1、大气污染和环境保护当向大气中排放的多种物质、能量、生物的量超过环境所能允许的权限，大气质量发生恶化，使人类生活、工作、健康、精神状态、设备财产以及生态环境受到恶劣影响和破坏，此类现象叫大气污染。大气污染物是大气中能够直接或间接、近期或远期引起大气质量变坏的物质、能量、微生物。每年进入大气的污染物数量十分惊人，种类繁多，已发现有明显危害或已受到人们注意的大致有一百多种，其中对环境质量影响较大的有悬浮颗粒物（SPM） 、含硫化合物、含氮化合物、碳的氧化物、碳氢化合物、光化学氧化剂等，见表 2 所示。目前我国列入空气污染指数的项目暂定为 SO2、NO x、SPM ，取这三种污染物中污染指数最大的作为
2、首要污染物，并将其污染指数确定为该城市的空气污染指数，见表 3、表4 所示。例如，广州市在某一周的空气质量监测中 NOx污染指数最高，达 134，那么 NOx的污染指数 134 及其对应大气质量级别就作为广州市本周的空气污染指数和空气质量。表 2 大气污染物表 3 主要空气污染物的毒性表 4 空气污染指数与空气质量我国城市大气污染依然严重，1999 年无一城市达一级标准，47 个重点城市中 66达不到二级标准。在全国实行环境统计的 338 个城市中，只有 112 个达二级标准，137 个城市超过二级标准，污染较严重。空气污染物的主要来源为燃料燃烧、汽车尾气、工业废气、固体废弃物处理等。根据燃料
3、的性质和大气污染物的组成，把大气污染分为煤烟型污染、石油型污染、混合型污染和特殊型污染四大类。我国能源构成中煤占 71.8，能源利用率仅 30左右，我国大气污染主要属煤烟型。根据污染物的化学性质及其存在的大气环境状况，把大气污染分为还原型污染（污染物主要是二氧化硫、一氧化碳和颗粒物）和氧化型污染（污染物主要是 NOx等，它们在太阳光照射下能产生光化学反应，生成二次污染物，即 O3、醛类、过氧乙酸、硝酸等） 。应该指出，某些天然过程是污染的重要来源，如火山爆发、缺氧腐败等。人体本身也是污染源。人在室内活动时，通过呼吸道、皮肤、汗腺，可排出大量污染物。据报道，仅人肺就可排出 25 种有害物质。在人
4、体代谢产物中有几百种物质，由呼吸道排出的气体有 149 种，尿中有 229 种物质，汗中有 151 种物质，通过皮肤表面排出 271 种物质。此外，人体还能排出细菌、寄生虫卵等生物污染物，这些污染物含有 CO2、CO、烃、丙酮、苯甲烷、醛等。据中国环境状况公报显示，1997 年我国城市空气质量仍处在较严重的污染水平，北方城市比南方城市污染更严重，如下图所示。二氧化硫年均值浓度在 3248 微克米 3 之间，全国年均值为历微克、/米 3，一半以上的北方城市和三分之一以上南方城市年均值超过国家二级标准（60 微克米 3） 。以宜宾、贵阳、重庆为代表的西南高硫煤地区城市及北方能源消耗量大的山西、山东
5、、河北、辽宁、内蒙古及河南、陕西部分地区的城市二氧化硫污染较为严重。氮氧化物年均值浓度在 4140 微克米 3 之间，全国年均值为 41 微克米 3，34 个城市超过国家二级标准（50 微克米 3 ） ，占统计城市的 36.2，其中广州、北京、上海三市氮氧化物污染最为严重，年均值浓度超过 100 微克米 3 。总悬浮颗粒物（SPM）年均值浓度在 32741 微克米 3 ，全国年均值为 291 微克米 3 ，超过国家二级标准（200 微克米 3 ）的有 67 个城市，占城市总数 72。从区域分布来看，北京、天津、甘肃、新疆、陕西、山西的大部分地区总悬浮颗粒物污染严重。1999 年我国的大气环境污
6、染仍然以煤烟型为主，主要污染物是总悬浮颗粒物和二氧化硫，少数特大型城市属煤烟与汽车尾气污染并重类型。与 1998 年相比，城市空气质量恶化的趋势得到控制，部分城市空气环境质量有所改善，但部分城市污染仍较严重。全国废气中二氧化硫、烟尘的排放量分别比上年降低了 11.2和 20.3。据世界银行研究表明，1995 年我国一些主要城市大气污染物浓度远远超过国际标准，在世界主要城市中名列前茅，位于世界上污染最为严重的城市之列，如下图所示。大气污染造成的危害是多方面的。它危害人体健康，如美国伦敦的十几次燃煤烟雾事件，就夺走了近万人的生命；美国洛杉矶的光化学烟雾事件造成 400 多名 65 岁以上老人在痛苦
7、中丧命。我国严重的大气污染致使呼吸疾病（如肺气肿、慢性支管炎等）发病率很高。有关部门对我国 20 个大中城市的统计表明：每年因大气污染导致慢性支气管炎的约有 150万人；死于呼吸道疾病的有 23 万人；肺心病患者 1707 万人，因此而死亡的有 103 万人。另据美国 1996 年自然资源保护委员会公布的报告说，全美国每年有 6.4 万人死于空气污染造成的心脏病和肺病。生活在污染环境中的人比生活在洁净城市的居民死亡率高 17。空气污染严重时，还会破坏气候（例如使气候变暖） 、阻碍降水（大气污染粒子阻止了云中小水滴凝成雨滴和雾气，从而阻碍降水） 、破坏臭氧层、形成酸雨等。对于 NOx、 CO 及
8、 CO2 等对大气的污染及危害将在有关章节讨论，这里只简单介绍一下二氧化硫、悬浮颗粒物、碳氢化合物对大气污染的情况。二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一，目前世界上因燃煤而排入大气的 SO2 在空气中停留的时间大致为一周，一部分随大气颗粒物直接落到地面，另一部分随雨雪降到地面。在高空中 SO2 被氧化成 SO3，遇水而成硫酸烟雾。SO2 对人体健康的危害是：刺激呼吸道，使内径变窄，阻力增大，造成对细菌感染的抵抗力下降；损伤骨髓、脾等造血器官；有促癌作用，实验证明 SO2 和苯并芘联合作用使动物肺癌发病高于苯并芘单独的致癌作用；SO 2 与血液中维生素 B1 结合，可使体内维生素C 平衡失调；S
9、O 2 还能抑制、破坏或激活某些酶的活性，使糖和蛋白质代谢紊乱，从而影响机体的生长和发育。二氧化硫对绿色植物也有直接影响。当 SO2 通过叶片上的气孔进入叶子后，被叶肉吸收转变成亚硫酸根离子 ；然后变成硫酸根离子 。前者转变速率比后者快得多，23SO23SO造成 的积累。又由于 对植物的毒性比 高出 30 倍，所以 SO2 对植物造成的23S损害，实际上是由于还原作用引起的。二氧化硫气体进入叶片后以 形式积累起来，使气孔机能受阻，引起水分大量蒸23S腾，导致植物组织迅速枯萎。当 SO2 通过开放的气孔进入叶片组织后，就溶解在细胞中，致使细胞内含物遭破坏或变形，引起外渗并与原生质分离，损害叶片的
10、组织结构，海绵组织细胞与栅栏细胞发生质壁分离，叶片变薄、发黄，蛋白质含量降低，新陈代谢作用明显受到干扰。SO 2 浓度较高时，叶绿素会变成脱镁叶绿素，抑制植物的光合作用。树木受 SO2 侵害的症状随树种不同而存在差异。阔叶树受 SO2 侵害时，叶片叶脉上先出现白色烟斑，随后逐渐枯萎并导致落叶。针叶树受 SO2 侵害时，针叶尖端先呈淡绿或灰绿色，以后逐渐变为淡褐色或红褐色。悬浮在大气中的液体或固体微粒总称为悬浮颗粒物。生产过程中产生的粉尘烟气，以煤炭、石油为主的能源消耗，生活及交通运输污染，这些都是大气颗粒物的主要来源。大气中细颗粒物（直径小于 10 微米）和超细颗粒物（直径小于 2.5 微米）
11、对人体健康最为有害。大气中悬浮颗粒物浓度大，会降低大气能见度，影响视程，并引发交通事故。它还削弱紫外线强度，不仅影响动植物生长，还会使儿童患佝偻病。此外，它还能堵塞植物叶片气孔，减少 CO2 和光线的吸收，影响光合作用。煤炭工人、采石工人等的黑肺病、硅肺病是细小的碳粒或二氧化硅颗粒在肺部沉积的结果。SPM 中的有机物大多是致癌物质，老人、儿童和患慢性肺心病的人对 SPM 特别敏感。SPM 沾污织物、漆面和建筑物，缩短材料和表面涂层的寿命。SPM 中某些金属氧化物有催化作用，是造成光化学烟雾或酸雨的帮凶。通过炼油厂排放气体和汽车排放尾气等产生的碳氢化合物，大部分是他和烃（如CH4、C 2H6、C
12、 8H18 等） ，小部分是由饱和烃裂解而产生的乙烯、丁烯等不饱和烃。这些不饱和烃能和 NO、O 3 发生反应，生成光化学烟雾的某些有毒成分。另外，煤油、汽油、柴油等燃烧过程中排放产生强致癌物苯并芘附着在飘尘上，通过呼吸道侵入人体、沉积于肺泡内或被吸入到血液和淋巴液内，危害极大。大气环境保护保护大气环境，首先要对工业进行合理布局，控制大气污染源。其次，要减少或防止污染物排放，调整能源结构，采用无污染能源（如太阳能、风能、水力能、氢能）以及低污染能源向天然气等） ，采用清洁生产工艺，提高资源利用率等，广泛推行城市集中供热、燃料脱硫、消除烟尘、汽车尾气净化、植物净化。另外，还要建立空气质量监测网和警报系统，加大立法及执法力度。环境保护教育要从娃娃抓起，人人都树立环境保护意识，真正把环境保护作为基本国策和公民的基本义务。
