在干潔的大氣中，恒量氣體的組成是微不足道的。但是在一定范圍的大氣中，出現(xiàn)了原來沒有的微量物質，其數量和持續(xù)時間，都有可能對人、動物、植物及物品、材料產生不利影響和危害。當大氣中污染物質的濃度達到有害程度，以至破壞生態(tài)系統(tǒng)和人類正常生存和發(fā)展的條件，對人或物造成危害的現(xiàn)象叫做大氣污染。造成大氣污染的原因，既有自然因素又有人為因素，尤其是人為因素，如工業(yè)廢氣、燃燒、汽車尾氣和核爆炸等。

        隨著人類經濟活動和生產的迅速發(fā)展，[2] 在大量消耗能源的同時，同時也將大量的廢氣、煙塵物質排入大氣，嚴重影響了大氣環(huán)境的質量，特別是在人口稠密的城市和工業(yè)區(qū)域。[2] 所謂干潔空氣是指在自然狀態(tài)下的大氣(由混合氣體、水氣和雜質組成)除去水氣和雜質的空氣，其主要成分是氮氣，占78.09%;氧氣，占20.94%;稀有氣體占0.93%;[3] 其它各種含量不到0.1%的微量氣體(如氖、氦、二氧化碳、氪等)[1] 。

     分類

        大氣污染物的種類很多，目前引起人們注意的有100多種，可分為顆粒狀污染物和氣態(tài)污染物兩大類。

一、顆粒狀污染物

根據顆粒污染物物理性質的不同，可分為如下幾種:

（1）粉塵(dust)

指懸浮于氣體介質中的細小固體粒子。[2] 通常是由于固體物質的破碎、分級、研磨等機械過程或土壤、巖石風化等自然過程形成的。粉塵粒徑一般在1-200μm之間。大于10μm的粒子靠重力作用能在較短時間內沉降到地面，稱為降塵;小于10μm的粒子能長期在大氣中漂浮，稱為飄塵。

（2）煙(fume)

通常指由冶金過程形成的固體粒子的氣溶膠。在工業(yè)生產過程中總是伴有諸如氧化之類的化學反應，熔融物質揮發(fā)后生成的氣態(tài)物質冷凝時便生成各種煙塵。煙的粒子是很細微的，粒徑范圍一般為0.01~1μm。

（3）飛灰(fly ash)

指由燃料燃燒后產生的煙氣帶走的會分中分散的較細的粒子?；曳质呛嘉镔|燃燒后殘留的固體渣，在分析測定時假定它是完全燃燒的。

（4）黑煙(smoke)

通常指由燃燒產生的能見的氣溶膠，不包括水蒸氣。在某些文獻中以林格曼數、黑煙的遮光率、沾污的黑度或捕集的沉降物的質量來定量表示黑煙。黑煙的粒徑范圍為0.05~1μm。

（5）霧(fog)

在工程中，霧一般指小液體粒子的懸浮體。它可能是由于液體蒸汽的凝結、液體的霧化以及化學反應等過程形成的，如水霧、酸霧、堿霧、油霧等，水滴的粒徑范圍在200μm以下。

（6）總懸浮顆粒物(TSP)

指大氣中粒徑小于100μm的所有固體顆粒。

二、氣態(tài)污染物

（1）含硫化合物

（2）碳的氧化物

（3）含氮化合物

（4）碳氫化合物

（5）鹵素化合物

危害

大氣污染對氣候的影響很大，大氣污染排放的污染物對局部地區(qū)和全球氣候都會產生一定影響，猶其對全球氣候的影響，從長遠的觀點看，這種影響將是很嚴重的。

（1）二氧化硫SO2 主要危害:形成工業(yè)煙霧， 高濃度時使人呼吸困難，是著名的倫敦煙霧事件的元兇;進入大氣層后，氧化為硫酸(SO4)在云中形成酸雨，對建筑、森林、湖泊、土壤危害大;形成懸浮顆粒物，又稱氣溶膠， 隨著人的呼吸進入肺部，對肺有直接損傷作用。

（2）懸浮顆粒物TSP(如:粉塵、煙霧、PM10、PM2.5)主要危害:隨呼吸進入肺， 可沉積于肺，引起呼吸系統(tǒng)的疾病。顆粒物上容易附著多種有害物質，有些有致癌性，有些會誘發(fā)花粉過敏癥;沉積在綠色植物葉面，干擾植物吸收陽光和二氧化碳和放出氧氣和水分的過程， 從而影響植物的健康和生長;厚重的顆粒物濃度會影響動物的呼吸系統(tǒng);殺傷微生物，引起食物鏈改變，進而影響整個生態(tài)系統(tǒng);遮擋陽光而可能改變氣候，這也會影響生態(tài)系統(tǒng)。

（3）氮氧化物 Nox(如:NO、NO2、NO3)主要危害:刺激人的眼， 鼻，喉和肺， 增加病毒感染的發(fā)病率，例如引起導致支氣管炎和肺炎的流行性感冒， 誘發(fā)肺細胞癌變;形成城市的煙霧，影響可見度;破壞樹葉的組織， 抑制植物生長;在空中形成硝酸小滴，產生酸雨。

（4）一氧化碳CO 主要危害:極易與血液中運載氧的血紅蛋白結合， 結合速度比氧氣快250倍，因此，在極低濃度時就能使人或動物遭到缺氧性傷害。輕者眩暈，頭疼， 重者腦細胞受到永久性損傷，甚至窒息死亡;對心臟病、貧血和呼吸道疾病的患者傷害性大;引起胎兒生長受損和智力低下。

（5）揮發(fā)性有機化合物VOCs(如:苯、碳氫化合物)主要危害:容易在太陽光作用下產生光化學煙霧;在一定的濃度下對植物和動物有直接毒性;對人體有致癌、引發(fā)白血病的危險。

（6）光化學氧化物(如:臭氧O3) 主要危害:低空臭氧是一種最強的氧化劑， 能夠與幾乎所有的生物物質產生反應，濃度很低時就能損壞橡膠、油漆、織物等材料;臭氧對植物的影響很大。濃度很低時就能減緩植物生長，高濃度時殺死葉片組織，致使整個葉片枯死， 最終引起植物死亡，比如高速公路沿線的樹木死亡就被分析與臭氧有關;臭氧對于動物和人類有多種傷害作用，特別是傷害眼睛和呼吸系統(tǒng)，加重哮喘類過敏癥。

（7）有毒微量有機污染物(如:多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、二惡英、甲醛)主要危害:有致癌作用;有環(huán)境激素(也叫環(huán)境荷爾蒙)的作用。

（8）重金屬(如:鉛、鎘)主要危害:重金屬微粒隨呼吸進入人體， 鉛能傷害人的神經系統(tǒng)，降低孩子的學習能力，鎘會影響骨骼發(fā)育，對孩子極為不利;重金屬微?？杀恢参锶~面直接吸收， 也可在降落到土壤之后，被植物吸收， 通過食物鏈進入人體;降落到河流中的重金屬微粒隨水流移動，或沉積于池塘、湖泊， 或流入海洋，被水中生物吸收， 并在體內聚積，最終隨著水產品進入人體。

（9）有毒化學品(如:氯氣、氨氣、氟化物)主要危害:對動物、植物、微生物和人體有直接危害。

（10）難聞氣味主要危害:直接引起人體不適或傷害;對植物和動物有毒性;破壞微生物生存環(huán)境，進而改變整個生態(tài)狀況。

（11）放射性物質主要危害:致癌，可誘發(fā)白血病。

（12）溫室氣體(如:二氧化碳、甲烷、氯氟烴)主要危害:阻斷地面的熱量向外層空間發(fā)散， 致使地球表面溫度升高，引起氣候變暖， 發(fā)生大規(guī)模的洪水、風暴或干旱;增加夏季的炎熱，提高心血管病在夏季的發(fā)病和死亡率;氣候變暖會促使南北兩極的冰川融化， 致使海平面上升，其結果是地勢較低的島嶼國家和沿海城市被淹;氣候變暖會使地球上沙漠化面積繼續(xù)擴大， 使全球的水和食品供應趨于緊張。

大氣被污染后，由于污染物質的來源、性質和持續(xù)時間的不同，被污染地區(qū)的氣象條件、地理環(huán)境等因素的差別，以及人的年齡、健康狀況的不同，對人體造成的危害也不盡相同。大氣中的有害物質主要通過下述三個途徑侵入人體造成危害:

（1）通過人的直接呼吸而進入人體;

（2）附著在食物上或溶于水中，使之隨飲食而侵入人體;

（3）通過接觸或刺激皮膚而進入到人體。其中通過呼吸而侵入人體是主要的途徑，危害也最大。 大氣污染對人的危害大致可分為急性中毒，慢性中毒，致癌三種。

污染來源

大氣污染物的來源十分廣泛，各地情況也有很大差別，以下舉出一些例子。

     （1） 工業(yè):工業(yè)是大氣污染的一個重要來源。工業(yè)排放到大氣中的污染物種類繁多，有煙塵、硫的氧化物、氮的氧化物、有機化合物、鹵化物、碳化合物等。其中有的是煙塵，有的是氣體。

      （2）工廠、家庭燃燒含硫的燃料例如生活爐灶與采暖鍋爐:城市中大量民用生活爐灶和采暖鍋爐需要消耗大量煤炭，煤炭在燃燒過程中要釋放大量的灰塵、二氧化硫、一氧化碳、等有害物質污染大氣。特別是在冬季采暖時，往往使污染地區(qū)煙霧彌漫，嗆得人咳嗽，這也是一種不容忽視的污染源。

1. （3）火山爆發(fā)產生的氣體

2. （4）焚燒農作物的秸桿、森林火災中的濃煙

3. （5）焚燒生活垃圾、廢舊塑料、工業(yè)廢棄物產生的煙氣

4. （6）生活廢氣，比如廚房做飯的油煙，吸煙導致的煙氣

5. （7）垃圾腐爛釋放出來的有害氣體

6. （8）工廠有毒氣體的泄漏

7. （9）居室裝修材料(如油漆等)緩慢釋放出來的有毒氣體

8. （10）風沙、揚塵

9. （11）農業(yè)生產中使用的有毒農藥

10. （12）有毒化學試劑的揮發(fā)

11. （13）復印機、打印機等電器產生的有害氣體(比如臭氧)

      （14）交通運輸:汽車、火車、飛機、輪船是當代的主要運輸工具，它們燒煤或石油產生的廢氣也是重要的污染物。特別是城市中的汽車，量大而集中，排放的污染物能直接侵襲人的呼吸器官，對城市的空氣污染很嚴重，成為大城市空氣的主要污染源之一。汽車排放的廢氣主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氫化合物等，前三種物質危害性很大。交通污染源也是國內眾多城市污染的主要來源之一。

       措施及方法

從大氣污染的發(fā)生過程分析，防治大氣污染的根本方法，是從污染源著手，通過減少污染物的排放量，促進污染物擴散稀釋等措施來保證大氣層的環(huán)境質量。但現(xiàn)有的經濟技術條件還不能徹底根治污染源，因此，大氣環(huán)境的保護就需要通過運用各種措施，進行綜合防治。主要從以下幾個方面入手尋求大氣污染的控制途徑。 ①采取各種措施，減少污染物的產生;②采用各種設備，控制污染物的排放;③選擇有效的非工程措施，合理大氣自凈能力;④強化大氣管理。[3]

一、采取各種措施，減少污染物的產生

(一)、區(qū)域采暖和集中供熱，家庭爐灶和取暖小鍋爐排放大量SO2和煙塵是造成城市大氣環(huán)境惡化的一個重要原因。城市采取區(qū)域采暖，集中供熱措施，能夠很好的解決這一問題。區(qū)域采暖，集中供熱的好處表現(xiàn)在: ①可以提高鍋爐設備效率，降低燃料消耗量，一般可以將鍋妒效率從50~60%提高到80~90%;②可以充分利用熱能，提高熱利用率 ③有條件采用高效率除塵設備，大大降低粉塵排放量。

(二)、改善燃料構成 改善城市燃料構成是大氣污染綜合防治的一項有效措施。用無煙煤替代煙煤，推廣使用清潔的氣體、液體燃料，可以使大氣中的SO2和煙塵(降塵、飄塵)顯著地降低。

(三)、進行技術更新，改善燃燒過程 解決污染問題的重要途徑之一是減少燃燒時的污染物排放量。通過改善燃燒過程，以使燃燒效率盡可能提高，污染物排放盡可能減少。這就需要對舊鍋爐、汽車發(fā)動機和其它燃燒設備進行技術更新，對舊的燃料加以改革，以便提高熱效率和減少廢氣排放。

(四)、改革生產工藝，綜合利用"廢氣" 通過改革生產工藝，可以力求把一種生產中排出的廢氣作為另一生產中的原材料加以利用，這樣就可以達到減少污染物的排放和變廢為寶的雙重利益。

(五)、開發(fā)新能源，開發(fā)太陽能、水能、風能、地熱能、潮汐能、生物能、沼氣能和核聚變能等清潔能源，以減少煤碳、石油的用量。以上新能源多為可再生性能源，在利用過程中不會產生化石能源開采使用的環(huán)境問題，是比較清潔的燃料。

二、采用各種技術，控制污染物排放

(一)、煙塵治理技術，除塵設備根據其原理大致可分為機械除塵器，濕式洗滌除塵器，過濾式除塵器和靜電除塵器等。 機械除塵器是利用機械力(重力、離心力)將粉塵從氣流中分離出來，達到凈化的目的。其中最簡單、廉價、易于操作維修的便是沉降室。攜帶塵粒的氣流由管道進入寬大的沉降室時，速度和壓力降低，較大的顆粒(直徑大于40μm)則因重力而沉降下來。另一種設備是旋風除塵，其原理是使氣流在分離旋轉，塵粒在離心作用下被甩往外壁，沉降到分離器的底部而被分離清除。這種方法對5μm以上塵粒去除效率可達50 - 80%。 濕式洗滌器是一種采用噴水法將塵粒從氣體中沉滌出去的除塵器，有噴霧塔式、填斜塔式、離心洗滌器、文丘里式洗滌器等多種，這種除塵器能除去直徑大于10μm 的顆粒，如果采用離心式洗滌分離器，其去除率可達90%左右，這種方法的缺點是能耗較高，同時存在污水處理問題。 過濾式除塵器有著較高的除塵效率，其中最常用的袋式濾塵器對直徑1μm顆粒的去除率多接近100%，它使含塵氣體，通過懸掛在袋室上部的織物過濾袋而被除去，這種方法效率高，操作面便，適應于含塵濃度低的氣體;其缺點是維修費高，不耐高溫高濕氣流。靜電除塵器的原理是所有塵粒通過高壓直流電暈時吸收電荷的特性而將其從氣流中除去。帶電顆粒在電場的作用下，向接地集塵筒壁移動，借重力而把塵粒從集塵電極上除去。其優(yōu)點是對粒徑很小的塵粒具有較高的去除效率，且不受含塵濃度和煙氣流量的影響，但設備投資費用高，技術要求高。 上述備種除塵設備原理不同，性能各異，使用時應根據實際需要加以迭擇或使用，主要考慮因素為塵粒的濃度、直徑、腐濁性等以及排放標準和經濟成本。

(二)、二氧化硫治理技術，二氧化硫治理技術包括燃料脫硫主要是重油脫硫和煙氣脫硫。重油脫硫采用加氫脫硫催化法，使重油中有機硫化物中的C-S鍵斷裂，硫變成簡單的氣體或固體化合物，而從重油中分離出來。含硫量較高的重油首先進行脫硫處理，再提供給用戶，主要是那些沒有煙氣脫硫能力的中小工廠，而大型工業(yè)企業(yè)則要求安裝煙氣脫硫設施。 煙氣脫硫可分為干法和濕法兩種，濕法是把煙氣中的SO2和SO3，轉化為液體或固體化合物，從而把它們從煙氣中分離出來，濕法脫硫主要包括堿液吸收法，氨吸收法和石灰吸收法等。堿吸收法是用氫氧化鉀、氫氧化鈉水溶液等為吸收劑;氨吸收法用氨氣作為吸收劑;石灰乳法使用石灰漿作吸收劑，同時可回收石膏。 濕法脫硫后，煙氣溫度降低，濕度加大，排出后影響煙氣的上升高度而難以擴散。為克服上述缺陷，采用固體粉沫或非液體作為吸收劑或催化劑進行煙氣脫硫，稱為干法脫硫。干法脫硫又分為吸附法、吸收法和催化氧化法等。吸附法是使用活性炭等吸附劑;吸收法用活性氧化錳、堿性氧化鋁等為吸收劑;催化氧化法是用釩系催化劑等進行氧化并回收硫酸。

(三)、光化學煙霧的治理技術，造成光化學煙霧的一次污染物主要是氮氧化物和碳氫化合物。其主要來源是以汽車尾氣，石油冶煉業(yè)等工業(yè)企業(yè)也是氮氧化物重要來源。 汽車尾氣主要來自發(fā)動機汽油燃燒?？刂破囄矚獾募夹g措施主要有:①改革汽車燃料，推廣使用液化石油氣、液化天然氣、甲醇等新型燃料。②改善進氣系統(tǒng)，提高混合氣燃燒率，減少一氧化碳、碳氫化合物和氟氧化合物排放; ③進行排氣處理，進一步去除尾氣中的有害物質。 工業(yè)企業(yè)排放的氮氧化物的去除方法主要有吸收法、非選擇性催化還原法和選擇性催化還原法。吸收法是根據所使用的吸收劑，又可分為堿吸收法，熔融鹽吸收法和硫酸吸收法。 非選擇催化還原法是應用金屬鉑等作為催化劑，以H2或CH4等還原性氣體作為還原劑，將煙氣中的氮氧化物還原為N2。所謂非選擇性是指反應時的溫度條件不僅控制在只是煙氣中的氮氧化物還原為N2，而且在反應過程中有一定量的還原劑與煙氣中的過剩氧發(fā)生反應。 選擇性催化還原法是以金屬鉑的氧化物作為催化劑，以氨、硫化氫和一氧化碳等為還原劑，選擇最佳脫硝反應溫度，使還原劑僅與煙氣的氮氧化物發(fā)生反應，使之轉變?yōu)闊o害的N2 。

• 參考資料

• 
  

• 1．Earth's Atmosphere: Composition, Climate & Weather  . .Space . 2013-06-23

• 2．環(huán)保部:將投入1000億治理重點區(qū)域大氣污染  . .中國城市低碳經濟網 . 2012-11-29

• 3．大氣污染防治進入新階段 呼吁綠色轉型  . .中國城市低碳經濟網 . 2012-11-29

• 4．科技部 環(huán)境保護部關于印發(fā)《大氣污染防治先進技術匯編》的通知  . .中華人民共和國科學技術部 . 2015-02-26