在干潔的大氣中，恒量氣體的組成是微不足道的。但是在一定范圍的大氣中，出現(xiàn)了原來沒有的微量物質(zhì)，其數(shù)量和持續(xù)時(shí)間，都有可能對人、動(dòng)物、植物及物品、材料產(chǎn)生不利影響和危害。當(dāng)大氣中污染物質(zhì)的濃度達(dá)到有害程度，以至破壞生態(tài)系統(tǒng)和人類正常生存和發(fā)展的條件，對人或物造成危害的現(xiàn)象叫做大氣污染。造成大氣污染的原因，既有自然因素又有人為因素，尤其是人為因素，如工業(yè)廢氣、燃燒、汽車尾氣和核爆炸等。

        隨著人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和生產(chǎn)的迅速發(fā)展，[2] 在大量消耗能源的同時(shí)，同時(shí)也將大量的廢氣、煙塵物質(zhì)排入大氣，嚴(yán)重影響了大氣環(huán)境的質(zhì)量，特別是在人口稠密的城市和工業(yè)區(qū)域。[2] 所謂干潔空氣是指在自然狀態(tài)下的大氣(由混合氣體、水氣和雜質(zhì)組成)除去水氣和雜質(zhì)的空氣，其主要成分是氮?dú)?/a>，占78.09%;氧氣，占20.94%;稀有氣體占0.93%;[3] 其它各種含量不到0.1%的微量氣體(如氖、氦、二氧化碳、氪等)[1] 。

     分類

        大氣污染物的種類很多，目前引起人們注意的有100多種，可分為顆粒狀污染物和氣態(tài)污染物兩大類。

一、顆粒狀污染物

根據(jù)顆粒污染物物理性質(zhì)的不同，可分為如下幾種:

（1）粉塵(dust)

指懸浮于氣體介質(zhì)中的細(xì)小固體粒子。[2] 通常是由于固體物質(zhì)的破碎、分級、研磨等機(jī)械過程或土壤、巖石風(fēng)化等自然過程形成的。粉塵粒徑一般在1-200μm之間。大于10μm的粒子靠重力作用能在較短時(shí)間內(nèi)沉降到地面，稱為降塵;小于10μm的粒子能長期在大氣中漂浮，稱為飄塵。

（2）煙(fume)

通常指由冶金過程形成的固體粒子的氣溶膠。在工業(yè)生產(chǎn)過程中總是伴有諸如氧化之類的化學(xué)反應(yīng)，熔融物質(zhì)揮發(fā)后生成的氣態(tài)物質(zhì)冷凝時(shí)便生成各種煙塵。煙的粒子是很細(xì)微的，粒徑范圍一般為0.01~1μm。

（3）飛灰(fly ash)

指由燃料燃燒后產(chǎn)生的煙氣帶走的會(huì)分中分散的較細(xì)的粒子?；曳质呛嘉镔|(zhì)燃燒后殘留的固體渣，在分析測定時(shí)假定它是完全燃燒的。

（4）黑煙(smoke)

通常指由燃燒產(chǎn)生的能見的氣溶膠，不包括水蒸氣。在某些文獻(xiàn)中以林格曼數(shù)、黑煙的遮光率、沾污的黑度或捕集的沉降物的質(zhì)量來定量表示黑煙。黑煙的粒徑范圍為0.05~1μm。

（5）霧(fog)

在工程中，霧一般指小液體粒子的懸浮體。它可能是由于液體蒸汽的凝結(jié)、液體的霧化以及化學(xué)反應(yīng)等過程形成的，如水霧、酸霧、堿霧、油霧等，水滴的粒徑范圍在200μm以下。

（6）總懸浮顆粒物(TSP)

指大氣中粒徑小于100μm的所有固體顆粒。

二、氣態(tài)污染物

（1）含硫化合物

（2）碳的氧化物

（3）含氮化合物

（4）碳?xì)浠衔?/span>

（5）鹵素化合物

危害

大氣污染對氣候的影響很大，大氣污染排放的污染物對局部地區(qū)和全球氣候都會(huì)產(chǎn)生一定影響，猶其對全球氣候的影響，從長遠(yuǎn)的觀點(diǎn)看，這種影響將是很嚴(yán)重的。

（1）二氧化硫SO2 主要危害:形成工業(yè)煙霧， 高濃度時(shí)使人呼吸困難，是著名的倫敦?zé)熿F事件的元兇;進(jìn)入大氣層后，氧化為硫酸(SO4)在云中形成酸雨，對建筑、森林、湖泊、土壤危害大;形成懸浮顆粒物，又稱氣溶膠， 隨著人的呼吸進(jìn)入肺部，對肺有直接損傷作用。

（2）懸浮顆粒物TSP(如:粉塵、煙霧、PM10、PM2.5)主要危害:隨呼吸進(jìn)入肺， 可沉積于肺，引起呼吸系統(tǒng)的疾病。顆粒物上容易附著多種有害物質(zhì)，有些有致癌性，有些會(huì)誘發(fā)花粉過敏癥;沉積在綠色植物葉面，干擾植物吸收陽光和二氧化碳和放出氧氣和水分的過程， 從而影響植物的健康和生長;厚重的顆粒物濃度會(huì)影響動(dòng)物的呼吸系統(tǒng);殺傷微生物，引起食物鏈改變，進(jìn)而影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng);遮擋陽光而可能改變氣候，這也會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)。

（3）氮氧化物 Nox(如:NO、NO2、NO3)主要危害:刺激人的眼， 鼻，喉和肺， 增加病毒感染的發(fā)病率，例如引起導(dǎo)致支氣管炎和肺炎的流行性感冒， 誘發(fā)肺細(xì)胞癌變;形成城市的煙霧，影響可見度;破壞樹葉的組織， 抑制植物生長;在空中形成硝酸小滴，產(chǎn)生酸雨。

（4）一氧化碳CO 主要危害:極易與血液中運(yùn)載氧的血紅蛋白結(jié)合， 結(jié)合速度比氧氣快250倍，因此，在極低濃度時(shí)就能使人或動(dòng)物遭到缺氧性傷害。輕者眩暈，頭疼， 重者腦細(xì)胞受到永久性損傷，甚至窒息死亡;對心臟病、貧血和呼吸道疾病的患者傷害性大;引起胎兒生長受損和智力低下。

（5）揮發(fā)性有機(jī)化合物VOCs(如:苯、碳?xì)浠衔?主要危害:容易在太陽光作用下產(chǎn)生光化學(xué)煙霧;在一定的濃度下對植物和動(dòng)物有直接毒性;對人體有致癌、引發(fā)白血病的危險(xiǎn)。

（6）光化學(xué)氧化物(如:臭氧O3) 主要危害:低空臭氧是一種最強(qiáng)的氧化劑， 能夠與幾乎所有的生物物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，濃度很低時(shí)就能損壞橡膠、油漆、織物等材料;臭氧對植物的影響很大。濃度很低時(shí)就能減緩植物生長，高濃度時(shí)殺死葉片組織，致使整個(gè)葉片枯死， 最終引起植物死亡，比如高速公路沿線的樹木死亡就被分析與臭氧有關(guān);臭氧對于動(dòng)物和人類有多種傷害作用，特別是傷害眼睛和呼吸系統(tǒng)，加重哮喘類過敏癥。

（7）有毒微量有機(jī)污染物(如:多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、二惡英、甲醛)主要危害:有致癌作用;有環(huán)境激素(也叫環(huán)境荷爾蒙)的作用。

（8）重金屬(如:鉛、鎘)主要危害:重金屬微粒隨呼吸進(jìn)入人體， 鉛能傷害人的神經(jīng)系統(tǒng)，降低孩子的學(xué)習(xí)能力，鎘會(huì)影響骨骼發(fā)育，對孩子極為不利;重金屬微?？杀恢参锶~面直接吸收， 也可在降落到土壤之后，被植物吸收， 通過食物鏈進(jìn)入人體;降落到河流中的重金屬微粒隨水流移動(dòng)，或沉積于池塘、湖泊， 或流入海洋，被水中生物吸收， 并在體內(nèi)聚積，最終隨著水產(chǎn)品進(jìn)入人體。

（9）有毒化學(xué)品(如:氯氣、氨氣、氟化物)主要危害:對動(dòng)物、植物、微生物和人體有直接危害。

（10）難聞氣味主要危害:直接引起人體不適或傷害;對植物和動(dòng)物有毒性;破壞微生物生存環(huán)境，進(jìn)而改變整個(gè)生態(tài)狀況。

（11）放射性物質(zhì)主要危害:致癌，可誘發(fā)白血病。

（12）溫室氣體(如:二氧化碳、甲烷、氯氟烴)主要危害:阻斷地面的熱量向外層空間發(fā)散， 致使地球表面溫度升高，引起氣候變暖， 發(fā)生大規(guī)模的洪水、風(fēng)暴或干旱;增加夏季的炎熱，提高心血管病在夏季的發(fā)病和死亡率;氣候變暖會(huì)促使南北兩極的冰川融化， 致使海平面上升，其結(jié)果是地勢較低的島嶼國家和沿海城市被淹;氣候變暖會(huì)使地球上沙漠化面積繼續(xù)擴(kuò)大， 使全球的水和食品供應(yīng)趨于緊張。

大氣被污染后，由于污染物質(zhì)的來源、性質(zhì)和持續(xù)時(shí)間的不同，被污染地區(qū)的氣象條件、地理環(huán)境等因素的差別，以及人的年齡、健康狀況的不同，對人體造成的危害也不盡相同。大氣中的有害物質(zhì)主要通過下述三個(gè)途徑侵入人體造成危害:

（1）通過人的直接呼吸而進(jìn)入人體;

（2）附著在食物上或溶于水中，使之隨飲食而侵入人體;

（3）通過接觸或刺激皮膚而進(jìn)入到人體。其中通過呼吸而侵入人體是主要的途徑，危害也最大。 大氣污染對人的危害大致可分為急性中毒，慢性中毒，致癌三種。

污染來源

大氣污染物的來源十分廣泛，各地情況也有很大差別，以下舉出一些例子。

     （1） 工業(yè):工業(yè)是大氣污染的一個(gè)重要來源。工業(yè)排放到大氣中的污染物種類繁多，有煙塵、硫的氧化物、氮的氧化物、有機(jī)化合物、鹵化物、碳化合物等。其中有的是煙塵，有的是氣體。

      （2）工廠、家庭燃燒含硫的燃料例如生活爐灶與采暖鍋爐:城市中大量民用生活爐灶和采暖鍋爐需要消耗大量煤炭，煤炭在燃燒過程中要釋放大量的灰塵、二氧化硫、一氧化碳、等有害物質(zhì)污染大氣。特別是在冬季采暖時(shí)，往往使污染地區(qū)煙霧彌漫，嗆得人咳嗽，這也是一種不容忽視的污染源。

1. （3）火山爆發(fā)產(chǎn)生的氣體

2. （4）焚燒農(nóng)作物的秸桿、森林火災(zāi)中的濃煙

3. （5）焚燒生活垃圾、廢舊塑料、工業(yè)廢棄物產(chǎn)生的煙氣

4. （6）生活廢氣，比如廚房做飯的油煙，吸煙導(dǎo)致的煙氣

5. （7）垃圾腐爛釋放出來的有害氣體

6. （8）工廠有毒氣體的泄漏

7. （9）居室裝修材料(如油漆等)緩慢釋放出來的有毒氣體

8. （10）風(fēng)沙、揚(yáng)塵

9. （11）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的有毒農(nóng)藥

10. （12）有毒化學(xué)試劑的揮發(fā)

11. （13）復(fù)印機(jī)、打印機(jī)等電器產(chǎn)生的有害氣體(比如臭氧)

      （14）交通運(yùn)輸:汽車、火車、飛機(jī)、輪船是當(dāng)代的主要運(yùn)輸工具，它們燒煤或石油產(chǎn)生的廢氣也是重要的污染物。特別是城市中的汽車，量大而集中，排放的污染物能直接侵襲人的呼吸器官，對城市的空氣污染很嚴(yán)重，成為大城市空氣的主要污染源之一。汽車排放的廢氣主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳?xì)浠衔锏龋叭N物質(zhì)危害性很大。交通污染源也是國內(nèi)眾多城市污染的主要來源之一。

       措施及方法

從大氣污染的發(fā)生過程分析，防治大氣污染的根本方法，是從污染源著手，通過減少污染物的排放量，促進(jìn)污染物擴(kuò)散稀釋等措施來保證大氣層的環(huán)境質(zhì)量。但現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件還不能徹底根治污染源，因此，大氣環(huán)境的保護(hù)就需要通過運(yùn)用各種措施，進(jìn)行綜合防治。主要從以下幾個(gè)方面入手尋求大氣污染的控制途徑。 ①采取各種措施，減少污染物的產(chǎn)生;②采用各種設(shè)備，控制污染物的排放;③選擇有效的非工程措施，合理大氣自凈能力;④強(qiáng)化大氣管理。[3]

一、采取各種措施，減少污染物的產(chǎn)生

(一)、區(qū)域采暖和集中供熱，家庭爐灶和取暖小鍋爐排放大量SO2和煙塵是造成城市大氣環(huán)境惡化的一個(gè)重要原因。城市采取區(qū)域采暖，集中供熱措施，能夠很好的解決這一問題。區(qū)域采暖，集中供熱的好處表現(xiàn)在: ①可以提高鍋爐設(shè)備效率，降低燃料消耗量，一般可以將鍋妒效率從50~60%提高到80~90%;②可以充分利用熱能，提高熱利用率 ③有條件采用高效率除塵設(shè)備，大大降低粉塵排放量。

(二)、改善燃料構(gòu)成 改善城市燃料構(gòu)成是大氣污染綜合防治的一項(xiàng)有效措施。用無煙煤替代煙煤，推廣使用清潔的氣體、液體燃料，可以使大氣中的SO2和煙塵(降塵、飄塵)顯著地降低。

(三)、進(jìn)行技術(shù)更新，改善燃燒過程 解決污染問題的重要途徑之一是減少燃燒時(shí)的污染物排放量。通過改善燃燒過程，以使燃燒效率盡可能提高，污染物排放盡可能減少。這就需要對舊鍋爐、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和其它燃燒設(shè)備進(jìn)行技術(shù)更新，對舊的燃料加以改革，以便提高熱效率和減少廢氣排放。

(四)、改革生產(chǎn)工藝，綜合利用"廢氣" 通過改革生產(chǎn)工藝，可以力求把一種生產(chǎn)中排出的廢氣作為另一生產(chǎn)中的原材料加以利用，這樣就可以達(dá)到減少污染物的排放和變廢為寶的雙重利益。

(五)、開發(fā)新能源，開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、生物能、沼氣能和核聚變能等清潔能源，以減少煤碳、石油的用量。以上新能源多為可再生性能源，在利用過程中不會(huì)產(chǎn)生化石能源開采使用的環(huán)境問題，是比較清潔的燃料。

二、采用各種技術(shù)，控制污染物排放

(一)、煙塵治理技術(shù)，除塵設(shè)備根據(jù)其原理大致可分為機(jī)械除塵器，濕式洗滌除塵器，過濾式除塵器和靜電除塵器等。 機(jī)械除塵器是利用機(jī)械力(重力、離心力)將粉塵從氣流中分離出來，達(dá)到凈化的目的。其中最簡單、廉價(jià)、易于操作維修的便是沉降室。攜帶塵粒的氣流由管道進(jìn)入寬大的沉降室時(shí)，速度和壓力降低，較大的顆粒(直徑大于40μm)則因重力而沉降下來。另一種設(shè)備是旋風(fēng)除塵，其原理是使氣流在分離旋轉(zhuǎn)，塵粒在離心作用下被甩往外壁，沉降到分離器的底部而被分離清除。這種方法對5μm以上塵粒去除效率可達(dá)50 - 80%。 濕式洗滌器是一種采用噴水法將塵粒從氣體中沉滌出去的除塵器，有噴霧塔式、填斜塔式、離心洗滌器、文丘里式洗滌器等多種，這種除塵器能除去直徑大于10μm 的顆粒，如果采用離心式洗滌分離器，其去除率可達(dá)90%左右，這種方法的缺點(diǎn)是能耗較高，同時(shí)存在污水處理問題。 過濾式除塵器有著較高的除塵效率，其中最常用的袋式濾塵器對直徑1μm顆粒的去除率多接近100%，它使含塵氣體，通過懸掛在袋室上部的織物過濾袋而被除去，這種方法效率高，操作面便，適應(yīng)于含塵濃度低的氣體;其缺點(diǎn)是維修費(fèi)高，不耐高溫高濕氣流。靜電除塵器的原理是所有塵粒通過高壓直流電暈時(shí)吸收電荷的特性而將其從氣流中除去。帶電顆粒在電場的作用下，向接地集塵筒壁移動(dòng)，借重力而把塵粒從集塵電極上除去。其優(yōu)點(diǎn)是對粒徑很小的塵粒具有較高的去除效率，且不受含塵濃度和煙氣流量的影響，但設(shè)備投資費(fèi)用高，技術(shù)要求高。 上述備種除塵設(shè)備原理不同，性能各異，使用時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要加以迭擇或使用，主要考慮因素為塵粒的濃度、直徑、腐濁性等以及排放標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)濟(jì)成本。

(二)、二氧化硫治理技術(shù)，二氧化硫治理技術(shù)包括燃料脫硫主要是重油脫硫和煙氣脫硫。重油脫硫采用加氫脫硫催化法，使重油中有機(jī)硫化物中的C-S鍵斷裂，硫變成簡單的氣體或固體化合物，而從重油中分離出來。含硫量較高的重油首先進(jìn)行脫硫處理，再提供給用戶，主要是那些沒有煙氣脫硫能力的中小工廠，而大型工業(yè)企業(yè)則要求安裝煙氣脫硫設(shè)施。 煙氣脫硫可分為干法和濕法兩種，濕法是把煙氣中的SO2和SO3，轉(zhuǎn)化為液體或固體化合物，從而把它們從煙氣中分離出來，濕法脫硫主要包括堿液吸收法，氨吸收法和石灰吸收法等。堿吸收法是用氫氧化鉀、氫氧化鈉水溶液等為吸收劑;氨吸收法用氨氣作為吸收劑;石灰乳法使用石灰漿作吸收劑，同時(shí)可回收石膏。 濕法脫硫后，煙氣溫度降低，濕度加大，排出后影響煙氣的上升高度而難以擴(kuò)散。為克服上述缺陷，采用固體粉沫或非液體作為吸收劑或催化劑進(jìn)行煙氣脫硫，稱為干法脫硫。干法脫硫又分為吸附法、吸收法和催化氧化法等。吸附法是使用活性炭等吸附劑;吸收法用活性氧化錳、堿性氧化鋁等為吸收劑;催化氧化法是用釩系催化劑等進(jìn)行氧化并回收硫酸。

(三)、光化學(xué)煙霧的治理技術(shù)，造成光化學(xué)煙霧的一次污染物主要是氮氧化物和碳?xì)浠衔?。其主要來源是以汽車尾氣，石油冶煉業(yè)等工業(yè)企業(yè)也是氮氧化物重要來源。 汽車尾氣主要來自發(fā)動(dòng)機(jī)汽油燃燒。控制汽車尾氣的技術(shù)措施主要有:①改革汽車燃料，推廣使用液化石油氣、液化天然氣、甲醇等新型燃料。②改善進(jìn)氣系統(tǒng)，提高混合氣燃燒率，減少一氧化碳、碳?xì)浠衔锖头趸衔锱欧? ③進(jìn)行排氣處理，進(jìn)一步去除尾氣中的有害物質(zhì)。 工業(yè)企業(yè)排放的氮氧化物的去除方法主要有吸收法、非選擇性催化還原法和選擇性催化還原法。吸收法是根據(jù)所使用的吸收劑，又可分為堿吸收法，熔融鹽吸收法和硫酸吸收法。 非選擇催化還原法是應(yīng)用金屬鉑等作為催化劑，以H2或CH4等還原性氣體作為還原劑，將煙氣中的氮氧化物還原為N2。所謂非選擇性是指反應(yīng)時(shí)的溫度條件不僅控制在只是煙氣中的氮氧化物還原為N2，而且在反應(yīng)過程中有一定量的還原劑與煙氣中的過剩氧發(fā)生反應(yīng)。 選擇性催化還原法是以金屬鉑的氧化物作為催化劑，以氨、硫化氫和一氧化碳等為還原劑，選擇最佳脫硝反應(yīng)溫度，使還原劑僅與煙氣的氮氧化物發(fā)生反應(yīng)，使之轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的N2 。

• 參考資料

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• 1．Earth's Atmosphere: Composition, Climate & Weather  . .Space . 2013-06-23

• 2．環(huán)保部:將投入1000億治理重點(diǎn)區(qū)域大氣污染  . .中國城市低碳經(jīng)濟(jì)網(wǎng) . 2012-11-29

• 3．大氣污染防治進(jìn)入新階段 呼吁綠色轉(zhuǎn)型  . .中國城市低碳經(jīng)濟(jì)網(wǎng) . 2012-11-29

• 4．科技部 環(huán)境保護(hù)部關(guān)于印發(fā)《大氣污染防治先進(jìn)技術(shù)匯編》的通知  . .中華人民共和國科學(xué)技術(shù)部 . 2015-02-26