主要的空气污染问题

6.1　主要的空气污染问题

空气污染问题有很多方面。其中最重要的是：城市地区低劣的空气质量、酸雨、全球气候变暖、臭氧损耗和有害空气污染物。

(1)城市空气质量。城市空气质量是根据六种常见空气污染物的大气层浓度来测量的：可吸入颗粒物、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧和铅。

可吸入颗粒物主要包括化学性质稳定的物质，比如灰尘、煤灰、粉尘和烟。

二氧化硫是一种很实用的刺激性有毒气体，可用于制造硫酸、漂白剂、复合防腐剂和制冷剂。然而，当它在空气中的浓度超过临界水平时——主要是由发电厂燃烧化石燃料产生的问题，它会对人体、植物和建筑物产生伤害。

一氧化碳是化石燃料不完全燃烧产生的一种无色无味的有毒气体。当自动排气系统不能正常通风时，它可能是一个沉默的杀手，而当机动车将废气排入城市大气时，它可能就是一个慢性而非致命的问题。

二氧化氮也是化石燃料不完全燃烧产生的，它主要由电力设施和机动车辆产生。城市居民会受到二氧化氮的伤害，当它混合其他成分如臭氧形成雾时就是如此。

臭氧是一种带有刺激臭味的氧气形式，它是在大气层的上部(同温层)由来自太阳的紫外线发生光化学反应自然产生的。实际上，同温层的臭氧保护地球不受太阳有害射线的伤害。臭氧可以被生产并用于消毒剂、除臭剂、氧化剂和漂白剂。当挥发性有机化合物(化学性质不稳定的碳氢化合物)从其源头如炼油厂和机动车辆散发出来时，也能产生臭氧。如前所述，地面上的臭氧是烟雾的主要组成部分。

铅是一种具有很多用途的矿物，但是当它被吸入或者摄入时则是有毒的，哪怕只是微量的。大气中的铅主要来自机动车辆、有色金属冶炼和电池厂等的排放。

对城市空气质量的担忧主要是基于它对人们的健康、财产、安全和可见度产生的负面影响。研究表明，糟糕的空气质量可以导致支气管炎、哮喘、肺癌和肺气肿。空气污染能对财产造成大规模的破坏，比如汽车、房屋、商业大楼和历史建筑。二氧化硫和臭氧可以腐蚀很多材料，颗粒物和烟雾降低了可见度，使人们难以欣赏漂亮风景。一些高浓度的污染物，比如一氧化碳，会损害判断力和驾驶技能，这会增加事故和受伤的风险。

(2)酸雨。当空气中的二氧化硫发生化学反应转化为稀硫酸溶液并作为自然降水的一部分落在地球上时，就产生了酸雨(acid rain)。二氧化硫排放物主要来自中西部地区的电厂，受风向的影响，酸雨主要降在了美国和加拿大的东部。

这些地区的一些湖泊和溪流的酸度已经变得很高，东部的森林已经开始增长变缓，死亡率上升。酸雨也会使颜料腐蚀和褪色并破坏建筑物。

(3)全球变暖。随着化石燃料的燃烧，二氧化碳不断地被释放到大气中。土地开垦(尤其是高森林覆盖地区)降低了地球吸收二氧化碳的能力。这种燃烧和开垦的累积效应增加了大气中二氧化碳的含量。

二氧化碳是主要的温室气体(greenhouse gas)，而温室气体是一种有助于地球保留来自太阳热量的气体。来自太阳的射线到达地球后部分被吸收而部分被反射回太空。一些被反射回太空的能量被温室气体吸收，进而使地球变暖。没有这些温室气体，地球将会变得很冷而不适合人类居住。然而，如果温室气体持续累积，它们产生的温室效应可能会导致严重的后果。

20世纪已经出现北半球的轻微升温。如果工业国家继续以当前的速度排放温室气体，并且第三世界国家进行工业化，大气可能会变得更暖。然而，当前科学家们并没有对全球变暖的可能速度或者程度达成一致意见。一些科学家预测，目前仅仅是轻微的升温趋势，对世界气候的影响很小。另一些科学家预测，升温足以提高海平面，淹没沿海城市并且改变世界耕地和森林的分布。

(4)同温层臭氧损耗。正如上文提到的，臭氧是一种既有益又有害的气体。当它以高浓度存在于低层大气时是有害的，但当它存在于地球的同温层时又是有益的。同温层中的臭氧可以阻止有害的太阳紫外线到达地球表面。臭氧减少将增加皮肤癌的发病率并可能引发遗传突变。

当氯氟烃类化合物进入同温层，它们可以引发破坏臭氧的化学反应。氯氟烃类化合物主要被用于气溶胶喷射剂、冰箱、吹泡剂和洗涤溶剂。其他气体，主要是二氧化碳和甲烷，增加了大气的臭氧浓度。科学家还不能确定这些相冲突的力量对臭氧水平的影响。然而，到目前为止的测量表明，南极上空的臭氧层已经发生了周期性的显著减少。一些计算机模型表明，同温层臭氧会随着氯氟烃类化合物使用的继续增加而显著减少。

(5)有害空气污染物。空气已经成为传送成千上万化学物质的媒介，其中许多化学物质如果被吸入或者摄入，对人类、动物和植物都是有害的。环境保护署(Environmental Protection Agency，EPA)在1990年的清洁空气法案中将这些化学物质中的189种列为控制对象。进行管制的主要推动力是证据表明这些化学物质伤害人类健康，尤其是以中枢神经系统伤害和癌症的形式出现。