1、第 1 页 共 20 页中学综合学科题库大气华东师 范大学 化学系 胡波华东师 范大学 生物系 张 映 辉第一部分 大气污染地球形成的初期，其内部含有的大量气体，随着频繁的火山喷发和造山运动排出地表，笼罩在地球上空形成第二代原始大气，它主要的成分是水气、二氧化碳、氮、甲烷和氨。次生大气中没有氧气，也不能形成臭氧，强烈的紫外线就可以不受任何阻截直接照射到地面上，为生命的出现提供了能量。大约在 20 多亿年前，海里出现了蓝藻，它利用太阳光和大气中的二氧化碳合成碳水化合物供自己使用，并吐出氧气。蓝藻的光合作用使大气中的氧气增多、二氧化碳减少。植物经过变异，种类繁多，原始大气经亿年变迁后演变成现代大气
2、。现代大气主要由氮（78%） （氮在常温下是不活泼的，但在高压下它能与人体内的血红蛋白组合而不能分离，在闪电作用下它能与氧化合成氮氧化合物。 ）和氧（21%）组成，其他气体的含量甚微，它们是氖、氦、甲烷、氪、氙、氢、臭氧、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫当然其中有少量水气、尘粒。大气中的水气主要来自江河湖海等水体、土壤和植物中水分的蒸发，大部分集中在低层大气中，含量最多不超过低层大气总量的 4，一般情况下，空气中水汽含量随高度增加而减少，是大气中随地区、季节和气象等含量变化较大的成分，也是天气变化和大气污染的重要因素。大气中的固体悬浮粒子主要来自宇宙尘埃、岩石风化、火山喷尘、植物花粉、工业烟尘和海
3、浪飞逸溅入大气的水滴蒸发后形成的盐粒等，粒径较大者称降尘，几小时可落到地面，粒径小的（小于 10um）称飘尘，可在大气中飘荡数年之久。大气层从下向上由对流层、平流层、中层、热层组成，大气有压强，一标准大气压为 1.013105Pa。对流层的高度为 10 km 左右。其厚度与纬度有关，也与季节有关，夏季较厚，冬季较厚。这是人类生活的主要范围，在这个范围内每升高 1km，温度下降 6左右，由下向上，含氧的百分比逐渐减少，大气密度减小。在这层大气活动异常激烈，大气水平移动形成风，11 级风的风速在 30m/s 左右；激烈旋转的气流形成台风，其中心有一气压最低、温度较高的台风眼，其直径平均为 25 k
4、m，台风最强可达 12 级以上；竖直方向的强烈旋风具有很强的破坏性，其风速可达 200m/s。平流层在 10km 到 55km 之间，平流层中臭氧比较集中，在 25km 高处形成臭氧层，它可强烈地吸收紫外线。防止人类受到伤害，减少皮肤病的发病率。平流层上 55km 到 80km 称为中层大气，在这里温度随高度下降，在 60km 以上的第 2 页 共 20 页大气层称为电离层，无线电波可在地面和电离层之间多次反射而实现远距离传播。大气中的氧是人类和动、植物呼吸、维持生命不可缺少的气体。人可以五周不吃东西，五天不喝水继续生存，但不可以五分钟不呼吸空气。大气还保护着人类和生物界免受严寒和酷暑的煎熬，
5、也防止从宇宙太空飞来的大量陨石的袭击。外层空间辐射的大部分宇宙射线，及太阳发射的高能电磁辐射均为大气所吸收，从而保护了包括人类在内的一切生物免受高能辐射的危害。通常的大气污染物质（如 NOx，SO 2）在大气中的含量（本底值）很低，不足以产生对人类的危害作用。 、世界卫生组织（World Health Organization WHO）给大气污染了的定义是“室外的大气中若存在人为造成的污染物质，其含量与浓度及持续时间可引起多数居民的不适感，在很大范围内危害公共卫生并使人类、动植物生活处于受妨碍的状态。 ”主要污染物在大气中的浓度如下表：组分 清洁空气 污染空气CO 1ppm 5200ppmSO
6、2 0.0010.01ppm 0.022ppmNOx 0.0010.01ppm 0.010.5ppmHC（碳氢化合物） 1ppm 120ppmO3 0.0010.06ppm 0.06lppmCO2 310330ppm 350370ppm颗粒物 1020ug/m 3 70700 ug/m 3随着工业化的迅猛发展，能源消耗产生的废气排放量越来越多，从而导致大气中的污染物的浓度越来越高，特别是在工业生产和人口相对聚集的城市，大气污染已经严重地威胁到了人们的生活和身体健康。第一次经仔细研究报道的重大大气污染事件是 1930 年 12 月 l5 日在比利时马斯河谷发生的大气污染。该地区集中有钢铁冶炼、火
7、力发电、化肥、炼锌及硫酸制造等工业。它们向大气排放大量的污染物，加上生活用煤燃烧时产生的污染物，在当时的天气条件下，使河谷地区上空大雾笼罩，污染物经久不散，污染气体浓度愈积愈大，造成 63 人死亡，许多居民出现胸疼、呼吸困难等症状。此事件中的污染元凶是硫的氧化物。此后世界上大气污染重大事件不断发生，引起了人们对大气污染的关注和研究。大气污染源分为自然源和人为源，且主要为源。自然源：来源于自然界的生命活动或其它自然现象的变化所产生的。如大气中的一些萜类（terpene ）有机污染物（指 (C5H6)n 一类链状或环状稀烃，在自然界广泛存在于树脂等物体中） ，是针叶树的叶或花向大气发射的一类碳氢化
8、合物；火山爆发可向大气排放大量的颗粒物及含硫气体化合物；森林火灾是大气中一氧化碳及二氧化碳的自然源；海水水花喷洒出含氯化物及硫酸盐等的微细水滴。人为源：人类生活及生产活动产生大量污染物，危害严重的大气污染物主要来自人为源。第 3 页 共 20 页一工业污染源。由火力发电厂、钢铁厂、化工厂及农药厂、造纸厂等各种工矿企业生产过程中排放出来的烟气，含有烟尘、硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳及碳黑、卤素化合物等有害物质。如 SO2 烟炱燃烧不完全产生的极细颗粒，活性大、具催化作用，冶炼厂烟尘中含有大量金属氧化物极细颗粒。二交通运输污染源：飞机、汽车、船舶排出的尾气中含 NO、NO 2、二氧化硫、碳氢化合物
9、（HC） 、CO、Pb 氧化物、苯并（ a）花、多环芳烃等。由于汽车气缸结构不好，燃烧不完全，以及使用汽油抗爆剂四乙基铅Pb(C 2H5)4等，在燃烧排放的尾气中，含有大量污染气体。含铅汽油是为了提高汽油的辛烷值，及防止汽油在内燃机中燃烧时发生爆震现象，向汽油中加入 0.20.5的四乙基铅Ph(C 2H5)2，同时又为了防止加有四乙基铅的汽油燃烧时产生的氧化铝积聚在汽缸中或火花塞上，影响汽缸的工作及寿命，通常再加有添加剂，使形成挥发性铅的化合物而排出。其中汽油中的铅转化为氧化铝微粒，使汽车尾气中含铅量高达 2025ug/m 3。无铅汽油中以甲基叔丁基醚（Metiyltert-butyl eth
10、er，缩写为 MTBE）取代四乙基铅，工业上通常是以甲醇和裂解石油 C4 馏分中的异丁烯作为原料在催化剂作用下合成，主要反应为：CH3OH(CH 3)2CHCH3(CH 3)2COCH3MTBE 的辛烷值高，沸点 55.2，与水互溶、能与汽油以任何比例混溶而不形成共沸物，是一种优良的高辛烷值汽油添加剂和抗爆剂，能改善汽车的启动和加速性能，降低汽油消耗，并能减少汽车尾气中的 CO 和多环芳烃的排放。三生活污染源在生活中燃烧化石燃料用于取暖和加热食物等排放出大量污染物。煤的主要成分是碳、氢、氧及少量硫、氮等元素，此外还含有其他微量组分，伯金属硫化物或硫酸盐等。煤中含硫量随产地不同变化较大（约在 0
11、.55左右）其中一部分硫元素与煤主要化学成分结合而存在。大部分则以硫铁矿及硫酸盐的形式存在。当煤燃烧时，这些硫元素主要转化成二氧化硫形式随烟气排入大气，是大气中硫氧化物的主要来源。四农业污染源喷洒农药、杀虫剂、杀菌剂挥发形成极细液滴，成为大气中的颗粒物，或从土壤表面挥发进入大气。使用化肥，产生的氮氧化物在土壤微生物的反硝化作用下形成N2O，进入对流层成为温室气体，进入平流层能破坏臭氧层。据测算，施用化肥的土壤，释放出的 NO2 为未施用化肥的 210 倍。在工业化国家，牲畜和化肥产生的氨的排放量占总排放量的 8090。焚烧农业垃圾会放出高浓度的 CO、CO 2 和 NOx 及其它一些气体，而水
12、稻耕作和牲畜是释放甲烷的主要来源。常见大气污染物如下表所示：污染物 一次污染物 二次污染物含硫化合物 SO2、H 2S SO3、H 2SO4、硫酸盐、硫酸酸雾第 4 页 共 20 页氮氧化物 NO、NH 3 N2O、NO 2、硝酸盐、硝酸酸雾碳化合物 CO、CO 2碳氢化合物 C1C5 化合物、CH 4 醛、酮、过氧乙酰硝酸酯卤素及其化合物 F2、HF、Cl 2、HCl、CFCl 3、CF 2Cl2氧化剂 O3、自由基、过氧化物颗粒物 煤尘、粉尘、重金属微粒、石棉气溶胶，酸雾纤维、多环芳烃放射性物质 铀、钍、镭等大气中的污染物质二氧化碳、甲烷、氮氧化物等能吸收来自太阳的短波紫外线辐射，同时吸收
13、地球发出的长波红外线辐射。由于空气中这些污染物质含量的增多，会使地球表面的入射能量与逸散能量之间的平衡遇到破坏，导致地球表面温度上升，引起全球“温室效应” ，城市空气的污染，又会形成“热岛效应” ，引起温度带和降水带的移动，对农作物产生一定的影响。大气中的酸性污染物质，如二氧化硫、二氧化碳、硫化氢、氮氧化物等。在降水过程中溶入雨水，使其成酸雨。酸雨不仅危害水生动、植物，而且还会使土壤酸化，损坏森林，腐蚀建筑结构、工业装备、动力和通讯电缆等设备，还间接危害人类的健康。目前，我国酸雨危害面积已占国土面积的 40。含溴和氯的人造化学污染物（如氟里昂）及一氧化碳、氮氧化物的排放，能强烈地破坏臭氧分子。
14、 “氟里昂”受到太阳紫外线的照射能分解成溴原子和氯原子，每个溴原子或氯原子能破坏大约 10 万个臭氧分子。臭氧层的破坏，致使太阳紫外线直接照射地面，损坏人体皮肤细胞中的遗传物质，导致皮肤癌，还能引起兴化角膜炎、白内障等眼病，还可抑制人类和动物的免疫能力，导致相关疾病的发生，紫外线还能对农作物、海洋浮游动、植物和自然生态系统造成直接和间接的影响。因此，保护地球的外衣大气不受污染已是迫在眉睫的任务。主要大气污染物的控制技术一颗粒物大气中颗粒物大量来自燃料燃烧。减少颗粒物的排放的控制方法主要有：1 改进能源结构，采取清洁能源，如地热、海洋能、风能、水能、原子能的开发和利用。对原煤进行加工利用，如原煤
15、的洗选、气化。2 将废气中的颗粒物净化后再排放。常用方法有：机械除尘，是用机械力将尘粒从气流中分离出来。洗涤除尘，是用水洗涤含尘气体，使尘粒与液滴或液膜碰撞而被俘获，并从气流中分离出来，随水排出。过滤除尘，是使含尘气体通过滤布或其它多孔物质将尘粒捕集下来。静电除尘，静电除尘器由集尘电极和放电电极组成，在集尘电极和放电电极之间通以 36 万伏的高压直流电，在放电电极附近即产生电晕放电，使气流中的尘粒带电第 5 页 共 20 页荷，带电尘粒被吸引而聚集到集尘电极上。集尘电极上的尘粒用震荡装置消除。二氧化物其治理方法可分为湿法及干法两大类。湿法治理，以液体为吸收剂，可在吸收塔中进行反应。湿法治理，以
16、液体为吸收剂，可在吸收塔中进行反应。优点是设备简单，占地少，投资省，操作方便。但湿法脱硫后的烟道气温度低，湿度大，易形成白色烟雾，难于扩散，故必需增加一道烟道气再加热工序。此外，用水量也较多，必须对排水加以处理后才能排放。干法的特点是适于处理排气量大的废气，排气降温不显著，烟气在大中的扩散不受破坏，排气中水分增加很少，在烟囱附近不会产生腐蚀性雾气。但干法吸附或吸收慢，使装置庞大，设备费用增加。（一）湿法治理1NaOH 或 Na2SO3 吸收法反应原理为；2NaOHSO 2Na 2SO3H 2ONa2SO3SO 2 H2O2Na 2SO3在所有 SO2 治理方法中，这是一个最容易最合理的方法。如
17、烟气中 CO2 含量高，因 NaOH 易吸收 CO2，增加 NaOH 溶液的消耗，可采用 Ph7 的 Na2SO3 作吸收剂。从吸收塔中排出的 NaHSO3 溶液是还原性液体，如直接排放，会污染水体，可用以下方法回收和再生：在吸收塔排出液中加入 NaOH，使 Na2SO3 再生NaHSO3NaOHNa 2SO3 H2O可将再生的 Na2SO3 溶液，供给以此为原料的工厂，如造纸厂等使用，也可将Na2SO3 结晶回收。将吸收液氧化成 Na2SO4 并结晶回收在吸收废液中加石灰石或消石灰，得 CaSO3，进一步氧化成石膏回收利用；4NaHSO32CaCO 32CaSO 3H2O2Na 2SO3H
18、2O 十 2CO24NHSO32Ca（OH） 22CaSO 3H2ONa 2SO33H 2O2CaSO3H2OO 23H 2O2CaSO 42H2O本法脱硫率可达 90以上2氨水吸收法用 NH3 水作吸收剂除去废气中的 SO2。使含有 0.9%SO2 的制酸尾气（或烟气）在吸收塔内用 NH3 水和（NH 4） 2SO4 溶液作逆吸收，反应式为：SO22NH 3H 2O(NH 4)2SO3(NH4)2SO3SO 2H 2O2NH 4HSO3NH4HSO3NH 3(NH 4)2SO3经二次吸收后，废气中 SO2 浓度可降到 0.03，在吸收过程中，控制 NH3 的加入量以及(NH 4)2SO3 与
19、 NH4HSO3 的比例，才能得到较高的吸收效果。第 6 页 共 20 页吸收塔排出的含 NH4HSO3 溶液，可通过不同方法加以处理、利用。加入 93的浓 H2SO4，可逸出较纯的 SO2 气体。2NH4HSO3H 2SO42SO 2 2H2O（NH 4） 2SO4(NH4)2SO3H 2SO4SO 2(NH 4)2SO4此法可得到浓度达 95的 SO2 气体，经冷冻至10，成为液态 SO2，可在制酸装置中制得 H2SO4，而含 40 (NH4)2SO4 的溶液经蒸发后可得(NH 4)2SO4 晶体，作为肥料。在排出液中通入 NH3 气，并用空气氧化成(NH 4)2SO4 再浓缩结晶，回收(
20、NH 4)2SO4 晶体。NH4HSO3NH 3(NH 4)2SO3(NH4)2SO3O 2(NH 4)2SO4此法 SO2 吸收率可达 90以上。（二）干法治理1石灰石一白云石法将石灰石（CaCO 3） ，白云石或两者混合物直接放在锅炉内。分解为氧化物，在吸收塔中吸收烟道气中的 SO2，生成 MSO3 及 MSO4。CaCO3CaO+CO 2MgCO3MgOCO 2MOSO 2MSO 3MOSO 3MSO 4生成的固体 MSO3 及 MSO4 微粒可用除尘装置除去。这里 SO3 反应完全，SO 2 去除率约为 25，故需进一步用湿法治理。2活性炭吸附法活性炭能吸附 SO2，当有氧和水汽存在时
21、，除物理吸附外，尚有化学吸附，故吸附量较单纯物理吸附为高。一般的燃烧烟气的组成为：SO2 0.050.10 水汽：10 一 13O2 36% CO2：10 一 13是适合活性炭吸附的。当温度为 100150的排气通过活性炭时，由于活性炭的催化作用，排气中的SO2 被吸附，同时水汽及氧气也被吸附并将硫氧化物氧化，进一步形成 H2SO4：SO2SO 2 O2O 2* H2OH 2O*SO2O 2SO 3* SO3H 2OH 2SO4 此处 *表示物体被吸附在活性炭上的状态，吸附在活性炭上的 H2SO4 可采用多段水洗得到稀 H2SO4，脱附后的活性炭可再生复用。三氮氧化物NOX 的工业来源有硝酸制
22、造厂、使用硝酸的工厂及工厂中燃料燃烧排放的废气，汽车尾气等。制造及使用 HNO3 的工厂排放的废气中 NOX 的含量可高达数千 ppm，燃料燃烧废气中的 NOX 可达数百 ppm，火力发电厂排气中 NO 含量约 1000ppm第 7 页 共 20 页NOX 的治理包括改进燃烧方法及排烟治理两个方面。NOx 废气常用的治理方法有：（一）催化还原法在催化剂存在条件下。一些还原性气体，可使 NOx 还原成无毒的 N2。1非选择性催化还原法以 Pt 作催化剂，以甲烷，CO，H 2 等还原性气体作还原剂。如在废气中通入CH4：CH44NO 2 4NOCO 22H 2O KPt807，CH42O 2 CO
23、22H 2O t，CH44NO 2N2CO 22H 2O KPt807，上述反应的速度，基本按上述顺序递减。故 CH4 还原 NO 为 N2 的反应，要在反应室内的 O2 耗尽后才进行。CO 与 H2 均能与 NOX 及 O2 反应，反应速度顺序与 CH4 相同。如废气中含 O2 的比例大，一定量的还原剂将与烟道气中的 O2 反应，增加还原剂的耗用量，增大治理成本，故此类方法，仅适用于含氧量较少的废气。3选择性催化还原法在催化剂作用下，通入的还原气体，仅与 NOX 发生氧化还原反应，不与废气中的O2 作用。用 Pt、Cr、Fe、V 、Mo 、Ni 等的氧化物为催化剂，选择最适宜的反应温度使 N
24、Ox还原，这个温度随所选用的催化剂，还原剂的不同而不同。NH3 选择性催化还原：NH34NO 2N26H 2O KPt4703，3NH3NO 2 7N212H 2O t，其最佳温度与使用催化剂，是否含有 SO2 等有关。在含有微量 O2 时，NO x 的去除率更高，因此时反应按下式进行：4NH34NOO 24N 26H 2O用氨气作还原剂其优点为：NH 3 在最佳温度范围内不与 O2 作用，可降低还原剂的消耗，但温度控制要严。如果温度过高，NH 3 也可与 O2 反应：4NH35O 24NO6H 2O反应温度愈高，NH 3 愈优先与 O2 反应，不仅要消耗更多的还原剂，NO x 的去除率也会下
25、降，所以此法要严格控制温度。（二）吸收法1碱吸收法此法可同时除去烟气中的 SO2，但因 NO 极难溶于碱液中，故只有当NO:NO 2第 8 页 共 20 页1:1（或NO NO 2时，NO x 才能有效地被碱液吸收。一般使用 30的 NaOH 溶液或 1015的碳酸钠溶液为吸收剂，在 23 个串联的吸收塔内串联吸收。2NaOHNO4NO 22NaNO 2H 2O2NaOH2NO 2NANO 2NaNO 3H 2ONa2CO3NO NO22NaNO 2CO 2Na2CO32NO 2NaNO 2NaNO 3CO 2NOx 的吸收率为 8090，此法技术成熟，吸收率高，但碱耗用量大，所得副产品用处不
26、大。2氨吸收法吸收系统与碱吸收法相似，其反应为： 2NH3H2ONONO 22NH 4NO2H 2O2NH3H2O2NO 2NH 4NO3NH 4NO2H 2O此法反应速度快，操作方便，特别适用于废气排放量及其浓度波动较大，或间歇排放废气的工厂，但吸收率为 5070，比碱吸收法低。3熔融盐吸收法主要是以碱金属和碱土金属的熔融盐作吸收剂，其反应为：Na2CO32NO 2NaNO 2NaNO 3CO 2Na2CO3NO NO22NaNO 2CO 24酸吸收法吸收率为 80，可同时除去烟气中的 SO2，所得产物 NaHSO4，可用于亚硝基法生产硫酸。主要反应为：SO2NO 2H 2OH 2SO4NO
27、2H2SO4NO 2 NO2NOHSO 4H 2O2NOHSO4H 2O2N 2SO4（ NO2NO）3NO2H 2OHNO 3NONO1/2O 2NO 2第二部分 大气污染与空气质量周报1空气质量周报日益严重的空气污染正危害着人们的健康，慢性中毒屡见不鲜。据资料，肺癌、哮喘、肺源性心脏病等呼吸道系统疾病的死亡率甚高，在许多城市已成为市民的主要死因，而人们常常不以为然。从 1997 年“六五”世界环境日始，我国南京、上海、武汉、沈阳。天津、西安、广州、重庆、杭州、大连、厦门、珠海等 12 个重点城市，开展了向社会公布空气质量周报的尝试。空气质量的数据，本来具有一定保密级别，下决心向社会公布，是
28、因为让老百姓享有对环境质量的“知情权”是进行环境治理的一个关键步骤，这同时也表明了政府对老百姓的负责态度。这一举措的出台，受到各界的欢迎和关注。3 年来的运作证明，空气质量周报已被各地政府视为制定城市文明建设和落实管理措施的一个第 9 页 共 20 页依据。近年来，不少国家和地区，相继开展了空气污染警报发布和污染预报工作。美国早在 1976 年就开始公布全国统一的污染物标准指数，并通过媒体发布，提醒人们在污染指数达到一定限值应采取相应措施保护健康。日本于 1988 年 12 月起，对污染严重的大阪、东京地区的氮氧化物进行污染预报。欧洲一些发达国家，韩国、墨西哥及我国的香港特别行政区等，也已利用
29、空气监测网络发布空气污染警报。目前，国外一般预报的重点，是因汽车尾气污染导致的光化学烟雾，具体预报项目为臭氧和一氧化碳。2空气污染指数空气质量周报就是根据国家环境空气质量标准中规定的几种常见污染物例行监测的结果，评价城市一周内的空气质量，并以空气污染指数的表征形式来向公众发布。空气污染指数（AIR POLLUTION INDEX，简称 API）是一种反映和评价空气质量的方法，就是将常规监测的几种空气污染物的浓度简化成为单一的概念性数值形式、并分级表征空气质量状况与空气污染的程度，其结果简明直观，使用方便，适用于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。空气污染指数的确定原则：空气质量的好坏取决于各
30、种污染物中危害最大的污染物的污染程度。空气污染指数是根据环境空气质量标准和各项污染物对人体健康和生态环境的影响来确定污染指数的分级及相应的污染物浓度限值。目前我国所用的空气指数的分级标准是：空气污染指数（API）50 点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值一级标准；API100 点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值二级标准；API200 点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值三级标准；API 更高值段的分级对应于各种污染物对人体健康产生不同影响时的浓度限值，API500 点对应于对人体产生严重危害时各项污染物的浓度。根据我国空气污染的特点和污染防治工作的重点，目前计入空气污染指数的污染物项目
31、暂定为：二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物。随着环境保护工作的深入和监测技术水平的提高，再调整增加其它污染项目，以便更为客观地反应污染状况。3空气污染指数的计算与报告： 污染指数与各项污染物浓度的关系是分段线性函数（见下表和下图） ，用内插法计算各污染物的分指数 In，取各项污染物分指数中最大者代表该区域或城市的污染指数。即：APImax(I 1，I 2IiIn)该指数所对应的污染物即为该区域或城市的首要污染物。当污染指数 API 值小于50 时，不报告首要污染物。污染指数 API 分级限值污染指数 污染物浓度In TSP SO2 NOx500 1.000 2.620 0.940400 0.87
32、5 2.100 0.750第 10 页 共 20 页300 0.625 1.600 0.565200 0.500 0.250 0.150100 0.300 0.150 0.10050 0.120 0.050 0.050空气污染指数及对应的空气质量级别（仅供参考）空气污染指数(API)空气质量级别空气质量状况 对健康的影响 对应空气质量的适用范围050 优 可正常活动 自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区51100 良 可正常活动城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区101200 普通（轻度污染）长期接触，易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状特
33、定工业区201300 不佳（中度污染）一定时间接触后，心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群中普遍出现症状300 差（重度污染）健康人除出现较强烈症状，降低运动耐受力外，长期接触会提前出现某些疾病4从周报“看空气质量”仔细观察媒体公布的空气质量周报，会发现主要公布的是二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物这三项指标。这是因为，根据我国空气污染的特点和防治重点，当前对人类生命威胁最大的是以上三项指标，它们分别指小煤烟、汽车尾气和降尘的污染状况。海市氮氧化物对大气污染的“贡献率”超过了二氧化硫的“贡献率” 。上海的大气污染已从过去的以二氧化硫为主的煤烟型污染，转变为以氮氧化物为主的石油型
34、污染。由于氮氧化物主要来源于机动车尾气的排放，因此环保部门幽默地称：“刹尾气，就是救命行动！”在市政府的干预下，有关部门着手推行无铅化进程，并且研制和推广使用无公害汽车，根治机动车尾气污染。第 11 页 共 20 页5改善和提高城市空气质量，尚需努力空气质量状况的强制性宣传，是一股不可忽视的力量。将来如果人人都像关心天气预报一样每天早晨出门前问一问今天的空气质量指数，那么接下来可能就是追问谁是现在的排污大户，为什么还不解决它的问题。正因为如此，1998 年“六五”之际，我国的 47 座重点城市（直辖市消会城市、经济特区、沿海开放城市和重点旅游城市）都开始发布空气质量周阳）报。而有条件的城市，如
35、上海已从 1999 年 6 月 5 日开始过渡到发布空气质量预报。并“要像天气预报一样深入人心，使老百姓一听就能有条件反射” 。空气质量周报已开展 3 年多了，美中不足的问题仍然不少。首先是时效性尚显差些，从而与公众的贴近程度也显得不够；二是发布和实施控制的结合问题。国外当污染指数超过警戒线时，市政府或有关部门就要据此采取相应的措施，如减少车辆流量，企业限产、停产，学校减少或停止上课，病人和老幼暂缓出行等。我国现在仅是第一步广而告之。6城市空气质量周报的三项指标总悬浮颗粒物：这是大气降尘的主要污染指标。大气中的总悬浮颗粒物主要来自工业废气、建筑扬尘、交通尾气、物质燃烧等。它含有可损害神经系统的
36、铅、汞、锰等，还有致癌物苯并芘、砷、铬等。总悬浮颗粒能吸附有害气体、液体、细菌等。目前，许多国家对粒径小于 10 微米不能被人的上呼吸道所阻挡的可吸入性颗粒（即PM10）非常重视，尤其是粒径小于 2.5 微米的可吸入性气溶胶（即 PM2.5） 。这种气胶微粒被吸入人体后，会渗透到肺部组织的深处，可引起支气管炎和肺癌等病变。限于监测技术，除上海现已开始监测 PM10 外，我国各个城市普遍监测的只是总悬浮颗粒TSP。在 1996 年修订的国家环境空气质量标准中，已增加了 PM10 的控制标准，但考虑到对人体健康危害最大的是 PM2.5，我国即将制订新的标准，以更好地保护人民的身心健康。二氧化硫：主
37、要由燃煤排放引起。二氧化硫在大气中会氧化而形成硫酸盐气溶胶，毒性将增大 10 倍以上，它将会严重危害人体健康，导致胸闷。眼睛刺激、呼吸困难，甚至呼吸功能衰竭。在此环境下的降水便是酸雨，它会使水质及土壤酸化，从而导致鱼类和植物大量死亡。二氧化硫曾是一些发达国家在工业发展时期的主要污染物。被列为世界八大公害事件的比利时马斯河谷、美国的多诺拉等烟雾事件，均系二氧化硫严重污染所致。我国是燃煤大国，每年排放的二氧化硫居世界前列，所以对二氧化硫及其次生污染的防治必须加大力度。氮氧化物：主要是一氧化氮和二氧化氮，主要由机动车尾气造成。它对人们呼吸器官有较强的刺激作用，可引起气管炎、肺炎、肺气肿等。氮氧化物与
38、水可生成硝酸盐、亚硝酸盐。进入人体，可生成强致癌物亚硝酸氨，也可与人体血液中的血红蛋白结合，使人产生缺氧症状。1952 年美国洛杉矶光化学烟雾事件的罪魁祸首便是氮氧化物。此外，它还使植物大面积受损。值得注意的是，随着城市现代化交通的高速发展，我国许多城市的氮氧化物也严重超标，由机动车（也含助动车）的激增引发的光化学烟雾污染，在许多城市已被环境监测部门发现。第 12 页 共 20 页【综合练习】一1大气污染是环境污染的一个重要方面，常见的大气污染分一次污染和二次污染。二次污染是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或生物作用下发生变化，或与环境中的其他物质发生反应。生成新的污染物，如： 2NOO
39、2=2NO2，则 NO2就是二次污染物，由 NO2 导致的污染就是 NO 的二次污染。下列物质：SO 2，NO， NO 2，HCl ，CO 2。不易导致二次污染的是 A B C 和 D 只有2原始大气经过紫外线、宇宙射线和闪电等的作用，就有可能形成 A 无机小分子 B 有机小分子 C 有机大分子 D 多分子体系3蓝藻以前的生命，新陈代谢的类型属于 A 自养型、需氧型 B 自养型、厌氧型C 异养型、需氧型 D 异养型、厌氧型4汽车尾气中污染空气主要的是 CO CO 2 NO 2 铅的化合物A B C D 5下列气体不会造成大气污染的是 A 二氧化硫 B 氮气 C 一氧化碳 D 一氧化氮6在相同条
40、件下燃烧时对大气污染程度最小的燃料是 A 液化气 B 煤油 C 煤饼 D 木柴7假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比 A 将提前 B 将延后C 在某些地区将提前，在另一些地区将延后D 不变8目前排放到空气中的二氧化碳逐年增加，对此科学家最担心的是 A 会使空气中的氧含量下降，不足以供给人类呼吸B 会使地球温度升高，冰川融化，生态失衡C 会使人体吸进大量二氧化碳，损害健康D 会使石灰岩大量溶解，破坏自然风光9作为新型燃料，氢气具有的突出优点是 A 在自然界里存在氢气B 氢气轻，便于携带C 燃烧氢气污染小D 氢气燃烧发热量高10下列情况可能引起大气污染的是
41、煤的燃烧 工业废气的任意排放 燃放鞭炮 飞机、汽车尾气的排放第 13 页 共 20 页A 只有 B 只有 C 只有 D 11地球周围的大气圈是我们人类生存的保障，这是因为 A 提供人类呼吸所需要的氧气B 提供人类生存所需要的能量C 既能让阳光透过，又能调节温度D 减弱宇宙射线和太阳紫外线对人类的伤害【参考答案】1C此题是一道信息给予题，考查所给气体是否导致二次污染，关键要看气体在空气中或外界条件下能否再反应生成有害物质。2B3D原始海洋有丰富的有机物，又称“营养汤” 。原始生命直接从海洋中苯取有机物，进行原始的新陈代谢，所以为异养型。原始的海洋没有氧气，生物靠无氧呼吸获得能量，故为厌氧型。4C
42、原汽油中含铅5BSO2、NO、CO 都有毒6A7B因为大气层密度和折射率随高度的增加而减小，日出时阳光平行射入大气层相当从光疏介质射到光密介质。折射角小于入射角，光线向地面发生弯曲，人们看到太阳时，太阳还在地平线以下。8B9C氢气作为燃料最突出的优点是产生污染最小10D煤燃烧易产生毒气如 SO2、CO、NO、NO 2 等；工业废气中含有毒气如CO、NO 、NO 2、SO 2、H 2S 等；燃放鞭炮产生毒气如 SO2 等；汽车尾气主要含有毒气如 NO、NO 2 等。题目中提出的四点对大气都造成污染。11A、C、D人类生活的大气圈对人类的作用是多方面的，它涉及到的科学原理不仅有生物学方面的，而且有
43、物理学和宇宙学等多方面的领域。大气圈给人类提供的不仅给人以呼吸，而且它能让太阳光通过，使地球上的植物能吸收太阳的能量，进行光合作用。白天由于太阳的照射使地面的温度升高，夜里当太阳光不能照射的时候，大地的散热会使地面温度降低，大气圈具有一定的热容，当大地的温度太低时它会放热，大地的温度太高的时候它又会吸热，起到了调节温度的作用。大气圈还能挡住一部分宇宙射线和太阳光的紫外线，减少对人类的伤害，与月第 14 页 共 20 页球相比，地球上的大气圈的作用是十分显著的。二在大气污染中，酸雨和浮尘是最主要的污染，1 对此我们应该认识到 A 环境污染不可避免，只能采取 “先污染、后治理”的策略B 保护环境非
44、常重要，必须杜绝兴建有污染的工业C 酸雨现象是工业发达的一个标志，会自然解决D 应及时采取措施减少或避免有害气体的排放2上述事实给我们的哲学启示是A 要用联系的观点、发展的观点看问题B 要抓主要矛盾C 实践是认识的来源D 外因必须通过内因起作用【参考答案】考查用哲学知识分析问题和解决实际问题的能力。1 D2 A三汽车尾气（含有烃类、CO、SO 2 和 NO 等物质）是城市空气的污染源，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器” 。它的特点是使 CO 与 NO 反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及 SO2 的转化。1写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式 2
45、“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是3控制城市空气污染源的方法可以有 A 开发氢能源 B 使用电动车C 植树造林 D 戴上呼吸面具【参考答案】12CO2NO 2CO2N 2 催 化 剂2SO 2 转化为 SO3 产生硫酸而形成酸雾3A、B对汽车尾气治理方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器” 。它使CO、NO 发生氧化还原反应，根据氧化还原反应中化合价归中可判断出产物为无毒气体 N2；也使 SO2 氧化为 SO3，并与水反应生成强酸 H2SO4，从而在一定程度上提高了空气的酸度。四SO 2 可形成酸雨，写出变化的化学方程式 。这些含硫化合物形成的酸雨对土壤和作物造
46、成了危害，如果土壤中有大量的铵离子（NH 4+） ，危害将更严重。由于植物合成蛋白质的需要，根系吸收 NH4+较多，根据 第 15 页 共 20 页原理，土壤溶液中就会有许多 残留，从而使土壤的 pH 值 。因而这种土壤不应再施生理 性盐的肥料，应施 等氮肥。对于酸化的土壤，可以施加 ，中和酸性，提高土壤对酸性的缓冲能力。田间作物如遇严重的酸雨危害时，可采取人工 的方法，减轻对作物的侵害。如果一个生态系统由于酸雨的侵害，植物大量死亡。那么这个生态系统的 将遭到破坏。所以在 SO2 污染比较严重的地区，可选择 树作为主要的绿化树种。因为此树种一公顷每月可吸收 SO2 60kg。【参考答案】略 交
47、换吸附 H 下降 酸 尿素 石灰 浇水 平衡 柳杉五带电云层之间或带电云层和地面之间发生强烈放电时，会产生耀眼的闪光和巨响，这就是闪电。闪电的放电电流可以高达几十万安培，可严重损坏建筑物，并对人身安全构成威胁，这就是雷击。为了避免雷击，人们设计了避雷针。避雷针是针状金属物，装在建筑物的顶端，用粗导线与埋在地下的金属物相连，以保持与大地的良好接触。闪电也有积极的意义。闪电产生的高温使空气中的某些物质发生一系列的化学反应，产生对农作物有利的天然氮肥，故有“雷雨好庄稼” 之说。同时，闪电过程中还会产生一种物质，能保护地球上的生命免受某种射线的过量照射而伤害。原始生命起源于有机物分子，有一种生命起源学说把最初有机分子的产生也归功于闪电。请回答：1闪电过程中产生的能保护地球上的生命免受某种射线的过量照射而伤害的物质是什么？写出其化学式。题中所述的某种射线是什么？人体过量照射这种射线的主要危害是什么？2简述避雷针避雷的物理过程。3写出闪电过程中空气中某些物质如何发生化学反应而产生对农作物有利的天然氮肥？4若某观察者从看到闪光到听到雷声相隔约 3.5s，试估算雷击处距观察者多远（保留两位有效数字）？【参考答案】1臭氧，化学式为 O3。那种射线是紫外线。人体受过量紫外线照射，会损害人的免疫力，使人类皮肤癌
