学年高中地理 第二章 环境污染与防治 第三节 大气.docx
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学年高中地理第二章环境污染与防治第三节大气
第三节 大气污染及其防治
学习目标
明目标、知重点
理解可吸入颗粒物形成的原因及其对人体的危害。
掌握酸雨的成因、危害及防治措施。
掌握大气污染防治的一般途径。
一、大气污染现象和大气污染物
1．原因：
由于自然或人为的原因，大气圈中的原有成分被改变，而且增加了某些有毒有害的物质。
2．危害
致使大气质量恶化，影响了原有的生态平衡，严重威胁着人体健康和正常的工农业生产，并对建筑物及各种设备设施造成损害。
3．大气污染物
（1）可吸入颗粒物
①污染物：
空气中小于10微米的固体颗粒，即“可吸入颗粒物”，技术上标为PM10。
②危害：
出现免疫功能障碍，引发传染病，可使人患“尘肺病”，还可能引起恶性病变。
③分布：
可吸入颗粒物成为我国北方地区城市的主要空气污染物。
（2）酸雨
①酸雨的概念、污染物和污染源
概念：
人们一般把pH值小于5.6的降水称为酸雨。
污染物：
硫氧化物和氮氧化物等。
污染源：
自然污染源、固定污染源和移动污染源。
②酸雨的危害
影响方面
主要内容
水生生态
使河湖水酸化，影响鱼类生长繁殖，乃至大量死亡
土壤生态
使土壤酸化，造成养分淋失，影响微生物的活性，使土壤肥力降低，导致农作物减产
植物生长
腐蚀树叶，使光合作用受阻，影响森林生长，林木成片死亡
建筑物
腐蚀石材、钢材，造成建筑物、铁轨、桥梁和文物古迹的损坏
③我国的酸雨：
南方地区严重，现已扩展到华北和东北地区。
4．其他大气污染：
氟利昂破坏臭氧层、CO2排放量增加有可能引发全球性气候变暖。
二、大气污染防治
1．大气污染的主要来源：
能源生产和消费。
2．大气污染的防治途径：
节能和提高能源效率、开发洁净煤技术、开发新能源、利用可再生能源、控制机动车污染，以及工业污染控制等方面。
3．我国治理酸雨的措施：
建立“两控区”，即酸雨控制区和二氧化硫污染控制区，限制高硫煤的开采，积极发展清洁煤燃烧技术和煤炭脱硫技术，调整能源结构。
一、判断题
1．10微米以上的悬浮颗粒为可吸入颗粒物，技术上称为PM10。
（ ）
2．吸入少许颗粒物能提高人体免疫力。
（ ）
3．沿海地区的总悬浮颗粒物少于内陆干旱地区。
（ ）
4．酸雨、臭氧层破坏和全球变暖是世人关注的全球性环境问题。
（ ）
5．能源生产和消费是大气污染的主要来源。
（ ）
答案：
1.× 2.√ 3.√ 4.√ 5.√
二、选择题
6．近年来大气污染现象在大城市相继发生，且有日益严重的趋势。
污染发生的原因是（ ）
A．附近有火山爆发，喷出大量含二氧化硫的气体
B．一段时间内的大气降水量大大超出同期平均水平
C．城市绿色植物的呼吸作用放出大量的二氧化碳
D．汽车尾气、工业废气大量排放，加上阳光的作用
解析：
选D。
大城市发生严重大气污染的主要原因是工业、交通发达，人口集中，工业废气的大量排放，交通工具（主要是汽车）排放的尾气多，污染物丰富；同时强烈的光照可加剧大气污染。
二氧化硫和二氧化氮等气体进入大气后被缓慢氧化，分别形成硫酸和硝酸，随雨、雪、冰雹和雾降落到地面形成酸雨。
据此回答7～8题。
7．下列情况可造成酸雨的是（ ）
①森林遭到乱砍滥伐
②工业上大量燃烧煤、石油、天然气等化石能源
③广大农村居民燃烧沼气
④汽车排放大量尾气
A．①② B．③④
C．②④D．②③
8．减少城市酸雨产生的最佳途径是（ ）
A．使用无铅汽油
B．工厂把烟囱造高
C．工业上将生石灰与含硫煤混合使用
D．大力推广使用煤气作为生活燃料
解析：
第7题，酸雨的形成主要是燃烧矿物燃料释放出的气体中含有二氧化氮和二氧化硫。
第8题，城市中酸雨的形成主要是含硫煤燃烧产生的硫氧化物和汽车尾气排放的氮氧化物导致的，因此，工业上将生石灰与含硫煤混合使用，可使硫氧化物中和，减少酸雨的产生。
答案：
7.C 8.C
大气污染现象和大气污染物
[合作探究]
1．阅读材料，探究下列问题。
材料 形成酸雨的污染源图（见教材P27图2.16）和酸雨的危害图（见教材P27图2.17）。
（1）形成酸雨的污染源有哪些？
主要污染物有哪些？
（2）酸雨的形成机理是什么？
提示：
（1）自然污染源（火山喷发）、固定污染源（工厂锅炉、家庭炉灶等）、移动污染源（交通工具）。
氮氧化物和硫氧化物。
（2）大气中的氮氧化物、硫氧化物与大气中的水汽相结合，生成H2SO4、HNO3和HCl，并随雨雪降落到地面形成酸雨。
2．阅读材料，探究下列问题。
材料 2004年我国年平均降水pH值的分布图（见教材P28图2.18）。
（1）我国酸雨危害主要分布在哪一地区？
（2）我国酸雨危害产生的主要原因是什么？
（3）我国酸雨地区分布有何变化趋势？
提示：
（1）长江以南，青藏高原以东。
（2）燃烧煤炭产生的SO2过多。
（3）地区分布范围扩大，由西南地区扩大到了长江以南、青藏高原以东、华北和东北地区。
[核心归纳]
1．可吸入颗粒物的来源、影响及防治措施
（1）可吸入颗粒物是空气质量播报中的一个重要参数，是指空气中悬浮的粒径在10微米以下的固体颗粒。
其主要来源及影响见下表：
污染物
来源
自然渠道
降水量较少，植被覆盖率低，土地荒漠化加剧
人为渠道
建筑工地多、汽车尾气排放量大且缺乏标准或不达标
对人类
的影响
有利影响
少量吸入可刺激并锻炼人的免疫机能
不利影响
吸入过多或颗粒物中含有毒有害成分时，就可能出现免疫功能障碍，危害健康，如传染病、“尘肺病”、恶性病变等
（2）防治措施
①扩大绿化面积，减少祼露地面。
②调整能源消费结构。
③加强城市绿地建设。
④控制交通工具尾气排放。
⑤控制建筑工地扬尘。
⑥加强重点污染源的治理。
2．酸雨的基本概况、分布、影响及防治
酸雨
类型
硫酸型
由硫氧化物缓慢氧化形成硫酸随降水落到地面形成的
硝酸型
由氮氧化物缓慢氧化形成硝酸随降水落到地面形成的
污染物
来源
自然污染源
火山喷发等自然活动放出的酸性气体
人为污染源
固定
污染源
生活
污染源
人们为满足生活需要，燃烧化石燃料排出氮氧化物和硫氧化物
生产
污染源
工业企业生产过程中和燃料燃烧过程中排放硫氧化物和氮氧化物
移动污染源
交通工具行驶过程中排放的尾气含有氮氧化物和硫氧化物
主要分布地区
欧洲；北美东部；亚洲的印度、日本、中国、东南亚地区
对环境的影响
①使河湖水酸化，危害水生生物
②使土壤酸化，肥力降低，农作物减产
③腐蚀树叶，毁坏森林
④腐蚀石材、钢材，造成建筑物、铁轨、桥梁和文物古迹损坏
防治措施
减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放
1．易发生酸雨区的共同条件
（1）工业发达，向大气中排放大量的硫氧化物和氮氧化物。
造成酸雨的污染物质为硫氧化物和氮氧化物，所以要形成酸雨，首先要有形成酸雨的物质。
（2）气候湿润，降水较多，有利于酸性物质和水分结合，形成酸雨。
硫氧化物和氮氧化物等酸性气体，只有与大气中的水分结合，并以降水的形式降落到地面，才会形成酸雨，如果大气中的水分较少，即使酸性气体与水汽结合，也不能形成降水，其就会随风飘散到其他地区，不会对本地区造成酸雨危害。
（3）地形较为封闭。
较为封闭的地形，由于受地形的阻挡，风力小，不利于酸性气体的扩散，酸性气体就会在本地区大量聚集，和水汽结合，随降水降落到地面，形成酸雨。
2．酸雨危害我国南方比北方严重的原因
（1）南方有色冶金工业发达，排放大量酸性气体。
（2）南方土壤为酸性，大气中尘埃为酸性。
（3）南方大城市燃烧高含硫量的煤。
（4）南方地形以低山丘陵为主，风速小，酸性气体不易扩散。
（5）南方阴雨天气多。
[跟踪训练]
读我国某环境问题集中分布图（图中阴影区颜色越深，表示污染越严重），回答1～2题。
1．该环境问题可能是（ ）
A．水土流失
B．酸雨
C．石漠化
D．土壤盐碱化
2．形成该环境问题空间分布格局的主要因素是（ ）
A．技术水平
B．环保意识
C．工业生产的规模和类型
D．交通通达度
解析：
第1题，该环境问题集中分布在我国南方地区，可能为酸雨。
第2题，酸雨的形成与酸性气体的排放有关。
我国南方地区工业相对发达，有色金属工业比较集中，酸性气体排放量大，再加上该地区多雨，故该地区酸雨危害比较严重。
答案：
1.B 2.C
大气污染防治
[合作探究]
阅读材料，探究下列问题。
近几十年来，大气污染事件频发，严重影响人体健康和工农业生产，并对建筑物及各种设备设施造成损害。
下图示意某地两种大气污染现象的形成过程。
（1）说出图所反映的大气污染现象，并描述图中有毒烟雾的形成过程。
（2）酸雨是怎样形成的？
带来的后果有哪些？
（3）结合图，谈谈如何防治大气污染？
提示：
（1）光化学烟雾、酸雨。
形成过程：
汽车尾气中的碳化氢和一氧化氮在阳光（紫外线）的作用下发生光化学反应，生成有毒烟雾。
（2）排放到大气中的酸性气体，在一定条件下发生变化，生成H2SO4、HNO3、HCl，并随雨雪降落到地面，形成酸雨。
后果：
使河湖水酸化，影响鱼类生长和繁殖；使土壤酸化，危害森林和农作物生长；腐蚀建筑物和文物古迹并危害人体健康。
（3）①减少汽车尾气排放；②提倡清洁生产，减少工厂的废气（二氧化硫）排放；③提高能源利用率等。
[核心归纳]
大气污染防治措施
[跟踪训练]
阅读下列材料，回答问题。
材料一 2015年2月28日，沉寂了一年的前央视主持人柴静带着她的新作——大型空气污染深度公益调查《柴静雾霾调查：
穹顶之下》出现在网络上，并迅速成为网络热点。
材料二 PM2.5（10）是指空气动力学当量中直径≤2.5（10）微米的微粒物，也称为可吸入颗粒。
它作为水汽的凝结核，是云、雾、霾的形成因子。
雾与霾可相互转化，其区别在于相对湿度，相对湿度达到95%以上的低能见度现象称为雾，低于80%的为霾。
材料三 2014年冬季到2015年春季，我国中东部地区多次自北向南出现大范围雾霾天气。
专家指出，中国部分地区的雾99.9%的情况是霾。
下表为世界卫生组织公布的我国部分城市2012年平均PM10浓度（单位：
微克/立方米）。
国际标准
海口
香港
南昌
北京
兰州
20
38
50
79
121
150
（1）根据材料描述分析我国东部地区PM10平均浓度分布特点并分析该特点形成的原因。
（2）《柴静雾霾调查：
穹顶之下》中提到，我国走出“霾”伏还需要巨大努力。
请对治理此大气污染提出两点合理化建议（加大宣传教育除外）。
解析：
（1）分布特点由材料总结，形成原因从自然和人为两方面分析。
（2）要减少空气中的可吸入颗粒物，除加大宣传教育外，还应加大环保立法、执法力度；调整优化能源结构，发展清洁能源如风能、核能和水能等；加大技术投入，发展清洁煤、液化煤等技术，排放时过滤回收粉尘；植树造林等。
答案：
（1）分布特点：
大体上由南向北PM10平均浓度大规模增大，并均超过国际标准值。
①自然原因：
冬半年空气干燥，西北风强劲，我国北方地区离内蒙古等沙源地较近，冬季冷锋导致锋面逆温，雾霾不易扩散。
②人为原因：
冬季取暖燃煤、交通工具加重PM10含量；城市高楼林立，阻碍空气水平运动，雾霾扩散受阻。
（2）加大环保立法、执法力度；调整优化能源结构，发展清洁能源如风能、核能和水能等；加大技术投入，发展清洁煤、液化煤等技术，排放时过滤回收粉尘；植树造林等。
一、选择题
雾霾是雾和霾的统称。
雾是空气中的水汽超过饱和量，与空气中微小的灰尘颗粒结合，凝结成小水滴，悬浮在近地面的空气层里的天气现象；霾是因大量烟、尘等微粒悬浮而形成的浑浊现象，核心物质是空气中悬浮的微尘。
2017年，持续困扰全国多地的“雾霾天”，几乎成了全民热议的焦点。
据此完成1～2题。
1．关于我国雾霾的成因，叙述正确的是（ ）
A．冬季寒潮活动频繁
B．工业生产及交通运输排放大量的污染物
C．多气旋活动，雨雪较多
D．近地面气温较高，大气不稳定
2．治理雾霾天气应采取的主要措施包括（ ）
①调整能源消费结构
②淘汰落后产能，优化产业结构
③加大环保执法力度
④在大城市禁止新增机动车
A．①②③ B．①②④
C．①③④D．②③④
解析：
第1题，雾霾的产生主要是工业生产及交通运输排放大量的污染物所致。
第2题，调整能源消费结构，优化产业结构，加大环保执法力度可减少导致雾霾的大气污染物的排放。
答案：
1.B 2.A
3．据新华社报道，历时9年，累计投入5亿元，我国在南海北部成功钻获天然气水合物实物样品“可燃冰”。
开发利用“可燃冰”将产生的环境效益有（ ）
①可取代一些核电站，减少核废料的污染
②无二氧化碳排放，减轻“温室效应”
③可取代水电站，改善大气质量
④可部分替代煤和石油，减轻大气污染
A．①②B．①④
C．②③D．③④
解析：
选B。
海底“可燃冰”的开发利用将影响到世界能源结构，它可取代一些核电站，减少核废料的污染；可替代部分煤和石油，减轻大气污染。
但由于它是天然气水合物，燃烧过程中也会放出二氧化碳。
因为水电本身就是一种清洁能源，所以“可燃冰”不能取代水电站，改善大气质量。
阅读材料，回答4～6题。
材料一 我国部分城市空气质量周报。
城市
污染指数
首要污染物
空气质量级别
北京
92
TSP
Ⅱ
贵阳
69
TSP
Ⅱ
注：
总悬浮颗粒物为TSP。
材料二 近年来，随着工业化与城市化进程的加速，每年2000万吨煤的燃烧，200多万辆机动车的排气，5000多个建筑工地的扬尘，大大加剧了北京的大气污染。
贵阳曾经被联合国有关组织列为世界十大酸雨污染城市之一，是贵州省酸雨污染区的中心，也是全国酸雨最严重的城市。
20世纪90年代，贵阳市空气中的二氧化硫含量超过国家Ⅱ级标准两倍多，酸雨出现频率占全年降水的21%。
4．北京和贵阳的首要污染物分别是（ ）
A．可吸入颗粒物 可吸入颗粒物
B．可吸入颗粒物 二氧化硫
C．二氧化硫 可吸入颗粒物
D．二氧化硫 二氧化硫
5．北京与贵阳主要大气污染物的不同，主要体现在（ ）
A．北京大气污染物中汽车尾气含量小于贵阳
B．北京大气污染物中二氧化硫含量大于贵阳
C．贵阳大气污染物中可吸入颗粒物含量最低
D．贵阳大气污染物中二氧化硫含量大于北京
6．贵阳酸雨危害严重，除因居民生活、工业生产大量使用高硫煤外，可能还与下列哪些因素有关（ ）
①贵阳地处山间盆地，风小、湿度大，不利于污染物扩散
②贵阳大风天气多，比较干燥
③南方多为酸性土壤，加剧了酸雨危害
④南方降水量大，大气中含有碱性沙尘
A．①② B．①③
C．②④D．③④
解析：
第4题，由材料一可知，北京和贵阳的首要污染物均为TSP。
第5题，由材料二可知，贵阳为我国酸雨最严重城市，故可推知贵阳大气中二氧化硫含量大于北京。
第6题，贵阳酸雨危害严重既与其地形条件有关，又与其气候和土壤条件有关。
答案：
4.A 5.D 6.B
下图是可吸入颗粒物形成示意图，读图完成7～8题。
7．下列不属于可吸入颗粒物产生原因的是（ ）
A．冬季燃煤取暖
B．汽车尾气排放
C．农村大量使用沼气
D．尾气处理技术的落后
8．针对可吸入颗粒物污染现状，可行的措施是（ ）
A．禁止煤炭的使用
B．限制汽车工业的发展
C．全部使用电动交通工具
D．合理规划城市道路
解析：
第7题，由图可以看出可吸入颗粒物主要是由SO2和NOx造成的，煤炭和石油的使用过程可产生可吸入颗粒物。
第8题，合理规划城市道路可以减少交通拥堵，进而减少汽车尾气的排放，从而减轻NOx的排放，是可行的。
答案：
7.C 8.D
大气污染与使用能源的种类密切相关。
读下图并结合相关知识，回答9～10题。
9．关于四省市农村不同生活能源对大气SO2污染的“贡献率”，正确的叙述是（ ）
①广东省以煤炭最小
②福建省以薪柴最大
③江苏省以薪柴最大
④北京市以秸秆最小
A．①②B．②③
C．①④D．②④
10．减少我国农村大气污染物排放的有效措施有（ ）
①发展沼气
②开采小煤窑
③利用太阳能
④种植薪柴林
A．①②B．②③
C．①③D．①④
解析：
第9题，四省市农村不同生活能源对大气SO2污染的“贡献率”，广东省以煤炭最小，福建省以薪柴最大，江苏省以秸秆最大，北京市以薪柴最小。
第10题，沼气和太阳能都属于清洁能源，而②④都会对大气造成污染。
答案：
9.A 10.C
二、综合题
11．阅读材料，完成下列问题。
上图为我国沿海三个地区的城市空气质量指数（AQCI）统计图，AQCI数值越大空气质量越差。
指出我国城市空气质量的时空变化特点并分析原因。
答案：
变化特点：
冬高夏低（春降秋升），北高南低。
原因：
冬季大气相对稳定，污染物不易扩散，夏季降水多，利于改善空气质量；北方冬季燃煤取暖，大气污染物增加，导致空气质量差；北方地区重工业集中，矿物能源消耗大。
12．下图示意某特大城市2010－2016年降水pH平均值和酸雨频率，读图回答下列问题。
（1）指出该市在图示时段内酸雨的变化特征，并分析其主要原因。
（2）简述防治酸雨可采取的措施。
解析：
（1）从图中可以看出随着时间的推移，酸雨的pH值在减小，即酸性增强，酸雨出现的频率上升。
其原因与工业发展，汽车排放的酸性气体增多有关。
（2）解决的措施是减少酸性气体的排放。
答案：
（1）特征：
酸雨频率上升；降水pH平均值下降（酸性增强）。
原因：
工业发展、人口增多、生活水平提高（如汽车拥有量上升等）造成酸性气体排放量增加。
（2）措施：
①加强环境立法、执法和监测的力度；②加强宣传教育，提高企业、公众的参与意识；③调整能源结构，开发和利用清洁能源；④减少高耗能产业的比重；⑤积极发展清洁煤燃烧技术和煤炭脱硫技术。
13．将我国华北地区某城市2009－2016年大气环境中的SO2年均浓度和PM10（可吸入悬浮颗粒物）年均浓度分别按照浓度值从小到大进行位次排序，整理好的数据如下表所示，读后完成以下问题。
年份
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
SO2
8
6
7
5
4
2
3
1
PM10
6
7
8
5
4
2
1
3
（1）推断空气质量总体变化的原因。
（2）任选材料中的一种大气污染物，分析说明其浓度季节变化的一般特征。
解析：
（1）从表格中可以看出，该地空气质量总体在逐渐变好，空气质量的变化要从大气污染物排放和人类的防治两个角度考虑。
（2）污染物浓度的变化，应考虑其成因在一年中不同季节的变化特征。
SO2浓度主要与燃煤有关，冬季需要取暖，燃煤量大，污染物排放多，降水少，空气质量差，浓度高，夏季则相反。
PM10为可吸入悬浮颗粒物，要考虑沙尘的季节特征。
华北地区，春季多大风，天气干燥，受到沙尘天气影响，PM10浓度高，夏季降水多，PM10浓度低。
答案：
（1）科学技术进步，调整产业结构，改善能源结构，控制排放量，加强绿化等。
（2）SO2：
冬季燃煤多，降水少，浓度最高。
夏季则相反。
（从夏季的燃煤量和降水量入手分析亦可，需答出冬季情况）
PM10：
春季多大风，天气干燥，浓度最高。
夏季则相反。
（从夏季的风力和降水角度入手分析亦可，需答出春季情况）
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