二次污染

2024-01-15 15:41
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当某些一次污染物,在自然条件的作用下,改变了原有性质,特别是那些反应性较强的物质,性质极不稳定,容易发生化学反应,而产生新的污染物,即出现二次污染。

 

概念

污染物由污染源排入环境后,在物理、化学或生物作用下生成新的污染物(二次污染物)而对环境产生

的再次污染。通常,二次污染的危害比一次污染严重,并由于其形成机理复杂,防治也较困难。二次污染(光化学烟雾)是由汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等一次污染物,在阳光的作用下发生化学反应,生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物,参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。如美国洛杉矶发生的光化学烟雾,是由于人的生产活动和汽车行驶排入大气中的烃类及其他化合物,在阳光作用下发生光化学反应,进一步生成以臭氧为主的多种强氧化剂,从而引起更严重的大气污染,即二次污染。

 

毒性

光化学烟雾的成分非常复杂,但是对动物、植物和材料有害的是臭氧、PAN和丙烯醛、甲醛等二次污染物。人和动物受到主要伤害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。植物受到臭氧的损害,开始时表皮褪色,呈蜡质状,经过一段时间后色素发生变化,叶片上出现红褐色斑点。PAN使叶子背面呈银灰色或古铜色,影响植物的生长,降低植物对病虫害的抵抗力。臭氧、PAN等还能造成橡胶制品的老化、脆裂,使染料褪色,并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。

 

产生过程

20世纪40年代,在美国加利福尼亚州洛杉矶首先发现了光化学烟雾。1951A.J.哈根最先指出臭氧(O3)是氮氧化物、碳氢化合物和空气的混合物通过光化学反应生成的。以后F. W. 温特发现臭氧与不饱和烃(如汽车废气中的烃类)的化学反应产物跟洛杉矶烟雾有相同的伤害效应。形成臭氧的活性有机物和氮氧化物的主要来源是汽车排放的尾气。通过对光化学烟雾形成的模拟实验,已经初步明确在碳氢化合物和氮氧化物的相互作用方面主要有以下过程:1、 污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应。2、碳氢化合物被HOO等自由基和臭氧氧化,导致醛、酮、醇、酸等产物以及重要的中间产物RO2HO2RCO等自由基的生成。3、过氧自由基引起NONO2的转化,并导致O3PAN等的生成。光化学反应中生成的臭氧、醛、酮、醇、PAN等统称为光化学氧化剂,以臭氧为代表,所以光化学烟雾污染的标志是臭氧浓度的升高。

 

原理

光化学烟雾的形成及其浓度,除直接决定于汽车排气中污染物的数量和浓度以外,还受太阳辐射强度、气象以及地理等条件的影响。太阳辐射强度是一个主要条件,太阳辐射的强弱,主要取决于太阳的高度,即太阳辐射线与地面所成的投射角以及大气透明度等。因此,光化学烟雾的浓度,除受太阳辐射强度的日变化影响外,还受该地的纬度、海拔高度、季节、天气和大气污染状况等条件的影响。光化学烟雾是一种循环过程,白天生成,傍晚消失。污染区大气的实测表明,一次污染物CH和一氧化氮的最大值出现在早晨交通繁忙时刻,随着NO浓度的下降,NO2浓度增大,O3和醛类等二次污染物随着阳光增强和NO2HC浓度降低而积聚起来。它们的峰值一般要比NO峰值的出现要晚4-5小时。二次污染物PAN浓度随时间的变化与臭氧和醛类相似。城市和城郊的光化学氧化剂浓度通常高于乡村,但许多乡村地区光化学氧化剂的浓度增高,有时甚至超过城市。这是因为光化学氧化剂的生成不仅包括光化学氧化过程,而且还包括一次污染物的扩散输送过程,是两个过程的结果。因此光化学氧化剂的污染不只是城市的问题,而且是区域性的污染问题。短距离运输可造成O3的最大浓度出现在污染源的下风向,中尺度运输可使臭氧扩散到上百公里的下风向,如果同大气高压系统相结合可传输几百公里。

 

区别

一次污染物

又称“原生污染物”,是由污染源直接排放进入环境的,其物理和化学性状未发生变化的污染物质。环境污染主要是由一次污染物造成的,其来源清楚,可以采取措施加以控制。

二次污染物

也称“次生污染物”,是一次污染物在物理、化学因素或生物作用下发生变化,或与环境中的其他物质发生反应,所形成的物化特征与一次污染物不同的新污染物,通常比一次污染物对环境和人体的危害更为严重。如水体中无机汞化合物通过微生物作用,可转变为更有毒的甲基汞化合物,进入人体易被吸收,不易降解,排泄很慢,容易在脑中积累。大气中的二氧化硫和水蒸气可氧化为硫酸,进而生成硫酸雾,其刺激作用比二氧化硫强10倍。

 

饮水污染

当前中国生活饮用水已经受到严重的污染,主要来源于水源污染和二次污染。随着大量的工业污废物、农业污染物、生活污染物等大量未经处理排放,中国地下水和地表水的污染日益加剧,造成饮用水源地水质污染。水利部调查表明,2005年全国污废水排放总量达到717亿吨,其中2/3未经处理直接排入水体,造成90%的城市地表水域受到不同程度的污染。根据国家环保总局发布的中国环境质量公告,全国七大水系中,已经有59%的河段不适宜作饮用水水源。

中国自来水厂由于设备及工艺相对落后,依靠原有的混凝、沉淀、粗滤、加氯的常规处理工艺已经不能满足要求。20075月,江苏无锡爆发了最为严重的蓝藻事件,水龙头流出的自来水臭不可闻,就充分的证明了这一点。同时,自来水输送管网的二次污染不可避免。由于管网年久失修,管网、储水箱等供水设施的卫生管理和维护不到位,时有出现红水、黑水、白浊水。输水管网内各种沉积物越来越多,滋生细菌、病毒等,甚至由于生物污染出现红虫、蚂蟥等,使得终端自来水的水质安全得不到保障。

来源

饮用水二次污染

1.高层楼的储水箱是细菌、青苔的滋生地

2.另外生锈的水管也是造成污染的主要原因之一。

在水中的污染物主要分为以下几大类:

1、固体悬浮物:泥沙,铁锈,肉眼可见物

2、微生物:细菌、病毒、藻类、等

3、溶解无机物:碳酸钙、碳酸镁、硫酸铜、氯化物、硝酸盐

4、重金属:汞、砷、铅、镉、铬等

5、有机物:农药、化肥、各类工业用溶料、染料、清洁剂、消毒剂

6、放射线粒子:核工业及核医学等产生的放射线粒子

危害健康

世界卫生组织(WHO)统计,全球80%的疾病以及1/3以上的死亡直接来源于不清洁的饮用水。每年死亡的确1800万儿童中,约有50%的死因与饮用水污染有关。预计十年后的将来,平均每天大约有6000名儿童和成人会死于肮脏的饮用水。长期使用不洁净的水,会导致人体产生消化疾病、传染病、各种皮肤病、糖尿病、癌症、结石病、心血管病等多种疾病,危害人体健康。例如,水中结核分枝杆菌引起结核,轮状病毒和肠胃病毒可导致肠胃炎,隐孢子虫能引发隐孢子虫病,藻类产生藻毒素,饮用之后会引起中毒,轻者引发肠胃炎,重者可以致人死亡。另外,各种含氯或含磷的有机农药多具有致癌作用,能引起食道癌、胃癌、肝癌、血癌等,多种氯代卤代烷有机物具有致癌、致畸、致突变的作用,对人体健康非常严重的威胁。

保护措施

《水污染防治法》关于生活饮用水的规定:

省级以上人民政府可以依法划定生活饮用水地表水源保护区。生活饮用水地表水源保护区分为一级保护区和其他等级保护区。在生活饮用水地表水源取水口附近可以划定一定的水域和陆域为一级保护区。在生活饮用水地表水源一级保护区外,可以划定一定的水域和陆域为其他等级保护区。各级保护区应当有明确的地理界线。禁止向生活饮用水地表水源一级保护区的水体排放污水。禁止在生活饮用水地表水源一级保护区内从事旅游、游泳和其他可能污染生活饮用水水体的活动。禁止在生活饮用水地表水源一级保护区内新建、扩建与供水设施和保护水源无关的建设项目。在生活饮用水地表水源一级保护区内已设置的排污口,由县级以上人民政府按照国务院规定的权限责令限期拆除或者限期治理。

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