主要的大氣污染物有哪些?
1.氣溶膠狀態(tài)污染物
主要有粉塵、煙液滴、霧、降塵、飄塵、懸浮物等。氣溶膠系指固體粒子、液體粒子或他們在氣體介質(zhì)中的懸浮體。直徑約為從0.002-100微米大小的液滴或固態(tài)粒子。大氣氣溶膠中各種粒子按其粒徑大小又可以分為
(1)總懸浮顆粒物(TSP):懸浮在空氣中,空氣動力學當量直徑在100微米以下的顆粒物,為大氣質(zhì)量評價中一個通用的重要污染指標。
(2)飄塵:能在大氣中長期漂浮的懸浮物質(zhì),其粒徑通常小于10微米。
(3)降塵:用降塵罐采集到的大氣顆粒物,其粒徑一般大于30微米。單位面積降塵可作為評價大氣污染程度的指標之一。
(4)可吸入粒子(IP、PM10):國際標準化組織(ISO)建議將IP定義為粒徑10微米以下的粒子。
(5)PM2.5(particulate matter):直徑小于或等于2.5微米的顆粒物。
2.氣體狀態(tài)污染物
主要有以二氧化硫為主的硫氧化合物,以二氧化氮為主的氮氧化合物,以一氧化碳為主的碳氧化合物以及碳、氫結(jié)合的碳氫化合物。大氣中不僅含無機污染物,而且含有機污染物。
(1)硫氧化合物:主要指二氧化硫和三氧化硫。二氧化硫是無色、有刺激性氣味的氣體,其本身毒性不大,動物連續(xù)接觸30ppm的SO2無明顯的生理學影響。但是在大氣中,尤其是在污染大氣中SO2易被氧化成SO3,在于水分子結(jié)合形成硫酸分子,經(jīng)過均相或非均相成核作用,形成硫酸氣溶膠,并同時發(fā)生化學反應形成硫酸鹽。硫酸和硫酸鹽可以形成硫酸煙霧和酸雨,造成較大危害。
大氣中的SO2主要源于含硫燃料的燃燒過程,及硫化礦物石的焙燒、冶煉過程。火力發(fā)電廠、有色金屬冶煉廠、硫酸廠、煉油廠和所有燒煤或油的工業(yè)鍋爐、爐灶等都排放SO2煙氣。
(2)氮的氧化物:種類很多,是NO、NO2、N2O、NO3、N2O4、N2O5等氮氧化物的總稱。造成大氣污染的氮氧化物主要是指NO和NO2。大氣中氮氧化物的人為源主要來自于燃料燃燒過程,其中2/3來自于汽車等流動源的排放。NOx可以分為以下兩種:
a.燃料型NOx:燃料中含有的氮的氧化物在燃燒過程中氧化生成NOx
b.溫度型NOx:燃燒是空氣中的N2在高溫(>2100℃)下氧化生成NOx
其天然源主要為生物源,如生物體腐爛。
大氣中的NOx最終轉(zhuǎn)化為硝酸(HNO3),和硝酸鹽微粒,經(jīng)濕沉降和干沉降從大氣中去除。
(3)碳的氧化物
a.一氧化碳(CO)
人為源:主要在燃料不完全燃燒時產(chǎn)生,80%由汽車排出,此外還有森林火災、農(nóng)業(yè)廢棄物焚燒。
天然源:甲烷轉(zhuǎn)化、海水中CO揮發(fā)、植物排放物轉(zhuǎn)化、植物葉綠素的光解。
CO全球性人為源和天然源排放量估算如下:
排放源 | 估計排放量(105t/a) |
天然源 CH4氧化 | 50-5000 |
天然有機烴類的轉(zhuǎn)化 | 50-1300 |
海洋中微生物活動 | 20-200 |
植物排放 | 20-200 |
總量 | 150-6700 |
人為源 化石燃料的燃燒 | 250-1000 |
森林火災 | 10-60 |
總量 | 260-1060 |
b.二氧化碳:無毒氣體,因引發(fā)全球性環(huán)境演變成為大氣污染問題中的關(guān)注點。
(4)碳氫化合物(HC):又稱烴類,是形成光化學煙霧的前體物,通常是指C1-C8可揮發(fā)的所有碳氫化合物。分為甲烷和非甲烷烴兩類,甲烷是在光化學反應中呈惰性的無害烴,非甲烷烴(NMHC)主要有萜烯類化合物(由植物排放,占總量65%).非甲烷烴的人為源主要包括:汽油燃燒(典型成分為CH4,C2H4,C3H6和C4碳氫化合物)、焚燒、溶劑蒸發(fā)、石油蒸發(fā)和運輸損耗、廢物提煉。
(5)含鹵素化合物:大氣中以氣態(tài)形式存在的含鹵素化合物大致分為以下三類:鹵代烴,氟化物,其他含氯化合物。鹵代烴主要人為源如三氯甲烷(CHCl3)、氯乙烷(CH3CCl2)、四氯化碳(CCl4)等是重要化學溶劑,也是有機合成工業(yè)的重要原料和中間體,在生產(chǎn)使用中因揮發(fā)進入大氣。大氣中主要含氯無機物如氯氣和氯化氫來自于化工廠、塑料廠、自來水廠、鹽酸制造廠、廢水焚燒等。氟化物包括氟化氫(HF)、氟化硅(SiF4)、氟(F2)等,其污染源主要是使用螢石、冰晶石、磷礦石和氟化氫的企業(yè),如煉鋁廠、煉鋼廠、玻璃廠、磷肥廠、火箭燃料廠等。