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大气环境
www.xhjj.net 2006-04-20  
大气环境

大气
      大气是包围在地球周围的一层气体。大气也称为大气圈或大气层。大气圈是地球四大圈(土石圈、水圈、生物圈和大气圈)之一,是地球上一切生命赖以生存的气体环境,也是人类的保护伞。
  如果我们从人造地球卫星上看地球,大气好像是蒙在地球表面上的一层浅蓝色面纱。
  大气的范围是很宽广的,它在水平方向上笼罩着整个地球,在铅直方向上,它的厚度已超过地球上最高山峰的高度和最深海沟的深度。
  根据科学家的研究知道,大气的上界和行星际气体逐渐融合在一起。然而,人类活动的范围仅仅限于大气层的底层,风、云、雨、雪等天气现象也多发生在20千米以下的大气层中。
  大气虽然看不见,摸不到,但大气是实实在在的客观物质,科学家发现整个大气层的质量是很惊人的,约为5.3×1015吨,这可是一个非常大的数字,如果用一个巨大的天平来称的话,一端放上大气层,那么另一端就要放上一个直径100千米的大铜球,或者是放上5座喜马拉雅山脉。但大气层的质量中有99.9%以上都集中在50千米以下的范围,而在50千米以下的浩瀚大气中,所含的大气质量还不到总质量的0.1%。由此可见,大气层越向上空气越稀薄。据测算,在360千米高空的大气中,其空气密度只有海平面附近的万亿分之一。
  大气是维持人体生命的第一需要。人可以数日不吃不喝,但却不能不呼吸。我们游泳时就有这样的感觉,把头扎在水里过不了一会就憋得受不了。同样,各种生物也需要呼吸。大气的存在还为人类生存提供了适宜的温度条件,否则白天太阳可将赤道附近的地面烤热到80℃以上,而在夜间又会降到-100℃。一天之间温差如此悬殊人类是难以生存的。大气还阻挡了对人体有伤害作用的紫外线、X射线以及宇宙线,消除、减轻了来自星际空间的流星对地表的袭击,起到了“保护伞”的作用。

大气污染
        正常的大气中主要含对植物生长有好处的氮气(占78%)和人体、动物需要的氧气(占21%),还含有少量的二氧化碳(0.03%)和其他气体。当本不属于大气成分的气体或物质,如硫化物、氮氧化物、粉尘、有机物等进入大气之后,大气污染就发生了。大气污染主要由人的活动造成,大气污染源主要有:
  工厂排放、汽车尾气、农垦烧荒、森林失火、炊烟(包括路边烧烤)、尘土(包括建筑工地)等。

地球变暖是好还是坏?
气候转暖,冬季不那么严寒漫长,人们过冬当然会感到舒服多了。不过,全球变暖对人类的生产和生活产生了巨大影响,发展下去甚至会威胁到人类的生存。
  气候变暖,水汽的蒸发主会加快,这样一来改变了气流循环,使气候变化加剧,引发热浪、飓风、洪涝和干旱,反常的气候给人类带来巨大的灾难。有资料表明,目前全球变暖引发的异常高温,每年造成世界大城市中约6000人死亡。因全球变暖引起的天灾,引发的流行性疾病,更使人类的生命财产遭受巨大损失。全球变暖使得冰川融化,过去的100年间,海平面已经上升了25厘米,而海面的上涨,将会淹没陆地。全球变暖还会减少淡水资源,加快土地荒漠化。
  不能让全球转暖的状况继续发展下去了。怎么办呢?科学家们认为,减少二氧化碳等气体的排放量是最有效的方法;只要将目前的二氧化碳排放量减少60%、甲烷排放量减少8%,就能制止目前的全球变暖趋势。现在不少国家已经制定了相应的措施,我国也通过了有关法规,采取有效措施控制有害气体的排放。
  人们希望国际社会共同努力,尽快制止全球变暖,为人类创造一个良好的生存环境。

汽车尾气
        汽车尾气排放的主要污染物为一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NO X)、 铅(Pb)等。
  一氧化碳:一氧化碳和人体红血球中的血红蛋白有很强的亲合力,它的亲合力比氧强几十 倍,亲合后生成碳氧血红蛋白(COHb%),从而消弱血液向各组织输送氧的功能,造成感觉、反 应、理解、记忆力等机能障碍,重者危害血液循环系统,导致生命危险。
  氮氧化物:氮氧化物 主要是指NO、NO2,都是对人体有害的气体,特别是对呼吸系统有危害。在NO2浓度为9.4mg/m2 (5PPm)的空气中暴露10分钟,即可造成呼吸系统失调。
  碳氢化合物:目前还不清楚它对人体健康的直接危害。但是HC和NOX在大气环境中受强烈太 阳光紫外线照射后,产生一种复杂的光化学反应,生成一种新的污染物------光化学烟雾。1952年 12月伦敦发生的光化学烟雾,4天中死亡人数较常年同期约多4000,45岁以上的死亡最多,约为 平时的3倍;1岁以下的约为平时的2倍。事件发生的一周中,因支气管炎、冠心病、肺结核和心 脏衰弱者死亡分别为事件前一周同类死亡人数的9.3倍、2.4倍、5.5倍和2.8倍。

二氧化碳
       全球变暖80%以上是由二氧化碳造成的。1990年,西方工业化国家97%的CO2排放来自于煤炭、石油和天然气的燃烧。
       约占世界人口25%的工业化国家人口消费了世界能源的近80%。这是发展中国家要求工业化国家在减少CO2排放上率先采取决定性步骤的主要原因。
        地球大气中的CO2比工业革命前多了30%以上。(从280 ppmv增长到今天的370 ppmv)。
     据联合国气候变化政府间委员会称,必须立刻将CO2排放减少至少60%才能稳定其目前在大气中的浓度。立即进行这样大量减排是不可能的,但这说明为阻止全球变暖必须采取这样的措施。必须采取有效的气候保护政策,否则到2100年碳排放量将可能比现在增加4%至320%。年复一年,这将增加空气中CO2的浓度,到2100年最低可能会达到550 ppmv,最高则会超过830 ppmv。这是人类开始大规模燃烧煤炭、石油和天然气之前“自然”水平的二到三倍。

何谓气候变化?
        人们普遍认识到大气中二氧化碳和其他温室气体的浓度正在增加。过去200年里,二氧化碳增长了30%,主要来自于矿物燃料如煤炭、石油和天然气的燃烧(例如汽车、工业和发电)和土地使用的变化(如森林的砍伐)。如果当前的趋势保持下去,大气中的二氧化碳在21世纪将增加一倍,此后还会继续增加。由于人类活动的影响,其他温室气体在21世纪也会增加。
大气中二氧化碳和其他温室气体的聚集将通过增强温室效应而改变气候,导致地球平均地面温度的上升。目前,最精确的估计是到2010年地球表面平均温度将上升1-3.5摄氏度,此后还会继续升高。由于大多数温室气体在大气中会存留相当长的时间,即便人类活动产生的排放立即停止,过去排放积聚而产生的影响仍将持续几个世纪。
        气候变化在物种和生态系统层次上都是对生物多样性的一个主要威胁。这是因为全球气候变化的速度预计比过去10,000年间的任何变化都要快。政府间气候变化小组(IPCC)─联合国负责为气候变化提供相关政策信息的科学机构―在其第二次评估报告中指出,气候变化将对野生生物、动植物生境和生态系统以及它们向社会提供的物品和服务造成极大的负面影响。
由气候变化导致的生态系统和物种分布的巨大变化将产生严重的社会经济后果。洪水和干旱的频率增加,很可能是由气候变化引起的,这将对粮食和水安全造成威胁。贫困或严重依赖于自然资源的人口最可能受到气候变化的影响。
        不考虑气候变化,生态保护和可持续利用的目标将难以实现。因此,解决这一问题是国际社会的一项中心工作。

控制大气保温气体排放
        工业革命以来,人类各种生产活动一方面使世界经济迅速发展,另一方面排放了大量大气保温气体(俗称温室气体),包括二氧化碳、甲烧、一氧化碳、氧化二氮等,导致全球发生温室效应,引起全球气候变暖。
  温室效应具有影响范围广、制约因素复杂、后果严重等特点。它对我国的影响也日趋明显,如东北、华北和西北等地区的气温,自20世纪80年代以来都呈逐年升高的趋势。目前,我国控制大气保温气体排放的对策,一是大力提高能源利用率,降低煤炭在能源中的比例,从而削减二氧化碳等气体的排放量:二是积极改善能源结构,增加水电、核电的比重,开发利用新型绿色能源:三是努力减少农业(稻田)、畜牧业(反色动物,如牛)温室气体的排放;四是大力植树造林,保护森林资源。

电磁污染
        电磁污染是指天然的人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射。由于广播、电视、微波技术的发展,射频设备功率成倍增加,地面上的电磁辐射大幅度增加,目前已达到直接威胁人体健康的程度。
  电磁污染包括天然和人为两种来源。
  天然电磁污染是某些自然现象,如雷电引起的。火山喷发、地震和太阳黑子活动引起的磁暴会产生电磁干扰。天然电磁污染对短波通讯干扰尤为严重。
  人为电磁污染源包括:脉冲放电,如火花放电;工频交变电磁场,如大功率电机、变压器、输电线附近等;射频电磁辐射,如广播、电视、微波通讯等。
  我们日常生活中碰到的广播、电视效果突然变差,几乎都是电磁干扰造成的。此外,电磁污染还对人体健康造成伤害。

大气与疾病
        气象条件本身就是一个致病的因素,比如,高温可以使人中暑,而低温又可使人生冻疮。这是气象条件直接造成的疾病。此外,气象条件还可以作为一个诱因,间接对人产生影响。如寒潮可诱发感冒、气管炎,气压、湿度、气温的大幅度变动可以使关节痛加重。
  1980年1月的某日,前苏联列宁格勒突然有许多人病倒。当时既没有瘟疫流行,又没有集体中毒事件发生,怎么会有这么多人病倒呢?经调查发现,原来那天气温从一44℃骤然上升到6℃,正是这种气象条件的剧烈变化,才使那么多人病倒。我们祖国传统医学――中医非常重视气象条件对人体健康的影响,认为许多疾病都是由风、暑、寒、燥、湿等气象条件作用于人体的结果。
  由此可见,大气环境不仅对人类的生产、生活有直接影响,而且与人体许多疾病也有密切的关系。因此,已有人提出“气象病”这个名称。俗话说:“感觉是天气的晴雨表”。人们大多有这样的感觉或体会:有时莫名其妙地感到情绪低沉,精神不振;每逢阴天下雨常有一些人叫关节痛;天气闷热时,容易急躁发火,坐立不安;雷雨时易患周期性偏头痛等等。这些都是常见的“气象病”。
酸雨
 酸雨是指pH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。当烟囱排放出的二氧化硫酸性气体,或汽车排放出来的氮氧化物烟气上升到空中与水蒸气相遇时,就会形成硫酸和硝酸小滴,使雨水酸化,这时落到地面的雨水就成了酸雨。煤和石油的燃烧是造成酸雨的主要祸首。酸雨会对环境带来广泛的危害,造成巨大的经济损失,如:腐蚀建筑物和工业设备;破坏露天的文物古迹;损坏植物叶面,导致森林死亡;使湖泊中鱼虾死亡;破坏土壤成分,使农作物减产甚至死亡;饮用酸化物造成的地下水,对人体有害。
  减少酸雨主要是要减少烧煤排放的二氧化硫和汽车排放的氮氧化物。对付酸雨,工厂应采取的措施包括采用烟气脱硫装置、提高煤炭燃烧的利用率。社会和公民应采取的措施有:1)用煤气或天然气代替烧煤;2)处处节约用电(因为大部分的电厂是燃煤发电);3)支持公共交通(减少车辆就可以减少汽车尾气排放);4)购买包装简单的商品(因为生产豪华包装要消耗不少电能,而对消费者来说包装并没有任何实用价值);5)支持废物回收再生(废物再生可以大量节省电能和少烧煤炭)。

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