星球保卫战：对大气污染说不(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：冀海波

出版社：河北科学技术出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

星球保卫战：对大气污染说不试读：

前言

曾经，整个地球都呈现出一片和谐的景象。到处是郁郁葱葱的森林和草地，天空和大海都是一片蔚蓝的颜色，鸟儿在天空中自由地飞翔，鱼儿在水里快乐地游着，其他的动物在陆地上快活地奔跑着。而如今，这种景象或许只有在电影当中才能看到了。森林被大量砍伐，河流污染，野生动物遭到屠杀，自然环境正在遭受严重的破坏。

地球默默无言、忍气吞声地承受着人类战天斗地的征服和改造。在巨大的压力面前，我们的地球已显示出某些破损的迹象。只要地球的自然运动规律出现一点点偏差，就会给人类带来灾难。面对无知而又贪婪的孩子，地球母亲正在失去耐心——飓风、海啸、地震、沙尘暴等各种自然灾难层出不穷。残酷的现实告诉人们，经济水平的提高和物质享受的增加，很大程度上是在牺牲环境与资源的基础上换来的。可以毫不夸张地说，人类正遭受着严重的环境问题的威胁和危害。这种威胁和危害关系到人类的健康、生存与发展，更关系到人类未来的前途。解决经济增长、资源利用和环境保护之间的矛盾和问题，谋求人类经济、社会和生态的持续发展，已成为当今人类的重大历史使命。

人类的生存和发展离不开自然环境，人类每时每刻都生活在生态环境中。因此，陷入生态困境给人类带来了极大的不便和困扰，空气污浊、土壤酸化、饮水腥臭……问题的严重性还不止于此，如果任生态环境继续恶化下去，那就不仅仅是不便的问题了，而是关系到人类生死存亡的大问题了，大自然的报复是加倍的。值得庆幸的是，人类已经认识到了这一点，开始了拯救自然、拯救自身的行动。虽然到目前为止还未从根本上改善恶化的环境，但只要朝着这一方向坚定不移地走下去，相信终有一天，人类会从生态困境中走出来。

本套书以增强青少年环保意识为出发点，立足环境保护与现代生活的关系，内容涉及环保的方方面面，希望这些知识能够让“保护地球，就是保护自己”的环保理念深入到青少年的心灵。

为了我们共同的家，我们要从我做起，从点点滴滴做起，为保护生态环境、拯救地球家园而努力！

第一章 谁动了我们的空气

第一节 空气和生命唇亡齿寒

大气的成分主要有氮、氧，这两种气体占空气总体积的99.98%。其中，氮气为主要成分，占空气体积的78%。氮很少呈氮化物状态存在，只有在豆科植物根瘤菌的作用下才能变为能被植物体吸收的化合物，这主要是由其化学成分不活泼造成的。氮不仅是地球上生命体的重要成分，还是工业、农业化肥的原料。氧气约占空气体积的21%，大多数都是以氧化物形式存在于自然界中，其化学成分活泼。氧是生命活动的根本，人类的一切生命活动都离不开氧气。阳光

此外，空气中还有水蒸气、氖、氦、氪、氩、氙、臭氧等稀有气体。

二氧化碳在大气中含量甚少，占空气体积的0.03%，它是植物进行光合作用的原料。二氧化碳主要是通过海洋和陆地中有机物的生命活动、土壤中有机体的腐化、分解以及石化燃料的燃烧而进入大气的，它主要集中在大气低层（11～20千米以下）。近年来，由于工业蓬勃发展，石化燃料燃烧量迅速增长，森林覆盖面积减少，二氧化碳在大气中的含量有快速增加的趋势。

臭氧在大气中含量很少，主要集中在15～35千米间的大气层中，尤以20～30千米处浓度最大，称为臭氧层。大气中臭氧主要来自大气中的氧分子在太阳光的紫外线（0.1～0.24微米波段）照射下发生光解作用，光解的氧原子又同其他氧分子发生化合作用而形成的。臭氧层能大量吸收太阳辐射中的紫外线波段，这不仅增加了高层大气热能，同时也保护了地面的生命免受紫外线辐射伤害，使生物得以繁衍生息。

水汽是大气中含量变化最大的气体，含量很少，仅占大气体积的0～4%，但它却是低层大气中的重要成分。水汽主要来自于地表海洋和江河湖水等其他水体表面蒸发和植物体的蒸腾，还能通过大气垂直运动输送到大气高层。大气中水汽的含量自地面向高空逐渐减少，到1.5～2千米高度，大气中水汽平均含量仅为地表的一半；到5千米高度，就会减少到地面的1/10；到了10～12千米，水汽成分的含量就更少了。不仅如此，在水平方向上，大气中水汽含量也不尽相同。一般情况下，陆地上的水汽成分少于海洋，高纬少于低纬，干旱、植物稀疏的地表少于湿润、植物茂密的地表。植物光合作用需要二氧化碳

悬浮在大气中的固态、液态的微粒称为杂质。大气杂质对太阳辐射和地面辐射具有一定的吸收和散射作用，对大气的温度变化有着很重要的影响。杂质主要来源于火山灰尘、植物花粉、有机物燃烧的烟粒、风吹扬起的尘土、宇宙尘埃、海水浪花飞溅起的盐粒、细菌微生物以及工业排放物等，大多集中在大气底层，其具有吸湿性，因此通常会成为水汽凝结的核心。

地球大气的成分直接影响着人类的生产、生活活动，它与我们的生活息息相关，那么，空气最早是怎么形成的呢？

要想知道空气最早是怎么形成的，首先要了解行星。行星是怎么形成的呢？据天文学家推测，一些巨大的气体和尘埃旋转构成行星，而构成这些气体尘埃的各种元素比例，一般等于它们在宇宙中所占的百分比。在地球形成之前，与其他行星一样，其成分有90%是氦，还有少量的碳、氧和氖等元素。地球雏形即是地球的尘埃在高速旋转中逐渐靠拢形成的一个核心，且在构成之中一些气体也被笼罩在圆体形成物中间。随着堆积物越来越大，其内部的压力也越来越高，致使火山喷发。通过火山喷发，裹在地表以下的气体喷发出来，密度小的氢、氦和氖被燃烧，随之消失不见。而其他的气体由于密度大或者水蒸气的凝结而没有消失，因此形成了大气，在地球的表面存在着。此外，还有水蒸气、氨、甲烷和少量的氩。海洋的形成就是由于水蒸气凝结降落到地球表面。以上就是原始大气的最早雏形。行星的运动

一般情况下，地球大气的成分是比较稳定的。但现代大气跟原始大气相比，它们的成分之间有很大的差异，这之间经历了怎样的演变？

原来，阳光中的紫外线就像一把小斧子，它把水蒸气劈成了氢气和氧气：

2HO→2H+O，这就是光解作用。分解出来的氢又逃逸掉了，222于是仅剩下氧；氧比较重而且活泼，因此留在了大气层，并与甲烷、氨发生了下列化学反应：

第一个反应：CH（甲烷）+2O（氧气）→CO（二氧化422碳）+2HO（水）2

4NH（甲烷）+3O（氧气）→2N（氮气）+6HO（水）3222

于是，大气的成分也发生了根本的变化，现代大气的主要成分已被氮和氧取代，从而为生命的诞生和孕育作出了极为突出的贡献。还有一个有趣的反应：3O（氧气）→2O（臭氧）23

其生成物的臭氧具有普通氧气没有的特性：它挡住了阳光中大部分的紫外线。正是由于这些高层大气层中的氧气与紫外线作用下的产物，反过来阻止了紫外线的入侵，为水分子的光解作用画了一个关键的休止符，也促使大气的成分维持在一个恰到好处的水平上。我们今天生活在大气中，是一件很幸福、很偶然的事情了。臭氧层是地球的保护伞绿色视野用臭氧制家庭空气消毒剂将臭氧发生装置移植于空调中，在空气出口处安装臭氧催化分解、吸附装置，这样既可以制冷制热，还可以利用室内循环风对空气进行消毒、净化，分解后的氧气和负离子可以使室内空气保持清新。另外，空气消毒用臭氧发生器也可在宾馆、饭店、商场、剧院等公共空间使用。大气穿了几件衣服15

大气的总质量5.27×10吨，相当于地球质量的百万分之一。假如地球周围大气分布均匀，那么它分布的高度仅为8千米。但实际上大气的密度随着高度的增加越来越小，所以在平原上生活的人，到高原地区，就会感到呼吸困难，这是高原地区气压降低、氧气的分压也降低的缘故。地球大气层

从总体上说，5千米以下的空气质量大约占大气总质量的50%，10千米以下的空气质量占到大气总质量的75%，20千米以下的空气质量占到大气总质量的95%，其余5%的空气散布在20千米以上的高空。地球大气的质量是模糊的，地球大气和星际气体之间并不存在一个截然的上界。为了研究需要，一般根据大气中极光出现的高度定为大气的上界，即1200千米高度称为大气的物理上界。

根据大气在垂直方向上的物理性质差异，可以把大气分为五层。1．对流层

对流层是大气圈最低的一层，底界是地面。由于其与地面接触，从地面得到热能，使大气温度随高度升高而降低，平均每升高100米气温约降低0.65℃。

对流层内具有强烈的对流作用，但其强度随纬度位置不同而有所不同。一般在低纬度区较强，高纬度区较弱，所以对流层的厚度从赤道向两极逐渐减小，在低纬度区约为17～18千米，中纬度区为10～12千米，高纬度区为8～9千米。

对流层相对于大气圈的总厚度来说是很薄的，但质量却占整个大气质量的75%，主要天气现象（云、雾、雨、雪、雷、电等）都发生在这一层，由于温度和湿度在对流层分布不均匀，使空气发生大规模的水平运动，因此对流层对人类生产、生活的影响最大。大气污染现象（发生、迁移、扩散及转化）也主要发生在这一层中，特别是靠近地面的1～2千米范围之内。2．平流层

从对流层顶到距地面50～55千米的一层，空气垂直对流运动很弱，主要是水平运动，故称为平流层。根据温度的分布情况又把平流层分为同温层和暖层，同温层是从对流层顶到30～35千米范围内，气温几乎不变，常年保持在-55℃～-50℃；暖层是从35～55千米处，气温随高度的上升而增高，到平流层顶气温升高到-3℃，主要是由于该层中的臭氧能吸收来自太阳的紫外线，同时被分解为原子氧和分子氧，当它们重新化合生成臭氧时，释放出热能，使气温升高。大气中的极光

这一层空气干燥，下面对流层的云和气流不易穿入，所以没有云、雨等天气现象及尘埃，大气能见度很高，是现代超声速飞机飞行的理想场所。但是该层由于空气对流很弱，所以飞机排放的废气很难扩散稀释，废气中的NOx与O迅速反应，消耗O，这样就降低了大气遮33蔽波长小于300纳米的紫外线的能力，从而造成大量紫外线射向地面，使人类皮肤癌发生率增高。3．中间层

从平流层顶到距地面85千米是温度再一次随着高度上升而下降的中间层。到层顶温度降至-100℃，在这一层又出现较强的垂直对流运动。4．电离层

从中间层顶到距地面800千米，空气稀薄，仅占大气总质量的0.5%，这一层由于原子氧吸收了太阳紫外线的能量，使该层的温度随高度上升而迅速升高，由于太阳和其他星球射来的各种宇宙射线的作用，使该层大部分空气分子发生电离，成为具有较高密度的带电粒子，故称为电离层。电离层能将电磁波反射回地球，是全球性的无线电通信的理想场所。5．逸散层（外层）

高度800千米以外的大气圈最外层称为逸散层。由于地心引力减弱，大气越来越稀薄，以致一个气体质点被撞出这一层，就很难有机会被上层的气体质点撞回来，而进入宇宙空间去了，空气分子几乎全部电离。该层气温也是随高度增加而升高的。绿色视野飞机为什么在平流层飞①能见度高：地球大气的平流层水汽、悬浮固体颗粒、杂质等极少，天气比较晴朗，光线比较好，能见度很高，便于高空飞行。②受力稳定：平流层的大气上暖下凉，大气不对流，以平流运动为主，飞机在其中受力比较稳定，便于飞行员操纵驾驶。③噪声污染小：平流层距地面较高，飞机绝大部分时间在其中飞行，对地面的噪音污染相对较小。④安全系数高：飞鸟飞行的高度一般达不到平流层，飞机在平流层中飞行就比较安全。在起飞和着陆时，要设法驱赶开飞鸟才更为安全。大气温度有哪些奥秘

说完了大气的构成，下面我们再来看看关于大气温度的一些问题。1.大气温度的变化

大气温度的变化有周期性变化及非周期性变化。周期性变化主要表现为大气温度的日变化和年变化。大气温度一天中有一个最高值和一个最低值。最高值出现在14～15时，最低值出现在清晨日出前后。由于日出时间随纬度和季节变化而不同，因而各地最低温度出现的时间也不尽相同。从空气中吸收热量的设备

日出之后，地面开始积累热量，同时地面将部分热量输送给大气，空气也积累热量，直到14～15时低层大气积累热量达到最多，因而出现了一天的最高温度。15时以后，大气得到的热量少于支出的热量，大气积累的热量开始逐渐减少，直到次日日出前后，大气剩余热量达到最低值，因而出现了一天的最低温度。

一天中，最高气温与最低气温的差值，称为气温的日较差。气温日较差也受纬度、季节、地形、天空云况、下垫面性质等因子的影响。

气温的年变化。气温一年中有一个最高值和一个最低值。陆地上一年中最高气温出现在夏季，即7月；海洋上一年中最高气温出现在8月。最低气温出现在冬季，大陆上多出现在1月，海洋上多出现在2月。

气温年变化的幅度称为年较差，它是一年内最热月的平均气温与最冷月的平均气温之差。由于太阳辐射的年变化是随纬度增高而增大的，所以气温的年变化也随纬度的增高而增大，在赤道大约为1℃，中纬度约为20℃左右，高纬度可达30℃以上。2.大气温度的空间分布状况

气温的水平分布和垂直分布是气温分布的空间状况，用等温线图表示，等温线即地面上气温相等点的连线。等温线排列的不同可反映出不同的气温分布特点，例如，等温线稀疏，则表示各地气温相差不大；等温线密集，表示各地气温悬殊；等温线平直，表示影响气温分布的因素较少；等温线弯曲，表示影响气温分布的因素较多；等温线沿东西向平行排列，表示温度随纬度而不同，即以纬度为主要因素；等温线与海岸线平行，表示气温因距离海洋远近而不同。海拔高度也会影响温度分布

纬度、海陆和海拔高度是影响气温分布的主要因素。为了消除高度的影响因素，把纬度、海陆及其他影响气温的因素凸显出来，气象工作者在绘制等温线图时常把温度值订正到海平面上。

气温的垂直分布，在对流层中，气温随高度的升高而降低。这是因为大气的主要热源是地面长波辐射，因此越靠近地面，空气获得的热量就越多，温度也越高。

对流层顶的高度以及气温状况与纬度、季节以及天气系统的活动有关。因此，高纬度地区的对流层顶比低纬度地区低；同一纬度夏季的对流层顶比冬季高；暖气团控制时对流层顶较高，冷气团控制时对流层顶较低。阳光辐射

逆温现象。一般来说，气温直减率越大，大气越不稳定；反之，大气越稳定。逆温现象形成的原因有多种，根据成因，分为以下两种：（1）辐射逆温。在晴朗无风或微风的夜晚，地表会因辐射失去热量，较高的气层冷却比较缓慢，与地面接近的气层冷却最为强烈。所以，低层大气产生逆温现象，即为辐射逆温。辐射的逆温厚度可以从数十米到数百米。地面温度升高，逆温现象会逐渐消失，这种情况通常发生在日出以后；逆温层较薄，消失快，这主要发生在夏季，因为夜短；逆温层较厚，消失会很慢，主要发生在冬季，夜比较长。（2）平流逆温。平流逆温是暖空气平流到冷的下垫面上形成的。形成逆温的原因就是暖空气移动到冷地表面上空时，底层空气就会受冷地表面的影响降温，上层空气因离地远，降温少。中纬度沿海地区的冬季，海陆温差比较大，平流逆温经常出现。绿色视野影响气温年较差的因素气温年较差随着下垫面的性质、地形、高度而不同。海洋上气温年较差小于陆地，沿海小于内陆，有植被的小于裸地，凸地形小于凹地形，云雨多的地方气温年较差小，云雨少的地方气温年较差大，海拔越高的地方，气温年较差越小。大气也喜欢运动

大气时刻不停地运动着，运动的形式和规模复杂多样。既有水平运动，也有垂直运动。大气的运动使不同地区、不同高度间的热量和水分得以传输和交换，使不同性质的空气得以相互接近、相互作用，直接影响着天气、气候的形成和演变。大气运动形成奇异云朵1.大气运动的原因

一个地方的气压值经常有变化，主要是其上空大气柱质量发生变化。当气柱增厚、密度增大时，则空气质量增多，气压就升高；反之，气压减小。任何地方的气压值总是随着海拔高度的增高而递减。根据实测，在近地面层中，高度每升高100米，气压平均降低12.7百帕。空气总是从气压高的地方向气压低的地方运动。气压是推动空气由静止到运动的根本原因。由于空气是在转动着的地球上运动，运动后要产生地转偏向力。由于地球转动而使在地球上运动的物体发生方向偏转的力，称为地转偏向力。在赤道，地球自转轴与地表面的垂直轴正交，表明赤道上的地平面不随地球自转而旋转，因而赤道上没有水平地转偏向力。

在北半球的其他纬度上，地球自转轴与地平面垂直轴的交角小于90°，因而任何一地的地平面都有绕地轴转动的角速度w，单位质量空气的水平地转偏向力为A=2vwsinφ。w为旋转角速度（对于地球来-5说，它等于15度/小时或7.29×10弧度/秒）；φ为地理纬度；v为风速。2vwsinφ称为科氏参数（f）。显然，地转偏向力的大小同风速和所在纬度的正弦成正比。

地转偏向力只是在物体相对于地面有运动时才产生。地转偏向力的方向同物体运动的方向相垂直，它只能改变物体运动的方向，不能改变物体运动的速率。地球自转绿色视野地转偏向力与水漩涡的形成当我们打开水龙头向塑料桶中注水时，当水库放水（放水口在水下）时，水槽放水时等，都会看到在水面形成漩涡。注水时呈顺时针旋转，放水时呈逆时针旋转。当向桶中注水时，水从注水点向四周流动，北半球在地转偏向力的作用下右偏，漩涡呈顺时针方向旋转。南半球则呈逆时针方向旋转。放水时表面水都流向下层出水点，北半球在地转偏向力的作用下右偏，漩涡呈逆时针方向旋转。南半球则呈顺时针方向旋转。

空气作曲线运动时，还要受到惯性离心力的作用。惯性离心力的方向同空气运动的方向相反，并自曲线路径的曲率中心指向外缘，其大小与空气转动角度（w）的平方和曲率半径（r）成正比。对单位质量空气来说，它的表达式为C=w2r。在实际大气中，运动的空气受到的惯性离心力通常很小。但当空气运动速度很大，而运动路径的曲率半径特别小时，惯性离心力也可以达到很大值，并有可能大于地转偏向力。

摩擦力：两个相互接触的物体做相对运动时，接触面之间所产生的一种阻碍运动的力，称为摩擦力。摩擦力分为内摩擦力和外摩擦力。内摩擦力是指在速度不同或方向不同的相互接触的两个空气层之间产生的一种相互牵制的力。它主要是通过湍流交换作用使气流速度发生改变的力。

外摩擦力是空气贴近下垫面运动时，下垫面对空气运动的阻力，它的方向与空气运动的方向相反，大小与空气运动的速度和摩擦系数成正比。

以上的几个力都是水平方向上的作用于空气的力。一般地说，气压梯度力是主要的，它是使空气产生运动的直接动力；其他的力，则是空气在运动以后，视具体情况而定。2.自由大气中空气的水平运动

大量观测表明，自由大气中空气的水平运动比较稳定，由于在自由大气层中，摩擦力对空气运动的作用，一般可以忽略不计，因而空气运动的规模比摩擦层中要简单一些。当自由大气中的空气做直线运动时，只要考虑气压梯度力和地转偏向力的作用就行；而当空气作曲线运动时，除了这两个力之外，还必须考虑惯性离心力的作用。（1）地转风。气压梯度力和地转偏向力相平衡时的风，称为地转风。地转风是怎样形成的呢？在平直等压线的气压场中，原来静止的单位质量空气，因受气压梯度力（G）的作用，由高压区向低压区运动。首先，当空气质点开始运动时，它就受到地转偏向力的作用，并迫使它向运动方向的右边偏离（在北半球）；其次，在气压梯度力的作用下，它的速率会越来越大，而地转偏向力使它向右偏离的程度也越来越大；最后，当地转偏向力增大到与气压梯度力大小相等而方向相反时，空气就沿着等压线做匀速直线运动，地转风就形成了。（2）梯度风。梯度风是由气压梯度力、地转偏向力和惯性离心力三力平衡时的风形成的，这三力是大气中的空气做曲线运动时作用于空气中的。一般情况下，空气作直线运动时，其惯性的离心力等于零，此时梯度风就变成了地转风。据有关调查显示，北半球低压中的梯度风平行于等压线，逆时针旋转绕低压中心；高压中梯度风平行于等压线，顺时针旋转绕高压中心。南半球则相反。

很显然，在一定的纬度带，当地转偏向力相等时，低压梯度风风速小于地转风风速，高压梯度风风速大于地转风风速。即V>；V高>；V。地低（3）风的日变化和风的阵性。风在近地层中发生规律的日变化。一般来讲，白天风速会增大，午后则会增至最大，夜间风速开始减小，到凌晨时会减到最小。与之相反的是摩擦层上层，白天风速小，夜晚风速大，原因就是摩擦层的上层风速大于下层风速。白天地面受热会使空气变得不稳定，湍流得以发展，上下层间空气动量交换增强，使上层风速大的空气进入下层，造成下层风速增大，风向向右偏转。同理，下层风速小的空气进入上层，造成上层风速减少，风向向左偏转。通常情况下，风的日变化，阴天比晴天小，冬季比夏季小，海洋比陆地小。日变化规律比较稳定，只有在强烈天气过境时才可能发生偏差。产生地转风

风的阵性是指风向变动不定，风速忽大忽小的现象。它是因为大气中湍流运动引起的。当大气中出现强烈扰动时，空气上下层间交换频繁，这时与空气一起移动的大小涡旋可使局部气流加强、减弱或改变方向。风的阵性在摩擦层中经常出现，特别是山区更甚，随着高度的增高，风的阵性在逐渐减弱，以夏季和午后最为明显。（4）局地环流。由于局部地区空气受热不均而产生的环流称为局地环流，它包括海陆风、山谷风和焚风等地方性风。

①海陆风。在滨海地区，白天常有风从海洋吹向陆地；晚上常有风从陆地吹向海洋，这就是海陆风。海陆风

②山谷风。当大范围水平气压场比较弱时，在山区，白天地面风常从谷地吹向山坡；晚上地面风常从山坡吹向谷地，这就是山谷风。山谷风是山区经常出现的现象，只要大范围气压场比较弱时，就表现得十分明显。例如，我国乌鲁木齐南依天山，北临准噶尔盆地，因此山谷风交替很明显。

③焚风。沿着山坡向下吹的干热风叫焚风。当气流越过山脉时，在迎风坡上空上升冷却，起初是按干绝热直减率降温，当空气湿度达到饱和状态时，水汽凝结，气温就按湿绝热直减率（空气平均每上升100米，温度降低0.5～0.6℃）降低，大部水分在山前降落。过山顶后，空气沿背风坡下降，并基本上按干绝热直减率（每降低100米，温度升高1℃）增温。这样，过山后的空气温度比山前同高度上的空气温度要高得多，湿度也小得多。由此可见，焚风吹来时，气温迅速增高，湿度显著减少，确有干热如焚的现象。

不论冬季还是夏季，昼间还是夜间，焚风在山区都可出现。初春的焚风可以使雪融化，有利于农田灌溉，夏末的焚风可以使粮食与水果早熟。但强大的焚风却会增大森林火灾的可能性，或者使农业旱情加重，应该引起足够的重视。绿色视野海陆风转换海风和陆风转换的时间随地区和天气条件而定。一般说来，海风开始于9～1l时，到13～l5时最强，之后逐渐减弱，17～20时转为陆风。如果是阴天，海风出现的时间要推迟。通常海风的强度比陆风大。雨是怎么形成的

大气湿度是指大气从海洋、湖泊、河流以及潮湿土壤的蒸发中或者从植物的蒸腾作用中获得水分，水分进入大气后，由于本身的分子扩散和气流的传输而广泛地散布于大气中，使大气具有不同的潮湿程度。雨是怎样形成的呢？一定条件下，水汽凝结，会产生云雾等天气现象，重新落回到地面就形成了雨。海洋1.饱和水汽压

水汽压是指大气中水汽本身的压力。空气中可以容纳的水汽分子的数量在一定温度下、一定体积内是有限度的。饱和空气是指水汽含量恰好达到这个限度；不饱和空气是指水汽含量达不到这个限度；过饱和空气是指水汽含量超过这个限度。饱和空气的水汽压，叫饱和水汽压，也叫最大水汽压。如果超过此限度，凝结现象就会在水汽中发生。暴雨

饱和水汽压随温度的升高而按指数规律迅速增大。这主要是因为蒸发面温度升高时，水分子平均动能增大，单位时间内脱离水面的分子增多，高温时，饱和水汽压比低温时要大。高温时，饱和水汽压大，空气中所能容纳的水汽含量增多。例如，当饱和空气的温度由15℃降为10℃时，每立方米的空气就会有3.4克的水汽凝结出来，所以降低同样的温度，在高温饱和空气中形成的云雾就要浓些，这也说明了为什么暴雨总发生在暖季。2.大气湿度的变化

大气湿度随着水汽蒸发的年、日变化，也呈现出明显的年、日变化。一般来说，水汽压的年变化比较简单，它和温度的年变化相似，有一个最高值和一个最低值。最高值出现在蒸发强的7、8月份，最低值出现在蒸发弱的1、2月份。

相对湿度的日变化主要决定于温度。温度增高时，虽然蒸发加强，但饱和水汽压增大得更多，结果相对湿度反而减小；温度降低时则相反，相对湿度增大。相对湿度最高值出现在清晨，最低值出现在14～15时；由于夏季风来自海洋，冬季风来自内陆，相对湿度的年变化是夏季大、冬季小。3.大气降水

从云层中降落到地面的液态水或固态水，统称为降水。降水的形成过程，就是云滴增大成为雨滴、雪花及其他降水物的过程。云滴增长的物理过程有两种：凝结增长和冲并增长。

在云的发展阶段，由于云体继续上升而绝热冷却，或云外不断有水汽输入云中，使得云滴周围的实有水汽压大于云滴表面上的饱和水汽压，云滴就会因水汽凝结（凝华）而增大。

云滴相互冲撞并增长。云滴下降时，个体大的降落快，个体小的降落慢。因此，降落快的大云滴就会追上降落慢的小云滴而相互合并，成为更大云滴，大云滴在下降过程中又能合并更多的小云滴，犹如滚雪球一样，越滚越大。云滴相互合并的增大率，与云中含水量和云滴大小不均匀有密切的关系。云中含水量越大、云滴大小越不均匀，云滴相互合并增大得越快。云滴形成了雨滴

云滴增大的这两种方式，在云滴增大的整个过程中始终都是存在的。观测事实表明，在云滴增大的初期，凝结（凝华）作用是主要的。当云滴增大到50～70微米时，合并作用就成为主要的了。在低纬度地区，由于云中出现冰水共存的机会比较少，所以，云滴的相互合并作用对降水的形成就更为重要。4.人工影响云雨

人工影响云雨是人类控制自然的重要方面。100多年前，我国就有炮轰雷雨云的防雹尝试。近几十年来，随着科学技术的进步，国内外人工影响云、雾、降水的方法取得了很大进展。人工降雨就是根据自然界降水形成的原理，人为地补充某些形成降水的必需的条件，促使云滴迅速凝结或合并增大，形成降水。

人工影响冷云降水：冷云主要由过冷却水组成，云内缺乏冰晶，云滴得不到增长。影响冷云降水的基本原理是设法破坏云的物态结构，也就是在云内制造适量的冰晶，使其产生冰晶效应。促使冰晶加快增长而形成降水的常用方法是撒播干冰和碘化银。干冰（固态二氧化碳）本身温度低，是一种很好的制冷剂，当它升华时，要吸收大量热量，使周围空气温度急剧下降，从而使云中的水汽、过冷却水滴凝华或冰结成冰晶，并继续增大，产生降水。碘化银的微粒也是性能良好的凝结核，只要它的温度达到-5℃时，水汽就能以它为核心凝化成冰晶并继续增大，产生降水。人工降雨

人工影响暖云降水：暖云是由大小不同的水滴组成，云内温度都在0℃以上，人工影响暖云，促使水滴加快冲并。最常用的方法就是播撒盐粉。盐的吸湿性很强，是很好的凝结核，它吸收水分以后，能迅速变成大小水滴，再经过冲并作用，最后成为雨滴掉落下来。绿色视野大气降雨的类型大气降水可分为地形雨、对流雨、锋面雨三种基本类型。①地形雨：地形雨是暖湿气流在运行中。②对流雨：对流雨是近地面气层强烈受热。③锋面雨：锋面雨是冷暖两气团相遇时产生的降水。多形成于温带，是中高纬度地带最重要的降水类型。地球生命的保护伞

我们的地球周围包裹着厚厚的臭氧，臭氧层在维护人类正常生存环境方面起着重要作用，其中最主要的是它可以吸收掉对地球上生灵有危害的紫外辐射。因此，大气臭氧层被称为“人类的天然保护伞”。

说起臭氧，大家都不陌生，它由3个氧原子组成，是普通氧气的同胞兄弟。最早提出臭氧作为一种物质存在的是德国科学家万麻鲁，他在1786年的静电实验中发觉了臭氧气味的存在，并指出在某些化学反应过程中以及大气中的一些放电过程中也有类似气味存在。但他当时没有对这种物质冠以专门的名称。1839年，德国化学家斯考宾在实验中再次发现具有这种气味的物质并用希腊文命名为OZEIN，意思是发臭味的物质。臭氧层是生命的防线

现在人们已经毫不怀疑，臭氧是地球大气中的一种微量气体组分。但是，提出臭氧作为一种气体组分存在于地球大气中却是在臭氧作为一种物质被发现约100年之后。1880年，哈特莱在实验室里发现臭氧在紫外光谱区有很强的吸收作用，其吸收带中心位于255纳米-9（1纳米=10米），后来这一吸收带被命名为哈特莱臭氧吸收带。哈特莱同时还指出，臭氧是高层大气中的一种气体组分。之后不久，夏皮尤和赫根斯先后于1882年和1890年分别发现了臭氧在可见光区和紫外区的吸收带，并分别被命名为夏皮尤臭氧吸收带和赫根斯臭氧吸收带。至此，在地面观测到的太阳光谱在紫外区突然中断的现象得到了圆满的科学解释。

哈特莱提出的大气中存在臭氧这一想法在1917年和1921年分别得到证实。1997年，佛尔涅和斯特莱特发现大气中的某些光谱与夏皮尤臭氧吸收带十分吻合。1921年，法国科学家法布里和布申利用光学方法首次对大气中的臭氧含量进行了观测并得到了大气中臭氧的总含量值，从而最终证实了臭氧为地球大气中的一种微量气体组分。太阳光谱

大气中的臭氧主要分布在10～50千米范围，尤其集中在20～30-6千米范围内，那里的臭氧浓度常超过10×10（体积比）。大气低层-6-6的臭氧含量少，典型浓度是0.005×10～0.05×10（空气未污染时的-6体积比）～0.5×10（空气受污染时的体积比）。

大气中的臭氧对太阳紫外辐射有很强的吸收作用，所获得的能量对大气高层热状态和动力学过程有着重要影响。臭氧对紫外辐射的吸收基于其分子结构。根据分子光谱学的基本原理，对于大气中具有吸收能力的气体分子来讲，当它们吸收能量时，便会根据能量的大小使电子发生不同能级的跃迁，这种跃迁是量子化的，其结果会产生相应的电子、振动和转动光谱，较大的能量改变对应于电子能级，较小的能量改变对应于振动或转动能级，而较大的能量改变对应于较高的辐射频率（如紫外波段），而相对较小的能量改变则对应于较低的辐射频率（如可见光波、红外和远红外波段等）。大气臭氧对太阳辐射的吸收主要发生在紫外波段。

大量的研究结果已经证实，臭氧对太阳紫外辐射的吸收具有很强的波长选择性，即其吸收强度随波长的不同有很大幅度的变化。可以发现，臭氧在紫外波区有两个很强的吸收带，即哈特莱（HartIey）吸收带和赫根斯（Huggins）吸收带。

哈特莱吸收带的波长范围为1800～3400埃，其中心波长为2553埃；赫根斯吸收带的波长范围为3200～3660埃，其中心波长为3439埃。这两个吸收带，前者的长波端和后者的短波端相重叠。但哈特莱带的吸收强度远远大于赫根斯带的吸收强度，就各自带中心波长处的吸收系数而言，前者是后者的约几千倍。臭氧的哈特莱吸收带和赫根斯吸收带均由电子跃迁而产生，科学家们的实验结果表明，它们的吸收系数基本上不随压力而变化。臭氧在紫外波段的吸收性能为利用太阳光谱测量大气中的臭氧含量奠定了科学基础。地球

科学家们所提供的大量研究结果证实，地球是太阳系中唯一有生命存在的星球，只有地球及其周围大气层能够向生灵提供相对稳定的生存环境。

大量研究结果表明，到达地球表面的太阳辐射能量的4%左右会被大气中的臭氧吸收掉，也就是说，平均每一昼夜，大气中的臭氧可27吸收约6×10焦耳的太阳辐射能。科学家们证实，太阳作为一个强大的辐射源向周围发射各种波长的电磁波辐射，包括人们经常提到的紫外辐射、可见光辐射、红外辐射、微波辐射等等。其中200～280纳米的紫外辐射称为UV-C（紫外C），可以杀死地球上的一切生灵，包括人类本身；波长为280～320纳米的太阳辐射称为UV-B（紫外B），它可以杀死或严重损伤地球上的生灵。可庆幸的是，大气上空最大浓度仅为百万分之几的臭氧层却能够将UV-C的全部和UV-B的绝大部分吸收掉。

波长大于320纳米的太阳紫外辐射称为UV-A（紫外A），臭氧只能吸收其中的一小部分。这样，真正到达地球表面的只有小部分的UV-B辐射和大部分的UV-A辐射，而UV-A辐射对地球生灵几乎没有什么直接危害。可见，太阳辐射中，对地球上生命有害的那部分紫外辐射绝大部分被大气臭氧层吸收掉了，也就是说，大气中的臭氧层实际上是地球上一切生命免受过量太阳紫外辐射伤害的天然屏障，是地球上一切生命免受有害紫外辐射伤害的天然保护伞。阳光辐射花朵

正是由于大气臭氧层的存在，才使地球上的一切生命，包括人类本身得以正常的生存和世代繁衍。因此，可以毫不夸大地说，地球上的一切生命像离不开水和氧气一样离不开臭氧，如果地球大气中没有臭氧层，那么地球上也就不会有生命存在。可见，如果大气臭氧层受到破坏，其“屏障”和“保护”作用就会减弱，人类的生存就会受到威胁。这就是当前人们对大气臭氧层变化给予极大关注的根本原因。绿色视野法布里法布里，法国物理学家，1867年6月11日生于马赛，1945年12月11日卒于巴黎。法布里曾在巴黎理工学院院学习，于1892年获得博士学位。他先任教于马赛大学，后于1920年成为巴黎大学的物理学教授。他专门研究光学和光谱学。他的最引人注目的发现是在1913年完成的，那一年他成功地证明了高层大气中臭氧的存在。大气与我们息息相关

人需要呼吸，没有空气，人几分钟内就会死亡。同样，动植物也需要呼吸，空气对包括人在内的每个生灵都是不可缺少的。1.我们为什么需要呼吸氧气

在寒冷的冬天，刚进家门的我们一定很愿意坐在暖烘烘的壁炉前取暖，因为木柴燃烧释放出的热量很快就会使我们感到温暖，变得有精神。人体内的细胞中会储存呼吸作用产生的能量，它们能维持人体的正常生命活动。人需要吸收大量的氧气

在氧气的参与下，通过酶的催化作用，细胞内的糖类等有机物会被氧化分解成二氧化碳和水，并同时释放能量。这就是我们所说的有氧呼吸作用。在反应过程中，水是必不可少的原料之一。我们血浆中水的含量高达90%，它不仅可以把氧气运送到身体的各个细胞，还可以把反应后的“废物”——二氧化碳和水带走。

现在就不难理解，为什么在高山上空气稀薄的地方，我们会感到呼吸急促，因为在海拔较高的高山上，空气中氧气的含量很低，我们无法获得足够的氧气来参与细胞内的各种反应，这时就要通过加快呼吸频率来弥补空气稀薄造成的氧不足。

和人一样，自然界中的其他生物也有许多方法来保证氧气的供应。微生物和一些皮肤湿润的动物，比如螺旋菌和两栖动物，它们通过皮肤和外界进行气体交换，而高等动物有专门的呼吸器官，比如昆虫有气管，鱼有腮，人和其他的陆生高等动物有肺。吸气时，人体的肺部充满空气，其中的氧气会进入体内；呼出的气体中含有反应过程中产生的二氧化碳和水蒸气。2.植物也要呼吸

植物也需要氧气进行呼吸作用，陆生植物是通过其叶片下表面的气孔来呼吸的，而水生植物一般是通过整个叶片来吸收溶解在水中的氧气。与人类和动物一样，植物的呼吸作用也是细胞内的有机物在酶的作用下，逐步氧化分解，同时释放出能量的过程。植物一般也是进行有氧呼吸，而有氧呼吸的主要场所是线粒体。植物叶子的气孔

植物进行呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。这些能量一部分转变为热能而散失，另一部分储存在ATP（高能化合物）中。当ATP在酶的作用下分解时，就会把储存的能量释放出来，用于生物体的各项生命活动，如细胞的分裂、植株的生长、矿质元素的吸收等。

但是数百万年以来，人类和动植物一直不断地从空气和水中吸收氧气，难道氧气不会消耗殆尽吗？又是谁在不停地向大气中输送氧气呢？绿色植物通过呼吸作用消耗氧气，排出二氧化碳；它们还可以吸收二氧化碳，制造氧气，也只有绿色植物才具有这样的本事。这就要归功于叶片细胞中的叶绿素了，在阳光的作用下，它可以把二氧化碳和水转化为糖类，同时释放出氧气，这个过程就叫做光合作用。光合作用的主要场所是叶绿体。

与人和动物一样，植物也是时刻不能停止呼吸的。由于光合作用需要阳光，所以只能在白天进行，晚上植物就不能通过光合作用制造氧气了。但光合作用的速率是呼吸作用的10倍，所以还是会有大量的氧气供所有生物进行呼吸。绿色视野鱼在岸上为什么不能呼吸鱼的呼吸器官为鳃，它有大量的细丝状结构，叫鳃丝。鳃丝中含有丰富的毛细血管，水中溶解的氧气透过鳃丝中的毛细血管壁与血液进行气体交换。由这段可知，鳃只能在水中使用，在陆上时会因干燥及鳃丝粘连而使鳃失去作用。

第二节 让人窒息的空气

巴西圣保罗以南60千米的库巴唐市，20世纪80年代以“死亡之谷”知名于世。该市位于山谷之中，20世纪60年代引进炼油、石化、炼铁等外资企业300多家，人口剧增，成为圣保罗的工业卫星城。工业企业随意排放废气、废水，谷地浓烟弥漫、臭水横流，有20%的人得了呼吸道过敏症，医院挤满了接受吸氧治疗的儿童和老人，使2万多贫民窟居民严重受害。大气污染严重2．西德森林枯死病事件

原西德共有森林740万公顷，到1983年为止有34%染上枯死病，每年枯死的蓄积量占同年森林生长量的20%，先后有80多万公顷森林被毁，这种枯死病来自于酸雨之害。在巴伐利亚国家公园，由于酸雨的影响，几乎每棵树都得了病，景色全非。黑森州海拔500米以上的枞树相继枯死，全州57%的松树病入膏肓。巴登-符腾堡州的“黑森林”，是因枞、松树的发黑而得名，是欧洲著名的度假胜地，也有一半树染上枯死病，树叶黄褐脱落，其中46万亩完全死亡。当时鲁尔工业区的森林里，到处可见秃树、死鸟、死蜂，该区儿童每年有数万人感染特殊的喉炎症。枯死病3．印度博帕尔公害事件

1984年12月3日凌晨，震惊世界的印度博帕尔公害事件发生了。午夜，坐落在博帕尔市郊的联合碳化杀虫剂厂一座存储45吨异氰酸甲酯储槽发生毒气泄漏事故。1小时后有毒烟雾袭向这个城市，形成了一个方圆25英里的毒雾笼罩区。首先是近邻的两个小镇上，有数百人在睡梦中死亡。随后，火车站里的一些乞丐死亡。毒雾扩散时，居民们有的以为是瘟疫降临，有的以为是原子弹爆炸，有的以为是发生地震，有的以为是“世界末日来临”。一周后，有2500人死于这场污染事故，另有1000多人危在旦夕，3000多人病入膏肓。在这一污染事故中，有15万人因受污染危害而进入医院就诊，事故发生4天后，受害的病人还以每分钟一人的速度增加，这次事故还使20多万人双目失明，博帕尔的这次公害事件是有史以来最严重的因事故性污染而造成的惨案。4．切尔诺贝利核泄漏事件

1986年4月27日早晨，苏联乌克兰切尔诺贝利核电站一组核反应堆突然发生核泄漏事故，引起一系列严重后果。带有放射性物质的云团随风飘到丹麦、挪威、瑞典和芬兰等国，瑞典东部沿海地区的辐射剂量超过正常情况时的100倍。核事故使乌克兰地区10%的小麦受到影响，此外由于水源污染，使苏联和欧洲国家的畜牧业大受其害。当时预测，这场核灾难还可能导致日后10年中10万居民患肺癌和骨癌而死亡。切尔诺贝利核漏现场5．雅典“紧急状态事件”

1989年11月2日上午9时，希腊首都雅典市中心大气质量监测站显示，空气中二氧化碳浓度318毫克/立方米，超过国家标准59%，发出了红色危险信号。11时浓度升至604毫克/立方米，超过500毫克/立方米紧急危险线。中央政府当即宣布雅典进入“紧急状态”，禁止所有私人汽车在市中心行驶，限制出租汽车和摩托车行驶，并下令熄灭所有燃料锅炉，主要工厂削减燃料消耗量50%，学校一律停课。中午，二氧化碳浓度增至631毫克/立方米，超过历史最高纪录。一氧化碳浓度也突破危险线。许多市民出现头疼、乏力、呕吐、呼吸困难等中毒症状。市区到处响起救护车的呼啸声。下午16时30分，戴着防毒面具的自行车队在大街上示威游行，高喊“要污染，还是要我们”“请为排气管安上过滤嘴”。6.福岛核泄漏事件

2011年3月11日，日本福岛第一核电站受大地震的影响，核电站2号机组发生“泄漏事故”，疏散21万人，给周边国家也带来的不同程度的影响。核泄漏事故现场绿色视野京津冀空气环境京津冀地区高速的经济发展不可避免地导致区域大气复合型污染日渐显现。工业污染源、机动车尾气和油气、溶剂挥发污染快速增长，城市化无组织排放源的增加，加上原来尚未解决的区域性煤烟型污染，使京津冀地区大气中污染物类型和浓度变化更加复杂。同时，京津冀地区内经济、社会发展仍处于不平衡阶段。产业结构、能源利用水平、城市规划特点、工业发展需求的巨大差异，决定了这一地区大气污染呈现复杂的区域性、复合型特点。区域环境空气质量不容乐观。京津冀地区多年年均API的空间分布特征为：API呈现出由沿海向内陆递增的趋势，且形成了3个高值中心与3个低值中心。高值中心为北京、廊坊一带，石家庄、邢台一带及沿海的天津、沧州一带。低值中心在沿海的秦皇岛、唐山一带，张家口地区及衡水地区。沿海城市的API普遍低于内陆城市，这与海陆风有利于污染物的扩散有关。墨西哥城的“墨”色天空

世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。”如果人类生活在污染十分严重的空气里，那就将在几分钟内全部死亡。工业文明和城市发展，在为人类创造巨大财富的同时，也把以数十亿吨计的废气和废物排入大气之中，人类赖以生存的大气圈成了空中垃圾库和毒气库。因此，大气中的有害气体和污染物达到一定浓度时，就会对人类和环境带来巨大灾难。

墨西哥的首都墨西哥城位于该国中南部高原的山谷中，海拔2240米，号称是世界最高的城市，面积达1500平方千米，人口多达1800多万。市内以及城市周围星罗棋布的古印第安人文化遗迹是墨西哥也是全人类文明历史的宝贵财产。然而，作为西半球最古老的城市，墨西哥城的污染在全球也是非常有名的，有人甚至用“烟雾弥漫，天日难辨”来形容墨西哥城的污染状况。1992年，联合国把墨西哥城的空气描述成这个星球上污染最严重的空气。6年后，当地的空气为墨西哥城赢得了“世界上对孩子最危险的城市”的称号。

墨西哥城里的300万辆汽车、炼油厂和许多工厂林立的烟囱，每天产生约1200吨污染物。一年则要向空气中排放350万吨一氧化碳、45万吨二氧化硫、35万吨碳氢化合物、27万吨氮氧化合物和43万吨尘埃，等等。即使是在晴天，这个城市的天空也总是灰蒙蒙的，在污染严重的日子里，整个城市淹没在黄不黄、灰不灰的烟雾之中。路上骑车的人们不得不戴上口罩，正在飞行的小鸟会突然死亡，而小孩在画天空时，用的是褐色彩笔。在城郊的埃卡特佩克，每天街道和房屋都被白色粉末所覆盖，当地居民说像下“雪”。而那种“雪”是顺风从城市附近工厂吹过来的碱粉末。墨西哥城每年都要拉响十几次烟雾污染警报，甚至致使工厂停工，中小学停课。烟雾弥漫

在这样的污染环境中，许多墨西哥城的市民，特别是老人和儿童会感到眼睛刺痛，不由自主地流泪、干咳，甚至出现呼吸不畅、头痛等症状。为满足人们生存的需要，墨西哥城设立了许多类似电话亭的氧气亭，居民投进2美元的硬币，便可进入亭内呼吸1分钟的纯氧。20世纪80年代末，墨西哥城设立了25个氧气亭，平均每个亭为80万人提供氧气服务，但是仍不能满足人们的需要。科学家们称，长期的空气污染正在毁掉该市市民的嗅觉。据墨西哥国立自治大学开展的一项实验显示，生活在墨西哥城中的市民，和附近小镇及农村的居民相比，城里人分辨日常的气味诸如咖啡、橘子汁等要吃力得多。同时还发现他们更难嗅出已腐烂食品的气味。专家们称，由于每天吸入了太多的有害气体，导致他们的嗅觉受损，甚至嗅觉死亡。丧失嗅觉的威胁促使政府发出了一系列长达一年的警告：避免外出锻炼或遛弯儿！

2240米海拔高度的墨西哥城由于含氧量低，燃料在引擎中的燃烧不充分，所以排放出大量的一氧化碳和悬浮颗粒。专家们警告说，如果墨西哥城大气中悬浮粒子的平均浓度提升10%，那么每年将可能会导致4000多人死亡。

除了地理原因和人口原因之外，超过350万辆行驶在街道上的汽车成为造成墨西哥城严重空气污染的罪魁祸首。这些拥挤的车辆每天排放出大量的尾气，产生大量的一氧化碳和悬浮颗粒物。因此，墨西哥城的防治污染工作主要围绕控制汽车尾气展开。

进入21世纪，汽车污染日益成为全球性问题。随着汽车数量越来越多、使用范围越来越广，它对世界环境的负面效应也越来越大，尤其是危害城市环境，引发呼吸系统疾病，使城市环境转向恶化。有关专家统计，21世纪初，汽车排放的尾气占了大气污染的30%～60%。随着机动车的增加，尾气污染有愈演愈烈之势，由局部性转变成连续性和累积性，而各国城市市民则成为汽车尾气污染的直接受害者。汽车尾气污染酷热的地球

假如有一天我们的地球热浪连连怎么办？那时南极将会融化，空气窒息，国家化都市也会被淹没在汪洋中，人类能不能找到生存之地也未可知。

这一切不是可怕的危言耸听，也许有一天它们会变成现实，如果我们还这样无所畏惧地继续破坏我们赖以生存的环境，那么温室效应就会将这些噩梦般的预言一一应验。

首先，我们需要明白什么是温室效应。

透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成保温效应，即太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长短辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应叫温室效应。温室效应造成的影响是会使地球成为一个大暖房。什么是温室效应呢？举个简单的例子：用一间玻璃盖成的小屋来种植花草，假使太阳照射玻璃时，室内的温度则会升高，且屋顶和墙壁保温，冬天或者晚上花草就不会被冻着，这就是“温室效应”。

空气中的氮和氧比例高，可透过可见光与红外辐射，二氧化碳则不能透过红外辐射。因此，二氧化碳有调节地球气温的作用，且使地表的热量辐射不到太空中。空气中二氧化碳的含量要适量，没有气温会变低，过高会造成温室效应。气候变暖危及动物生存

由于大气中的二氧化碳处于“边增长、边消耗”的动态平衡状态，所以过去很长一段时间内空气中的二氧化碳含量基本上保持稳定。大气中的二氧化碳有80%来自人和动物、植物的呼吸，20%来自燃料的燃烧。散布在大气中的二氧化碳有75%被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中，还有5%的二氧化碳通过植物光合作用，转化为有机物质贮藏起来。这也是二氧化碳多年占空气成分0.03%（体积分数）始终保持不变的原因。

科学家预测，大气中二氧化碳每增加1倍，全球平均气温就会上升1.5℃～4.5℃，而两极地区的气温升幅要比平均值高3倍左右，气候将明显变暖。因此，气温升高会使极地冰层部分融解，海平面也会上升。海平面上升

海平面上升对人类社会的影响是十分严重的。海平面升高，会使许多沿海城市、岛屿或低洼地区面临海水上涨的威胁，甚至被海水吞没。海平面升高1米，将会有约5106平方千米的土地受到影响，约10亿人口以及占世界耕地总量的1/3的耕地面积也会遭到迫害。不仅如此，当海水入侵后，还会造成江水水位抬高，泥沙淤积加速，洪水威胁加剧，江河下游环境急剧恶化。

气温升高，还将导致某些地区雨量增加，某些地区出现干旱，飓风力量增强，出现频率也将提高，自然灾害加剧。20世纪60年代末，非洲撒哈拉牧区曾发生持续6年的干旱。由于缺少粮食和牧草，大量牲畜被宰杀，饥饿致死者超过150万人。绿色视野地球熄灯一小时地球变暖是全球的问题，也是我们每个人的问题。“从我做起”似乎已经被说过太多，以至于我们都已麻木。世界自然基金会发起的“地球一小时”活动，号召每个人为了拯救地球关灯一小时。环保，其实就是从我做起这么简单。空中竖起了大烟囱

看到工厂高高竖起的大烟囱，你有什么感觉？看到从烟囱中不断喷出来的黑烟，你又有什么感觉？工业对人类的生存发展是不可缺少的，但是工业生产排放的粉尘、烟气中的二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等，都严重污染了我们的空气。我们厨房的烟囱里冒出来的油烟也是破坏空气的危险品，它主要对近距离接触的人群有害。1.粉尘不仅危害人体健康，还对设备有害

烧结厂烧结机机头处在履带下部进行密封抽气，使铺设在履带上的原料烧透。若烧结厂抽气系统中设置的除尘装置效率达不到要求，一些粗颗粒粉尘进入产生负高压的抽风机内，很快就会使风机转子叶片磨损，缩短转子的使用寿命。大烟囱

高炉热风炉的风源由一台能产生几百千帕压力的高压透平鼓风机供给，它是高炉冶炼的关键设备。如果有粗颗粒粉尘进入透平鼓风机，将会磨损其叶片，减低鼓风机的压力，严重时需要更换转子。因此，在鼓风机进口需要设置一套空气净化装置，把进入鼓风机的气体中的粉尘过滤掉，以延长鼓风机的使用寿命。

另外，粉尘对车间内安装的各种配电装置、电动机等设备也有害。由于粉尘会沉积在各种电气设备内部，造成接触开关失灵，影响设备的正常运行，严重时还会发生事故。

厂房内的各种无组织排放烟尘，其细小部分排至大气会对空气造成污染；粗颗粒部分就会沉积在屋顶、房梁上，天长日久就会沉积成很厚的粉尘层，增加了建筑物梁、柱的负担。当负载超过梁、柱所能承受的质量时，房屋就会倒塌，造成严重的破坏事故。

因此，在生产工作中注意做好防尘工作，不仅能保障工人的身体健康，还可以延长生产机械的使用寿命，避免生产隐患的发生。绿色视野工厂为何要进行通风除尘在各种产品的生产过程中，会不同程度地产生诸如粉尘、有害气体和热、湿等生产性有害物质。若不采取措施控制有害物质，它们就会散发到生产环境中去，恶化空气质量，危害身心健康，甚至会导致工人职业病的发生。城市大气污染2.含尘气体直接排放的限制

粉尘的危害很多，所以含尘气体直接排放时，必须要有严格的限制，如污染物的浓度、排放量的多少、有无经济有效的治理方法及能否用大气净化等。（1）污染物浓度：当工业生产中产生的污染物浓度并不高时，直接排放不会超过国家的排放标准，此时可直接排放。若污染物总排放量超过标准，尽管污染物浓度较低，也不能直接排放，应当采取治理措施后再排放。（2）污染物总排放量：生产规模很小的工业企业，排放的烟气中污染物含量较少，直接排放无论从污染物浓度还是污染物总量上都不会超过国家或地方的有关标准，可以直接排放。但是，在排放后会对周围环境造成污染或其他影响时，应采取相应的措施后再排放。（3）大气自净作用：工业烟气的直接排放应充分利用大气的自净作用，使进入大气的污染物质逐渐消失，以达到无害化或少害化。在容易造成污染物“搬家”或污染加重的场合，都应尽可能地避免直接排放烟气。工业污染3.烟气排放的原则（1）排气烟囱高度除遵守《大气污染物综合排放标准》规定的排放速率外，还应高出方圆200米内的所有建筑5米以上；不能达到此要求的排气烟囱，排放速率应为按其高度对应的排放速率标准值的50%。（2）两个排放相同污染物（不论其是否由同一生产工艺过程产生）的排气烟囱，若其距离小于其几何高度之和，应合并视为一根等效排气烟囱。若有3根以上的近距排气烟囱，且排放同一种污染物时，应以前2根的等效排气烟囱依次与第3、第4根排气烟囱取等效值。（3）若某排气烟囱的高度处于标准列出的两个值之间，其执行的最高允许排放速率以内插法计算；当某排气烟囱的高度超于或小于标准列出的最大或最小值时，以外推法计算其最高允许排放速率。（4）新污染源的排气烟囱一般不得低于15米。特殊情况下，若某新污染源的排气烟囱低于15米时，其排放速率标准值按外推计算结果减少50%执行。（5）新污染源的无组织排放应从严控制，无法避免的无组织排放应达到国家规定的标准值。（6）工业生产尾气确需燃烧排放的，其烟气黑度不得超过林格曼1级。绿色视野高烟囱扩散稀释采用高烟囱扩散稀释的方法，将使大气污染物向更高、更广的范围扩散，有利于减轻局部地区的大气污染。虽然提倡清洁生产，采用废气净化装置，但总会有少量有害物质排入大气，不能直接排到近地面大气中。目前，不少国家主要采用高烟囱扩散稀释方法，防治SO等污染，2但是，这种方法只能减轻局部地区的大气污染，排放的污染物绝对量并未减少，且烟囱越高造价越高。在实际工作中，应根据各地区的大气污染状况，地理和气象条件等，确定合适的烟囱高度，控制污染物排放总量。满口黄沙，还敢呼吸吗

大风、飘尘和降尘使得广大地区的空气质量严重恶化，人们身体健康因此受到损害，引发疾病，与此同时沙尘暴的频发也应引起人们的深思。

沙尘暴发生后，在源地和影响区，大气中的可吸入颗粒物增加，大气污染加剧。沙尘暴中的尘埃颗粒会危害人体健康，特别是小粒径细颗粒物对人体的危害更大。粒径在2.5微米以下的颗粒，可以穿过肺部入口的过滤机制，将病毒直接带入肺部组织，或在肺部内表面形成一层膜，影响肺的正常工作。沙尘暴通过污染所经之处的大气环境，从而对人体健康造成危害。黄沙飞舞沙尘暴天气

下面是近年发生的沙尘天气：

2003年中国共出现了7次沙尘天气过程，其中有2次沙尘暴天气过程，其余5次均为扬沙过程。2次沙尘暴天气过程均发生在4月份，其中4月8～11日出现的沙尘暴过程是2003年入春以来强度最强、范围最广的一次，波及西北大部及山西、辽宁等地。这次沙尘过程至少使近3000万人口、430万公顷耕地及5900多万公顷草地受影响。与过去4年相比，2003年的沙尘范围和日数都明显偏少，而初春（3月份）中国北方地区没有出现沙尘天气过程是近几年没有过的。

2004年3月9～10日我国北方地区发生的2004年以来规模最大的沙尘天气，使11个省、自治区、直辖市受到不同程度的影响，6座重点城市空气遭受重度污染。根据空气质量日报监测统计结果，在我国47座重点城市中，2004年因沙尘天气造成空气质量重度污染的城市为8座，其中受本次沙尘天气影响的城市为6座。在此前3年同期，因沙尘暴造成重度污染的城市分别为37座、7座和4座。

2005年2月23日11时，武威市民勤县出现沙尘暴，最小能见度800米，平均风速12.8米/秒，最大风速21.6米/秒。5月27日开始，阿拉善地区发生近年来最为严重的沙尘暴天气，沙尘暴夹杂着雷雨和冰雹，一直延续到28日晚。2005年5月28日晚，天空一片黄蒙蒙，能见度不超过50米。冰雹

2006年3月10日，哈尔滨出现浮尘转扬沙天气，3月27日沙尘暴突袭中原，4月18日，甘肃2名农民工因沙尘暴遇难，4月17日北京下土了。

2007年4月2日上海遭受7年来最严重的浮尘天气。2日下午空气污染指数API高达500，这一数据超过重度污染API指数300的限值，而且是上海自2000年6月1日建立可吸入颗粒物测量以来的历史最高值。4月13日强沙尘暴袭击了玉门，沙尘暴严重时能见度不足50米，嘉瓜高速公路上部分车辆被迫停止行驶。沙尘弥天

2008年5月26～27日，内蒙古锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗自西向东出现大风特强沙尘暴天气。27日早8时30分，东乌珠穆沁旗乌里亚斯太镇沙尘暴最小能见度小于5米，瞬间最大风速达27米/秒，风力达10级，伴随沙尘暴还出现了寒潮，24小时内降温达13.4℃，中小学校停课。

2010年，北方部分地区还未进入春天便遭受了沙尘天气。3月19日～3月21日，一次强沙尘暴天气过程先后影响了我国21个省、区。

2011年5月11日，内蒙古自治区锡林浩特市遭受2011年最强沙尘暴袭击，市区能见度不足20米，强沙尘暴给市民出行工作带来了极大影响。

2012年2月28日，新疆和田地区民丰县出现特大沙尘暴，风力达到八级，能见度不足百米，沙尘暴持续了5个小时，严重影响车辆行驶安全。

2013年2月28日，太原遭遇2013年首场沙尘暴，市区内出现大范围扬沙和浮尘，公路上能见度极低，浑浊的空气中弥漫着很重的土腥味儿，这也给市民的出行带来了诸多不便。同时北京也遭遇大风沙的影响，延庆、石景山、门头沟、海淀等多地出现浮尘、扬沙天气，中午前后随着风力加大，北京大部分地区出现扬沙浮尘。北京全境由雾霾污染转变为沙尘污染，空气颜色由灰白转为土黄。绿色视野协调人与自然的关系利用各种宣传手段和新闻媒体，使人们了解沙尘暴的严重性，提高人们的思想认识高度；强化政府行为，坚决杜绝滥垦、滥伐、滥牧、滥采的违法行为，协调好人与自然的关系；以可持续发展观点为指导，正确处理近期利益和长远利益、经济利益和生态利益的矛盾，从维护国家的长治久安、民族振兴、保持社会经济可持续发展的战略高度来认识防治沙尘暴的重要性。

第二章 对空气污染宣战

第一节 空气污染与防治

大气污染的主要原因是人类的活动和自然过程。

自然过程包括火山活动、山林火灾、海啸、土壤和岩石的风化以及大气圈的空气运动等。

如火山喷发会向大气中排放巨量的浓烟、火山灰、硫和氮的氧化物。这些非自然大气组分进入大气，会使一些组分的含量大大超过自然大气中该组分的含量。

人类活动包括人类的生产活动和生活活动。生产活动是造成大气污染的主要原因。

大气污染源主要来自三个方面：一是生活污染源，即炊事或取暖时向大气排放的有害气体和烟雾；二是工业污染源，即火力发电、钢铁和有色金属冶炼等各种化学工业给大气造成的污染；三是交通污染，即汽车、飞机、火车、船舶等交通工具的煤烟、尾气排放。此外，来自农业生产过程的废气排放，也形成了大气污染。

目前，已知的大气污染物有100多种。按其存在状态可分为两大类：一种是气溶胶状态污染物，另一种是气体状态污染物。气溶胶状态污染物主要有粉尘、烟液滴、雾、降尘、飘尘、悬浮物等。气体状态污染物主要有以二氧化硫为主的硫氧化合物，以二氧化氮为主的氮氧化合物，以二氧化碳为主的碳氧化合物以及碳、氢结合的碳氢化合物。大气中不仅含无机污染物，而且含有机污染物。随着人类不断开发新的物质，大气污染物的种类和数量也在不断变化着。粉尘是一种污染物

气溶胶状态污染物主要包括碳粒、飞灰、碳酸钙、氧化锌、二氧化铅等，这类污染物主要来源于以煤和石油为燃料的火力发电厂、工业锅炉、垃圾焚烧、生活取暖、各种工厂、柴油发动机、建筑、采矿、水泥厂等。

颗粒污染物可随呼吸进入肺，可沉积于肺，引起呼吸系统的疾病；颗粒物上容易附着多种有害物质，有些有致癌性，有些会诱发花粉过敏症；它还会干扰植物吸收阳光和二氧化碳、放出氧气和水分的过程，从而影响植物的健康和生长。厚重的颗粒物浓度会影响动物的呼吸系统，杀伤微生物，引起食物链改变，进而影响整个生态系统。

气态污染物是以分子状态存在的污染物。在低浓度气态污染物的长期作用下，可引起上呼吸道炎症、慢性支气管炎、支气管哮喘等末梢呼吸道疾病，空气污染也是很多心血管疾病的重要致病因素。癌症，尤其是肺癌的多发，更与大气污染密切相关。

气态污染物包括含硫化合物：二氧化硫、三氧化硫、硫酸（雾）、硫化氢等。二氧化硫的主要危害表现在形成高浓度工业烟雾时使人呼吸困难，著名的伦敦烟雾事件，二氧化硫就是元凶。二氧化硫进入大气层后，被氧化为硫酸，会形成酸雨。含氮化合物：一氧化氮、二氧化氮、氨气，它们的主要危害是可以刺激人的眼、鼻、喉和肺，增加病毒感染的发病率，如引起导致支气管炎和肺炎等流行性感冒，诱发肺细胞癌变，在形成城市烟雾时影响大气的能见度；破坏树叶的组织，抑制植物的生长；作为酸性气体，在空中形成硝酸小滴，产生酸雨。氨气污染

此外，还有碳氢化合物、氰化物、氟化物、氯等。碳氢化合物包括碳氧化合物、卤素化合物；氰化物，轻度中毒有黏膜刺激症状，重者可使意识逐渐昏迷，血压下降，迅速发生呼吸障碍而死亡。氰化物中毒后遗症为头痛、失语症、癫痫发作等。氰化物蒸气可引起急性结膜充血、气喘等；氟化物可由呼吸道、胃肠道或皮肤侵入人体，主要使骨骼、造血、神经系统、牙齿以及皮肤黏膜等受到侵害。重者或因呼吸麻痹、虚脱等而死亡。氯，主要通过呼吸道和皮肤黏膜对人体发生中毒作用。当空气中氯的浓度达0.04～0.06毫克/升时，30～60分钟即可致严重中毒，如空气中氯的浓度达3毫克/升时，则可引起肺内化学性烧伤而迅速死亡。绿色视野空气污染指数分级为客观反映我国空气污染状况，我国近年开展了大中城市空气污染指数（API）日报工作。目前计入空气污染指数的项目包括可吸入颗粒物（PM）、二氧化硫（SO）、二氧化氮（NO）、一氧化碳（CO）1022和臭氧（O）。空气污染指数的范围从0到500，其中50、100、200分别3对应于我国《环境空气质量标准》中的一、二、三级标准的污染物平均浓度限值，500则对应于对人体健康产生明显危害的污染水平。大气污染与人类健康

大气污染会产生多方面的影响。空气中灰尘、颗粒物的增加，会使得到达地面的阳光减少，尤其是对于人群集中的城市而言，见不到阳光的阴天变多，甚至会出现光化学烟雾这样的极端气候现象。大气污染，是很多呼吸道疾病和心脑血管疾病多发的原因之一。排放到空气中人造的一些氟化物，会导致臭氧层的破坏。空气中二氧化碳等温室气体的增加，则会使全球气候变暖，进一步产生其他恶劣影响；二氧化硫等气体的排放，则会造成世界范围内的酸雨污染。

受大气污染的影响，地球上的蓝天和阳光越来越少。尤其是城市里的人们，渴望蓝天，更渴望阳光；没有阳光普照的日子，人们的精神像是被从躯体里剥离了出去，显得无精打采。根据美国气象学家发表的一份报告显示，与20世纪50年代相比，现在到达地球表面的太阳光减少了10%。造成这个变化的原因之一是空气中污染物的增多，这些污染物在阳光到达地表之前，就将阳光反射回太空去；另一个原因是气候变化导致空气中云雾量增加，从而阻挡阳光到达地表。

美国气象学家是通过设在全球各地的数百个传感装置所作的记录而得出阳光变少的结论的，但是，这种变化趋势是否会继续下去，是否会加速发生或是发生突变，尚且不得而知。并且，就阳光到达地表减少的情况，全球各个地方的情况也不太相同，一些地方比较严重，而一些地方则没有什么变化。光化学烟雾

汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物，在阳光的作用下发生化学反应，生成臭氧、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯等二次污染物。参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。

光化学烟雾的成分非常复杂，光化学烟雾会损害人类的健康，尤其是使人的眼睛和黏膜受到强烈刺激，会发生头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。光化学烟雾对动物的影响与对人的影响类似，对植物的影响主要是影响其正常生长，对粮食产量影响也较大。另外，光化学烟雾还会促成酸雨形成，造成橡胶制品老化、脆裂，使染料褪色，建筑物和机器受腐蚀，并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。

20世纪40年代之后，随着全球工业和汽车业的迅猛发展，光化学烟雾污染在世界各地不断出现。1943年，美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件。经过反复的调查研究，直到1958年才发现这事件是由于洛杉矶市拥有的250万辆汽车排气污染造成的，这些汽车每天消耗约1600吨汽油，向大气排放1000多吨碳氢化合物和400多吨氮氧化物。这些气体受阳光作用，酿成了危害人类的光化学烟雾事件。此后，在北美、日本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现了这种烟雾。

1970年，美国加利福尼亚州发生光化学烟雾事件，农作物损失达2500多万美元。

1971年，日本东京发生了较严重的光化学烟雾事件，使一些学生中毒昏倒。与此同时，日本的其他城市也有类似的事件发生。此后，日本一些大城市连续不断出现光化学烟雾。

1997年夏季，拥有80万辆汽车的智利首都圣地亚哥也发生光化学烟雾事件。由于光化学烟雾的作用，迫使政府对该市实行紧急状态：学校停课、工厂停工、影院歇业，孩子、孕妇和老人被劝告不要外出，使智利首都圣地亚哥处于“半瘫痪状态”。汽车排气污染

20世纪90年代以后，随着工业的迅猛发展，我国汽车油耗增高，污染控制水平较低，以致造成汽车污染日益严重。部分大城市交通干道氮氧化物和一氧化碳严重超过国家标准，汽车污染已成为主要的空气污染物，一些城市汽车排放浓度严重超标，已具有发生光化学烟霉的潜在危险。

被污染的空气中含有多种有害成分，包括细菌、病毒、有机物、无机物和各种有害气体等。人们在呼吸的过程中，这些有害成分就会侵入人体呼吸系统，引起各种呼吸道疾病，比如慢性支气管炎、过敏性疾患、急性呼吸道感染、哮喘、肺癌等。

有调查显示，呼吸系统疾病已占我国人口疾病死亡率的第3位，成为危害健康的主要疾病之一。空气污染已被普遍认为是导致呼吸系统疾病的重要因素。目前，在我国监测的300余个城市中，54.4%的城市颗粒物浓度超过二级标准。全国主要城市的总悬浮颗粒物有下降趋势，但可吸入颗粒物的排放量却仍然呈上升趋势。颗粒物和二氧化硫是我国最主要的大气污染物，其对健康造成的主要危害是引起慢性呼吸系统疾病，包括慢性支气管炎、哮喘、肺气肿等，特别是会导致老年人心脑血管疾病、肺心病、慢性阻塞性肺部疾病的发病率和死亡率会显著增加。还有研究表明，重金属、多环芳烃等大气污染物吸附在颗粒物上，吸入人体后可引起癌症。细菌

工厂排放的有毒气体可损伤肺部，引起肺水肿、化学性肺炎、闭塞性支气管炎等，严重的还可导致肺组织坏死。患者往往出现咳嗽、胸闷、气短、呼吸困难等临床症状，X射线检查显示局限性肺炎、肺气肿、肺组织纤维化、肺水肿等病症。

特别需要指出的是，空气污染对呼吸道疾病增多的影响，尤其以儿童这一人群最为明显。儿童有其特殊的生理特点，即呼吸道比成人狭窄、呼吸频率较快；而且儿童普遍喜好户外活动，因此更容易受到外界大气状况的影响。大气污染对儿童的影响主要包括：可能影响儿童肺功能和肺的发育、促进和诱发咳嗽、过敏性鼻炎、哮喘等疾病。特别是儿童年龄越小，对大气污染的敏感性越高，患病的危险性越大。

我国一项有关儿童哮喘的调查显示，我国城市儿童哮喘发病率正在上升，并与大气污染有关。研究人员调查发现，学龄儿童哮喘和哮喘性支气管炎的发病率都比较高，也就是说，在致敏源的作用下，大气污染有加重哮喘的可能。另外，希腊第九届儿童呼吸系统疾病研讨会发表的研究报告指出，科学家们在人口密集的巴西圣保罗与墨西哥首都墨西哥城进行研究，发现当地空气污染程度逐年恶化，儿童的死亡率也随之增加。报告指出，空气中所含污染分子每增加10个单位，儿童死亡率也随之增加3%～4%。

空气污染与呼吸道疾病的发生密切相关，是人们可以很容易想到的，但空气污染为什么会导致心脑血管疾病呢？越来越多的研究结果表明，空气污染的程度与心脑血管疾病的发病率密切相关。

美国哈佛大学公共卫生学院在对空气中的各种污染物进行检测后发现，直径小于10微米的细微颗粒物与心脑血管疾病的发生及死亡的增加关系密切。也就是说，这些细微颗粒物与冠心病、心肌梗死、高血压和中风的发生及死亡的增加密切相关。超市遭受大气污染

德国的研究人员调查了德国两个城市的3399位居民。结果发现：居住在交通要道150米之内的居民与远离交通要道的居民相比，冠心病的发病率增加了1.85倍。美国曾对卡车运输、纺织从业人员进行调查。结果发现：空气中直径小于10微米的细微颗粒物浓度每增加10微克/立方米，发生心肌梗死和心力衰竭的风险增加1.4倍，死亡率增加1倍以上。

英国爱丁堡大学的一项针对暴露于废气环境中的男性工人的实验发现：空气污染可明显加重心肌缺血，如原有心脏病，则会引起更为严重的后果。

大气污染物侵入人体主要有三条渠道：一是呼吸道吸入，二是随食物和饮水摄入，三是体表接触侵入。

由呼吸道吸入的大气污染物，对人体造成的影响和危害最为严重。正常人每天要呼吸10～15立方米洁净空气。吸入的空气经过鼻腔、咽部、喉头、气管、支气管后进入肺泡，在肺泡内以物理扩散形式进行气体交换。当血液通过肺泡毛细管时，放出二氧化碳，吸收氧气。含氧的血液经动脉到达心脏，再经大动脉把氧气输送到人体的各部位，供人体组织和细胞新陈代谢之用。若吸入含污染物的大气，轻者会因上呼吸道受到刺激而有不适感，重者会引发呼吸系统的病变。若突然受到高浓度污染物的作用，可能就会造成急性中毒，甚至死亡。根据现行资料显示，大气中的细颗粒物、硫的氧化物、一氧化碳、光化学氧化剂和铅等重金属均会对人体健康产生不利影响。

污染物对健康的影响因污染物质强度、感染时间以及人体健康状况而有所差异。

据计算，每烧1吨煤就有3千克粉尘排出，它们一部分落下，一部分飘荡在空中。粉尘是大气污染的元凶，有超强的致癌作用。工厂排出的有害气体和汽车排出的废气，包括二氧化硫、一氧化碳等，都会损害人体健康，对呼吸道、肺部、心脏、肝脏、肾脏都有不同程度的影响。大气污染会危害植物

许多证据表明，大气污染影响人类和动物的健康、危害植被、腐蚀材料、影响气候、降低能见度。

大气污染对植物的危害主要是损害植物酶的功能，影响植物的新陈代谢，破坏细胞膜，此外还会损害根系，使作物减产。

大气污染对建筑物、桥梁、文物古迹和暴露在空气中的金属制品及皮革、纺织品等具有损伤作用，使其性质发生变化，从而造成经济损失。

大气污染物中的颗粒物，影响太阳辐射和大气降水，对局部气候影响较大。被污染的空气有多可怕

人类周围的大气，既是氧气的来源，又是活动过程中排放的各种气态污染物的扩散、稀释的场所，被污染的空气对人体、动物、植物等都会产生不良的影响。1.对植物的影响

大气污染对植物的危害也表现为三种情况：①在高浓度污染物影响下产生急性危害，使植物体表面产生伤斑（或称坏死斑），或者直接使植物叶面枯萎脱落。②在低浓度污染物长期影响下产生慢性危害，使植物叶片退绿。③在极低浓度污染物影响下，产生所谓不可见危害，即植物外表并不出现受害症状，但生理机能受到影响，造成生产量下降，品质变坏。

大气污染除对植物外形和生长发育产生上述直接影响外，还会产生间接影响，主要表现为植物生长减弱，降低对病虫害的抵抗能力等。因此在大气污染严重的地区，植物的病虫害比较严重。大气污染可能会影响植物的新陈代谢

对植物生长危害较大的污染物主要有SO、氟化物、NO和O等，223特别是SO和NO污染严重的地区，空气中SO、NO与水分结合形2222成酸雨降落到地面后，不仅危害植物，还会使土壤变质。2.对全球环境的影响（1）温室效应：二氧化碳在大气中比例只有万分之几，它不但对人体无害，而且对人类来说，它几乎和氧气有同等重要作用，提高CO含量可增强植物的光合作用，但到今天，人们已经发现大气中2CO含量增加太快，已经产生温室效应，使地球变暖。2

温室气体指的是大气中CO、水蒸气、CH、NO、氯氟烃和O2423等气体。太阳射出的短波辐射透过大气层射向地面而使地表温度提高，与此同时，地球表面又能放出长波辐射，它大部分被这些温室气体所吸收，有少量会逸出到宇宙空间，吸收的热能大部分反射到地面，使地球表面能维持在15℃左右的平均温度。当这部分温室气体数量不变化时，相当于地球上空有一个玻璃罩，维持其在一个平衡温度上，但当温室气体数量增加时就打破了这个平衡，地球将变暖，这就是温室效应。-6

在19世纪初，大气中CO含量约为290×10，据美国夏威夷的冒2-6纳罗亚观测站测得1958年CO含量为315×10，到1988年增加到350×2-610。按目前增长速率，到2050年将达到工业革命前大气CO含量的2两倍，那时地球表面平均温度将上升1.5～5.5℃，将对降雨、风暴、植物生长等与人类活动密切相关的气象产生明显影响，自然灾害将加重，而且会使冰川融化，海平面上升0.5～1.5米，一些沿海城市将被淹没，森林破坏、物种加速灭绝，严重威胁人类的生存和地球环境。温室效应引起的冰川融化（2）臭氧层破坏：地球的大气圈在靠近地面0～12千米的高度是对流层，大气污染主要发生在这一层，CO也在此层，对人类生活的2影响最大。对流层中臭氧浓度不高，但浓度在不断增长，此层的臭氧是污染物质，对植物与人体健康都有影响。位于对流层之上、高度为12～55千米是气流平稳的平流层，在平流层中，特别是在20～35千米范围内臭氧集中，构成臭氧层。太阳辐射透过大气层射向地面时，臭氧层几乎全部吸收了太阳辐射中波长300纳米以下的紫外线，保护了地球上的生命免遭短波辐射紫外线的伤害，因而臭氧层构成了一层天然屏障。1984年英国科学家发现南极上空出现臭氧空洞，其大小相当于美国国土面积，NASA（美国国家航空航天局）测定北半球地区臭氧层减少1.7%～3%。经研究，认为臭氧层减少的主要原因是由于人类过多使用氟氯烃类物质（CFCs）。CFCs由于其化学性能极其稳定，因而在对流层中不易分解，寿命长，但到平流层后受到紫外线的强烈照射，使其中的卤素元素Cl光解出来，形成活性很强的自由基[Cl]，对O有破坏作用，消耗了平流层中的O。光解作用为33

CFCl+hv→CFCl+[Cl]32

[Cl]+O→ClO+O32

式中，hv是太阳光能。臭氧层破坏

除CFCs外，对臭氧层有破坏作用的气体还有溴化物、CH、NO42等。

计算表明，臭氧每减少1%，辐射到地面上的强紫外线数量就会增加2%，则人体皮肤癌发病率会增加2%，人体免疫功能将受损害，白内障等眼病也将增加。同时，臭氧减少，会使植物减产，使水中动植物遭破坏，而且会使光化学烟雾增加。臭氧层破坏问题已受到国际社会的密切关注，1985年3月签订了保护臭氧层的维也纳公约，呼吁全球控制CFCs的排放。1987年蒙得利尔协定书得出，1998年CFCs的生产量减少到1986年的一半，到2000年已停止生产CFCs，研究出了CFCs的代用品。绿色视野温室效应可使史前病毒重生温室效应可使史前致命病毒威胁人类，美国科学家近日发出警告，由于全球气温上升令北极冰层溶化，被冰封十几万年的史前致命病毒可能会重见天日。纽约研究机构指出，早前他们发现一种植物病毒TOMV，由于该病毒在大气中广泛扩散，推断在北极冰层也有其踪迹。于是研究员从格陵兰抽取4块年龄由500至14万年的冰块，结果在冰层中发现TOMV病毒。研究员指该病毒表层被坚固的蛋白质包围，因此可在逆境生存。了解空气污染的类型

空气污染的类型不仅取决于所用能源和污染物的化学反应特性，也取决于气象条件。根据污染物的化学性质及其存在的环境状况可将空气污染分为煤烟型、石油型、混合型和特殊型四种。1．煤烟型污染

燃煤是产生煤烟型污染的主要原因，其主要污染物为二氧化硫、一氧化碳和颗粒物。在低温、高湿度且风速很小的阴天并伴有逆温的情况下，这些污染物扩散受阻，易在低空积聚，生成还原性烟雾。典型的煤烟型污染事例是1952年冬天在伦敦发生的烟雾事件，因此煤烟型污染又称伦敦烟雾型污染。煤烟污染2．石油型污染

这类污染多发生在以石油为燃料的地区，主要的一次污染物是一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物。在太阳光照射下它们能起光化学反应，生成臭氧、醛类、过氧乙酰硝酸酯等二次污染物。这些物质具有极强的氧化性，能使橡胶制品开裂，对人的眼睛黏膜有强烈刺激作用，并能引起呼吸系统疾病。这种污染首次出现于美国洛杉矶，所以又称洛杉矶烟雾。石油污染3．混合型污染

混合型污染包括以煤炭和石油为燃料的污染源排放的污染物，以及从各类工厂企业排出的各种化学物质结合在一起所造成的空气污染。20世纪美国宾夕法尼亚州发生的多诺拉污染事件和日本四日市发生的哮喘事件，都属于混合型污染。4．特殊型污染

特殊型污染是指有关工厂企业排放的特殊气体所造成的污染，如生产磷肥造成的氟污染、氯碱工厂周围形成的氯气污染等，这类污染常限于局部范围。

随着社会经济的迅速发展，人口急剧增多，地球大气环境日趋恶化，一些有害气体的排放不仅使局部地区的大气遭到污染，并且影响到全球范围内大气成分的改变。我国大气污染物排放量很大，是世界上大气污染比较严重的国家，最主要的污染物是二氧化硫和颗粒物。根据2006年中国大气环境状况公报，“2006年，全国废气中二氧化硫77排放总量为2.589×10吨，烟尘排放总量为1.078×10吨，其中工业烟66尘排放量8.548×10吨、生活烟尘排放量2.236×10吨、工业粉尘排放6量8.075×10吨”。与2005年相比，2006年二氧化硫的排放总量有所增加，而烟尘和工业粉尘的排放量均低于2005年。

根据2006年的中国环境状况公报，我国城市空气质量总体较上年有所好转，部分城市污染依然严重，主要污染物为可吸入颗粒物。全国酸雨发生频率在5%以上的区域占国土面积的32.6%，酸雨发生频率在25%以上区域占国土面积的15.4%。全国酸雨分布区域主要集中在长江以南，四川、云南以东的区域。与上年相比，全国酸雨分布区域保持稳定。可见，经过我国人民的努力，酸雨污染没有进一步恶化的趋势。

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

下载完整电子书