浙江专用学年高中地理 第四章 环境污染及其防治 第二节 大气污染及其防治学案 湘教版选修6.docx

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浙江专用学年高中地理第四章环境污染及其防治第二节大气污染及其防治学案湘教版选修6

第二节　大气污染及其防治

学考要求

1．说明大气污染产生的过程、原因和危害

2．说出大气污染问题的防治措施

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）超过大气的正常含量，并且持续足够的时间，足以对人、生物、材料、气候产生不良影响和危害的现象。

2．大气污染从其形成原因来看，可分为天然污染源和人为污染源两大类。

人为污染源又可分为工业污染源、生活污染源和交通污染源等。

3．酸雨的形成，主要是在燃烧煤、石油、天然气等的过程中，不断向大气排放二氧化硫和氮氧化合物等酸性气体所致。

当降水pH值小于5.6时就形成酸雨。

4．光化学烟雾是排入大气的氮氧化合物和碳氢化合物受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。

5．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。

大气污染的原因及其危害

1．造成大气污染的主要原因

人类生产和生活中产生的大量污染物进入大气，改变了大气成分。

自然界的地震、海啸、森林火灾、土壤和岩石风化等自然过程也会产生大气污染。

―→

―→

―→

2．主要的大气污染成因和危害

类型

成　因

危　害

酸雨

燃烧煤、石油、天然气等排放二氧化硫和氮氧化合物等酸性气体所致

渔业减产，农业歉收、腐蚀森林，腐蚀建筑设施

光化学

烟雾

排入大气的氮氧化合物和碳氢化合物等受太阳紫外线作用产生的有刺激性的浅蓝色的烟雾

刺激人的眼、喉、鼻，使大气能见度降低，建筑物受损

温室

效应

地面放出的长波辐射被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而使大气变暖

气温升高，海水膨胀，冰川消融，淹没低地

[方法技巧]

1．光化学烟雾形成条件的分析思路

（1）发生时间：

一般发生在湿度低、气温高的夏季晴天的中午或午后。

（2）污染物：

氮氧化合物、碳氢化合物排放量大。

（3）气象条件：

逆温天气抑制污染物的扩散，加重污染程度。

（4）地形条件：

盆地、谷地等闭塞地形不利于污染物的扩散。

2．酸雨形成条件的分析思路

（1）污染物：

二氧化硫、氮氧化合物等酸性气体排放量大。

（2）地形条件：

盆地、谷地等闭塞地形不利于污染物的扩散。

（3）气候条件：

降水多。

我国东南部某城市，随着经济的发展，出现了一些环境问题。

根据下述材料，结合所学知识，完成下列问题。

材料一　气溶胶粒子是指固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中形成的悬浮体。

大气中某些气溶胶粒子达到一定程度时，可形成浑浊天气现象，造成大气污染。

材料二　“我国东南某城市三监测站各月平均浑浊天气日数图”。

材料三　“我国东南某城市主要区域污染源排放比例图”。

（1）该市浑浊天气出现日数最多的是________月，出现日数最少的是________月。

（2）出现浑浊天气的主要原因是什么？

（3）该市SO2污染源的空间分布特点是______________。

分析原因。

解析　第

（1）题，该市浑浊天数出现的时间规律可从材料二中直接判读。

第

（2）题，浑浊天气的产生与工业排放的大气污染、居民冬季取暖及逆温等现象有关。

第（3）题，根据材料三可知，该市SO2排放量比例高的区域在甲、乙两个工业区，主城区和其他区较少，说明SO2排放量的大小与能源消费量和结构有关。

答案　

（1）12　7

（2）大量工业废气的排放；居民冬季取暖废气的排放；可能出现逆温现象。

（3）工业区污染源比重大（或主要集中在工业区）

原因：

工业区工业污染源多（或主城区和其他区工业污染源少）。

二、大气污染防治

1．防治大气污染主要是控制污染物。

因此控制污染物排放，减少污染物排放量是关键。

2．植树造林，不仅能绿化环境，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、科学地规划城市绿地是改善大气环境质量、防治大气污染的重要措施之一。

大气污染的防治

1．大气污染防治的关键

能源生产和消费是大气污染的主要来源，因此防治大气污染的关键是控制污染物的排放，减少污染物排放量。

2．控制污染源

（1）调整能源战略，改进能源消费结构；推广节能灶，更新设备以节约能源，提高能源利用效率；开发洁净煤技术、清洁燃烧技术；充分利用天然气和液化石油气等替代燃煤；开发新能源，利用可再生能源。

（2）集中供暖供热，节约能源、提高效率，减少污染物排放。

（3）改进燃烧技术，控制机动车污染。

（4）使用除烟消尘技术、冷凝技术，实施清洁生产，控制工业污染。

3．植树造林

植被具有综合的环境效益，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。

[特别提醒]可吸入颗粒物危害过程

可吸入颗粒物是我国北方绝大多数城市的首要污染物。

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。

具体如下：

读“2014年2月21日至22日我国华北地区雾霾分布图”，完成下列问题。

（1）在静稳天气背景下，弱东南风往往加剧华北平原西部的雾霾污染，分析其原因。

（2）工业生产是华北地区PM2.5的主要来源之一，指出减轻工业污染的主要措施。

解析　读图，根据图中等高线分析，华北平原的西侧和北侧为山地，受地形阻挡的影响，弱东南风不能将污染气体吹走，导致大气污染物在山前不易扩散。

形成雾霾天气。

答案　

（1）华北平原的西侧和北侧为山地；（受地形阻挡），弱东南风导致大气污染物在山前不易扩散。

（2）调整产业结构，促进产业升级；改善能源结构，提高能源利用率；加强对排污企业的监管和治理。

教材P64活动

提示　家庭煤烟和工业废气属于人为污染源，火山爆发属自然污染源。

家庭做饭、取暖排放煤烟具有间断性，但间隔时间短；工业生产排放废气具有持续性，一般每时每刻都在向大气排放污染物；火山爆发排放污染物具有偶发性，爆发时间不确定，间隔时间很长。

教材P65活动

提示　①大气污染指标：

pH<5.6；SO2、NOx为产生酸雨的酸性气体；TSP为总悬浮颗粒物，它起凝结核的作用，吸附酸性水汽凝结形成酸雨。

②酸雨的形成：

燃烧矿物燃料（煤炭、石油、天然气等）不断向大气排放酸性气体NOx和SO2等，它们遇水汽形成H2SO4和HNO3，这些强酸随雨、雪等降落。

当pH<5.6时，就形成酸雨。

③酸雨可能产生的危害：

酸雨不仅使河湖水酸化，影响鱼类生长繁殖，乃至大量死亡，而且使土壤酸化，危害森林和农作物生长，腐蚀建筑物和文物古迹，并危及人体健康。

④酸雨的防治措施：

防治酸雨，最根本的途径是减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放。

为此，研究煤炭中硫资源的综合开发与利用，是防治酸雨的有效措施。

我国政府已经采用发展洁净煤技术、清洁燃烧技术等措施来控制酸雨。

教材P66活动

提示　1.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。

2．

（1）引起海平面上升。

一方面是因为在气温升高的同时，海水温度随之升高，海水因膨胀而导致海平面上升；另一方面因极地增温强烈，会造成部分极冰融化，引起海平面上升。

海平面上升对沿海低地国家及地区构成直接威胁。

（2）引起世界各地区降水和干湿状况的变化，进而导致世界各国经济结构的变化。

例如，中纬度温带地区会因变暖后蒸发强烈而变得干旱，现在农业发达地区将会退化成草原，高纬地区会因变暖而降水增加，变得适宜温带作物生长。

教材P67活动

提示　我国煤炭资源丰富，能源消费结构以煤炭为主，并且这种情况还会持续相当长的时期。

燃煤产生大量的烟尘、烟气，造成严重的大气污染。

因此，防治大气污染也要从能源的生产和消费入手。

通过推广节能灶、更新设备来节约能源，提高能源利用率；充分利用天然气和液化石油气等替代燃煤；同时开发洁净煤技术、清洁燃烧技术；开发新能源，利用可再生能源。

不同地区的大气污染特征不同，对此可根据各地的具体情况，对本地区的大气污染防治提出相应的措施。

例如，有色金属冶炼过程中放出SO2等有害气体，通过回收可以制硫酸，焦化厂废气中含有氮，回收后可以制取氮肥。

这既减少了大气污染，又化害为利，变废为宝。

教材P69活动

提示　随着经济的发展，我国的汽车使用量日益增多，尤其在城市，机动车数量多，排放出大量污染物，已经成为城市污染最主要的来源。

加上城市道路拥堵，使机动车运行缓慢，尾气排放量增加，城市空气污染加剧。

所以实施减少汽车尾气污染的措施势在必行。

例如：

合理规划城市道路，实施尾气净化技术，绿化城市道路，实行机动车与非机动车分道行驶，推广无铅汽油、酒精汽油等，都是行之有效的措施。

当前，小汽车逐步走入普通百姓家庭，方便了人们的出行，也有利于减少城市中心区的人口，但是加剧了环境污染。

当前我国的“小车热”究竟是弊大于利还是利大于弊，不同群体站的角度不同，结论也会不同，但站在可持续发展的角度，我们提倡的是适度消费。

1．图甲为生态系统中的硫循环示意图，图乙为我国三省原煤生产量、煤炭消费量和二氧化硫排放量柱状图。

读图完成下列问题。

（1）大气中的硫主要来源于____________、____________和____________。

（2）影响图示省区二氧化硫排放量的主要因素是____________________________________________________________________。

（3）我国北方二氧化硫排放量高于南方，而南方的酸雨却比北方严重，产生这种差异的主要因素是_______________________________________________________。

（4）酸雨的危害有______________________________________________________。

解析　第

（1）题，由图甲可知，大气中的硫主要来源于化石燃料、火山喷发产生的无机硫与硫化物。

第

（2）题，读图乙可发现，煤炭消费量越大，二氧化硫排放量就越大，因此影响图示省区二氧化硫排放量的主要因素是煤炭消费量。

第（3）题，酸雨严重程度是由二氧化硫排放量和降水两个因素决定的，我国北方二氧化硫排放量高于南方，而南方的酸雨却比北方严重，产生这种差异的主要因素是降水。

第（4）题，酸雨的危害主要有河湖水酸化，影响鱼类的生长繁殖；土壤酸化，影响森林和农作物的生长；危害人体健康；腐蚀建筑物。

答案　

（1）化石燃料　无机硫　硫化物　

（2）煤炭消费量

（3）降水　（4）河湖水酸化，影响鱼类的生长繁殖；土壤酸化，影响森林和农作物的生长；危害人体健康；腐蚀建筑物等

2．阅读下列材料，回答问题。

近几十年来，大气污染事件频发，严重影响人体健康和工农业生产，并对建筑物及各种设备设施造成损害。

下图示意某地两种大气污染现象的形成过程。

（1）说出图所反映的大气污染现象，并描述图中有毒烟雾的形成过程。

（2）结合图，谈谈如何防治大气污染？

解析　第

（1）题，据题意和图中信息可知，图中所反映的大气污染现象有两种：

有毒烟雾和酸雨；有毒烟雾的形成过程直接读图分析可知。

第

（2）题，结合图，从减少有害气体排放角度入手。

答案　

（1）光化学烟雾，酸雨。

汽车尾气中的碳化氢和一氧化氮在阳光（紫外线）的作用下发生化学反应，生成有毒烟雾。

（2）①减少汽车尾气排放；②提倡清洁生产，减少工厂的废气（二氧化硫）排放；③提高能源利用率等。

1．读“1992～1993年中国平均降水pH的分布图”，完成下列问题。

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________。

（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？

解析　目前人们一般把pH小于5.6的雨水称为酸雨。

酸雨主要是由于燃烧煤、石油、天然气等燃料时，不断向大气中排放二氧化硫和氮氧化物等酸性气体所致。

中国南方降水中硫酸浓度较高，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，主要是由煤烟排放造成的；美国和德国的降水是硝酸型的，主要是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

（2）①坑口电站向大气中大量排放的二氧化硫等酸性气体遇水汽结合后，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。

2．读我国东部部分省级行政区二氧化硫排放量图，回答下列问题。

据环境保护部《2008年上半年各省自治区直辖市

主要污染物排放量指标公报》

（1）从图中可以看出，我国东部地区南北方二氧化硫排放量有何差异？

其原因是什么？

（2）你认为可以采取哪些措施来减轻二氧化硫对环境造成的危害？

解析　本题考查二氧化硫产生的原因及治理措施，结合图中信息及所学基础知识不难回答。

答案　

（1）北方二氧化硫排放量大于南方。

煤炭主要分布于北方，北方煤炭占能源消费构成的比重较大；北方重工业发达，能源消费量大。

（2）使用新能源和清洁能源；发展节能技术，提高能源利用率；提高二氧化硫的回收利用率。

3．读下列材料，回答问题。

墨西哥城位于19°N，在海拔约2250米的盆地中，如下图。

该市有2000余万人口，3.5万家工厂，约有300万辆汽车。

（1）墨西哥城每年11月至次年4、5月多发生严重光化学烟雾污染。

说明造成光化学烟雾污染的主要原因。

（2）解决该城市光化学烟雾危害的措施有哪些？

解析　本题考查光化学烟雾的成因及防治。

第

（1）题，光化学烟雾的形成要从汽车尾气排放量大，冬半年光照充足、降水少，盆地地形，污染物扩散较慢，且逆温严重等方面考虑。

第

（2）题，措施要从减排、调整能源结构、绿化和化学方法方面进行分析。

答案　

（1）大气污染严重，人口密集，工厂众多，汽车尾气排放量大；该季节（11月至次年4、5月）气温高，干旱少雨，日照强，易发生光化学反应；盆地地形易形成逆温现象；盆地地形不利于污染物扩散。

氮氧化物和碳氢化合物污染源的排放；改善能源结构，推广新能源；减少机动车尾气的排放；植树造林；化学方法（利用化学抑制剂）。

（2）控制污染源，减少氮氧化物和碳氢化合物污染源的排放；改善能源结构，推广新能源；减少机动车尾气的排放；植树造林；化学方法（利用化学抑制剂）（任答二点即可）

4．越来越多的事实表明，全球气候正在发生着深刻的变化。

阅读中国近50年增温速率图，回答下列问题。

（1）该图反映了我国气温变化在地域上有什么差异？

就全球而言，增温最明显的可能是什么纬度地带？

（2）全球气候的这种变化趋势，会造成什么后果？

（3）全球气温升高与CO2等温室气体的增加有直接关系。

试分析大气中CO2浓度升高的原因。

答案　

（1）我国东北、西北和华北地区气候变暖最为明显。

就全球而言，增温最明显的是中高纬度地区。

（2）①导致海平面上升，从而改变海岸线，沿海低地被淹没；②影响农业生产，导致低纬国家农作物减产，高纬国家农作物增产；③影响整个水循环过程，造成旱涝的频次、强度增加，径流量减少，加剧水资源的不稳定性和供需矛盾。

（3）一是燃烧矿物燃料，向大气中排放大量的二氧化碳；二是毁林，特别是热带雨林的破坏，使大气中二氧化碳增多。

5．读图文材料，完成下列问题。

材料一　近30年来，随着经济高速的发展，我国成为继北美、欧洲之后世界第三大酸雨区，酸雨覆盖面积占国土面积的30%，对生态环境造成了严重影响。

下图是我国降水pH值空间分布图。

材料二　下图是我国城市单位面积二氧化硫排放量空间分布图（单位t/km2·a）。

（1）我国酸雨空间分布的特点是__________________________________________；

我国二氧化硫排放量空间分布特点是___________________________________。

（2）从能源消费结构分析我国成为世界第三大酸雨区的成因。

（3）试分析我国酸雨与二氧化硫排放量空间分布错位的原因。

答案　

（1）东多西少；南多北少；南方形成四大酸雨中心；呈连片分布　北方地区多，南方地区少；重工业城市多，轻工业城市少

（2）我国能源消费结构以煤炭为主，燃煤产生大量的二氧化硫和粉尘，容易形成酸雨、酸雾。

（3）南方降水丰富，北方降水少；南方为湿润地区，北方为半湿润、半干旱地区；南方为酸性土壤，北方为碱性土壤；北方有不断旱化的趋势。

6．下图数据为2012年3月25日宁波市环保局所提供。

据市环境监测中心专家预计，今年清明期间我市天气晴好，PM2.5浓度值有可能继续上升。

PM2.5浓度值代表的是每立方米空气中可吸入颗粒物的含量。

结合图与材料，回答下题。

（1）PM2.5数值除跟天气因素有关系外，还和哪些因素有关？

（2）为了保证有一个安全的生活环境，应该如何控制PM2.5?

解析　理解PM2.5指的是大气中粒径小于等于2.5微米的可吸入颗粒物，然后结合相关知识回答问题。

答案　

（1）燃煤、扬尘和机动车尾气排放。

（2）一是要控制源头，不能在城市上风向建大气污染重的企业，要淘汰落后的工艺和设备；二是要对大气污染严重的企业进行治理，做到少排废气；三是提倡使用天然气、水电、风能、核能和太阳能等清洁能源，尽量少使用煤炭、石油等污染重的燃料；四是要发展公共交通，减少车流量，提高机动车辆污染排放标准；五是要控制生活污染，餐饮油烟机要定时清洗，干洗机要封闭操作，通过洒水作业等方式防止建筑和道路扬尘；六是要注意农业农村污染，不能露天烧秸秆和垃圾，少用农药和化肥，多种树。

（从工程措施、技术措施和生物措施三方面答题）