改善大气质量 【学习目标】 1、知道大气主要污染物及其危害,能说出减少大气污染物的原理和方法; 2、知道主要的居室空气污染物及其危害,了解减少室内空气污染物的方法。【要点梳理】 要点一、大气污染的危害 1、大气概况 (1)干燥清洁大气的组成 大气是由多种气体组成的混合物。干燥清洁的大气,其组成成分及含量是基本稳定的,如下图所示: 干燥清洁空气的组成(体积组成) (2)当前的大气质量状况 受火山喷发等多种自然变化和人类活动的影响,大气的组成状况会发生一定的变化。近半个多世纪以来,工业和交通运输迅速发展,城市人口高度集中,人类向大气中大量排放烟尘和有害气体等,正在对大气造成污染。 (3)空气污染物的来源 自然元素和人类活动都能产生大气污染物。如:汽车尾气、工厂烟囱排放的浓烟、森林着火产生大量的CO、火山爆发时喷出大量的SO2和固体颗粒物。 (4)常见的大气污染物 大气污染物根据组成成分,可以分为颗粒物、硫的氧化物(SO2和SO3)、氮的氧化物(NO和NO2)、CO、碳氢化合物,以及氟氯代烷(常用作制冷剂,商品名为氟利昂)等。 (5)大气污染的危害 大气污染的危害是多方面的,它既危害人体健康,又影响动植物的生长,严重时会影响地球的气候。例如,形成酸雨、使全球气候变暖和破坏臭氧层等。 2、酸雨 (1)酸雨形成的化学原理 正常雨水偏酸性,pH≈5.6,这是因为空气中的CO2溶于雨水电离产生H+的缘故: 酸雨是指pH小于5.6的降水,主要是由人为排放的硫氧化物和氮氧化物等酸性气体转化而成的。 硝酸型酸雨的主要形成原理:3NO2+H2O == 2HNO3+NO 大气中的烟尘、O3等都是反应的催化剂。我国的能源结构以煤炭为主,因此形成的酸雨主要是硫酸型。 要点诠释: ①常温常压下,饱和CO2水溶液的pH为5.6,CO2不是形成酸雨的气体。 ②由于反应的存在,使弱酸性的H2SO3转化为强酸H2SO4,故硫酸型酸雨在空气中放置一段时间后pH会显著降低。 (2)酸雨的危害 ①直接破坏农作物、森林和草原,使土壤的酸性增强。 ②使湖泊酸化,造成鱼类及其他水生物死亡。 ③加速建筑物、桥梁、工业设备、石材类文物以及电信电缆等的腐蚀。 ④酸雨对人、畜的健康也有直接影响,酸雨浸入地下可使地下水中的重金属元素含量增加,饮用这种水会危害人、畜健康。 (3)酸雨的防治 防止或减少酸雨的形成,一般应从两方面着手:一方面从实际情况出发,对酸性物质的排放加以控制;另一方面改善能源结构,开发利用氢能、太阳能、风能等清洁能源,从根本上解决问题。 3、臭氧层受损 (1)臭氧层的含义和重要性 自然界中的臭氧有90%集中在距地面15~50km的大气平流层中,也就是人们通常所说的臭氧层。臭氧层中臭氧含量虽然很少,但可以吸收来自太阳的大部分紫外线,使地球上的生物免遭伤害。因此,臭氧层被称为人类和生物的保护伞。 (2)臭氧空洞 “臭氧空洞”的含义是臭氧层局部臭氧的含量减少。20世纪80年代,科学家观测到南极上空的臭氧每年9~10月份急剧减少,形成了“臭氧空洞”。继南极之后,1987年科学家又发现北极上空也出现了“臭氧空洞”。 (3)臭氧层受损的原因 关于臭氧层受损的原因,目前还存在着不同的认识,但科学家比较一致的看法是:人类活动排入大气的某些化学物质如氟氯代烷和含溴的卤代烷烃(灭火剂,商品名为哈龙)等与臭氧发生作用,使臭氧层受到破坏。例如,氟氯代烷化学性质很稳定,在低层大气中基本不分解,上升到平流层以后,在紫外线的照射下分解出氯原子,参与破坏臭氧的反应: 总反应:2O33O2 反应结果是O3变成了O2,Cl在其中起了催化作用。反应中一个氯原子能破坏10万个O3,哈龙分解产生的溴原子破坏O3的能力更强。 此外,CCl4、CH4、喷气式飞机在高空飞行排出的氮氧化物如N2O、 ... ...
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