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第五章 大气层的污染和保护

Lesson 5/11 | Study Time: 20 Min


地球的外衣——大气层



地球的外衣——大气层



什么是大气层?


大气层是包围地球的一层气体外衣,厚度大约从地表延伸到1000公里以上。它不仅是地球的“保护罩”,还为我们提供了生存的必要条件。




大气层的作用



  • 提供氧气:为地球上的生物提供呼吸所需的氧气。

  • 防护功能:

    • 阻挡大部分紫外线辐射,保护生物免受伤害。

    • 减少小天体(如流星)撞击地球的风险。



  • 调节温度:

    • 白天:吸收或反射部分太阳能,防止温度过高。

    • 夜晚:将热量射回地面,防止温度过低。





生活例子:如果没有大气层,地球白天会像沙漠一样炙热,夜晚则会像冰窖一样寒冷。



大气层的分层





































层次 高度范围 特点
对流层 地表到8-18公里 发生天气现象(云、雨、雷电),温度随高度降低,每100米降约0.6℃。密度最大。
平流层 18-55公里 含臭氧层,吸收紫外线,温度随高度升高。适合飞机飞行,无对流运动。
中间层 55-85公里 温度随高度降低,空气稀薄,无对流,流星多在此层燃烧。
热层 85-500公里 又称电离层,能反射无线电波,极光发生在此层顶部。
外层 500公里以上 空气极稀薄,与太空过渡,气体分子可能逸散到宇宙中。



对流层


高度:两极约8公里,赤道约17-18公里。


特点:



  • 是大气层中最接近地面的部分,含有地球大气的3/4质量。

  • 温度随高度升高而逐渐降低,每上升100米,温度下降约0.6-0.65℃。

  • 含有大量水汽和杂质,天气现象(如云、雨、雷、电)都发生在这里。

  • 对流运动强烈,比如热空气上升,冷空气下降。



生活例子:我们日常看到的云、下的雨、打的雷,都是对流层的“杰作”。











空气的污染



空气的污染



空气污染的来源


空气污染可以分为自然过程和人类活动两大类。


1. 自然过程产生的污染























污染来源 例子
火山喷发 火山喷发释放出大量烟尘和有毒气体。
沙尘暴 大风将沙土扬起,形成沙尘污染。
森林火灾 烟尘和气体扩散到空气中,污染环境。


生活例子:沙尘暴天气会让天空变得灰蒙蒙,呼吸起来很不舒服。

2. 人类活动产生的污染



































污染来源 例子
燃烧矿物燃料 煤炭、石油和天然气燃烧时释放出有害气体,如二氧化硫。
工厂废气 工厂生产过程中排放的废气,含有各种有毒物质。
交通尾气 汽车尾气中含有一氧化碳、氮氧化物等污染物,是城市污染的重要来源。
建筑工地尘土 建筑施工扬起的尘土,污染空气。
家庭炊烟 燃烧木材或煤炭做饭时产生的烟雾。
开垦烧荒 农田烧荒产生的烟尘,影响空气质量。



常见的空气污染物及其危害



  • 二氧化硫(SO₂):刺激肺部和呼吸系统,引发支气管炎、肺炎等疾病。

  • 一氧化碳(CO):与血液中的血红蛋白结合,阻碍氧气运输,导致中毒甚至死亡。

  • 光化学烟雾:刺激眼睛,影响呼吸系统,引发呼吸困难。

  • 颗粒物(PM):附着在肺部,引起呼吸系统疾病,长期吸入可能导致肺癌。

  • 酸雨:刺激皮肤和眼睛,腐蚀建筑物和金属,破坏文物。

  • 烟霾:引发哮喘、肺病、心脏病,降低空气能见度。

  • 温室效应:导致地球变暖,引发冰川融化、海平面上升等问题。












大气污染的防治



大气污染的防治



空气污染指数(API)


空气污染指数(API)是用来描述空气质量状况的一个指标,主要基于以下污染物的浓度:



  • 细颗粒物(PM2.5、PM10)

  • 二氧化硫(SO₂)

  • 二氧化氮(NO₂)

  • 臭氧(O₃)

  • 一氧化碳(CO)

















































API范围 空气状态 对健康的影响 活动建议
0-50 极少量,对健康不造成影响 可以参加户外活动
51-100 少量,对健康不造成影响 可以参加户外活动
101-200 不健康 心脏病、肺病高危人群健康状况恶化 高危人群不宜参加户外活动,普通人减少剧烈活动
201-300 非常不健康 高危人群健康状况更恶化,普通人群健康受影响 老年人和高危人群减少活动,尽量呆在室内
>300 有害 高危人群和普通人群健康受危害 老年人和高危人群禁止户外活动,普通人减少外出
>500 紧急 对所有人群健康构成严重威胁 时刻留意媒体信息,避免外出


生活例子:当API超过200时,天空往往呈现灰蒙蒙的状态,甚至能闻到异味。这时,戴口罩和减少外出是保护自己的重要措施。



空气污染的防治方法


1. 减少空气污染物排放



  • 使用清洁能源:用太阳能、风能等取代煤炭和石油。

  • 推广公共交通:鼓励使用地铁和公交车,减少汽车尾气排放。

  • 控制森林火灾和烧荒:通过法律和教育减少露天焚烧现象。


2. 处理空气污染物



  • 安装空气过滤器:减少废气中的有害物质排放。


3. 利用植物净化空气



  • 种植吊兰、绿萝等植物,吸收甲醛和二氧化碳。




臭氧层的保护


臭氧层是地球的“保护伞”,能吸收太阳辐射的紫外线,保护生物免受伤害。


破坏臭氧层的物质



  • 氯氟碳化物(CFCs):冷气机、冰箱的冷却剂会破坏臭氧分子。

  • 哈龙:灭火器释放的废气会分解臭氧。