大气污染及其防治学案

1 / 25 大气污染及其防治学案 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 第二节 大气污染及其防治 学习目标定位 1.了解大气污染的概念及其分类。 2.掌握主要大气污染类型及危害。 3.掌握大气污染防治的主要措施，学会分析一般大气污染事件的原因和制定防治措施的方法。 一、大气污染概述 (一 )与大气污染有关的概念 1概念：指大气中污染物质的数量 (浓度 )超过大气的正常含量，并且持续一定的 时间，足以对人、生物、材料、 气候产生不良影响和危害的现象。 2大气污染物 气溶胶状污染物， 如粉尘、雾、降尘、飘尘、悬浮物等。 气体状态污染物，如 硫氧化物、氮氧化物、碳氢化合物等。 3污染源 天然：自然界自行向大气环境排放物质的场所。 人为：人类的 生产活动和生活活动形成的污染源。 (二 )酸雨 1概念：指 pH 小于的降水。 2污染物：燃烧煤、石油、天然气等过程中排放的 二氧2 / 25 化硫和 氮氧化合物等酸性气体。 3形成：酸性气体在大气中遇到水滴或潮湿空气，转化为硫酸或 亚硫酸以及硝酸，混入雨水或雪水。 思维活动 1陈先生去年买了一辆白色的桑塔纳，一次出差前车子淋了一场雨后便被 锁进了车库，半个月后陈先生回家，发现白色车漆上出现了黄色的斑点。你认为这些黄色的斑点是怎样形成的？ 答案 这些黄色斑点是汽车暴露在空气中的部位生锈的表现，它是在 “ 淋了一场雨后 ” 才出现的，可以推测是受酸雨的影响。 2我国酸雨形成的主要原因是什么？为什么我国南方酸雨重于北方？ 答案 我国的能源消费结构以煤炭为主，燃烧排放出大量的二氧化硫等酸性气体，因此我国以硫酸型酸雨为主。我国南方酸雨重于北方的原因： 南方地区有色冶金工业发达，释放出大量的二氧化硫等酸性气体； 南方地区空气湿润，降水多； 北方地区虽然燃 煤多，但降水少，且多集中于夏季；北方空气干燥，多沙尘且沙尘中含有大量碱性离子。 (三 )光化学烟雾 1概念：排入大气的 氮氧化合物和碳氢化合物等受太阳紫外线作用产生的一种具有刺激性的浅蓝色的烟雾。 3 / 25 2气象条件： 逆温或不利于扩散的天气。 3污染物：石油烃废气、一氧化碳、氧化氮和 铅烟。 4污染物来源：汽车排放 尾气、汽油挥发、汽油不完全燃烧和汽车漏油。 5形成：排放物在阳光的作用下，特别是在 夏季和初秋季节强烈阳光的作用下，发生化学反应，生成淡蓝色的 光化学烟雾。 6危害：造成大气污染，危害人体健康；使家畜患病，妨碍农作物及植物的生长； 橡胶制品老化、材料与建筑物受到腐蚀；使大气 浑浊，影响交通。 (四 )温室效应 太阳 短波辐射透过大气层射到地面，而地面增温后放出的 长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质吸收，从而使大气变暖的效应。 二、大气污染防治 1控制污染源：控制污染物排放，减少污染物排放量是关键。 主要措施： (1)改进 能源消费结构，开发利用清洁能源和低污染能源； (2)集中供暖供热，尽可能降低能源在生产和使用过程中对生态环境所造成的危害； (3)对燃料进行预处理，改进 燃烧技术； (4)在污染物未进入大气之前，使用 21 消烟除尘技术、 22 冷凝技术等消除4 / 25 废气中的部分污染物。 2植树造林 不仅能绿化美化环境，还能净化大气、吸附粉尘、吸收大气中的 23 污染物等。因此，植树造林、科学规划城市 24绿地面积，是改善大气环境质量、防治大气污染的重要措施之一。 思维活动 3为什么说植树造林是改善大气环境质量、防治大气污染的重要措施之一？ 答案 植树造林不 仅能绿化美化环境，还能净化空气、吸烟滞尘，吸收大气中的污染物等。 4作为一名中学生，你认为当前我国的 “ 轿车热 ” 有哪些利弊。 答案 利：有利于城市化的发展，拓展了城市空间区域；方便了人们的工作和生活。 弊：排放大量的汽车尾气，污染城市大气环境；加剧了城市交通拥堵现象；停车难，占用了大量的城市空间；加剧了能源紧张状况等。 探究点一 酸雨的形成、危害及防治措施 探究活动 读 “XX XX 年我国平均降水 pH 的分布图 ” ，回答下列问题。 5 / 25 (1) 从 图 中 可 以 看 出 ， 我 国 的 酸 雨 区 主 要 分 布 于_。 我国重酸雨区分布在 _，造成这种环境问题的污染物是 _，其来源 主要是 _。 下列省区中，酸雨环境问题比较严重的有 (多选 )( ) A四川省 B广东省 c福建省 D云南省 E重庆市 F湖南省 (2)我国西南某地盛产煤炭，为充分利用当地资源，陆续新建几个大型坑口电站 (煤田附近所建电站 )。电站建成后，当地酸雨现象日益加剧。 用你所学的化学知识，分析当地酸雨形成的过程。 我国政府 已经采取哪些措施控制酸雨？ 为什么我国的酸雨主要是硫酸型酸雨？ 答案 (1) 东南部地区 南方 二氧化硫和氮氧化合物等酸性气体 燃烧矿物燃料 ABEF (2) 坑口电站向大气中大量排放的二氧化硫等酸性气体在大气中与水汽结合后，生成亚硫酸，亚硫酸被氧化后生成硫酸，硫酸随雨水降落后形成酸雨。 发展洁净煤技术、清洁燃烧技术。 这是由我国能源消费构成特点决定的。我6 / 25 国是以煤炭作为主要能源的国家，在燃烧的过程中释放大量的二氧化硫进入大气，形成硫酸型酸雨。 反思归纳 酸雨的形成、危害与防治 概念人们一 般把 pH 值小于的降水称为酸雨，包括雨、雪、雹、雾等各种酸性的降水形式 形成形成酸雨的大气污染物在一定条件下发生变化，生成H2So4、 HNo3 和 HcL 等酸性物质，并随雨雪降落到地面 污染物来源主要有火山喷发释放的酸性气体以及人类燃烧矿物燃料排放的硫氧化物和氮氧化物等 酸雨类型硫酸型由硫氧化物缓慢氧化形成硫酸随降水落到地面形成的 硝酸型由氮氧化物缓慢氧化形成硝酸随降水落到地面形成的 主要影响水生生态使河湖水酸化，影响鱼类生长繁殖，乃至大量死亡 土壤生态使土壤酸化，造成养分淋失，影响微生物的活性，使土 壤肥力降低，导致农作物减产 植物生长腐蚀树叶，使光合作用受阻，影响森林生长，林木成片死亡 建筑物腐蚀石材、钢材，造成建筑物、铁轨、桥梁和文物古迹的损坏 人体危及人体健康 7 / 25 酸雨分布世界欧洲、北美东部和加拿大南部、亚洲的印度、日本、中国、东南亚地区 我国以硫酸型酸雨为主，主要分布在长江以南和青藏高原以东，酸雨分布范围亦有扩大的趋势 迁移应用 1 我国下列地区中，由于首要污染物以二氧化硫为主而形成重酸雨区的是 ( ) A河西走廊 B松嫩平原 c四川盆地 D黄土高原 答案 c 解析 酸雨区主要 集中于我国南方地区，尤以四川盆地的成都、重庆为最，因为这里工业发达，二氧化硫排放量大；盆地地形，不利于二氧化硫的扩散；此地区降水频繁，经常导致酸雨的发生。 探究点二 光化学烟雾 探究活动 读下图，回答问题。 (1)图中反映的是哪一类环境问题？ (2)汽车排放尾气中含 _、 _、 _等气体成分，它们在阳光的作用下，会发生 _反应，并和水汽生成 _。 (3) 这种原因引起的大气污染，产生的危害有_ 8 / 25 _。 (4)图示此类毒害最典型的城市之一是美国的洛杉矶，试分析原因： _； _。 答案 (1)汽车尾气造成的大气污染。 (2)二氧化氮 一氧化氮 碳氢化合物 光化学 光化学烟雾 (3)刺激眼、喉、鼻，引起眼病、咽炎及不同程度的头痛等 (4)汽车过多，尾气排放量大 地形东、南、北三面环山，西面临太平洋，为西风带迎风口，污染物不易扩散 解析 由图片中显示的光照、交通工具、带婴儿散步的母亲等要素分析可知，图中反映的是汽车尾气造成的大气污染。汽车尾气中的二氧化氮、一氧化氮、碳氢化合物在太阳紫外线的作用下，产生光化学反应，生成臭氧和醛类等二次污 染物，对人类最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道粘膜，引起眼睛红肿和喉炎。美国的洛杉矶成为此类毒害最典型的城市之一的原因主要有：工业、交通发达，人口集中，汽车数量过多，工业废气特别是汽车尾气的大量排放；位于三面环山9 / 25 的 “ 马蹄形 ” 地区，烟气受到地形阻碍，不易扩散等，易造成严重的污染事件。 反思归纳 美国洛杉矶光化学烟雾事件 (1)洛杉矶光化学烟雾事件的成因 洛杉矶众多的汽车排放大量有害气体； 气候条件：洛杉矶是地中海气候，夏秋季节光照强、降水少； 气象条件：常出现逆温天气； 地形条件：三面环山， 只有西面临海，地形闭塞。 (2)光化学烟雾的防治 合理规划，完善城市交通网络布局；改进汽车燃料，安装汽车排气系统催化装置，以减少汽车尾气的排放；发展清洁能源；大力发展公共交通等。 迁移应用 2 20 世纪 50 年代发生的伦敦烟雾事件，主要污染物是 ( ) A碳氧化物 B氮氧化物 c硫氧化物 D臭氧 答案 c 解析 20 世纪 50 年代伦敦生产和生活燃煤量大，再加上大气环流影响，导致发生烟雾事件，其污染主要是硫氧化物(Sox)。 探究点三 温室效应及其防治 10 / 25 探究活动 阅读下列材料，回答问题。 材 料一 墨西哥坎昆当地时间 XX 年 12 月 11 日凌晨，联合国气候变化框架公约第 16 次缔约方会议暨京都议定书第 6 次缔约方会议落下帷幕，本次大会取得了部分积极成果，但对各国二氧化碳排放量标准的第二承诺期并没有达成协议。 材料二 “ 冰雪之都 ” 奥斯陆的 2 月，以前平均气温是2 ，而现在极端最低气温仅 2 3 ；现在从挪威海域通过北冰洋，再到白令海峡出现的无冰地带，比前些年同期宽了不少。 材料三 墨西哥坎昆位置示意图 (1)下列气候资料中，与坎昆气候特征相符的是 ( ) (2)根据材料，可获取 全球变暖的证据有哪些？二氧化碳等气体被称为温室气体的原理是什么？ (3)全球变暖会给人类的生存和发展带来哪些危害？ 答案 (1)c (2)气温升高，海冰减少。 二氧化碳能够吸收地面长波辐射。 (3) 导致生态系统调整，破坏生态环境，造成生物多样性11 / 25 减少； 导致海平面上升，对沿海地区造成严重影响； 导致洪涝、暴雨、干旱等自然灾害的增加； 对人体健康产生不利影响。 反思归纳 温室效应产生的原因、影响及防治对策 (1)温室效应产生的原因 自然原因：太阳的异常活动。 人为原因：全球变暖与大气中二氧 化碳等温室气体含量增加有关。大气中二氧化碳含量增加主要源于两个方面：一是燃烧矿物燃料排放大量二氧化碳，二是过度毁林减小了森林吸收二氧化碳的能力。 (2)全球气候变暖的影响 对自然环境的影响：全球变暖会导致海平面上升 (冰川融化及海水热膨胀 )，对地势低平的沿海地区以及一些海岛会产生重大的影响，也会导致海岸线发生变化；全球变暖后，蒸发量可能也会发生变化，从而影响到全球的气候状况和水的循环运动；全球变暖会使原生态系统遭到破坏，可能使大量的物种灭绝。 对社会经济的影响：全球变暖会使中纬度温带地区变得干旱，现 在农业发达地区将会退化成草原，种植业经济可能会变为畜牧业经济；高纬度地区会因变暖而降水增加，变得适宜温带作物生长；全球变暖还会导致中低纬地区炎热天气增多、某些疾病的传播范围扩大，从而影响到人类健康。 12 / 25 (3)全球气候变暖的具体对策 迁移应用 3 下图是我国第二次北极科学考察路线上温室气体的分析结果，从中可以得到的正确信息是 ( ) A co2 浓度随纬度升高而表现出总体增大的趋势 B cH4 浓度在 40N 以北随纬度增高而增加 c人类活动是造成沿线 co2 和 cH4 浓度变化的主要原因 D洋流是造 成沿线 co2 和 cH4 浓度变化的主要原因 答案 B 解析 由于人类大量使用化石燃料以及毁林等，导致大气中co2 浓度增加。人类的活动范围主要是在中低纬度，所以出现了该图中 co2 浓度随纬度升高而表现出总体减少的趋势。cH4 浓度变化有人为排放和自然排放两种，在人类主要活动范围的中低纬度地区，以人为排放为主 (如来自城市生活垃圾填埋场 )，而在高纬度地区则以自然排放为主 (来自沼泽湿地， cH4 排放以夏季最多，春秋季次之，冬季最少 )。在该图中反映出 cH4 浓度在 40N 以北随纬度增高而增加，这与自然排放的规律有关。 13 / 25 XX 年 6 月，卫生部公布数字表明，我国每年有 35 万人因大气污染导致身体不适而求医。据此完成 1 2 题。 1下列关于大气污染的说法，正确的是 ( ) A大气具有一定的自净能力，因此，向大气中排放废气不会造成大气污染 B大气圈中的原有成分被改变，而且增加了某些有毒有害的物质 c大气污染都是人类的生产和生活活动造成的 D大气污染表现在大气中 o2 和水汽的含量增多 2下列情况可造成酸雨的是 ( ) 森林遭到乱砍滥伐 工业上大量燃烧煤、石油、天然气等化石能源 广大农村居民燃烧沼气 汽车排放大量尾气 A B c D 答案 解析 第 1 题，本题考查学生对大气污染含义的理解。大气的自净能力是有限的，一旦向大气中排放废气的数量超出大气的自净能力，就会造成大气污染。大气污染就是大气中的成分发生了变化，大气中增加了有毒有害的物质，并产生了各种危害。大气污染的形成既有自然原因，也有人为原因，主要原因是人为原因。第 2 题，酸雨的形成主要是燃烧矿物燃料放出的气体中含有 Nox 和 Sox。城市中酸雨的形成主要14 / 25 是含硫煤燃烧和汽车尾气排放的 Sox 和 Nox 导致。 科学家最近发现，有些山岳 冰川正在以比过去 350 年来快100 倍的速度消融。结合所学知识，完成 3 4 题。 3冰川消融加快的根本原因是 ( ) A全球气候变暖 B温室效应 c二氧化碳等温室气体的大量排放 D氟氯烃的大量排放 4冰川消融的后果有 ( ) 河湖水酸化 低地淹没 建筑物腐蚀 陆地淡水减少 A B c D 答案 解析 第 3 题，二氧化碳等温室气体的大量排放 温室效应 全球气候变暖 冰川融化。第 4 题，冰川消融导致海平面上升，沿海低地将被淹没；陆地淡水的主体是冰川。 5 下图是 “ 欧洲某年降水 pH 等值线图 ” 。读图完成下列问题。 (1)下述各国中，图示环境问题比较严重的两个国家是 ( ) A西班牙 B瑞典 c德国 D冰岛 15 / 25 (2) 产 生 该 环 境 问 题 的 直 接 原 因 是_ _。 (3) 该环境问题对非生物界造成的主要危害是_；对生物资源造成的主要危害_ _。 答案 (1)Bc (2)燃烧煤、石油、天然气等不断向大气排放 Sox、 Nox 等酸性气体 (3)腐蚀建筑物、损毁文物古迹等 河湖水酸化，影响鱼类生长繁殖，乃至大量死亡；土壤酸化，危害森林和农作物生长 解析 本题通过酸雨及其成因、危害和分布的知识，考查对环境问题的认识；通过对欧洲政区图、等 值线图等的阅读，考查地理读图能力和区域地理的综合分析能力。解题时： (1)要根据题意读图，即 pH 越小，酸雨危害程度越严重。找出pH 等值线最小处也即酸雨最严重的地方，运用欧洲政区图判断是哪个国家。 (2)综合欧洲位置、气候和工业分布分析，欧洲地处西风带，为温和湿润气候，这是造成酸雨的主要自16 / 25 然原因。欧洲是世界上工业化最早、工业发达地区，煤作为原料及燃料大量使用，因燃烧产生的 So2 等工业废气是人为原因。二者结合，可知酸雨最严重的地方发生在瑞典和德国东北部、波兰西北部。 (3)酸雨造成的危害有直接的，也有间接的是通过酸 雨降到地面而对地面影响引起的，要从环境问题的概念、表现、产生原因及危害上深入分析，重点是污染。 基础过关 1秦山核电站污染近岸水域，主要是因为排放 ( ) A含重金属的污水 B热水 c含核废料的污水 D生活污水 答案 B 解析 核电站排放的废弃物主要是冷却水。因为冷却水没有经过处理，直接排入近岸水域，引起秦山核电站附近水域水温升高、溶解氧含量降低，水中存在的某些有毒物质的毒性增加等现象，从而危及鱼类等水生生物的生长。 2下列关于水体自净能力的叙述，正确的是 ( ) A不同水 体的自净能力是相同的 B水体的自净能力主要是通过物理净化、化学净化和生物净化实现的 c不同水体的自净能力是不同的，一般来说，河流水大于17 / 25 地下水，地下水大于湖泊水 D水体的自净能力可随污染物数量的增加而不断加强 答案 B 解析 不同水体的自净能力是不同的，一般来说，水体的流动速度越快，循环周期越短，水体中的溶解氧越多，污染物越容易被氧化分解，自净能力越强。故就自净能力来说，一般是河流水大于湖泊水，湖泊水大于地下水。如果人类向水体中排放的污染物质超过了水体的自净能力，便会导致水质恶化，产生水体污染 。 3关于水体污染，下列说法错误的是 ( ) A赤潮是海洋水体污染造成的 B水华是淡水水体污染造成的 c水体污染只能使水质变坏，而不会使水深变浅 D湖泊水流动性差，更新周期长，污染后自净较难 答案 c 解析 在重度富营养化的湖泊中，富集的植物营养素会使水藻大量滋生，由于不能被鱼类食用或鱼类已死亡，自灭后的藻类成为新一代藻类的营养供体。因此，即使切断营养物质的来源，湖泊水体生态也难以恢复。最终大量藻类沉积湖底，湖泊将演变为沼泽。 4水污染带来的后果是 ( ) 加剧水资源的短缺 危害人体健康 增加酸雨次数 18 / 25 引起土壤次生盐碱化 A B c D 答案 A 解析 水污染会造成水质性缺水，从而危害人体健康。 读下面一幅漫画，完成 5 6 题。 5漫画描述的环境问题是 ( ) A酸雨 B光化学烟雾 c温室效应 D臭氧层空洞 6导致该问题出现的主要原因是 ( ) A二氧化碳等温室气体的大量排放 B工业生产、交通工具和生活中大量废热的排放 c硫氧化物和氮氧化物的大量排放 D石油烃废气的大量排放 答案 解析 第 5 题，漫画中的 冰、企鹅和即将被淹没的楼群是题眼，说明漫画描述了南极冰川大量融化、海平面上升的现象，这是温室效应的后果之一。第 6 题，硫氧化物和氮氧化物的大量排放引起酸雨；石油烃废气的大量排放是光化学烟雾产生的污染物；工业生产、交通工具和生活中大量废热的排放是热污染；二氧化碳的大量排放，能增强地球的温室效应。 7为了减少大气污染，应采取的措施是 ( ) 19 / 25 减少化石燃料的使用量 降低小汽车的能耗 大力植树造林 大幅度减少冰箱、空调的生产量 A B c D 答案 A 解析 大气污染 的产生，一是由于工厂、家庭炉灶等燃烧煤、石油、天然气等，排放出大量的二氧化碳以及硫和氮的氧化物；二是汽车等交通工具排放的尾气；三是工业生产和家庭广泛使用冰箱、空调等，排放出大量的氟氯烃。要减少大气污染，一方面要减少煤、石油、天然气等燃料的使用量，降低小汽车等交通工具的能耗，另一方面要减少氟氯烃的使用量，同时大力植树造林，发挥森林 “ 大自然的总调度室 ” 的作用，故选 A。 8防治酸雨的根本途径是 ( ) A研究煤炭中硫资源的开发利用 B减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放 c发展洁净煤技术 D减少交 通工具尾气的排放量 答案 B 解析 题中四项均是措施之一，但根本措施是减少酸性气体的人为排放量。 能力提升 20 / 25 阅读某乡镇中学八年级学生的调查报告，完成 9 10 题。 这里山清水秀，有巍巍青岭山，淙淙渠溪水。 尤其是乡镇后面的大塘，污染非常严重，以致鱼虾绝迹，塘水变臭变黑，由原来清可见底可用之水，变成现在连手脚沾泥都不敢到塘中洗。 9造成该乡镇鱼虾绝迹、塘水变臭的主要污染源是 ( ) 工业废水、生活污水 生活垃圾、家庭炉灶 水土流失 酸雨 A B c D 答 案 D 解析 水污染的污染源主要有工业废水、生活污水等。 10从水污染的类型看，该乡镇的水污染最可能是 ( ) A物理性污染 B化学性污染 c生物性污染 D自发性污染 答案 B 解析 物理性污染主要是热污染及固体废弃物带来的污染，生物性污染主要是寄生虫及虫卵、病菌和细菌微生物造成的污染。 广东省环保局 XX 年 9 月 3 日公布的上半年环境质量状况报告带来了好消息，也带来了坏消息：全省城市空气环境质量保持良好，局部区域有所好转；但波及全省近七成土地21 / 25 面积的酸雨污染仍然严重。珠江三角洲 9 个城市中， 除地处边缘的江门市外，其余 8 个全部名列 “ 重酸雨区 ” 。结合所学知识，完成 11 12 题。 11导致珠江三角洲地区酸雨严重的主要污染物是 ( ) A So2、 Nox 等气体 B石油烃废气 c co2 D一氧化碳和铅烟 答案 A 解析 引起酸雨的主要物质是 So2、 NoX 等气体；石油烃废气、一氧化碳和铅烟是形成光化学烟雾的污染物； co2 是造成温室效应的主要污染物。 12广东省部分地区上半年空气质量有所好转，得益于 ( ) 产业升级 新能源的广泛使用 燃烧技术的提高 分散供暖 A B c D 答案 c 解析 空气质量好转，意味着大气污染物的排放减少；受技术条件和成本的限制，当前广泛使用新能源不现实；分散供暖将增加大气污染物的排放量，且广东省冬季不需要供暖。 13人类生产生活中的废水，不加处理，任意排放，常造成22 / 25 严重的水质污染，从而破坏了水体环境。下图是黄河中游某支流一水文站流量和污染程度的实测结果，读图回答下列问题。 (1)据图分析，河流流量与河水污染程度有何关系？ (2)你认为可以采取哪些措施来减轻该地的水污染？ 答案 (1)河流流量越大，污染程度 越轻；河流流量越小，污染程度越重。 (或答河流流量与污染程度呈负相关 ) (2)施行清洁生产，污水进行净化处理，达标排放，达不到排放标准的企业关停并转；农业生产中合理施用化肥、农药，减少化肥农药的污染；对生活污水集中净化处理；减少枯水期用水，使流量增加。 14阅读材料，回答问题。 材料一 据统计， 1999 年以来某大城市机动车保有量以年均 %的速度递增， XX 年该市的汽车数量年激增近 4 万辆，具有成本低、无污染、方便等优点的自行车出行比例已下降至10%左右。 与此同时，该城市公交车辆的营运速度从 17 千米 /小时 下降到 12 千米 /小时 (国家标准为 20 千米 /小时左右 )，全市空气质量的优级率不断下降，居全省倒数第三，酸雨严重。 材料二 车辆行驶速度与氮氧化物排放的关系图 23 / 25 (1)该市面临的主要环境问