大氣污染物按其屬性,一般分為物理性(如噪聲、電離輻射、電磁輻射等)、化學(xué)性和生物性三類。其中以化學(xué)性污染物種類最多、污染范圍最廣。根據(jù)污染物在大氣中的物理狀態(tài),可分為氣態(tài)和顆粒狀態(tài)兩類存在形式。
按其存在狀態(tài)大氣污染物可概括為兩大類:顆粒污染物和氣態(tài)污染物。
(一)顆粒污染物
在大氣污染中,顆粒污染物指沉降速度可以忽略的固體粒子、液體粒子或它們?cè)跉怏w介質(zhì)中的懸浮體系。從大氣污染控制的角度,按照其來源和物理性質(zhì),可分為如下幾種:
1.粉塵(dust)
粉塵系指懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體顆粒,受重力作用能發(fā)生沉降,但在一段時(shí)間內(nèi)能保持懸浮狀態(tài)。它通常由于固體物質(zhì)的破碎、研磨、分級(jí)、輸送等機(jī)械過程,或土壤、巖石的風(fēng)化等自然過程形成的。顆粒的尺寸范圍i,一般為1-200μm左右。屬于粉塵類的大氣污染物的種類很多醫(yī)`學(xué)教育網(wǎng)整理,如黏土粉塵、石英粉塵、煤粉、水泥粉塵、各種金屬粉塵等。
2.煙(fume)
煙一般指由冶金過程形成的固體顆粒的氣溶膠醫(yī)`學(xué)教育網(wǎng)整理。它是熔融物質(zhì)揮發(fā)后生成的氣態(tài)物質(zhì)的冷凝物,在生成過程中總是伴有諸如氧化之類的化學(xué)反應(yīng)。煙顆粒的尺寸很小,一般為0.01~1μm左右。產(chǎn)生煙是一種較為普遍的現(xiàn)象,如有色金屬冶煉過程中產(chǎn)生的氧化鉛煙、氧化鋅煙等。
3.飛灰(flyash)
飛灰指隨燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣排出的分散得較細(xì)的灰分。
4.黑煙(smoke)
黑煙一般系指由燃料燃燒產(chǎn)生的能見氣溶膠。
5.霧(fog)
霧是氣體中液滴懸浮體的總稱。在氣象中指造成能見度小1km的小水滴懸浮體。在工程中,霧一般泛指小液體粒子懸浮體,它可能是由于液體蒸氣的凝結(jié)、液體的霧化及化學(xué)反應(yīng)等過程形成的,如水霧、酸霧、堿霧、油霧等。
中國(guó)的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中,根據(jù)顆粒物直徑的大小,將其分為總懸浮顆粒物(total suspended partidclea)和可吸入顆粒物(inhalable particlea)。前者指懸浮在空氣中,空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≦100μm的顆粒物。后者指懸浮在空氣中,空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≦10μm的顆粒物。
(二)氣態(tài)污染物
氣態(tài)污染物系以分子狀態(tài)存在的污染物。氣態(tài)污染物的種類很多,總體上可按下表所示分類。
氣態(tài)污染物的分類
污染物 |
一次污染物 |
二次污染物 |
含硫化學(xué)物 |
SO2、H2S |
SO3、H2SO4、MSO4 |
含氮化合物 |
NO、NH3 |
NO3、HNO3、 MNO3 |
碳的氧化物 |
CO、CO2 |
無 |
有機(jī)化合物 |
C1-C10化合物 |
醛、酮、過氧乙酰硝酸酯、O3 |
鹵素化合物 |
HF、HCl |
無 |
|
注:MSO4、MNO3分別為硫酸鹽和硝酸鹽。
1.硫氧化物 硫氧化物主要指SO2,它主要來自化石燃料的燃燒過程,以及硫化物礦石的焙燒、冶煉等過程。火力發(fā)電廠、有色金屬冶煉廠、硫酸廠、煉油廠以及所有燒煤或油的工業(yè)爐窯等都排放SO2煙氣。
2.氮氧化物 氮和氧的化合物有N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5,總起來用氮氧化物(NOx)表示。其中污染大氣的主要是NO和NO2.NO毒性不太大,但進(jìn)入大氣后可被緩慢地氧化成NO2,當(dāng)大氣中有O3等強(qiáng)氧化劑存在是,或在催化劑作用下,氣氧化速度會(huì)加快。NO2的毒性約為NO的5倍。當(dāng)NO2參與大氣的光化學(xué)反應(yīng),形成光化學(xué)煙霧后,其毒性更強(qiáng)。人類活動(dòng)產(chǎn)生的NOx,主要來自各種工業(yè)爐窯、激動(dòng)車和柴油機(jī)的排氣,其次是硝酸生產(chǎn)、硝化過程、炸藥生產(chǎn)及金屬表面處理等過程。其中由燃料燃燒產(chǎn)生的NOx約占90%以上醫(yī)`學(xué)教育網(wǎng)整理。
3.碳氧化物 CO和CO2是各種大氣污染物中發(fā)生量最大的一類污染物,主要來自燃料燃燒和機(jī)動(dòng)車排氣。CO是一種窒息性氣體,進(jìn)入大氣后,由于大氣的擴(kuò)算稀釋作用和氧化作用,一般不會(huì)造成危害。但在城市冬季采暖季節(jié)或在交通繁忙的十字路口,當(dāng)氣象條件不利于排氣擴(kuò)算稀釋時(shí),CO的濃度有可能達(dá)到危害人體健康的水平。CO2是無毒氣體,但當(dāng)其在大氣中的濃度過高是,使氧氣含量相對(duì)減小,便會(huì)對(duì)人產(chǎn)生不良影響。地球上CO2濃度的增加,能產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”,迫使各國(guó)政府開始實(shí)施控制。
4.有機(jī)化合物 有機(jī)化合物種類很多,從甲烷到長(zhǎng)鏈聚合物的烴類。大氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs),一般是C1-C10化合物,它不完全相同于嚴(yán)格意義上的碳?xì)浠衔?,因?yàn)樗刑己蜌湓油?,還常含有氧、氮和硫的原子。甲烷被認(rèn)為是一種非活性烴,人們常以非甲烷總烴類(NMHC)的形式報(bào)道環(huán)境中烴的濃度。多環(huán)芳烴類(PAHs)中的苯并,是強(qiáng)致癌物質(zhì)。VOCs是光化學(xué)氧化劑臭氧和過氧乙酰硝酸酯(PAN)的前體物,也是室溫效應(yīng)的貢獻(xiàn)者之一。VOCs主要來自機(jī)動(dòng)車和燃料燃燒排氣,以及石油煉制和有機(jī)化工生產(chǎn)等。
5.硫酸煙霧 硫酸煙霧系大氣中的SO2等硫氧化物,在水霧、含有重金屬的懸浮顆粒物或氮氧化物存在時(shí),發(fā)生一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生產(chǎn)的硫酸霧或硫酸鹽氣溶膠。硫酸霧引起的刺激作用和生理反應(yīng)等危害,要比SO2氣體大得多。
6.光化學(xué)煙霧 光化學(xué)煙霧是在陽(yáng)光照射下,大氣中的氮氧化物、碳?xì)浠衔锖脱趸瘎┲g發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)的藍(lán)色煙霧(有時(shí)帶些紫色和黃褐色)。其主要成分有臭氧、過氧乙酰硝酸酯、酮類和醛類等。光化學(xué)煙霧的刺激性和危害要比一次污染物強(qiáng)烈得多。