浅谈光化学烟雾的危害及防治对策

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浅谈光化学烟雾的危害及防治对策

薛秀慧

(山东省胶南市环境保护局　山东胶南266400)

　　摘　要:随着改革开放和经济的迅速发展、汽车数量的迅速增加,防治光化学烟雾的形成是当前亟待解决的问题。本文概述了光化学烟雾的危害、污染源及防治措施。

关键词:光化学烟雾　危害　污染源　防治对策中图分类号:X5　　文献标识码:B

PreliminaryDiscussiononHarmsandControlCountermeasuresofPhotochemicalSmog

XUEXiu2hui

(JiaonanEnvironmentalProtectionBureau,Jiaonan266400,China)

Abstract:Alongwiththereformandrapiddevelopmentofeconomyaswellastherapidincreaseofautomobiles,controllingtheforma2tionofphotochemicalsmogistheproblemwhichmustbesolvedatpresent.Thepaperintroducestheharms,sourcesofpollutantsandcon2trolcountermeasuresofphotochemicalsmog.KeyWords:Photochemicalsmog;harm;sourceofpollutant;controlcountermeasure.

1　前　　言

随着改革开放和经济的高速发展,各种燃烧设备、汽车保有量的迅速增加,释放到空气中的氮氧化物

(NOx)和碳氢化合物(HC)等有害物质日益增多,据资料统计,每千辆汽车每天排放CO3000kg,HC200～400kg,NOx50～150kg。又因城市高大建筑物的阻挡,污染物不易扩散,致使城市上空经常形成稳定的污染层,NOx在中午的光照条件下极易形成光化学烟雾。光化学烟雾事件在世界各地不断出现,出现次数和分布地域都明显增加。1946年最早出现在美国第三大城市洛杉矶,1955年,在欧洲和美洲的许多城市都发现了对植物有典型的“烟雾伤害”。1961年在全美国的城市都发现了光化学烟雾的征兆。当前,世界上许多交通发达的大城市都发生了程度不同的光化学污染。事实上我国的一些大城市也已发生了光化学污染,如兰州市西固地区就已监测到典型的光化学污染。控制城市空气污染,防止光化学烟雾的发生是当前摆

在环境保护工作者面前亟待解决的问题。作为环境保护工作者有必要对光化学烟雾的危害、污染源及防治对策着重进行探讨。

2　光化学烟雾的概念

由各种燃烧设备,特别是汽车排出废气中的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物,在空气中经太阳光(紫外光)照射后,各种污染物之间发生相应反应,生成臭氧、醛类、过氧乙酰硝酸脂等二次污染物,它们在大气中是一种具有刺激性的浅蓝色烟雾(其中有气体污染物,也有气溶胶),称为光化学烟雾。

光化学烟雾是在汽油作为动力燃料燃烧之后出现的一种新型污染现象。早在1946年美国的洛杉矶便出现了这种类型的大气污染。其现象是大气呈白色雾状(有时带紫色或黄褐色),能见度降低,并具有特殊的刺激味,刺激眼睛和喉咙。烟雾具有氧化性,能使橡胶开裂,使植物叶片变黄以致枯死。

3　光化学烟雾的主要危害

光化学烟雾不仅影响了人体健康,而且对植物也有较强的损害作用。同时还降低了大气的能见度。　3.1　光化学烟雾对人体健康的影响

光化学烟雾最明显的危害是对人眼的刺激作用。出现眼流泪、发红(俗称红眼病)。据资料统计,美国加

收稿日期:2000-06-28

作　　者:薛秀慧,女(1957-),1988年毕业于青岛广播电视中等专业

学校,助理工程师。

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四川环境2000年第19卷第4期里福尼亚洲由于光化学烟雾的作用,曾使该州3/4的人发生了红眼病。日本东京1970年发生的光化学污染时期有20,000人患了红眼病。除眼外,对鼻、咽、气管和肺均有明显的刺激作用。对老人、儿童和病弱者尤为严重。1952年洛杉矶事件发生时,两天内就使65岁以上的老人死亡400余人。若大气中臭氧浓度达到0.1ppm-0.5ppm时,会引起哮喘发作,导致上呼吸道疾病恶化,使视觉敏感度和视力降低。受害严重者,呼吸困难、胸痛、头晕、发烧、呕吐、以致血压下降、昏迷不醒。长期慢性伤害,可引起肺机能衰退、支气管炎、甚至发展成肺癌等。　3.2　对植物的伤害

光化学烟雾能使植物叶片受害变黄以致枯死。据资料统计,仅加里福尼亚州1959年由于光化学污染引起的农作物减产损失已达800万美元。使大片树木枯死,葡萄减产60%以上,柑桔也严重减产。对光化学烟雾敏感的植物还有棉花、烟草、甜菜、莴苣、番茄、菠菜、某些花卉和多种树木。　3.3　降低大气能见度光化学烟雾的重要特征之一是降低了大气的能见度,缩短了视程。这主要是污染物质在大气中形成了

μm光化学烟雾气溶胶,这种气溶胶的颗粒大小为0.3

μm,它们不易沉降,与可见光波长相一致,对光～1.0

散射影响很大,从而明显的降低了能见度。由于光化学烟雾气溶胶引起大气浑浊,能见度降低,因此防碍了汽车、飞机的正常运行,使交通事故猛增。

　4.2　工业企业排气

由火力发电厂、钢铁厂、冶炼厂、炼焦厂、石油化工厂、氮肥厂等工矿企业在生产过程中所排放的CO2,CO,NOx和煤烟粉尘等,都是引发光化学烟雾的重要污染源。

　4.3　家庭炉灶与取暖设备排气

家庭用的炉灶与取暖设备数量大、分布广、排放高度低、多排气于居住区,是低空大气污染源之一。

5　光化学烟雾的防治对策

5.1　改进技术,降低汽车尾气NOx,HC的排放量　

汽车尾气是NOx和HC化合物最主要的排放源。改进技术控制汽车尾气是避免光化学烟雾的形成,保证空气环境质量的有效措施。

5.1.1　安装尾气净化装置主要是在排气系统中安装热反应器,催化反应器和向排气门处喷入新鲜空气的办法来减少尾气污染物的排放量(目前,我国生产的部分汽车已经安装尾气净化装置)。

5.1.2　改良燃料

即改变汽油成份或者使用代作燃料代替汽油,来降低汽车尾气污染。资料表明,天然气燃料燃烧与无铅汽油相比CO和HC的排放量均可降低60%以上;甲醇燃料与汽油相比CO和HC的排放量也可降低37%和56%;燃氢汽车排放的NOx不到汽油车的10%;可见改良燃料是控制汽车污染的一条有效措施。　5.2　改善能源结构推广型煤及洗选煤的生产和使用,以减少煤尘和SO2的排放量。发展区域集中供暖供热,设立大的热电站和供热站,以代替分散的锅炉,安装高效除尘设备和采用高烟囱排放以改善城市环境质量;依据法规,严格限制炼油厂,石油化工厂以及氮肥厂等化工厂的废气排放,加强生产管理,减少生产过程中的跑、冒、滴、漏。

　5.3　加强监测,及时报警采取预防措施

光化学烟雾是有前兆的,可通过监测发出警报,采取措施加以避免。当氧化剂浓度达到0.5ppm时,接近危险水平,应禁止垃圾燃烧,减少其它燃烧,减少汽车行驶;当氧化剂浓度达到1.0ppm时,开始危害健康的水平,应严格禁止汽车行驶,其余措施同上;当氧化剂浓度达到1.5ppm时,严重危害健康的水平,除完全采用上述措施外,还应采取其它紧急措施,如关停工厂等。

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4　光化学烟雾的主要污染源

4.1　交通工具排气　

如汽车、火车、飞机等交通工具排出含有CO,NOx和碳氢化合物(HC)等污染物的尾气。特别是机动车尾气向大气排放CO,HC,NOx及固体颗粒物等。我国主要大城市机动车数量大幅度增长,机动车尾气已成为形成光化学烟雾的一个重要来源。据资料表明,北京、上海等大城市机动车排放的污染物已占大气污染负荷的60%以上,其中,排放的CO对大气污染的分担率达80%,NOx达到40%。这说明我国大城市的大气污染正由第一代煤烟型污染向第二代汽车型污染转变。1985年全国机动车保有量仅有300万辆,1990年为500万辆,1997年增至1300万辆。预计到2010年将达到4500万辆,排出的NOx将达到228万吨。由此可知,机动车尾气排出大量的NOx,HC和CO等有害物质,在强阳光照射下,极易在城市发生光化学烟雾事件。

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四川环境2000年第19卷第4期1996年5月23日第6版。

[2]　LandriganPJetal;儿童卫生与环境:预防研究的新议事日程[M],

分析的12种含漆的木、铁制玩具的可溶性铅是

110.3mg/g～5156.0mg/kg[12],尤其是黄色、绿色两类油漆含铅高达4000.1mg/kg～5898.5mg/kg,按澳大利亚、法国及欧洲等国家制订的玩具标准,着色漆层可溶性铅含量不得超过250mg/kg,以此标准,所检测玩具超标率为58.3%;对儿童学习文具,检测的11种颜色水彩笔可溶性铅是132mg/kg,12种颜色蜡笔可溶性铅为2.20mg/kg～22.08mg/kg,与欧洲共同体委员会(CEC)1980年制订标准比较,所检测出蜡笔可溶性铅含量均超标[13]。可见这些异常来源铅对儿童身体摄入铅含量贡献有时更大。

4.4.4　土壤、灰尘中铅

未停止使用含铅汽油的城市,土壤中铅浓度一般是200mg/kg～3300mg/kg,农村土壤为15mg/kg～106mg/kg[14],成都市土壤铅水平在此范围。据美国的调查,室内灰尘铅含量一般是每平方米数毫克[15],研究证实,油漆中铅是房间地面灰尘铅的主要来源。

从上述讨论看出,减少环境铅污染,首先必须阻断铅污染源头。没有清洁的环境,消除或减轻儿童身体中摄入铅致铅中毒危险就是一句空话。

　4.5　环境中铅对儿童健康的危害

尤其是对6岁以下儿童危害,更注意的是铅对神经系统的损伤。研究证明,它的损伤没有阀值,而且损伤不可逆,所以预防是根本。随着研究的深入,最近报道[16]对英国西北部蓝开夏郡,调查1957年～1981年出生婴儿神经管缺陷患病率,发现神经管缺陷与饮水

μg/l住户比例呈显著正相关。从中国神经管铅>10

流行病学调查结果看到,我国围产儿的神管缺陷病例占了先天出生缺陷病例的21%[17],是我国最高发组先天畸形病;1997年7月又报道我国0～6岁脑瘫患儿有31万,而且每年还在递增。这些数字说明我国出生婴儿脑损伤情况严重,而铅又是可以通过胎盘进入胎儿,直接影响胎儿脑神经系统的有害物质,那么铅是否是这些损伤的因子,值得探讨。

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(上接第76页)

车废气污染的清洁革命。

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6　结束语

环境保护已成为经济可持续发展的重要课题,光化学烟雾的危害已引起人们的高度重视。目前全球环境意识日益增强,为抵制光化学空气污染,防止光化学烟雾事件发生,世界范围内正在进行一次降低能源、汽