第二节 大气污染源及主要污染物的发生机制
一、大气污染源

大气污染从总体来看，可认为是由自然界所发生的自然灾害和人类活动所造成的。由自然灾害所造成的污染多为暂时的、局部的，由人类活动所造成的污染通常延续的时间长、范围广。一般所说的大气污染问题，多指人为因素引起的大气污染问题。人为因素造成的大气污染的污染源，从产生来源来看，主要有三种：

1．生活污染源

人们由于烧饭、取暖、沐浴等生活上的需要，燃烧化石燃料向大气排放煤烟所造成的大气污染的污染源，称为生活污染源。

2．工业污染源

火力发电厂、钢铁厂、化工厂及水泥厂等工矿企业在生产过程中和燃料燃烧过程中所排放的煤烟、粉尘及无机或有机化合物等所造成的大气污染的污染源，称为工业污染源。

3．交通污染源

由汽车、飞机、火车和船舶等交通工具排放尾气所造成的大气污染物的污染源叫做交通污染源。这种污染源又称移动污染源。生活污染源和工业污染源又叫固定污染源。

二、主要大气污染物的发生机制

1．大气中主要污染物

当前，在我国大气环境中，具有普遍影响的污染物的最主要的来源是燃料的燃烧。影响较大的污染物有飘尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和总氧化剂等5种。现已制定了这5种主要大气污染物的大气质量标准。对于局部地区由特定污染源排放的其他危害较重的污染物，例如某冶炼厂排放的氟化物，可以作为地区性的主要污染物。

2．硫氧化物的发生

硫氧化物主要是指二氧化硫（SO2）和三氧化硫（SO3）。大气中的硫化氢（H2S）是不稳定的硫化物，在有颗粒物存在下，可迅速地氧化成SO2。大气中的SOx近1/2是人为因素造成的。主要是由燃烧含硫煤和石油等燃料所产生的。此外，有色金属冶炼厂、硫酸厂等也排放出相当数量的硫氧化物气体（表6-2）。一般，一吨煤中约含有5—50公斤硫，一吨石油约含有5—30公斤硫。燃料中的硫不完全是以单体硫存在，多以有机和无机硫化物的形式存在。有机硫化物经燃烧分解、氧化可生成SOx。该有机硫化物称为可燃性硫化物，而无机硫化物多为硫酸盐类，它在燃烧时是不分解的，多残存于灰烬中，此种硫化物为非可燃性硫化物。

可燃性硫在燃烧时，主要是生成SO2，只有1—5％氧化成SO3，其主要化学反应如下：

S+ O2=SO2

2SO2+O2=2SO3

SO2在洁净干燥的大气中氧化成SO3是缓慢的，但是在相对湿度比较大，有颗粒物存在时，可发生催化氧化反应；在太阳紫外光照射下，并有NOx存在时可发生光化学反应，生成SO3和硫酸雾。

由电厂排放出SO2的量是相当可观的。据资料介绍，在一个燃油火电厂，每小时生产1MW （兆瓦）的电力约需0.20—0.25千升燃料重油，排放烟气量约为3000标米3（标准立方米）。那么，一个发电量为30万千瓦（即300 MW）的燃油火力发电厂，每小时耗用60—75千升重油，排烟量为90万标米3，若燃料重油中含硫以3％计，则每小时将向大气排放1.95吨的硫磺，每天约排放47吨，一年则有15700吨硫磺排放到大气中；若以SO2计算，则还要增加一倍。

目前，我国重有色冶炼厂排放烟气中的含硫也是很高的。如每生产一吨钢，随烟气要排放二吨硫；每生产一吨铅要排放0.3吨硫；每生产一吨锌排放0.6吨硫。根据1977年对我国重点有色冶炼厂进行调查结果表明，进入烟气的总硫量约有50万吨/年，其中高浓度SO2烟气（SO2含量＞3.5％的烟气）含硫38.4万吨/年，低浓度SO2烟气（SO2含量＜3.5％）含硫为11.6万吨/年。

我国利用有色金属冶炼产生的高浓度SO2烟气制酸发展很快，截至1978年底制酸能力已达到108万吨/年，投资近21万多元。硫酸产量由1952年的1.44万吨增加到81.04万吨。

对于低浓度SO2烟气，目前除个别厂采用吸收法处理外，大多数是放空的，这不仅是硫资源的浪费，而且还造成了环境污染。

据1969年美国罗滨逊（Robinson）等人报导，全世界由人为污染源每年排放到大气中的SO2约有1.5亿吨。表6-2给出了不同发生源SOx的排放量。

我国当前和今后一段时期的能源仍以燃煤为主，随着经济的发展，能源的消耗将有很大地增加。因此，应积极开展从烟气中回收SO2，特别是回收低浓度SO2的科学研究工作，争取在较短的时间内控制和消除SO2烟害，保护环境，造福人民。

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