大氣污染物及其存在狀態(tài)

大氣污染物的種類(lèi)不下數(shù)千種，已發(fā)現(xiàn)有危害作用而被人們注意到的有一百多種，其中大部分是有機(jī)物。依據(jù)大氣污染物的形成過(guò)程，可將其分為一次污染物和二次污染物。

一次污染物是直接從各種污染源排放到大氣中的有害物質(zhì)。常見(jiàn)的主要有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳?xì)浠衔?、顆粒性物質(zhì)等。顆粒性物質(zhì)中包含苯并（a）芘等強(qiáng)致癌物質(zhì)、有毒重金屬、多種有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物等。

二次污染物是一次污染物在大氣中相互作用或它們與大氣中的正常組分發(fā)生反應(yīng)所產(chǎn)生的新污染物。這些新污染物與一次污染物的化學(xué)、物理性質(zhì)完全不同，多為氣溶膠，具有顆粒小、毒性一般比一次污染物大等特點(diǎn)。常見(jiàn)的二次污染物有硫酸鹽、硝酸鹽、臭氧、醛類(lèi)（乙醛和丙烯醛等）、過(guò)氧乙酰硝酸酯（PAN）等。

大氣中的污染物質(zhì)的存在狀態(tài)是由其自身的理化性質(zhì)及形成過(guò)程決定的；氣象條件也起一定的作用。一般將它們分為分子狀態(tài)污染物和粒子狀態(tài)污染物兩類(lèi)。

（一）分子狀態(tài)污染物

某些物質(zhì)如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氯化氫、氯氣、臭氧等沸點(diǎn)都很低，在常溫、常壓下以氣體分子形式分散于大氣中。還有些物質(zhì)如苯、苯酚等，雖然在常溫、常壓下是液體或固體，但因其揮發(fā)性強(qiáng)，故能以蒸氣態(tài)進(jìn)入大氣中。

無(wú)論是氣體分子還是蒸氣分子，都具有運(yùn)動(dòng)速度較大、擴(kuò)散快、在大氣中分布比較均勻的特點(diǎn)。它們的擴(kuò)散情況與自身的比重有關(guān)，比重大者向下沉降，如汞蒸氣等；比重小者向上飄浮，并受氣象條件的影響，可隨氣流擴(kuò)散到很遠(yuǎn)的地方。

（二）粒子狀態(tài)污染物

粒子狀態(tài)污染物（或顆粒物）是分散在大氣中的微小液體和固體顆粒，粒徑多在0.01—100μm之間，是一個(gè)復(fù)雜的非均勻體系。通常根據(jù)顆粒物在重力作用下的沉降特性將其分為降塵和飄塵。粒徑大于10μm的顆粒物能較快地沉降到地面上，稱(chēng)為降塵；粒徑小于10μm的顆粒物可長(zhǎng)期飄浮在大氣中，稱(chēng)為飄塵。

飄塵具有膠體性質(zhì)，故又稱(chēng)氣溶膠，它易隨呼吸進(jìn)入人體肺臟，在肺泡內(nèi)積累，并可進(jìn)入血液輸往全身，對(duì)人體健康危害大，因此也稱(chēng)可吸入顆粒物（IP）。通常所說(shuō)的煙（Smoke）、霧（Fog）、灰塵（Dust）也是用來(lái)描述飄塵存在形式的。

某些固體物質(zhì)在高溫下由于蒸發(fā)或升華作用變成氣體逸散于大氣中，遇冷后又凝聚成微小的固體顆粒懸浮于大氣中構(gòu)成煙。例如，高溫熔融的鉛、鋅，可迅速揮發(fā)并氧化成氧化鉛和氧化鋅的微小固體顆粒。煙的粒徑一般在0.01—1μm之間。

霧是由懸浮在大氣中微小液滴構(gòu)成的氣溶膠。按其形成方式可分為分散型氣溶膠和凝聚型氣溶膠。常溫狀態(tài)下的液體，由于飛濺、噴射等原因被霧化而形成微小霧滴分散在大氣中，構(gòu)成分散型氣溶膠。液體因加熱變成蒸氣逸散到大氣中，遇冷后又凝集成微小液滴形成凝聚型氣溶膠。霧的粒徑一般在10μm以下。

通常所說(shuō)的煙霧是煙和霧同時(shí)構(gòu)成的固、液混合態(tài)氣溶膠，如硫酸煙霧、光化學(xué)煙霧等。硫酸煙霧主要是由燃煤產(chǎn)生的高濃度二氧化硫和煤煙形成的，而二氧化硫經(jīng)氧化劑、紫外光等因素的作用被氧化成三氧化硫，三氧化硫與水蒸氣結(jié)合形成硫酸煙霧。當(dāng)汽車(chē)污染源排放到大氣中的氮氧化物、一氧化碳、碳?xì)浠衔镞_(dá)到一定濃度后，在強(qiáng)烈陽(yáng)光照射下，經(jīng)發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，形成臭氧、PAN和醛類(lèi)等物質(zhì)懸浮于大氣中而構(gòu)成光化學(xué)煙霧。

塵是分散在大氣中的固體微粒，如交通車(chē)輛行駛時(shí)所帶起的揚(yáng)塵，粉碎固體物料時(shí)所產(chǎn)生的粉塵。燃煤煙氣中的含碳顆粒物等。

大氣中各種顆粒物大小的界限很難截然劃分，為便于說(shuō)明它們相對(duì)分布情況，人為地規(guī)定了一些界限。見(jiàn)圖3－1。