总的来说,城市空气的污染源,主要来自以下三个方面:
(1)工业:工业是大气污染的一个重要来源。工业排放到大气中的污染物种类繁多,性质复杂,有烟尘、硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等。其中有的是烟尘,有的是气体。
(2)生活炉灶与采暖锅炉:城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭,煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等有害物质污染大气。特别是在冬季采暖时,往往使污染地区烟雾弥漫,呛得人咳嗽,这也是一种不容忽视的污染源。
(3)交通运输:汽车、火车、飞机、轮船是当代的主要运输工具,它们烧煤或石油产生的废气也是重要的污染物。特别是城市中的汽车,量大而集中,排放的污染物能直接侵袭人的呼吸器官,对城市的空气污染很严重,成为大城市空气的主要污染源之一。汽车排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等,前三种物质危害性很大。
被污染的大气中有许多有害物质,它们会通过呼吸道进入人体,引起呼吸系统疾病;还可以进入血液并输送到全身各个器官,对人体造成更大的危害。因此,防治大气污染迫在眉睫。
防治空气污染是一个庞大的系统工程,这需要个人、集体、国家、乃至全球各国的共同努力,具体来说可采取如下几种措施:
(1)减少污染物排放量。改革能源结构,多采用无污染能源(如太阳能、风能、水力发电)和低污染能源(如天然气),对燃料进行预处理(如烧煤前先进行脱硫),改进燃烧技术等均可减少排污量。另外,在污染物未进入大气之前,使用除尘消烟技术、冷凝技术、液体吸收技术、回收处理技术等消除废气中的部分污染物,可减少进入大气的污染物数量。
(2)控制排放和充分利用大气自净能力。气象条件不同,大气对污染物的容量便不同,排入同样数量的污染物,造成的污染物浓度便不同。对于风力大、通风好、湍流盛、对流强的地区和时段,大气扩散稀释能力强,可接受较多厂矿企业活动。逆温的地区和时段,大气扩散稀释能力弱,便不能接受较多的污染物,否则会造成严重大气污染。因此应对不同地区、不同时段进行排放量的有效控制。
(3)厂址选择、烟囱设计、城区与工业区规划等要合理,不要排放大户过渡集中,不要造成重复迭加污染,形成局地严重污染事件发生。
(4)绿化造林,使有更多植物吸收污染物,减轻大气污染程度。
相信在我们的不断努力下,城市里的空气会日愈清新起来。
8.女蜗补天的故事会重演吗
中国古代有个“女娲补天”的神话故事。最近科学家考察发现,在北美、欧洲、新西兰上空,保护地球的臭氧层正在变薄,南极上空的臭氧层已经出现了一个“空洞”,科学家真的要“补天”了。
臭氧是大气中的微量元素,是一种具有微腥臭、浅蓝色的气体,主要密集在离地面20~25千米的平流层内,科学家称之为臭氧层。
那么,地球上空到底有多少臭氧呢?有科学家估计小于大气的十万分之一。如果把大气中所有的臭氧集中在一起,仅仅有三公分薄的一层。那么,地球表面是否有臭氧存在呢?回答是肯定的。太阳的紫外线大概有近1%部分可达地面。尤其是在大气污染较轻的森林、山间、海岸周围的紫外线较多,存在比较丰富的臭氧。
此外,雷电作用也产生臭氧,分布于地球的表面。正因为如此,雷雨过后,人们感到空气的清爽,人们也愿意到郊外的森林、山间、海岸去吮吸大自然清新的空气,享受自然美景的同时,让身心来一次爽爽快快的“洗浴”,这就是臭氧的功效,所以有人说,臭氧是一种干净清爽的气体(臭氧有极强的氧化性,少量的臭氧会使人感到精神振奋;但过强的氧化性也使其具有杀伤作用)。
氧及臭氧层的出现是生物进化发展的一个非常重要的转折点。据考察,约25亿年前,地球不存在气体氧或很少,因而太阳中的紫外辐射可直接到达地球表面,太阳辐射的总能量中,紫外区段占到近1。5%。高能量的紫外辐射对化学进化乃至生命诞生的化学反应起到很重要的作用,尤其是240~290纳米的紫外区段对今天的生命本质物质——核酸和蛋白质有严重的破坏作用,假如没有臭氧层挡住紫外辐射,地球陆地上将荒芜一片,现在任何形式的生命在陆地上断难存在,这或许是生命诞生于原始海洋中的原因之一,有些科学家就曾提出,在原始海洋中的一定深度——足以过滤大多数紫外辐射,留下充分的紫外辐射来促成生命前驱的化学反应。
臭氧层好比是地球的“保护伞”,阻挡了太阳99%的紫外线辐射,保护地球上的生灵万物。臭氧层浓度每减少1%,太阳紫外线辐射增加2%,皮肤癌就会增加7%,白内障增加0。6%。目前全世界每年死于皮肤癌症的有10万人,患白内障的病人更多。
紫外线辐射还能破坏植物光合作用和授粉能力,最终降低农业产量。据试验,如臭氧减少25%,大豆将减产20~25%。紫外线辐射还会杀死水中鱼卵和单细胞藻类,同时还会引起塑料制品老化、发黄、开裂。
臭氧层减少以及南极上空出现“空洞”的主要原因有两个:一是自然因素。太阳黑子爆炸时发出许多带电质子,轰击地球上层大气,对臭氧有破坏作用。另外南极上空的上升气流把臭氧含量较高的中层大气输送到上层,从而降低了那里的含量。二是人为因素。人类在使用冷冻剂、消毒剂、起泡剂和灭火剂等化学制品时,向大气中排放的氯氟烃、溴等气体在紫外线照射下会放出氯原子,氯原子夺去臭氧中一个氧原子,使臭氧变成纯氧,从而使臭氧层遭到破坏。
近年来,全世界科学家都在呼吁:拯救臭氧层,禁止使用氯氟烃。1987年9月,24个国家在加拿大蒙特利尔签订了“蒙特利尔控制可破坏臭氧层物品协定”,规定到本世纪末,将氯氟烃的使用量减少到1986年水平的50%。科学家指出,即使现在立即禁止使用氯氟烃,在今后10多年内臭氧层仍将继续减少,已经减少的臭氧层要100多年才能弥补过来。
9.臭氧层真的会消失殆尽吗
我们头上20~48千米处,是环绕着地球的臭氧层。空气里的大部分氧分子由两个氧原子组成,而每个臭氧分子内包含3个氧原子。
阳光对于臭氧的形成起到了重要的作用。阳光里的紫外线在穿过大气层的过程中使普通的氧分子分解。自由的氧气单原子与邻近的氧分子结合,就形成了臭氧分子。
臭氧层的臭氧浓度极低,如果将延伸30千米的臭氧分子集中到一起压缩为固体层的话,厚度仅为3毫米。
在地面附近也会存在臭氧。阳光会与汽车尾气或工厂排出的烟中的化学物质发生反应生成臭氧。地面附近的臭氧含量会在闷热的烟雾天里达到警戒水平。吸进臭氧分子对身体是有害的,因为臭氧分子会对肺部形成伤害。练习长跑的人如果过多地吸入含有臭氧分子的污染的空气,会感到肺部疼痛,呼吸困难。生长在公路两侧的树木和其他植物往往会因为臭氧污染而生长缓慢。
但是我们头上几十千米处的臭氧层不但不会对我们的健康构成威胁,相反还保卫了我们人类的健康。臭氧会吸收来自宇宙中的紫外线:紫外线会使我们的皮肤颜色变深;如果接受了过多的紫外线照射,我们的皮肤会被灼伤,甚至患上皮肤癌。
从20世纪70年代起,科学家们一直关注臭氧层的变化。他们发现含氯氟烃(CFCs)会破坏臭氧层,而含氯氟烃被广泛地应用于冰箱、空调和气溶胶罐中。每次使用发胶、摩丝、空气清新剂时,或者当冰箱和空调被送去维修或报废时,都会有含氯氟烃气体泄漏进入空气。
科学家认为,含氯氟烃气体在空气中会慢慢地向上飘,最终进入臭氧层。在太阳辐射的作用下,含氯氟烃会放出氯气。氯气会分解臭氧分子,生成普通的氧气分子。如果这个反应不停地进行下去,臭氧层终究有一天会从地球上永远消失!
在1985年的时候,一位英国科学家公布了一个重大的发现:南极洲的上空出现了一个巨大的臭氧层空洞。这个臭氧层空洞的面积相当于整个美国的大小,每年春天都会出现。当季节改变,风向发生变化时,周围的臭氧分子会被吹过来填补这个臭氧层空洞,但与此同时周围地区的臭氧水平就会显著下降。1992年冬天,欧洲和加拿大部分地区上空的臭氧含量下降了20个百分点。
研究人员在南极洲的上空还同时发现了大量氯的一氧化物,这是一种在氯气分解臭氧反应过程中释放出的化学物质。由此可见,日常生活里广泛应用的含氯氟烃的确是一大隐患。
据估计,臭氧含量每下降1个百分点,到达地面的紫外线就会上升2个百分点,同时皮肤癌的发病率会上升3~6个百分点。紫外线对人体的免疫系统也会造成伤害,使人们更容易患上疟疾一类的疾病。此外,紫外线还会破坏植物细胞——从树木到庄稼。
科学家们还担心臭氧层变薄会导致全球范围内的气候变化,而此后的一系列结果将不堪设想。臭氧层有保温作用,而随着臭氧层逐渐变薄,臭氧层附近的空气温度下降,会导致全球风模式的变化,从而导致气候变化。随之而来的可能是长期干旱、庄稼歉收、粮食短缺,甚至大饥荒。
据科学家计算,即使全世界人民都行动起来,采取一切可行的措施阻止破坏臭氧层的活动,使臭氧水平恢复到从前的水平也需要一百多年的努力。