化工废气的危害：化学气体排放危害生态环境

（一）化工废气的分类

化工废气是指在化工生产中由化工厂排出的有毒有害的气体。化工废气中含有的污染物种类很多，其物理和化学性质复杂，毒性也不尽相同，严重污染环境和影响人体健康。

【案例8-1】 2014年12月23日上午9时，贵州省某公司3号锅炉因电气故障停车，引起后续化工大幅度减产减负荷，造成火炬气量不稳并熄灭，导致烟囱口废气直接排出，并向周边扩散，对周边及县城空气造成一定的影响，县城有部分学生和市民感到身体不适，陆续入院检查，截至当日17时，共有70人入院检查。据悉，此次扩散废气的主要成分为二氧化硫、氨气等气体。

化工废气排入大气中的污染物种类繁多，数量很大。按所含污染物性质可分为三大类：第一类为含无机污染物的废气，主要来自氮肥、磷肥（含硫酸）、无机盐等行业；第二类为含有机污染物的废气，主要来自有机原料及合成材料、农药、燃料、涂料等行业；第三类为既含无机污染物又含有机污染物的废气，主要来自氯碱、炼焦等行业。其中氯碱行业产生的废气中主要含有氯气、氯化氢、氯乙烯、汞、乙炔等，氮肥行业产生的废气中主要含有氮氧化物、尿素粉尘、一氧化碳、氨气、二氧化硫、甲烷等。化工企业有害废气的排放标准如表8-4所示。

表8-4　化工企业有害废气的排放标准

注：①表列数据按平原地区、大气为中性状态、电源连续排放制定。间断排放者，若每天每次排放，其排放量按表中规定，若每天排放一次而又小于1h，则二氧化硫、一氧化碳、烟尘及生产性粉尘等资源可为表中规定量的3倍。
②第二类指含10%以下的游离二氧化硅的煤尘及其他粉尘。

（二）化工废气的来源

化学工业是对多种资源进行化学处理和转化加工的生产行业，在其每个部门的每一生产环节都可能产生并排出废气，造成对环境的污染。废气来源包括以下几个方面。

（1）化学反应中产生的副反应和反应进行不完全时产生的废气。

（2）产品加工和使用过程中产生的废气。

（3）由于工艺不完善，生产过程不稳定，产生不合格的产品的任意排放。

（4）生产技术和设备陈旧落后、设计不合理或生产过程不稳定造成物料的跑、冒、滴、漏。

（5）因操作失误、指挥不当、管理不善造成的废气排放。

（6）化工生产中排放的某些气体，在光或雨的作用下，发生反应生成的有害气体等。

化工废气中主要污染物的具体来源见表8-5。

表8-5　化工废气中主要污染物来源

（三）化工废气的危害

化工废气中污染物种类繁多，具有毒性、腐蚀性、易燃易爆性等特点。大量化工废气排放到大气中，对生产、人身安全与健康及周围环境造成危害。化工废气中主要污染物的危害如下所述。

1.二氧化硫的主要危害

二氧化硫是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，易溶解于人体的血液和其他黏性液。大气中的二氧化硫会导致呼吸道炎症、支气管炎、肺气肿、眼结膜炎症等。大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。轻度中毒时，发生流泪、畏光、咳嗽、咽、喉灼痛等；严重中毒可在数小时内发生肺水肿；极高浓度吸入可引起反射性声门痉挛而致窒息。皮肤或眼接触发生炎症或灼伤；长期低浓度接触，可有头痛、头昏、乏力等全身症状，以及慢性鼻炎、咽喉炎、支气管炎、嗅觉及味觉减退等，少数人有牙齿酸蚀症。同时还会使青少年的免疫力降低、抗病能力变弱。

研究表明，大气中的二氧化硫对植物的生长会造成影响，在高浓度的SO2的影响下，植物产生急性危害，叶片表面产生坏死斑，或直接使植物叶片枯萎脱落；在低浓度SO2的影响下，植物的生长机能受到影响，造成产量下降，品质变坏。

大气中二氧化硫还会生成二次污染物，毒性更强。二氧化硫在氧化剂、光的作用下，能生成硫酸盐气溶胶，硫酸盐气溶胶能使人致病，增加病人死亡率。据相关信息显示，当硫酸盐年浓度在10μg/m3左右时，每减少10%的浓度能使死亡率降低0.5%；二氧化硫还能与大气中的飘尘黏附，当人体呼吸时吸入带有二氧化硫的飘尘，会使二氧化硫的毒性增强。二氧化硫进入大气层后，氧化生成硫酸，在云中形成酸雨，对建筑、森林、湖泊、土壤等危害极大。(www.xing528.com)

2.悬浮颗粒物的危害

悬浮颗粒物有粉尘、烟雾、PM10、PM2.5等。颗粒物最主要的危害是随呼吸进入肺，可沉积于肺，引起呼吸系统的疾病。一旦颗粒物表面附着有毒有害物质时，这些有毒有害物质会一同进入人体内，对人体健康造成极大危害。另外，对植物、动物和生态系统都会有危害。颗粒物沉积在绿色植物叶面。干扰植物吸收阳光和二氧化碳，以及放出氧气和水分的过程，从而影响植物的健康和生长；大量的颗粒物会影响动物的呼吸系统；能杀伤微生物，引起食物链改变，影响整个生态系统；遮挡阳光改变气候，这也会影响生态系统。

3.氮氧化物的危害

氮氧化物包括NO、NO2、NO3等。氮氧化物刺激人的眼、鼻、喉和肺，增加病毒感染的发病率，例如引起导致支气管炎和肺炎的流行性感冒，诱发肺细胞癌变；以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物可以与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成的有毒光化学烟雾；与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸，形成酸雨。

4.一氧化碳的危害

一氧化碳极易与血液中运载氧的血红蛋白结合，结合速度比氧气快250倍，因此，在极低浓度时就能使人或动物遭到缺氧性伤害。轻者眩晕、头疼，重者脑细胞受到永久性损伤，甚至窒息死亡；对心脏病、贫血和呼吸道疾病的患者伤害性大；引起胎儿生长受损和智力低下。

5.挥发性有机化合物的危害

挥发性有机化合物（VOCs）包括苯、碳氢化合物等。挥发性有机化合物容易在太阳光作用下产生光化学烟雾；在一定的浓度下对植物和动物有直接毒性；对人体有致癌、引发白血病的危险。

当居室中挥发性有机化合物达到一定浓度时，在短时间内人们感到头痛、恶心、呕吐、四肢乏力；严重时会抽搐、昏迷、记忆力减退，伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统。

6.有毒微量有机污染物的危害

有毒微量有机污染物指多环芳烃、多氯联苯、二噁英、甲醛等。其主要危害是有致癌作用、有环境激素（也叫环境荷尔蒙）的作用。

7.重金属的危害

重金属指铅、镉等。重金属微粒随呼吸进入人体，铅能伤害人的神经系统，降低孩子的学习能力，镉会影响骨骼发育，对孩子极为不利；重金属微粒可被植物叶面直接吸收，也可在降落到土壤之后，被植物吸收，通过食物链进入人体；降落到河流中的重金属微粒随水流移动，或沉积于池塘、湖泊，或流入海洋，被水中生物吸收，并在体内聚积，最终随着水产品进入人体。

8.有毒化学品的危害

有毒化学品指氯气、氨气、氟化物等，其主要危害是对动物、植物、微生物和人体有直接危害。

9.放射性物质的危害

放射性物质的主要危害是致癌，可诱发白血病。

10.温室气体的危害

温室气体是指任何会吸收和释放红外线辐射并存在大气中的气体。京都议定书中规定控制的6种温室气体为：二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2 O）、氢氟碳化合物（HFCs）、全氟碳化合物（PFCs）、六氟化硫（SF6）。

温室气体可阻断地面的热量向外层空间发散，致使地球表面温度升高，引起气候异常、海平面升高、冰川退缩、冻土融化、河（湖）冰迟冻与早融、大规模的洪水、风暴、干旱、沙漠化面积扩大、中高纬生长季节延长、动植物分布范围向极区和高海拔区延伸、某些动植物数量减少、一些植物开花期提前等。此外，温室气体造成夏季的炎热，提高心血管病在夏季的发病和死亡率。