3．可吸入颗粒物对大气质量的影响

　　可吸入颗粒物中含有一些重金属离子，人体吸入后可能导致中毒，而这些离子进入自然界后，经过逐级富集，也会进入人体，对人体健康产生危害。

　　【教师活动】总结：正由于这三种物质会造成大气污染，所以我们必须努力减少这些物质的排放，并对已排放的污染物进行治理，下一节课我们将重点讨论这个问题。

　　片断2 治理大气污染

　　活 动 内 容

　　教师活动 展示图片：某著名大理石雕像腐蚀前与腐蚀后的照片。

　　提出问题：该雕像在近几十年间的腐蚀程度远远超过前几百年，你知道其中的原因吗?

　　学生活动 总结：这是由于大气受到了S02、N02等酸性气体的污染，致使雨水的酸度增加，与大理石发生化学反应，导致大理石被腐蚀。

　　教师活动 讲解：酸雨可分为硫酸型酸雨及硝酸型酸雨，我国的酸雨主要是硫酸型酸雨。请大家完成教材第5页的“问题解决”，以加深对酸雨形成过程的认识。

　　学生活动 分析酸雨的形成过程，书写相关化学方程式：

　　1．硫酸型酸雨的形成

　　(1)2SO2+O2=2S03 S03+H20=H2S04

　　(2)S02+H20=H2S03 2H2S03+02=2H2SO4

　　2．硝酸型酸雨的形成

　　2NO+O2=2NO2 3N02+H20=2HNO3+NO

　　教师活动 讲解：要肪止酸雨的产生，最直接的方法是阻止SO2及氮氧化物排放到空气中。以下提供几种治理方法，请大家根据原理写出反应的化学方程式。

　　1．回收SO2的方法较多，常见的有石灰石法及氨水法等。

　　活 动 内 容

　　教师活动

　　石灰石脱硫的原理如下：石灰石在高温下发生分解，生成的氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙和氧气反应生成硫酸钙，硫酸钙可用来生产副产品石膏。

　　氨水法脱硫的原理如下：氨水和二氧化硫发生反应，生成亚硫酸铵，亚硫酸铵和氧气反应生成硫酸铵，硫酸铵可用作氮肥。

　　2．汽车尾气中含有NO及CO，若直接排放会严重污染空气，因此，在许多汽车的尾部常装有尾气净化装置，通过使用催化剂，促使NO和CO反应生成无害的N2和CO2。

　　学生活动 书写上述反应的化学方程式。

　　1．石灰石脱硫：

　　CaCO3 CaO+C02↑ CaO+S02=CaS03 2CaS03+02=2CaS04

　　氨水脱硫：2NH3+S02+H20=(NH4)2S03 2(NH4)2S03+02=2(NH4)2SO4

　　2．汽车尾气净化： 2NO+2CO N2+2C02

　　教师活动 提出问题：在我们进行化学实验时，必须要考虑到环境保护。请大家思考：若在实验中有S02气体排出，我们可以采用什么方法加以处理?

　　学生活动 讨论、小结：根据SO2的性质，可以用不同的方法加以处理。

　　(1)SO2作为一种酸性氧化物，能与碱液发生反应，因此可用碱液(如NaOH溶液)吸收；

　　(2)S02具有较强的还原性，可用氧化剂(如酸性KMnO4溶液)将S02氧化。

　　教师活动 转引：在我国，可吸入颗粒物也是一种主要的大气污染物，而可吸入颗粒物包括自然界的沙尘以及工厂排出的烟尘。请大家思考：应分别采取什么措施加以处理?

　　学生活动 对于沙尘，解决的关键是防止土壤的沙漠化，主要应采取植树造林的方法；而对于工厂的烟尘，必须采取相应措施以减少排放。

　　教师活动 总结：目前主要采用静电除尘法除去悬浮颗粒物(烟尘)。静电除尘的原理如教材图l一6所示。由于悬浮颗粒物带电荷，因此，在电场作用下会发生定向移动，最终会吸附在器壁上。经过集中处理后，其中的有效成分可进一步投入使用。

　　教师活动 除了目前已列入空气质量报告的三种物质之外，氟氯烃也是一种常见的大气污染物，是造成臭氧层空洞的主要物质。请大家课后查阅资料，总结氟氯烃破坏臭氧层的原理以及应采取的相应措施。

　　五、疑难问题讨论

　　1．空气污染指数是如何确定的?

　　空气污染指数是一种表示空气质量的重要方法，在我国重点城市的空气质量播报中都有空气污染指数这一项。在我国，计入空气污染指数的污染物有SO2、N0x和PM10(可吸入颗粒物)。空气污染指数在O～500之间，其计算方法如下：

　　(1)空气污染物的分指数计算

　　采用某种污染物(i)浓度的实测值Ci和其分指数Ii构成的分段线性方程计算。假设某污染物在其转折点J处的分指数为Ii，转折点和其相应的污染物浓度值见下表。

　　空气污染指数分级浓度最大值

　　空气污染指数 污染物浓度最大值(mgm—3)

　　API PM10 S02 NOx

　　500 1.000 2.620 O．940

　　400 O．875 2.100 0.750

　　300 O．625 1.600 O．565

　　200 O．500 O．250 O．150

　　i00 O．300 O．150 0．100

　　50 O．120 O．050 0.050

　　如果i类污染物的浓度Ci满足：Cij≤Ci≤Cij+1，其相应的分指数Ii可用下式求出：

　　式中，Ci为实测污染物浓度，Cij、Cij+1和Iij、Iij+1，分别为规定的转折点处污染物浓度和污染分指数值，可查上表得出。

　　(2)空气污染指数的确定

　　分指数中最大的即为空气污染指数，对应的污染物为首要污染物。

　　(3)计算实例

　　某城市的NO2、S02和PM10的实测浓度都是0．35 mgm-3，求该城市的空气污染指数并判断首要污染物。

　　解：N02的实测浓度Ci为0．35 mgm一3，介于O．15～O．565 mgm一3之间，其分指数为 I23=200，I34=300。由公式可得到：

　　因此N0 2的污染指数为248；同理，可求出S0 2和PM 10的分指数值分别为207和125。 N02的污染指数为248，最大，因此空气污染指数API=248，N02为首要污染物。

　　2．产生温室效应的温室气体有哪些?它们是如何产生的?

　　工业革命以后，特别是20世纪50年代后，由于化石燃料、化学氮肥和氢氟氯烃等卤代烷的大量使用，人为产生的温室气体的排放量不断增加，打破了天然温室气体的平衡，加剧了温室效应。下面介绍几种主要的温室气体及其变化情况：

　　(1)二氧化碳(C02)

　　在工业革命前的几千年时间里，大气中C02的体积分数的平均值约为2．80×10一6但工业革命后，由于煤炭、石油等化石燃料的用量剧增以及地球上森林遭到大规模的破坏，地球生态圈中碳循环的平衡被破坏，大气中C02的平均浓度不断升高。如果按照目前C02排放量的增长速度，到2040年大气中C0 2的体积分数将达到550×10一6。