黑洞，宇宙监时间弯曲

黑洞，宇宙监时间弯曲 研究课题：大气污染 当今地球上的环境遭到不同程度的破坏，其中一个相当严重的 问题是大气污染。大气为我们人类提供了一个生存环境，我们应该好好地保护 它。针对大气污染这个人类共同关心的问题，我们进行了这次调查研究。 龚孝虎 张增阔 熊 飞 张 华 当大气中某些有毒、有害物质的含量超过正常 值或大气的自净能力时，就发生了大气污染。 20世纪中叶以来，工业和交通运输迅速发 展，城市人口高度集中，工厂烟囱排出滚滚浓 烟，汽车、火车、轮船、飞机喷发出有害气体 和粉尘等，造成了大气污染的日益加重。 大气污染造成的危害是多方面的，它既危 害人体健康，又影响动植物的生长，破坏建筑 材料，严重时还会改变地球的气候。例如，使 气候变暖、破坏臭氧层、形成酸雨等。 大气污染会造成如此严重的后果，世界各国都采取了各种措施保护大气。 我国政府对环境问题非常重视，颁布了《中华人民共和国大气污染防治法》等 保护大气的法律、法规，为环境保护提供了法律的依据。 . 大气中的硫氧化物包括SO和SO。SO主要来自煤、石油等矿物燃料燃烧、232 含硫矿石的冶炼和硫酸、磷肥生产等。全世界SO的人工排放量每年约2亿t，2其中矿物燃料产生的占70％以上。自然产生的SO数量很少，主要是火山爆发2 - 1 - 和生物腐烂生成的硫化氢在大气中氧化而成。SO数量很少，不稳定，能迅速与3水结合成为硫酸。 2 造成大气污染的氮氧化物主要是NO和NO。人类活动排放的氮氧化物以工2业窑炉和汽车排放的为多。汽车排出的废气中含有大量氮氧化物，已成为大城 市的主要大气污染物之一。 3 造成大气污染的碳氧化物主要是CO。它是碳和碳的化合物在空气不足的情况下燃烧产生的。 CO是排放量最大的大气污染物.CO是无毒气体，对人体无害。但由于大气2中CO浓度不断上升，可能引起地球气候变化，因而受到人们的关注。 2 4 造成大气污染的碳氢化合物主要来自石油。碳氢化合物是一类污染物的总 称，其中包括饱和烃、不饱和烃，甚至还有它们的各种衍生物 5 大气中弥漫着的颗粒物有固态的和液态的。固态的颗粒物有飘尘和降尘， 液态的颗粒物有雾。大气飘尘是直径在0.1～10μm（10-6m）能长久悬浮于大 气中的颗粒物。 - 2 - 1. 臭氧是氧的一种特殊形态，它可以自然分解成氧气和游离氧。同时也合成 新的臭氧层。维持着自我平衡状态。然而现在人工合成的含氟和溴的化学物质， 特别是CFC和Halon（氯氟碳和哈龙）严重破坏了臭氧的平衡。使臭氧分解的 速度快于合成的速度。以CFC为例，这种广泛应用于冰箱、冷冻机、空调等产 品中的物质，由于它性质稳定，释放到大气中能存留一两百年。由于紫外线辐 射，氟原子会从CFC中分离，并与臭氧反应，将臭氧分解氧气和氧化氯，氧化 氯随之又与游离氧反应，产生氯原子，如此循环下去，一个氯原子将会破坏成 千上万的臭氧，导致臭氧锐减，臭氧层变薄。 研究表明，如果臭氧减少1％，得皮肤癌的人就会增加5％，但这还仅仅是 诸多恶果之一。紫外线辐射增强，会有更多的人患白内障等眼疾，以至失明。 皮肤更是不能以抵抗紫外线对免疫系统的损害，臭氧损耗，将使麻疹、水痘、 疟疾、肺结核、麻疯病等疾病的发病率和严重程度大大增加。一份研究资料， 有1亿多人口的美国每年皮肤癌患者达50万，如果臭氧层耗损10％。仅美国 死于皮肤病的人数将增加到150万，白内障患者达500万，而现在的臭氧层已 被耗损了13％，中国是美国人口的十倍，中国有最大的受害人群，据气象学家 的最新报告，中国青藏高原到夏季，就出现一个巨大的臭氧空洞，青藏高原地 区几乎每个家庭都有眼病患者，在这个被称为世界第三极的地区，失明的人和 失明的牲畜、动物面临着随时被淘汰的境地。同样紫外线的过度辐射，还会对 我们造成间接影响。如大豆等粮食作物生长缓慢，森林无法正常发育，鱼类生 - 3 - 物减少终将导致自然生态系统的破坏。 氟氯烃的使用导致臭氧层的破坏，已有定论。除氟里昂之类的氟氯烃外， 超音速飞机的航行对臭氧层也有影响，例如，目前横渡大西洋的超音速飞机， 可使臭氧层中的臭氧减少约5％，从而可使紫外线辐射增大约10％；一种溴代 物灭火剂（哈龙），它对臭氧的破坏力约为氟里昂的3倍，当它逸入空间后，在空气中可停留100年以上。虽然污染物与氟氯烃不同，它通过光化学反应后破 坏臭氧层的机理是差不多的 自本世纪40年代以来，世界很多大城市出现一种特殊的大气污染现象。它 的特点是，天空中弥漫着蓝色的浓雾，使能见度降低，产生异常的臭味，对眼 睛有强烈的刺激作用，这种现象称为光化学烟雾。它是在日光照射下，由污染 大气的二氧化氮、碳氢化合物与空气中的氧反应生成多种反应产物，其中包括 大量臭氧、醛类、酮类、过氧乙酸基硝酸酯、硝酸及由某些物质的微粒等形成 的。 光化学烟雾的高峰一般出现在中午或稍后，傍晚消失。它的形成不仅和大 气污染物有关，也和当地气象条件、地理环境有关。这种毒雾主要刺激眼、鼻、 喉，引起眼病、喉炎和头疼，严重的会造成死亡。 3. 酸雨是指pH小于5.6的雨、雪、霜、雹等大气降水。 酸雨的形成，是由多种因素构成的复杂过程。酸雨中含有多种无机酸和有 - 4 - 机酸，绝大部分是硫酸和硝酸，多数情况下以硫酸为主。硫酸和硝酸是由人为 排放的硫氧化物和氮氧化物转化而成的。 酸雨可以使河流、湖泊酸化，当湖水、河水的pH降到5以下时，鱼的繁殖 和发育会受到严重影响。酸雨也能抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗 与土壤粒子结合的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠化。酸雨伤害植物芽叶， 影响植物发育生长酸雨腐蚀建筑材料、金属结构等。作为水源的湖泊、地下水 酸化后，由于金属的溶出，可能影响饮用者的健康。 近几十年来，由于人类消耗的能源急剧增加，森林遭到破坏，大气中CO2 浓度不断上升。CO含量的增高，并不影响太阳对地球表面的辐射，但CO能阻22 碍由地面反射回高空的红外辐射，这就象给地球罩上了一层保温膜，使地球表 面气温增高，产生“温室效应”。能产生“温室效应”的气体除CO外，还有2 臭氧（O）、CH、氟里昂等。 34 地球表面气温升高，各地降水和干湿状况也会发生变化。现在温带的农业发 达地区，由于气温升高，蒸发加强，气候会变得干旱，农业区会退化成草原； 干旱区会变得更干旱，使农业减产。 三.大气污染的综合防治 减少或防止污染物的排放?改革能源结构，采用无污染能源（如太阳能、 风力、水力）和低污染能源（如天然气、沼气、酒精）。?对燃料进行预处理（如 燃料脱硫、煤的液化和气化），以减少燃烧时产生污染大气的物质。?改进燃烧 装置和燃烧技术（如改革炉灶、采用沸腾炉燃烧等）以提高燃烧效率和降低有 害气体排放量。?采用无污染或低污染的工业生产工艺（如不用和少用易引起 污染的原料，采用闭路循环工艺等）。?节约能源和开展资源综合利用。?加强 企业管埋，减少事故性排放和逸散。?及时清理和妥善处置工业、生活和建筑 废渣，减少地面扬尘。 治理排放的主要污染物燃烧过程和工业生产过程在采取上述措施后，仍 - 5 - 有一些污染物排入大气，应控制其排放浓度和排放总量使之不超过该地区的环 境容量。主要方法有： ?利用各种除尘器去除烟尘和各种工业粉尘。?采用气体吸收塔处理有害 气体（如用氨水、氢氧化钠、碳酸钠等碱性溶液吸收废气中二氧化硫；用碱吸 收法处理排烟中的氮氧化物）。?应用其他物理的（如冷凝）、化学的（如催化 转化）、物理化学的（如分子筛、活性炭吸附、膜分离）方法回收利用废气中的 有用物质，或使有害气体无害化。 通过这次研究性学习，使我们知道我们生存的家园——地球正面临着十分 严峻环境问题，我们作为新世纪的青少年，有保护我们生存的环境，让我 们共同携手来保护可爱的地球吧！ - 6 -