第5讲-大气污染与环境健康-FY.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,印度新德里的雾霾世界第一,2014,年,10,月,28,日,搜弧网,附,WHO,的世界上,PM2.5,年平均数值最高的,20,个城市排名,(2014.10.28),主讲内容,大气污染及其对人体健康的危害,大气主要污染物及其表征,大气污染控制与植物修复,室内空气污染与人体健康,大气结构,大气圈的概念,大气圈的分层,在地球引力作用下随地球而旋转的大气层叫做,大气圈,，其厚度约为地球表面,1000-1400,千米的范围。,1,、对流层,2,、平流层,3,、中间层,4,、暖层（电离层、热成层）,5,、散逸层（外层）,对人类影响最大,含有臭氧,根据大气在垂直方向上温度、化学成分、荷电等物理性质的差异，同时考虑到大气的垂直运动状况，可将大气圈分为,5,层。,大气的质量主要集中在下部，,50,的质量集中在离地面,5 km,以下，,75,集中在,10 km,以下，,90,集中在,30 km,以下的范围内。高度,100 km,以上，空气的质量仅是整个大气圈质量的百万分之一。,大气的组分,恒定组分,：,氮,78.09,、氧,20.95,、氩,0.93,，这三者共占空气总体积的,99.97,，加上微量的氖、氦、氪、氙、氡等稀有气体，这一组分的比例，在地球表面上任何地方几乎是可以看作不变的。,可变的组分,:,空气中的二氧化碳和水蒸气。在通常情况下二氧化碳的含量为,0.02,0.04,，水蒸气的含量为,4,以下，这些组分在空气中的含量是随季节和气象的变化以及人们的生产和生活活动的影响而发生变化的。,不定组分：,尘埃、硫、硫化氢、硫氧化物、氮氧化物、盐类及恶臭气体。大气或空气是多种气体的混合物，就其组成可以分为恒定的、可变的和不定的三种组分。,含有上述恒定组分和可变组分的空气，是纯净的空气。,正常（干燥）空气的气体成分,大气污染,空气：,对人类及生物生存起重要作用的是近地面约,10 km,内的气体层（对流层），占大气总质量的,95%,左右。,大气污染,(atmosphere pollution),：,大气中有害物质浓度超过环境所能允许的极限并持续一定时间后，会改变大气特别是空气的正常组成，破坏自然的物理、化学和生态平衡体系，从而危害人们的生活、工作和健康，损害自然资源及财产、器物等，这种情况称为大气污染。,大气污染现状及危害,酸雨,臭氧层破坏,全球气候变暖,酸雨分布区域主要集中在长江沿线及以南,-,青藏高原以东地区，酸雨区面积约占国土面积的,12.2%,。,什么是酸雨？,pH,5.6,CO,2,+H,2,O=H,+,+HCO,3,-,酸性降水：雨、雪、霰、,雹、露、霜,酸沉降：湿沉降、干沉降,形成机理,人为排放的,SO2,和,NOx,等气体在大气中经过复杂的物理化学过程生成硫酸和硝酸，形成了酸雨，大体经过以下几个过程。,1,、,SO,2,的氧化过程：,SO,2,通过催化氧化和光化学氧化两种途径转化为,H,2,SO,3,，进而生产硫酸。,2,、,NO,x,的氧化过程：,NO,x,的氧化过程主要是催化氧化。在空气湿度大并存在金属杂质和,NH,3的条件下，生成硝酸和硝酸盐，最终形成气溶胶。,3,、,酸雨的形成：,硫酸、硝酸及其他酸性成分等酸性污染物可以被吸收到云内（云内捕集），在云下的酸性污染物在降雨初期被雨水吸收（雨水捕集），进而成为酸性降水。,SO,2,+H,2,O H,2,SO,3,2H,2,SO,3,+O,2,2H,2,SO,4,3NO,2,+H,2,O 2HNO,3,+NO,催化剂,大气污染与人类健康,中国北方燃煤使人均寿命缩短,5.5y,TSPs(Total suspended particulates)100,g/m,3,使人均寿命缩短,3y,。,大气污染的危害,急性危害,：高浓度污染物短时间内造成的危害。,慢性危害,低浓度污染物长期作用于人体，会产生慢性远期效应，这种效应对人体的危害叫慢性危害，不易引起人们注意，很难鉴别。,急性危害,1952,年伦敦烟雾事件，四天内死亡,4000,人,1930,年，比利时马斯河谷烟雾事件，死亡,60,人,1948,年，美国多诺拉事件，死亡,20,多人,美国洛杉矶光化学烟雾事件：,40,年代初期，全市,200,多万辆汽车，每天消耗汽油,1600,万升，向大气中排放,C-H,，,N-O,，,CO,等废气，经过光照，形成光化学烟雾。,刺激眼睛，造成红肿,对人体的危害,上呼吸道粘膜，引起喉炎,全身的影响,放射性慢性危害癌变，不育，遗传变异,慢性危害,1961,年日本四日市哮喘事件：,1955,年以来，工业废气，粉尘，,SO,2,年排放量,13,万吨，大气中,SO,2,浓度超标,5-6,倍，,500m,厚的烟雾中漂浮着多种有毒气体和重金属粉尘。重金属微粒与,SO,2,形成硫酸烟雾。,1961,年，哮喘病发作，患者中慢性气管炎占,25%,，支气管哮喘占,30,，哮喘支气管炎占,10,，肺气肿及其它呼吸道疾病占,5,，,1967,年，一些患者自杀，,1971,年，全市确认病人,817,人，死亡,10,人。日本一所小学,720,名学生几乎全患气管炎。,70,年代初，美国空气污染造成经济损失,250,亿美元,/,年,臭氧使美国每年森林农作物经济损失超过,30,亿美元,哥伦比亚的炼铜厂,S0,2,污染，使该厂南部,52,英里内,30,的树木，南部,33,英里内,60,的树木死亡或者严重受损。,对动植物的危害,对材料的损坏,是城市地区经济损失的一大原因,SO,2,，,H,2,O,，,H,2,S,使,PbSO,4,PbS,白,黑，油画变黄，腐蚀材料，腐蚀建筑材料，使橡胶制品脆裂，损坏艺术品，使有色材料退色。颗粒物沉积在高压浅色绝缘器件上，高湿度时可变为导体造成短路。比如电视机爆炸。,失踪的城市,1979,年，联合国环境规划署的官员通过卫星照片了解世界各主要工业国家的环境情况。在仔细观察收集到的卫星遥测的照片之后，惊异地发现，原来应该是中国辽宁本溪市的地方，只有灰蒙蒙的一片。占地,40,多公里的的城市踪影全无。从此，“卫星上看不见的城市”成为本溪的代称。,据调查，本溪市是以生产钢铁、煤炭、水泥为主的工业城市，有数百个烟囱夜以继日地向空中吐喷烟雾，使本溪市内空气污染严重。,据统计，本溪市每平方公里地面在一个月内落下的尘土就有,125 t,。如果把本溪上空的烟尘和飞灰制成标准砖，可以排成,1,万公里。,我国的能源消费结构中，煤炭占,73.5%,、石油和天然气分别占,18.6%,、,2.2%,，与世界平均煤炭占,27%,、石油占,39.5%,、天然气占,23.5%,的消费结构距离较大,我国大气污染物主要来源是燃料燃烧。从全国范围看，我国大气污染仍以煤烟型污染为主，大气污染物主要是烟尘和,SO,2,；但由于城市机动车数量的剧增，一些大城市的大气污染已呈现出以机动车尾气污染为主的趋势。,大气污染的现状,2012中国环境状况公报6月4日发布,全国城市空气质量总体稳定，酸雨分布区域保持稳定。,2012,年,，,325,个地级及以上城市环境空气质量仍执行,环境空气质量标准,（,GB3095-1996,），据此评价，达标城市比例为,91.4%,，但执行,环境空气质量标准,（,GB3095-2012,）后，达标城市比例仅为,40.9%,；,113,个环境保护重点城市环境空气质量达标城市比例为,88.5%,，按环境空气质量新标准评价，达标城市比例仅为,23.9%,。,废气中二氧化硫排放量为,2117.6,万吨，氮氧化物排放量为,2337.8,万吨，分别比上年减少,4.52%,、,2.77%,。,2012,年浙江省环境状况公报,-2013,年,6,月,4,日,降水,pH,年均值为,4.45,，主要致酸物质是硫酸盐；平均酸雨率为,84.1%,，同比上升,1.3%,；,69,个县级以上城市中有,67,个被酸雨覆盖，,23,个为重酸雨区。,城市空气质量方面，,98.6%,的县级以上城市都达到了国家二级标准，全年,11,个设区市,-,级空气质量天数比例均达到,85%,以上。空气质量综合污染指数平均为,1.53,，同比下降,0.15,。其中首要污染物仍为可吸入颗粒物，其后是二氧化硫、二氧化碳，不过三者同比分别降下了,0.009,毫克,/,立方米、,0.003,毫克,/,立方米、,0.001,毫克,/,立方米。,全省灰霾平均天数从,2000,年的,17,天增加到,2012,年的,77.5,天，比上年少,38.2,天，但杭州市达到了,168,天。今年一季度，全省,11,个设区市,PM2.5,日均浓度平均超标,39.7%,，共出现重度污染,60,天次。,新标准,调整内容,一是调整了环境空气功能区分类方案,，将三类区,(,特定工业区,),并入二类区,(,城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区,),；,二是调整了污染物项目及限值,，增设了,PM2.5,平均浓度限值和臭氧,8,小时平均浓度限值，收紧了,PM10,、二氧化氮、铅和苯并,a,芘等污染物的浓度限值；,三是收严了监测数据统计的有效性规定,，将有效数据要求由,50%-75%,提高至,75%90%,；,四是更新了二氧化硫、二氧化氮、臭氧、颗粒物等的分析方法标准,，增加自动监测分析方法；,五是明确了标准实施时间,。规定新标准发布后分期分批予以实施。,大气污染物,指由于人类活动或自然过程排入大气的并对环境或人产生有害影响的那些物质。,主要可分为两类，即,天然污染物和人为污染物,，,引起公害的往往是人为污染物，它们主要来源于燃料燃烧和大规模的工矿企业。,主要的大气污染物,(,以组成成分划分,),CFCs(,英文全称,Chloro-fluoron-carbon,）,为氯氟烃的英文缩写,按形成过程分类,一次污染物,直接从各种污染源排放到大气中的有害物质，常见的有：,SO,2,CO,NO,X,(NO,NO,2,),颗粒物，其中包括有毒重金属,3,4-,苯并芘,(BaP),二次污染物,由一次污染物在大气中互相作用经化学反应或光化学反应形成的、与一次污染物的物理化学性质完全不同的新大气污染物,其毒性一般比一次污染物还强。,如臭氧，醛类，过氧乙酰硝酸酯，光化学氧化剂,(Ox),，硫酸雾，硝酸雾等。,按其存在状态分,1,、,气溶胶状态污染物：,按来源和物理性质分：,粉尘,烟,飞灰,黑烟,雾,;,按粒子直径分：,飘尘,降尘,总悬浮微粒,2,、,气态状态污染物：,含硫化合物,;,含氮化合物,;,碳氧化合物,;,碳氢化合物,;,卤素化合物,1,、微粒,空气中分散的液态或固态物质,其直径约为从,0.0002,500 m,。,粉尘,(Dust),：,1-100m,固体,烟尘,(Smoke),：,0.01-5 m,；含碳物质，固体与液体,灰,(Ash),：,1-200m,固体,雾,(Fog),：,2-200m,液体,气溶胶(Aerosol)：,0.002100m,液体或固体,霭,(Mist),：,10m,液体,霾,(Haze),：,0.1 m,固体,总悬浮颗粒物（,TSP,）,用标准大容量颗粒采样器（流量在,1.1,1.7 m,3,/min,）在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，通常称为总悬浮颗粒物。,其粒径大小，绝大多数在,100 m,以下，其中多数在,10 m,以下。,它是分散在大气中的各种粒子的总称，也是目前大气质量评价中一个通用的重要污染指标。,飘,尘,能在大气中长期飘浮的悬浮物质称为飘尘。,其粒径主要是小于,10 m,的微粒。,由于飘尘粒径小，能被人直接吸入呼吸道内造成危害；又由于它能在大气中长期飘浮，易将污染物带到很远的地方，导致污染范围扩大，同时在大气中还可为化学反应提供反应床。,因此，飘尘是从事环境科学工作者所注目的研究对象之一。,可吸入粒子（,IP,美国环保局,1978,年引用密勒（,Miller,）等人所定的可进入呼吸道的粒径范围，把粒径,Dr15 m,的粒子称为可吸入粒子。,随着研究工作的不断深入，国际标准化组织（,ISO,）建议将,IP,定为粒径,Dr10 m,的粒子。此标准目前已为各国科学工作者所接受。,直径小于,10 m,，可在空气中长期漂浮的固体颗粒物，也称为飘尘，,PM,10,，危害较大。,PM2.5(Particulate matter 2.5)-,微尘,细颗粒物，也叫可入肺颗粒物，是对空气中空气动力学直径小于或等于,2.5,m,的固体颗粒或液滴的总称。,颗粒物大小决定了它们最终在呼吸道中的位置，较大的颗粒物会被纤毛和黏液过滤，无法通过鼻子和咽喉；,PM10,可穿透这些屏障达到支气管和肺泡；,PM2.5,具有更强的穿透力，可能抵达细支气管壁，并干扰肺内的气体交换。,在这张,2001-2006,年间平均全球空气污染形势图上，全球,PM2.5,最高的地区在北非和中国的华北、华东、华中全部。世界卫生组织,(WHO),认为，,PM2.5,小于,10,是安全值，中国的这些地区全部高于,50,接近,80,。,PM2.5,的成分,碳、有机碳化合物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐,各种金属元素，,Na,、,Mg,、,Ca,、,Al,、,Fe,，,Pb,、,Zn,、,As,、,Cd,、,Cu,降,尘,降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物在总悬浮颗粒物中一般,直径大于,10 m,的粒子，由于其自身的重力作用会很快沉降下来,，,所以将这部分的微粒称为降尘。,单位面积的降尘量可作为评价大气污染程度的指标之一。,2,、碳氧化合物,污染大气的碳氧化合物主要有：,CO,和,CO,2,。,CO,是各种大气污染物中排放量最大的污染物之一,既来源于人工污染源,也来源于天然污染源。,化石燃料的燃烧排放是主要的人工污染源，当燃料完全燃烧时形成,CO,2,；在缺氧条件下的不完全燃烧则形成,CO,。,全世界,CO,每年排放量约为,2.1010,8,t,，排放量为大气污染物之首，主要来源于燃料的燃烧和汽车尾气。,对于,CO,排放集中的城市，化石燃料的大量使用使城区的,CO,浓度远远超过自然水平。,来源于化石燃料燃烧和生物呼吸作用的,CO,2,是无毒的气体，参与地球上的碳循环。,CO,2,是主要的温室气体之一,。近年来，化石燃料的大量使用，使地球上的,CO,2,排放逐年激增，造成大气“温室效应”加剧，导致全球性气候变暖。,3,、氮的氧化物,氮氧化物,(NO,x,),种类很多，它是,NO,、,NO,2,、,N,2,O,、,NO,3,、,N,2,O,4,、,N,2,O,5,等氮氧化物的总称。,造成大气污染的,NOx,主要是指,NO,和,NO,2,。,大气中,NO,x,的人为源主要是燃料的燃烧。,燃烧源可分为流动燃烧源和固定燃烧源。城市大气中的NO,x,一般,2/3,来自汽车等流动源的排放，,1/3,来自固定源的排放。燃烧产生的,NO,x,主要是,NO,，只有很少一部分被氧化为,NO,2,。一般都假定燃烧产生的,NO,x,中的,NO,占,90,以上。,4,、碳氢化物,大气中的碳氢化合物,(HC),通常是指,可挥发的各种有机烃类化合物，,由碳和氢两种元素组成，如烷烃、烯烃和芳烃等。,大气中的碳氢化合物大部分来自于植物的分解，人工来源主要是石油燃料的不完全燃烧和石油类物质的蒸发。其中，汽车尾气排放占有主要的比重，此外，石油炼制、石化工业、油漆、干洗等都会产生碳氢化合物而融入大气。人工排放的碳氢化合物数量虽然有限，但它对环境的影响不可忽视。,5,、硫氧化合物,硫氧化物,(SOx),主要是指,二氧化硫,(SO,2,),和三氧化硫,(SO,3,),。,二氧化硫是无色，有刺激性气味的气体，其本身毒性不大，动物连续接触,30 ppm,的,SO,2,无明显的生理学影响。但是,SO,2,在大气中，尤其在污染大气中易被氧化形成,SO,3,，再与水分子结合生成硫酸分子，经过均相或非均相成核作用，形成硫酸气溶胶，并同时发生化学反应生成硫酸盐。硫酸和硫酸盐可形成硫酸烟雾和酸性降水，造成较大的危害。,SO,2,所以被作为重要的大气污染物，原因就在于它参与了硫酸烟雾和酸雨的形成。,大气中,SO,2,主要来源于含硫燃料的燃烧过程，以及硫化物矿石的焙烧冶炼过程。火力发电厂、有色金属冶炼厂、硫酸厂、炼油厂和所有烧煤或油的工业,炉、炉灶等都排放,SO,2,烟气。,在排放,SO,2,的各种过程中约有,96,来自燃料燃烧过程，其中火电厂排烟中的,SO,2,，浓度虽然较低，但总排放量却最大。,硫酸烟雾,(,Sulfurous Smog,),硫酸烟雾是大气中的,SO,2,等含硫化合物，在有水雾、颗粒气溶胶、以及氮氧化合物存在时，在一定的气象条件下，发生一系列化学或光化学反应而形成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。,通常是在在相对湿度比较高，气温比较低，并伴有煤烟尘、含有重金属的飘尘等存在时发生的。,SO,2,在洁净的大气中比较稳定，但在污染大气中，能在颗粒气溶胶表面上迅速氧化，从而形成硫酸烟雾，在大气中滞留或被远距离输送,6,、光化学烟雾,(,Photochemical Smog,),在阳光紫外线照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的淡蓝色,(,有时呈紫色或黄褐色,),二次污染物，,即光化学烟雾，其主要成分是臭氧、过氧乙酰基硝酸酯,(PAN),、醛类及酮类等。,7,、含氟、氯废气,F,2,、,HF,，,Cl,2,、,HCl,其来源比较广泛，钢铁工业、石油化工、农药制造、化肥工业等工矿企业的生产过程中都有可能排放卤素化合物。虽然这些氟氯烃类气体排放数量不多，但对局部地区的植物生长具有很大的伤害；同时，它也是破坏臭氧层的主要成分之一。,8,、其他污染,大气中主要污染物,自然因素,2NO+O,2,=,2NO,2,火山喷发：,2SO,2,+O,2,=,2SO,3,大气污染物的来源,点燃,S+O,2,=,SO,2,N,2,+O,2,=,2NO,放电,雷雨：,燃料燃烧、交通运输、工业生产,煤、石油中都含有S元素，燃烧时产生SO,2,污染环境,。,汽油燃烧产生颗粒物、CO、NO和CH(烃类)，不饱和烃还易和O,2,、NO、O,3,等发生反应，产物是光化学烟雾的主要成份,。,人为因素,污染源的分类,按污染源存在的形式,固定污染源,移动污染源,按污染物排放的时间,连续源,瞬间源,间断源,按污染物排放的形式,面源,线源高架源,按污染物产生的类型,家庭炉灶排气,工业污染源,汽车排气,中国的大气污染：,以煤烟型为主,主要污染物：悬浮颗粒物、二氧化硫,主要大气污染问题的演变,1960-1990,煤烟型污染,1990-,现在,煤烟型和石油性并重的复合型污染,城市空气质量报告,1,、分类：,现状报告：,年报、季报、月报、,周报、日报；,预测预报：,短期、中期、长期。,2,、,空气质量日报,:,3,、空气质量预报,项目,可吸入颗粒物：,PM10,二氧化氮,NO,2,二氧化硫,SO,2,空气污染指数,API,（,A,ir,P,ollution,I,ndex,）,：,是一种向社会公众公布的反映和评价空气质量状况的指标。它将常规监测的几种主要空气污染物深度经简化处理为单一的数值形式，分级表示空气质量和污染程度。,我国：,SO,2,、,NO,X,、,TSP,计算方法：根据各种污染物的实测浓度和其污染指数分级浓度限值计算各污染分指数，各种污染物的污染分指数中最大者为该城市的,API,。,污染指数分级浓度极限值（,mg/m,3,）,空气污染指数范围及相应的空气质量类别,AQI（Air Quality Index）,空气质量指数（,AQI,）是定量描述空气质量状况的无量纲指数。针对单项污染物规定了空气质量分指数（,Individual Air Quality Index,，简称,IAQI,）。,利用空气质量指数可以直观地评价大气环境质量状况并指导空气污染的控制和管理。,API与AQI,AQI,分级计算参考的标准是新的环境空气质量标准（,GB3095-2012,），参与评价的污染物为,SO,2,、,NO,2,、,PM10,、,PM2.5,、,O,3,、,CO,等六项,API,分级计算参考的标准是老的环境空气质量标准（,GB3095-1996,），评价的污染物仅为,SO,2,、,NO,2,和,PM10,等三项，且,AQI,采用分级限制标准更严。,PM2.5,的标准,美国于,1997,年率先制定,PM2.5,的空气质量标准，并在,2006,年发布了更为严格的标准。,世卫组织,2005,年发布的,新标准,日报时间周期为,24,小时，时段为当日零点前,24,小时。日报的指标包括二氧化硫,(SO,2,),、二氧化氮,(NO,2,),、颗粒物,(,粒径小于等于,10m),、颗粒物,(,粒径小于等于,2.5m),、一氧化碳,(CO),的,24,小时平均，以及臭氧,(O,3,),的日最大,1,小时平均、臭氧,(O,3,),的日最大,8,小时滑动平均，共计,7,个指标。,实时报时间周期为,1,小时，每一整点时刻后即可发布各监测点位的实时报，滞后时间不应超过,1,小时。实时报的指标包括二氧化硫,(SO,2,),、二氧化氮,(NO,2,),、臭氧,(O,3,),、一氧化碳,(CO),、颗粒物,(,粒径小于等于,10m)颗粒物,(,粒径小于等于,2.5m),的,1,小时平均，以及臭氧,(O,3,),的日,8,小时滑动平均和颗粒物,(,粒径小于等于,10m),、颗粒物,(,粒径小于等于,2.5m),的,24,小时滑动平均，共计,9,个指标。,PM2.5,标准比较,我国大气污染严重的主要原因,经济发展方式粗放、产能、产量过剩,能源消费超计划增长，结构和利用不合理,机动车保有量增长过快，路油管问题突出,个别污染物减排，多数污染物持续增长,环境监管能力不足，违法排污屡禁不止,大气污染控制与修复,源头控制,：,开发清洁能源和可再生能源,工业修复措施：除尘、脱硫,生物修复：生物过滤、植物修复,BACK,大气污染的植物修复技术,大气污染的植物修复：是以太阳能为动力，利用植物的同化或,超同化,功能净化污染大气的绿色植物技术。,直接修复是植物通过其地上部分的叶片气孔及茎叶表面对大气污染物的吸收与同化的过程；,间接修复则是指通过植物根系或其与根际微生物的协同作用清除干湿沉降进入土壤或水体中大气污染物的过程。,超同化植物,超同化植物（,Hyperassimilator,）：,Omasa,等（,2002,）提出，具有超吸收和代谢大气污染物能力的天然或转基因植物。,超同化植物可将含有植物所需营养元素的大气污染物如氮氧化合物、硫氧化合物等，作为营养物质源高效吸收与同化，同时促进自身的生长。这种现象也可称为超同化作用（,Hyperassimilation,）。,大气污染植物修复的过程和机理,植物吸附与吸收修复,植物对于污染物的吸附与吸收主要发生在表面及叶片的气孔，将其扣留在叶片的表面；,在很大程度上，吸附是一种物理性过程，其与植物表面的结构如叶片形态、粗糙程度、叶片着生角度和表面的分泌物有关；,植物可以有效地吸附空气中如浮尘、雾滴等悬浮物及其吸附着的污染物。,问题：,对于植物如何从空气中吸收重金属的机理认识还很有限；,如何防止植物体内的重金属和其它有毒有害污染物进入食物链是一个需要关注的问题；,部分污染物通过植物转化，其产物仍然会回到大气中。,植物降解修复,植物降解是指植物通过代谢过程来降解污染物,或通过植物自生的物质如酶类来分解外来污染物的,过程；,能直接降解有机污染物的酶类主要为：脱卤,酶、硝基还原酶、过氧化物酶、漆酶和腈水解酶等；,对于一些在植物体内较难降解的污染物如,PCBs,，将动物或微生物体内能降解这些污染物的基因转入植物体内可能是一种好办法。,植物转化修复,植物转化是指利用植物的生理过程将污染物由一种形态转化为另一种形态的过程，如光合作用；,植物转化过程与植物降解的区别：转化后的污染物分子结构不一定比转化前的更简单，转化产物还有可能比转化前物质具更高或更低的生物毒性，但一般对植物本身无毒或低毒；,如何防止植物增毒和如何强化植物解毒是利用植物转化修复大气污染物的关键。,植物同化和超同化修复,植物同化是指植物对含有植物营养元素的污染物的吸收，并同化到自身物质组成中，促进植物体自身生长的现象，如,SO,2,；,筛选“嗜,NO,2,植物”：,转基因植物（超同化植物）：如亚硝酸盐代谢关键酶基因；,大气污染植物修复的优越性,成本低、废物量小、不易造成“二次污染”；,保持水土、美化环境、促使经济增长等综合效益如北京市针叶林面积为,120542hm,2,，阔叶林为,243162hm,2,，其吸收二氧化硫、氟化物、滞尘、,杀菌、减噪的价值分别为,351,万元、,22.49,万元、,454.92,万元、,361.78,万元、,36.67,亿元、,24.44,亿元，净化环境的总价值为,61.43亿元。,局限性及前景展望,影响因素多：植物本身、气候、土壤、污染物以及公众环境修复意识等；,植物修复的本身耗时长，受生物量、生长周期以及地理环境等因素的限制；,污染物可通过食用含污染物植物的昆虫和动物进入食物链；,有毒污染物可能在植物体内转化为毒性更强的物质；,高等植物对一些对人或动物危害较大的污染物,如,CO,不仅不敏感，也很少吸收，而且还会由于植物叶绿素的光解产生一定量的,CO,。,大气污染防治行动计划,总体要求上，把握“稳、准、狠”的，稳就是稳妥可行，稳中求进；准就是抓住重点，实施“精确治理”；狠就是重拳出击，综合施治。,指标设定上，坚持在保护中发展，在发展中保护,治理思路上，建立健全政府统领、企业施治、市场驱动、社会监督的新机制；,实施效果上，注重“一石多鸟”、实现多方共赢,工作重点上，突出京津冀、长三角、珠三角等区域。,总体要求,以,科学发展观,为指导，以,保障人民群众身体健康,为出发点，大力推进生态文明建设，坚持,政府调控与市场调节相结合，全面 推进与重点突破相配合，区域协作与统筹管理相协调，总量减排与质量改善相同步,，形成,政府统领、企业施治、市场驱动、公共参与,的大气污染防治新机制，实施,分区域、分阶段,的治理计划，,推动产业结构优化、科技创新能力增强、经济增长质量提高,、实现环境效益、经济效益多赢，打造中国经济升级版。,奋斗目标,经过五年努力，全国空气质量总体改善，重污染天气较大幅度减少；京津冀、长三角、珠三角等区域空气质量明显好转。力争再用五年或更长时间，逐步消除重污染天气，全国空气质量明显改善。,到,2017,年，全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比,2012,年下降,10%,以上，优良天数逐年提高；京津冀、,长三角,、,珠三角,等区域细颗粒物浓度分别下降,25%,、,20%,、,15%,左右，其中北京市细颗粒物年均浓度控制在,60,微克,/,立方米左右,具体目标,室内空气污染,第一代污染,：煤烟污染（,18,世纪工业带来的）,第二代污染：,光化学烟雾（,19,世纪石油和汽车引发）,第三代污染：,居室环境污染（,20,世纪,30,年代通风机发明，密封建筑空气质量下降，引起人的病态建筑物综合症状,SBS:Sick Building Syndrome,）,居室污染病症状,:,头痛、恶心、疲劳、皮肤干燥、烦躁不安，呼吸系统疾病、易患伤风感冒以及过敏、哮喘等等。,是客观评价室内空气品质的主要依据。,我国：,三星级以上的饭店、宾馆：,CO,2,浓度不超过,0.07%,可吸入颗粒物不超过,0.15 mg/m,3,。,日本：,室内,CO,2,浓度不超过,0.1%,俄罗斯：,夏季：细菌总数小于,1500,个,/m,3,为清洁空气。冬季：细菌总数小于,4500,个,/m,3,，为清洁空气。,室内空气品质标准,全国每年由室内空气污染引,起的死亡人数已达,11.1,万人，,每天大约是,304,人,！,人类活动,燃料燃烧及加热,建筑材料及装饰材料,室外来源,家用电器,室内空气品质（,IAQ,）,:,室内空气污染的来源,美国商业周刊,07/05/2000,人和家具,涂料和地毯散发,VOCs,衣服,/,装饰品,吸烟,在通风系统中循环,害虫驱除剂,杀虫剂含有致癌物质,新鲜空气何在？,卸货通道挡住了通风口,密封窗户,与室外空气隔绝,含有致癌物质的产品,市场上有,70,000,种化学清洁产品,复印机和打印机,放射臭氧,办公区域盥洗室,发霉的机器,大楼装修,油漆味，灰尘和气味,消费者愈来愈意识到室内空气质量,(IAQ),的重要性,当今办公室里可能包含多达,350,种挥发性有机化合物,(VOC),一些,VOC,被认为是,致癌物质,和,哮喘触发因子,*,*,美国环保总署（,EPA,）,歌舞厅动态噪声可高达,100,多分贝，不亚于喷气式飞机起降时的噪声，经常出入易出现耳鸣、听力下降、睡眠障碍、内分泌失调等多种慢性疾病。,一间,15 m,2,的客厅全部铺上中等含氡浓度的花岗岩地板，在这样的房间呆,3,小时，则人,30,天所受的辐射影响等于拍,1,次,X,光照射，相当于每月接受,1,次,X,光照射，很可能成为脑瘤的诱因。,在开着空调的密闭室内吸烟，使被动吸烟人群单位时间内吸入尼古丁比开放情况下多,100,倍。,室内空气污染比室外污染更严重,提示室内污染的,12,项指标,每天清晨起床时，有憋闷、恶心、头晕目眩感觉；,家人常患感冒；,虽然不吸烟，但经常感到嗓子不舒服，有异物感，呼吸不畅；,家里小孩常咳嗽，打喷嚏，免疫力下降；,家人常有群发性皮肤过敏等毛病；,家人共有一种疾病，而且离开这个环境后，症状有明显好转。,新婚夫妇长时间不孕，查不出原因；,孕妇在正常怀孕情况下发现胎儿畸形；,新居或新装修的居室植物不容易成活，叶子易发黄枯萎，特别是一些生命力很强的植物也难以正常生长；,在新搬居室内养的猫、狗等宠物甚至热带鱼莫名其妙死亡；,一上班就有咳疼感觉，呼吸道发炎，时间长会引起头晕、疲劳、下班后症状消失，其他同事也有同感。,新装修的家庭、写字楼或新买的家具有刺眼、刺鼻等刺激性异味，超过半年气味不散。,室内空气的主要污染物,污染物质达数千种，其中：,挥发性物质,500,多种，有,20,多种是致癌物,天然放射性核素,100,多种，绝大部分是致癌物,最常见最危险的污染物,有,10,多种：,氡、放射性、甲醛、苯、氨、聚氯乙烯，石棉，生物性颗粒物、氮氧化物、碳氧化物、细菌等。,五大杀手：,氡、放射性、,甲醛、苯、氨,甲醛释放期大多,3,15,年；,致害浓度：,当室内含量,0.1 mg/m,3,具有异味和不适；,0.3 mg/m,3,可刺激眼睛引起流泪；,0.6 mg,及以上可引起呼吸消化系统疾病如恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿；,一般新装修后的峰值为,0.2 mg/m,3,个别可达,0.87 mg/m,3,人的嗅觉阈为,0.06,0.072 mg/m,3,危害：,甲醛能引起基因突变和染色体损伤，为潜在致癌物，通过刺激眼睛和呼吸道粘膜，最终导致免疫力下降，损伤肝，肺及神经中枢系统，而且会导致胎儿畸形。,甲醛,室内主要污染物对健康的危害,八成被检房甲醛超标,通风,3,个月,新房异味难去除,2007,年,03,月,07,日,海峡都市报,从去年对福州室内空气的检测结果看，有,80%,为甲醛含量超标。让有关专家更为忧心的却是市民对家装污染的忽视。“绝大多数人舍得花十多万元装修房子，但却只有为数不多的人有意识地对装修后的室内空气进行检测。”,2005,年，由于装修后室内甲醛严重超标，导致福州马尾区一幼女患白血病，最后不治身亡。,这是我国首例甲醛超标致死案。,来源,：胶、涂料、胶粘剂以及大量使用密度板、大芯板，尤其是低档的材料、布艺沙发喷胶等；,危害及症状,:,强烈致癌物；人在短时间吸收高浓度的苯，会出现中枢神经系统麻醉的症状，轻者表现为头晕、头疼、恶心、乏力、意识，重者出现昏迷，以及花粉系统衰竭而死亡。,林先生一家住进刚装修的新房没多久，孩子就浑身发痒，起疙瘩，食欲不振，后到医院多次检查，才知是油漆过敏所致；家住东亭小区的王女士买了一套布艺沙发，后发现沙发散发出一种刺鼻的气味，经检测，室内空气中的苯严重超标。目前，一些家具中也存在着苯含量较高的问题，造成室内空气中的苯严重超标。,苯系物,室内主要污染物对健康的危害,氡的浓度：,室内氡若来自地基土壤，则氡的浓度随房层数升高而降低，坑道式人防工事氡浓度可达,849 Bq/m,3,或更多；,煤渣碳化砖使室内氡浓度高达,300 Bq/m,3,或更多；,氡的有害性：,氡的子体每次衰变过程产生出,、,或,辐射，对人体会产生有害影响；,氡通过呼吸道和消化道侵入人体，主要引起肺癌，潜伏期为,15,40,年，氡是仅次于烟的诱发肺癌的强力因子。,家住湖北的一位男士，找到了婚后妻子长期不孕的原因，新房中装修时采用的石材成了这位男士精子的“杀手”！其客厅和卫生间采用的这种花岗岩，放射性元素达到了,C,类以上，按照国家规定，这种放射性超标的石材，连建筑物外墙都不准使用！,氡及其气体,室内主要污染物对健康的危害,居室环境污染防治,在装修选材方面，要严格选用环保安全型材料；,新装修的居室不要匆忙搬入，最好在半年之后再入住；,在室内养些花卉植物，也可消除或减轻“装修综合症”给人们身体带来的危害。,紫苑属、黄耆、含烟草和鸡冠花等,能吸引大量的,铀等放射性核素,芦荟、吊兰、虎尾兰、一叶兰、龟背竹是天然的清道夫，可以清除空气中的有害物质。,有研究表明，虎尾兰和吊兰可吸收室内,80%,以上的有害气体，吸收甲醛的能力超强。芦荟也是吸收甲醛的好手，可以吸收,1,立方米空气中所含的,90%,的甲醛。,常青藤月季、蔷薇、芦荟和万年青等可清除室内的,三氯乙烯、硫化氢、苯、苯酚、氟化氢和乙醚等,天门冬可清除,重金属微粒,柑桔、迷迭香和吊兰等可使室内空气中的,细菌和微生物大为减少,吊兰还可以有效地吸收,二氧化碳,绿萝等一些叶大和喜水植物可使室内,空气湿度,保持极佳状态。,杜鹃花、郁金香、百合花和猩猩木等可吸收,挥发性化学物质,。,芦荟、景天等，晚上不但能吸收,二氧化碳,，放出氧气，还能使室内空气中的,负离子浓度,增加。,健康的生态系统,立法,公众,技术经济政策,技术措施,监督监管,本章思考题,了解大气污染、一次污染物、二次污染物、,PM10,、,PM2.5,、光化学烟雾、超同化作用等基本概念,掌握,API,和,AQI,的异同。,树立环保意识，低碳环保，从我做起。,Thank you for your attention!,