火电厂环境污染概述.ppt

火电厂环境污染概述,一 我国的能源结构二 燃煤产生的主要污染物三 大气污染的危害,华北电力大学,一 我国的能源结构,在我国各种能源资源中，煤炭资源最为丰富，1995年保有量10087.08亿吨，居世界第三位，估计在地下深1500米以内的煤炭资源总量为40000亿吨在保有的煤炭储量中，烟煤占70以上，褐煤占14，无烟煤占14我国已探明的石油资源为70多亿吨，其中可采储量仅16亿吨；已探明的天然气资源3130亿米。煤炭占我国各种化石燃料资源总储量的95以上，我国能源构成见表12及图11。,一 我国的能源结构,我国水力资源也很丰富，水力资源蕴藏量达6.76亿千瓦，可开发的为3.79亿千瓦，居世界第一位水力发电容量大，无污染，可再生，是十分可贵的一次性能源。但是，我国可以用来建设大型水力发电站的水力资源72都集中在西南地区。由于该地区交通不便，经济相对不发达，用能大户少，因此给水电建设带来了困难。我国已探明的铀资源储量，按照目前技术相当于15.75亿吨标准煤。如果改用快中子增殖反应堆，使铀资源利用率增长60倍，则相当于945亿吨标准煤。,一 我国的能源结构,从我国能源资源的储量、当前能源生产和消费角度看，煤炭是我国最主要的一次性能源。从1980年以来，煤炭在我国一次能源构成中所占的比例在7075左右，原油和天然气所占比例略有下降，在20左右，水电所占比例一直在持续增长。从能源消费总量及构成看，煤炭自1980年以来所占的比例一直在75左右，石油和天然气约占20，水电约占5，因此煤炭仍然是我国最主要的能源(表14，图1 2）,一 我国的能源结构,我国是世界上煤炭最大的生产国与消费国，从1990年起，我国煤炭生产及消费量一直位居世界第一，见表15。就煤炭消费而言，它不仅是我国最重要的能源，而且也是重要的化工原料。以煤为原料生产的合成氨占总产量的64，以煤为原料生产的甲醇占总产量的70，煤化工在我国化学工业中占有十分重要的地位(表16)。作为动力燃料，每年我国电力工业的锅炉、工业锅炉、工业炉窑耗煤量占6264。这种以煤为主要动力燃料的状况将会长期存在。煤炭也是我国主要的民用燃料，其中70供应城市。,一 我国的能源结构,我国煤炭占能源生产和消费总量一直稳定在75左右，这一状况至少在最近20一30年内不会改变。由于在一次能源中消费石油的比例远大于石油在化石能源资源储量中所占的比例，且这一比例不断在增大，因此今后石油的供应，如仅依靠国内资源将会越来越紧张。随着我国经济持续增长，煤炭生产和消费的总量还将继续增长。按照当前生产发展对能源需求的增长估计，到2000年时，我国能源的供应需求缺口将达5亿吨标准煤。即使我国重视节能，并逐步建立起节约型的国民经济体系，但考虑到能源状况、运输条件和其它外部条件，到时也还有一亿吨标准煤的缺口。到2020年能源供应和需求形势可能较2000年略有好转(表17),一 我国的能源结构,能源构成中的变化趋势很不一样。世界一次能源消费结构中煤炭所占的比重，平均从 1955年的55.6降到1990年的27.3；从50年代起世界石油、天然气的消费量就已经超过了煤炭，成为能源的主力(表18)。世界人口由1900年的16亿增长到目前的50亿，增长了2倍，而能源消费从6.8亿吨标准煤增加到114亿吨标准煤，却增长了15.8倍。当今世界石油、天然气占一次能源消费的60，煤炭占27，而我国仍是以煤炭为主(表l一9)。,表1-1,一 我国的能源结构,表1-2,一 我国的能源结构,图1-1,一 我国的能源结构,表1-3,一 我国的能源结构,图1-2,一 我国的能源结构,表1-4,一 我国的能源结构,表1-5,一 我国的能源结构,表1-6,一 我国的能源结构,表1-7,一 我国的能源结构,表1-8,一 我国的能源结构,表1-9,一 我国的能源结构,二 燃煤产生的主要污染物,目前对环境和人类产生危害的大气污染物约有100种，其中影响范围广的污染物有颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物、挥发性有机化合物等。1、几种主要的大气污染物(1)颗粒物 颗粒物是指大气中除气体之外的物质，包括各种各样的固体、液体和气溶胶。其中有固体的灰尘、烟尘、烟雾，以及液体的云雾和雾滴，其粒径范围在0.1200m之间。按粒径的差异，可以分为降尘和飘尘两种。降尘:指粒径大于10m，在重力作用下可降落的颗粒状物质。它多产生于固体破碎、燃烧残余物的结块及研磨粉碎的细碎物质。自然界刮风及沙暴也可产生降尘。,二 燃煤产生的主要污染物,飘尘 指粒径小于10 m的煤烟、烟气和雾等颗粒状物质。这些物质粒径小 质量轻，在大气中呈悬浮状态，且分布极广。柴油发动机排出的颗粒物直径几乎都小于10m。颗粒物自污染源排放后，因空气动力条件的不同和气象条件的差异而发生不同程度的迁移。降尘在重力作用下很快降落到地面；而飘尘则可在大气中停留很久。颗粒物能作为水汽的凝结核，参与形成降水过程。(2)含硫化合物 大气中含硫化合物主要有二氧化硫和硫化氢，还有少量的亚硫酸和硫酸(盐)微粒。天然源产生的硫主要是细菌活动产生的硫化氢。人为源产生的硫排放的主要形式是二氧化硫，主要来自含硫煤和石油的燃烧、石油炼制以及有色金属冶炼和硫酸制造等。,二 燃煤产生的主要污染物,二氧化硫是无色、具有刺激性气味的不可燃气体，是一种分布广、危害大的主要大气污染物。二氧化硫和飘尘具有协同作用，两者结合起来对人体的危害更大。二氧化硫在大气中极不稳定，在大气中最多只能存在12天，在相对湿度较大，以及有催化剂存在时，可发生催化氧化反应，生成三氧化硫，进而生成硫酸或硫酸盐，所以二氧化硫是产生酸雨的主要因素。硫酸盐可存留1周以上，所以能飘移至1000km以外，造成远离污染源以外的区域性污染。二氧化硫也可以在太阳紫外光的照射下，发生光化学反应，生成三氧化硫和硫酸雾，从而降低大气的能见度。,二 燃煤产生的主要污染物,(3)氮氧化物 氮氧化物(NOX)种类很多，主要为一氧化氮和二氧化氮，另外还有一氧化二氮、三氧化二氮、四氧化二氮和五氧化二氮等多种化合物。自然排放的氮氧化物，主要来自土壤和海洋中有机物的分解，属于自然界的氮循环过程。人为活动排放的氮氧化物大部分来自化石燃料的燃烧，如汽车、飞机、内燃机以及工业炉窑的燃烧，也有来自生产、使用硝酸的过程，如氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂等。,二 燃煤产生的主要污染物,在高温燃烧条件下，氮氧化物主要以一氧化氮的形式存在，最初排放的氮氧化物中一氧化氮约占95。但是，一氧化氮在大气中很不稳定，极易与空气中的氧发生反应，生成二氧化氮，故大气中普遍以二氧化氮的形式存在。在湿度较大时，二氧化氮进一步与水反应生成硝酸；当有催化剂存在时，二氧化氮转化成硝酸的速度加快。特别是二氧化氮和二氧化硫同时存在时，可以相互催化，形成硝酸的速度更快。另外，飞行器在气流层中排放的氮氧化物，能与平流层内的臭氧发生反应，从而破坏臭氧层。,二 燃煤产生的主要污染物,(4)碳氧化物 碳氧化物主要有两种物质，即CO和C02。CO主要由含碳物质不完全燃烧产生的，天然排放较少。人为产生的CO约有70来自机动车的尾气排放，在大多数城市地区，机动车排放的CO占总排放量的90以上。CO是无色、无臭的有毒气体，其化学性质稳定，在大气中不易与其他物质发生反应，可以在大气中停留较长时间。在一定条件下，CO会转化成CO2，然而转化速率很低。人为排放大量的CO不仅会对植物造成危害，还会与人体血液中的血红蛋白结合，生成羰络血红蛋白，影响人体血液对氧的吸收。,二 燃煤产生的主要污染物,CO2是大气中的“正常”成分，参与地球上的碳平衡，主要来自呼吸作用和化石燃料的燃烧。由于CO2对地面长波辐射具有高度的吸收性能，而对太阳的短波辐射具有高度的透过性，因此大气中CO2浓度的不断增高，会导致温室效应。(5)挥发性有机化合物 挥发性有机化合物指的是一系列有机化合物，其中包括碳氢化合物(烷烃、烯烃和芳烃)、含氧有机物(醇、醛、酮、酸、醚)以及含有卤素的有机物(例如甲基氯仿、三氯乙烯)。它们都是含碳的有机化合物，而且都极易挥发到大气中。挥发性有机物的排放源包括燃料的不完全燃烧，机动车辆燃料箱和气化器内未燃烧的汽油的蒸发，燃料向加油站输送、储存和分配过程中发生的泄漏等。另外，天然气管线的泄漏也增加挥发性有机化合物的排放。家庭来源包括油漆涂料和溶剂、消费品、黏合剂以及燃料的燃烧。,二 燃煤产生的主要污染物,挥发性有机化合物能促进臭氧类光化学氧化剂的形成。在活泼的氧化物，如原子氧、臭氧、氢氧基等自由基的作用下，碳氢化合物将发生一系列链式反应，生成一系列的化合物，如醛、酮、烷、烯以及重要的中间产物自由基。自由基可进一步促进NO向N02转化，并造成光化学烟雾的重要二次污染物臭氧、醛、过氧乙酰硝酸酯(PAN)等。2、一次污染物和二次污染物 从污染源排人大气中的污染物，在与大气混合过程中会发生种种物理、化学变化。按照形成过程的不同，可分为一次污染物和二次污染物，如表14所示。,二 燃煤产生的主要污染物,(1)一次污染物 一次污染物是指从各类污染源排出的物质，包括直接从各种排放源进人大气的各种气体、蒸气和颗粒物，如前所述的SO2、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化合物和颗粒物等都是主要的一次污染物。一次污染物又可分为反应物质和非反应物质两类：反应性污染物的性质不稳定，在大气中常与某些物质产生化学反应，或作为催化剂促进其他污染物产生化学反应，如SO2和NO2等；非反应性污染物的性质较为稳定，它不发生化学反应，或反应速率很慢，如CO等。,二 燃煤产生的主要污染物,一次污染物在大气中的作用可分为以下几种：气体污染物之间的化学反应(可在有催化剂或无催化剂作用下发生)，例如，常温下有催化剂存在时，硫化氢和二氧化硫气体污染物反应生成单质硫；空气中粒状污染物与气体污染物的吸附作用，或粒状污染物表面上的化学物质与气体污染物之间的化学反应，例如，尘粒中的某些金属氧化物与二氧化硫直接反应，生成硫酸盐；气体污染物在气溶胶中的溶解作用；气体污染物在太阳光作用下的光化学反应。,二 燃煤产生的主要污染物,(2)二次污染物 由上述各种化学反应的结果生成的一系列新的污染物称为二次污染物。例如，大气中的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物，在阳光作用下发生光化学反应，生成臭氧、醛、酮、过氧乙酰硝酸酯等二次污染物。常见的二次污染物有臭氧、过氧乙酰硝酸酯(PAN)、硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶，以及一些活性中间产物，如过氧化氢基(HO2)、氢氧基(HO)、过氧化氮基(NO3)和氧原子(O)等。二氧化硫在干燥空气中，其含量达810-4时，人还可以忍受。但在形成硫酸气溶胶后，其含量仅为810-7时，人即不可忍受。足见大气中的二次污染物对环境的危害很大。,二 燃煤产生的主要污染物,光化学烟雾(photochemicalsmog)是特殊的混合物，主要是大气中的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物在阳光作用下发生光化学反应，生成的臭氧、醛、酮及PAN等二次污染物。光化学烟雾的形成是一个复杂的链式反应，它以二氧化氮光解生成的氧原子引发臭氧的生成，而碳氢化合物的存在又加速NO向N02转化，使臭氧浓度增大，进而形成一系列具有氧化性、刺激性的最终产物，如醛类、PAN、O3等。,（图）大气污染物分类,二 燃煤产生的主要污染物,三 大气污染的危害,大气污染的危害 1 对人类健康的危害 大气污染物侵人人体主要有三种途径：表面接触、食人含污染物的食物和水以及吸入被污染的空气，其中第三条途径最严重。大气污染物对人体健康的危害主要表现为呼吸道系统疾病。就其影响缓急，大气污染对人体健康的危害可分为急性和慢性两个方面：(1)急性影响 当大气出现严重污染时，会对人体产生急性影响，有时会造成急性中毒、甚至在短时间内死亡，有时会使原具有呼吸系统疾病和心脏病的患者病情恶化，进而加速其死亡。,三 大气污染的危害,本世纪以来，曾发生多起著名的严重大气污染事件。世界上最早报道的是，1930年12月发生在比利时的马斯河谷事件造成急性呼吸道刺激性疾患，死亡逾60人，主要污染物为二氧化硫、氟化物、一氧化碳和微粒物质。在1952年12月英国伦敦烟雾事件中；在4天时间内就有4000人死亡，主要污染物为二氧化硫和烟尘。1954年美国洛杉矶光化学烟雾事件，造成75的居民患眼疾病。1959年日本三重县四日市大气污染事件，造成哮喘病患者急增，并于1964年出现死亡现象。在1989年1月墨西哥城大气污染事件中，学校被迫放假，人们被告诫不可外出。,三 大气污染的危害,(2)慢性影响 除了以上高浓度大气污染对人体健康的急性作用外，低浓度的大气污染对人体的长期作用及远期效应也不容忽视。它虽不如急性影响那样显而易见，但影响面广、受影响人数多。很多调查研究证明，主要以二氧化硫和飘尘为指标的大气污染与慢性呼吸道疾病有密切关系，疾病率随大气污染程度增加而增加。下面介绍几种主要大气污染物对人体的危害：(1)粉尘 粉尘的危害，不仅取决于它的暴露浓度，还在很大程度上取决于它的组成成分、理化性质、粒径和生物活性等。,三 大气污染的危害,粉尘的成分和理化性质是危害人体的主要因素。有毒金属粉尘和非金属粉尘(铬、锰、镉、铅、汞、砷等)进人人体后，会引起中毒以至死亡。例如，吸人铬尘能引起鼻中隔溃疡和穿孑L，肺癌发病率增加；吸人锰尘会引起中毒性肺炎。无毒性粉尘对人体亦有害。如含有游离二氧化硅的粉尘被吸人后，会在肺内沉积，引起纤维性病变，使肺组织逐渐硬化，严重损害呼吸功能，发生“矽肺”病。粉尘的粒径大小对人体健康产生的危害主要表现在两个方面：粒径愈小，愈不容易沉降，长期漂浮在空气中容易被吸人体内，并且容易深入肺部。一般，粒径在100m以上的尘粒会很快在大气中沉降；10ltm以上的尘粒可以滞留在呼吸道中；510m的尘粒大部分会在呼吸道内沉积，被分泌的黏液吸附，可以随痰排出；小于5tm的微粒能深入肺部，引起各种尘肺病。,三 大气污染的危害,粒径愈小，粉尘比表面积愈大，物理、化学活性愈高，加剧了生理效应的发生和发展。此外，尘粒的表面可以吸附空气中的各种有害气体及其他污染物，而成为它们的载体，如可以承载强致癌物质苯并芘及细菌等。特别是，含有重金属的飘尘能促进大气中的各种化学反应，形成二次污染。(2)二氧化硫 SO2是一种无色的中等强度刺激性气体。低浓度的SO2主要影响是造成呼吸道管腔缩小，呼吸加快，并每次呼吸量减少。浓度较高时，会出现喉头感觉异常，并出现咳嗽、喷嚏、咯痰、声哑、胸闷、呼吸困难、呼吸道红肿等症状，造成支气管炎、哮喘病，严重的可引起肺气肿，甚至死亡。,三 大气污染的危害,一般认为，SO2在空气中的浓度超过510-7即对人体健康产生某种潜在性影响；110-6310-6时多数人开始受到刺激；10-5时刺激加剧，个别人还会出现严重的支气管痉挛等。对哮喘病人的实验研究一致表明，二氧化硫浓度稍高出环境空气质量标准就会使哮喘病加重。哮喘病人在二氧化硫浓度低达210-7(即530gm3)的情况时就会气短，尤其在锻炼的时候(健康的成年人在10-6即2660gm3才会有类似的症状)。美国的研究表明，在二氧化硫和总悬浮物浓度较高的城市、地区，学龄儿童患慢性咳嗽、支气管炎和肺病的概率较高。当大气中二氧化硫的浓度为510-810-6时，SO2浓度和接触时间同患病及死亡率增加的关系，可由以下近似关系式估算出,三 大气污染的危害,cSO2 t0.32=0.5 患病率增加 cSO2 t0.38=2.0 死亡率增加 式中：cSO2SO2的浓度，10-6；t 接触时间，h。(3)氮氧化物 污染环境的氮氧化物主要是NO和NO2，其中NO约占95。NO是无色、无刺激、不活泼的气体，在阳光照射下，并有CmHn存在时，能被迅速氧化为NO2。NO2在阳光照射下，又会分解为NO和O2。所以大气中NO和NO2以及N2O、N2O3、N2O5等自成一个循环系统，并统称为NOX。NO对生物的危害尚不很清楚，动物实验表明，其毒性仅为NO2的15。,三 大气污染的危害,NO2是棕红色气体，对呼吸器官有强烈的刺激作用，能引起急性哮喘病。NO2会伤害肺脏的最细气道。二氧化氮的急性接触可引起呼吸疾病(如咳嗽和咽喉痛)，如果再加上二氧化硫的影响则可加重支气管炎、哮喘病和肺气肿。实验研究表明，当只有二氧化氮产生影响时，如果其浓度超过310-7(即575gm3)，就可能恶化慢性支气管炎和哮喘病患者的肺功能。二氧化氮损害气管内壁的黏膜纤毛系统，而这些纤毛是向口腔方向清除黏液和碎屑杂质的。二氧化氮影响的典型结果是纤毛驱动碎屑杂质的“拍动”率下降，即二氧化氮的影响可使哮喘病患者对其他环境因子所引起的症状更加敏感。,三 大气污染的危害,(4)一氧化碳 CO是一种影响全身的毒物，因为它妨碍血红蛋白吸收氧气，恶化心血管疾病，影响神经导致心绞痛。一氧化碳经呼吸摄人后进入血液，并和血液中主管输送氧气的血红蛋白有很强的结合力，其结合力是氧与血红蛋白结合力的200240倍。CO一旦被吸人就和血红蛋白结合起来，迅速形成羰络血红蛋白，妨碍氧气的补给，造成头晕、头痛、恶心、疲劳等氧气不足的症状，危害中枢神经系统，严重时可造成窒息、死亡。低浓度的羰络血红蛋白会给心绞痛患者带来麻烦；中等浓度的羰络血红蛋白会损害思维和感觉，引起头痛，慢化反射，降低身体的灵巧度，减弱运动能力以及引起困倦(造成不安睡眠的困倦)；高浓度的羰络血红蛋白可能造成死亡。,三 大气污染的危害,CO的危害不仅与CO的分压、体内羰络血红蛋白的饱和浓度有关，还与接触浓度、暴露时间、机体活动时的肺通气量和血容量等许多复杂因素有关。,三 大气污染的危害,(5)臭氧 生成光化学烟雾时产生的臭氧(03)，有特殊臭味，在接触呼吸系统管道时会对其造成伤害，损伤敏感的肺部组织，削弱身体对细菌和病毒的抵抗力。由于它在水中的溶解度很低，与二氧化硫相比，它在鼻咽部被吸收的量很少，因此它能渗透得深得多，能进人肺的周围区域和最细小的空气通道。高浓度臭氧使哮喘患者病情恶化，削弱肺功能，增加呼吸道感染和住院病例。运动时甚至低浓度的臭氧也能够引起如咳嗽、窒息、气短、痰多、喉咙痒哑、作呕和肺部功能削弱等症状。03浓度在10-7时，呼吸2h后，眼和呼吸器官会发干，有急性烧灼感、头痛、中枢神经发生障碍等症状；时间再长，思维会紊乱。长期接触臭氧的实验室小鼠出现了肺不可逆转的功能性和形态性变化，意味着肺的过早衰老。,三 大气污染的危害,(6)含氟化合物 氟化氢有强烈的刺激和腐蚀作用，可通过呼吸道黏膜、皮肤和肠道吸收，对人体全身产生毒害作用。氟能与人体骨骼和血液中的钙结合，从而导致氟骨病。长期暴露在低浓度的氢氟酸蒸气中，可引起牙齿酸蚀症，使牙齿粗糙无光泽，易患牙龈炎。当空气中HF浓度为0.030.06mgm3时，儿童牙斑釉患病率明显增高。HF的慢性中毒可造成鼻黏膜溃疡、鼻中隔穿孔等疾病，还可引起肺纤维化。高浓度的氢氟酸能引起支气管炎和肺炎。四氟化硅同样刺激呼吸道黏膜。氟里昂大量排放到大气中，到达平流层后经光分解产生氟原子，破坏臭氧层。据科学家预测，若地球平流层臭氧减少1，则太阳紫外线的辐射量将增加2，皮肤癌发病率将增加35，白内障患者将增加0.21.6。,三 大气污染的危害,(7)多环芳烃(PAHs)多环芳烃系指多环结构的碳氢化合物，其种类很多，如蓖、蒽、萤蒽、苯并(a)芘、苯并蒽、苯并萤蒽及晕苯等。这类物质大多数有致癌作用，其中苯并(a)芘是国际上公认的致癌能力很强的物质，并作为计量大气受PAHs污染的依据。城市大气中的苯并(a)芘主要来自煤、油的不完全燃烧，以及机动车的排气。大气中的苯并(a)芘主要通过呼吸道侵入肺部，并引起肺癌。实测数据表明，肺癌与大气污染、苯并(a)芘含量的相关性是显著的。从世界范围来看，城市肺癌死亡率约比农村高两倍，有的城市高达九倍。,三 大气污染的危害,(8)铅和其他有毒金属 微量金属多以颗粒物的形态存在。它们来自黑色和有色金属冶炼和加工、电池制造、垃圾焚烧、机动车辆、水泥和肥料生产以及化石燃料的燃烧。目前已知的砷、铬和镍都是致癌物质。金属能够损害心血管循环系统和肺部系统，引起皮肤病，影响中枢神经系统。具体来讲，砷能够引起肺癌和皮肤紊乱疾病；铍能够导致皮炎和溃疡；镉对肾有害；铬能够引起肺癌和胃肠癌；镍能够诱发呼吸系统疾病、生育缺陷和鼻癌及肺癌；铅能够引起肝肾损害以及影响神经系统。在曼谷，铅的过渡污染估计引起2050万例高血压。有人声称，接触高浓度的铅，儿童到7岁时平均丧失4点以上的智商值。,三 大气污染的危害,2、对植物的危害 大气污染对植物的直接危害表现为三种情况：在高浓度污染物影响下产生急性危害，使植物叶表面产生伤斑(或称坏死斑)，或者直接使植物叶面枯萎脱落；在低浓度污染物长期影响下产生慢性危害，使植物叶片褪色；在低浓度污染物影响下，产生所谓不可见危害，即植物外表不出现受害症状，但生理机能受到影响，造成生产量下降、品质变坏。此外，大气污染除对植物外型和生长发育产生以上直接影响外，还产生间接影响，主要表现为植物生长减弱、降低对病虫害的抵抗能力。对植物生长危害较大的大气污染物主要有二氧化硫、氟化物、二氧化氮和臭氧等。,三 大气污染的危害,(1)二氧化硫 二氧化硫对作物的危害多发生在生理功能旺盛的成熟叶片上，而未成熟的幼叶和生理功能活动衰老的老叶则不易受害。这是因为生理活动旺盛的成熟叶片气孔开得最开，而二氧化硫主要是通过气孔侵入的缘故。果树等双叶子植物，受害叶片多在叶脉间出现白色或褐色“烟斑”，逐渐枯萎造成早期落叶。单叶子植物的水稻，受到急性危害时，叶片萎蔫，首先变成淡绿色或灰绿色，有时叶面出现芝麻般白色斑点，随后整个叶片褪成白色；受慢性危害时，从叶尖沿着叶缘变成褐色，或在叶脉间出现擦伤般的长条状褐色斑纹。小麦受害时，叶子变成淡褐色；麦芒对二氧化硫最为敏感，很低浓度的二氧化硫就能使麦芒变成白色。,三 大气污染的危害,由于二氧化硫主要从气孔侵入植物，危害也主要从气孔周围的细胞开始，逐渐扩大到其他部分。受害的细胞叶绿体被破坏，组织脱水坏死，在形态上成为许多褐色的斑点。关于受害的机制有许多说法，有人认为二氧化硫从气孔侵入后与水形成亚硫酸，并进一步形成亚硫酸盐。在二氧化硫浓度较高时，亚硫酸盐便会在叶片中积累起来，破坏叶片的正常生理机能和叶肉组织，从而在叶片外表出现伤斑。植物受害程度，与二氧化硫的浓度和作用时间有关。经验指出，当二氧化硫使植物开始受害的浓度和暴露时浓度为210-8510-7时，这种比例关系近似遵循下式 cSO2 t0.39=1 式中：cSO2二氧化硫浓度，10-6；t暴露时间，h。,三 大气污染的危害,二氧化硫对植物的危害程度与植物所处环境有关，当S02浓度一定时，白天光照强、温度高、空气湿度大时受害重；反之受害轻。这是因为光照强、温度高、空气湿润使气孔充分开放，进入植物体的S02机会多，同时由于细胞的代谢活动旺盛产生的乙醛较多，因而受害较重。此外，危害程度还因植物所处的发育时期不同而有异，如小麦、水稻在开花前后受害较重，果树也在开花期最为敏感。不同种类的作物对二氧化硫的抗性也不同。棉花、水稻、麦类、萝卜等抗性较弱，而洋葱、黄瓜、玉米则比较强。果树中的桃、葡萄、柿、梨、梅、枇杷、柑橘等，它们的抗性则顺序增强。二氧化硫和氮氧化物形成的酸雨使得水体酸化，并可导致水生动植物死亡。另外，酸雨使土壤性质发生变化而使树木间接受到伤害，出现大规模的森林退化。,三 大气污染的危害,(2)氟化氢 氟化氢的散失数量和分布范围不如SO2，但对植物的危害却比SO2大得多，十亿分之几的氟化氢就可使敏感的植物受害，对作物的危害就其重要性而言仅次于SO2。与二氧化硫不同，氟化氢对作物的危害主要发生在幼芽和幼叶阶段。另外，作物在遭受氟化氢危害时症状仅出现在叶尖和叶的边缘部分，受害部分几小时后绿色消失变成黄褐色，两三天后变成深褐色。氟化氢大部分由气孔，一部分由水，侵入植物体进入导管。导管内形成氟化氢酸，并与叶片组织内呈溶胶状态的硅酸或钙质反应，生成氟硅化合物或氟化钙，积聚在叶尖、叶缘等局部地方。当其达到一定浓度时，就会干扰酶的作用，阻碍代谢机能，破坏叶绿体和原生质。叶片遭到破坏部分，由于失水而干燥变成黄褐色或深褐色。,三 大气污染的危害,水稻和麦类在受到氟化氢危害时，在新叶的尖端或叶缘，特别在抽穗前后的尖叶和穗的尖端由绿色变成灰绿色。当氟化氢浓度高时，被害部分可扩大到叶身的中央部分，叶片转为黄褐色，随即呈枯萎状态。当果树遭到氟化氢急性危害时，叶缘坏死，叶片脱落；慢性危害则叶片萎缩黄化。豆类不但在叶片上呈现出像稻麦一样的症状，并且在叶脉间还可看到斑点状受害症状。在江浙等养蚕地区，氟化氢的危害是相当可怕的，蚕在吃了被氟化氢污染的桑叶后，会出现大量死亡。在1982年和1986年杭嘉湖地区出现的两次大面积氟污染中，据统计分别损失了春蚕2.5106kg和2.35106kg，直接经济损失约1000万和1300万元人民币(当时价)。,三 大气污染的危害,与二氧化硫危害不同，氟化氢危害程度并不与浓度和时间的乘积成正比，而是时间起着主要作用，它的影响比浓度影响更大。即使在浓度不高的情况下，长时间接触也能造成危害，危害程度也与气象条件有关。白天光照强、温度高时，同化作用旺盛，气孔充分开放，吸收的氟化氢多，受害重；夜间情况相反。对氟化氢抗性强的有棉花、番茄、茄子、黄瓜、洋葱、大豆、柑橘等，而玉米、甘薯、水稻、桃李等抗性较弱。,三 大气污染的危害,(3)光化学烟雾 光化学烟雾中对植物有害的主要是臭氧、氮氧化物等。臭氧对植物的危害主要是从叶背气孔侵人，通过周边细胞、海绵细胞间隙，达到栅栏组织，使其首先受害，然后再侵害海绵细胞，形成透过叶片的坏死斑点。同时植物组织机能衰退，生长受阻，发芽和开花受到抑制，并发生早期落叶、落果现象。一般臭氧浓度达到10-7时，便对植物产生危害。对臭氧敏感的植物有烟草、番茄、马铃薯、花生、大麦、小麦、苹果、葡萄等；具抗性的植物有胡椒、松柏等。臭氧对农业生产威胁q艮大，受害地区往往波及城市以外数十千米。,三 大气污染的危害,氮氧化物进入植物叶气孔后易被吸收产生危害，最初叶脉出现不规则的坏死，然后细胞破裂，逐步扩展到整个叶片。试验表明，在510-7的NO2浓度下持续35天柑橘发生落叶和萎黄；在2.510-7下经过8个月，柑橘减产。过氧乙酰硝酸酯(PAN)是光化学烟雾的剧毒成分。它在中午强光照射时反应强烈，夜间作用降低。PAN危害植物的症状表现为叶子背面气室周围海绵细胞或下表细胞原生质被破坏，使叶背面逐渐变成银灰色或古铜色，而叶子正面却无受害症状。对PAN敏感的植物有番茄和木本科植物；对PAN抗性强的植物有玉米、棉花等。,三 大气污染的危害,(4)污染物的复合危害 大气污染对作物的危害，往往是两种以上气体污染物造成的。两种或多种污染物所造成的危害称复合危害。应该注意，某些污染物同时存在时，会产生协同作用。如二氧化硫与光化学氧化剂中主要成分臭氧同时存在时，在一定浓度范围内有增效作用；二氧化硫和二氧化氮共存时对各种蔬菜的危害有明显增效作用。但另外一些污染物如二氧化硫和硫化氢在一起时就没有明显的增效作用。还应注意污染物在粮食或蔬菜等食用作物体内可能残留，从而影响健康。,三 大气污染的危害,3、对器物的危害 大气污染物对金属制品、油漆涂料、皮革制品、纸制品、纺织品、橡胶制品和建筑材料等的损害也是严重的。这种损害包括玷污性损害和化学性损害两个方面。玷污性损害是尘、烟等粒子落在器物上面造成的，有的可以清扫冲洗除去，有的很难除去，如煤油中的焦油等。化学性损害是由于污染物的化学作用，使器物腐蚀变质。如SO2及其生成的酸雾、酸滴等，能使金属表面产生严重的腐蚀，使纸制品、纺织品、皮革制品等腐蚀破碎，使金属涂料变质，降低其保护效果。涂料与SO2、H2S等接触，能化合成硫化铅，使白铁皮屋顶变成黑屋顶，使油画等美术作品失去艺术价值。光化学烟雾中的臭氧能使一般橡胶制品迅速老化脆裂。某些大气污染物对物品的危害列于下表,（图）某些大气污染物对物品的危害,三 大气污染的危害,