我们呼吸的空气会影响我们的健康,也会影响地球的健康。空气污染的不是一夜之间产生的,至少从工业革命开始,这个问题就开始显现。一百年前间,全世界从只有20亿人口,而现在发展到早早已超过了70多亿,其中多数生活在城市。人口的增长伴随着大量废物的产生,而我们储存在空气中的废物就是我们对空气的污染。

雾霾与空气质量的影响(空气污染只有雾霾)(1)

空气污染是如何影响到我们的呢?最直接的方式就是谁也无法避免的呼吸。所以在说到空气污染之前,我们先来了解一下呼吸中的气体组成。

由于不同地区的空气中水汽的含量都不太一样,我们在这里就让水汽自己去玩耍。我们吸入的空气是这样的:78.0%的氮气,21.0%的氧气,0.9%的氩气,0.04%的二氧化碳;而我们呼出的气体是这样的:75.0%的氮气,16.0%的氧气,0.9%的氩气,4.0%的二氧化碳。氮气是空气中最丰富的物质,无色无味且几乎很难发生化学反应,可以随意进出我们的肺部而不发生变化。虽然氮是所有生命的必需元素,但是很少有生物是直接从空气中获取氮。氩气也是十分懒惰,在我们身体里走一圈又完整的回到大气。对比呼吸前后的气体成分,小点心们会发现氧气浓度下降了,二氧化碳浓度变高了,这是因为在呼吸过程中我们体内的能源物质进行新陈代谢产生二氧化碳和水。

一般来说,只要是正常的物质活动,对空气的危害都是微乎其微。

然而近年来,过度的人类活动对空气产生了很大污染,比如开采石油、冶炼金属、大力推行私家车等等。可是即便如此,乍一看好像跟空气污染没什么关系,可惜一粒老鼠屎坏了一锅粥。空气中99.9%的成分还是没有变化,这99.9%的成分都没有问题,问题就出在剩下的那0.1%里面,小小的一部分却带来了严重的危害。最后不到0.1%的东西却让人们痛不欲生。接下来要介绍的五位,可都是空气污染的主要元凶,里面有四种气体一种固体,它们究竟是谁?

雾霾与空气质量的影响(空气污染只有雾霾)(2)

(1)一氧化碳:化学式CO,别名“沉默杀手”。它无色无味,一旦吸入人体,它会进入人体影响氧气进入血液的过程。吸入它人首先会感到头晕恶心,持续吸入可能会导致缺氧死亡。一氧化碳的主要来源是汽车和烧烤架,如果在室内生火一定要注意通风。

(2)臭氧:化学式O3,有强烈的气味,通常在放电的时候产生,比如电焊和闪电。臭氧具有强烈的氧化性,即使浓度很低,也会对肺造成损伤。那为什么臭氧层对人类又有益呢?臭氧在海拔低的地方与人类接触就会有害,但如果在海拔较高的地方就可以屏蔽紫外辐射,为我们的生活提供安全保障。

雾霾与空气质量的影响(空气污染只有雾霾)(3)

(3)二氧化硫:化学式SO2,具有强烈的令人不愉快的气味。高中化学中我们会学习到这样一个反应:二氧化硫溶于水产生亚硫酸,它的酸性比硫酸稍弱。在人体内也是,如果吸入二氧化硫,它会在肺部的潮湿组织与水结合产生酸,损伤肺部。二氧化硫的主要来源是煤的燃烧,最有名的案例就是1952年的伦敦烟雾事件,超过一万人在事件中丧生。伦敦烟雾事件就是二氧化硫引起的。

(4)二氧化氮:化学式NO2,有明显的红棕色。与二氧化硫一样,它会与水反应产生我们熟知的硝酸,也具有极强的酸性,会损伤肺部。二氧化氮的主要来自于另一种无色气体污染物一氧化氮(化学式NO),任何具有高温的东西都可能使空气中的氮气与氧气结合产生一氧化氮,一氧化氮在空气中会继续与氧气反应产生二氧化氮。这个反应在高中化学里小点心们一定会遇见千百遍,题目更是千变万化,咱们提前跟它打个招呼结个善缘,以后在考试中它就不会为难小点心了。

(5)颗粒物:英文简写PM,由微小固体颗粒以及液滴组成的复杂混合物,大家了解最多的就是他的成员之一PM2.5。在以上污染物中,人们对颗粒物的了解是最少的。那个小小的数字代表什么呢?它代表的是颗粒物的直径,单位为微米,一米等于十万微米。为什么我们不用物质组成来分类,而是用直径来分类呢?这是因为颗粒大小直接决定它对人体危害的大小。PM2.5是指直径小于2.5微米的颗粒,其中有些更微小、更致命的也被也被称为微粒。颗粒物的来源很多,如汽车发动机、火电厂、野火、漂浮的灰尘。有的时候颗粒物是可见的,也被称为烟,比如煤烟。然而受到关注的是那些小到看不见的微粒,它们可以深入肺部刺激肺部组织,更小的可以通过肺部进入血液,引发心脏病。

雾霾与空气质量的影响(空气污染只有雾霾)(4)

在了解了空气污染物后,一点学长用一个令人吃惊的事实结束生活中的化学这一篇章:刚刚我们所了解的空气污染物除了人类活动以外,自然活动也可以大量产生。火山能够释放二氧化硫,闪电可以产生臭氧和氮氧化物,野火可以产生一氧化碳和各种直径的颗粒物。无论污染的来源是什么,它们的危害都是相同的。所以人类不仅要治理好自己产生的污染,同时还要防止自然界产生的有害物质。

小点心们,今天学到了什么呢?

呼吸人人不可少,空气进入废气跑;

氮气氩气都不变,氧气减少水汽多;

二氧化碳也排出,光合作用可吸收。

空气污染有五虎,气体有四固体一;

一氧化碳无色味,剥夺氧气血液废;

臭氧氧化能力强,损伤组织很难防;

二氧化硫和氮氧,肺部产生腐蚀酸;

固体颗粒分直径,越小微粒越致命。

新学习的知识,需要独立思考才能巩固。小点心们,准备好接受一点学长的问题了吗?

SO2,NO2,CO,O3都是空气污染物的化学式,也是非常基础的化学式。请小点心们说出它们的名字,并找到它们的危害性。

任它外界污染严重,我在家中岿然不动?空气污染,对人体的损伤如何确定?下一期,一点学长将会带着小点心们找到这些问题的答案。

点心优课,每周一种物质,每天一个角度,化学日课带你开眼看世界。周一到周五同一时间不见不散。

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