环境管理知识科普| 有奖知识问答第六辑

大气污染物是由于人类活动或自然过程而释放到大气中的物质，对人和环境会产生有害影响。

大气污染物可分为以下两类：

一次污染物是指从源头直接释放到大气中的物质，主要是二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、二氧化氮、颗粒物（飘尘、降尘、油烟等）、氨和含有氧、氮、氯、硫的有机化合物，以及放射性物质。

二次污染物是指释放到环境中的一次污染物在物理、化学或生物因素作用下发生变化，或与环境中其他物质发生反应所形成的物理、化学性质与一次污染物不同的新污染物，故又称继发性污染物。二次污染物一般比一次污染物对环境和人体的危害更大，如三氧化硫、二氧化氮、硫酸、硝酸等。

空气质量指数（Air Quality Index，AQI）是定量描述空气质量状况的无量纲指数，是2012年3月国家发布的空气质量评价标准。AQI计算与评价的污染物包括二氧化硫、二氧化氮、PM10、PM2.5、一氧化碳和臭氧。

AQI计算过程的第1步是根据六项污染物的实测浓度值分别计算得出空气质量分指数（Individual Air Quality Index，IAQI）；第2步是从各项污染物的IAQI中选择最大值确定为AQI，当AQI＞50时，将IAQI最大的污染物确定为首要污染物；第3步是对照AQI分级标准，确定空气质量级别、类别及表征颜色、健康影响与建议采取的措施。

AQI的数值越大、级别和类别越高、表征颜色越深，说明空气污染状况越严重，对人体的健康危害也就越大。

酸雨是指pH＜5.6的雨雪或其他形式的降水，主要是人为排放的二氧化硫、氮氧化物溶解在降水中生成硫酸、硝酸等酸性物质造成的。酸雨中的酸性物质不仅来自工厂、汽车尾气等人类活动，也来自自然活动，如森林火灾、闪电等，但其贡献较少。酸雨又分硝酸型酸雨和硫酸型酸雨。我国的酸雨主要因含硫量高的煤燃烧而形成，多为硫酸雨，少为硝酸雨。随着近年来我国加强烟气脱硫工作，酸雨中的硫酸根比例逐渐降低，一些区域的酸雨类型已经转变为硫酸—硝酸混合型。酸雨可导致土壤酸化，影响植物生长，腐蚀建筑物，直接落在人体上也会产生刺激效应。

总体上，我国酸雨出现的区域和频次已显著降低。从2021年1月1日起，我国酸雨自动观测业务正式启动，这提高了酸雨观测数据质量。

臭氧层是地球的一道天然屏障

臭氧（O3）是一种在常温下有特殊臭味的浅蓝色气体。自然界的臭氧大部分分布在距地面15～30 km的大气平流层中，称为臭氧层。臭氧层中的臭氧主要由紫外线辐射产生。阳光中的紫外线分为长波和短波，当大气中的氧分子（含21%）受到短波紫外线照射时，氧分子会分解成原子状态。氧原子极不稳定，很容易与其他物质发生反应，当它与氧分子反应时，就形成了臭氧，臭氧形成后，由于其比重大于氧气，会逐渐落到臭氧层的底部。在降落过程中随着温度的变化（上升），臭氧不稳定性愈趋明显，再受到长波紫外线的照射，再度还原为氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡，能够强烈地吸收太阳紫外辐射，像一道天然屏障保护着地球生物圈，使动植物免受危害，因此臭氧层被称为“地球的保护伞”，此处的臭氧也被称为“好臭氧”，需要加以保护。

但当臭氧存在于近地面附近环境空气中，且其浓度水平达到不健康级别时，则会对人体呼吸道、中枢神经系统、皮肤、眼睛等有刺激危害，被称为“臭氧污染”。近地面的臭氧主要是由机动车、工厂等污染源排放出的挥发性有机化合物和氮氧化物在太阳光（紫外线）照射下，经过一系列复杂的光化学反应生成的。由于在地面生成臭氧通常需要大量的太阳光照射，因而在夏季臭氧污染物可能生成得更多。此外，闪电（高压放电）电离空气中的氧气也会形成臭氧，如雷雨过后人们会闻到一种特殊的味道，实际就是空气中的臭氧浓度提高了。

目前，我国大气污染防治以PM2.5为重心。PM2.5既有污染源直接排放（一次PM2.5），也有大气光化学反应生成（二次PM2.5）的间接排放。经过多年的努力，我国一次PM2.5排放已显著降低，部分地区PM2.5已转变为以二次生成为主，标志着大气复合污染防控进入了新的阶段。挥发性有机物和氮氧化物是臭氧与二次 PM2.5生成的共同前体物，要降低臭氧与二次PM2.5浓度需要开展挥发性有机物和氮氧化物协同控制。因此，臭氧污染与PM2.5污染问题本质上同根同源，是复合型大气污染在不同季节的两种表现形式。

挥发性有机物，常用VOCs（Volatile Organic Compounds）表示，总挥发性有机物用TVOC表示。根据世界卫生组织（WHO）的定义，VOCs是指在常温下，沸点50～260℃的各种有机化合物。一般分为非甲烷碳氢化合物、含氧有机化合物、卤代烃、含氮有机化合物、含硫有机化合物等几大类。

大多数VOCs是有毒的，有些VOCs是致癌的。例如，大气中的苯、多环芳烃、芳香胺、树脂化合物、醛类、亚硝胺等有害物质对人体有致癌作用或产生真性肿瘤；一些芳香胺、醛类、卤代烷烃及其衍生物、氯乙烯等具有诱变作用。

大多数VOCs是易燃、易爆和不安全的。VOCs在阳光照射下，与大气中的氮氧化合物、碳氢化合物与氧化剂发生光化学反应，生成光化学烟雾，危害人体健康和作物生长，如光化学烟雾刺激人的眼睛和呼吸系统，烃类VOCs可破坏臭氧层等。

VOCs排入空气中后，其在大气中的含量由气象条件和大气化学转化条件决定，不受人类控制。因此，人类只能通过减少VOCs的排放来降低空气中的VOCs含量。空气中的VOCs一部分来自人为排放源，另一部分来自植物等自然排放源。自然源排放很难被人类控制，所以我们能做的就是降低人为VOCs排放的强度：一是对含有VOCs的各种废气进行处理，以减少排放；二是对生产过程中的VOCs泄漏进行封堵或回收，减少排放；三是减少化石燃料的使用，减少对各种含VOCs物质的使用量，从源头控制VOCs污染物的产生。

恶臭气体是刺激嗅觉器官、引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质，主要来自工业生产、污水污泥和垃圾处理过程。恶臭气体的产生源包括化学制药、橡胶塑料、油漆涂料、印染皮革、牲畜养殖和发酵制药等。不同的处理设施及过程会产生不同的恶臭气体，污水处理厂臭气主要是硫化氢，污泥处理过程中产生的臭气有硫化氢、氨气、挥发性有机酸、二甲基硫、甲硫醚、甲硫醇等。恶臭物质种类繁多，来源广泛，可对人体呼吸、消化、心血管、内分泌和神经系统造成不同程度的毒害。苯、甲苯、苯乙烯等芳香族化合物也会使人体产生畸变、癌变。

臭气浓度指恶臭气体（含异味）用无臭空气进行稀释，稀释到刚好无臭时，所需的稀释倍数。当臭气浓度超过相应标准时，需要收集臭气进行处理，处理工艺主要包括物理吸附、化学洗涤、高级氧化和生物除臭等。

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