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大气污染物按其属性,一般分为物理性(如噪声、电离辐射、电磁辐射等)、化学性和生物性三类。其中以化学性污染物种类最多、污染范围最广。根据污染物在大气中的物理状态,可分为气态和颗粒状态两类存在形式。
按其存在状态大气污染物可概括为两大类:颗粒污染物和气态污染物。
(一)颗粒污染物
在大气污染中,颗粒污染物指沉降速度可以忽略的固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。从大气污染控制的角度,按照其来源和物理性质,可分为如下几种:
1.粉尘(dust)
粉尘系指悬浮于气体介质中的小固体颗粒,受重力作用能发生沉降,但在一段时间内能保持悬浮状态。它通常由于固体物质的破碎、研磨、分级、输送等机械过程,或土壤、岩石的风化等自然过程形成的。颗粒的尺寸范围i,一般为1-200μm左右。属于粉尘类的大气污染物的种类很多医`学教育网整理,如黏土粉尘、石英粉尘、煤粉、水泥粉尘、各种金属粉尘等。
2.烟(fume)
烟一般指由冶金过程形成的固体颗粒的气溶胶医`学教育网整理。它是熔融物质挥发后生成的气态物质的冷凝物,在生成过程中总是伴有诸如氧化之类的化学反应。烟颗粒的尺寸很小,一般为0.01~1μm左右。产生烟是一种较为普遍的现象,如有色金属冶炼过程中产生的氧化铅烟、氧化锌烟等。
3.飞灰(flyash)
飞灰指随燃料燃烧产生的烟气排出的分散得较细的灰分。
4.黑烟(smoke)
黑烟一般系指由燃料燃烧产生的能见气溶胶。
5.雾(fog)
雾是气体中液滴悬浮体的总称。在气象中指造成能见度小1km的小水滴悬浮体。在工程中,雾一般泛指小液体粒子悬浮体,它可能是由于液体蒸气的凝结、液体的雾化及化学反应等过程形成的,如水雾、酸雾、碱雾、油雾等。
中国的环境空气质量标准中,根据颗粒物直径的大小,将其分为总悬浮颗粒物(total suspended partidclea)和可吸入颗粒物(inhalable particlea)。前者指悬浮在空气中,空气动力学当量直径≦100μm的颗粒物。后者指悬浮在空气中,空气动力学当量直径≦10μm的颗粒物。
(二)气态污染物
气态污染物系以分子状态存在的污染物。气态污染物的种类很多,总体上可按下表所示分类。
气态污染物的分类
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注:MSO4、MNO3分别为硫酸盐和硝酸盐。
1.硫氧化物 硫氧化物主要指SO2,它主要来自化石燃料的燃烧过程,以及硫化物矿石的焙烧、冶炼等过程。火力发电厂、有色金属冶炼厂、硫酸厂、炼油厂以及所有烧煤或油的工业炉窑等都排放SO2烟气。
2.氮氧化物 氮和氧的化合物有N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5,总起来用氮氧化物(NOx)表示。其中污染大气的主要是NO和NO2.NO毒性不太大,但进入大气后可被缓慢地氧化成NO2,当大气中有O3等强氧化剂存在是,或在催化剂作用下,气氧化速度会加快。NO2的毒性约为NO的5倍。当NO2参与大气的光化学反应,形成光化学烟雾后,其毒性更强。人类活动产生的NOx,主要来自各种工业炉窑、激动车和柴油机的排气,其次是硝酸生产、硝化过程、炸药生产及金属表面处理等过程。其中由燃料燃烧产生的NOx约占90%以上医`学教育网整理。
3.碳氧化物 CO和CO2是各种大气污染物中发生量最大的一类污染物,主要来自燃料燃烧和机动车排气。CO是一种窒息性气体,进入大气后,由于大气的扩算稀释作用和氧化作用,一般不会造成危害。但在城市冬季采暖季节或在交通繁忙的十字路口,当气象条件不利于排气扩算稀释时,CO的浓度有可能达到危害人体健康的水平。CO2是无毒气体,但当其在大气中的浓度过高是,使氧气含量相对减小,便会对人产生不良影响。地球上CO2浓度的增加,能产生“温室效应”,迫使各国政府开始实施控制。
4.有机化合物 有机化合物种类很多,从甲烷到长链聚合物的烃类。大气中的挥发性有机化合物(VOCs),一般是C1-C10化合物,它不完全相同于严格意义上的碳氢化合物,因为它除含有碳和氢原子外,还常含有氧、氮和硫的原子。甲烷被认为是一种非活性烃,人们常以非甲烷总烃类(NMHC)的形式报道环境中烃的浓度。多环芳烃类(PAHs)中的苯并,是强致癌物质。VOCs是光化学氧化剂臭氧和过氧乙酰硝酸酯(PAN)的前体物,也是室温效应的贡献者之一。VOCs主要来自机动车和燃料燃烧排气,以及石油炼制和有机化工生产等。
5.硫酸烟雾 硫酸烟雾系大气中的SO2等硫氧化物,在水雾、含有重金属的悬浮颗粒物或氮氧化物存在时,发生一系列化学或光化学反应而生产的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。硫酸雾引起的刺激作用和生理反应等危害,要比SO2气体大得多。
6.光化学烟雾 光化学烟雾是在阳光照射下,大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应生产的蓝色烟雾(有时带些紫色和黄褐色)。其主要成分有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、酮类和醛类等。光化学烟雾的刺激性和危害要比一次污染物强烈得多。