什么是空气污染?定义、类型和环境影响beplay体育官网电脑

雾蒙蒙的日出下,洛杉矶市中心的摩天大楼
choness / Getty Images

当某些气体、飞沫或颗粒与周围空气混合,使空气对生物有害时,就会发生空气污染。有许多不同种类的空气污染,由许多来源产生,给人类、其他动物、植物和环境带来许多不同的问题。beplay体育官网电脑

环境空气污染占估计的比例全球每年死亡420万人根据世界卫生组织(WHO)的数据。空气污染物也会导致环境问题从beplay体育官网电脑酸雨能见度很差臭氧损耗还有全球气候变化。

可悬浮在空气中的污染物包括气体、微粒和有机分子。它们以各种方式进入空气,包括人类活动,如燃烧化石燃料,以及自然来源,如灰尘、野火和火山。

空气污染的定义

自然和人为造成的空气污染都可能是危险的,尽管后者往往更广泛和持续,就像持续燃烧化石燃料获取能源一样。

在某些情况下,自然和人为造成的空气污染之间的区别越来越模糊。这在一定程度上是由于二氧化碳,这是地球大气中一种天然而重要的气体,人类活动,即燃烧化石燃料,也以不自然的数量排放了大量二氧化碳,导致了全球温室效应。

温室效应正在放大野火等自然现象,导致更多的空气污染。此外,人们经常以更直接的方式引发野火,比如故意烧毁森林以获得农田,或意外点燃干燥的灌木丛,所有这些都会造成空气污染。

自然空气污染

除了野火,空气污染的常见自然原因还包括火山、沙尘暴、牛和其他反刍动物释放的甲烷气体,以及地下镭沉积产生的氡气体。这些疾病往往局限于某些地点和时间段,尽管有些可能广泛存在或长期存在。

火山喷发出的火山灰和硫磺可以在地球上传播,例如,牛身上产生的甲烷是地球不断增长的温室效应的重要贡献者。氡气体从地面渗出时也会被困住并积聚在地下室和地窖中,对人类构成长期健康风险。

人为造成的空气污染

一辆启动中的柴油汽车的烟熏排气管。

托斯滕·尼尔森/盖蒂图片社

也许最臭名昭著的人为空气污染源是化石燃料(煤、石油和天然气)的燃烧,它可以以多种形式产生各种污染物。这包括从工厂和发电厂的烟囱中升起的可见的羽流,也包括从我们周围无数的车辆、设施和其他来源中释放出的许多看不见的气体和微粒。

空气污染的种类

有些空气污染物是直接危险的,而另一些则以不那么明显的方式造成麻烦。有毒气体,如氮氧化物(NOx)和二氧化硫(SO2),以及颗粒物(PM),如硫酸盐、硝酸盐、碳或矿物粉尘,都属于前者。

一种特殊类型的非常小的颗粒物(pm2.5),它是薄30倍比头发丝的宽度还大,尤其令人担忧。还有多环芳烃(PAHs),这是一组由燃烧和一些工业过程产生的有机化合物。从油漆、永久性标记物到石油燃料,都有大量的空气污染物被称为挥发性有机化合物(VOCs)。

其他空气污染物之所以危险,并不一定是因为它们在我们吸入时会对我们造成伤害,而是因为它们与环境其他方面的相互作用。beplay体育官网电脑也许在现代最突出的例子是二氧化碳(CO2),加速全球气候变化的主要温室气体。

尽管二氧化碳自然存在于空气中,对生命至关重要,但它也是一种温室气体,将太阳热量困在地球大气中,当人们燃烧化石燃料获取能量时,它就会释放出来。地球大气中的二氧化碳含量现在比人类历史上的任何时候都要高,而且可能已经达到了这是上新世以来的最高水平

空气污染源

除了自然污染和人为污染之外,有几种方法可以对空气污染进行分类。例如,有点源空气污染,它来自一个可识别的单一来源,如工厂、农场或发电厂。另一方面,非点源污染来自更分散的一系列来源,更难以单独追踪,比如高速公路上汽车的排气管,或遍布整个社区的木炭炉灶。

烧煤

长期以来,燃煤发电厂一直是多种空气污染的主要来源。烧煤发电因释放二氧化碳而臭名昭著,约占全球二氧化碳排放量的30%。

煤炭燃烧也会释放SO2、NOx、颗粒物和汞等重金属,虽然一些发电厂现在使用特殊设备来控制这些排放,但煤炭仍然是世界各地空气污染的主要来源。

天然气

近年来,天然气已成为发电行业中受欢迎的煤炭替代品,主要是因为它作为燃烧更清洁的化石燃料的名声。它释放的二氧化碳确实比煤少,尽管煤每百万英热单位(MMBtu)释放约200磅二氧化碳,相当于天然气仍然会释放117磅二氧化碳。

天然气主要是甲烷,甲烷本身是一种强大的温室气体,甲烷不仅会在天然气燃烧获得能量时逸入大气,还会在开采和运输过程中逸出“逃逸”的甲烷。

石油燃料

石油燃料是空气污染的另一个来源,无论是在工业设施中燃烧,还是更常见的驱动汽车、卡车和其他车辆。

燃烧汽油和其他石油燃料产生的这种非点源污染是世界上许多城市空气污染的主要来源,释放出包括一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、挥发性有机化合物、多环芳烃和颗粒物在内的混合空气污染物。它在雾霾的形成中起着关键作用,也向大气中增加了大量的二氧化碳。

总的来说,交通占了占美国二氧化碳排放量的29%而且占全球二氧化碳排放量的14%.大约90%用于运输的燃料是石油,主要是汽油和柴油。

烟雾

洛杉矶烟雾的棕色层
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烟雾是由化学反应产生的,其中氮氧化物与挥发性有机化合物在阳光下混合形成臭氧。臭氧在高层大气中是有益的,在那里它形成了地球的保护层臭氧层但它在地面上对人体健康可能是危险的。

与某些类型的空气污染不同,雾霾是可见的;虽然它的确切成分和外观各不相同,但它通常表现为棕色或橙色的雾霾,通常在晴天的城市地区形成。

虽然我们通常认为空气污染是室外的问题,但许多人在不知不觉中吸入了有害气体室内空气污染,太。这通常来自于挥发性有机化合物,它们从油漆、漆、溶剂、建筑材料、各种家用清洁剂和其他化学品等产品中飘来。

较老的建筑物可能含有其他可能污染空气的建筑材料,如石棉材料。一些室内空气污染甚至来自自然发生的来源——例如,霉菌和黑霉的形式,或氡气体从地面渗出并积聚在地下室、地窖和其他较低楼层的建筑物中。

空气污染的影响

空气污染可以在许多方面影响人类、其他动物、植物和更广泛的环境。beplay体育官网电脑

二氧化碳

二氧化碳排放可能对人类没有直接危害,但由于二氧化碳对气候的影响,它们是本世纪最重要的空气污染之一。

二氧化碳被认为是一种温室气体,因为它把太阳的热量困在地球的大气中,助长了beplay2.1.6东坡下载 我们今天所面临的,是对人类和野生动物的广泛威胁。

现在大气中的二氧化碳浓度远远高于这一水平百万分之四百(ppm),这是人类存在很久以来从未见过的水平,几十年来,国际社会遏制二氧化碳排放增长的努力几乎没有取得进展。甲烷是一种更强效的温室气体,但二氧化碳在大气中停留的时间更长,可能会将热量困住几个世纪。

可吸入颗粒物

可吸入颗粒物是一大类空气污染,包括悬浮在空气中的各种微小固体和液体,往往是燃烧的结果。它可能来自野火、发电厂或车辆交通,这些微小的微粒被吸入后会造成大问题,尤其是最小的微粒。

小于10微米宽的颗粒风险最大,根据环保局因为它们很小,可以嵌入肺部深处,甚至可能进入血液。

除了对人类和其他动物的潜在影响,颗粒物还会导致更广泛的环境影响beplay体育官网电脑这取决于它的位置。它可以影响云的形成,并为高层大气中的其他空气污染物提供反应中心,同时降低能见度并影响低层大气的天气。

微粒常常导致雾霾,能见度低的情况在城市地区,但因为它们可以被风吹到很远的地方,它们也阻碍了一些荒野地区的视线,包括国家公园。

氮氧化合物

二氧化氮(NO2)和其他氮氧化物(NOx)会刺激人类呼吸系统的呼吸道,并加重哮喘等呼吸道疾病。氮氧化物还可以与大气中的其他化合物反应形成硝酸微粒,这可能会带来额外的危险。

众所周知,氮氧化物也有助于在大气中产生硝酸,最终落到酸雨.在到达地表后,酸性径流最终会冲刷到水道或湿地,降低pH值,并从沿途的土壤中滤出铝,可能会对鱼类、昆虫和其他野生动物造成伤害。因为它含有氮,这种径流也会导致营养物质污染在水生死亡区后面。

酸雨和酸雾也会伤害一些树木和其他植物,通过破坏树叶和从土壤中流失养分。

二氧化硫

二氧化硫也会刺激呼吸道,使呼吸困难。SO2和SOx可以与空气中的其他化合物反应形成微粒,从而降低能见度,并可能造成与PM污染相关的各种危险。

SO2和其他硫氧化物也会促进空气中硫酸的形成,从而形成酸雨。

重金属

重金属与汞和铅一样,燃烧化石燃料也会产生汞和铅,它们通常会落在离源头相对较近的地表,不过,如果从更高的烟囱排放,它们和其他空气污染物可能会传播得更远。

一旦空气中的汞下降,它通常会被冲进水道,并在向上移动的过程中在动物组织中积累食物网.这就是为什么像金枪鱼和剑鱼这样的大型掠食性鱼类比沙丁鱼和凤尾鱼这样的小鱼体内的汞含量更高。

汞、铅、镉和其他一些有毒金属可能有严重的健康影响在人类和其他动物中。

挥发性有机化合物

挥发性有机化合物的仪器包括室外和室内的各种空气污染物。一个例子是这是一种气味甜美的化学物质,可以从许多不同的来源排放,包括烟草烟雾、工业排放、汽车尾气、燃料烟雾、野火和火山喷发。

氯氟烃和氟氯烃

氯氟化碳(CFCs)和氟氯烃(HCFCs)对人类无毒,但与二氧化碳一样,它们仍然对环境构成重大威胁。beplay体育官网电脑这是因为它们导致了地球自然资源的消耗臭氧层-虽然地面臭氧本身是一种空气污染物,但上层大气中的臭氧保护我们免受过度的太阳辐射。

氯氟烃曾经被广泛用作制冷剂、气雾剂和溶剂,但现在已被逐步淘汰蒙特利尔议定书这常常被誉为污染控制方面罕见的成功案例。

如何减少空气污染

亚洲小女孩帮他爸爸种树
萨西斯托克/盖蒂图片社

少用电

因为如此多的空气污染来自发电厂,对任何人来说,减少空气污染最简单的方法之一就是减少用电,从而减少对发电厂能源的需求。

与大多数个人相比,政府和大公司对这样的变化产生影响的能力要大得多,但每一点努力都有帮助。

少开车

交通运输是造成空气污染的另一个主要因素,包括二氧化碳排放以及困扰许多城市和农村地区的颗粒物和臭氧。

道路上车辆的减少通常意味着空气污染的减少,因此,为了人类和生态健康的利益,采取鼓励和支持远程工作的公共政策,以及更清洁的出行方式,从步行和骑自行车到驾驶电动汽车、拼车和使用公共交通工具。

当你驾驶汽油动力的汽车时,避免空转超过必要的时间,因为这造成额外的空气污染,而没有推进的好处。保持汽油发动机调好,汽车轮胎适当充气。考虑购买电动或低排放汽车。

避免燃烧材料

试着限制你燃烧的木材或其他生物质的数量,无论是在燃烧堆、火坑还是壁炉。

用护根物覆盖或堆肥院子里的垃圾,而不是烧掉它。永远不要燃烧塑料。

种更多的树

除了采取措施限制空气污染,你还可以通过种树来缓解它的影响,树木可以隔离二氧化碳,也可以用树叶过滤一些其他的空气污染物。除了清新的空气,你还可以享受树木还能带来许多其他好处

原创作者:
拉里西

拉里·韦斯特是一位获奖的环境记者和作家。beplay体育官网电脑他获得了爱德华·j·米曼环境报道奖。beplay体育官网电脑

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