2007年2月15日 星期四

空氣污染

空氣污染  

在現代化的都市裏,要吸一口新鮮空氣,觀看一下晴朗的天空,似乎甚為困難。空氣越來越污濁難聞,灰黃的煙霧籠罩整個天空。是誰把我們頭上一大片天空弄得晦暗無光?

認識我們的天室
室外空氣污染的來源
空氣污染的影響
空氣污染指數
酸雨的形成及影響
天上的大洞:臭氧層與健康

認識我們的天空
  我們所居住的地球周圍,環繞著一層大氣。這層大氣的主要成分是氮氣(78%)、其次是氧氣(21%)。此外,還有少量的氬、二氧化碳、氖氣、沼氣、氫氣、氦氣、氪氣和臭氧等。
  大氣中的氧和二氧化碳等氣體,是一切有生命的動植物生存所必需。大氣一方面保存太陽的熱能、使地球溫暖,適合動植物生存,另一方面亦擋住太陽輻射中大部分的紫外線,令動植物不致受傷。大氣亦是水循環必經的媒介。   
包圍地球的大氣,大致可分為兩層:下面一層是「對流層」,離地面的高度約為7英里,容納大氣中約70%的空氣。絕大部分的污染發生在對流層中。酸雨、溫室氣體等問題就是在這一層中形成。   
對流層之上是「平流層」,離地面的高度擴展至約70英里。平流層也受到污染,各種氣體破壞臭氧層。

空外空氣污染的來源

懸浮粒子
主要由燃燒燃料產生,包括汽車汽油、柴油;垃圾焚化業、建築業、混凝土製造業、金屬冶
煉業等
二氧化硫(SO2)
以煤炭及石油作燃料的熔爐、金屬冶煉業
一氧化碳(CO)
大氣中86%的一氧化碳由汽車排出。開啟暖氣系統時亦排放一氧化碳。
二氧化碳
工業大量燃燒化石燃料;樹木日漸減少,未能有效發揮調節作用,通過光合作用把二氧化碳
轉化為氧氣
各類碳氫化合物
很多工業的工序也會產生此污染物,如乾洗、工業塗料蒸發、工業製品清洗等。
氟氯碳化物
氟氯碳化物的產品,如作為冷卻劑用於冷氣系統及冰箱;作為發泡劑用以製造發泡膠;作為
噴霧劑的噴射物質;作為溶劑、清潔電路板及電腦配件。

汽車柴油空氣污染的影響

更多人會罹患呼吸系統的毛病,如咳嗽、哮喘、支氣管炎、呼吸困難等。據研究,空氣中濃度和懸浮粒子每增加一倍,死亡率即增加15%。

一氧化碳是有毒物質,過量吸入可以致命。本來一氧化碳較空氣稍輕,不會聚集在地面,但由於一氧化碳的主要來源是汽車廢氣,因此街道上的一氧化碳濃度較高。

二氧化硫會刺激眼部,引起紅筋。長遠而言,會破壞植物的細胞膜組織和根部,引致養分流失,提早枯萎。此外,二氧化硫會令土壤酸化,使土壤中的一些生物死亡,破壞生態循環。空氣中過量的二氧化硫會使大理石的雕刻產生變化而剝落,破壞古蹟。

懸浮粒子會通過空氣進入肺部。超過50%的0.1mm粒徑的粉塵會沉積在肺部。吸入含硅的粉塵更會對人體造成永久傷害。香煙塵是常見的懸浮微粒,由於粒徑小,在0.001-0.1mm之間,因此擴散力強,在靜止空氣中幾乎可以不沉落,不僅即時可見污染惡果,長期吸入更可以導致肺癌。

二氧化硫及氮化合物會產生酸雨,影響植物的生長及土壤裏的礦物質。

氟氯碳化物是破壞臭氧層的兇手。臭氧層越來越薄,令紫外光增多。過多的紫外光輻射會破壞植物的葉綠素,抑制植物的生機,甚至使果實減產。此外,會令人類免疫能力低下,導致皮膚癌、白內障等。

二氧化碳濃度增加,令地球的平均溫度上升。一項研究指出,到2050年,地球溫度將上升2-5度,兩極的冰山將會大量溶化,導致低窪地帶水浸,還會影響全球氣候。影響能見度。

空氣污染指數   
空氣污染指數的水平,是將可吸入的懸浮粒子,二氧化氮、一氧化碳、臭氧和二氧化氮的濃度,轉化為0至500的數字。
0至25 輕微 預料沒有影響
26至50 中等 預料對一般人沒有影響
50至100 偏高 預料不會即時對健康有影響,但若長時間處於這空氣污染水平中,可能引致慢性
不良影響
101至200甚高 心臟病患者或呼吸系統有毛病的人,健康可能輕微轉壞,他們應減少體力消耗及
戶外活動(例如避免長時間逗留在交適繁忙的街道上。 一般人只會稍感不適。
201至500嚴重 心臟病患者或呼吸系統有毛病的人,健康可能明顯轉壞,應特別留心。盡量留在
家中,減少體力消耗及徵詢醫生的意見。 一般人或會略為不適,例如眼睛不
適、氣喘、咳嗽、痰多、喉痛等。應減少體力消耗及戶外活動。

酸雨的形式與影響  
未被污染的雨水,其PH值(酸鹼值)在5.65左右。當雨水的酸鹼值低於5.65 時,我們稱之為酸雨。酸雨的形成是因為雲及其所含的雨水吸收了二氧化硫或氮化合物,經化學作用成為比碳酸更強的硫酸或硝酸。  
酸雨會使建築物外牆損壞,一切外露的機器、物件也會顯著地減低壽命。樹木會因酸雨而導致葉脈受損,葉端壞疽等。土壤中的礦物也會隨酸雨而大量流失,影響植物生長,或因養份不足而生長受抑,甚至死亡。如土壤中有毒金屬元素溶解,並隨水流進河流湖泊,水中生態自然受害,水產也不宜食用。若灌溉用水含有毒金屬,累積在植物裏,人吃了,也有中毒危險。

天上的大洞:臭氧層與健康  
大氣中臭氧的總含量非常少,不到1ppm,但對於地球上的生命非常重要。臭氧層是地球的保護罩,既能讓陽光透過照射地上,又能阻擋太陽的輻射,保護生物免受紫外光侵害。紫外線是波長很短,且有致命危險的輻射線,臭氧能將紫外光轉換成熱能,只有極少量能到達地表。紫外線會破壞生物分子,包括DNA在內,增加罹患皮膚癌、白內障的機率,而且和許多免疫系統疾病有關。此外,紫外線對於農作物,甚至海洋生態系都會造成負面影響。  

破壞臭氧層的元兇,是氟氯碳化合物 CFCs (chloroflurocarbons),即含有氟(F)、氯(Cl)、碳(C)的化合物。CFCs的應用範圍極為廣泛,可作為冷氣系統和冰箱等的冷卻劑、電子和光學元件的清洗溶劑、化妝品的噴霧劑,以及發泡劑等。  

從1930年代起,CFCs在全球各工業國家的使用量便不斷增加,主要因為CFCs的化學性質非常穩定,因而被視為安全又理想的化學物質,廠商大量製造,使用者也任其擴散至大氣中。原來CFC一旦被釋入大氣,便會不斷地累積在對流層中。  

平流層的臭氧會吸收紫外線,若臭氧減少,紫外線的照射強度自然會增強。據估計,臭氧若減少1%,紫外線大約就會增加2%。  

結果,人為的氟氯碳化物使空氣中的氟離子和氯離子的濃度增加,結果破壞了空中的臭氧份子,令臭氧層日薄,終於出了缺口。根據日本氣象廳的分析資料,1990年之間的10年間,全球大氣臭氧量平均減少2.7%,而最近10年,世界各地的臭氧量也都在迅速減少。以臭氧減少率來看,一般高緯度地區要比低緯度地區為高,而南半球也非常明顯地高於北半球。

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