主要大气污染物及其危害


大气污染物的种类很多,已经产生危害,受到人们注意的污染物有数十种。大气中有害物质主要通过下述三个途径侵入人体造成危害:①通过人的直接呼吸而进入人体;②附着在食物或溶解于水,随饮水、饮食而侵入人体;③通过接触或刺激皮肤进入到人体,尤其是脂溶性的物质更易从完整的皮肤渗入人体。其中通过呼吸而侵入人体是主要的途径,危害也最大。这是因为,第一,一个成年人每天要吸入12立方米的空气,数量很大;第二,在55~70平方米的肺泡面积上进行气体交换,其浓缩作用很强;第三,整个呼吸道富有水分,对有害物质粘附、溶解、吸收能力大、感受性强。目前对环境质量有较大影响的有粉尘、硫氧化如、氮氧化物、碳氢化合物和光化学烟雾等,下面介绍几种主要的大气污染物的性质、来源及其危害。

1.粉尘
粉尘分落尘和漂尘两种。能很快在中立作用下降落到地面的为落尘,长时间漂浮的则为漂尘。粉尘的主要来源是工业用煤、水泥厂、石棉厂、冶金厂和碳墨厂。落尘因空中停留时间短,不易被人吸入,故危害不大。而漂尘能通过呼吸道吸入人体,沉积于肺泡内或被吸收到血液及淋巴液内,从而危害人体健康。更严重的是漂尘具有很强的吸附能力,很多有害物质包括一些致病菌等都能吸附在微粒上,吸入人体后,会导致急性或慢性病症的发生。

2.硫氧化物
硫氧化物主要指二氧化硫和三氧化硫。大气中的硫氧化物主要是有燃烧含有硫的煤和石油等燃料产生的,此外金属冶炼厂、硫酸厂等也排放相当数量的硫氧化物气体。一般1吨煤中含硫5-50Kg,1吨石油中含硫5-30Kg,这些硫在燃烧时将产生2倍于硫重量的硫氧化物排入大气。
二氧化硫、硫酸雾(二氧化硫在空气中可被氧化成三氧化硫,遇水蒸汽时形成硫酸雾)等能消除上呼吸道的屏障功能,使呼吸道阻力增加;同时,在二氧化硫长期作用下,粘膜表面粘液层增厚变稠,纤毛运动受阻,从而导致呼吸道抵抗力减弱,有利于烟尘等的阻留、溶解吸收和细菌生长繁殖,引起上呼吸道发生感染产疾患。
受二氧化硫污染的地区常出现酸性雨雾,其腐蚀性很强。能直接影响人体健康和植物生长,并能腐蚀金属器材和建筑物表面。

3.氮氧化物
氮氧化物是一氧化氮、二氧化氮、四氧化二氮、五氧化二氮等的总称,但造成大气污染的主要是前二者。
氮氧化物主要来自重油、汽油、煤炭、天然气等矿物燃料在高温条件下的燃烧。此外生产和使用硝酸的工厂也排放一定数量的氮氧化物。高浓度的氮氧化物呈棕黄色,当含大量氮氧化物的气体排出时,看上去象一条黄龙腾空,故也有人称之为“黄龙”。
一氧化氮会使人的中枢神经受损,引起痉挛和麻痹。二氧化氮是一种刺激性气体,其毒性是一氧化氮的4-5倍,可直接进入肺部,削弱肺功能,损害肺组织,引起肺水肿和持续性、阻塞性支气管炎,降低机体对传染性细菌的抵抗能力。二氧化氮被吸收后变为硝酸与血红蛋白结合变性血红蛋白,可降低血液输送氧气的能力,同时对心、肝、肾和造血器官也有影响。

  1. 碳氧化物

主要是指一氧化碳和二氧化碳。前者为大家熟悉的“煤气”,是一种无色、无臭的有毒气体。一氧化碳是城市大气中数量最多的污染物,约占大气污染物总量的1/3。其主要来源是燃料的不完全燃烧和汽车的尾气。它的危害作用,主要是同血液中的血红蛋白结合而形成碳氧血红蛋白,影响氧的输送能力,阻碍气体从血液向心肌、脑给织转换。当大气中一氧化碳浓度为10ppm时,心肌梗塞患者发病率增高,若一氧化碳浓度超过50ppm时,严重心脏病人就会死亡。
二氧化碳是无色、无臭、不助燃也不可燃的气体,当其浓度增高时会给气候带来变化。因为CO2能透射来自太阳的短波辐射,却吸收地球发出的长波红外辐射。随着大气中CO2浓度的增加,使入射能量和逸散能量之间的平衡遭到破坏,使得地球表面的能量平衡发生变化,使地球表面大气的温度势必增加,即产生所谓“温室效应”。

5.碳氢化合物
大气污染物中存在着大量的有明显致癌作用的多环芳烃,其中主要代表是3,4苯并芘,它是燃料不完全燃烧的产物,这与工业企业、交通运输和家庭炉灶的燃烧排气有密切关系。大气中3,4-苯并芘浓度变动幅度较大,约为0.01~100微克/100米3,并受季节和城乡的影响。一般而言,冬季3,4-苯并芘的浓度高于夏季,城市高于农村。肺癌的发病率增加与空气中3,4苯并芘浓度增高有一定关系。并且随着大气中3,4-苯并芘浓度的增加,居民的肺癌死亡率上升,大致是大气中3,4-苯并芘浓度增加1/100万将使居民的肺癌死亡率上升5%。

6.光化学烟雾
光化学烟雾是排入大气的氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳、二氧化硫、烟尘等在太阳紫外线照射下,发生光化学反应而形成的一种毒性很大的二次污染物。主要成分是臭氧、氮氧化物及过氧乙酰硝酸酯(PAN)、硫酸及其盐等。
光化学烟雾对人体有强烈的刺激和毒害作用,当浓度为0.1ppm时,会刺激眼睛,引起流泪,浓度超过1ppm时,头疼并伴有神经障碍发生,浓度达到50ppm时,会立即致人死亡。所以又有“杀人烟雾”之称。