【EHS管理】如果對霧霾還有什么不理解的,可以看看這本書
2015-3-10 21:04:45??????點擊:
酸雨

酸雨的形成。化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化硫和氮氧化物轉(zhuǎn)化為硫酸鹽和硝酸鹽顆粒,這些顆粒和水蒸氣發(fā)生反應(yīng),形成硫酸和硝酸,然后降落到地表。
光化學(xué)煙霧
二氧化硫是酸雨的罪魁,而氮的氧化物則是形成光化學(xué)煙霧(Photochemical Smog)的禍?zhǔn)住_@種空氣污染類型的形成,是由于氮氧化物和空氣中水蒸氣里的氧氣發(fā)生反應(yīng),生成二氧化氮。后者在日光下同汽車尾氣與工業(yè)廢氣中的碳?xì)浠衔锓磻?yīng),生成像臭氧(Ozone)之類的新化合物。光化學(xué)煙霧的主要成分——臭氧分子由3個而不是2個氧原子組成。天氣干暖而環(huán)流微弱有利于臭氧形成。天氣越熱,日光越強,臭氧與煙霧形成越多。因此一般說來,夏季臭氧產(chǎn)生多于其他月份。
由于氮氧化物和碳?xì)浠衔镏饕獊碓从跈C動車輛和工業(yè),所以光化學(xué)煙霧多屬城市問題。任何地方,光化學(xué)煙霧問題的嚴(yán)重程度都取決于氣候、地形和交通狀況。此類煙霧世界各地均有發(fā)生,影響著許多城市,如土耳其的安卡拉、印度的新德里、墨西哥城和智利的圣地亞哥。據(jù)世界銀行報道,亞洲煙霧最嚴(yán)重的16座城市都在中國。
大約有1.6億美國人,即一半以上美國人口,居住在不符合2004年6月生效的聯(lián)邦地面臭氧標(biāo)準(zhǔn)的地方。加利福尼亞州溫暖陽光的氣候和地形特別有利于臭氧的生成。加利福尼亞州的河谷被山地環(huán)繞,空氣污染保留在盆地中。出現(xiàn)逆溫時,污染物被有效地截留而不能逃逸到大氣層中去。一半以上的加拿大人也和對面的美國人一樣,居住在臭氧污染水平不可接受的地方。從溫莎到魁北克之間的區(qū)域空氣質(zhì)量最差。近一半臭氧是就地產(chǎn)生的,另一半來自俄亥俄河谷、克里夫蘭和底特律地區(qū)。
光化學(xué)煙霧既傷害人類健康又傷害植被。長期暴露于煙霧中會對肺部造成永久性傷害,使之過早老化,而且據(jù)信會增加哮喘、支氣管炎、肺炎和肺氣腫之類的發(fā)病率。由于兒童呼吸道較短小,而且免疫系統(tǒng)不如成人發(fā)育成熟,他們尤其容易受到空氣污染的傷害。
臭氧除了對人類影響以外,也傷害植被。即使在百萬分之一的低濃度下接觸幾天,對樹木、植物和農(nóng)作物也會造成傷害。雖然煙霧是城市工業(yè)中心產(chǎn)生的,但是對其下風(fēng)向地區(qū)也有影響。日本東京和大阪、中國北京、巴基斯坦卡拉奇和美國加利福尼亞州洛杉磯等城市下風(fēng)向的森林就受到與光化學(xué)煙霧有關(guān)的傷害。


(上)洛杉磯晴天,(下)被光化學(xué)煙霧掩蓋。空氣停滯在城市上空時,汽車與工業(yè)廢氣越積越多,減弱下午的陽光,變成陰暗的霾,使臭氧水平劇增。
臭氧層損耗
臭氧在近地層是一種有害污染物,但對大氣層卻至關(guān)重要。在地面以上大約10-24千米的高度上,臭氧形成一個叫做臭氧層(Ozone Layer)的保護層,它護衛(wèi)著地球上所有生命,免遭來自太陽的致命紫外線(UV)的過度輻射。越來越多的證據(jù)顯示,各種化學(xué)品的排放正在破壞臭氧層。其中最重要的一類合成化學(xué)品是1931年開發(fā)的氯氟碳(Chlorofluorocarbons,CFCs)。成百種產(chǎn)品中含有氯氟碳。它被用作冰箱和空調(diào)器中的冷卻劑,用作氣溶膠噴霧劑,用作塑料泡沫包裝、家居絕緣和室內(nèi)裝潢材料等。它還以液化形式用于外科手術(shù)工具的消毒,清洗電腦芯片和其他微電子設(shè)備。
另一些與臭氧層損耗有關(guān)的是用于滅火器中的哈龍,用作溶劑和清潔劑的四氯化碳和甲基氯仿,用于土壤和谷倉消毒以及熏蒸易腐貨物的殺蟲劑溴化甲烷。不過,氯氟碳遠(yuǎn)比這些都重要。
這些氣體釋放到空氣中后,穿過低層大氣,在7-15年內(nèi)上升到平流層。在那里,紫外線輻射將這些氣體分子破壞,產(chǎn)生游離的氯原子和溴原子。經(jīng)過一定時間,一個這樣的原子就能破壞成千上萬個(如果不是無限多個)臭氧分子。
每年7月開始,南極上空大氣層的臭氧損失就越來越多。1985年研究人員發(fā)現(xiàn)南極上空臭氧層中今天人所共知的“空洞”(實際上是一個低濃度臭氧區(qū)),大小和美國大陸相當(dāng),并向北延伸,遠(yuǎn)達南美洲有人居住的地區(qū)。臭氧損耗在8-9月加強,直至10月溫度上升,風(fēng)向改變,臭氧虧缺的空氣與周圍大氣相混合而逐漸停止。北極上空臭氧層的損耗雖然較不令人注目,但也很嚴(yán)重,而1978年以來中緯度上空的臭氧層也顯著減弱。
臭氧層的損耗讓更多的紫外輻射抵達地表。接受的紫外線輻射增多,提高了皮膚癌的發(fā)病率,同時由于抑制了身體的防御機制,也增加了罹患各種傳染病的風(fēng)險。由于紫外線輻射還對植物細(xì)胞和組織造成傷害,它還可能造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。最嚴(yán)重的損害可能出現(xiàn)在海洋中。
紫外線輻射量的增加,影響光合作用和被稱為浮游植物的微小植物的代謝作用。這些浮游植物就繁衍在南冰洋海面之下,構(gòu)成海洋食物鏈的基礎(chǔ),而且在地球二氧化碳循環(huán)中起核心作用。
根據(jù)1987年由160國簽署的一項國際協(xié)議——《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》(Montreal Protocol on the Depletion of the Ozone Layer,以下簡稱《蒙特利爾議定書》),氯氟碳和其他臭氧層損耗物的生產(chǎn)正在被逐步淘汰。該協(xié)議要求發(fā)達國家在1996年1月1日之前停止生產(chǎn)和消費氯氟碳、四氯化碳、哈龍和甲基氯仿,發(fā)展中國家在2010年之前停止生產(chǎn)。《蒙特利爾議定書》使氯氟碳的生產(chǎn)急劇下降。到1998年其產(chǎn)量已比10年前的峰值減少了90%。下層大氣溴的濃度從1998年到2003年下降了5%。
即使所有國家最后都執(zhí)行了《蒙特利爾議定書》,但由于過去的排放,未來若干年內(nèi)仍將繼續(xù)造成臭氧降解。兩種使用最廣泛的氯氟碳仍停留在平流層中,在長達120年時間里分解臭氧分子。所以,無法期待到21世紀(jì)末臭氧層能夠完全恢復(fù)。
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