriment植物性营养物主要指含有氮、磷等职务所需营养物的无机、有机化合物，如氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、和含氮和磷的有机化合物。这些污染物排入水体，特别是流动较缓慢的湖泊、海湾，容易引起水中藻类及其他浮游生物大量繁殖，形成富营养化污染，除了会使自来水处理厂运行困难，造成饮用水的异味外，严重时也会使水中溶解氧下降，鱼类大量死亡，甚至会导致湖泊的干涸灭亡。（四）重金属HeavyMetals很多重金属对生物有显著毒性，并且能被生物吸收后通过食物链浓缩千万倍，最终进入人体造成慢性中毒或严重疾病。例如，著名的日本水
6、俣病就是由于甲基汞破坏了人的神经系统而引起的；骨痛病则是镉中毒造成骨骼中钙的减少的后果，这两种疾病最终都会导致人的死亡。（五）酸碱污染AcidandAlkaliPollution酸碱污染物（infectant）排入水体会使水体PH发生变化，破坏水中自然缓冲作用。当水体PH值小于6.5或大于8.5时，水中微生物的生长会受到抑制，致使水体自净能力减弱，并影响渔业生产，严重还会腐蚀船只、桥梁及其他水上建筑。用酸化或碱化的水浇灌农田，会破坏土壤的理化性质，影响农作物的生长。酸碱对水体的污染，还会使水的含盐量增加，提高水的硬度，对工业、农业、渔业和生活用水都会产生不良的影响。（六）石油类Petroleu
7、ms含有石油类产品的废水进入水体后会漂浮在水面并迅速扩散，形成一层油膜，阻止大气中的氧进入水中，妨碍水生植物的光合作用。石油在微物物作用下的降解也需要消耗氧，造成水体缺氧。同时，石油还会使鱼类呼吸困难直至死亡。食用在含有石油的水中生长的鱼类，还会危害人身健康。（七）难降解有机物Non-degradationOrganics难降解有机物是指那些难以被微生物降解的有机物，它们大多是人工合成的有机物。例如，有机氯化合物、有机芳香胺类化合物、有机重金属化合物以及多环有机物等。它们的特点是能在水中长期稳定地存留，并通过食物链富集最后进入人体。它们中的一部分化合物具有致癌致畸和致突变的作用，对人类的健康构
8、成了极在的威胁。（八）放射性物质RadioactiveMaterial放射性物质主要来自核工业和使用放射性物质的工业或民用部门。放射性物质能从水中或土壤中转移到生物、蔬菜或其他食物中，并发生浓缩和富集进入人体。放射性物质释放的射线会使人的健康缨损，最常见的放射病就是血癌，即白血病。（九）热污染ThermalPollution废水排放引起水体的温度升高，被称为热污染。热污染会影响水生生物的生存及水资源的利用价值。水温升高还会使水中溶解氧减少，同时加速生物的代谢速率，使溶解氧的下降更快，最后导致水体的自净能力降低。热电厂、金冶炼厂、石油化工厂等常排放高温的废水。（十）病原体Pathogens生活污
9、水、医院污水和屠宰、制革、洗毛、生物制品等工业废水，常含有病原体，会传播霍乱、伤寒、胃炎、肠炎、痢疾以及其他病毒传染的疾病和寄生虫病。 综上所述主要的水环境污染物为： （一）悬浮物（二）耗氧有机物（三）植物性营养物（四）重金属（五）酸碱污染（六）石油类（七）难降解有机物（八）放射性物质（九）热污染（十）病原体二、水污染的主要来源MajorSourcesofWaterPollution 人类活动所排放的各类污水是将上述污染物带入水体的一大类污染源，由于这些污水、废水多由管道收集后集中排除，因此常被称为点污染源。大面积的农田地面径流或雨水径流也会对水体产生污染，由于其进入水体的方式是无组织的，通常
10、被称为非点污染源，或而污染源。（一）点污染源PointPollutionSources 主要的点污染源有生活污水和工业废水。由于产生废水的过程不同，这些污水、废水的成分和性质有很大的差别。 1、生活污水DomesticSewage 2、工业废水IndustrialWastewater 、生活污水DomesticSewage生活污水主要来自家庭、商业、学校、旅游服务业及其他城市公用设施，包括厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、沐浴排水及其他排水等。污水中主要含有悬浮态或溶解态的有机物质（如纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等），还含有氮、硫、磷等无机盐类和各种微生物。 一般生活污水中悬浮固体的含量
11、在200400mgL之间，由于其中有机物种类繁多，性质各异，常以生化需氧量（BOD5）或化学需氧量（CoD）来表示其含量。一般生活污水的BOD5在200-400mgL之间。2、工业废水IndUSmaIWasteWater 工业废水产自工业生产过程，其水量和水质随生产过程而异根据其来源可以分为工艺废水、原料或成品洗涤水、场地冲洗水以及设备冷却水等；根据废水中主要污染物的性质，可分为有机废水、无机废水、兼有有机物和无机物的混合废水、重金属废水、放射性废水等；根据产生废水的生业性质，又可分为造纸废水、印染废水、焦化废水、农药废水、电镀废水等。工业废水特点（重点）KeyKnowledge:Charac
12、teristicsOfIndustrialWastewater （1）废水中污染物浓度大，某些工业废水含有的悬浮固体或有机物浓度是生活污水的几十甚至几百倍； （2）废水成分复杂且不易净化，如工业废水常呈酸性或碱性，废水中常含不同种类的有机物和无机物，有的还含重金属、般化物、多氯联苯、放射性物质等有毒污染物。 （3）带有颜色或异味，如刺激性的气味，或呈现出令人生厌的外观，易产生泡沫，含有油类污染物等； （4）废水水量和水质变化大。因为工业生产一般有着分班进行的特点，废水水量和水质常随时间有变化，工业产品的调整或工业原料的变化，也会造成废水水量和水质的变化； （5）某些工业废水的水温高，甚至有高达
13、40OC以上。（二）面污染源AreaPollutionWaste面污染源又称非点污染源，主要指农村灌溉水形成的径流，农村中无组织排放的废水，地表径流及其他废水污水。分散排放的小量污水，也可列入面污染源。农村废水一般含有有机物、病原体、悬浮物、化肥、农药等污染物；畜禽养殖业排放的废水,常含有很高的有机物浓度；由于过量地施加化肥，使用农药，农田地面径流中含有大量的氮、磷营养物质和有毒的农药。大气中含有的污染物随降雨进入地表水体，也可认为是面污染源，如酸雨。此外，天然性的污染源，如水与土壤之间的物质交换，风刮起泥沙、粉尘进入水体等，也是一种面污染源。对面污染源的控制，要比点污染源难得多。值得注意的是
14、，对于某些地区和某些污染物来说，面污染源所占的比重往往不小。例如，对于湖泊的富营养化，面污染泊所作用的贡献常会超过50%o三、中国水污染的特征CharacteristicsofWaterPollutioninChina 我国污水、废水排放量每天约为IX108m3之多，其中城市生活废水约占40%,工业废水占60%o工业废水排放量在近十多年内呈缓慢下降趋势，而生活污水量却在增长。应该指出的是,很多统计数字中没有包括乡镇企业的废水排放量，而在有的地区，它所上的比例是不可忽视的。 根据国家环境保护局1996年的年度报告，自20世纪80年代以来，由于工业的快速增长，人口和产生发展的多重压力，以及花费和农
15、药使用量的大幅度增加，我国地面水和地下水的质量已有较大的下降。在受监测的城市河段中，已有40%的河段达不到最起码的水质标准。五类水域及其功能（重点）KeyKnowledge:FiveWaterAreas&TheirFunction 我国地面水水质标准，是按照不同水域、不同功能人成五类制订的。这五类水域及其功能是： I类水体：为源头水及其自然保护区； II类水体；为集中生活饮用水水源地一级保护区，珍贵鱼类保护区，鱼虾产卵场等： in类水体：为集中饮用水源地二级保护区，一级鱼类保护区，游泳区等； IN类水体：为工业用水区，人体不直接接触的娱乐用水区； V类水体：为农业用水区，一般景观要求水域。 1
16、995年国内对135个城市河段的监测表明，北方河流受监测的河段中，五类和五类以下水体占70%,二类和三类水体标准的河段约占5%。南方五类和五类以下水体占30%,二类和三类水体约占40%。可见，北方河流的污染情况要比南方更严重。（一）地面水污染特征CharacteristicsofSurfaceWaterPollution我国地面水最常见的水污染是有机污染、重金属污染、富营养污染以及这些污染共存的复合性污染。1、有机污染OrganicPollution我国多数污染河流的特征都属于有机污染，表现为水体中CoD、BOD浓度增高。例如，淮河全流域每年排放的工业废水和城市废水量约36X108m3,带入的
17、COD总量约为1501042。如此大量的有机污染物使淮河中的有机物含量严重超标，溶解氧含量则显著不足，甚至降低到零。据1993年对淮河280个断面的水质监测，发现淮河水质已经不能满足饮用水水源水质标准，其中约45%的断面连灌溉水质标准都达不到。1994年更发生了多次水质污染事故，使淮河干流约40%的水质严重恶化，严重影响了人民生活和工农业生产，因而引起了中国政府的关注，并开始大力治理淮河污染，至今已初见成效。应该注意的是，受到有机污染的河流往往同时接纳大量悬浮物，它们中的相当一部分是有机物，排入水体后先是沉淀至河底形成沉积物。沉积物是水体的一个潜在污染源。近年来难降解合成有机物污染受到广泛注意
18、，这是一种新的有机物污染。它们即使在十分低的含量下也可能对人体健康有直接危害，如致癌、致畸、致突变。2、富营养化Eutrophication中国主要淡水湖泊都已呈现出富营养污染现象。其主要原因是它们接纳了各种污染源排放的污染物，使水体溶解氧降低、水质恶化。例如，滇池是著名的高原湖泊，原来是昆明市的饮用水源，但同时也是污水的受纳体，监测资料表明，20世纪90年代以来滇池水质已只能满足灌溉水质的要求。滇池内湖中水葫芦覆盖面积和生长厚度逐年增加，内湖外湖中都出现了蓝藻滋生的现象，原来的旖旎风光变成了一片污秽。中国沿海海域同样呈现出严重富营养污染现象。渤海、东海、南海，自20世纪60年找以来，都曾出现
19、赤潮，而且出现的频率日益增加。以渤海为例，20世纪60年代以前，曾出现过3次赤潮；70年代出现赤潮次数为9次；80年代增加至74次；1990年1年内即发生了34次；1998年7月3日，出现了1500km2面积的严重赤潮，7月15日更扩大到了650Okm2。可见海洋污染的不断发展，已到了十分严重的地步。3、重金属污染HeavyMetalPollution 重金属废水排入水体后，大多将沉淀至水底，或与有机物螯合成素性很强的金属有机物。由于我国对工业含重金属废水的排放控制较早，因此在全国范围内水体重金属污染面积不大。(二)地下水污染特征CharacteristicsofGroundwaterPoll
20、ution 中国地下水水质下降主要表现为硬度和硝酸盐含量的增加，局部地区发现了较严重的油污染，也存在痕量有机物的污染。四、水污染的危害HazardsfromWaterPollution (-)危害人体健康 DoingHarmtoHumanHealth 水污染直接影响饮用水源的水质。当饮用水源受到合成有机物污染时，原有的水处理厂不能保证饮用水的安全可靠，这将会导致如腹水、腹泻、肠道线虫、肝炎、胃癌、肝癌等很多疾病的产生。与不洁的水接触也会染上如皮肤病、沙眼、血吸虫、钩虫病等疾病。 近来很多人谈论到环境污染导致雌激素增加，影响到了人类的繁殖能力；还有人指出水污染会造成自然流产或是先天残疾。总之，水
21、污染危害人体健康是不容置疑的。 据世界银行调查资料，与其他收入水平相当的发展中国家相比，中国的安全饮用水供给水平及卫生设施水平是比较高的。因此，与水污染有关的疾病的发病率相对较低。 1990年，我国有1.5%的总死亡率和3%的总疾病率与供水及其卫生条件相关。相比之下，与空气污染有关的慢性障碍性呼吸道疾病却占总死亡率的16%和总疾病率的8.5%。应该注意，中国农村由于化肥的广泛使用以及农民收入的提高，农民收集城市粪便用作肥料的习惯已经改变，但城镇中现代化的污水收集和处理系统却远未形成。因此，可能会引起全国范围，特别是北方地区肠道疾病发病率的增加，水污染对于饮用水源的威肋,，也必然带来对人体健康的
22、威胁。对某些污水灌溉区的调查说明，生活在污水灌溉区的农民的发病率要明显比非污水灌溉区的发病率高。对采用不同饮用水源的人群的调查说明，在同一个地区，饮用井水的居民癌症发病率要比饮池塘水的居民低得多。（二）降低农作物的产量和质量ReducingtheoutputandQualityofCrops由于污水提供的水量和肥分，很多地区的农民，有采用污水灌溉农田的习惯。但惨痛的教训表明，含有毒有害物质的废水污水污染了农田土壤，造成作物枯萎死亡，使农民受到极大的损失。尽管不少地区也有获得作物丰收的现象，但是在作物丰收的背后，掩盖的是作物受到污染的危机。研究表明，在一些污水灌溉区生长的蔬菜或粮食作物中，可以检
23、出痕量有机物，包括有毒有害的农药等，它们必将危及消费者的健康。（三）影响渔业生产的产量和质量ImpactontheoutputandQualityofFishery渔业生产的产量和质量与水质直接紧密相关。淡水渔场由于水污染而造成鱼类大面积死亡事故，已经不是个别事例，还有很多天然水体中的鱼类和水生物正濒临灭绝或已经灭绝。海水养殖事业也受到了水污染的破环和威胁。水污染除了造成鱼类死亡影响产量外，还会使鱼类和水生物发生变异。此处，在鱼类和水生物体内还发现了有害物质的积累，使它们的食用价值大大降低。（四）制约工业的发展RestrictingIndustrialDevelopment由于很多工业（如食品
24、、纺织、造纸、电镀等）需要利用水作为原料或洗涤产品和直接参加产品的加工过程，水质的恶化将直接影响产品的质量。工业冷却水的用量最大，水质恶化也会造成冷却水循环系统的堵塞、腐蚀和结垢问题，水硬度的增高还会影响锅炉的寿命和安全。（五）加速生态环境的退化和破环AcceleratingEco-cnvironmcntalDeteriorationandDestruction水污染造成的水质恶化，对于生态环境的影响更是十分严峻。水污染除了对水体中天然鱼类和水生物造成危害外，对水体周围生态环境的影响也是一个重要方面。污染物在水体中形成的沉积物，对水体的生态环境也有直接的影响。（六）造成经济损失CaUSingE
25、eOnomiCalLoSS水污染对人体健康、农业生产、渔业生产、工业生产以及生态环境的负面影响，都会表现为经济损失。例如，人体健康受到危害将减少劳动力，降低劳动生产率，疾病多发率需要支付更多医药费；对工农业渔业产量质量的影响更是直接的经济损失；对生态环境的破坏意味着对污染治理和环境修复费用的需求将大幅度增加。综上所述,水污染的主要危害是：（一）危害人体健康（二）降低农作物的产量和质量（三）影响渔业生产的产量和质量（四）制约工业的发展（五）加速生态环境的退化和破环（六）造成经济损失水污染重点（复习）1 .工业废水的特点.2 .五类水域及其功能3 .南北方河流污染特点.4 .地面水污染特征.第二节
26、大气污染AtmosphericPollution* 一.大气污染源及污染物* 二.几种典型的大气污染* 三.大气污染的危害重点掌握1 .气态污染物及其人为源（含颗粒物）2 .几种典型的大气污染.3 .大气污染对人的危害.大气污染的定义起源于对有害影响的观察，也就是说，如果大气污染物达到一定浓度，并持续足够的时间，达到对公众健康、动物、植物、材料、大气特性或环境美学因素产生可以测量的影响，这就是大气污染。这种定义方法在很大程度上是基于习惯的公害概念，现在已有很大延伸。例如，大量能量（如热能）释放进入大气引起不良影响，人类活动导致大气中某些组分变化产生的危害等也归入了大气污染的范畴。一、大气污染源
27、及污染物AtmosphericPollutionSourceandPollutant 大气污染源可分为两类：天然源和人为源。天然源系指自然界自行向大气环境排放物质的场所。人为源系指人类的生产活动和生活活动所形成的污染源。由于自然环境所具有的物理、化学和生物机能（自然环境的自净作用），会使自然过程造成的大气污染，经过一定时间后自动消除，使生态平衡自动恢复。一般而言，大气污染主要是人类活动造成的。 大气污染物系指导由于人类活动或自然过程排入大气，并对人和环境产生有害影响的物质。 大气污染的种类很多，按其来源可分为一次污染物和二次污染物。一次污染物系指直接由污染源排放的污染物。而在大气中一次污染物之
28、间或一次污染物与大气的正常成分之间发生化学作用生成的污染物，常称为二次污染物，它常比一次污染物对环境和人体的危害更为严重。 大气污染物按其存在状态则可分为两大类： 气溶胶状态污染物（亦称颗粒物） 气体状态污染物（简称气态污染物）。 颗粒物可以根据其化学成分或据其大小加以描述。这两方面性质在确定其对大气性质和人体健康的影响时都很重要。颗粒物常表示为总悬浮微粒物（TSP）,飘尘、降尘。用标准大容量颗粒采样器（流量在1.1l7m3min）在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，通常称为总悬浮颗粒物。其粒径绝大多数在IOOUm以下，其中多数在IoUm以下。它是分散在大气中的各种粒子总称，也是目前大气质量评价
29、中一个通用的重要污染指标。可在大气中长期飘浮的悬浮物称为飘尘。其粒径主要是小于IOUm的微粒。由于飘尘粒径小，能被人直接吸入呼吸道内造成危害及其在大气中长期飘浮，易将污染物带到很远的地方，使污染范围扩大，同时在大气中还可为化学反应提供反应床。因此，飘尘是最引人注目的研究对象之一。降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物。在总悬浮颗粒物中一般直径大于30Um的粒子，由于其自身的重力作用会很快沉降下来，所以将这部分的微粒称为降尘。单位面积的降尘量可作为评价大气污染程度的指标之一。目录二、几种典型的大气污染SeveralTypicalairPollution （一）煤烟型污染Coal-smokepollu
30、tion燃煤是煤烟型污染的主要污染源。煤是最重要的固体燃料，它是一种复杂的物质聚集体，其可燃成分主要是由碳、氢及少量氧、氮和硫等一起构成的有机聚合物。煤中也含有多种不可燃的无机成分（统称灰分），其含量因煤的种类和产地不同而有很大差异。 燃煤是多种污染物的主要来源。与燃油和燃气相比，相同规模的燃烧设备，燃煤排放的颗粒物和二氧化硫要高得多。虽然燃烧条件影响污染物的形成和排放，但煤的品质是最主要的影响因素。图51给出了煤燃烧过程的示意图。 对于给定的燃烧设备和燃烧条件，烟气中所含飞灰的初始浓度，主要取决于煤的灰分含量。煤中灰分含量越高，烟气中飞灰的初始浓度也越高。由于我国原煤入洗率低，灰分含量普遍较
31、高，平均达25%o 烟气中S02和H2S几乎完全来自燃料。经物理、化学和放射化学方法测定的结果证实，煤中含有四种形态的硫：黄铁矿硫（FeS2）、有机硫（CxHySz）、元素硫和硫酸盐硫。在燃烧过程中，前三种硫都能燃烧放出热量，并释放出硫氧化物或硫化氢，在一般燃烧条件下，二氧化硫是主要产物。硫酸盐硫主要以钙、铁和镭的硫酸盐形式存在，它比前三种硫分要少得多。 燃烧过程中形成的氮氧化物，一部分由燃烧中固定氮生成，常称为燃氮氧化物；另一部分由空气中氮气在高温下通过原子氧和氮之间的化学反应生成，常称为热氮氧化物。化石燃料的氧含量差别很大。石油的平均含氮量为0.65%（重量计，下同），而大多数煤的含氮量为
32、1%2%。一些试验结果表明，燃料中20%80%的氮转化为氮氧化物。高温下由原子氧和氮生成氮氧化物的反应由反应动力学和热力学控制。 不完全燃烧产物主要为CO和挥发性有机化合物。它们排入大气不仅污染了环境，也使能源利用效率降低，导致能源浪费。 燃煤产生的SO2在大气中会氧化而生成硫酸雾或硫酸盐气溶胶，是环境酸化的重要前体物，也是大气污染的主要酸性污染物。因此，当一次污染物主要为SO2和煤烟时，二次污染物主要是硫酸雾和硫酸盐气溶胶。 在相对湿度比较高、气温比较低、无风或静风的天气条件下，SCh在重金属（如铁、钵）氧化物的催化作用下，易发生氧化作用生成SO3,继而与水蒸气结合形成硫酸雾。硫酸雾是强氧化
33、剂，其毒性比S02更大。它能使植物组织受到损伤，对人的主要影响是刺激其上呼吸道，附在细微颗粒上时也会影响下呼吸道。一般多发生在冬季，尤以清晨最为严重，有时可连续数日。例如，日本四日市气喘病，就是大气中高浓度的S02所致。SO2与大气中的烟尘有协同作用。当大气中SO2浓度为0.21ML/m3,烟尘浓度大于0.3mgm3时，可使呼吸道疾病率增高，慢性病患者的病情迅速恶化，使危害加剧。例如，20世纪50年代的著名公害事件伦敦烟雾事件，以及马斯河谷事件和多诺拉等烟雾事件，都是这种协同作用所造成的危害。中国是燃煤大国，随着燃燥量的增加，SO2的排放量也不断增长，“八五”期间平均每年增加SO2排放量大约I
34、X1061。1995年我国SCh排放量达到2370X1041。目前，中国的SOz排放量已超过美国，成为世界最大的S02排放国。S02的大量排放使我国城市的空气污染不断加重。“八五”期间，在全国统计的280个城市中，SO2浓度超过国家二级大气环境质量标准的城市已达149个，超标率达53.2%；超过国家二级大气环境质量标准的城市达到65个，其中某些城市大气污染程度己达到世界上发达国家20世纪5060年代污染最严重的程度；贵阳、重庆等城市的SO2年均浓度为国家二级大气环境质量标准的5倍以上。（二）酸沉降AcidDeposition酸沉降是指大气中的酸通过降水（如雨、雾、雪）等迁移到地表，或在含酸气团
35、气流的作用下直接迁移到地表。前者即是湿沉降，后者即是干沉降。酸沉降的研究开始于酸雨的研究。酸雨已成为当今世界上最严重的区域性环境问题之一。1 .世界酸雨发展状况DevelopmentStateofAcidRainintheWorld 酸雨早在19世纪中叶就在英国发生过，然而酸雨真正被作为一种国际性问题正式提上议事日程，则是从1972年在斯德哥尔摩召开的联合国人类环境会议开始的。瑞典政府提交给大会的研究报告跨越国境的空气污染：大气和降水中的硫对环境的影响标志着政府开始关注致酸物的越境迁移。现在酸沉降已经与臭氧层破坏、全球气候变化一起成为全球性大气环境问题中最为突出的三个热点。 最早欧洲的酸雨多发
36、生在挪威、瑞典等北欧国家，后来扩展到东欧和中欧，直至几乎覆盖整个欧洲。在酸雨最严重的时期，挪威南部约5000个湖泊中有1750个由于PH过低而使鱼虾绝迹；瑞典的9万个湖泊中有1/5已受到酸雨的侵害。据估算，在斯堪的纳维亚半岛，由于酸雨的影响，于20世纪80年代初就己有1万个湖泊完全酸化，另有1万个受到严重威胁。 在中欧，被认为是酸雨发生源的德国约有1/3的森林受到酸雨不同程度的危害；在巴伐利亚每4株云杉就有一株死亡；在瑞士,森林受害面积已达50%以上。20世纪80年代初，整个欧洲和降水PH在405.0之间，雨水中硫酸盐含量明显升高。 酸雨在美国东部和加拿大南部同样是棘手的环境问题。在美国南部的
37、15个州曾达到降水平均PH值在4.24.5之间。美国曾报道至少有1200个湖泊已酸化，占可能酸化地区中全部湖泊的4%,在这些湖泊中，生物无法生存；此外，还有5%的湖泊酸度正在上升，虽未完全酸化，但已严重到威胁某些生物生存的程度；酸雨已损伤了东部约35000个历史性建筑物和IoooO座纪念碑。有人估计美国每年花费在修葺这些文化古迹上的费用就已达50亿美元。加拿大抽样调查的8500个湖泊已全部酸化。2、中国酸雨现状PresentSituationofAcidRaininChina 从20世纪80年代以来，中国的酸雨污染呈加速发展趋势。在80年代，中国的酸雨主要发生在以重庆、贵阳和柳州为代表的高硫煤
38、使用地区及部分长江以南地区，酸雨区面积约为170X104km2o到90年代中期，酸雨已发展到青藏高原以东及四川盆地的广大地区，酸雨面积扩大了100*104km2o 以长沙、赣州、南昌、怀化为代表的华中酸雨区，现在已成为全国酸雨污染最严重的地区，其中心区年均降水PH低于4.0,酸雨频率高于90%,已到了几乎“逢雨必酸”的程度。北起青岛、南至厦门，以南京、上海、杭州、福州和厦门为代表的华东沿海地区也成为我国主要的酸雨地区，年均降水PH低于5.6的区域面积已占全国面积的30%左右。 除pH外，酸沉降的另一种表征量为临界负荷。临界负荷是指不会对生态系统的结构和功能产生长期有害影响的酸性物质的最大量。临
39、界负荷的概念被用于欧洲酸雨谈判中。亚洲酸雨模型也采用临界负荷来分析酸雨的影响。研究表明，我国东南部、西南和华北的硫沉降量已经超过临界负荷，几乎占国土面积的l4o其中长江下游地区、西南重庆一带、中原地区、山东半岛和珠江三角洲的硫沉降超临界负荷更为严重。 我国酸雨的化学特征是PH低、离子浓度高，硫酸根、钱和钙离子浓度远远高于欧美，而硝酸根浓度则低于欧美，属硫酸型酸雨。图5-2给出了全国降水的化学特征，硫酸根与硝酸根浓度之比平均为6.4。 酸沉降对水体、森林和土壤具有重要影响，因酸沉降引起的经济损失相当可观。据研究估算,酸沉降对江苏、浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、四川、贵州等11个
40、省、自治区造成的森林生态损失已达510亿元/年左右，造成的农作物经济损失约为43.91亿元/年。酸沉降已成为制约地方经济发展的主要因素之一。削减SO2的排放，控制酸沉降污染的发展，已刻不容缓。为此，国务院已于1998年划定我国的“酸雨污染控制区”和“SO2排放控制区”，国家两控区规划已经编制完成，即将付诸实施。（三）光化学烟雾污染PhotOChCmiCaISmog 机动车尾气是光化学烟雾污染的主要污染源。机动车包括汽油车和柴油车。图5-3描述了机动车排放的主要一次污染物，汽车排放的污染物分别来自排气管、曲轴箱以及燃料箱和化油箱。与汽油车相比，柴油车主要由尾车主要由尾气管排放有害物。随着汽车保有
41、量的增加，汽车排放在人为排放CO、NoX和HC（碳氢化合物）中所占的份额越来越高。 据估算,美国交通源排放的CO、NoX和HC已分别占到全国排放总量的62.6%、38.2%和34.3%。近年来，在我国主要城市汽车排放污染物所占份额也达到了类似的水平。 机动车排放的碳氢化合物达100多种，包括杂环和多环芳烧。机动车燃料中并不含有甲烷、乙烷、乙块、丙烘、甲醛及其他醛类化合物，它们都属于完全燃烧产物。有些有机物的致突变性较强，多以间接致突变性为主。柴油车尾气中颗粒物浓度是汽油车尾气中颗粒物的20100倍。其中60%80%颗粒物的粒径小于2以111,90%颗粒径小于5Um。这些颗粒物成分复杂，有诱导细
42、胞增殖的作用，使细胞长期处于活化状态，发生恶性转化，具有较强的潜在致癌性。 光化学烟雾是在一定的条件下（如强日光、低风速和低湿度等），氮氧化物和碳氢化合物发生化学转化形成由反应物和产物，即臭氧（占反应产物的85%以上）、过氧乙酰硝酸酯（PAN,约占反应产物的10%）、高活性自由基（OH、Ro2、He）2、RCO等）、醛类（甲醛、乙醛、丙烯醛）、酮类和有机酸类等二次污染物，形成的高氧化性的混合气团。 光化学烟雾是1940年在美国洛杉矶地区首先发现的，继洛杉矶之后，日本、英国、德国、澳大利亚和中国先后出现过光化学烟雾污染。北京市早在1986年夏季就出现了光化学烟雾生成的迹象，过十几来已日趋严重。
43、光化学烟雾污染是典型的二次污染，即由源排放的一次性污染物在大气中经过化学转化而形成，污染区域可达下风向几百到上千公里，是一种区域性的污染问题。它一般出现在对湿度较低的夏季晴天，最易发生在中午或下午，夜间消失。 光化学烟雾造成危害的主要原因是由于对流层的03和其他氧化剂直接与人体和动植物相接触，其极高的氧化性能刺激人体的黏膜系统，人体短期暴露其中能引起咳嗽、喉部干燥、胸痛、黏膜分泌增加、疲乏、恶心等症状；长期暴露其中，则会明显损伤肺功能，影响呼吸道结构。另外，对流层的高浓度03还会对植物系统造成损害，03深度低时，虽不会产生可见的伤害，但会减低植物的生长速度；当深度增加时，会使植物叶片受到急性伤
44、害。 此外，光化学烟雾对材料（主要是高分子材料，如橡胶、塑料和涂料等）也产生破坏作用，并且严重影响大气能见度，造成城市的大气质量恶化。 由于石油类燃料消耗量不断增加，这种类型的污染在世界范围不断出现。世界卫生组织和不少国家都把光化学氧化剂浓度作为大气环境质量标准之一。我国的大气环境质量标准也将之包括在内。三、大气污染的危害HazardsFromAirPollution 许多证据表明，大气污染影响人类和动物的健康、危害植被、腐蚀材料、影响气候、降低能见度。虽然其中有些影响是明确的并可以定量化，但大多数影响尚难以量化。下面仅简要介绍大气污染对人体健康、植物、材料和气候的影响。（-）大气污染对人体健
45、康的危害HazardsFromAirPollutiontoHumanHealth 根据现有资料，大气污染物对人体健康危害严重，如细颗粒物与硫的氧化物、一氧化碳、光化学氧化剂和铅等重金属均对人体健康产生不利影响。污染物对健康的影响随污染物质强度、感染时间以及人体健康状况而异。1 .大气颗粒物AtmosphericParticulates大气颗粒物对人体健康的影响取决于沉积于呼吸道中的位置.，这取决于颗粒的大小；粒径0.011.0m的细小粒子在肺泡的沉积率最高。粒径大于IOum的颗粒吸入后绝大部分阻留在鼻腔和鼻咽喉部，只有很少部分进入气管和肺内。在沉积位置上对组织的影响，这取决于颗粒物的化学组成。
46、在颗粒物表面浓缩和富集有多种化学物质，其中多环芳燃类化合物等随呼吸吸入体内成为肺癌的致病因子;许多重金属（如铁、被、铝、铳、铅、镉等）的化合物也可对人体健康造成危害。因此，人体长期暴露在飘尘浓度高的环境中，呼吸系统发病率增高，特别是慢性阻塞性呼吸道疾病，如气管炎、支气管炎、支气管哮喘、肺气肿等发病率显著增高，且又可促进这些患者的病情恶化，提早死亡。除长期影响外，研究表明短期污染事故也会导致死亡率的显著增加。图5-4给出了伦敦烟雾事件中死亡人数与大气中SO2和烟尘的关系。2 .二氧化硫SulfurDioxide世界上许多城市发生过S2危害人体健康的事件，使很多人中毒或死亡。在我国的一些城镇大气中
47、二氧化硫的危害普遍而又严重。S02进入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滞在上呼吸道。在潮湿的粘膜上生成具有刺激性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐，增强了刺激作用。上呼吸道对S02的这种阻滞作用，在一定程度上可以减轻SO2对肺部的侵袭，但进入血液的SO2仍可随血液循环抵达肺部产生刺激作用。进入血液循环的S02也会对全身产生不良反应，它能破坏酶的活力，影响碳水化合物及蛋白质的代谢，对肝脏有一定损害，在人和动物体内均使血中蛋白与球蛋白比例降低。动物试验证明，S02慢性中毒后，机体的免疫机能受到明显抑制。3、一氧化碳CarbonMonoxideCO是所有大气污染物中散布最广的一种，其全球排放量可能超过所有其
48、他主要大气污染物的总排放量。人为排放的最大来源就是以汽油为燃料的机动车辆，它几乎占了某些城市地区CO的全部排放量。CO是无色无嗅的有毒气体。Co和血中血红蛋白的亲和力是氧的约210倍，它们结合后生成碳氧血红蛋白（HbeO）,将严重阻碍血液输氧,引起缺氧,发生中毒。当人体暴露在600-700mIm3的Co环境中，1小时后出现头痛、耳鸣和呕吐等症状；当人体暴露在150OmL/m3的CO环境中，1小时便有生命危险。长期吸入低浓度Co可发生头痛、头晕、记忆力减退、注意力不集中，对声、光等微小改变的识别力降低，心悸等现象。4、铅Lead环境污染中Pb主要来源于汽车中的四乙基铅防暴剂，目前大气的Pb污染已遍及全球。Pb是生物体酶的抑制剂，进入人体中
