氣體的污染與防治
一、 氣體污染
1.二氧化氮氣體的污染
二氧化氮(NO2)，紅棕色氣體，在21.1℃時為有刺鼻氣味的氣體，在21.1℃到-11.2℃之間時為暗褐色的液體，在-11.2℃以下時為無色固體，加壓液體為四氧化二氮(N2O4)，熔點-11.2℃，沸點 21.1℃，蒸氣壓為101.3lkPa(2l℃)。
二氧化氮易溶于堿、二硫化碳(CS2)和三氯甲烷(又稱氯仿，化學式為CHCl3)，微溶于水。化學性質較穩定。
二氧化氮氣體主要來自于車輛廢氣(二氧化氮氣體約1/3是來自汽車的尾氣)、火力發電站和其他工業的燃料燃燒(大氣中的氮氧化物大約有2/3來自煤炭及石油產品燃燒)及硝酸、氮肥、炸藥的工業生產過程，具有腐蝕性和生理刺激作用，呼吸系統有問題的人士，如哮喘患者，較易受二氧化氮的影響。對兒童來說，可能會造成肺部發育受損，甚至導致兒童的猝死(研究人員表示，“嬰兒猝死綜合癥與二氧化氮污染有關”研究首次提出了戶外高濃度的二氧化氮氣體是導致嬰兒猝死綜合癥發作的危險因素。甚至在考慮到受煙草煙霧的影響后，高濃度的二氧化氮仍然可使發生SIDS的危險成倍增長。他們同時補充說道，該研究未考慮呼吸系統傳染病的季節性波動因素，而這一點將被包含在日后的研究當中。)。研究指出長期吸入能會導致肺部構造改變。
二氧化氮是形成光化學煙霧的主要因素之一(大氣中氮氧化物含量達到一定程度時，如果還有碳氫化合物、硫氧化物等存在，就可能發生"光化學煙霧"，危害人類健康。)，也是酸雨的來源之一。
2.一氧化氮氣體的污染
一氧化氮(NO)，無色氣體，熔點-163.6℃，沸點-151.5℃，蒸氣壓101.3lkPa(-151.7℃)。
一氧化氮易溶于乙醇(C2H5OH)、二硫化碳(CS2)，微溶于水和硫酸(H2SO4)，水中溶解度4.7% (20℃)。化學性質不穩定，在空氣中易氧化成二氧化氮(2NO+O2=2NO2)
一氧化氮氣體仍是導致酸雨形成的主要成分之一，但一氧化氮氣體不是單一的污染氣體，它還能使人類遠離心腦血管的疾病，故一氧化氮還被稱為“明星分子”。
3.氟氯烴氣體的污染
氟氯烴，氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的總稱，可用符號“CFC”表示。氟氯烴氣體包括20多種化合物，其中最常用的是氟利昂-12(化學式CCl2F2)，其次是氟利昂-11(化學式CCl3F)。氟利昂是一種性能優良的冷凍劑，在家用電冰箱和空調機中廣泛使用。
在現代社會的生產與生活中，氟利昂被廣泛地用作電冰箱的制冷劑，用作泡沫塑料的發泡劑，用作電子元件和精密儀器的清洗劑，用作藥劑和美發的噴霧劑等。氟利昂的化學性質非常穩定，被排放之后絕大部分都積存在空氣中，然后慢慢地飄浮到高空的平流層，在那里經過光解分離出氯原子，而氯原子正是殘害臭氧的“殺手”——1個氯原子在連鎖反應中可以破壞10萬個臭氧分子!
1979年，英國科學家首先在南極上空發現一個臭氧層“空洞”。1985年，南極“空洞”的面積已擴展到將近美國那么大，同時發現北極的“空洞”已有南極“空洞”的一半大。此外，地球其它地區的臭氧層也在變薄，總臭氧量以每10年約3%的平均速率遞減。
臭氧層的破壞，導致地球上的生物遭到過量紫外線輻射的危害。據科學家估計，臭氧每減少1%，白內障患者將增加0.6%(這意味著世界增加10萬盲人)，皮膚癌患者將增加2%，而且人體免疫力將遭到損害，動植物也將因紫外線輻射的增強而受到各種影響。
據統計，全球氟利昂的使用量累計已超過2,000萬噸。由于氟利昂從地面浮升到平流層約需10年時間，即使全世界立即完全停止使用氟利昂，大氣中現存的氟利昂也足以對臭氧層造成嚴重破壞。
4.溫室氣體污染
溫室氣體主要是二氧化碳(CO2)氣體，二氧化碳氣體易溶于水形成碳酸(H2CO3)。
二氧化碳氣體大量排放到大氣中易導致全球氣溫的變暖。
美國科學家警告說，溫室氣體不僅是導致全球變暖的罪魁禍首，而且對人類健康造成了直接影響，正成為威脅人類的一個主要殺手。據科學家們預測，由溫室氣體造成的空氣污染所導致的死亡人數，將超過死于交通事故的人數。
美國卡內基-梅隆大學戴維斯教授領導的研究小組在17日出版的美國《科學》周刊上說，他們在紐約、墨西哥城、巴西圣保羅和智利圣地亞哥等4個城市進行了研究，調查化石燃料等造成的空氣污染對人類健康的影響。他們的研究結果顯示，減少溫室氣體排放，今后20年內能使這4個大城市的死亡人數減少6.4萬。
戴維斯說，雖然他們的研究僅限于上述4個城市的4500萬人，但結論可以推廣到全世界的城市。他們的預測與世界衛生組織的估計數字也是一致的。據世界衛生組織估計，到2020年全世界死于空氣污染的人數將達到800萬。
溫室氣體主要指二氧化碳等氣體，這些氣體能夠將太陽照射到地球上的熱量保留在大氣層中并影響太陽輻射。研究認為，汽車使用的汽油和發電廠使用的煤等化石燃料所產生的二氧化碳、可吸入顆粒物和其它污染氣體，會導致人們過早地死于哮喘、呼吸紊亂和心臟病。
5.二氧化硫氣體污染
二氧化硫(SO2)，是一種無色具有強烈刺激性氣味的氣體，易溶于人體和其他黏性液中，長期的影響會導致多種疾病，如：上呼吸道感染、慢性支氣管炎、肺氣腫等，危害人類健康。二氧化硫在氧化劑、光的作用下會生成使人致病、甚至增加病人死亡率的硫酸鹽氣溶膠，據有關研究表明，當硫酸鹽濃度在10毫克/立方米左右時，每減少10%的濃度能使死亡率降低0.5%。
二氧化硫對植物的危害：研究表明，在高濃度的二氧化硫影響下，植物產生急性危害，葉片表面產生壞死斑，或直接使植物葉片枯萎脫落;在低濃度二氧化硫的影響下，植物的生長機能受到影響，造成產量下降，品質變壞。據1983年對我國13個省市25個工廠企業的統計，因二氧化硫造成的受害面積達2.33公頃，糧食減少1.85萬噸，蔬菜減少500噸，危害相當嚴重。
二氧化硫對金屬的腐蝕：大氣中的二氧化硫對金屬的腐蝕主要是對鋼結構的腐蝕。據統計，發達國家每年因金屬腐蝕而帶來的直接經濟損失占國民經濟總值的2%~4%。由于金屬腐蝕造成的直接損失遠大于水災、風災、火災、地震造成損失的總和。且金屬腐蝕直接威脅到工業設施、生活設施和交通設施的安全。
對生態環境的影響：二氧化硫形成的酸雨和酸霧危害也是相當的大，主要表現為對湖泊、地下水、建筑物、森林、古文物以及人的衣物構成腐蝕。同時，長期的酸雨作用還將對土壤和水質產生不可估量的損失。
隨著我國進入世界貿易組織和全球環保意識的加強，控制和治理二氧化硫污染成為我國當今和今后相當一段時間內最為緊迫的環保任務之一。因為這不僅關系到我國社會和經濟的健康和可持續發展，也由于二氧化硫和酸雨污染是全球性的，關系到我國的國際形象。
因此，加強對二氧化硫污染的治理，不但具有經濟效益，同時，它所帶來的社會效益和環境效益更是不可估量的。
二、氣體的防治
1.二氧化氮氣體的防治
二氧化氮是一種污染大氣的氣體，它可以利用新型生態涂料吸收。
提起涂料，人們往往會將其與空氣污染聯系在一起。然而，歐洲科學家發明的一種涂料，能吸收汽車排放的，可引起呼吸道疾病的二氧化氮氣體，對空氣起到一定凈化作用。
據英國《新科學家》雜志報道，這種名為“生態涂料”的產品將于下月上市。該涂料可涂在建筑物的外墻上，有效期可長達5年。其間，涂料在吸收二氧化氮的同時逐漸被消耗殆盡。這其中的奧秘在于，該涂料是由直徑僅為30納米的二氧化鈦(TiO2)和碳酸鈣(CaCO3)球形微小顆粒混合，從而形成了一種名為“Polysiloxane”的硅基聚合物。
這種聚合物多孔，能讓二氧化氮氣體通過，二氧化氮氣體因此吸附于二氧化鈦顆粒上。這些顆粒通過吸收太陽光中的紫外線進行化學反應，將二氧化氮轉化成硝酸，硝酸最后被堿性的碳酸鈣中和。據介紹，這一過程中產生的無害的二氧化碳、水和硝酸鈣最終都會被雨水沖刷，不會對建筑物和周邊環境造成不良影響。
2.一氧化氮氣體的防治
1、提高燃油品質，研究開發新的代用燃料：
提高燃油品質對汽油來說，主要是實現汽油無鉛化，目前我國國內無鉛汽油的生產量已占汽油總產量的90%。汽油發動機安裝尾氣凈化裝置的必備條件之一是汽車必須使用無鉛汽油。
開發新的代用燃料是目前解決汽車尾氣污染的重要措施，實際上就是開發一些新的能源，主要是壓縮天然氣、液化石油氣等，也稱之為清潔燃料。
這些清潔燃料的普遍特點是：燃燒完全，有害氣體排放量可減少30-90%。
2、研究開發新的動力裝置
(1)電動汽車。世界發達國家都在研究開發電動汽車。要實現城市汽車尾氣中有害氣體的零排放，只有電動汽車才能做到。國家科技部負責人指出：從能源和環境保護來看，電動汽車是未來的發展方向。
(2)雙動力汽車。國外發達國家都在開發一種雙動力或稱混合動力汽車，以減少汽車對城市的污染。在城市運行時用電力驅動，在郊外行駛時用內燃機驅動。
(3)雙燃料汽車。即燃氣、燃油都可應用。此外，國外發達國家還開發出氫氣汽車及太陽能汽車等。
3、改進現有汽車發動機的結構和性能，減少尾氣污染主要包括兩方面:第一方面是改進汽車發動機燃燒工作過程，即機內凈化。第二方面是尾氣凈化，即機外凈化。就是利用化學反應原理，使尾氣的三個主要有害氣體CO、HC和NOX進行氧化或分解還原為二氧化碳、水及氮氣。使用過濾裝置，將廢氣中的顆粒留住不被排出。
4、加強行政管理，減少和消除汽車尾氣對大氣環境的污染
(1)淘汰舊車，采取報廢迎新。
(2)嚴格執行國家質量技術標準，控制燃油標準。 按國家規定，不合質量的燃油不能使用，市場上不準出售低劣的燃油。
(3)實行車輛分流行駛：城市人口稠密區域，交通密度高，汽車尾氣的排放在某一時間又比較集中，故會引起該地區域在某一時間內，大氣污染的程度會急劇增加，造成危害人類的健康。這時可采取汽車分流行駛。一方面可解決交通堵塞、乘車難;另外還可使該局部區域大氣環境污染程度有所減少，更好地貫徹大氣環境質量標準的執行。
(4)一開辟地鐵，施行電力牽引行駛。尤其在大城市人口稠密的地區，開辟地下通道，同時可解決乘車難問題以及減少大氣環境污染。
(5)今后現代化的城鎮建設，還應考慮自身的循環、多功能的結構形式。合理設計城市居民的日常生活完全以步代車，汽車只用在城外，城內的風能、太陽能、循環水等的高效利用也能使人們在很大程度上擺脫污染和不可再生資源的浪費。
(6)加強和提高人們對保護環境的意識-從自已做起。
3.溫室氣體的防治
1.控制機動車數量 控制尾氣排放;
2.控制大型化工廠的污染氣體排放 或者關閉化工廠;
3.減少物體的燃燒 包括燃放煙花 燃燒接稈等等;
4.減少生活垃圾的亂丟亂放 生產可降解的塑料包裝袋等;
6.多植樹造林 不要破壞生態平衡 不要破壞大自然的寂靜;
7.減少人類的不必要的活動;
8.減少森林大火 減少含甲烷、氯氟烴(氟利昂)氧化氮的排放;
9.生活要為了環境 為了生態的平衡。
4.二氧化硫氣體的防治
1.市、縣(區)人民政府應當將燃煤二氧化硫污染防治納入國民經濟和社會發展規劃和計劃，合理規劃工業布局，加強二氧化硫污染防治的科學研究，采取有效措施，保護和改善大氣環境。
各級人民政府應當對在防治大氣污染、保護和改善環境空氣質量方面成績顯著的單位和個人給予獎勵。
2.燃煤二氧化硫污染防治應堅持調整能源結構、降低能源消耗與治理污染相結合的原則。
各級人民政府應當鼓勵和支持開發利用清潔能源，逐步減少煤的直接燃用。
3.各級人民政府應當加強綠化工作，提高綠化覆蓋率，改善空氣質量，減輕二氧化硫對大氣的影響。
4.環境保護行政主管部門負責燃煤二氧化硫污染防治的監督和管理工作。
技術監督、經濟、工商等行政主管部門按照各自職責分別對生產、加工、銷售煤燃料進行監督管理。
5.經濟行政主管部門在進行工業布局規劃時，應當征求環境保護行政主管部門的意見。
經濟行政主管部門應當把燃煤二氧化硫污染防治納入工業企業技術改造計劃，并組織實施。
6.市人民政府根據城市大氣功能區劃確定和調整禁煤區范圍。禁煤區范圍內停止燃用煤及煤燃料，改用清潔能源。
7.煤炭經營單位銷售煤時，應當提供具備相應資質的檢測機構出具的同一批次的煤的硫分含量證明。
8.禁止直接燃用含硫量高于3%的煤。國家對火電廠用煤的含硫量另有規定的，從其規定。
因供應緊缺等特殊原因，已經安裝在線監測裝置的35噸/時以上的燃煤鍋爐，其配套脫硫設施的脫硫率達到90%以上的，在市環境保護部門規定的期限內可直接燃用含硫量不超過5%的煤。
9.本市實行二氧化硫污染物排放總量控制制度。
向大氣排放二氧化硫超過排放標準或者總量控制指標的排污單位和個體工商戶，必須建設配套脫硫裝置或者采取其他控制二氧化硫排放的措施，實行達標排放和污染物總量控制。 2噸/時以上的燃煤鍋爐或窯爐，其配套脫硫設施的脫硫率必須達到50%以上。
10.市區快速環道至環城高速范圍內禁止新建2噸/時以下燃煤鍋爐和窯爐;新建2噸/時以上鍋爐和窯爐的，必須使用清潔能源或潔凈煤燃料。
11.排放二氧化硫的單位和個體工商戶，應當向當地環境保護行政主管部門申報二氧化硫排放設施(或方法)和治理設施正常作業條件下排放的二氧化硫煙氣量、濃度、煤含硫量、固脫硫率等有關資料，并接受環境保護行政主管部門的監督檢查。
二氧化硫煙氣量、濃度、煤含硫量、固脫硫率、脫硫設施等有重大改變的，應當及時申報。
35噸/時以上的燃煤鍋爐和二氧化硫污染嚴重的鍋爐或窯爐應安裝符合規定的大氣污染物在線監測裝置，并與環境保護行政主管部門監控系統聯網，實時傳送大氣污染物排放信息數據。
12.排放二氧化硫的單位和個體工商戶，應按國家有關規定繳納排污費。
13.在氣象條件不利于二氧化硫擴散，可能危害人體健康，或者出現對我市舉辦的重大活動期間的環境質量產生嚴重影響的緊急情況，環境保護行政主管部門應立即報告同級人民政府，并采取應急措施，責令排污單位立即減少或停止排放二氧化硫。
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