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第十章 大气污染 10.1 大气污染物及其类型 10.2 影响大气污染的气象条件 10.3 酸雨及其危害 10.4 臭氧层破坏及其危害 10.1 大气污染物及其类型 按污染物的存在状态可概括为两大类： 气溶胶状态污染物：气溶胶是指固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体。其直径约为从0.002—100μm大小的液滴或固态粒子。 按其来源及其物理形态的不同，又可分为粉尘、烟、飞灰、黑烟和雾等。 气体状态污染物：以分子状态存在的污染物。 主要有含硫化合物、含氮化合物、碳氧化合物、碳氢化合物及卤素化合物。 还可分为一次污染物和二次污染物。 10.2 影响大气污染的气象条件 风和大气湍流 大气降水 逆温 大气稳定度 风和大气湍流 风对大气污染的影响包括风向和风速两个方面。 风向影响着污染物的水平迁移扩散方向，使污染物向下风向扩散。 大气中风速、风向的无规则变化或摆动称为大气湍流，又称乱流。湍流是在空气层相互之间发生摩擦或空气流过粗糙不平的地面时产生的。 风速越大，湍流越强，污染物的扩散速度就快，污染物浓度就低。 大气降水 降水净化大气的作用主要有两个方面： 许多污染物颗粒充当了降水凝结核，然后随降水落到地面； 雨滴等在下降过程中会碰撞、捕获一部分颗粒物。 这两种作用既发生在云中，也发生在云下降水的下落过程中。 降水对大气的清洁作用与降水强度和持续时间有关。降水越强，降水持续的时间越长，降水后大气污染物浓度就越低。降水的冲洗作用虽然净化了空气，但它同时也把污染物带到了地面，使水体或土壤中污染物的含量增加。 逆温 在边界层中，由于气象和地形等条件的影响，气温随高度的增加反而升温的现象称为逆温。当逆温出现时，大气处于非常稳定的状态，大气垂直运动很难发展，污染物的输送和扩散受到抑制，可能造成严重的大气污染，故逆温层又称阻挡层。 按形成的原因可分为四类： 辐射逆温、平流逆温、下沉逆温、锋面逆温 辐射逆温 经常发生在晴朗无风或小风的夜晚。由于强烈的有效辐射，地面和近地层大气强烈冷却降温，上层降温较慢而形成上暖下冷的逆温现象。辐射逆温全年都可出现，但冬、秋季更容易产生，且强度大，高度也高。 在山谷和盆地区域，冷却的空气沿斜坡流入谷地和盆地，因而低凹处的辐射逆温得以加强，甚至持续数天而不消失，即形成地形逆温。 平流逆温 主要发生在冬季的中纬度沿海地区，由于海陆之间存在温差，在海上暖空气平流到陆地上空时形成的。 下沉逆温 下沉的空气来自高空，水汽含量本来就不多，再加上空气下沉压缩引起的明显增温作用，使大气在下沉运动终止的高度上出现逆温，即为下沉逆温。下沉逆温多出现在高压区内，影响范围很广，逆温层的厚度也较大，在离地面数百米到数千米的高空都可能出现。 锋面逆温 在对流层中，冷暖空气相遇，暖空气密度小，爬到冷空气的上面，两者之间形成的一个倾斜的过渡区即锋面。在锋面上，如果冷暖空气的温度差比较显著，也可出现逆温，这种逆温成为锋面逆温。 一个地区高浓度的大气污染大多是几种逆温形式同时作用的结果。世界上一些严重的大气污染事件都发生在有逆温及静风的气象条件下，如洛杉矶光化学烟雾事件，所以应对逆温加以重视。 大气稳定度 是指气块受任意方向气流扰动后返回或远离原平衡位置的趋势和程度。它表示在大气层中的个别空气块是否安于原在的层次、是否易于发生垂直运动，即是否易于发生对流。大气稳定度是影响大气扩散能力的重要因素。 当大气处于不稳定状态时，对流和湍流容易发生、发展，污染物在增强的湍流下扩展迅速，当排放条件相同时，一般不会形成大气污染； 当大气处于随机平衡状态时，烟云在大气中做等速运动，烟流扩散呈锥形，这种情况一般是强风和阴天的特征； 大气处于静力稳定状态时，对流和湍流受到抑制，污染物很难扩散稀释，容易形成大气污染。 大气稳定度有明显的日变化，一般夜晚空气层较稳定，日出后逐渐变得不稳定，中午11：00—14:00时最不稳定。 10.4 臭氧层破坏及其危害 高空臭氧层是保护层，但近地低空中的臭氧却是一种污染物。低层臭氧含量的增加可以引起光化学烟雾，危害森林、作物、建筑物等，臭氧还会直接引起人的机体失调和中毒。 从1995年起，每年的9月16日被定为“国际保护臭氧层日”。 臭氧（O3）是一种有臭味的气体，常温下为浅蓝色。在大气圈的平流层中，距地面15～35公里的高度上有一个臭氧含量较高的臭氧层，它好像一个巨大的过滤网，可以吸收和滤掉太阳光中有害的紫外线，有效地保护地球生物的生存。1985年，英国科学家首次发现，南