植物与大气治理

植物与大气治理,CONTENTS,植物与大气治理,大气污染治理,大气污染,1,2,3,是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境的现象。,1,按照其成因，污染物可以分为一次污染物和二次污染物；按其存在状态大气污染物可概括为两大类，颗粒污染物和气态污染物。,2,生活污染源，工业污染源，交通运输污染源。,3,对人类的危害，对其他动物的危害，对植物的危害。,4,定义,分类,来源,危害,(1) 生活污染源人们由于烧饭、取暖、沐浴等生活上的需要，如炉灶、锅炉等燃烧化石燃料，而向大气排放的煤烟和SO2等，具有量大、分布广、排放高度低等特点，其危害性不容忽视。农业生产过程中喷洒农药而产生的粉尘和雾滴。 (2) 工业污染源包括火力发电厂、钢铁厂、水泥厂和化工厂等耗能较多企业燃料燃烧排放的污染物，各生产过程中的排气以及生产过程中排放的各种矿物和金属粉尘。 (3) 交通运输污染源由飞机、船舶、汽车等交通工具(移动源)排放的尾气。其中汽车排出有害尾气距呼吸带最近，而能被人直接吸入，其污染物主要是氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳和铅尘等。,污染来源,5,A,B,C,D,颗粒污染物,粉 尘,烟,飞 灰,黑 烟,E,雾,在大气污染中，颗粒污染物指沉降速度可以忽略的固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。从大气污染控制的角度，按照其来源和物理性质，可分为如下几种：1.粉尘（dust）粉尘系指悬浮于气体介质中的小固体颗粒，受重力作用能发生沉降，但在一段时间内能保持悬浮状态。它通常由于固体物质的破碎、研磨、分级、输送等机械过程，或土壤、岩石的风化等自然过程形成的。颗粒的尺寸范围i，一般为1-200m左右。属于粉尘类的大气污染物的种类很多，如黏土粉尘、石英粉尘、煤粉、水泥粉尘、各种金属粉尘等。,颗粒污染物,2.烟（fume）烟一般指由冶金过程形成的固体颗粒的气溶胶。它是熔融物质挥发后生成的气态物质的冷凝物，在生成过程中总是伴有诸如氧化之类的化学反应。烟颗粒的尺寸很小，一般为0.01-1m左右。产生烟是一种较为普遍的现象，如有色金属冶炼过程中产生的氧化铅烟、氧化锌烟等。3.飞灰（flyash）飞灰指随燃料燃烧产生的烟气排出的分散得较细的灰分。4.黑烟（smoke）黑烟一般系指由燃料燃烧产生的能见气溶胶。5.雾（fog）雾是气体中液滴悬浮体的总称。在气象中指造成能见度小1km的小水滴悬浮体。在工程中，雾一般泛指小液体粒子悬浮体，它可能是由于液体蒸气的凝结、液体的雾化及化学反应等过程形成的，如水雾、酸雾、碱雾、油雾等。,01,硫氧化物,02,氮氧化物,03,碳氧化物,04,硫酸烟雾,气态污染物,气态污染物,1.硫氧化物硫氧化物主要指SO2，它主要来自化石燃料的燃烧过程，以及硫化物矿石的焙烧、冶炼等过程。火力发电厂、有色金属冶炼厂、硫酸厂、炼油厂以及所有烧煤或油的工业炉窑等都排放SO2烟气。2.氮氧化物氮和氧的化合物有N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5，总起来用氮氧化物（NOx）表示。其中污染大气的主要是NO和NO2。NO毒性不太大，但进入大气后可被缓慢地氧化成NO2，当大气中有O3等强氧化剂存在是，或在催化剂作用下，气氧化速度会加快。NO2的毒性约为NO的5倍。当NO2参与大气的光化学反应，形成光化学烟雾后，其毒性更强。人类活动产生的NOx，主要来自各种工业炉窑、激动车和柴油机的排气，其次是硝酸生产、硝化过程、炸药生产及金属表面处理等过程。其中由燃料燃烧产生的NOx约占90%以上。,3.碳氧化物CO和CO2是各种大气污染物中发生量最大的一类污染物，主要来自燃料燃烧和机动车排气。CO是一种窒息性气体，进入大气后，由于大气的扩算稀释作用和氧化作用，一般不会造成危害。但在城市冬季采暖季节或在交通繁忙的十字路口，当气象条件不利于排气扩算稀释时，CO的浓度有可能达到危害人体健康的水平。CO2是无毒气体，但当其在大气中的浓度过高是，使氧气含量相对减小，便会对人产生不良影响。地球上CO2浓度的增加，能产生“温室效应”，迫使各国政府开始实施控制。4.硫酸烟雾硫酸烟雾系大气中的SO2等硫氧化物，在水雾、含有重金属的悬浮颗粒物或氮氧化物存在时，发生一系列化学或光化学反应而生产的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。硫酸雾引起的刺激作用和生理反应等危害，要比SO2气体大得多。,11,恶臭难闻，恶心、呕吐，影响人体呼吸、血液循环、内分泌、消化和神经系统昏迷，中毒，死亡,闻到有异味，支气管炎、气管炎，肺水肿、肺气肿，呼吸困难，直至死亡,大气污染物对人体的危害,视程减少，流泪，眼睛有炎症。闻到有异味，胸闷，呼吸道有炎症，呼吸困难，肺水肿，迅速窒息死亡,硫化氢,12,伤害眼睛，视程减少，慢性气管炎、幼儿气喘病和尘肺，死亡率增加，能见度降低，交通事故增多。,眼睛红痛，视力减弱，头疼、胸痛、全身疼痛，麻痹，肺水肿，严重的在1小时内死亡。,皮肤和肝脏损害，致癌死亡,：,粉尘,光化学烟雾,铅,神经衰弱，腹部不适，便泌、贫血，记忆力低下,13,强烈刺激眼睛、鼻腔和呼吸道，引起气管炎，肺水肿、氟骨症和斑釉齿。,刺激眼睛、上呼吸道，严重时引起中毒性肺水肿,：,氟和氟化氢,一氧化碳,头晕、头疼，贫血、心肌损伤，中枢神经麻痹、呼吸困难，严重的在1小时内死亡。,大气污染对动物的危害与对人体的危害情况相似。动物和人类共同生存在一个大气环境里。大气污染 对人类的伤害，动物也不能幸免于难。凡是对人造成严重危害的大气污染事件，对动物也产生同样的危害和影响。空气污染对动物的危害，除污染物的直接侵入造成 伤害之外，还通过污染食品进入体内，导致发病和死亡。因为动物没有能力去选择和鉴别某些剧毒性的食品，所以它们将比人类更容易遭受污染物的伤害和影响。,对其他动物的危害,大气污染对植物的危害可分为可见性伤害和不可见性伤害两种。可见性伤害是由于植物茎叶吸收较高浓度的污染物或长期暴露在被污染的大气环境中而出现的可以看到的受害现象。可见性伤害又根据植物受害程度分为急性型、慢性型和混合型3种类型。不可见伤害是由于植物吸收低浓度污染物而使生理、生化方面受到不良影响。虽然叶片表现不呈明显的受害症状，但会造成植物不同程度的减产，或影响产品的质量。,对植物的危害,英国治理大气污染的实践,美国治理大气污染的实践,提供给我国的经验启示,大气污染的治理,1,2,3,英国作为最早进入工业化的国家，也是最早受到工业化和城市化负面效应之害的国家。17、 18 世纪以来，英国的一些工业城市就已经出现严 重的煤烟污染、城市环境异常恶劣。不但工人和底层人民居住环境悲惨，就连富裕阶层也同样难逃污染大气之害，因此，他们也强烈要求对大气环境进行治理。,18,英国政府烟尘防止法,英国政府制碱业管理法,限制烟尘污染环境健康法同时发现部分城市没有实施烟尘防止法,大气清洁法,1821,1856,1863,1866,1956,英国大气污染治理年鉴,1948,伦敦烟雾事件,伦敦等城市伦敦法等有关防止烟尘的法律,1819年，英国政府召开讨论烟害的第一次委员会，并于 1821 年制定了烟尘防止法 。1853年到1856年，伦敦和其他城市先后制定了伦敦法等有关防止烟尘的法律，又制定了制碱业管理法( 1863年)、河流防治法( 1876年) 。1866 年，英国又出台了一部限制烟尘污染的环境健康法。但是，上述法律执行情况并不如意。法令反映了议会反对烟尘污染的积极态度。然而这个法令与当时的其它相关法令一样，除了暗示 政府的意图之外，没有起到任何实际的效果。制定的法律没有真正实施。1866年内务大臣对英 国各大城市的烟尘防止法的实行情况进行调 查后发现，伯明翰和设菲尔德的情况还不错，但在曼彻斯特、利彻斯特和利德等城市几乎没有实行。20世纪上半叶，英国的城市大气污染日趋严重，终于在 1948年爆发了伦敦烟雾事件。英国开始反思大气污染的环境治理，注重立法的效果发挥。,1956年的大气清洁法是一部将伦敦烟雾事件的教训具体化了的法律，它不仅规定具体，而且执行方法十分简便。譬如，就炉灶的改造而言，为确保法律的贯彻执行，该法除赋 予地方代执行的权限外，还明确了对违法者罚则，即:每案每天要课以10100英镑的罚款;地方官员如果泄漏了在职务上所了解到的秘密，则要课 以罚金或徒刑。该法颁布后，得到了很好的实施。在加强有关立法并予以实施后，英国城市的大气 污染得到了有效控制，空气质量有了明显改善。之后英国又颁布了一系列控制大气污染的法令。经过伦敦雾事件后，英国特别注意法令的执行，确保法 令能够实现制定的目的。可以看出，英国通过制定法令、修改法令、执行法令，使法律在大气污染治理中逐步发挥了应有作用。,美国的工业化起步较早，也较早地遭受了大 气污染的危害。仅1950 1951 年，美国因大气污染造成的损失就达15亿美元。1955年，因呼吸系统衰竭死亡的65 岁以上的老人达400多人; 1970年，约有75%以上的市民患上了红眼病。这 就是最早出现的新型大气污染事件光化学烟雾污染事件。,22,1963-1970年,美国国会通过了清洁空气法，先后通过了5个相关法案，国家空气污染政策的框架基础已经被搭建起来。,1980-2010年,同期主要的六大大气污染物排放量却降低了67%。,1955年,美国大气污染治理年鉴,1955年，美国国会通过了历史上第一部联邦空气污染控制的立法，即空气污染控制法。空气污染控制法重申空气污染控制的主要责任在于州和地方政府，但为了更有效地促进空气质量的改进，联邦 也为其提供技术支持和财政援助。19631970年是美国空气污染控制走向国家化的重要阶段，在这7年里国会先后通过了5个相关法案，内容几乎涉及了空气污染的所有重要方面，在这一历史过程中，国家空气污染政策的框架基础已经被搭建起来。1963年，美国国会通过了清洁空气法，这是美国历史上第一次以 清洁空气的名义制定和发布的空气污染立法，具 有重要历史意义清洁空气法案规定了联邦政府制定国家空气质量标准，然后各州执行这些标准，体现了“合作联邦主义”。“清洁空气法”在1977年作重大修改以前，1966年、1967年、1970年、1971年和1974年都进行了修订。,1978年、1980年、1981年、1982年和 1983年又作进一步修改。围绕着清洁空气法案，美国确立了“清洁空气”的原则。在该法的落实中，美国又具有与英国不同的特点。由于美国的政治体制特点，联邦与州的关系非常微妙，在法律落实上中央与地方的关系处理就显得非常重要，其所建立的一个特色制度就是依照清洁空气法案建立的区域环境管理机制。美国在实施 区域治理机制方面已经有了将近 40 年的经验，这套机制已经产生了一些可量化的成绩。在1980 2010年间，美国的国内生产总值增加了127%，机动车行驶里程数增加了96%，能源消费量增加了25%，美国人口增加了36%，但同期主要的六大大气污染物排放量却降低了67%。美国的实践是 对处理大气污染中央与地方关系的有益探索。克林顿政府又于 1993 年制定了气候变化行动计划，目标是争取到 2000年温室气体的排放量达到 1990 年时的水平，包括了五千多个政府、学校和单位的自愿性温室气体减排项目。奥巴马表示，美国将启动“总量控制 和碳排放交易”的系统，计划在 2020 年将温室气体的排放量下降到 1990年时的水平，2050年后再下降八十个百分点，美国还将投资150亿美元发展清洁能源技术。,25,01,通过立法明确大气污染防治的主体、标准和措施,02,控制工业污染，推动产业转型和能源转型,03,倡导低碳生活方式， 加强城市、交通等领域的排放管理,发达国家治理大气污染的经验,04,通过信息公开和司 法程序等鼓励公众参与。,1. 制定完善的大气污染防治法律体系 2. 明确各级政府大气污染防治的权责3. 划定大气污染控制区域，实行区域（国家）联动4. 制定并适时修订大气污染物的种类和排放标准 5. 多种形式保障大气污染防治的资金来源,27,推进能源结构转型，鼓励新能源应用。,1,2,3,工业治理思路从排放浓度控制向总量控制转变。,强制推行工业和能源领 域污染治理，鼓励产业结构调整和循环经济模式。,28,01,重点治理交通污染,02,重视城市绿地建设和管理,03,鼓励居民使用节能电器,04,鼓励低碳建筑和低碳社区建设,29,2,2,1,实时公开大气污染状况，为居民提供免费的技术指导和生活 引导,司法诉讼增强了社会对污染事件的关注和民众参与污染防治的热情,社会团体的研究进一步推动了立法完善,绿色植物通过光合作用吸收空气中多余的二氧化碳, 并释放出氧气,使空气中二氧化碳和氧气的浓度保持相对平衡。此外, 绿色植物通过叶片的蒸腾作用, 可以增加空气湿度, 保持空气清新、甜润,使人感觉舒适。茂密的林丛能降低风速，使空气中携带的大粒灰尘下降。树叶表面粗糙不平，有的有绒毛，有的能分泌粘液和油脂，因此能吸附大量飘尘。蒙尘的叶子经雨水冲洗后，能继续吸附飘尘。如此往复拦阻和吸附尘埃，能使空气得到净化。这样不仅能美化环境，调节空气温度、湿度及城市小气候、保持水土、防风防沙，而且在净化大气、减低噪声方面也有显著作用。,植物对大气治理的作用,吸收有毒气体大多数绿色植物对有毒气体都有一定的抗性和吸收作用,不同的植物对不同有毒气体的吸收能力不同。例如,油松、臭椿、刺槐等植物对二氧化硫有极强的吸收和抵抗能力。桑树、柳树、国槐等可吸收氟化氢、氯气等有害气体。锦州石油六厂厂区附近种植了大量油松、臭椿、刺槐等对有毒气体具有较强吸收能力的植物,对厂区内排放的二氧化硫等有毒气体进行吸收并过滤,使厂区周围环境得到极大改善。吸滞烟尘煤烟、铅粉、尘埃等是城市主要污染物质,长时间呼吸带有这些污染物的空气,容易使人患上呼吸道疾病。植物特别是高大树木,由于有旺盛茂密的树冠,叶片密布绒毛,对粉尘有明显的阻挡、过滤和吸附作用。,植物对大气治理的作用,植物对大气治理的作用,抑菌杀菌绿色植物除可以吸滞粉尘外,还能分泌杀菌素,对肺结核、白喉、伤寒等病菌具有极强的杀灭能力。如,桧柏枝叶带有芳香气味,能分泌挥发性抑菌物质和杀菌素。樟树枝叶同样能分泌挥发性杀菌物质。 通过选择抗污染能力强的树种,将速生树种与慢生树种合理搭配,乔木与灌木立体交叉配置,可以增强防护效果,提高抗污染能力,使绿色植物充分发挥其防治大气污染的功能和效应。,植物对大气治理的作用,光合作用即光能合成作用，是指绿色植物和某些细菌，在可见光的照射下经过光反应和碳反应（旧称暗反应）利用光合色素，将二氧化碳（或硫化氢）和水转化为有机物，并释放出氧气（或氢气）的生化过程。,34,1,破坏叶绿素,产生点、块状褪色伤斑,叶片严重失绿,甚至全叶漂白脱落。其伤斑部位大多在脉间,伤斑与健康组织之间没有明显界限。,2,对 敏感的植物：圆柏、垂柳、加拿大杨、油松、紫薇、栾树等.,3,对 抗性强的植物：樱花、丝棉木、臭椿、小叶女贞、接骨木、木槿、乌桕、龙柏等.,常见的大气污染及一些检测植物,35,1,所引起的主要症状为黄化现象.主要发生在叶脉间或叶缘处,成条状或斑状不一,幼叶在黄化现象产生之前就可能先脱落.但与其他原因所产生的黄化现象较难区分开. 对 抗性强的植物：圆柏、侧柏、刺槐、臭椿、旱柳、紫穗槐、桑树、毛白杨、银杏、栾树、白榆、五角枫等.,2,3,对 敏感的植物：榆叶梅、连翘、复叶槭等.,常见的大气污染及一些检测植物,36,1,2,3,常见的大气污染及一些检测植物,由气孔进入叶子,与叶肉细胞接触后首先破坏其细胞膜,因而造成细胞死亡.其伤斑大多数叶面,少脉间.黄化斑点及白色斑纹是最常见的病症,也可能出现叶面完全漂白者.其受害叶最先为中龄叶. 对 敏感的植物：悬铃木、连翘等. 对 抗性强的植物：圆柏、侧柏、刺槐、旱柳、紫穗槐、桑树、毛白杨、栾树、白榆、五角枫、垂柳、加拿大杨、核桃等.,37,1,2,3,常见的大气污染及一些检测植物,当空气中的 达到一定浓度时,植物叶片首先会受到伤害.其部位大多为叶脉间,伤斑点、块状,颜色为黑色或黑褐色,与正常组织之间界限明显.另外,症状一般出现较早,稳定的也快。对 敏感的植物：悬铃木、杜仲、龙柏、旱柳等.对 抗生强的植物：臭椿、银杏、紫薇、女贞、木槿等,38,1,2,3,常见的大气污染及一些检测植物,光化学烟雾 它使叶片下表皮细胞及叶肉中海绵细胞发生质壁分离,并破坏其叶绿素,从而使叶片背面变成银白色、棕色、古铜色或玻璃状.叶片正面还会出现一道横贯全叶的坏死带,受害严重时会使整片叶变色,很少发生点块状伤斑。 对光化学烟雾敏感的植物：紫薇、连翘、白蜡树、复叶槭等。 对光化学烟雾抗性强的植物：圆柏、侧柏、刺槐、臭椿、旱柳、紫穗槐、桑树、毛白杨、银杏、栾树、白榆、五角枫等。,39,虎尾兰 是天然的清道夫，可以清除空气中的有害物质。,芦荟可以美容，净化空气，常绿芦荟有一定的吸收异味作用，作用时间较长。,40,滴水观音有清除空气灰尘的功效。,米兰是天然的清道夫，可以清除空气中的有害物质。淡淡的清香，雅气十足。,41,非洲茉莉产生的挥发性油类具有显著的杀菌作用。可使人放松、有利于睡眠，还能提高工作效率。,龟背竹是天然的清道夫，可以吸附空气中的有害物质。,42,绿萝 这种生物中的高效空气净化器原产为墨西哥高原。由于它能同时净化空气中的