大氣污染的定義
在干潔的大氣中，痕量氣體的組成是微不足道的。但是在一定范圍的大氣中，出現(xiàn)了原來沒有的微量物質(zhì)，其數(shù)量和持續(xù)時間，都有可能對人、動物、植物及物品、材料產(chǎn)生不利影響和危害。當大氣中污染物質(zhì)的濃度達到有害程度，以至破壞生態(tài)系統(tǒng)和人類正常生存和發(fā)展的條件，對人或物造成危害的現(xiàn)象叫做大氣污染。造成大氣污染的原因，既有自然因素又有人為因素，尤其是人為因素，如工業(yè)廢氣、燃燒、汽車尾氣和核爆炸等。隨著人類經(jīng)濟活動和生產(chǎn)的迅速發(fā)展，在大量消耗能源的同時，同時也將大量的廢氣、煙塵物質(zhì)排入大氣，嚴重影響了大氣環(huán)境的質(zhì)量，特別是在人口稠密的城市和工業(yè)區(qū)域。所謂干潔空氣是指在自然狀態(tài)下的大氣（由混合氣體、水氣和雜質(zhì)組成）除去水氣和雜質(zhì)的空氣，其主要成分是氮氣，占78.09%；氧氣，占20.94%；氬，占0.93%；其它各種含量不到0.1%的微量氣體（如氖、氦、二氧化碳、氪）。
大氣污染的原因
氣體污染物在大氣中平均停留時間少至幾分鐘，多至幾十年、百余年。大氣污染物一般分為兩類：一級（原生）污染物，即由污染源直接排入大氣的；二級（次生）污染物，是由一級污染物在大氣中進行熱或光化學反應(yīng)后的產(chǎn)物。后者往往危害性更大。大氣污染主要來源于人類生活及生產(chǎn)活動，大氣的人為污染源主要有三種。
（1） 生活污染源 人們由于燒飯、取暖、沐浴等生活上的需要，如爐灶、鍋爐等燃燒化石燃料，而向大氣排放的煤煙和SO2等，具有量大、分布廣、排放高度低等特點，其危害性不容忽視。
（2） 工業(yè)污染源 包括火力發(fā)電廠、鋼鐵廠、水泥廠和化工廠等耗能較多企業(yè)燃料燃燒排放的污染物，各生產(chǎn)過程中的排氣（如煉焦廠向大氣排放H2S、酚、苯、烴類等有毒物質(zhì)；各類化工廠向大氣排放具有刺激性、腐蝕性、異味性或惡臭的有機和無機氣體；化纖廠排放的H2S、NH3、CS2、甲醇、丙酮等）以及生產(chǎn)過程中排放的各種礦物和金屬粉塵。
（3） 交通運輸污染源 由飛機、船舶、汽車等交通工具（移動源）排放的尾氣。在一些發(fā)達國家，汽車排放氣己構(gòu)成大氣污染的主要污染源。
人為排放的大氣污染物有數(shù)十種之多，量多危害也較大的主要大氣污染物有以下五種。
（1） 顆粒物質(zhì) 顆粒物質(zhì)的來源可分為天然來源和人為來源，而以人為來源為主。直接由污染源排放出來的稱為一次顆粒物質(zhì)；大氣中某些污染組分之間，或這些組分與大氣成分之間發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生的微粒，稱為二次顆粒物質(zhì)。人為來源主要是燃料燃燒過程中形成的煤煙、飛灰等，各種工業(yè)過程排放的原料或產(chǎn)品微粒，汽車排放的含鉛化合物，以及化石燃料燃燒排放的SO2在一定條件下轉(zhuǎn)化為硫酸鹽等。天然來源，如風起塵埃，海浪濺出的浪沫，火山灰，森林火災(zāi)的燃燒物，宇宙隕星塵以及植物的花粉等。顆粒物質(zhì)是重要的大氣污染物，大氣中的一些有毒物質(zhì)絕大部分都存在于顆粒物質(zhì)中，對人及動植物的危害很大。
（2） 硫氧化物SOx 大氣中的硫氧化物主要是SO2，還有小部分SO3。主要來自發(fā)電廠和供熱廠中含硫化石燃料（其中80%是煤）的燃燒，其次是冶煉廠、硫酸廠的排放氣，有機物的分解和燃燒，海洋及火山活動等。從化學熱力學來看SO2的平衡轉(zhuǎn)達化率高，易生成SO3。從化學動力學看，可以通過催化氧化（懸浮在大氣中的鐵鹽、鎂鹽起催化劑作用）或?qū)W化學氧化（主要是在波長為290~400nm的紫外光作用下）生成SO3,SO3極易與水汽生成硫酸霧或硫酸雨。SO2不但對人的呼吸道有強烈的刺激性，它對植物還會產(chǎn)生漂白的斑點、抑制生長、損害葉片和降低產(chǎn)量。當空氣中有微粒物質(zhì)共存時，其危害可增大3~4倍（如前述的倫敦煙霧就是例證）。SOx許多不良作用是由于SOx與水作用生成的硫酸造成的。硫酸和硝酸的酸雨己嚴重危害我國和世界許多地區(qū)，成為舉世矚目的三大性公害之一。
（3） 氮氧化物NOx 氮氧化物的種類很多，造成大氣污染的主要是NO和NO2 等。它們主要來自礦物燃料的高溫燃燒（如汽車、飛機、內(nèi)燃機及工業(yè)窯爐等的燃燒）過程中，由空氣中的N2和O2反應(yīng)生成的NO、NO2，也部分來自于生產(chǎn)和使用HNO3的工廠的排放氣，還有氮肥廠、有機中間體廠、有機中間體廠、有色及黑色金屬冶煉廠的某些生產(chǎn)過程。現(xiàn)在，每年向大氣排放NOx幾千萬噸。NO會刺激呼吸系統(tǒng)，還能與血紅素結(jié)合成亞硝基血紅素而使人中毒。NO2能嚴重刺激呼吸系統(tǒng)，并能使血紅素硝基化，危害比NO的更大。另外。NO2還會毀壞棉花、尼龍等織物，使柑桔落葉和發(fā)生萎黃病等。另外，也會形成硝酸酸雨產(chǎn)生危害。
（4） CO和CO2 CO是人類向大氣排放量zui大的污染物，主要來自燃料的不*燃燒。但是近來的研究指出天然產(chǎn)生的CO也不容忽視。由于近代對燃燒裝置和燃燒技術(shù)的改進，所以從固定燃燒裝置排放的CO量逐漸有所減少，而由汽車等移動源燃燒產(chǎn)生CO的量每年約有2.5億t，占人為污染源排放的CO總量的70%左右?，F(xiàn)代發(fā)達國家城市空氣中的CO有80%是汽車排放的。
低層大氣中相當豐富的CH4可被氫氧自由基作用生成甲基自由基，繼而轉(zhuǎn)變成CO。海洋是另一個重要的天然來源。早先人們認為海洋是吸收CO的重要渠道，但現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)海洋對CO是過飽和的，這樣海洋中的CO濃度反而高于大氣中的CO濃度。海洋每年向大氣排放CO約達0.6億t。
CO是無色、無臭、無氣味的氣體。一般城市空氣中的CO含量水平對植物及有關(guān)微生物均無害，但對人和動物有害，因CO能與血紅蛋白化合，生成“碳氧血紅蛋白”。CO與血紅蛋白的結(jié)合能力比O2與血紅蛋白的結(jié)合能力要大200~300倍，因此CO進入血液后，會使血液輸氧能力降低甚至失去輸氧能力，導致人體缺氧。輕度中毒有頭痛、惡心等癥狀，嚴重時則昏迷、痙攣甚至死亡。
CO2與CO不同，它本身沒有毒性，因此過去都不把CO2列為污染物，但從長遠觀點年，CO2也是相當重要的污染物。近一個多世紀以來，隨著工業(yè)、交通和能源的高速發(fā)展，排入大氣中CO2的日益增多，超過了植物的光合作用等自然界消除CO2的能力，而使CO2濃度迅速增加。CO2是一種溫室氣體，其含量的不斷增加會引起氣候變暖。
（5） 烴類CxHy （或簡寫為HC） 烴類是通過煉油廠排放氣、汽車油箱的蒸發(fā)、工業(yè)生產(chǎn)及固定燃燒污染源等進入大氣的。一個更重要的來源是汽車尾氣，尾氣中總含有相當量的未燃盡的烴類，除非采取特別措施保證燃燒*。這些烴類大多是飽和烴（如CH4、C2H6、C8H18等），更為嚴重的是其中一小部分由飽和烴裂解而產(chǎn)生的活性較高的烯烴，例如辛烷裂解產(chǎn)物乙烯、丙烯、丁烯等不飽和烴（可占排放氣的45%）更易和O2、NO及O3等發(fā)反應(yīng)，生成光化學煙霧中的某些極有害成分。
烴類的生物來源也是不容忽視的，其中主要釋放物有CH4、萜烯類化合物（廣泛存在于某些植物的葉、花或果實中）等。這些物質(zhì)釋放量雖大，但分散在廣闊的大自然中，所以并未構(gòu)成對環(huán)境和人類的直接危害。但研究表明，CH4濃度的增加會強化溫室效應(yīng)。
還應(yīng)特別提出的其他大氣有機污染物中，應(yīng)*氟利昂。研究表明，它是破壞高空臭氧層的主要物質(zhì)。
一、環(huán)境意識薄弱對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略認識不足
大氣環(huán)境是人類賴以生存的可貴資源，大氣環(huán)境資源的破壞是一種不可逆的過程，恢復良好的大氣環(huán)境質(zhì)量要比采取措施從根本上防治大氣污染付出更多的經(jīng)濟代價。但這種觀念長期以來并沒有被一些部門和一些地區(qū)充分的理解和認識。他們只考慮近期的、局部的經(jīng)濟發(fā)展需要，在制訂一些綜合的經(jīng)濟政策、產(chǎn)業(yè)政策以及城市建設(shè)發(fā)展規(guī)劃中缺乏對保護大氣環(huán)境的考慮，往往以犧牲環(huán)境為代價換取經(jīng)濟的快速發(fā)展，形成了盲目擴大生產(chǎn)規(guī)模、亂鋪攤子、重復建設(shè)、技術(shù)裝備水平低、能源資源浪費大、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)無序發(fā)展、劣質(zhì)煤炭流通失控等狀況。因此說缺乏對環(huán)境保護考慮的地方政策的出臺，本身就是造成加重大氣污染的誘因，所造成環(huán)境危害和損失是難以挽回的。
二、能源、利用不合理，能源浪費嚴重
能源的不合理利用以及能源的嚴重浪費是造成我國大氣污染嚴重的原因之一，主要表現(xiàn)如下：①在我國一次能源消費結(jié)構(gòu)中，煤炭占75%，而用于發(fā)電的煤量僅占總煤量的35%，其它煤炭則用于工業(yè)及民用燃燒，有84%的煤炭直接燃燒，這種煤炭消費構(gòu)成是狠不合理的。②我國煤炭生產(chǎn)過分注重產(chǎn)量的增加，對控制高硫煤問題重視不夠，主要表現(xiàn)在煤炭的洗選率低和高硫煤地區(qū)的煤炭產(chǎn)量增長過快。同時，由于洗煤廠建設(shè)資金的限制、洗煤價格的不合理以及受鐵路運力和流向的制約，洗，煤能力的增長落后于原煤生產(chǎn)量增長，原有洗選廠生產(chǎn)能力不能充分發(fā)揮出來。目前，我國煤炭入洗率為22%，發(fā)達國家一般多在60%--80%。動力煤洗選廠的洗選設(shè)備利用率僅為69%。③各類燃燒設(shè)備技術(shù)及制造水平較低，能源利用率不高，使用能耗高排污量大和超期服役的燃燒設(shè)備的現(xiàn)象相當普遍。全國工業(yè)鍋爐50萬臺，平均熱效率僅有60%左右；工業(yè)窯爐平均熱效率約為40%；城鎮(zhèn)居民生活燃煤熱效率平均僅為22%左右。④鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)發(fā)展迅速，大多數(shù)企業(yè)采用的生產(chǎn)技術(shù)、工藝比較落后，生產(chǎn)設(shè)備簡陋，資源能源利用率極低，所造成的大氣污染是驚人的。
三、大氣污染防治的資金投入不足
目前，全國污染治理和用于污染防治有關(guān)的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資，只占國民生產(chǎn)總值的0.7%，這與我國環(huán)境污染嚴重、歷史欠帳太多和經(jīng)濟快速發(fā)展對環(huán)保投資的需求相比，嚴重不足。①我國工業(yè)發(fā)展的起點低，基礎(chǔ)工業(yè)整體水平提高較慢，技術(shù)改造難度大，污染欠帳多。工業(yè)技術(shù)和裝備許多是50--60年代水平的，資源、能源消耗高。但由于工業(yè)的整體改造受到資金的限制，遲遲不能進行整體改造和市染治理，相當一批技術(shù)裝備落后的工業(yè)企業(yè)長期在生產(chǎn)中排放大量的污染物，造成嚴重污染。②國家在推行清潔煤炭政策、改善能源結(jié)構(gòu)的措施如煤炭洗選加工、型煤、燃煤脫硫、使用清潔能源等方面的投資力度太弱，遠遠不能滿足需要。③城市集中供熱、燃氣等基礎(chǔ)建設(shè)工程是解決城市大氣環(huán)境污染的主要措施。但不少地區(qū)仍然發(fā)展緩慢，關(guān)鍵還是資金投入不到位的問題。有些城市建完了熱電廠，卻缺少資金建設(shè)供熱管網(wǎng)，分散熱源仍然存在，不但沒有減少污染，反而增加了排放量。④排污收費標準太低，使得污染企業(yè)寧可交排污費，而不愿意花錢治理。例如，“兩省九市”的二氧化硫收費標準過低，一般都在每公斤二氧化硫0.20元以內(nèi)，遠遠低于每公斤1元左右的脫硫成本，并不能促使企業(yè)投資用于二氧化硫治理。造成目前，兩省九市試點地區(qū)所建的脫硫設(shè)施很少。
四、執(zhí)法不嚴，監(jiān)督管理力度不夠
盡管我國大氣污染防治法規(guī)標準建設(shè)取得很大進展，但有法不依，執(zhí)法不嚴，違法不究的現(xiàn)象仍然十分嚴重。①一些地方*干預環(huán)保部門執(zhí)法，批準建設(shè)短期經(jīng)濟效益好但能源資源消耗量大、對大氣污染嚴重的工業(yè)項目；不執(zhí)行國家“先評價，后建設(shè)”的規(guī)定，出現(xiàn)了一些新的不合理布局和污染超標的建設(shè)項目；對大氣污染防治措施的投資經(jīng)常留有缺口或?qū)①Y金挪作他用。②地方電廠、地方水泥廠和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)執(zhí)法不嚴，超標現(xiàn)象比較普遍。③由于各地監(jiān)測機構(gòu)受到經(jīng)費的限制，不能普遍開展對污染源的經(jīng)常性監(jiān)督監(jiān)測，從而削弱了環(huán)保部門對污染源的日常監(jiān)督管理。環(huán)保設(shè)施操作管理比較差，實際運行率低。許多項目盡管開工驗收時可達標，但實際運行中卻超標排放。據(jù)估算，全國目前工業(yè)鍋爐煙塵排放超標率平均為30%，工業(yè)窯爐平均為50%，地方水泥行業(yè)的粉塵排放超標率為40%。④機動車污染防治起步晚，排氣監(jiān)督管理機制還未真正建立，各監(jiān)督執(zhí)法部門職責不清、監(jiān)督不力，尤其對汽車制造、銷售、使用、報廢全過程污染監(jiān)督管理還很薄弱，機動車排氣污染監(jiān)督監(jiān)測還未納入國家大氣環(huán)境質(zhì)量和污染源的常規(guī)監(jiān)測體系中，從而缺乏對機動車排氣污染的有效監(jiān)督。
五、缺乏實用的治理技術(shù)
我國在大氣污染治理技術(shù)和設(shè)備的研制、開發(fā)、推廣和使用方面，雖然做了不少工作，但與大氣污染控制的需求差距還較大，資金、人力的投入以及實用技術(shù)商品化的程度遠不如發(fā)達國家。比較薄弱的領(lǐng)域是潔凈煤技術(shù)；冶金、化工、建材等行業(yè)的工業(yè)窯爐和生產(chǎn)設(shè)施排放污染的治理技術(shù)；機動車機內(nèi)凈化技術(shù)等。實用技術(shù)的缺乏直接影響了大氣污染治理的進程和效果。