第三節大氣污染及其防治[學習目標]1.理解可吸入顆粒物形成的原因及其對人體的危害。2.掌握酸雨的成因、危害及防治措施。3.掌握大氣污染防治的一般途徑。一、大氣污染現象和大氣污染1．大氣污染(1)原因：由于自然或人為的原因，大氣圈中的原有成分被改變，而且增加了某些①有毒有害的物質。(2)危害：致使大氣質量惡化，影響了原有的生態平衡，嚴重威脅著②人體健康和正常的工農業生產，并對③建筑物及各種設備設施造成損害。2．主要大氣污染(1)可吸入顆粒物a．概念：空氣中直徑小于④10微米的固體顆粒物。b．危害：吸入顆粒物過多或顆粒物中含有毒有害成分時，可能出現⑤免疫功能障礙，危害健康。顆粒物中含有較多病菌和病毒時，則可能引發⑥傳染病。長期吸入過量顆粒物，積聚在肺部，可能使人患“塵肺病”。有些顆粒物沉積在肺部，還可能引起⑦惡性病變。c．來源：荒漠化土地、⑧建筑施工、汽車尾氣等。(2)酸雨：pH小于⑨的降水。a．主要污染物：硫氧化物和氮氧化物。b．危害：使⑩河湖水酸化，影響魚類生長繁殖，乃至大量死亡；使土壤酸化，造成養分淋失，影響微生物的活性，使?土壤肥力降低，導致農作物減產；腐蝕樹葉，使光合作用受阻，影響?森林生長，林木成片死亡；腐蝕建筑物和?文物古跡。c．在我國的分布：主要分布在?南方地區，現已擴展到?華北和東北地區。3．其他大氣污染：氟利昂破壞?臭氧層、二氧化碳導致?全球性氣候變暖。1．為什么可吸入顆粒物是我國北方絕大部分城市的首要污染物？答案這主要是因為我國北方降水量較少，植被覆蓋率較低，有些地區土地荒漠化加劇，加上近年來建筑工地遍布，城市汽車數量增多，尾氣排放量大，這些原因導致北方大氣污染嚴重，且污染物以可吸入顆粒物為主。閱讀材料，回答下列問題。材料一隨著機動車數量增加以及城市建設大規模進行，汽車尾氣和施工工地揚塵都會使大氣中的懸浮顆粒物增加。據深圳國家氣候觀象臺的觀測數據，截至12月18日，2023年深圳共有217天記錄到灰霾，刷新2023材料二深圳市2023年1～12月月平均能見度和灰霾日數統計。(1)簡述大氣能見度與灰霾天氣的關系。(2)據圖說明2023年深圳市灰霾日數的分布特征并作出合理解釋。(3)結合所學知識，分析2023年深圳灰霾日數增多的原因。答案(1)灰霾天氣會使大氣能見度降低。(2)具有明顯的季節性，秋冬季節灰霾的日數較多。秋冬季節降水偏少，大氣層較為穩定，不利于懸浮物質的輸送和擴散。(3)汽車尾氣及施工工地揚塵使大氣中的懸浮物質增多；降水偏少，相對濕度低。可吸入顆粒物污染(1)可吸入顆粒物的來源及影響可吸入顆粒物是空氣質量播報中的一個重要參數，是指空氣中懸浮的粒徑在10微米以下的固體顆粒。其主要來源及影響見下表：污染物來源自然渠道降水量較少，植被覆蓋率低，土地荒漠化加劇人為渠道建筑工地多、汽車尾氣排放量大且缺乏標準或不達標對人類影響有利影響少量吸入可刺激并鍛煉人的免疫機能不利影響吸入過多或顆粒物中含有毒有害成分時，就可能出現免疫功能障礙，危害健康，如傳染病、“塵肺病”、惡性病變等(2)防治措施：提高沙源地的植被覆蓋率；加強城市綠地建設；控制交通與建筑揚塵；戴口罩等。遷移應用1下圖數據為3月25日寧波市環保局所提供：據市環境監測中心專家預計，今年清明期間我市天氣晴好，濃度值有可能繼續上升。濃度值代表的是每立方米空氣中可吸入顆粒物的含量數值除跟天氣因素有關系外，還和哪些因素有關？為了保證有一個安全的生活環境，應該如何控制?答案燃煤、揚塵和機動車尾氣排放。一是要控制源頭，不能在城市上風向建大氣污染重的企業，要淘汰落后的工藝和設備；二是要對大氣污染嚴重的企業進行治理，做到少排廢氣；三是提倡使用天然氣、水電、風能、核能和太陽能等清潔能源，盡量少使用煤炭、石油等污染重的燃料；四是要發展公共交通，減少車流量，提高機動車輛污染排放標準；五是要控制生活污染，餐飲油煙機要定時清洗，干洗機要封閉操作，通過灑水作業等方式防止建筑和道路揚塵；六是要注意農業、農村污染，不能露天燒秸稈和垃圾，少用農藥和化肥，多種樹。解析理解指的是大氣中粒徑小于等于微米的可吸入顆粒物，就能結合相關知識回答問題。二、大氣污染防治1．大氣污染的主要來源：能源?生產和消費。2．大氣污染的防治：?節能和提高能源效率、開發潔凈煤技術、開發新能源、利用?可再生能源、控制機動車污染，以及工業污染控制等方面。3．我國治理酸雨的主要措施：建立eq\o(○,\s\up1(21))酸雨控制區和eq\o(○,\s\up1(22))二氧化硫污染控制區，限制eq\o(○,\s\up1(23))高硫煤的開采，積極發展清潔煤燃燒技術和煤炭eq\o(○,\s\up1(24))脫硫技術，調整能源結構等。2．為什么我國南方地區的酸雨比北方地區嚴重？答案(1)南方地區有色冶金工業發達，向大氣中排放大量的硫氧化物和氮氧化物；(2)南方地區氣候濕潤，降水較多，硫氧化物和氮氧化物和雨水結合，形成酸雨；(3)南方地區地形以丘陵、山地為主，地形較為封閉，不利于污染物質的擴散；(4)南方地區的土壤為呈酸性的紅壤，大氣中的顆粒物也呈酸性，對大氣中形成的酸，缺少足夠的中和。閱讀下列材料，回答問題。近幾十年來，大氣污染事件頻發，嚴重影響人體健康和工農業生產，并對建筑物及各種設備設施造成損害。下圖示意某地兩種大氣污染現象的形成過程。(1)說出圖中所反映的大氣污染現象，并描述圖中有毒煙霧的形成過程。(2)酸雨是怎樣形成的？帶來的后果有哪些？(3)結合上圖，談談如何防治大氣污染？答案(1)光化學煙霧、酸雨。汽車尾氣中的碳化氫和一氧化氮在陽光(紫外線)的作用下發生光化學反應，生成有毒煙霧。(2)排放到大氣中的酸性氣體，在一定條件下發生變化，生成H2SO4、HNO3、HCl，并隨雨雪降落到地面，形成酸雨。使河湖水酸化，影響魚類生長和繁殖；使土壤酸化，危害森林和農作物生長；腐蝕建筑物和文物古跡并危害人體健康。(3)①減少汽車尾氣排放；②提倡清潔生產，減少工廠的廢氣(二氧化硫)排放；③提高能源利用率等。大氣污染物的主要類型及防治措施污染物形成過程危害防治措施酸雨SO2、NOX等酸性氣體酸性氣體遇到水滴或潮濕空氣，轉化為硫酸或亞硫酸以及硝酸，混入雨水或雪水使河湖水酸化，影響魚類生長繁殖，乃至大量死亡；使土壤酸化，危害森林和農作物生長；腐蝕建筑物和文物古跡；危及人體健康采用潔凈煤技術、清潔燃燒技術等措施，減少人為硫氧化物和氮氧化物的排放光化學煙霧石油烴廢氣、一氧化碳和鉛煙排放物在陽光的作用下，發生化學反應，生成淡藍色的光化學煙霧造成大氣污染，危害人體健康；使家畜患病，妨礙農作物及植物的生長；導致橡膠制品的老化，材料與建筑物受到腐蝕；使大氣渾濁，影響交通進行交通整治，調控市區車流量；使用無鉛汽油；研制先進尾氣凈化器；減輕汽車的耗油量，抑制尾氣污染溫室效應CO2等溫室氣體太陽短波輻射透過大氣層射到地面，而地面增溫后放出的長波輻射卻被大氣中的二氧化碳等物質所吸收，從而使大氣變暖的效應引起海平面上升，引起世界各地降水和干濕狀況的變化，進而導致各國經濟結構的變化調整產業結構，減少高耗能產業的比重；推廣節能灶，更新設備以節約能源，提高能源利用率；開發新能源，利用可再生能源遷移應用2霧霾已經成了重大的民生問題，人民群眾迫切期待改善空氣質量。歷史上，西方國家也爆發過數起重大的空氣污染事件，其中以“洛杉磯光化學煙霧事件”尤為著名，污染情形嚴重使洛杉磯成了聞名世界的“霧都”。據此完成(1)～(2)題。(1)光化學煙霧污染發生的原因是()A．附近有火山爆發，噴出大量含二氧化硫的氣體B．一段時間內的大氣降水量大大超出同期平均水平C．城市綠色植物的呼吸作用放出大量的二氧化碳D．汽車尾氣、工業廢氣的大量排放，加上陽光的作用(2)導致大氣污染事件的主要成分是()A．水蒸氣和硫化物B．二氧化硫和氟氯烴C．氮氧化物和碳氫化合物D．二氧化硫和懸浮顆粒物答案(1)D(2)C解析第(1)題，洛杉磯等城市夏季發生嚴重大氣污染事件的主要原因：一是工業、交通發達，人口集中，工業廢氣的大量排放，交通工具(主要是汽車)排放的尾氣多，污染物豐富；二是夏季陽光強烈、氣溫高，加劇了大氣污染。第(2)題，汽車尾氣中含有氮氧化物、碳氧化物、甲烷等。我國酸雨主要分布在南方地區，包括四川、重慶、貴州、廣東、廣西、江西、湖南、江蘇、浙江、福建等省份，尤其是浙江、江西、湖南一帶燃煤較多，硫氧化物排放量大，空氣中水汽含量大，酸雨較重；長江三角洲、珠江三角洲工業發達，酸雨也很嚴重，是重酸雨區。讀“2023～2023年北京a、b、c三種主要大氣污染的各月污染指數變化情況示意圖(圖中大氣污染的指數越高，污染濃度越大，空氣的質量越差)”，回答1～2題。1．如果影響北京空氣質量的污染物主要是下列選項的四種，則據圖判斷其首要污染物是()A．一氧化碳 B．二氧化氮C．二氧化硫 D．可吸入顆粒物2．下列關于造成這種污染物成為不少城市的主要空氣污染的原因的敘述，不正確的是()A．有些地區土地荒漠化加劇B．城市汽車數量猛增，尾氣排放缺乏標準或不達標C．發達國家把污染轉嫁于發展中國家D．近年來工程建筑較多，工地揚起大量的揚塵答案解析第1題，根據圖中污染指數最高線的最高點出現的時間為4、5月份，此季節正是北方沙塵暴發生時期。可判斷其首要污染物是可吸入顆粒物。第2題，我國北方地區降水少，植被覆蓋率低，有些地區土地荒漠化加劇，加上近年來建筑工地遍布，城市汽車增加并且尾氣的排放不達標，使可吸入顆粒物成為不少城市的主要空氣污染物。“API”是英文“AirPollutionIndex”的縮寫，意思是空氣污染指數。我國的空氣質量周報采用空氣污染指數(API)的形式報告。監測的項目有：總懸浮顆粒物(TSP)或飄塵(PM10)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)。總懸浮顆粒物是飄浮在空氣中的塵粒的統稱，二氧化硫主要是含硫煤燃燒造成的，而氮氧化物則主要是汽車尾氣產生的，這兩類污染都會造成對人體呼吸系統和眼部的刺激，還會造成酸雨現象。據此回答3～5題。3．API的大小與人類活動密切相關，但也與一定的大氣狀況相關聯。下列大氣狀況，能促使API增大的是()A．晴朗微風天氣 B．大風陰雨天氣C．空氣強烈對流 D．空氣稀薄，太陽輻射強烈4．近年來，我國北方城市在春季時，總懸浮顆粒物(TSP)明顯偏高的原因主要是()A．大量燃燒煤炭用于取暖 B．沙塵暴時有發生C．春耕播種，土地裸露 D．春運高峰，交通流量劇增5．我國下列地區中，由于首要污染物以二氧化硫為主而形成重酸雨區的是()A．河西走廊 B．松嫩平原C．四川盆地 D．黃土高原答案解析第3題，大氣污染物因隨大氣運動而擴散到其他地區，但在無風或微風的天氣，這種擴散作用比較微弱。第4題，春季頻發的沙塵暴，會增加大氣中的沙塵數量，加劇大氣污染程度。第5題，四川盆地酸雨較嚴重。6．閱讀材料，回答下列問題。材料一近年來，浙江省灰霾天氣發生頻率劇增，嚴重影響了人們的正常生活。灰霾天氣是指大量極細微的干塵粒等均勻地浮游在空中，空氣普遍渾濁，使水平能見度小于10千米材料二浙江省杭州市、衢州市1960～2023年期間灰霾天數變化資料。圖甲灰霾平均天數的月份變化圖乙灰霾年平均天數統計(1)根據材料，分別說出杭州、衢州兩市灰霾天氣季節變化特點。(2)簡述杭州市灰霾天氣頻率增大的原因。答案(1)杭州季節變化小；衢州季節變化大，集中在冬季(冬半年)。(2)原因：隨著工業化、城市化的發展，化石燃料使用量增多；工業煙霧、粉塵排放增多；汽車尾氣排放量增多；建筑粉塵增多。解析第(1)題，認真閱讀圖甲中杭州與衢州灰霾天氣各月的變化，可以看出杭州季節變化小，衢州季節變化大。第(2)題，灰霾天氣主要是化石燃料的大量使用以及建筑粉塵造成的。隨著工業的發展以及交通運輸工具的增多，化石燃料的使用量增大；城市的發展，建筑工地增多，建筑粉塵增加，所以灰霾天氣頻率增大。教材P30思考(上)提示1.可吸入顆粒物是造成北京大氣污染的主要污染物。2．來源于燃煤、機動車尾氣、工地揚塵等。3．調整能源結構，使用清潔能源，極大地改善了北京近年來的空氣質量。教材P30思考(下)提示貴陽市在治理酸雨的過程中采取了推廣家庭和企業使用清潔能源、搬遷污染大戶、實現全市煙塵達標排放等措施。這些措施具有很強的針對性，是標本兼治的措施。因此，貴陽市空氣質量得到明顯改善。[基礎過關]讀“北京某年空氣質量日報”，完成1～3題。觀測日期北京市各項污染物污染指數SO2COO3NO2可吸入顆粒物211772099138361321939105332193122500456424979260418213240324537255144761.這一時期，北京大氣首要污染物形成的最重要原因是()①冬季燃煤取暖②汽車尾氣排放③北京春季干旱④冷鋒活動頻繁A．①②B．③④C．②④D．①③2．為降低以上首要污染物，北京采取的措施是()A．限制使用私人汽車 B．控制城市發展速度C．減少城市人口數 D．大力開展綠化工程3．北京市春季大氣總懸浮顆粒物增多的動力原因是()A．大氣的熱力環流 B．冷氣團的快速移動C．土地荒漠化速度的加快 D．氣旋的頻繁活動答案解析第1題，從表格所給的數據可以看出這段時間中可吸入顆粒物的數值最大，再結合表格中的時間，可以判斷可吸入顆粒物多的原因：春季我國的北方地區干旱且多大風，粉塵物質容易被風吹起。第2題，加強綠化，減少裸地，有利于減少空氣中的粉塵。第3題，我國北方地區春季多冷空氣活動，風力大，是導致可吸入顆粒物多的動力原因。4．工業化時代，人類社會對環境的影響越來越顯著，環境的變化影響人類的生活。我國西南某地的大理石雕像，天長日久變得“面目殘缺”。這主要是因為()A．酸雨淋蝕加劇 B．紫外線輻射強烈C．沙塵暴頻繁肆虐 D．大氣中二氧化碳含量增加答案A解析本題主要考查酸雨的危害。大理石是一種變質巖，主要成分是碳酸鈣，酸雨中的二氧化硫和二氧化氮溶于水后，容易和碳酸鈣反應，腐蝕大理石雕像。閱讀下列材料，分析完成5～7題。材料一像糧食和蔬菜一樣，二氧化硫的排放指標已開始成為合法交易的商品，迄今為止，已有25000噸二氧化硫的排放指標在我國多個省市(江蘇、山東、河南、山西、上海、天津和柳州)進行了交易，交易額超過2000萬元，排污權交易機制(指政府在對污染排放總量限定的情況下，允許污染物排放量大的企業向排放量小的企業購買排放指標)在我國初步形成。材料二全國酸雨分布圖。5．材料一中所列省市中，處于重酸雨區的是()①上海②河南③柳州④山東A．①②B．③④C．①③D．②④6．從長遠看，“排污權交易機制”的運行，將會()①造成環境質量的進一步惡化②鼓勵企業追求生產工藝的環保化③使排污量大的企業獲得更大收益④促使環境質量趨向好轉A．①②B．③④C．①③D．②④7．我國南方多重酸雨區的原因有()①有色金屬冶煉工業發達②地形不利于酸性氣體的擴散③雨水豐沛且降水量大④緯度低，太陽紫外線輻射強A．①②③B．②③C．①③D．②④答案解析第5題，由圖中可以看出我國的重酸雨區主要分布在南方地區，上海和柳州都位于重酸雨區。第6題，在“排污權交易機制”的運行中，排污量大的企業要購買排污量小的企業的排放指標，這樣就會增加生產成本，會促使企業追求生產工藝的環保化，最終使環境質量趨向好轉。第7題，我國南方地區酸雨危害嚴重的原因既和有色金屬冶煉工業發達有關，又和相對封閉的地形、降水較多的天氣有關。8．圖甲為“生態系統中的硫循環示意圖”，圖乙為“我國三省原煤生產量、煤炭消費量和二氧化硫排放量柱狀圖”。讀圖，完成下列問題。(1)大氣中的硫主要來源于______、______和________。(2)影響圖示省區二氧化硫排放量的主要因素是_____________________________。(3)我國北方二氧化硫排放量高于南方，而南方的酸雨卻比北方嚴重，產生這種差異的主要因素是________________________________________________________________________。(4)酸雨的危害有________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)化石燃料無機硫硫化物(2)煤炭消費量(3)降水(4)使河湖水酸化，影響魚類的生長繁殖；使土壤酸化，影響森林和農作物的生長；危害人體健康；腐蝕建筑物和文物古跡解析第(1)題，由圖甲可知，大氣中的硫主要來源于化石燃料燃燒、火山噴發的無機硫、硫化物。第(2)題，從圖乙中可發現，煤炭消費量越大，二氧化硫排放量就越大，因此影響圖示省區二氧化硫排放量的主要因素是煤炭消費量。第(3)題，我國北方二氧化硫排放量高于南方，而南方的酸雨卻比北方嚴重，產生這種差異的主要因素是降水。第(4)題，酸雨的危害主要有：使河湖水酸化，影響魚類的生長繁殖；使土壤酸化，影響森林和農作物的生長；危害人體健康；腐蝕建筑物和文物古跡。[能力提升]讀下列材料，完成9～10題。材料一北京和貴陽城市空氣質量周報。城市污染指數首要污染物空氣質量等級北京92TSPⅡ貴陽69TSPⅡ(TSP為總懸浮物)材料二近年來，隨著工業化和城市化進程的加快，北京每年約有2000萬噸煤燃燒，200萬輛機動車排氣，5000多處建筑工地的揚塵，大大加劇了北京的污染。貴陽曾經被聯合國有關組織列為世界十大酸雨污染城市之一，是貴州省酸雨污染的中心，也是酸雨污染最嚴重的城市。20世紀90年代，貴陽市空氣中的二氧化硫的含量超過國家2級標準兩倍多，酸雨出現的頻率占全年降水的21%。9．北京與貴陽主要大氣污染的不同主要體現在()A．北京大氣污染物中的汽車尾氣含量小于貴陽B．北京大氣污染物中的二氧化硫含量大于貴陽C．貴陽大氣污染物中可吸入顆粒物含量最低D．貴陽大氣污染物中二氧化硫的含量大于北京10．貴陽的酸雨除居民生活、工業生產大量使用高硫煤外，可能還與下列哪些因素有關()①貴陽地處山間盆地，風小，濕度大，不利于污染物的擴散②貴陽大風天氣多，比較干燥③南方多為酸性土壤，加劇了酸雨危害④南方降水量大，大氣中含有堿性塵沙A．①② B．①③C．②④ D．①②③④答案解析北京和貴陽的首要污染物均為可吸入顆粒物。北京大氣中的二氧化硫含量低于貴陽，而酸雨危害較重的為貴陽。貴陽的酸雨不僅與酸性氣體的排放量有關，還與貴陽的地形以及酸性土壤有關系。大氣污染與使用能源的種類密切相關。讀下圖并結合相關知識，回答11～12題。11．關于四省市農村不同生活能源對大氣SO2污染的“貢獻率”，正確的敘述是()①廣東省以煤炭最小②福建省以薪柴最大③江蘇省以薪柴最大④北京市以秸稈最小A．①② B．②③C．①④ D．②④12．減少我國農村大氣污染物排放的有效措施有()①發展沼氣②開采小煤窯③利用太陽能④種植薪柴林A．①② B．②③C．①③ D．①④答案解析第11題，四省市農村不同生活能源對大氣SO2污染的“貢獻率”，廣東省以煤炭最小，福建省以薪柴最大，江蘇省以秸稈最大，北京市以薪柴最小。第12題，沼氣和太陽能都屬于清潔能源，而②④都會對大氣造成污染。13．家庭轎車的大量使用可能引發的環境問題是()A．在城市上空形成臭氧層空洞B．大范圍的水體污染C．大規模的酸雨危害D．城市大氣質量下降答案D解析城市人口集中，車流量大，排放汽車尾氣直接污染大氣，降低城市大氣質量；臭氧空洞主要是氟氯烴(制冷劑)影響所致；尾氣對水體不會直接造成大范圍污染，也不會引起大規模酸雨危害。14．閱讀下列材料，回答問題。材料一2023年2月28日，沉寂了一年