什么叫大气污染物（什么是危害大气环境的化学污染物质）

李政禹

摘要：本文参考欧洲RISCTOX数据库的资料，介绍了危害大气环境的化学污染物质的主要种类及其健康与环境危害；欧盟空气污染物污染防控相关法规标准以及采取的减排和污染防控措施等。

现将该文发布在今日头条个人公众号上，供各界读者阅读参考。

什么叫大气污染物（什么是危害大气环境的化学污染物质）(1)

向空气中排放化学物质和颗粒物会对大气对流层造成直接损害（空气污染），改变大气层的组成和功能（温室效应）或其他间接损害（臭氧层耗竭）。

1、空气污染物种类

空气污染物是指空气中可对人类健康和环境造成危害的物质。2008年室内空气污染和城市空气质量已被列为全球两个最严重污染问题。空气污染物可分为一次污染物和二次污染物。

通常，一次污染物是指直接从一个工艺过程中排放出来污染物，如火山爆发喷发出的灰烬、汽车尾气排放的一氧化碳或工厂排放的二氧化硫。

二次污染物一般是指在空气中通过发生化学反应生成的污染物。例如，地面表层的臭氧。交通运输行业为全球空气污染物的主要排放源之一，也是造成温室效应的主要成因之一。

据欧洲环境局（EEA）的一份报告指出，道路运输是欧洲最大的单一空气污染源。机动车辆、汽车和卡车燃烧燃料时，排放出各种危害健康的空气污染物，如颗粒物、氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳和挥发性有机化合物。

机动车尾气中的某些污染物质通过在空气中发生化学反应还会生成"二次污染物"，如臭氧。

交通拥挤的城市地区空气污染尤为严重。然而，由于天气条件，如刮风或低压的作用，有些污染物可以长途迁移，并沉积在偏远郊区或农村地区。

与交通运输行业相比，每年其他工业活动排放的大气污染物总量更大。主要空气污染物有：

（1）硫氧化物（SOx）——主要是二氧化硫（SO2）。这是人们关注使用燃料作为动力来源对环境影响的原因之一。

（2）氮氧化物（NOx）——NO2 是最突出的空气污染物之一。目前作为NOX和NH3排放的含氮化合物，还是空气中的主要酸化成分并导致了生态系统富营养化。

（3）颗粒物 ——颗粒物（PM10）或者细颗粒物（PM2.5）是指悬浮在空气中的固体或液体的细小颗粒。人类的活动，如在机动车辆、发电厂以及各种工业过程中燃烧化石燃料还产生大量的气溶胶。

(4)臭氧（O3） ——臭氧不是直接排放到大气中的污染物，而是由其前体气体（氮氧化物、一氧化碳和挥发性有机化合物）排放后，发生一系列光化学反应生成的污染物。

（5）一氧化碳（CO） ——它是由天然气、煤炭或木材等燃料，经不完全燃烧的产物。机动车尾气是一氧化碳的主要来源。

（6）二氧化碳（CO2）——由燃烧、水泥生产和生物呼吸等源头排放。

（7）重金属——砷、镉、铅和镍等。

（8）苯和苯并（a）芘。

（9）氨（NH3） ——从农业生产过程中排放。

（10）挥发性有机化合物（VOC）。挥发性有机化合物是在室温下变成挥发性气体形态的碳氢化合物。

其不仅是燃料燃烧过程中排放的空气污染物（运输行业是主要排放源之一），而且是工业过程中燃烧木材、焦炭、天然气、溶剂、油漆、粘合剂、塑料等排放的空气污染物。

（11）消耗臭氧层物质（Ozone Depleting Substances ,ODS）。消耗臭氧层物质的持续排放对大气平流层的臭氧层造成重大损害，进而威胁到人类健康和环境。

《关于消耗臭氧层物质蒙特利尔议定书》附件中列出的受控ODS物质主要有氯氟烃类（CFCs）、哈龙、四氯化碳、甲基溴等。

2、空气污染对人体健康的影响

空气污染是危害人体健康的重大环境风险。许多科学研究已经证实空气污染物与人体健康影响的相关性，包括：

（1）对呼吸系统的损害，导致呼吸系统疾病的发展或恶化。肺脏功能下降，咳嗽和呼吸困难等呼吸症状发生频率和严重程度增加，或者呼吸道感染易感性增加；

（2）对心血管系统造成伤害;

（3）对神经系统造成伤害，影响学习、记忆力和行为;

（4）对生殖系统造成危害；

（5）导致癌症。

其中有些健康影响可能导致过早死亡。敏感人群，如老年人和儿童以及预先患有心肺疾病或糖尿病的人们面临与空气污染相关健康影响的风险更大。

哮喘和呼吸系统疾病是对人类健康的最常见影响，而对儿童健康的影响引起了人们的特别关注。在欧洲有10%的儿童患有哮喘、过敏和与空气污染（颗粒物）相关的呼吸系统疾病。

在2005年，仅欧洲经济区的32个国家由于细颗粒物（PM2.5）污染造成的寿命损失就有大约500万年（EEA，2010年）。

3、空气污染对生态系统的影响

空气污染也损害了环境。例如，臭氧会破坏农作物和其他植被，损害其生长。这些影响会降低植物从大气中摄取二氧化碳的能力，并间接地影响整个生态系统和地球的气候。

硫化合物和氮化合物的大气沉降物对土壤和淡水有酸化作用。酸化会干扰生态系统的功能和结构，造成有害的生态影响，包括生物多样性的丧失。

同样，氮化合物的沉积还会导致富营养化，造成陆地和水生生态系统中氮营养物供过于求。其后果包括生物种多样性的变化、新物种的入侵和硝酸盐渗入地下水。

4、消耗臭氧层物质的重大危害

在高层大气的平流层含有高浓度的臭氧。该臭氧层的耗竭会让较多的紫外线辐射到达地球表面。紫外线辐射水平的增加意味着对人类健康（引起皮肤癌、白内障、免疫系统损害）以及生态系统、野生动物和农业的重大危害。

根据欧盟《化学品分类、标签和包装条例（CLP条例）》的规定，要求消耗臭氧层物质产品标签显示指定的欧盟风险术语R59和欧盟危险性说明术语（EUH059）：危害臭氧层。

5、温室气体导致全球气候异常

空气污染还可能影响全球的气候。有些空气污染物干扰了地球的能量平衡，因此被称为"气候推动器（climate forcers）"。

这些空气污染物它们可能是气体（如臭氧），或者空气中颗粒物（气溶胶）。有些污染物能反射太阳辐射（如硫酸盐气溶胶），导致净冷却作用。

另一些空气污染物（如碳黑气溶胶）能吸收太阳辐射，从而使大气变暖。此外，气溶胶会影响云层的形成、微物理和光学特性，导致间接的气候学效应。

某些气溶胶（如碳黑）的沉积也可能改变地球表面的反射率（反照率），特别是对冰和积雪覆盖的地球表面，从而加速冰和积雪的融化。

"温室效应"是由于污染气体在高层大气中积聚，导致区域和全球气候变化，全球平均气温升高的现象。

最明显的温室效应包括：

（1）发生极端天气事件（洪水、干旱、冰川退缩）的频率增加；

（2）海平面上升；

（3）冬季/夏季的极端温度差；

（4）某些地区农业生产减产；

（5）自然系统的改变。

气候变化和臭氧耗损是改变生态系统稳定并影响社会结构的严重环境问题。

6、欧盟空气污染物污染防控相关法规标准

近年来，欧盟颁布了一系列大气污染防控法规指令和标准，并根据联合国《关于消耗臭氧层物质蒙特利尔议定书》以及联合国《关于气候变化框架公约的京都议定书》的相关规定要求，对空气污染物以及消耗臭氧层物质和温室气体等采取严格污染防控措施。

这些法规指令主要有：

（1）2008年5月21日欧洲议会和理事会颁布《关于欧洲环境空气质量和清洁空气的指令（2008/50/EC）》。

包括在空气质量评价和管理中应考虑的空气污染物名单、确定对聚集区域内环境空气中SO2、NO2和氮氧化物、颗粒物（PM10和PM2.5）、铅、苯和一氧化碳的浓度限值、登记对象和报警阈值的评估要求；

（2）2000年11月16日欧洲议会和欧盟理事会发布《关于环境空气中苯和一氧化碳浓度限值的指令（2000/69/EC）》；

（3）2004年12月15日欧洲议会和欧盟理事会发布《关于环境空气中的砷、镉、汞、镍和多环芳烃的指令（2004/107/EC）》；

（4）2001年10月23日欧洲议会和欧盟理事会发布《关于某些大气污染物国家排放上限值的指令（2001/81/EC）》；

（5）2001年11月24日欧洲议会和欧盟理事会发布的《关于工业排放物综合污染预防和控制令（2010/75/EU）》；

（6）2006年1月18日欧洲议会和理事会发布的《关于建立欧洲污染物排放和转移登记制度条例（EC No 166/2006）》并修订了欧盟理事会指令91/689/EEC和96/61/EC。

针对消耗臭氧层物质和温室气体，欧盟发布的污染防控法规指令有：

（1）2009年9月16日欧洲议会和欧盟理事会发布的《关于消耗臭氧层物质条例（EC No1005/2009）》；

（2）2002年2月12日欧洲议会和欧盟理事会发布的《关于环境空气中臭氧的指令（2002/3/EC）》；

（3）2008年5月21日欧洲议会和欧盟理事会发布的《关于欧洲环境空气质量和清洁空气的指令（2008/50/EC）》。

包括环境空气质量评估的数据质量目标名单、评估浓度、目标值和长期目标的参考方法、分类标准和定位评估取样点的标准、对于固定测量浓度和信息确定取样点最低数目的标准以及臭氧和相关 NO 和 NO2（附件 I、VI、VII、VII、IX、XII）以及臭氧前体物质测量（附件 X）的警报阈值等。

（4）2003年10月13日欧洲议会和欧盟理事会发布的《关于在共同体内设立温室气体排放限额交易方案，并修订理事会指令96/61/EC的指令（2003/87/EC）》

（5）2009年4月23日欧洲议会和欧盟理事会发布的《关于修订了2003/87/EC指令，以改进和扩大共同体的温室气体排放限额交易方案的指令（2009/29/EC）》。

欧盟列入受控消耗臭氧层物质名单的化学物质有269种。列入受控温室气体名单化学物质有26种（见表1）。

表1 受控温室气体的化学物质名单

序号	化学物质中文名称	化学物质英文名称	CAS登记号
1	1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟戊烷	(S, S) - 1, 1, 1, 2, 2, 3, 4, 5, 5, 5 - decafluoropentane	138495-42-8
2	1, 1, 1, 2, 3, 3, 3 – 七氟丙烷	1, 1, 1, 2, 3, 3, 3 - heptafluoropropane	431-89-0
3	1, 1, 1 – 三氟乙烷	1, 1, 1 - trifluoroethane	420-46-2
4	1,1-二氟乙烷	1, 1 - difluoroethane	75-37-6
5	十氟丁烷	decafluorobutane	355-25-9
6	二氟甲烷	difluoromethane	75-10-5
7	二氧化碳	carbon dioxide	124-38-9
8	六氟化硫	sulfur hexafluoride	2551-62-4
9	1, 1, 1, 3, 3, 3 -六氟丙烷	1, 1, 1, 3, 3, 3 - Hexafluoropropane	690-39-1
10	甲烷	methane	74-82-8
11	1, 1, 1, 2 -四氟乙烷	1, 1, 1, 2 - tetrafluoroethane	811-97-2
12	氧化二氮	dinitrogen oxide	10024-97-2
13	五氟乙烷	pentafluoroethane	354-33-6
14	六氟乙烷	perfluoroethane	76-16-4
15	全氟己烷	tetradecafluorohexane	355-42-0
16	四氟化碳	carbon tetrafluoride	75-73-0
17	三烷基硼烷	Trialkylboranes	-
18	三丁基硼烷	tributylborane	122-56-5
19	三乙基硼烷	triethylborane	97-94-9
20	三氟甲烷	trifluoromethane	75-46-7
21	三异丁基硼烷	triisobutylborane	1116-39-8
22	三甲基硼烷	trimethylborane	593-90-8
23	三丙基硼烷	tripropylborane	1116-61-6
24	三（1,2-二甲基丙基）硼烷	tris (1, 2 - dimethylpropyl) borane	32327-52-9
25	三（1-甲基乙基）硼烷	Borane, tris (1 - methylethyl) -	1776-66-5
26	三仲丁基硼烷	tri - sec - butylborane	1113-78-6