(2)含氮化合物。大氣污染物中含氮化合物種類很多,如NO、NO2、N20(一氧化二氮)、N203(三氧化二氮),以及NH3(氨)、HCN(氰化物)等,通常用符號NOX表示這些氮氧化物。其中造成大氣污染的NOX主要是NO和N02。NOX主要來源于化石燃料的燃燒,大約83%的NOX是由燃料的燃燒而產(chǎn)生的。如各種燃燒設(shè)備如鍋爐、窯爐、燃氣輪機裝置,以及各種交通車輛,特別是以汽油、柴油為燃料的機動車輛排放出NOX最多。在汽車稠密的城市,NOX是最主要的大氣污染物。此外,硝酸生產(chǎn)、氮肥廠、石化企業(yè)以及炸藥制備過程也產(chǎn)生NOX,土壤和水體的硝酸鹽在微生物的反硝化作用下也可生成N20。在燃燒過程中,空氣中的氮氣和燃料中的含氮化合物在不同的燃燒條件下生成NOX,其中主要是NO和少量NO2,進入大氣的NO在空氣中被進一步氧化為NO2。
(3)碳氧化合物。污染大氣的碳氧化合物主要有兩種物質(zhì),即CO和C02。CO和C02是各種大氣污染物中排放量最大的污染物之一,既來源于人工污染源,也來源于天然污染源?;剂系娜紵欧攀侵饕娜斯の廴驹?,當(dāng)燃料完全燃燒時形成C02;在缺氧條件下的不完全燃燒則形成CO。全世界CO每年排放量約為2.10×108t,排放量為大氣污染物之首,主要來源于燃料的燃燒和汽車尾氣。雖然CO氧化成CO2的速率很慢,但多年來地球上CO的濃度并未持續(xù)增加,始終保持在大氣本底濃度大約為0.1×10-6m3/m3的水平,這表明自然界肯定存在著抑制CO增長的機制,如土壤微生物的代謝作用和HO自由基的氧化作用能將CO轉(zhuǎn)化為CO2。但是,對于CO排放集中的城市,化石燃料的大量使用使城區(qū)的CO濃度遠遠超過自然水平。尤其是大城市交通繁忙時區(qū)或冬季取暖季節(jié),在不利于廢氣擴散時,CO的濃度則有可能達到危害環(huán)境的水平。此外,向大氣釋放CO的天然源有:烴類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,如甲烷經(jīng)OH自由基氧化形成的CO;海水中的海洋生物代謝向大氣釋放CO;植物葉綠素光分解產(chǎn)生的CO等。
來源于化石燃料燃燒和生物呼吸作用的C02是無毒的氣體,參與地球上的碳循環(huán)。C02是主要的溫室氣體之一。近年來,化石燃料的大量使用,使地球上的C02逐年增多,導(dǎo)致全球性氣候變暖,即溫室效應(yīng)加強。
(4)碳氫化物。大氣中的碳氫化合物(HC)通常是指可揮發(fā)的各種有機烴類化合物,由碳和氫兩種元素組成,如烷烴、烯烴和芳烴等。大氣中的碳氫化合物大部分來自于植物的分解,人工來源主要是石油燃料的不完全燃燒和石油類物質(zhì)的蒸發(fā)。其中,汽車尾氣排放占有主要的比重,此外,石油煉制、石化工業(yè)、油漆、干洗等都會產(chǎn)生碳氫化合物而融入大氣。人工排放的碳氫化合物數(shù)量雖然有限,但它對環(huán)境的影響不可忽視。各種復(fù)雜的碳氫化合物,如多環(huán)芳烴(PAH)中的苯并[a]芘具有明顯的致癌作用,是一種強致癌劑,油炸食品、抽煙會產(chǎn)生苯并[a]芘,更大危害還在于碳氫化合物和氮氧化合物的共同作用會形成光化學(xué)煙霧。
(5)鹵素化合物。對大氣構(gòu)成污染的鹵素化合物,主要是含氯化合物及含氟化合物,如HCl、HF、SiF4等。其來源比較廣泛,鋼鐵工業(yè)、石油化工、農(nóng)藥制造、化肥工業(yè)等工礦企業(yè)的生產(chǎn)過程中都有可能排放鹵素化合物。雖然這些氟氯烴類氣體排放數(shù)量不多,但對局部地區(qū)的植物生長具有很大的傷害;同時,它也是破壞臭氧層的主要成分之一。
(6)硫酸煙霧。硫酸煙霧是大氣中的S02等含硫化合物,在有水霧、顆粒氣溶膠、以及氮氧化合物存在時,在一定的氣象條件下,發(fā)生一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而形成的硫酸霧或硫酸鹽氣溶膠。通常是在在相對濕度比較高,氣溫比較低,并伴有煤煙塵、含有重金屬的飄塵等存在時發(fā)生的。SO2在潔凈的大氣中比較穩(wěn)定,但在污染大氣中,能在顆粒氣溶膠表面上迅速氧化,從而形成硫酸煙霧,在大氣中滯留或被遠距離輸送。
(7)光化學(xué)煙霧。在陽光紫外線照射下,大氣中的氮氧化物、碳氫化合物和氧化劑之間發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)而生成的淡藍色(有時呈紫色或黃褐色)二次污染物,即光化學(xué)煙霧,其主要成分是臭氧、過氧乙?;跛狨?PAN)、醛類及酮類等。由于美國洛杉磯市的地貌和氣候特征,非常適合于光化學(xué)煙霧的生成,其在20世紀40年工業(yè)發(fā)展速度很快,排放出數(shù)量巨大的汽車廢氣,致使最早發(fā)生光化學(xué)煙霧。隨后,在世界各地,如日本、加拿大、法國、澳大利亞等國的大城市以及我國蘭州西固石油化工區(qū)都曾相繼發(fā)生過光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧的危害非常大,如具有特殊的嗆人氣味,刺激眼睛和喉粘膜,造成呼吸困難,使植物葉片變黃甚至枯萎等。