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文档简介

1大气污染与人体健康1大气污染与人体健康22334内容提纲

大气污染的基本概念

世界气候的异常现象及其变化趋势

大气污染对人体健康的危害

雾霾天气

厨房油烟与汽车尾气

大气环境管理4内容提纲大气污染的基本概念5大气污染的基本概念一、大气污染按照国际标准化组织(ISO)的定义:“大气污染通常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、健康和福利或环境污染的现象”。二、大气污染分类——按污染影响所及的范围分:局部性污染、地区性污染、广域性污染、全球性污染——按能源性质和大气污染物组成分:煤炭型、石油型、混合型、特殊型——按污染物的化学性质及其存在的大气环境状况分:还原型和氧化型5大气污染的基本概念一、大气污染6三、大气污染源的类型——按污染源存在形式分:固定污染源和移动污染源——按污染物排放方式分:高架源、面源和线源——按污染物排放的时间分:连续源、间断源和瞬时源——按污染物产生的类型分:生活污染源、工业污染源和交通污染源6三、大气污染源的类型7世界气候的异常现象及其变化趋势一、世界气候的异常现象(1)全球变暖(2)极端天气频繁发生正常:指气候的变化接近于多年的平均状况,比较合于常规和较适宜于人类的活动和农业生产。异常:是不经常出现的,如奇冷、奇热、严重干旱、特大暴雨、严重冰雹、特强台风等。它对人类的活动和农业生产有严重的影响。7世界气候的异常现象及其变化趋势一、世界气候的异常现象(1)2013年我国气候的异常现象2013年异常暖和:世界气象组织称,2013年是有记录以来第十个最暖年份。

我国盛夏遭遇了持续时间最久、范围最广的高温天气,多地高温天气记录被突破,降水再现“北多南少”格局,雨带北移趋势明显南方各地遭受高温炙烤,东北等地却经历着洪涝灾害——主要原因:影响夏季降雨量的重要因素——由海洋吹向大陆的夏季风自2009年逐渐加强,有利于将更多的太平洋水汽带到北方,降雨带也随之北移。82013年我国气候的异常现象2013年异常暖和:世界气象组织9不同要素的组合出现异常:雾天与霾天“此消彼长”,雾霾天创52年来最多9不同要素的组合出现异常:雾天与霾天“此消彼长”,雾霾天创510二、世界气候的变化趋势变冷说

——“米兰科维奇理论”

——“太阳黑子理论”

——“阳伞效应”10二、世界气候的变化趋势11米兰科维奇理论气候变化存在着三个天文周期:每隔2万年,地球的自转轴倾角变化一个周期(称为岁差);每隔4万年,地球黄道与赤道的交角变化一个周期;每隔10万年,地球公转轨道的偏心率变化一个周期。该理论认为,北半球高纬夏季太阳辐射变化是驱动第四纪冰期旋回的主因。当地轴倾斜度减小,北半球夏季地球处在远日点时有利于冰期气候的出现。因此,米氏理论可以概括为:65°N附近夏季太阳辐射变化是驱动第四纪冰期旋回的主因。11米兰科维奇理论气候变化存在着三个天文周期:每隔2万年,地12太阳黑子理论由英国经济学家杰文斯(W.S.Jevons)于1875年提出。

太阳黑子很少单独活动,通常是成群出现。黑子活跃时会对地球的磁场产生影响,主要是使地球南北极和赤道的大气环流作径向流动,从而造成恶劣天气,使气候转冷。太阳黑子的周期性变化会影响农业收成,农业的收成又会影响整个经济。太阳黑子的出现是有规律的,活动周期为11.2年,大约每十年左右出现一次,因而经济周期大约也是每十年一次。12太阳黑子理论由英国经济学家杰文斯(W.S.Jevons13阳伞效应人类的生产与生活活动,导致大气中的烟尘越来越多。悬浮在大气中的烟尘,一方面将部分太阳辐射反射回宇宙空间,削弱了到达地面的太阳辐射能,使地面接受的太阳能减少;另一方面吸湿性的微尘又作为凝结核,促使周围水汽在它上面凝结,导致低云、雾增多。这种现象类似于遮阳伞,因而称“阳伞效应”。阳伞效应有自然原因和人为原因。前者如火山喷出大量尘埃和海水浪花飞溅将各种盐分带入大气中;后者如工业、交通运输和生活中燃烧化石燃料排放的烟尘。此外,农业生产和植被破坏等,产生许多灰尘由地面进入大气环境,使悬浮在大气中的颗粒物大大增加。13阳伞效应人类的生产与生活活动,导致大气中的烟尘越来越多。14变冷说14变冷说新华网:今年已处于暖期顶峰接着或转为百年变冷周期(2014年2月25日)中科院地质地球所最近提出了一个新观点——气候冷暖变化存在约500年的自然周期,近百年来的全球气候变暖,刚好位于最近一次500年周期的暖相位上依据:东北龙岗火山区的小龙湾玛珥湖年纹层沉积可以准确定年,依此分析了5350年以来(到公元2005年止)该湖周边地区两种花粉的变化情况,分别是适合寒冷气候的松树花粉和适合温暖气候的栎属花粉含量。花粉含量的谱呈现出显著的500年周期。最近一次最寒冷时期约公元1830年,后来开始的暖期,处在最近一次500年周期的暖相位上,今年已经达到暖相位峰值的位置,有进入冷相位的趋势,有可能减缓人类活动导致的全球变暖。15新华网:今年已处于暖期顶峰接着或转为百年变冷周期(201416变暖说

——“温室效应”

——“放大器效应”

——“热岛效应”

——“厄尔尼诺效应”16变暖说17温室效应17温室效应1818191.地球上的病虫害增加;2.海平面上升;191.地球上的病虫害增加;2.海平面上升;203.气候反常,海洋风暴增多;4.土地干旱,沙漠化面积增大。203.气候反常,海洋风暴增多;21放大器效应大气中含有极少的氟氯烃(CFCs)、甲烷(CH4)和一氧化二氮(N2O)。尽管它们含量很少,但其吸热能力是巨大的,CH4的温室效应比CO2的效果强300多倍,而CFCs比CO2强2万倍。N2O也有将CO2的温室效应加以放大的作用。21放大器效应大气中含有极少的氟氯烃(CFCs)、甲烷(CH22热岛效应一个地区的气温高于周围地区的现象。城市热岛效应:建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的热容量和吸热率,使得城市地区储存了较多的热量,并向四周和大气中大量辐射。22热岛效应一个地区的气温高于周围地区的现象。23厄尔尼诺效应(ElNino)在正常状况下,北半球赤道附近吹东北信风,南半球赤道附近吹东南信风。信风带动海水自东向西流动,分别形成北赤道洋流和南赤道暖流。热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲,使太平洋表面保持温暖,给印尼周围带来热带降雨。从赤道东太平洋流出的海水,靠下层上升涌流补充,从而使这一地区下层冷水上泛,水温低于四周,形成东西部海温差。23厄尔尼诺效应(ElNino)在正常状况下,北半球赤道24但这种模式每2-7年被打乱一次,一旦东南信风减弱,使风向和洋流发生逆转,太平洋地区的冷水上泛减少或停止,形成大范围的海水温度异常增暖。而突然增强的这股暖流沿着厄瓜多尔海岸南侵,使海水温度剧升,冷水鱼群因而大量死亡,海鸟因找不到食物而纷纷离去,渔场顿时失去生机,使沿岸国家遭到巨大损失。整个世界气候模式发生变化,造成一些地区干旱而另一些地区又降雨量过多。24但这种模式每2-7年被打乱一次,一旦东南信风减弱,使风向25大气污染对人体健康的危害一、大气污染物的种类碳氧化物:CO和CO2

氮氧化物:NO和NO2,NOX

硫氧化物:SO2等,SOX

碳氢化合物:醛、酮和H-C-O化合物卤素化合物:氟利昂氧化剂:O3、PAN和过氧化物等颗粒物及气溶胶放射性物质90%以上以气体形式存在,10%以上以气溶胶存在25大气污染对人体健康的危害一、大气污染物的种类26二、大气中主要污染物对人体健康的危害(一)CO的来源及危害人为源;自然源危害中枢神经系统,发生头晕、头痛、恶心等症状,严重时窒息、死亡26二、大气中主要污染物对人体健康的危害27(二)H2S和SO2的来源及危害

H2S主要来自陆地生物源和海洋生物源

SO2来自自然源和人为源呼吸系统;新陈代谢;生长发育(三)NOX的来源与危害

N2O,NO,N2O3,NO2,N2O5

自然源和人为源形成酸雨和光化学烟雾的主要物质,影响呼吸器官和刺激眼睛等。27(二)H2S和SO2的来源及危害28(四)HC的的来源及危害包括烷烃、烯烃、炔烃、脂环烃和芳香烃光化学烟雾28(四)HC的的来源及危害292930(五)颗粒物的来源与危害来源:自然源和人为源颗粒物有固体和液体两种:0.002~100微米之间阳伞效应不同粒径的颗粒物对环境、生态和人体健康有不同的影响危害:化学成分;粒度

PM100,PM10,PM2.530(五)颗粒物的来源与危害31三、酸雨的形成与危害(一)酸雨的形成31三、酸雨的形成与危害323233(二)酸雨的危害33(二)酸雨的危害343435四、臭氧层破坏对人体健康的影响(一)南极臭氧洞形成的原因“涌井流假说”“太阳活动说”(二)大气臭氧层损耗现状35四、臭氧层破坏对人体健康的影响3636372013年9月16日,南极臭氧空洞达到单日面积最大值,面积为2400万平方公里,差不多相当于整个北美的面积。372013年9月16日,南极臭氧空洞达到单日面积最大值,面38(三)臭氧层损耗后的危害对大气环境的影响

——影响对流层的化学过程

——影响平流层的化学组分

——导致严重的空气污染事件对人体健康的影响

——免疫系统的降低

——对眼睛的损伤

——对皮肤的损伤

——其他疾病38(三)臭氧层损耗后的危害393940五、热污染及其危害1、大气热污染(

atmospheric

heat

pollution)

:指由于人类活动,导致环境温度变化并对环境和人类产生影响的现象。2、来源:主要来自能源物质燃烧产生的热量,也包括居民生活与交通工具排放的废热。3、造成热污染最根本的原因是:未能有效合理利用能源

举例:以火力发电过程为例,燃料燃烧能力40%转化为电能,12%随烟气排放,48%随冷却水进入地表水。40五、热污染及其危害1、大气热污染(

atmospheri414、热污染的影响(1)改变地表状况,改变反射率,改变地表和大气之间的换热过程。(2)耗臭物质的排放破坏大气臭氧层,导致太阳辐射加强,改变大气组成,改变太阳辐射和地球辐射的透过率。(3)温室气体的排放导致大气温度升高。414、热污染的影响(1)改变地表状况,改变反射率,改变地表42热污染导致的城市热岛效应热岛效应促使市区地表面的上升气流增强,促使郊区大气污染物向市区聚集,导致市区空气污浊,能见度下降,冬季雾日增多,还会全面降低人的免疫功能。42热污染导致的城市热岛效应热岛效应促使市区地表面的上升气流43(4)热污染影响水质——电站的冷却水是水体热污染的主要来源——温热水引起局部水温升高,影响藻类种群,发生水体污染,使水质恶化,水味道劣化,甚至人畜中毒。——水体热污染影响水生生物正常机能,可能导致死亡,种群死亡。43(4)热污染影响水质44(5)热污染会孳生蚊虫与微生物热污染造成水生植物死亡,会致使大量有机物腐败,导致河水水温上升,给致病微生物造成一个人工温床。为蚊子、苍蝇、蟑螂、跳蚤以及病原体、微生物等,提供最佳孳生条件及传播机制,造成疟疾、登革热、血吸虫病、流脑等病的流行,特别是以蚊虫为媒介的传染病激增,危害人类健康。举例:澳大利亚和西非曾流行一种脑膜炎,其祸根就是一种变形虫,由于发电厂排放的废热水导致河水温度上升,致使变形虫繁衍,污染了水源水,人在取水饮用及洗涤时进入人体,导致脑膜炎的流行。44(5)热污染会孳生蚊虫与微生物45(6)热污染影响生态环境随着人口和耗能量的增长,城市排入大气的热量日益增多。按照热力学定律,人类使用的全部能量终将转化为热,传入大气,逸向太空。使地面反射太阳热能的反射率增高,吸收太阳辐射热减少,造成局部地区干旱,影响农作物生长。近一个世纪以来,热污染导致气候变暖,冰川积雪融化,海平面上升,一些地区更加炎热,影响全球气候。北美的科学家曾经警告:如果不有效控制温室气体,到2040年,北极冰川将全部融化。45(6)热污染影响生态环境46如何减少大气热污染?(1)提高热能利用率。民用燃烧装置热效率10%-40%,工业锅炉20-70%,火电厂40%,核电站33%。(2)废热回收。(3)降温冷却。利用冷却塔或冷却池将热废气先冷却降温。(4)生态学方法建立良好的城市绿化系统,发展生态建筑,改善城市热环境。46如何减少大气热污染?(1)提高热能利用率。雾与霾的区别47定义不同:霾(Haze):悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒的集合体,使空气浑浊,水平能见度降低到10km以下的一种天气现象,使远处光亮物微带黄、红色,使黑暗物微带蓝色,乱风时空中降下沙土,尘土飞扬。古同“埋”,埋葬。雾(Fog):由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统,雾的存在会降低空气透明度,水平能见度降低到1000米以内。雾霾与人体健康雾与霾的区别47定义不同:雾(Fog):由大量悬浮在近地面空48发生的湿度不同(1)一般,相对湿度<80%时,大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾造成的;(2)相对湿度>90%时,大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是雾造成的;(3)相对湿度介于80%-90%之间时,大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的,但其主要成分是霾。48发生的湿度不同49厚度不同:霾:比较厚,可达1-3公里左右,与晴空区之间没有明显的边界,霾粒子比较均匀尺度比较小,从0.001-10微米,平均在1-2微米左右,肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾,其散射波长较长的光比较多,因而霾看起来呈黄色或橙灰色。雾:厚度较小,大约从几十米到一至两百米左右。雾和云一样,与晴空区之间有明显的边界,雾滴浓度分布不均匀,而且雾滴的尺度比较大,从几微米到100微米,平均直径大约在10-20微米左右,肉眼可以看到空中飘浮的雾滴。由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大,因而雾看起来呈乳白色或青白色。49厚度不同:5050霾天成因水平方向静风现象的增多随着城市建设的迅速发展,大楼越建越高,增大了地面摩擦系数,使风流经城区时明显减弱。静风现象增多,不利于大气污染物向城区外围扩展稀释,并容易在城区内积累高浓度污染。垂直方向的逆温现象导致污染物的停留,不能及时排放出去悬浮颗粒物的增加

近些年来随着工业的发展,机动车辆的增多,污染物排放和城市悬浮物大量增加,直接导致了能见度降低,使得整个城市看起来灰蒙蒙一片。

51霾天成因水平方向静风现象的增多51霾—天气预报分级轻度霾:空气相对湿度小于等于80%,能见度5-10km;中度霾:空气相对湿度小于等于80%,能见度2-5km;重度霾:空气相对湿度小于等于80%,且能见度<2km。52霾—天气预报分级轻度霾:空气相对湿度小于等于80%,能见雾霾天气的危害影响气温

降温:如果霾比较厚,比较高,挡住太阳光就可降低气温。

升温:如果霾比较薄,比较低,吸收阳光的热量后本身成为热源,减少地面反射,阳光对空气加热效率大大提高。53雾霾天气的危害影响气温53影响人体健康上呼吸道感染:空气中飘浮大量的颗粒、粉尘、污染物病毒等,一旦被人体吸入,就会刺激并破坏呼吸道黏膜,使鼻腔变得干燥,破坏呼吸道黏膜防御能力,细菌进入呼吸道,容易造成上呼吸道感染。支气管哮喘:雾霾天气时,空气中漂浮着粉尘、烟尘,细菌和病毒、尘螨也可能悬浮在雾气中,支气管哮喘患者吸入这些过敏原,就会刺激呼吸道,出现咳嗽、闷气、呼吸不畅等哮喘症状。54影响人体健康上呼吸道感染:空气中飘浮大量的颗粒、粉尘、污染物雾霾直接影响肺癌:肺癌的潜伏期从几年到几十年不等。儿童的身高决定了其受汽车尾气以及马路粉尘的影响更大,儿童单位体重的呼吸暴露量比大人高,导致其易感性更高。再加上儿童的身体各器官没有发育完全,污染气体侵袭造成的伤害也更大。结膜炎:雾霾天空气中的微粒附着到角膜上,可能引起角、结膜炎,或加重患者角膜炎、结膜炎的病情。角膜炎、结膜炎患者明显增多,有老年人、儿童,同时也有整天对着电脑的上班族。人们出现的情况大致一样:眼睛干涩、酸痛、刺痛、红肿和过敏。

55雾霾直接影响肺癌:肺癌的潜伏期从几年到几十年不等。儿童的身高雾霾间接影响小儿佝偻病:中国疾控中心环境所开展了雾霾对人体健康的影响研究,霾的出现会减弱紫外线的辐射,如经常发生霾,则会影响人体维生素D合成,导致小儿佝偻病高发,并使空气中传染性病菌的活性增强。影响生殖能力:中国社科院联合中国气象局发布《气候变化绿皮书》称,雾霾中的PM2.5小颗粒,粉尘、烟尘,汽车尾气、工业排放的废气等,这些物质都含有很多环境污染雌激素,可以通过多种途径吸收并侵入人体,影响生殖能力。56雾霾间接影响小儿佝偻病:中国疾控中心环境所开展了雾霾对人体健霾的健康防范1、在中度霾天气条件下:应减少不必要的户外活动,适度减少运动量与运动强度,预防呼吸道疾病发生。

2、在重度霾天气条件下:尽量避免户外活动,预防呼吸道疾病发生;能见度低劣时更要注意交通安全。3、在霾天气下普通市民应做到:老人孩子及患有呼吸系统疾病的易感人群应尽量少出门少出门,外出时戴口罩防护身体。4、霾天锻炼身体有讲究:中等和重度霾天气,尤其是在早晨空气质量较差,锻炼的时间最好选择上午到傍晚前的空气质量好,能见度高的时段进行,地点以树多草多的地方为好,霾天气时也应适度减少运动量与运动强度。57霾的健康防范1、在中度霾天气条件下:应减少不必要的户外活动,我国政府治霾的决心李克强总理在2014年政府工作报告指出,“像对贫困宣战一样坚决向污染宣战,出重拳强化污染防治,以细颗粒物(PM2.5)和可吸入颗粒物(PM10)治理为突破口,深入实施大气污染防治行动计划。”李克强表示,治理雾霾“不能等风靠雨”,要主动作为。各级政府开出“军令状”:北京全年计划削减燃煤260万吨,退出污染企业300家;上海提出,完成燃煤电厂高效除尘改造和脱硝工作,加快燃煤锅炉和窑炉清洁能源替代,淘汰7万辆黄标车,加强挥发性有机物和扬尘治理;辽宁将严格落实谁污染谁治理的原则,实行最严格的损害赔偿制度和责任追究制度。京冀两地首次明确了未来一年的PM2.5浓度下降目标。北京市2014年的政府工作报告,大气细颗粒物年均浓度下降5%左右;河北2014年PM2.5浓度下降4%。58我国政府治霾的决心李克强总理在2014年政府工作报告指出,“江苏省的治霾决心江苏在2014年的政府报告中动用到“铁腕治污”一词,称2014年将采取更加有力的措施,而大气污染防治将是重中之重。江苏将完善省市两级重污染天气应急预案。江苏政府办公厅日前正式印发并启动江苏省重污染天气应急预案。根据规定,当达到最高级别的“红色”污染天时,除与应急相关及执行任务的特种车辆外,其他公私车辆一律实行单双号限行。江苏将重污染天预警从低到高分为蓝色、黄色、橙色和红色4个级别,红色预警为最高级别。59江苏省的治霾决心江苏在2014年的政府报告中动用到“铁腕治污60厨房油烟气的危害1.厨房油烟可侵入人体呼吸道,进而引起食欲减退,心烦,精神不振,嗜睡,疲乏无力等症状。医学上称为醉油综合症。2.厨房油烟会伤害人的感觉器官,可引起鼻炎、咽喉炎、气管炎等呼吸道疾病。3.油烟中含有一种被称为苯并芘的致癌物,苯并芘可导致人体细胞中染色体的损伤,长期吸入可诱发肺脏组织癌变。家庭主妇和厨师,其肺癌的发病率高出普通人5-10倍。4.现在时尚的厨房装修多采用开放式设计,空气流动范围较大,油烟机不能很好地聚敛排放油烟,这就造成了餐厅和客厅的油烟废气污染。60厨房油烟气的危害1.厨房油烟可侵入人体呼吸道,进而引起61汽车尾气与人体健康一、汽车尾气及主要有害成分对人体健康的危害COHCNOX

颗粒物铅化物61汽车尾气与人体健康一、汽车尾气及主要有害成分对人体健康的62二、汽车尾气的综合致病效应

刺激性效应对呼吸系统的影响对免疫系统的影响对生殖系统的影响诱变和致癌效应62二、汽车尾气的综合致病效应63大气环境管理一、大气环境标准大气环境质量标准大气污染物排放标准大气污染控制技术标准大气污染警报标准63大气环境管理一、大气环境标准64二、大气环境质量标准

制定原则:以保障人体健康和正常生活条件为主要目标,规定出大气环境中某些主要污染物的最高允许浓度。指标:二氧化硫、总悬浮微粒、可吸入颗粒物、氮氧化物、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、铅、苯并芘、氟化物等标准分为三级:一级标准:为保护自然生态和人群健康,在长期接触情况下,不发生任何危害性影响的空气质量要求。二级标准:为保护人群健康和城市、乡村的动、植物,在长期和短期的接触情况下,不发生伤害的空气质量要求。三级标准:为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动、植物(敏感者除外)正常生长的空气质量要求。64二、大气环境质量标准65三、大气污染物排放标准以实现大气环境质量标准为目标,对污染源排入大气的污染物容许含量作出限制,是控制大气污染物的排放量和进行净化装置设计的依据,同时也是环境管理部门的执法依据。四、大气污染控制技术标准是排放标准的一种辅助规定。它根据大气污染物排放标准的要求,结合生产工艺特点、燃料、原料使用标准、净化装置选用标准、烟囱高度标准及卫生防护带标准等,都是为保证达到污染物排放标准而从某一方面作出的具体技术规定,目的是使生产、设计和管理人员易掌握和执行。五、大气污染警报标准是大气环境污染不致恶化或根据大气污染发展趋势,预防发生污染事故而规定的污染物含量的极限值。超过这一极限值时就发生警报,以便采取必要的措施。65三、大气污染物排放标准以实现大气环境质量标准为目标,对污66三、大气污染综合防治全面规划、合理布局选择有利于污染物扩散的方式区域集中供暖、供热改变燃料构成大气污染控制技术

——烟尘控制技术

——二氧化硫控制技术

——汽车尾气的催化净化绿化造林66三、大气污染综合防治676768大气污染与人体健康1大气污染与人体健康69270371内容提纲

大气污染的基本概念

世界气候的异常现象及其变化趋势

大气污染对人体健康的危害

雾霾天气

厨房油烟与汽车尾气

大气环境管理4内容提纲大气污染的基本概念72大气污染的基本概念一、大气污染按照国际标准化组织(ISO)的定义:“大气污染通常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、健康和福利或环境污染的现象”。二、大气污染分类——按污染影响所及的范围分:局部性污染、地区性污染、广域性污染、全球性污染——按能源性质和大气污染物组成分:煤炭型、石油型、混合型、特殊型——按污染物的化学性质及其存在的大气环境状况分:还原型和氧化型5大气污染的基本概念一、大气污染73三、大气污染源的类型——按污染源存在形式分:固定污染源和移动污染源——按污染物排放方式分:高架源、面源和线源——按污染物排放的时间分:连续源、间断源和瞬时源——按污染物产生的类型分:生活污染源、工业污染源和交通污染源6三、大气污染源的类型74世界气候的异常现象及其变化趋势一、世界气候的异常现象(1)全球变暖(2)极端天气频繁发生正常:指气候的变化接近于多年的平均状况,比较合于常规和较适宜于人类的活动和农业生产。异常:是不经常出现的,如奇冷、奇热、严重干旱、特大暴雨、严重冰雹、特强台风等。它对人类的活动和农业生产有严重的影响。7世界气候的异常现象及其变化趋势一、世界气候的异常现象(1)2013年我国气候的异常现象2013年异常暖和:世界气象组织称,2013年是有记录以来第十个最暖年份。

我国盛夏遭遇了持续时间最久、范围最广的高温天气,多地高温天气记录被突破,降水再现“北多南少”格局,雨带北移趋势明显南方各地遭受高温炙烤,东北等地却经历着洪涝灾害——主要原因:影响夏季降雨量的重要因素——由海洋吹向大陆的夏季风自2009年逐渐加强,有利于将更多的太平洋水汽带到北方,降雨带也随之北移。752013年我国气候的异常现象2013年异常暖和:世界气象组织76不同要素的组合出现异常:雾天与霾天“此消彼长”,雾霾天创52年来最多9不同要素的组合出现异常:雾天与霾天“此消彼长”,雾霾天创577二、世界气候的变化趋势变冷说

——“米兰科维奇理论”

——“太阳黑子理论”

——“阳伞效应”10二、世界气候的变化趋势78米兰科维奇理论气候变化存在着三个天文周期:每隔2万年,地球的自转轴倾角变化一个周期(称为岁差);每隔4万年,地球黄道与赤道的交角变化一个周期;每隔10万年,地球公转轨道的偏心率变化一个周期。该理论认为,北半球高纬夏季太阳辐射变化是驱动第四纪冰期旋回的主因。当地轴倾斜度减小,北半球夏季地球处在远日点时有利于冰期气候的出现。因此,米氏理论可以概括为:65°N附近夏季太阳辐射变化是驱动第四纪冰期旋回的主因。11米兰科维奇理论气候变化存在着三个天文周期:每隔2万年,地79太阳黑子理论由英国经济学家杰文斯(W.S.Jevons)于1875年提出。

太阳黑子很少单独活动,通常是成群出现。黑子活跃时会对地球的磁场产生影响,主要是使地球南北极和赤道的大气环流作径向流动,从而造成恶劣天气,使气候转冷。太阳黑子的周期性变化会影响农业收成,农业的收成又会影响整个经济。太阳黑子的出现是有规律的,活动周期为11.2年,大约每十年左右出现一次,因而经济周期大约也是每十年一次。12太阳黑子理论由英国经济学家杰文斯(W.S.Jevons80阳伞效应人类的生产与生活活动,导致大气中的烟尘越来越多。悬浮在大气中的烟尘,一方面将部分太阳辐射反射回宇宙空间,削弱了到达地面的太阳辐射能,使地面接受的太阳能减少;另一方面吸湿性的微尘又作为凝结核,促使周围水汽在它上面凝结,导致低云、雾增多。这种现象类似于遮阳伞,因而称“阳伞效应”。阳伞效应有自然原因和人为原因。前者如火山喷出大量尘埃和海水浪花飞溅将各种盐分带入大气中;后者如工业、交通运输和生活中燃烧化石燃料排放的烟尘。此外,农业生产和植被破坏等,产生许多灰尘由地面进入大气环境,使悬浮在大气中的颗粒物大大增加。13阳伞效应人类的生产与生活活动,导致大气中的烟尘越来越多。81变冷说14变冷说新华网:今年已处于暖期顶峰接着或转为百年变冷周期(2014年2月25日)中科院地质地球所最近提出了一个新观点——气候冷暖变化存在约500年的自然周期,近百年来的全球气候变暖,刚好位于最近一次500年周期的暖相位上依据:东北龙岗火山区的小龙湾玛珥湖年纹层沉积可以准确定年,依此分析了5350年以来(到公元2005年止)该湖周边地区两种花粉的变化情况,分别是适合寒冷气候的松树花粉和适合温暖气候的栎属花粉含量。花粉含量的谱呈现出显著的500年周期。最近一次最寒冷时期约公元1830年,后来开始的暖期,处在最近一次500年周期的暖相位上,今年已经达到暖相位峰值的位置,有进入冷相位的趋势,有可能减缓人类活动导致的全球变暖。82新华网:今年已处于暖期顶峰接着或转为百年变冷周期(201483变暖说

——“温室效应”

——“放大器效应”

——“热岛效应”

——“厄尔尼诺效应”16变暖说84温室效应17温室效应8518861.地球上的病虫害增加;2.海平面上升;191.地球上的病虫害增加;2.海平面上升;873.气候反常,海洋风暴增多;4.土地干旱,沙漠化面积增大。203.气候反常,海洋风暴增多;88放大器效应大气中含有极少的氟氯烃(CFCs)、甲烷(CH4)和一氧化二氮(N2O)。尽管它们含量很少,但其吸热能力是巨大的,CH4的温室效应比CO2的效果强300多倍,而CFCs比CO2强2万倍。N2O也有将CO2的温室效应加以放大的作用。21放大器效应大气中含有极少的氟氯烃(CFCs)、甲烷(CH89热岛效应一个地区的气温高于周围地区的现象。城市热岛效应:建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的热容量和吸热率,使得城市地区储存了较多的热量,并向四周和大气中大量辐射。22热岛效应一个地区的气温高于周围地区的现象。90厄尔尼诺效应(ElNino)在正常状况下,北半球赤道附近吹东北信风,南半球赤道附近吹东南信风。信风带动海水自东向西流动,分别形成北赤道洋流和南赤道暖流。热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲,使太平洋表面保持温暖,给印尼周围带来热带降雨。从赤道东太平洋流出的海水,靠下层上升涌流补充,从而使这一地区下层冷水上泛,水温低于四周,形成东西部海温差。23厄尔尼诺效应(ElNino)在正常状况下,北半球赤道91但这种模式每2-7年被打乱一次,一旦东南信风减弱,使风向和洋流发生逆转,太平洋地区的冷水上泛减少或停止,形成大范围的海水温度异常增暖。而突然增强的这股暖流沿着厄瓜多尔海岸南侵,使海水温度剧升,冷水鱼群因而大量死亡,海鸟因找不到食物而纷纷离去,渔场顿时失去生机,使沿岸国家遭到巨大损失。整个世界气候模式发生变化,造成一些地区干旱而另一些地区又降雨量过多。24但这种模式每2-7年被打乱一次,一旦东南信风减弱,使风向92大气污染对人体健康的危害一、大气污染物的种类碳氧化物:CO和CO2

氮氧化物:NO和NO2,NOX

硫氧化物:SO2等,SOX

碳氢化合物:醛、酮和H-C-O化合物卤素化合物:氟利昂氧化剂:O3、PAN和过氧化物等颗粒物及气溶胶放射性物质90%以上以气体形式存在,10%以上以气溶胶存在25大气污染对人体健康的危害一、大气污染物的种类93二、大气中主要污染物对人体健康的危害(一)CO的来源及危害人为源;自然源危害中枢神经系统,发生头晕、头痛、恶心等症状,严重时窒息、死亡26二、大气中主要污染物对人体健康的危害94(二)H2S和SO2的来源及危害

H2S主要来自陆地生物源和海洋生物源

SO2来自自然源和人为源呼吸系统;新陈代谢;生长发育(三)NOX的来源与危害

N2O,NO,N2O3,NO2,N2O5

自然源和人为源形成酸雨和光化学烟雾的主要物质,影响呼吸器官和刺激眼睛等。27(二)H2S和SO2的来源及危害95(四)HC的的来源及危害包括烷烃、烯烃、炔烃、脂环烃和芳香烃光化学烟雾28(四)HC的的来源及危害962997(五)颗粒物的来源与危害来源:自然源和人为源颗粒物有固体和液体两种:0.002~100微米之间阳伞效应不同粒径的颗粒物对环境、生态和人体健康有不同的影响危害:化学成分;粒度

PM100,PM10,PM2.530(五)颗粒物的来源与危害98三、酸雨的形成与危害(一)酸雨的形成31三、酸雨的形成与危害9932100(二)酸雨的危害33(二)酸雨的危害10134102四、臭氧层破坏对人体健康的影响(一)南极臭氧洞形成的原因“涌井流假说”“太阳活动说”(二)大气臭氧层损耗现状35四、臭氧层破坏对人体健康的影响103361042013年9月16日,南极臭氧空洞达到单日面积最大值,面积为2400万平方公里,差不多相当于整个北美的面积。372013年9月16日,南极臭氧空洞达到单日面积最大值,面105(三)臭氧层损耗后的危害对大气环境的影响

——影响对流层的化学过程

——影响平流层的化学组分

——导致严重的空气污染事件对人体健康的影响

——免疫系统的降低

——对眼睛的损伤

——对皮肤的损伤

——其他疾病38(三)臭氧层损耗后的危害10639107五、热污染及其危害1、大气热污染(

atmospheric

heat

pollution)

:指由于人类活动,导致环境温度变化并对环境和人类产生影响的现象。2、来源:主要来自能源物质燃烧产生的热量,也包括居民生活与交通工具排放的废热。3、造成热污染最根本的原因是:未能有效合理利用能源

举例:以火力发电过程为例,燃料燃烧能力40%转化为电能,12%随烟气排放,48%随冷却水进入地表水。40五、热污染及其危害1、大气热污染(

atmospheri1084、热污染的影响(1)改变地表状况,改变反射率,改变地表和大气之间的换热过程。(2)耗臭物质的排放破坏大气臭氧层,导致太阳辐射加强,改变大气组成,改变太阳辐射和地球辐射的透过率。(3)温室气体的排放导致大气温度升高。414、热污染的影响(1)改变地表状况,改变反射率,改变地表109热污染导致的城市热岛效应热岛效应促使市区地表面的上升气流增强,促使郊区大气污染物向市区聚集,导致市区空气污浊,能见度下降,冬季雾日增多,还会全面降低人的免疫功能。42热污染导致的城市热岛效应热岛效应促使市区地表面的上升气流110(4)热污染影响水质——电站的冷却水是水体热污染的主要来源——温热水引起局部水温升高,影响藻类种群,发生水体污染,使水质恶化,水味道劣化,甚至人畜中毒。——水体热污染影响水生生物正常机能,可能导致死亡,种群死亡。43(4)热污染影响水质111(5)热污染会孳生蚊虫与微生物热污染造成水生植物死亡,会致使大量有机物腐败,导致河水水温上升,给致病微生物造成一个人工温床。为蚊子、苍蝇、蟑螂、跳蚤以及病原体、微生物等,提供最佳孳生条件及传播机制,造成疟疾、登革热、血吸虫病、流脑等病的流行,特别是以蚊虫为媒介的传染病激增,危害人类健康。举例:澳大利亚和西非曾流行一种脑膜炎,其祸根就是一种变形虫,由于发电厂排放的废热水导致河水温度上升,致使变形虫繁衍,污染了水源水,人在取水饮用及洗涤时进入人体,导致脑膜炎的流行。44(5)热污染会孳生蚊虫与微生物112(6)热污染影响生态环境随着人口和耗能量的增长,城市排入大气的热量日益增多。按照热力学定律,人类使用的全部能量终将转化为热,传入大气,逸向太空。使地面反射太阳热能的反射率增高,吸收太阳辐射热减少,造成局部地区干旱,影响农作物生长。近一个世纪以来,热污染导致气候变暖,冰川积雪融化,海平面上升,一些地区更加炎热,影响全球气候。北美的科学家曾经警告:如果不有效控制温室气体,到2040年,北极冰川将全部融化。45(6)热污染影响生态环境113如何减少大气热污染?(1)提高热能利用率。民用燃烧装置热效率10%-40%,工业锅炉20-70%,火电厂40%,核电站33%。(2)废热回收。(3)降温冷却。利用冷却塔或冷却池将热废气先冷却降温。(4)生态学方法建立良好的城市绿化系统,发展生态建筑,改善城市热环境。46如何减少大气热污染?(1)提高热能利用率。雾与霾的区别114定义不同:霾(Haze):悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒的集合体,使空气浑浊,水平能见度降低到10km以下的一种天气现象,使远处光亮物微带黄、红色,使黑暗物微带蓝色,乱风时空中降下沙土,尘土飞扬。古同“埋”,埋葬。雾(Fog):由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统,雾的存在会降低空气透明度,水平能见度降低到1000米以内。雾霾与人体健康雾与霾的区别47定义不同:雾(Fog):由大量悬浮在近地面空115发生的湿度不同(1)一般,相对湿度<80%时,大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾造成的;(2)相对湿度>90%时,大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是雾造成的;(3)相对湿度介于80%-90%之间时,大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的,但其主要成分是霾。48发生的湿度不同116厚度不同:霾:比较厚,可达1-3公里左右,与晴空区之间没有明显的边界,霾粒子比较均匀尺度比较小,从0.001-10微米,平均在1-2微米左右,肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾,其散射波长较长的光比较多,因而霾看起来呈黄色或橙灰色。雾:厚度较小,大约从几十米到一至两百米左右。雾和云一样,与晴空区之间有明显的边界,雾滴浓度分布不均匀,而且雾滴的尺度比较大,从几微米到100微米,平均直径大约在10-20微米左右,肉眼可以看到空中飘浮的雾滴。由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大,因而雾看起来呈乳白色或青白色。49厚度不同:11750霾天成因水平方向静风现象的增多随着城市建设的迅速发展,大楼越建越高,增大了地面摩擦系数,使风流经城区时明显减弱。静风现象增多,不利于大气污染物向城区外围扩展稀释,并容易在城区内积累高浓度污染。垂直方向的逆温现象导致污染物的停留,不能及时排放出去悬浮颗粒物的增加

近些年来随着工业的发展,机动车辆的增多,污染物排放和城市悬浮物大量增加,直接导致了能见度降低,使得整个城市看起来灰蒙蒙一片。

118霾天成因水平方向静风现象的增多51霾—天气预报分级轻度霾:空气相对湿度小于等于80%,能见度5-10km;中度霾:空气相对湿度小于等于80%,能见度2-5km;重度霾:空气相对湿度小于等于80%,且能见度<2km。119霾—天气预报分级轻度霾:空气相对湿度小于等于80%,能见雾霾天气的危害影响气温

降温:如果霾比较厚,比较高,挡住太阳光就可降低气温。

升温:如果霾比较薄,比较低,吸收阳光的热量后本身成为热源,减少地面反射,阳光对空气加热效率大大提高。120雾霾天气的危害影响气温53影响人体健康上呼吸道感染:空气中飘浮大量的颗粒、粉尘、污染物病毒等,一旦被人体吸入,就会刺激并破坏呼吸道黏膜,使鼻腔变得干燥,破坏呼吸道黏膜防御能力,细菌进入呼吸道,容易造成上呼吸道感染。支气管哮喘:雾霾天气时,空气中漂浮着粉尘、烟尘,细菌和病毒、尘螨也可能悬浮在雾气中,支气管哮喘患者吸入这些过敏原,就会刺激呼吸道,出现咳嗽、闷气、呼吸不畅等哮喘症状。121影响人体健康上呼吸道感染:空气中飘浮大量的颗粒、粉尘、污染物雾霾直接影响肺癌:肺癌的潜伏期从几年到几十年不等。儿童的身高决定了其受汽车尾气以及马路粉尘的影响更大,儿童单位体重的呼吸暴露量比大人高,导致其易感性更高。再加上儿童的身体各器官没有发育完全,污染气体侵袭造成的伤害也更大。结膜炎:雾霾天空气中的微粒附着到角膜上,可能引起角、结膜炎,或加重患者角膜炎、结膜炎的病情。角膜炎、结膜炎患者明显增多,有老年人、儿童,同时也有整天对着电脑的上班族。人们出现的情况大致一样:眼睛干涩、酸痛、刺痛、红肿和过敏。

122雾霾直接影响肺癌:肺癌的潜伏期从几年到几十年不等。儿童的身高雾霾间接影响小儿佝偻病:中国疾控中心环境所开展了雾霾对人体健康的影响研究,霾的出现会减弱紫外线的辐射,如经常发生霾,则会影响人体维生素D合成,导致小儿佝偻病高发,并使空气中传染性病菌的活性增强。影响生殖能力:中国社科院联合中国气象局发布《气候变化绿皮书》称,雾霾中的PM2.5小颗粒,粉尘、烟尘,汽车尾气、工业排放的废气等,这些物质都含有很多环境污染雌激素,可以通过多种途径吸收并侵入人体,影响生殖能力。123雾霾间接影响小儿佝偻病:中国疾控中心环境所开展了雾霾对人体健霾的健康防范1、在中度霾天气条件下:应减少不必要的户外活动,适度减少运动量与运动强度,预防呼吸道疾病发生。

2、在重度霾天气条件下:尽量避免户外活动,预防呼吸道疾病发生;能见度低劣时更要注意交通安全。3、在霾天气下普通市民应做到:老人孩子及患有呼吸系统疾病的易感人群应尽量少出门少出门,外出时戴口罩防护身体。4、霾天锻炼身体有讲究:中等和重度霾天气,尤其是在早晨空气质量较差,锻炼的时间最好选择上午到傍晚前的空气质量好,能见度高的时段进行,地点以树多草多的地方为好,霾天气时也应适度减少运动量与运动强度。124霾的健康防范1、在中度霾天气条件

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