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三几个全球性大气污染问题

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三几个全球性大气污染问题第三章 几种主要大气污染问题 第一节 酸雨 一、酸雨定义及其危害 1872年英国科学家史密斯分析了伦敦市雨水成份,发现它呈酸性,且农村雨水中含碳酸铵,酸性不大;郊区雨水含硫酸铵,略呈酸性;市区雨水含硫酸或酸性的硫酸盐,呈酸性。于是史密斯首先在他的著作《空气和降雨:化学气候学的开端》中提出“酸雨”这一专有名词。50年代发达国家开始对降水进行监测。60年代在英、法、波兰和美国相继发现城市酸雨现象。70年代后期,我国也在一些大城市开始了酸雨监测。酸雨是指降水中含有强无机酸(硫酸、硝酸及盐酸)的混合物,一般把pH值小于5....

三几个全球性大气污染问题
第三章 几种主要大气污染问题 第一节 酸雨 一、酸雨定义及其危害 1872年英国科学家史密斯分析了伦敦市雨水成份,发现它呈酸性,且农村雨水中含碳酸铵,酸性不大;郊区雨水含硫酸铵,略呈酸性;市区雨水含硫酸或酸性的硫酸盐,呈酸性。于是史密斯首先在他的著作《空气和降雨:化学气候学的开端》中提出“酸雨”这一专有名词。50年代发达国家开始对降水进行监测。60年代在英、法、波兰和美国相继发现城市酸雨现象。70年代后期,我国也在一些大城市开始了酸雨监测。酸雨是指降水中含有强无机酸(硫酸、硝酸及盐酸)的混合物,一般把pH值小于5.6的降水称为酸雨。通常大气中的二氧化碳溶于雨水中形成碳酸,使降水呈微酸性。有人曾经在冰川中观测到最小的pH值也是5.5~5.6,所以认为未受污染的雨水pH值的本底值为5.6是合理的。酸雨是目前环境污染研究的重点之一,它与云雾降水、大气污染程度密切相关,是大气化学研究任务之一。 酸雨中的强酸有硫酸、硝酸和盐酸,是因工业过程燃料燃烧所排出的硫和氮的氧化物及氯化物进入大气中,然后转化生成硫酸、硝酸、盐酸所引起的。由于它们在水溶液中完全电离,对降水的pH值贡献最大。在不同地区,它们之间的比例可能是不一样的。在多数地区,硫酸是主要的,硝酸次之,盐酸最少。例如美国东部酸雨中硫酸约占65~70%,硝酸约占25~30%,其它酸不足5%;在美国西部通常是硫酸和硝酸各占一半;而在某些西部城区,硝酸可占80%。有的地区煤中含有较多的氯化物,燃烧时以氯化氢的形式释放出来,进入雨水后形成盐酸。因此,某些地区降水酸性主要来自盐酸。 酸雨中还存在有一定量的弱酸。弱酸指电离常数大大小于1的酸类,酸雨中常见的弱酸为有机酸(甲酸、乙酸、乳酸、柠檬酸等)布朗斯台德酸(溶解态Al和Fe)和碳酸等。由于这些酸在pH<5时几乎不电离,所以它们对降水的pH值影响很小,不超过10%。 近数十年来,世界范围内广泛地监测到了酸雨,且有酸度上升、范围扩大的趋势。酸雨严重危害农作物、森林和草场,使土壤酸度增高,造成土壤中锰、铝含量增高,影响土壤中硝化细菌和固氮细菌的繁殖,降低土壤肥力,使作物产量下降,植物的化学成分发生改变。此外,酸雨对河流、湖泊中的生物也有很大影响,湖泊酸化,鱼类死亡,水生生物种群减少,危害渔业生产,加速石质建筑物、铜像、金属器物的侵蚀作用,甚至影响人体健康。酸雨形成前大气中的酸雾对人体健康可产生直接危害,是许多烟雾事件导致易感或高危人群死亡的重要原因。酸雨本身带有的金属毒物和经酸化从土壤中溶出的金属毒物,进入水体和食物,对人群健康构成十分重要的潜在危害。 根据调查统计,我国四川盆地受酸雨危害的森林面积最大,约为28万km2,占有林地面积的三成多。贵州受害森林面积约为14万km2。根据某些研究结果,仅西南地区由于酸雨造成森林生产力下降,共损失木材630万m3,直接经济损失达30亿元。对南方11个省的估计,酸雨造成的直接经济损失可达44亿元。 据中国社会科学院最近公布的一项报告表明,1995年我国环境污染造成的经济损失达到1875亿元,占当年GDP的3.27%。其中大气污染造成的经济损失占总损失的16.l%,因总悬浮颗粒物影响导致的人体健康损失估算为171亿元,因酸雨造成的损失为130亿元。 二、云雾的酸度 60年代以来,人们对酸性降雨、降雪研究的同时,也十分重视对云、雾酸化的研究。近年来雾的强酸性对一些高山森林生态系统的潜在危险性,引起了各国研究人员的极大关注。 雾是由悬浮在近地面上的液态气溶胶组成的胶体系统。但在高山上许多雾实际上是等高度上的层状云。雾滴极其微小,因此总的接触面积很大,极易吸附各种类型的污染物,致使雾有很高的酸度和离子浓度。许多研究者的测定表明,雾水比雨水的酸度更大。霍夫曼测定了加利福尼亚南部重工业区和城市污染区的雾水,其酸度经常比雨水的平均酸度大100倍。美国其它一些地方观测到的雾水酸度也常常比同一地区的雨水的平均酸度要大几倍到几十倍,最低pH值在2.2~3.4之间。霍夫曼认为产生这一现象的原因是因为雾的形成接近于地面,这里有固定的污染源,因而污染就更加严重;同时雾水液滴所包含的水分比雨滴要小得多,故不能把酸度稀释到跟雨水一样的程度。 1986年,我国贵州东部梵净山自然保护区海拔约2200米山顶上采集的雾水样品分析结果表明,情况与美国测定的结果相似,即雾水酸度和离子浓度均高于同期雨水。 三、大气中硫的输送 酸雨问题一开始就和大气中硫的长距离输送联系在一起。一些工业发达国家,初期着重采用高烟囱排放来控制城市大气污染,虽然降低了近地面大气污染物的浓度,但却使污染物输送至几百甚至上千公里以外,在远离污染源处形成酸雨。 70年代,欧洲对大气污染物长距离输送开展了大规模联合研究。根据模式计算,大气硫化物穿越国界的输送在欧洲是一个严重的问题。大多数欧洲国家,硫的总沉降量中来自国外的占有重要比重,有13个国家从国外输入超过本国自身的贡献。在北美东部,加拿大境内硫的总沉降量中,来自美国的约占一半,而加拿大对美国硫沉降量的贡献则不到5%。一般来说,排入大气中的硫约20%沉降在距排放源50~100千米的范围内,其余大部分随气流输送到离污染源更远的地方去。1972年瑞典政府为此向联合国人类会议提出了题为《跨越国界的大气污染——大气和降水中硫对环境的影响》的报告。 地球的南极和北极,终年冰雪,人迹罕至,但80年代,挪威科学家在北极圈内大面积地区都测到酸雨(酸雪)。哪儿来的?他们认为是前苏联南部工业区排放的大气酸性物质,随气流,几千公里飘移到此地。1998年上半年,中国南极长城站八次测得南极酸性降水,其中一次pH值为5.46。有趣地是,当刮偏南风或偏东风时,南极大陆因为没有人为排放,大气是新鲜的,所以测得降水的都接近于中性;当刮西北风时,来自南美洲和亚太地区的大气污染物将吹到中国南极站所处的南极半岛,遇到降水,形成酸雨。这些酸性降水所含的酸性物质,可能来自更远的距离。看来,酸雨不但没有国界,也没有洲界。 然而,目前对于大气中硫的输送、转化和沉降过程还不很清楚,同时由于实测资料的不足,还不能准确地预测主要的沉降地区。 四、大气颗粒物在酸雨形成中的作用 大气中的颗粒物是一种普遍而大量存在的污染物。它在大气中的有效清除途径是云中洗脱(作为凝结核)和云下的降水洗脱。因此,降水的化学性质受大气颗粒物化学性质的强烈影响。 人们认为碱性颗粒物能与大气中的酸气反应而中和其中的酸。燃烧过程中产生的飞灰,含有CaO和MgO等碱性成分,对酸雨的中和起着重要作用。美国学者认为美国酸雨的发展,不是因为SO2等排放量的增多,而是因为烟气除尘的普及而使碱性物质大幅度减少。我国的酸雨研究也发现,西南酸雨区与北方非酸雨区主要区别在于大气中阳离子含量较低,而且西南地区大气中NH3的水平也大大低于北方。 另一方面,大气中的一些颗粒物,主要是含Mn、Fe、V等金属成分的颗粒物能促进酸雨的形成。Ananth等研究过燃煤产生的微粒物质可加速SO2氧化成H2SO4。这种作用实质上是催化氧化,许多研究成果已经证明许多痕量元素与微量元素具有催化作用,其中V2O5对SO2的催化氧化作用比其它金属要大得多。在燃烧残油时会产生V2O5,在燃煤中产生的飞灰含有铁、锰等金属成分,因此催化氧化是燃油电厂、燃煤电厂烟羽中SO2迅速生成硫酸根的主要原因。大气颗粒物的这种催化氧化作用致使降水酸度增加。 五、我国酸雨概况 本世纪以来,全世界的酸雨污染范围日益扩大。原只发生在北美和欧洲工业发达国家的酸雨,逐渐向一些发展中国家扩展,如印度、东南亚、中国等。同时酸雨的酸度也在逐渐增加。据欧洲大气化学监测网近20年连续监测的结果表明,欧洲雨水的酸度增加了10%,瑞典、丹麦、波兰、德国、加拿大等国的酸雨pH多为4.0~4.5,美国已有15个州的酸雨pH在4.8以下。1986年5月,在肯尼亚首都内罗毕召开的第三世界环境保护国际会议上,专家们认为,酸雨现象正在发展,它已成为严重威胁世界环境的十大问题之一。 我国是个燃煤大国,煤炭占能源消费总量的75%。1980年全国煤炭消耗量还不过6亿吨,但随着经济建设的发展,到1995年已达12.8亿吨,15年间增加了一倍还多。随着耗煤量的增加,二氧化硫的排放量也不断增长,中国的酸雨问题越来越突出,现在中国已是仅次于欧洲和北美的世界第三大酸雨区。 某地收集到酸雨样品,还不能算是酸雨区,因为一年可有数十场雨,某场雨可能是酸雨,某场雨可能不是酸雨,所以要看年均值。一年之内可降若干次雨,有的是酸雨,有的不是酸雨,因此一般称某地区的酸雨率为该地区酸雨次数除以降雨的总次数。其最低值为0%,最高值为100%。如果有降雪,当以降雨视之。有时,一个降雨过程可能持续几天,所以酸雨率应以一个降水全过程为单位,即酸雨率为一年出现酸雨的降水过程次数除以全年降水过程的总次数。除了年均降水pH值之外,酸雨率是判别某地区是否为酸雨区的又一重要指标。 目前我国定义酸雨区的科学标准尚在讨论之中,但一般认为,年均降水pH值高于5.65,酸雨率是0~20%,为非酸雨区;pH值在5.30~5.60之间,酸雨率是10~40%,为轻酸雨区;pH值在5.00~5.30之间,酸雨率是30~60%,为中度酸雨区,pH值在4.70~5.00之间,酸雨率是50~80%,为较重酸雨区;pH值小于4.70,酸雨率是70~100%,为重酸雨区。这就是所谓的五级标准。其实,北京,西宁,兰州,乌鲁木齐等市也收集到几场酸雨,但年均pH值和酸雨率都在非酸雨区标准内,故为非酸雨区。 我国酸雨主要出现在长江以南广大地区,酸雨的面积已超过国土面积的29%,酸雨面积居世界第三。据《1999年中国环境状况公报》,中国酸雨主要分布地区是长江以南、青藏高原以东的广大地区及四川盆地。华中、华南、西南及华中地区存在污染严重的区域,北方地区局部区域出现酸雨。酸雨区面积占国土面积的30%。统计的106个城市的降水pH值监测结果,降水年均pH值范围在4.3~7.47,年均pH值低于5.6的城市有43个,占统计城市的40.6%。统计的59个南方城市中,41个城市降水年均pH值小于5.6,占69.5%。其中酸雨频率超过80%的城市有怀化、景德镇、遵义、宜宾和赣州。北方城市中,图们、青岛降水平均pH值仍小于5.6。 (1)西南地区酸雨 四川盆地酸雨污染呈逐年加重趋势。降水中SO42―明显增加,NO3―含量逐年上升,降水酸化由城市向农村扩大,由于地形和气候原因,其中87%的人为硫排放量以不同形式沉降在盆地内部,仅有13%输向盆周山地。四川省是酸雨重灾区,以宜宾、南充、重庆、泸州等地最重,酸雨频率一般在70%~90%,pH均值4.5左右。 刘宗庆统计整理了成都市5个监测点1992~1994年577次降水样品的pH值和电导率,并结合气象条件进行了分析,研究结果表明:成都市区降水的年均pH值为5.57,酸雨发生频率为37.4%;酸雨发生有明显的季节变化,且相对集中在7~9月;而雨水的电导率与降水量呈负相关关系;酸雨发生与气象地理条件有关,成都近地层全年主导风为东北风,污染物属近距离输送,在静风条件下酸雨发生频率较高,因此,认为成都市区酸雨污染基本属于局地型污染。 贵州省原煤生产量占能源生产总量的比例由1980年的84.19%上升到1992年92.46%。由于原煤含硫量较高(平均为4%~5%),加之原煤洗选率低,企业生产 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 落后,导致煤烟型污染严重,尤以酸雨危害最大。全省二氧化硫排放量逐年上升,1991年为64.35×104吨,1992年为71.48×104吨,1993年为73.65×104吨。污染主要集中在城市和工矿区,城市大气二氧化硫在一年中日平均值范围为0.04~0.43mg/m3,年平均值为0.20 mg/m3,超过国家三级标准0.95倍,降水pH年均值范围为4.0~5.0。全省有80%的地区受到酸雨危害。据研究表明,全省酸雨有进一步加剧的趋势,降水pH值小于5的面积由1984年的7.3×104km2增加到1992年9×104km2,每年因酸雨造成的损失约数亿元。 (2)华中地区酸雨 湖南、湖北、江西酸雨污染严重,特别是以长沙、赣州、怀化、南昌为代表。近十年来,酸雨频率一直在90%以上,pH值在4.0左右。原因除大气环流的远程输送外,主要是煤炭为主的能源结构,且本省产煤含硫量高。城市基础设施落后、供热分散、燃烧时未曾脱硫等则是更深层次的原因。 (3)华东地区酸雨 华东沿海酸雨区,主要是北起青岛,南至厦门的沿海地区,以厦门、福州、杭州、上海、南京为代表,该酸雨区保持在前几年的水平,pH年均值在4.5~5.6之间。1993年南京、杭州和南通市的酸雨频率接近60%~75%,酸雨污染有加剧趋势。 (4)华南地区酸雨 广西工业能耗构成中60%以上是煤,其中大部分为本省产煤。广西煤属劣质烟煤,热值低,灰分高,含硫量3%~7%,加上南宁、柳州、桂林、梧州四市的燃煤设备落后,布局不合理,地形、气象条件又不利于污染物扩散,因此大气污染十分严重,二氧化硫年平均值达到0.21~0.34mg/m3,超过国家二级标准2.5~4.7倍。酸雨频率85%~98%,已是十雨九酸。雨水pH值平均为4.18,最低达3.0。近年来,上述四市酸雨有上升趋势,如不采取措施,酸雨污染将更为严重。 广东自80年代初开始酸雨监测,即发现已存在酸雨污染,全省降水pH在4.61~4.96之间,酸雨频率在42.7%~65.5%之间。广东酸雨污染有比较明显的分块特征,粤北以韶关为中心,珠江三角洲以广州为中心,粤西以湛江为中心,粤东以汕头、潮州为中心。广州、韶关块酸雨污染是最严重的,潮州块次之,湛江块酸雨污染较轻。 六、酸雨控制 酸雨是区域问题,大部份地区的酸雨仅仅是少部分城市排放的酸性物质经大气长程传送形成的,只要消灭了少数城市的污染源,大面积酸雨现象自然会消失。所以,酸雨控制区应不同于酸雨地区,要比酸雨地区小得多。当降水pH值低于4.60时,将会对森林,农作物和材料产生损害,西方发达国家多将降水pH值低于4.60作为受控对象的标准。而降水pH值低于4.60的地区要比降水pH值低于5.60的地区小得多。除了这一标准而外,还要考虑生态系统对酸雨的承受能力问题。不同地区的土壤和植被等生态系统对硫沉降的承受能力不同,硫沉降负荷反映了该承受能力之大小,当实际硫沉降超过硫沉降负荷的区域就应予以控制。此外,酸雨控制区应包括酸雨污染最严重地区及其周边二氧化硫排放最大区域。依此标准,我国酸雨控制地区的面积约为80万平方公里,占国土面积8.40%。它主要包括上海市、重庆市和浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、四川、贵州、云南等省的部分城市地区。 南方的酸雨还和北方二氧化硫的大量排放有关,仅控制酸雨地区的酸性物质排放而忽略北方二氧化硫的排放,还是不能有效地控制酸雨。二氧化硫年平均浓度的二级标准是0.06毫克/立方米,在此浓度之下,人群在环境中长期暴露将不受危害;二氧化硫日平均浓度三级标准是0.25毫克/立方米,在此浓度之下,人群在环境中短期暴露不受急性建康损害。环境空气中二氧化硫的主要危害是引起人体呼吸系统疾病,导致死亡率增加。二氧化硫污染主要来自燃煤,集中在城市,应以城市,特别是大城市为控制单元。目前,全国有62.3%的城市二氧化硫年均浓度超过国家二级标准,达不到保护居民和生态环境不受危害的基本要求;而日均浓度超过国家三级标准,达不到保护居民和生态环境不受急性危害的最低要求。依此标准,我国二氧化硫污染控制区面积为29万平方公里,占国土面积3%。主要包括北京市、天津市及河北、山西、内蒙、辽宁、吉林、江苏、河南、陕西、甘肃、宁夏、新疆等省的部分城市。 目前着手控制酸雨的措施包括:限制高硫煤的开采与使用;重点治理火电厂二氧化硫污染;防治化工,冶金,有色金属冶炼和建材等行业生产过程中二氧化硫污染。酸雨控制的根本途径是减少酸性物质向大气的排放,目前的有效手段是使用干净能源,发展水力发电和核电站,使用固硫的型煤,使用锅炉固硫、脱硫、除尘新技术,发展内燃机代用燃料,安装机动车尾气催化净化器,培植耐酸雨农作物和树种等。 实施双控区政策几年来,情况有了一定改进。1999年底,列入双控区的175个城市中已有98座城市实现了二氧化硫浓度达标,在未来十年内,情况会有明显改变。 第二节 臭氧层破坏 一、臭氧层的作用 平流层中的臭氧层是地球表面生命的天然屏障,具有保护人类和动植物免受太阳紫外辐射伤害的极为重要的生态学意义。 大气臭氧层主要有三个作用:其一为保护作用,臭氧层能够吸收太阳光中的波长300纳米以下的紫外线,主要是一部分UV-B(波长290~300纳米)和全部的UV-C(波长小于290纳米),保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A(波长大于300纳米)和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面,长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻得多。其二为加热作用,臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气;由于这种作用大气温度结构在高度50公里左右有一个峰,地球上空15~55公里存在着升温层。正是由于存在着臭氧层才有平流层存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧,所以也就不存在平流层。大气的温度结构对于大气的循环具有重要影响,这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。其三为温室气体的作用,在对流层上部和平流层底部,即在气温很低的这一高度,如果臭氧减少,则会产生使地面气温下降的动力。因此,臭氧的高度分布及其变化是极其重要的。 臭氧层中臭氧含量减少等于在屋顶上开了天窗,导致太阳对地球紫外线辐射增强。大量紫外光照射进来,严重损害动植物的基本结构,降低生物产量,使气候和生态环境发生变异,特别对人类健康造成重大损害。科学家认为,大气层中的臭氧每减少1%,人类皮肤癌患者将增加5%。美国一个科学小组指出,北美洲上空平流层臭氧含量在最近5年内减少了约百万分之一,皮肤癌症患者就达50万人,其中恶性肿瘤病例25000人,死亡约5000人。有人估计,如果臭氧层中臭氧层含量减少10%,地球的紫外线辐射将增加19%~22%,皮肤癌发病率将增加15%~25%,仅美国死于皮肤癌的人将增加150万人,白内障患者将达到500万人,患呼吸道疾病的人也将增多。臭氧量减少25%,就会杀死水域中的浮游生物和幼小生物,从而危害整个生物圈。紫外辐射增强,将打乱生态系统中复杂的食物链,导致一些主要生物物种灭绝。大量紫外线辐射还可能降低海洋生物的繁殖能力,扰乱昆虫的交配习惯,并能毁坏植物,特别是农作物,使地球的农作物减产2/3,导致粮食危机。 紫外辐射增加还会加速建筑、喷涂、包装及电线电缆等所用的材料,尤其是聚合物材料的降解和老化变质。特别是在高温和阳光充足的热带地区,这种破坏作用更为严重。由于这一破坏作用造成的损失估计全球每年达到数十亿美元。 二、臭氧空洞 2000年9月3日南极上空的臭氧层空洞面积达到2830平方公里,超出中国面积两倍以上,相当于美国领土面积的3倍。这是迄今观测到的最大的臭氧层洞。 南极是一个非常寒冷的地区,终年被冰雪覆盖,四周环绕着海洋。1985年,英国科学家法尔曼等人在南极哈雷湾观测站发现:1977~1984年每到春天南极上空的臭氧浓度就会减少约30%,有近95%的臭氧被破坏。从地面上观测,高空的臭氧层已极其稀薄,与周围相比像是形成一个“洞”,直径达上千公里,“臭氧洞”由此而得名。在过去10~15年间,每到春天南极上空平流层的臭氧都会发生急剧的大规模耗损。极地上空臭氧层的中心地带,近95%的臭氧被破坏。臭氧洞可以用一个三维的结构来描述,即臭氧洞的面积、深度及延续时间。1985年前南极臭氧洞大小和深度,大约以两年为消长周期,1987年10月,南极上空的臭氧浓度下降到了1957~1978年间的一半,臭氧洞面积则扩大到足以覆盖整个欧洲大陆。1989~1991年却连续三年发现大规模的臭氧洞。从那以后,臭氧浓度下降的速度还在加快,有时甚至减少到只剩30%,臭氧洞的面积也在不断扩大。根据日本气象厅公布的资料显示,从1982~1991的10年期间,南极臭氧洞的面积扩大了10倍,深度增加了2倍,被破坏的臭氧量估计为过去的4.3倍。1994年10月观测到臭氧洞曾一度蔓延到了南美洲最南端的上空。近年臭氧洞的深度和面积等仍在继续扩展,1995年观测到的臭氧洞的天数是77天,到1996年几乎南极平流层的臭氧全部被破坏,臭氧洞发生天数增加到80天。1997年至今,科学家进一步观测到臭氧洞发生的时间也在提前,1998年臭氧洞的持续时间超过100天,是南极臭氧洞发现以来的最长 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 ,而且臭氧洞的面积比1997年增大约15%,9月19日出现的最大面积为2720万平方公里。几乎可以相当三个澳大利亚的面积。总之,20世纪90年代中期以来,每年春季南极上空臭氧平均减少2/3。 南极上空出现巨大的臭氧层空洞,然而这对于居住在北半球的人们来说,南极毕竟相距遥远,似乎关系不大。如今,科学家们在北极上空也发现巨大臭氧洞,人们不能再漠不关心了。 美、日、英、俄等国家联合观测发现,近年来,北极上空臭氧层也减少了20%。据“第三次欧洲臭氧平流层试验”发表的新闻公报说,2000年1~3月间,北极上空18公里处的平流层里,臭氧含量累计减少了60%以上。这是近10年间同一区域臭氧损失最严重一次。 自从1985年英国南极考察队发现南极上空的臭氧层空洞以来,全世界都在密切注视着臭氧层的变化。全球臭氧层遭受破坏,臭氧含量的减少,愈是高纬度地区愈明显,两极上空则是集中反映。臭氧层低值区的出现具有季节性,与气温变化有关:南极地区上空是在7~9月份,而北极地区上空则是在1~3月份。到了夏季,这些低值区又会自行恢复常态。但如果臭氧损耗严重,恢复就会迟缓。研究人员认为,2000年北极上空臭氧损耗特别严重,与冬季格外寒冷、平流层气温过低有关,还可能导致臭氧层恢复速度放慢。 两极上空臭氧含量急剧减少,是全球大气中臭氧含量正在不断减少的明证。90年代初,我国北京、昆明、黑龙江、浙江、青海等地臭氧观测结果表明,当地臭氧总量不断减少。我国科学工作者发现全国臭氧总量都在不断被消耗,同时发现青藏高原6至9月形成了大气臭氧低值中心。拉萨地区上空臭氧总量比同纬度地区低11%,且1979年至1991年间臭氧总量平均年递减率达0.35%。青藏高原上空夏季形成的臭氧层低谷现象引起世界关注。国际保护臭氧层专家警告:如果任其发展下去,世界屋脊的上空将继南北两极之后,出现世界第三个臭氧层空洞,将给人类带来极大的危害。 除工业国家排放的废气破坏了臭氧层外,热力和动力作用也是导致高原上空出现臭氧低谷的重要原因。夏季青藏高原地面对大气加热最强,十八公里以下大气中,垂直向上的物质输送作用很强,而将臭氧含量较少的低层空气带向高空,冲淡高空臭氧含量。研究表明,全球范围内许多类似的高原、山地,例如美国的落基山脉、南美的安第斯山脉也由于大气环流产生巨大的热力和动力,导致上空存在不同程度的臭氧亏损。 近年来西藏大部分地区出现的气温升高现象表明,臭氧层稀薄已造成高比例的紫外线照射量增大,加之积雪和岩石对紫外线具有强烈的反射作用,使西藏地区白内障发病率居全国之首。紫外线照射量增大,使青藏高原的雪线急剧上升。据生物学家野外观察证明,藏北羌塘地区的雪线在近一百年上升了一百至一百五十米,造成一些生活在雪线附近的藏羚羊、雪豹、野牦牛等动物分布区域的改变和栖息、繁殖地面积减少或加大,以及食性与活动规律的改变,改变了动物的繁衍生存条件。紫外线大量入侵,使青藏高原的冰川消融量有增大趋势,造成蒸发量增大,降雨量增多,河流水量在汛期猛增。同时也造成高原湖泊水位下降,并导致河谷开阔带、湖周围及洼地土地沙漠化。值得庆幸的是,目前青藏高原大部分地区生态环境仍处于自然状态,并得到较好的保护。其中一千五百多个大小湖泊,大多仍处于原生状态,森林面积达七百一十七万公顷,草场面积一亿三千万公顷。西藏已建立了十三个省级以上的自然保护区,保护区内有三十九种野生植物和一百二十五种野生动物被国家列为重点保护对象。这里几乎没有工业污染。就全球而言,90年代的10年间,全球大气臭氧量平均減少2.7%,而最近10年,世界各地的臭氧量也都在迅速減少。以臭氧减少率来看,一般高纬度地区要比低纬度区为高,而南半球也非常明显地高于北半球。 三、消耗臭氧层的物质 许多科学家和环保人士在70年代初期担心平流层超音速飞行器排放的氮氧化物(NOx)、硫化物和大量的水汽严重地破坏臭氧层。1972年美国宇航局发表声明,承认太空飞机固体燃料火箭推进器会将氯直接排入平流层威胁臭氧。发现平流层氯真正来源的是三位化学家,他们是德国的包罗·科鲁参、美国的马里奥·莫林纳和舍伍德·罗兰德。他们指出:完全由人工合成的“氟利昂”(CFCs),由于工业上应用范围广泛,所以在过去的50年间,排放在大气中的量已经相当可观,而且它非常稳定,生命期长达40~150年,因此会在大气中不断积累,最后将上升至平流层,在这里因受紫外线照射而分解产生氯原子,活泼的氯原子会与臭氧反应,使臭氧分解消失。莫里纳和罗兰德并强调,平流层所能接纳的氯相当有限,而且即使大幅降低CFCs的使用量,大气也需要一段相当长的時间才能减缓臭氧的分解。他们三人早期的发现获得诺贝尔奖,这是第一次为大气科学研究而颁发的诺贝尔奖,也是第一次给研究人造材料对环境影响颁发诺贝尔奖。 氟里昂于30年代开发出来。属于氯氟烃化合物(CFCs),氟里昂是它的商品名称。它不易燃烧,不具腐蚀性,无毒,性能稳定,价格便宜,作为一种工业用化学物质,被广泛使用在各种冷冻空调的冷媒、电子和光学元件的清洗溶剂、化妆品等喷雾剂,以及泡沫塑料PU、PS、PE的发泡剂等等。在对氟里昂实行控制之前,全世界向大气中排放的氟里昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年,所以排放的大部分仍留在大气层中,其中大部分仍然停留在对流层,一小部分升入平流层。 氯氟烃以氟利昂(Freon)作为其商品名,后面以代码表示不同的化学物质(或组成)。编码原则是用三位数组成代码,个位数表示分子中氟原子的个数,十位数表示分子中氢原子的个数加1,百位数表示分子中碳原子的个数减1。按此原则,三氯一氟甲烷(CCl3F)的代码百位数为0、十位数为1、个位数为1,即11;二氯二氟甲烷(CCl2F2)代码为12;一氯二氟甲烷(CHClF2)代码为22。乙烷类氯氟烃,由于氯、氟原子取代位置的不同,可以有几个同分异构体。区分同分异构体的办法是按分子结构中的不对称程度,在代码后缀标上a、b、c……。 50年代以后,世界各国都有了氯氟烃的生产,为了避免用商品名来称呼化合物,国际科技界在正式会议文件和科技文献中统一使用氯氟烃的名称和符号。根据氯氟烃的英文名称Chlorofluorocarbon,取其字头组成缩写代号CFC作为其通称,在CFC后标以代码。对于含氢的氯氟烃同样取英文名Hydrogen containing chlorofluorocarbon的字头HCFC表示。含氢氟烃则取Hydrofluorocarbon字头HFC表示。全氟烷烃则取Perfluorocarbon字头FC表示。 人们把这些破坏大气臭氧层、危害人类生存环境的物质称为“消耗臭氧层物质”,简称ODS。目前认为ODS包括下列物质:CFCs、哈龙(Halon)、四氯化碳、甲基氯仿、溴甲烷以及HCFC、HBFC等。 四、ODS的应用 1. CFCs 自20世纪30年代初,CFCs作为一类新的化工产品问世以来,由于其具有化学惰性和热稳定性、不燃性、低毒性、沸点低及气液相易于转换,与碳氢类油脂相互混溶,表面张力和粘度低等特性,它们的应用日益广泛,已涉及航空航天、机械电子、医药卫生、石油及日用化工、建筑家具、食品加工、商业服务等许多行业。主要用作制冷剂、塑料发泡剂、喷射剂、清洁剂等。用CFCs制造和加工的产品,如冰箱、空调机、电视机及其它电子产品、沙发、各类气雾罐等,已进入千家万户,成为提高人们的社会和家庭生活水平,实现现代化所不可缺少的必需品。 全世界的CFCs年消费量在各种ODS中始终居于首位,迄今为止,仍占50%以上。1986年全世界CFCs消费量约为114万吨,其中70%以上为CFC—11和CFC—12,两者共约82万吨。 2. 哈龙 哈龙灭火剂主要有1211(二氟氯溴甲烷)、1301(三氟溴甲烷)、2402(四氟二溴乙烷)三种。哈龙的灭火原理与一般常用灭火剂降温、隔绝氧气的机理有根本的不同。哈龙灭火剂在火焰的高热中分解产生活性游离基Br·参与了物质在燃烧过程中的化学反应,使链反应中断,从而达到灭火的效果。 由于哈龙1211和哈龙1301具有既清洁又完全的特性,在人们认识哈龙是臭氧消耗物之前,尤其在20世纪60年代和70年代,哈龙1211和哈龙1301在电子计算机房、历史博物馆、舰船和飞机等要害场所大量使用。 我国于20世纪60年代试制成功哈龙1211后,逐步推广应用,80年代大量应用于手提式灭火器上。 20世纪70年代初又试制成功了哈龙1301,主要用于固定灭火系统上。 根据1991年联合国环境规划署(UNEP)技术与经济评估小组的报告和其它有关资料,1990~1991年间,全世界各种ODS的年总消费量粗略统计为150万吨左右。其中哈龙占2%(3万吨)左右。 五、ODS对臭氧层的破坏作用 由于世界各主要工业国家多位北半球,因此北半球大气中CFCs的平均浓度较南半球高。CFCs排出后在大气中迅速扩散,但南北两半球的大气,要穿越赤道完全混合,需時约2年。北半球大气中CFCs的平均年增率为4~5%,而南半球CFCs的平均浓度则较北半球约低8~10%,故南半球的CFCs大约也刚好是以落后北半球2年的时间,而以相同的速率在增加中。积存在对流层的大量CFCs,会随着大气运动进入平流层。对流层上部是对流层顶,对流层顶的高度各地并不相同,因季节和纬度而异,在赤道附近最高,约18公里;在高纬度的两极,只有8公里左右,而且夏季比冬季略高。由于各地对流层顶高度不同,在纬度30度左右的副热带地区,产生不连续现象,即对流层顶缺口(青藏高原也位于30度地区)。在这个缺口处,上下层空气混合非常强烈,CFCs等物质便因而趁隙进入平流层。 平流层中的臭氧是由O2在紫外线作用下形成的, O2十紫外线—→2O O+O2—→O3 自然情况下氧和臭氧的存在是一种平衡:O3+O—→2O2 氟里昂进入平流层,受到强烈的太阳紫外线UV-C的照射,分解出Cl·自由基和Br·自由基: CFCl3十紫外线—→CFCl·+Cl·(氯自由基) 这些自由基很快地与臭氧进行连锁反应,用数个月的时间通过催化反应,就可以使10万个臭氧分子消失。首先,氯与臭氧反应,生成氧化氯自由基: Cl·十O3-→ClO·+O2 自由基ClO·非常活泼,与同样活泼的氧原子反应,生成氯和稳定的氧分子: ClO·十O-→Cl·+O2 释放出的氯原子又和臭氧产生反应,因此,氯原子一方面不断消耗臭氧,另一方面却又能在反应中不断再生,形成催化反应。 但是注意到,进入平流层还有其它微量气体,例如甲烷(CH4)和二氧化氮(NO2),氯原子和它们分别作用产生氢氯酸(HCl)和硝酸氯(ClONO2),这些物质化学性质不活泼,不会释放出氯原子,称为“氯贮存物质”,阻断了氯原子再生功能,在臭氧分解反应方面氯原子不再具有催化功能。单纯从化学的角度来看,氟里昂对臭氧的破坏有限。而且氟里昂主要由北半球工业化国家排出,北半球大气中氟里昂浓度也高于南半球,那么至今最大的臭氧洞却出现在南极而不是其它地方? 平流层空气极为干燥,相对湿度只有1%左右,几乎没有云、雨等天气现象,但是在漫长的极地冬夜期间,仍会因严寒形成极地平流层云。 在南极的6月,极夜的冬季来临,没有太阳加热,气温常会下降至-80℃左右,平流层的三水硝酸(HNO3·3H2O)在-78℃的条件下就会包围住直径约0.1微米的硫酸微粒,形成直径约1微米的颗粒,但是颗粒细小,而且比较分散,常常大规模地生成,有时分布范围可达数千公里,组成一种肉眼看不见的极地平流层云。 这些硫酸微粒部分起源于人类活动,有些则是天然的。例如1982年墨西哥艾尔奇肯火山爆发,把500万吨左右的硫化物直接喷入平流层。 冬季极地气温继续下降至-83℃以下,水汽就会附着在三水硝酸颗粒表面,凝结成冰粒。三水硝酸组成的极地平流层云就会继续发展成另外两种冰粒组成的极地平流层云。如果气温快速下降,冰粒直径约为两微米左右,密集分布,在阳光折射下,出现珍珠般光泽,这种极地平流层云因此称为贝母云。如果气温缓慢下降,冰粒直径大约为10微米,生成的冰粒密度较稀,这种平流层云不如贝母云明显可见,肉眼勉强可见。 由三水硝酸、小冰粒、大冰粒组成的三种极地平流层云在南极比北极更常见,其中三水硝酸极地平流层云在南极最普遍。三水硝酸极地平流层云不仅把氯贮存物质吸收到颗粒的界面上,并且产生化学反应,释放氯气:ClONO2+HCl→Cl2+HNO3。一旦9月来临,南极春季阳光普照,在短短几个小时内,活泼的氯气被分解成两个氯原子:Cl2+hv→Cl+Cl。由于生成三水硝酸消耗大量的氮氧化物,并且三水硝酸极地平流层云的冰粒界面产生氢氯酸和硝酸氯的化学反应,既消耗氯贮存物质又消耗它的生成物质。氯原子和臭氧分子产生的氧化氯自由基没有反应物,自行结合成二聚物ClOOCl,在紫外线照射下这个二聚物很快分解成两个氯原子,再次开始分解臭氧的反应。 由此可见,在三水硝酸极地平流层云的环境内,氯原子才能取得催化者的角色,以不同的形式再参与不同的化学反应,一个氯原子最终破坏10万个臭氧分子。 六、臭氧层的保护 臭氧层损耗直至极地臭氧空洞的形成,从某一方面来说,正是我们的先辈和我们自己为获得物质文明的需要所采取的一系列活动导致的。臭氧层的继续损耗,不仅将会限制人类文明的继续发展,而且将会威胁到人类的生存。 目前来说,解决这一问题的唯一方法,即减缓臭氧层继续耗减的唯一措施,就是淘汰消耗臭氧层物质(ODS),使臭氧层中的臭氧浓度逐渐恢复到正常水平,以维护地球的正常生态环境,保证人类的可持续发展。 1987年9月在加拿大蒙特利尔召开的保护臭氧层国际大会通过了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,根据此 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 ,发达国家在20世纪末将目前使用的氯氟碳化合物总量减少50%,发展中国家可有10年的宽限期。这是全世界有史以来旨在控制人工合成化合物破坏环境的第一个条约。 我国政府于1991年加入《议定书》后,先后成立了一系列组织机构,领导和执行保护臭氧层的工作。这些组织包括:国家保护臭氧层工作领导小组、保护臭氧层多边基金项目管理办公室、部委保护臭氧层机构,各行业组织、地方环保局、地方政府有关部门也积极参与保护臭氧层的工作。 在现代经济中,氟里昂等物质应用非常广泛,要全面淘汰,必须首先找到氟里昂等的替代物质和替代技术。在特殊情况下需要使用,也应努力回收,尽可能重新利用。 为了推动氟里昂替代物质和技术的开发和使用,逐步淘汰消耗臭氧层物质,许多国家采取了一系列政策措施。一类是传统的环境管制措施,如禁用、限制、配额和技术标准,并对违反规定实施严厉处罚,欧盟国家和一些经济转轨国家广泛采用了这类措施。一类是经济手段,如征收税费、资助替代物质和技术开发等。美国对生产和使用消耗臭氧层物质实行了征税和可交易许可证等措施。另外,许多国家的政府、企业和民间团体还发起了自愿行动,采用各种环境标志,鼓励生产者和消费者生产和使用不带有消耗臭氧层物质的材料和产品,其中绿色冰箱标志得到了非常广泛的应用。 为了实施议定书的规定,1990年6月在伦敦召开的议定书缔约国第二次会议上,决定设立多边基金,对发展中国家淘汰有关物质提供资金援助和技术支持。1991年建立了临时多边基金,1994年转为正式多边基金。到1995年底,多边基金共集资4.5亿美元,在发展中国家共安排了1100多个项目。 到1995年,经济发达国家已经停止使用大部分受控物质,但经济转轨国家没有按议定书要求削减受控物质的使用量。发展中国家按规定到2010年停止使用,受控物质使用量目前仍处于增长阶段。中国由于经济持续高速增长,家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等产品都大幅度增长,受控物质使用量比1986年增长了一倍以上,成为世界上使用受控物质最多的国家之一。 从各项国际环境条约执行情况而言,这项议定书执行的是最好的。目前,向大气层排放的消耗臭氧层物质已经逐年减少,从1994年起,对流层中消耗臭氧层物质浓度开始下降。预计到2000年,平流层中消耗臭氧层物质的浓度将达到最大限度,然后开始下降。但是,由于氟利昂相当稳定,可以存在50至100年,即使议定书完全得到履行,臭氧层的耗损也只能在2050年以后才有可能完全复原。另据1998年6月世界气象组织发表的研究报告和联合国环境规划署作出的预测,大约再过20年,人类才能看到臭氧层恢复的最初迹象,只有到21世纪中期臭氧层浓度才能达到本世纪60年代的水平。 第三节 二恶英污染 一、什么是二恶英 1999年5月比利时生产的鸡饲料中被发现含有致癌物质二恶英。由于这种遭污染的饲料还涉及到荷兰、法国和德国,且这些国家生产的畜禽类产品及乳制品在欧洲和世界其它地区广为销售,因此世界上许多国家都已接到了食物链可能被污染的警告。目前,世界各国纷纷作出反应,禁止进口、销售,甚至销毁上述四国的相关产品。这是继英国“疯牛病”之后,欧洲发生的又一次因饲料问题而引发的全球食品安全大恐慌。 二恶英(Dioxin)是一类含氯的强毒性有机化合物的俗称,属于多氯代三环芳烃类化合物,根据其分子中氯原子的不同取代位置和数目,能产生209种异构体。这些化合物大部分具有强烈致癌、致畸、致突变的特点。美国环保局确认的二恶英类物质有30种,其中包括多氯二苯二恶英(PCDDs)7种,多氯二苯呋喃(PCDFs)10种,多氯联苯(PCBs)13种,以毒性大、致癌作用强的2,3,7,8—四氯双苯并二恶英(TCDD)为代表。例如,2,3,7,8-四氯代二苯并二恶英是目前世界上已知的一级致癌物中毒性最强的有毒化合物。 二、二恶英的危害 二恶英的最大危害是具有不可逆的“三致”毒性,即致畸、致癌、致突变,是目前已知化合物中毒性最大的物质之一,被称为“地球上毒性最强的毒物”。这类物质进入人体后,不能降解,也不易排出。世界卫生组织将其列为与DDT杀虫剂毒性相当的剧毒物质;国际癌症研究中心将其列为人类一级致癌物。1988年,美国发表了全球第一个二恶英危险 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 报告,指出一万个癌症病人中,就有一个是因二恶英引起的;1995年该报告的第二版已将这个数值修订为千分之一。二恶英由于其来源广泛、毒性强,已被世界各国公认为是对人类健康具有极大潜在危害的全球性散布的重要有机污染物。美国环保局1995年公布的评价结果显示,二恶英不仅具有致癌性,而且具有生殖毒性、免疫毒性和内分泌毒性,一旦侵入人体,将会永久破坏人体的免疫系统及扰乱人体的激素分泌;它已被世界卫生组织作为新的环境污染物列入监测名单。 二恶英类物质是目前已经认识的环境荷尔蒙中毒性最大的一种。环境荷尔蒙是指那些干扰人体正常激素功能的外因性化学物质,具有与内分泌激素类似的结构,能引起生物内分泌紊乱,又称环境激素或内分泌干扰物质。环境激素通过环境介质和食物链进入人体或野生动物体内,干扰其内分泌系统和生殖功能系统,影响后代的生存和繁衍。可能引起发育初期胎儿的死亡、器官结构的破坏以及对器官的永久性伤害,或发育迟缓、生殖缺陷;它可以通过干扰生殖系统和内分泌系统的激素分泌,造成男性的精子数减少、精子质量下降、睾丸发育中断、永久性性功能障碍、性别的自我认知障碍等;造成女性子宫癌变畸形、乳腺癌等;还可能造成儿童的免疫能力、智力和运动能力的永久性障碍,比如多动症、痴呆、免疫功能低下等。 吸入空气中带有二恶英的细粒子和摄入被二恶英污染的各种食物,是人类受到二恶英危害的主要途径。二恶英最容易存在于动物的脂肪和乳汁中,因此,家畜、家禽及其产品蛋、乳、肉和鱼类是最易被污染的食品。 二恶英类化合物由于两方面的原因造成对环境的特殊影响:首先,二恶英具有超常的物理、化学、生物学降解期,需要几十年甚至更长时间,无论存在于空气、水还是土壤中,它都能强烈地吸附于颗粒上,由于在环境中长时间的积累,结果是能在水体沉积物和食物链中达到非常高的含量水平。由于它们非常长的半衰期以及能通过大气长距离的转移,因此可以说二恶英无处不在。其次,二恶英是高脂溶性而非水溶性物质,可在脂肪组织中生物积累,一旦摄入生物体就很难分解或排出,浓度会随食物链不断传递和积累放大。在食物链的高层,高二恶英蓄积的机体中的浓度高出周围空气、土壤和沉淀物中含量的几百万倍。人类处于食物链的顶端,是此类污染的最后集结地。 二恶英对人的影响可谓“一锤定音”。一般的污染物质要达到一定的剂量才会产生明显的有害作用(即作用阈值),而至今还没有研究出二恶英的作用阈值,只要“超微量”的剂量,就可能产生危害,对于婴幼儿的损害更明显和无可挽回。 二恶英危害的另一个特点是它的长期性和隐匿性,在表现出明显的症状之前有一个漫长的潜伏过程,它影响的可能是人类的子孙后代。因此,有科学家甚至担心,人类的进化是否将会被这类物质终止。 三、二恶英的来源 二恶英在自然界中几乎不存在,森林火灾能够产生极少量二恶英,主要通过化学合成产生,是目前人类创造的最可怕的化学物质之一。50年代,人类首次发现二恶英类化合物能引起一系列的健康问题,但那仅仅是在一些生产杀虫剂的生产工人中发现的。60~70年代,以DDT、六六六为代表的杀虫剂被广泛使用。1962年,美国生物学家蕾切尔·卡逊女士在她的《寂静的春天》一书中叙述了这样一个事实:美国密西根州的东兰辛市为了杀灭榆树上的甲虫,用DDT喷洒杀虫。秋天,树叶落在地上,蠕虫吃了树叶。来年春天,树上的知更鸟吃了蠕虫,一周之内,全市的知更鸟几乎死光。卡松女士以生动而严肃的笔触,描写因过度使用化学药品和肥料而导致环境污染、生态破坏,最终给人类带来不堪重负的灾难。当时美国的一些城市已经出现了比较严重的环境污染,但政府的公共政策中还没有关于“环境”的条款。她描写的使用有机氯杀虫剂后荒芜、寂静的景象震惊了整个世界,因此,《寂静的春天》一问世,犹如旷野中的一声呐喊,敲响了人类将因为破坏环境而受到大自然惩罚的警世之钟。这本书直接导致了美国环境保护局(EPA)的成立,同时,使有机氯杀虫剂被世界大多数国家禁止生产和使用。但是,如同达尔文《物种起源》的问世遭到攻击一样,卡逊的《寂静的春天》也遭到猛烈的抨击。那些靠牺牲环境发财的人指责卡逊是“歇斯底里”,是“煽情”,是“危言耸听”。然而,历史是公正的。1992年,即在卡逊逝世后的第28年,也是该书问世的第30年,《寂静的春天》被推选为近50年来最具有影响的书。这本科普图书之所以能产生如此大的影响,原因就在于它留给人类以振聋发聩的启示,引发了一场关于发展观问题的世界性大讨论。 80年代,人们发现二恶英不仅仅来源于杀虫剂,而更广泛来源于其它含氯的工业品。在美国,根据EPA的调查,90%的二恶英来源于含氯化合物的燃烧、医院废弃物焚烧、垃圾和固体废弃物焚烧。发达国家城市生活垃圾焚烧炉燃烧过程中所产生的二恶英占已知二恶英各生成源生成量的95%。另一个非常重要的来源是包括生产纸张的漂白过程和生产杀虫剂、防腐剂、除草剂和油漆添加剂等化工过程中,二恶英往往作为副产品和杂质的形式存在其中,汽车尾气和金属的熔炼等都能产生二恶英,与燃烧无关。EPA估计,大约有100种左右的杀虫剂与二恶英有关。为此,国际上认为二恶英是人类社会进入工业化之后的典型副产物。 四、中国二恶英污染状况 我国虽然缺乏有说服力的二恶英污染数据,但是根据国外的经验和有限的数据来看,我国在人体血液、母乳和湖泊底泥中都检出了二恶英,尽管其浓度水平较低,但也说明了二恶英在我国环境中的存在。 中国是氯碱生产大国,在全世界500家氯碱企业中,中国就有近300家,烧碱生产年产量是居世界第二位,为508万吨(1998年)。由于技术落后,产生了大量的环境污染问题。。氯碱法生产烧碱过程中,产生大量盐泥废渣,其组成与排放量与原盐杂组含量以及生产工艺有很大关系,一般每生产1吨烧碱会产生40~60kg(干基)的盐泥。中国某氯碱厂电解盐泥中二恶英浓度也高达378.85μg/kg,其毒性当量I-TEQ值为21.65μg/kg,按此估算中国氯碱工业产生的盐泥中每年二恶英的排放量约为5.41公斤 I-TEQ目前只有部分厂家对盐泥进行了治理,大多数厂家,尤其是中小型氯碱厂,都没有进行有效的治理,未经处理的盐泥有的在厂内外堆存,有的排入厂区附近江、河、湖、海,造成严重污染。作为氯碱生产大国,氯碱生产的废渣可以认为是中国二恶英的主要来源之一。 中国二恶英的其它来源可能还有染料化工、有机氯化工、纸浆漂白等行业及含氯农药、木材防腐剂和除草剂等的生产。由此可见,在中国由于不少工业工艺落后,环境管理尚待完善,所以二恶英化合物的污染比发达国家更为严重。例如,在中国三氯苯生产残渣中二恶英含量高达10%,大小车辆尾气随意排放,不少农药、造纸工业采用落后生产工艺,80%以上三废未经处理就排入江河湖泊。中国的吸血虫防区曾大量使用的杀钉螺剂五氯酚钠,它的生产和使用会使二恶英在不知不觉之中进入环境。五氯酚钠作为首选的灭钉螺化学药物在我国使用了几十年,每年的喷洒量约为6000吨,这必然造成二恶英在喷洒区的沉积。因此,我国具有二恶英污染的潜在可能性。另外,在我国1998年1月4日颁布的《国家危险废物名录》列出的47类危险废物中,至少有13类与二恶英直接有关或者在处理过程中可能产生二恶英。例如H04农药废物、H05木材防腐剂废物、HW10含多氯联苯废物、HW18焚烧处理残渣、HW43含多氯苯并呋喃类废物和HW44含多氯苯并二恶英废物等。也将其中的副产物二恶英带入水环境。在二恶英的污染调查、监测及生态效应研究方面,从总体上已远远落在发达国家后面。特别在“比利时二恶英事件”发生后,二恶英的污染问题已成为广大人民群众十分关注的话题。查明中国二恶英的主要污染源和排放量,建立二恶英污染数据库。通过本研究可加速推动中国对二恶英污染监控能力,为进一步制定中国二恶英的各种环境标准、人体的安全摄入浓度及制定中国二恶英污染控制决策和防治措施的提供科学根据。为了保护中国的生态环境,保障人民身体健康,对中国散布广、危害大的二恶英类污染物实行污染控制和环境治理已迫在眉睫。 从美国和日本等发达国家对空气中二恶英来源进行的调查结果来看,焚烧设施的二恶英排放量占有较大比重。近十几年来,随着中国经济的迅猛发展,中国的固体废弃物和医疗废物的产生量也在不断增加。全国三分之二的城市形成了垃圾围城的严重局面。工业固体废物的累积问题也十分严重,中国每年产生6.2亿吨工业废弃物,但其处理率仅为10%,目前已累积堆存59亿吨,其中危险废物约占2~5%。中国准备在未来10年内,使垃圾焚烧达到垃圾处理总量的3%。在中国东部地区,经济较发达,许多城市的人口密度比日本还大,可用土地相对较少,使得人们对城市生活垃圾等废弃物减容无害化处理的要求越来越高,因此垃圾焚烧的比例将会越来越大。这些焚烧设备简单而且规模小,焚烧处理和尾气净化装置不完全,通常造成焚烧废气和飞灰中含有大量的二恶英。因此十分有必要对焚烧所产生的二恶英进行监测和控制。 五、二恶英控制 国际环境界对二恶英的来源、污染及控制一直极为重视,对二恶英的基础研究已投入大量资金,许多发达国家通过关闭各种二恶英污染源和对二恶英污染物实行优先控制,例如,改进城市生活垃圾焚烧炉和安装更先进的除尘装置,使由焚烧而产生的二恶英排放量下降了100-1000倍;通过改进纸浆漂白工艺,控制生产过程中二恶英的生成,使加拿大造纸工业二恶英的环境输入量1993年就比1988年减少了98%。 为了控制“二恶英”的产生,对焚烧炉的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 已有要求,焚烧炉应具有二燃室并采用“3T”技术,即提高炉温(>850℃);在二燃室送入二次空气,充分搅拌混合增强湍流度;延长气体在二燃室停留时间;再有就是改善燃烧状况,使垃圾完全燃烧,从而抑制二恶英的产生。 由于欧洲研制焚烧炉较早,因此早期研制和使用的焚烧炉就有欠缺,最主要的是没有设计二燃室。垃圾在燃烧过程中,由于温度、空气量和炉膛空间等因素的制约,仍会有一些有害气体产生,必须在二燃室高温下充分燃烧,才能得到净化,只有焚烧才是破坏物质分子的最直接最有
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分类:生产制造
上传时间:2011-01-02
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