环境保护大气污染及其防治学案.docx
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环境保护大气污染及其防治学案
环境保护“大气污染及其防治”学案
【课前·预习】
〖激趣诱思〗
哈尔滨烟雾骇人围城五日能见度不足50米
2009年1月7日一大早，哈市上空灰蒙蒙一片，整座城市被缭绕的大雾笼罩着，楼房都掩映在大雾之中。
红军街上的华融饭店双子厦影影绰绰，十分模糊。
哈市标志性建筑之一——龙塔的上半身也被烟雾“截断”。
在长江路红旗大街交口，记者目测能见度不足50米，马路对面就灰茫茫一片。
大街小巷随处可见戴口罩的行人。
家住道里区通达小区的楚颖告诉记者，她早上出门时戴上口罩，等到了开发区的单位摘下口罩一看，上面全是黑灰。
近年来，冬季大雾已成为哈尔滨的季节必发病，每年一月都有这种连续多日的大雾锁城状况。
据哈尔滨市气象台副台长、气象学博士陈莉介绍，哈尔滨位于亚欧大陆东部的中高纬度，西部和西南部是开阔松嫩平原，因此冬天出现大雾天气与哈尔滨的地形、地貌没有关系。
陈莉分析说，哈尔滨近期高空受暖高压脊控制，气温较高，而地面夜间辐射降温明显，气温较低，所以高低空出现逆温现象。
加上风力小、相对湿度较大，空气中的水分既无法随风散去，又无法落到地面，只能悬浮在半空中，导致出现大雾天气。
问题：
什么样的地形容易出现大雾天气？
哈尔滨大雾现象中人为原因是什么？
我们该怎么样解决城市大气污染问题？
你的理解：
〖自主学案〗
一、大气污染概述
1．大气污染是指大气中污染物质的数量（浓度） 大气的正常含量，并持续 的时间，足以对人、生物、材料、气候产生 影响和 的现象。
2．大气污染物
污染物：
、 、降尘、飘尘、悬浮物等
大气污染物
污染物：
、 等
3.大气污染源
污染源
从其形成原因来看：
污染源
污染源 污染源
污染源
等
一般而言，大气污染主要是由 造成的。
（一） 酸雨
酸雨的形成，主要是在燃烧煤、石油、天然气等的过程中，不断向大气中排放二氧化硫和氮氧化合物等酸性气体所致。
二氧化硫和氮氧化合物在大气中遇到水滴或潮湿空气，转化成硫酸或亚硫酸等，混入雨水或雪水中，使其酸度增加，当降水pH值小于5.6时，就形成酸雨。
点击思维1：
我国酸雨形成的主要原因是什么，为什么我国南方酸雨重于北方？
你的理解：
（二） 光化学烟雾
光化学烟雾是排入大气的氮氧化合物和碳氢化合物等受到太阳紫外线作用产生的一种具有刺激性的浅蓝色的烟雾。
当遇到逆温或不利于扩散的气象条件时，烟雾会积聚不散，造成大气污染，危害人体健康。
点击思维2：
作为一名中学生，你认为当前我国的“轿车热”是利大于弊还是弊大于利？
你的理解：
（三）温室效应
温室效应是指太阳短波辐射透过大气层射到地面，而地面增温后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而使大气变暖的效应。
二、大气污染防治
① 控制污染源
控制污染物的排放，减少污染物的排放量，防治大气污染的关键。
主要措施有：
改进能源消费结构；开发利用无污染能源和低污染能源；集中供暖供热，尽可能降低能源在生产和使用过程中对生态环境所造成的危害；对燃料进行预处理，改进燃烧技术；在污染物为进入大气之前，使用除烟消尘技术、冷凝技术等消除废气中的部分污染物。
②绿化植被
不仅能绿化美化环境，还能净化大气、吸附粉尘、吸收大气中的污染物等。
因此，植树造林、科学规划城市绿地面积，是改善大气环境质量、防治大气污染的重要措施之一。
点击思维3：
为什么说植树造林是改善大气环境质量、防治大气污染的重要措施之一？
你的理解：
〖图表导读〗
根据提供的资料，回答下列问题。
1781年，西班牙航海者在图示地区创建洛杉矶镇。
有200多天出现逆温现象，在人口不太多时，是宁静、环境优美的小城镇。
（1）洛杉矾的地理坐标约为 纬 度， 经 度。
（2）当地气候属于 气候类型。
（3）经常出现逆温现象是因为这里属于 地形。
20世纪初，随着电影业、石油开采业和加工业、飞机制造业的发展，城市面积、人口、汽车拥有量急剧增加，空气污染日益严重。
（4）在上述地形条件下，每当出现大气的逆温现象时，大气的扩散条件 ，空气中污染物积聚，其危害便格外明显。
（全国高考题）
[解析] 此题以美国西部重要城市洛杉矶的发展与环境变化为切入点，通过地形剖面图，考查洛杉矾的地理位置、气候类型与环境污染的关系等内容。
洛杉矶光化学烟雾的形成，除了与市内汽车排放大量的碳氢化合物和氮氧化物有关外，还与这里的盆地地形有关。
[答案]
（1）北34西118
（2）地中海（3）盆（谷）地（4）变差
【互动·课堂】
精要解读
触类旁通
一、 大气污染概述
1、 大气污染
大气污染既包括，地方性大气污染，如可吸入颗粒物污染，又包括全球性大气污染问题 如酸雨、臭氧层破坏和全球变暖。
2、大气污染物
颗粒物：
悬浮在大气中的液体、固体状物质。
硫氧化物：
二氧化硫、三氧化硫、三氧化二硫、一氧化硫等。
二氧化硫来源于化石燃料的燃烧和有色金属冶炼。
氮氧化物：
氧化亚氮、一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮等。
汽车尾气是氮氧化物的主要来源。
碳氧化物：
一氧化碳、二氧化碳。
二氧化碳是造成全球变暖的最重要的温室气体；一氧化碳是丰富的气态污染物，主要来自汽车尾气。
碳氢化合物：
甲烷、乙烷等烃类气体。
其他有害物质：
含氟和氯的气体，重金属类。
3、 大气污染源
补充：
可吸入颗粒物污染
可吸入颗粒物，是造成大气污染的一种，常见污染物，是空气质量播报中一个重要参数，它是指空气中“总悬浮颗粒物”去掉10微米以上的大颗粒剩余的物质。
人如果吸入颗粒物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，危害人体健康。
其危害过程如下图所示。
可吸入颗粒物是我国北方绝大部分城市的首要污染物质。
这主要是因为我国北方降水量较少，植被覆盖率较低，有些地区土地荒漠化加剧，加上近年来建筑工地遍布，城市汽车数量增多，尾气排放缺乏标准或不达标。
【例1】下列关于大气污染的说法，正确的是（ ）。
A．大气具有一定的自净作用，因此向大气中排放废气不会造成大气污染
B．大气污染都是人类的生产和生活活动造成的
C．大气污染造成的危害和影响是多方面的
D．大气污染的主要表现是大气质量恶化
[解析] 本题主要考查学生的辨别思维能力。
大气具有一定的自净作用，但这样的作用是有限的，若排放的污染物超过了大气的自净能力，便会产生大气污染。
大气污染的形成既有自然原因，也有人为原因。
大气污染会导致大气质量恶化，影响生态平衡，威胁人体健康和工农业生产，并对建筑物及各种设施造成损害。
【例2】读我国部分城市大气质量周报（1998年6月），回答下列问题。
城市
污染指数
首要污染物
实质级别
北京
92
TSP
Ⅱ
天津
82
TSP
Ⅱ
太原
218
TSP
Ⅳ
长春
103
TSP
Ⅲ
哈尔滨
96
TSP
Ⅱ
上海
74
N0。
Ⅱ
南京
95
TSP
Ⅱ
杭州l
67
TSP
Ⅱ
福州I
42
I
厦门
25
I
济南
76
TSP
Ⅱ
武汉
83
N0。
Ⅱ
广州
126
N0。
Ⅲ
深圳
77
N0。
Ⅱ
珠海
47
I
汕头
54
Ⅱ
南宁
56
TSP
Ⅱ
成都
87
TSP
Ⅱ
重庆
98
S02
Ⅱ
贵阳
69
TSP
Ⅱ
注：
总悬浮颗粒物为TSP；氮氧化物为N0，；二氧化硫为
S02
（1）经济特区中，空气质量最好的城市是 ，直辖市中，空气质量最差的城市是 。
（2）北方城市中，空气质量最差的城市是 ，其首要污染物产生的人为原因是 ；南方城市中，空气质量最差的城市是 ，其首要污染物产生的人为原因是 。
（全国高考题）
[解析]本题考查的目的有两个：
（1）考查从表格资料中提取地理信息的能力?
（2）考查学生根据实际情况，选择恰当的改善空气质量的环保措施。
第一问，空气质量的好坏由污染指数反映，指数越大，污染越严重，若能区分经济特区与直辖市，此问不难回答。
第二问，首先要区别出北方城市与南方城市，再从污染指数或空气质量级别选出空气质量最差的城市，然后根据城市的工业结构可找出其首要污染物产生的人为原因。
[答案]
（1）厦门重庆
（2）太原 大量使用煤 广州 大量
使用石油产品
（一）酸雨
酸雨是一种全球性的大气污染现象。
酸雨一般是指PH小于5.6的降水。
① 酸雨的形成
硫氧化物和氮氧化物是形成酸雨的大气污染物，它们在一定条件下发生变化，生成硫酸、硝酸、盐酸等酸性物质，并随雨雪降落到地面。
②酸雨对环境造成的影响
使河湖水酸化，影响鱼类生长繁殖，乃至死亡。
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。
腐蚀树叶，使光合作用受阻，影响森林生长，林木成片死亡。
腐蚀石材、钢材，造成建筑物、铁轨、桥梁和文物古迹的损坏。
③我国的酸雨分布
我国以煤炭为主要能源。
随着经济的快速发展，酸雨分布范围不断扩大。
调查显示，我国酸雨区的面积占国土面积的30％以上（见下图）
酸雨
成因
酸雨类型
酸雨分布
以煤炭为主要能源，燃烧排放大量S02
硫酸型
酸雨
20世纪80年代，多出
现在西南地区
国土
面积
的
30％
90年代，扩大到了长江
以南、青藏高原以东
目前，扩展至华北和
东北地区
酸雨防治
我国酸雨形成的主要原因是燃煤产生的大量二氧化硫气体进入大气，形成硫酸物质并随雨雪降落到地面，因此针对实际情况，我国通过建立酸雨控制区和二氧化硫污染控制区，实施了一系列与能源生产和消费相关措施，如限制高硫煤开采，发展清洁燃煤技术和脱硫技术，调整能源结构等，在酸雨的防治上取得了一定成效。
（三） 光化学烟雾
美国洛杉矶光化学烟雾事件
光化学烟雾是由汽车尾气和工业废气排放造成的，一般发生在湿度低、气温高的夏季晴天的中午或午后。
洛杉矶光化学烟雾事件的成因有：
a．洛杉矶众多的汽车排放大量有害气体．b.气候条件：
洛杉矶是地中海气候，夏秋季节光照强、降水少；c．气象条件：
常出现逆温天气；d．地形条件：
三面环山，只有西面临海，地形闭塞。
光化学烟雾的防治：
改善城市交通结构、改进汽车燃料，安装汽车排气系统催化装置，以减少汽车尾气的排放。
（三）臭氧层破坏和全球变暖
主要原因
严重后果
全
球
变
暖
人类活动排入大气
中的C02强烈吸收
地面红外线长波辐
射增温
海平面上升，影响世界
各地降水和干湿状况变
化，改变各国经济结构
臭
氧
层
变
化
人类使用消耗臭氧
的物质（以制冷刹
氟刹昂为主）
到达地面的紫外线增
多，危害人体健康，破
坏生态
创新·思维拓展
逆温现象与大气污染之间的关系
在对流层底部常出现气温随高度增加而升高的现象，导致空气“头重脚轻”，气象学称这种现象为“逆温”。
我国地处中纬地带，属东亚季风气候区，逆温现象时常出现。
一旦逆温层出现，将严重阻碍空气垂直运动，妨碍烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散，有利于雾的形成，
使大气污染更为严重。
逆温一般有三种类型：
类型
发生的条件
出现的地区
辐射
逆温
经常发生在晴朗无云的夜间，由于地面有效辐射很强，近地面大气气温迅速下降，而高层大气降温较慢
中高纬度，这种逆温在黎明前最强
平流
逆温
暖空气水平移动到冷的地面或大气层上而成
中纬度沿海地区
地形
逆温
主要受地形影响，由于山坡散热快，冷空气循山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升
盆地和谷地
当大气发生等温或逆温时，大气是稳定的，所以逆温层（等温层可视为逆温的一个特例）的存在，大大阻碍了气流的垂直运动。
若逆温存在于空气中某高度，由于上升的污染气流不能穿过逆温层而积聚在它的下面，则会造成严重的大气污染现象。
【例3】读“l992～1993年中国平均降水pH的分布图”回答下列问题：
（图中数字是指pH）
（1）①从图中可以看出，我国的酸雨区主要分布于 ，约占国土面积的 。
②我国重酸雨区分布在 ，造成这种环境问题的污染物是 ，其来源主要是 。
③下列省区中，酸雨环境问题比较严重的有（ ）。
A．四川省 B．广东省 C．福建省
D．云南省 E．重庆市 F．湖南省
（2）我国西南某地盛产煤炭，为充分利用当地资源，陆续新建几个大型坑口电站（煤田附近所建电站）。
电站建成后，当地酸雨现象日益加剧。
①用你所学的化学知识，分析当地酸雨形成的过程。
②我国政府已经采取哪些措施控制酸雨?
② 为什么我国的酸雨主要是硫酸型酸雨?
[解析] 目前人们一般把pH小于5．6的雨水称为酸雨的形成主要是由于燃烧煤、石油、天然气等燃料时，不断向排放二氧化硫和氮氧化物等酸性气体所致。
中国南方降水根浓度较高，平均是德国的4．5倍、美国的5．5倍。
我国南方酸雨属于硫酸型，主要由煤烟排放造成的；美国和德国降水是硝酸型的，主要由汽车尾气排放造成的。
[答案]
（1）①东南部地区 40％ ②南方 二氧化硫和二氧化氮等酸性气体 燃烧矿物燃料等
③A、B、E、F
（2）①坑口电站向大气中大量排放的二氧化硫等酸性大气中遇水汽结合后，生成亚硫酸，亚硫酸被氧化后生成硫酸，硫酸随雨雪降落后形成酸雨。
②发展洁净煤技术，清洁燃烧技术③这是由我国能源消费构成特点决定的。
我国是以煤炭作能源的国家，在燃煤的过程中释放大量的二氧化硫进入大气，形成硫酸型酸雨。
【例4】
【例5】下图表示近地面空气若上升到3000米高度时，理论温度为T，高空的实际温度为TS。
当TS≥T时，近地面空气上升将受阻，即出现逆温现象。
读某城市春季气温日变化图，回答：
（1）若TS稳定在一8°C，该城市气温至少上升到 ℃以上时，逆温现象才会结束，这时的时间约为 时。
（2）一般逆温结束后2小时，近地面对流才能起到“净化”空气的作用。
所以，在图示的情况下，仅考虑空气洁净的因素，上午体育锻炼的时间宜选在 时以后。
（广东高考题）
[解析]本题考查对流层大气的温度变化规律考查知识的迁移能力。
对流层大气温度变化规律及其引起的大气运动状况，考查知识的迁移能力。
对流层大气温度随海拔增高而降低，每升高l000米，气温下降6℃；由于大气上冷下热，引起大气的垂直对流运动，在此过程中，近地面空气得到净化。
按气温垂直递减规律，如果3000米高空的温度为一8℃，则地面空气温度为：
-8℃十3×6℃=10℃，所以，
（1）题中，该城市气温要上升到l0℃以上时，地面空气才能够膨胀上升，逆温现象才会结束；对照图示中的右图，该城市气温大于l0℃的时间是一天中的8点到次日2点，（夜间）2点以后地面气温低于10℃，开始出现逆温现象，一直延续到早晨8点，逆温现象结束。
逆温结束2小时后，近地面对流才能起到“净化空气”的作用，依据题意，上午体育锻炼的时间应选在早晨8点逆温结束的2小时后，即10时。
[答案]
（1）108
（2）10
【演练·提升】
[考题l]2006年夏季，巴黎、重庆等大城市相继发生了严重大气污染事件。
据此回答
（1）、
（2）题。
（1）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、工业废气的大量排放，加上阳光的作用
（2）导致大气污染事件的主要成分是（ ）。
A．水蒸气和硫化物
B．二氧化硫和氟氯烃
C．氮氧化物和碳氢化合物
D．二氧化硫和悬浮颗粒物
[解析] 巴黎、重庆夏季发生严重大气污染事件的主要原因一是工业、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；二是夏季阳光强烈、气温高，加剧了大气污染。
汽车尾气中含有氮氧化物、碳氧化物、甲烷等碳氢化合物。
[答案]
（1）D
（2）C
5A酸雨的危害在于（ ）
①使河湖水酸化，影响鱼类生长繁殖，乃至死亡。
②使土壤酸化，危害植物③腐蚀建筑物和文物④危害人体健康⑤使大气受到污染
A．①②③④ B．①②④⑤C．②③④⑤D．①③④⑤
6B 防治酸雨的根本途径是（ ）。
A．研究煤炭中硫资源的开发利用
B．减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放
C．发展洁净煤技术
D．减少交通工具尾气的排放量
◇[考题l0] 读图，结合材料分析回答下列问题。
材料 伦敦曾被誉为“雾都”，大约在20世纪60年代以前，伦敦市区烟囱林立，燃煤排放出大量的污染物，在空气中凝聚为浓浓的雾粒，l952年12月5日一个高气压中心移至城市上空，并持续四天之久，造成4000多市民死亡，成为震惊世界的“伦敦烟雾事件”。
（1）图中三条曲线能正确表示全球大气中C02含量变化的是
。
（2）20世纪50年代以来，大气中的C02含量 ，主要原因是 。
（3）因C02强烈吸收 辐射，故使大气温度 ，全球气候
有 趋势。
由此可能引起的后果是 。
（4）燃煤排放的污染物主要成分是 。
（5）为什么说高压的控制与这次“烟雾事件”有关?
（6）伦敦历来多雾，除了环境因素外，还与哪些因素有关?
[解析] 由于近现代工业的迅猛发展，人类在生产、生活活动中大量燃烧煤、石油等化石燃料，产生了大量二氧化碳等温室气体，全球植被破坏严重，全球大气中C02含量逐渐上升。
由于C02能强烈吸收地面红外线长波辐射，大气温度上升，全球呈变暖趋势，从而导致环境问题。
伦敦烟雾事件与高压中心的控制有关，因为高压中心盛行下沉气流，污染物不易扩散，伦敦多雾，除了人为排放大气污染物外，还与该地是温带海洋性气候有关。
[答案]
（1）c
（2）增多 工业发展；大量燃烧煤炭等能源，放出大量C02，同时植被破坏严重 （3）地面红外线长波升高
变暖 海平面上升，各地降水、干湿状况等发生变化，从而对全球生态环境和社会经济产生重大影响 （4）烟尘、C02、S02、N02等
（5）高压中心盛行下沉气流，污染物不易扩散 （6）伦敦为温带海洋性气候，大气中的水汽含量多
[考题l6] 进入2005年不久，经常被视为“弱势”部门的国家环保总局陡然发力，以严重违犯环保法律法规的名义，叫停了30个总投资达ll79亿多元的在建项目。
国家环保总局掀起了“环保风暴”，1月27日在京通报酸雨控制区和二氧化硫控制区、“十五”计划重点火电厂脱硫项目的进展情况，公布了望亭发电厂、华电国际邹县发电厂等46家尚未启动脱硫项目的火电厂。
回答
（1）、
（2）题。
（1）下列对此次“环保风暴”的认识，正确的是（ ）。
A．这次“环保风暴”凸显出我国政府从源头遏制污染
B．“环保风暴”行为过激，因为在经济建设初期，环境污染在所
难免
C．“环保风暴”刮停了众多企业，阻碍了国家经济发展
D．“环保风暴”的掀起体现了我国实施可持续发展的决心
（2）建设脱硫设施是最主要的S02排放控制措施，S02排放得到控制，酸雨发生频率将减少。
下列地区中酸雨危害严重的有（ ）。
A．珠江三角洲 8．长江三角洲
c．环渤海地区 D．黄土高原地区
[解析] 我国的环境问题较为突出，环境污染严重，特别是大气污染、水污染最突出，其主要原因有工业能耗大，资源浪费严重，生产技术水平低，排放了大量C02、S02等有毒、有害气体以及大量污水，再加上环保政策没有得到真正落实，地方保护主义严重。
环保总局顶住巨大压力，通报了众多的违规公司，掀起了“环保风暴”。
我国酸雨危害区主要分布在西南、长江以南地区。
[答案]
（1）A、D
（2）A、B
10A20世纪50年代发生的伦敦烟雾事件，主要的污染物是（ ）。
A．碳氧化物 B．氮氧化物C．硫氧化物 D．臭氧
12B读“各大洲进入大气层的硫、氮人为排放量（1989年）图”，回答下列问题。
（1）图中所示硫、氮污染物的人为排放量与人均能源消费量和 生产规模密切相关。
从与人类活动的关系角度来看，北半球这两种污染物主要排放地区是 和 的地区。
（2）这些污染物与大气中的水汽相结合，形成 污染。
这种污染带来的危害有 （选择填空）。
①形成光化学烟雾 ②改变土壤的性质 ③形成臭氧空洞 ④使农作物受损 ⑤使全球气候变暖 ⑥毁坏建筑物
A．①②③ 8．④⑤⑥ C．①③⑤ D．②④⑥
12C读图分析回答各题。
（1）20世纪80年代以来全球气温变化的特点是 ，这种现象的形成机制被称为二氧化碳的 。
（2）大气中二氧化碳浓度与日俱增的原因：
一是大量燃烧矿物燃料；二是
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