第四章讲义2化学与社会

氧化剂 颗粒物质
放射性物质
大气中的污染 一次污染物
二次污染物
H2S、SO2 CO、CO2 NO、NH3 C1-C3化合物 HF、Cl2、HCl、卤 代
-
煤尘、粉尘、金属 微粒
铀、钍、镭等
SO3、H2SO4、MSO4 无 NO2、HNO3 、MNO3 醛、酮、酸 无
O3 -
-
（1）微粒
指空气中粒度直径为0.0002 m的液态和固态物 质。主要有其溶胶（悬浮于空气中固体物质，其直 径一般小于1 m），烟、尘等。大气中微粒主要是 由烧煤造成的，平均每燃烧一吨煤会产生11 Kg粉尘。 微粒的危害主要有：对人类健康造成威胁、遮挡阳 光、降低可见度影响交自然界的碳氢化合物大多数是来源于自然界的 CH4，另一个来源是植物排出的萜烯类化合物。其它 来源还有如：汽油燃烧、杂物焚烧、溶剂蒸发和石油 蒸发等原因。碳氢化合物能导致光化学烟雾。例如伦 敦烟雾（媒烟雾，烧煤造成SO2释放）和洛杉机烟雾 （光化学烟雾，汽车排放的废气：二氧化碳、碳氢化 合物、氮的氧化物。）
（3）碳的氧化物
一氧化碳（CO）是无色无嗅的气体，使人不 易觉察其存在。当CO被吸入人体后，极易与血红蛋 白结合，生成羰基血红蛋白。羰基血红蛋白的浓度 达到血红蛋白的2.5%时，可对人产生不良影响。CO 与血红蛋白的亲合力比O2与血红蛋白的亲合力要大 200-300倍，这样CO就会使血红蛋白失去携带氧的能 力，导致降低血液中的氧而中毒。
精品
第四章2化学与社 会
通常把影响地球气候的大气层称为对流层，范 围约在海平面上11.2 Km处。对流层的大气密度 最大，占整个大气层总质量的95%左右。由于 太阳不能直接加热大气层，而是靠温暖的地球 把热传给大气层，因此对流层的温度随高度升 高反而下降。风、云、雪、雨等天气现象均发 生在对流层，而且此层内大气有强烈的对流活 动，大气的污染也都发生在此层内，特别是离 地球表面1 Km 2 Km的范围内更易污染。该 层内主要成分为氮气、氧气、氩气、以及二氧 化碳。
平流层上方约80 K m 85 K m左右范围称为 中间层。再往上就是非均匀质层，这层里又分为 热层（电离层）和外层（散逸层）。这层再往上 就是宇宙空间。
2. 大气的污染
大气的污染是指在任何大气条件下，某些物 质的浓度高于它们正常的水准，并对人和动物产 生危害作用。大气的污染始于资本主义产业革命， 并随世界各国经济的发展而日益严重。
二次污染物是指不稳定的一次污染物与大气中原 有成分发生化学反应，或污染物之间相互发生化 学反应生成的一系列新的污染物，如H2S、SO2和 NO 等 被 氧 化 而 生 成 的 新 的 污 染 物 ， 又 如 NO2 和 HNO3就是由NO被氧化而生成的。
污染物 含硫化合物 碳的氧化物 氮的化合物 碳氢化合物 卤代化合物
伦敦烟雾
1952年伦敦烟雾事件是1952年12月5日－9日发生在伦敦的一 次严重大气污染事件。这次事件造成多达12000人因为空气污 染而丧生，并推动了英国环境保护立法的进程。
1952年12月5日开始，逆温层笼罩伦敦，城市处于高气压中心 位置，垂直和水平的空气流动均停止，连续数日空气寂静无风 当时伦敦冬季多使用燃煤采暖，市区内还分布有许多以煤为主 要能源的火力发电站。由于逆温层的作用，煤炭燃烧产生的二 氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、粉尘等气体与污染物在城市上 空蓄积，引发了连续数日的大雾天气。期间由于毒雾的影响， 不仅大批航班取消，甚至白天汽车在公路上行驶都必须打开大 灯。
（2）硫化物
矿物燃料中一般都含有相当数量的硫（例如，煤中 含 有 0.5%-6.0% 的 硫 ） ， 燃 烧 时 放 出 SO2 ， 目 前 世 界上因燃煤而排入大气中的SO2高达1.5亿吨。SO2 是无色有味的气体，人的嗅觉器官可检测3 10 - 6 以上的SO2，当浓度达到8 10 - 6时，可对人造成危 害，达到400 10 - 6时，人立即死亡。
一氧化碳是城市空气中数量最大的一种污染物， 自然原因形成的CO的本底浓度约为110 - 6。造
成空气中实际浓度大大超过本底浓度的原因是燃 料的不完全燃烧，其中80%是由汽车排出来的。 汽车在常速行驶时，排放的废气中CO约占3%； 而空档行驶时CO则约占12%；交通繁忙地区的 CO浓度常为50 10 - 6。当CO的浓度达到1200 10 - 6就会有生命危险。
对流层上方约50 Km左右范围称为平流层。该 层内主要化学物质是氮气、氧气、以及臭氧
等。由于臭氧吸收紫外线后被加热，所以这 一层的温度随高度升高增加缓慢，在30 Km35 Km的高度时，气温约为-55℃，当高度继 续升高到50 Km处，气温可升高到 - 3℃。
紫 外 线
O3
O+O2 +能 量
由于该层内大气的透明度较好，气流也稳定， 几乎不存在水蒸气和尘埃，也极少出现云、雨、 风暴等天气现象，是现代超音速飞机飞行的理想 场所。
（4）氮的氧化物
大气中含氮的化合物有：NO、NO2、N2O、 NO3- 、NH3等，下层大气中N2O是土壤细菌活动的 产物，在对流层上部被氧化。NO和NO2为含氮有 机物燃烧时所释放出来的。NO和NO2的毒性较大， 比CO的毒性大五倍。它们能刺激呼吸系统及与血 色素结合形成亚硝基白色素而引起中毒。NO2是棕 色有特殊刺激臭味的气体，浓度达到110-6就能被 人感觉到。氮的氧化物还是光化学烟雾的引发剂 之一。我国卫生标准规定，居民区大气中NOx（以 NO2计）一次最大浓度不得超过0.15 mg/m3。
大气的污染物主要有8类：硫化物、碳的氧 化物、氮的化合物、烃类化合物、卤素及其化合 物、颗粒物质（煤尘、粉尘、金属微粒）、农药 及放射性物质。按污染的性质可分为一次污染物 （原发性污染物）和二次污染物（继发性污染 物）。
直接从各类污染源排出的物质称为一次污染物， 其中又包含反应性物质和非反应性物质。反应性 物质不稳定，在大气中常与其它污染物发生化学 反应，或者作为催化剂促进其它污染物之间发生 化学反应。非反应性物质不发生化学反应或反应 缓慢，是较为稳定的物质。