碳氧化物污染
正文
包括一氧化碳(CO)和二氧化碳 (CO2)對大氣的污染。一氧化碳污染 CO是無色、無臭的有毒氣體,化學性質較穩定。CO的人為來源主要是礦物燃料燃燒、石油煉製、鋼鐵冶煉、固體廢物焚燒等。CO是排放量最大的大氣污染物。據估計,目前每年人為排放CO總量為3~4億噸,其中一半以上來自汽車廢氣。過去曾認為CO大部分來自人類活動。近來的研究表明,CO的自然排放量比人為排放量大幾倍,主要來自森林火災、海洋和陸地生物的腐爛等過程。CO在大氣中的存留時間約為幾個月。大氣中CO的消除作用現已知道的有HO自由基氧化作用(形成CO2),更主要是土壤微生物的代謝過程。
大氣中CO的本底濃度,北半球平均為0.14ppm(0.17毫克/米3),南半球要低得多。大城市汽車多,大氣中CO含量較高。如美國芝加哥1972年的CO日最大值達20~30ppm。英國倫敦1957年在交通島上曾測到 235ppm的CO。法國巴黎1967年1.5%的監測記錄超過100ppm。中國北京1978年採暖期交通道口CO的最高8小時平均濃度達18ppm(23毫克/米3)。
CO能與血紅蛋白結合,降低後者的輸氧能力,嚴重時可使人窒息死亡。但環境大氣中的CO濃度,尚不致於造成這種危害。關於人體長期接觸低濃度CO對健康的影響問題,目前還沒有肯定的結論(見一氧化碳污染對健康的影響)。CO可參與光化學煙霧的形成反應而造成危害。
防止和控制CO污染的主要措施是:改革燃燒裝置和汽車發動機;改進燃燒技術,使燃料得到充分燃燒;綜合利用含CO的工業廢氣;採用不排放CO廢氣的無污染能源;加強管理,減少工業裝置泄漏和逸散等。此外,許多國家都制定了控制CO的環境標準。中國頒布的《大氣環境質量標準》規定:自然保護區、風景遊覽區等地區執行一級標準,CO日平均濃度值不得超過4.00毫克/米3,任何一次採樣的測定值不得超過10.00毫克/米3;居民區、文化區等地區執行二級標準,CO的濃度容許值同一級標準;工業區等地區執行三級標準,CO日平均濃度值不得超過6.00毫克/米3,任何一次測定值不得超過20.00毫克/米3。
二氧化碳污染 CO2是無色、無毒氣體,對人無害,一般不列為環境污染物。由於大氣中CO2濃度不斷上升,可能引起地球氣候的變化,因而受到人們的關注。
據估計,現在每年排入大氣中的CO2總量為100~200億噸,幾乎全部來自礦物燃料的燃燒。其天然來源有森林火災和火山爆發,但數量很少。CO的光化學氧化也產生CO2。CO2可為海水吸收和參與植物的光合作用而被消耗一部分。它在大氣中的存留時間約10年左右。
近幾十年來,由於礦物燃料用量的增加,以及能大量吸收CO2的森林遭到破壞,大氣中CO2濃度不斷上升。1896年為296PPm,1960年為320PPm,估計到2000年將增加到370ppm。CO2能吸收地面的長波輻射,對地球起著保溫的作用,這種現象被稱為溫室效應。大氣中 CO2含量增加,溫室效應也隨之增強,有人估計到2000年時的地面溫度將會上升 0.5℃。這樣,兩極積凍的融化將使海面升高,在某些地區會造成災難性後果。但事實上,1940~1967年年平均氣溫不但沒有上升,反而下降了0.2℃。地球的能量的平衡是極為複雜的。大氣中的水氣量、雲量,以及顆粒物都有著與CO2相反的作用,可能是這些因素抵銷了溫室效應。CO2對全球氣候的影響是正在研究的一個複雜課題。
參考書目
和田攻編,許征帆等譯:《公害引起的疾病》,人民衛生出版社,北京,1971。
A.C.Stern,Air Pollution,3rd ed.,Academic Press,New Yord,1977.