小蕎 發問時間: 科學地球科學與地質學 · 1 0 年前

空氣汙染及如何防治??

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  • 1 0 年前
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    ●空氣汙染

    空氣的汙染就是空氣中含有足以直接或間接妨礙公眾健康的物質,或是足以引起公眾厭惡之惡臭物質。空氣汙染是現代人類最關心的問題,自從人類開始使用石化燃料後,空氣的汙染所造成的不良影響,日漸嚴重。

    空氣污染物質,如以存在形式,可分為二類,即微塵粒子與有毒氣體:

    一.微粒又可分為:固體微粒(如:煤煙、飛灰、灰塵、燻煙),液體微粒(如:酸霧、泡沫)

    二.有毒氣體又可分為:

    1.硫化合物:SO2、SO3、H2S、CS2

    2.氮化合物:NO、NO2、NH3

    3.碳化合物:CO、CO2

    4.其他無機氣體:O3、Cl2、HCl、HF

    5.有機氣體:CH4、C2H4、C2H6、C3H8、HCHO、CH3COOH

    茲將空氣污染物質,分別介紹如下:

    (一)懸浮微粒: 懸浮微粒是大氣中浮游的微小顆粒,半徑約為10-7~10-2厘米,主要來源有自然現象及人為因素所造成例: 燃料燃燒、工業、營建、森林火災、垃圾焚化、交通工具。有生命的粒子包括花粉粒、微生物和昆蟲等。無生命粒子包括未完全燃燒的碳粒、塵埃,其來源有工廠燃煤、燃燒廢物、汽車排煙、車子揚起塵土等及殺蟲劑粉末。空氣懸浮微粒會使人視力模糊,甚至引起肺病等。

    (二)硫化合物:

    (1)當含硫燃料燃燒時,會產生二氧化硫(SO2),二氧化硫在陽光照射下會與大氣中的氧作用生成三氧化硫(SO3)。SO2與SO3可和大氣中的水氣反應,形成霧狀的亞硫酸(H2SO3)及硫酸(H2S04),這是造成酸雨的主要成份。酸雨會侵蝕金屬、大理石等各種建材,吸入肺部造成呼吸器官不良的傷害。

    (2)硫化氫(H2S)主要由有機物或地下水道中污染物被分解,以及部分工業操作所形成的,硫化氫不但具有毒性,也是惡臭物質。

    (三)氮化合物

    氮的氧化物主要為一氧化氮(NO)及二氧化氮(NO2)等,在空氣中一氧化氮會轉為二氧化氮。氮化合物除了來自天然外,主要為內燃機燃燒或高溫燃燒爐中,氮和氧化合所生成。氮的氧化物在平流層會破壞臭氧層,使地球受到較多的紫外光照射。NO2氣體會與水汽化合生成硝酸(HNO3),也是酸雨的成份。

    (四)碳的氧化物

    (1)一氧化碳(CO):一氧化碳是碳燃燒不完全所形成。一氧化碳有毒性,會與血紅素作用而使血液失去運送氧氣的能力,使人反應減慢,甚至造成死亡。

    (2)二氧化碳(CO2):二氧化碳是空氣中的正常成份之一,其體積百分比約佔0.033%,是生物界碳循環的一部份,原本不被認為是汙染物。但近數十年燃燒石化燃料(主要成分為碳氫化合物),產生大量的二氧化碳,使二氧化碳含量逐年增加。二氧化碳會吸收紅外光,減少地球熱能的逸散,而使地面氣溫上升,造成溫室效應(green house effect)。

    (五)碳氫化合物:

    大部份的烷類本身並無害處(如:樹木會釋放有機物,腐爛的生物體也會產生甲烷及其他有機物)。然而汽機車及工廠燃料燃燒不完全所排放出來的有機物,如:汽油、煤 ,則影響空氣品質甚鉅,如:苯、甲苯以前常用以當油漆或黏膠的溶劑,現在已知是有毒的物質,甚至有致癌的作用。四乙基鉛是汽油中的抗震劑,汽油燃燒後鉛與溴化合,變成鉛化物,排入大氣,吸入身體易造成血液含鉛量增加。

    碳氫化合物在空氣中會經光化學反應而產生許多新的汙染物質。在某些都會地區,若一氧化氮和有機物過度汙染,且因地形、氣候而導致通風不良,則可能造成光化學煙霧(photochemical smog)。

    ●空氣汙染的防治

    空氣汙染的防治,可以從治本與治標兩方面來解決問題。治本方法應積極控制汙染源,藉由立法管制工廠和機動車輛排氣,加強宣導空氣汙染防治的知識教育。治標方法則應建立各種汙染物之測定與分析,輔導與檢測處罰同步進行,如此可以約束工業界或社會大眾,減少汙染物之排放。

    空氣汙染的防治可以從技術方面來控制,在製造生產程序中先除去易造成汙染之物質,譬如石油煉製過程先除去大部分的硫成份,或降低芳香烴的含量,如此可使汙染減少。若汙染氣體已生成時,應把汙染物與無害氣體分離,將汙染物加以處理使轉化成無害物,再利用各種防汙設備(如:過濾器、沉積器、滌氣集塵器、靜電集塵器等),使排出之廢氣微粒子減少。有毒或有臭味的氣體,可利用濕式吸收塔、乾式吸附器、催化劑轉化法或焚化法,淨化空氣。

    人們能藉由太陽能、水力等發電設備,減少使用高汙染性的能源或物質。冷媒的使用,則儘量不要使用氟氯碳化物,或以其替代品來取代[如:最近使用於環保冰箱的冷媒HFC-134a (CH2FCF3)]等。

    汙染防治需從政府、企業及人民等三方面來合作努力,尤其針對主要公害,更應確實正確的防治。如此,社會大眾才能在舒適安全的環境下過生活。

    2009-02-11 23:21:27 補充:

    ●空氣污染常用之單位 :

    (l)ppm (Parts per million) : 百萬分之一。

    (2)ppb (Parts per billion) : 十億分之一。

    (3)N: 表示標準狀態, 即0° C, 一大氣壓。

    (4)m m : 微米, 即百萬分之一公尺。

    (5)m g : 微克, 即百萬分之一公克。

    (6)mg : 毫克, 即千分之一公克。

    2009-02-11 23:22:48 補充:

    ●空氣污染的防治設備

    微粒控制設備

    排放廢氣中含有粒狀污染物,必須加以收集去除或回收利用,常用之微粒收集設備有以下幾類:

    (一)重力集塵器

    含粒狀物之廢氣,依重力自然沈降、分離捕集。通常設置沈澱室時,增大排氣管中途的面積,以減小氣流速,使顆粒順利沈澱。

    (二)慣性集塵器

    使高速氣流因擋板或管道關係引起劇烈的方向改,使顆粒的慣性作用力完成分離目的。

    (三)過濾集塵器

    利用含粒狀物之廢氣通過過濾器而將顆粒捕集。過濾器通常以織成之布料、玻璃纖維、金屬纖維等為濾料。

    2009-02-11 23:22:57 補充:

    (四)離心(旋風)集塵器

    主要構造為圓筒及圓錐二部分,當氣流由入口處沿切線方向進入圓筒,旋轉而下,到達圓錐之後,回轉半徑變小,在圓筒與圓錐內形成渦流,顆粒則沿壁落下,最後較清淨氣流至錐部下端反轉上升由出口排出,顆粒降落到集塵室。

    (五)濕式集塵器

    利用氣流中所含固體或液體微粒和水或其他液體接觸後,液滴或液膜擴散附著廢氣中之粒子,或增濕於粒子,使粒子凝集變大,藉重力等達到分離的目的。

    (六)靜電集塵器(簡稱EP)

    利用高壓陰電極(5 ~ 7萬伏特)電暈放電,使通過的氣流電離化,其中顆粒便帶陰電而被接地的陽極吸引移,中和失去電荷,落於集塵漏斗內。

    2009-02-11 23:25:02 補充:

    http://larc.ee.nthu.edu.tw/~jcyeh/Hi_Tech/airpollu...

    http://www.chem.ccu.edu.tw/~cyhung/Web-highschool/...

    http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qi...

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