大气污染的原因
气体污染物在大气中平均停留时间少至几分钟，多至几十年、百余年。大气污染物一般分为两类：一级(原生)污染物，即由污染源直接排入大气的；二级(次生)污染物，是由一级污染物在大气中进行热或光化学反应后的产物。后者往往危害性更大。大气污染主要来源于人类生活及生产活动，大气的人为污染源主要有三种。
(1) 生活污染源 人们由于烧饭、取暖、沐浴等生活上的需要，如炉灶、锅炉等燃烧化石燃料，而向大气排放的煤烟和SO2等，具有量大、分布广、排放高度低等特点，其危害性不容忽视。
(2) 工业污染源 包括火力发电厂、钢铁厂、水泥厂和化工厂等耗能较多企业燃料燃烧排放的污染物，各生产过程中的排气(如炼焦厂向大气排放H2S、酚、苯、烃类等有毒物质；各类化工厂向大气排放具有刺激性、腐蚀性、异味性或恶臭的有机和无机气体；化纤厂排放的H2S、NH3、CS2、甲醇、丙酮等)以及生产过程中排放的各种矿物和金属粉尘。
(3) 交通运输污染源 由飞机、船舶、汽车等交通工具(移动源)排放的尾气。在一些发达国家，汽车排放气己构成大气污染的主要污染源。
人为排放的大气污染物有数十种之多，量多危害也较大的主要大气污染物有以下五种。
(1) 颗粒物质 颗粒物质的来源可分为天然来源和人为来源，而以人为来源为主。直接由污染源排放出来的称为一次颗粒物质；大气中某些污染组分之间，或这些组分与大气成分之间发生反应而产生的微粒，称为二次颗粒物质。人为来源主要是燃料燃烧过程中形成的煤烟、飞灰等，各种工业过程排放的原料或产品微粒，汽车排放的含铅化合物，以及化石燃料燃烧排放的SO2在一定条件下转化为硫酸盐等。天然来源，如风起尘埃，海浪溅出的浪沫，火山灰，森林火灾的燃烧物，宇宙陨星尘以及植物的花粉等。颗粒物质是重要的大气污染物，大气中的一些有毒物质绝大部分都存在于颗粒物质中，对人及动植物的危害很大。
(2) 硫氧化物SOx 大气中的硫氧化物主要是SO2，还有小部分SO3。主要来自发电厂和供热厂中含硫化石燃料(其中80%是煤)的燃烧，其次是冶炼厂、硫酸厂的排放气，有机物的分解和燃烧，海洋及火山活动等。从化学热力学来看SO2的平衡转达化率高，易生成SO3。从化学动力学看，可以通过催化氧化(悬浮在大气中的铁盐、镁盐起催化剂作用)或学化学氧化(主要是在波长为290~400nm的紫外光作用下)生成SO3,SO3极易与水汽生成硫酸雾或硫酸雨。SO2不但对人的呼吸道有强烈的刺激性，它对植物还会产生漂白的斑点、抑制生长、损害叶片和降低产量。当空气中有微粒物质共存时，其危害可增大3~4倍(如前述的伦敦烟雾就是例证)。SOx许多不良作用是由于SOx与水作用生成的硫酸造成的。硫酸和硝酸的酸雨己严重危害我国和世界许多地区，成为举世瞩目的三大全球性公害之一。
(3) 氮氧化物NOx 氮氧化物的种类很多，造成大气污染的主要是NO和NO2 等。它们主要来自矿物燃料的高温燃烧(如汽车、飞机、内燃机及工业窑炉等的燃烧)过程中，由空气中的N2和O2反应生成的NO、NO2(N2+O2===2NO, 2NO+O2===2NO2)也部分来自于生产和使用HNO3的工厂的排放气，还有氮肥厂、有机中间体厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂的某些生产过程。现在，每年向大气排放NOx几千万吨。NO会刺激呼吸系统，还能与血红素结合成亚硝基血红素而使人中毒。NO2能严重刺激呼吸系统，并能使血红素硝基化，危害比NO的更大。另外。NO2还会毁坏棉花、尼龙等织物，使柑桔落叶和发生萎黄病等。另外，也会形成硝酸酸雨产生危害。
(4) CO和CO2 CO是人类向大气排放量最大的污染物，主要来自燃料的不完全燃烧。但是近来的研究指出天然产生的CO也不容忽视。由于近代对燃烧装置和燃烧技术的改进，所以从固定燃烧装置排放的CO量逐渐有所减少，而由汽车等移动源燃烧产生CO的量每年约有2.5亿t，占人为污染源排放的CO总量的70%左右。现代发达国家城市空气中的CO有80%是汽车排放的。
低层大气中相当丰富的CH4可被氢氧自由基(––OH)作用生成甲基自由基(––CH3)，继而转变成CO。海洋是另一个重要的天然来源。早先人们认为海洋是吸收CO的重要渠道，但现在发现海洋对CO是过饱和的，这样海洋中的CO浓度反而高于大气中的CO浓度。海洋每年向大气排放CO约达0.6亿t。
CO是无色、无臭、无气味的气体。一般城市空气中的CO含量水平对植物及有关微生物均无害，但对人和动物有害，因CO能与血红蛋白化合，生成“碳氧血红蛋白”。CO与血红蛋白的结合能力比O2与血红蛋白的结合能力要大200~300倍，因此CO进入血液后，会使血液输氧能力降低甚至失去输氧能力，导致人体缺氧。轻度中毒有头痛、恶心等症状，严重时则昏迷、痉挛甚至死亡。
CO2与CO不同，它本身没有毒性，因此过去都不把CO2列为污染物，但从长远观点年，CO2也是相当重要的污染物。近一个多世纪以来，随着工业、交通和能源的高速发展，排入大气中CO2的日益增多，超过了植物的光合作用等自然界消除CO2的能力，而使CO2浓度迅速增加。CO2是一种温室气体，其含量的不断增加会引起全球气候变暖。
(5) 烃类CxHy (或简写为HC) 烃类是通过炼油厂排放气、汽车油箱的蒸发、工业生产及固定燃烧污染源等进入大气的。一个更重要的来源是汽车尾气，尾气中总含有相当量的未燃尽的烃类，除非采取特别措施保证燃烧完全。这些烃类大多是饱和烃(如CH4、C2H6、C8H18等)，更为严重的是其中一小部分由饱和烃裂解而产生的活性较高的烯烃，例如辛烷裂解产物乙烯、丙烯、丁烯等不饱和烃(可占排放气的45%)更易和O2、NO及O3等发反应，生成光化学烟雾中的某些极有害成分。
烃类的生物来源也是不容忽视的，其中主要释放物有CH4、萜烯类化合物(广泛存在于某些植物的叶、花或果实中)等。这些物质释放量虽大，但分散在广阔的大自然中，所以并未构成对环境和人类的直接危害。但研究表明，CH4浓度的增加会强化温室效应。
还应特别提出的其他大气有机污染物中，应首推氟利昂。研究表明，它是破坏高空臭氧层的主要物质。
污染物来源
凡是能使空气质量变差的物质都是大气污染物。大气污染物已知的约有100多种。
有自然因素（如森林火灾、火山爆发等）和人为因素（如工业废气、生活燃煤、汽车尾气等）两种，并且以后者为主要因素，尤其是工业生产和交通运输所造成的。主要过程由污染源排放、大气传播、人与物受害这三个环节所构成。
（一）大气污染的天然源
火山喷发：排放出H2S、CO2、CO、HF、SO2及火山灰等颗粒物
森林火灾：排放出CO、CO2、SO2、NO2、HC等
自然尘：风沙、土壤尘等
森林植物释放：主要为萜烯类碳氢化合物。
海浪飞沫颗粒物：主要为硫酸盐与亚硫酸盐
燃料燃烧：燃料（煤、石油、天然气等）的燃烧过程是向大气输送污染物的重要发生源。煤炭的主要成分是碳，并含氢、氧、氮、硫及金属化合物。燃料燃烧时除产生大量烟尘外，在燃烧过程中还会形成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、有机化合物及烟尘等物质。
工业生产过程的排放：如石化企业排放硫化氢、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物；有色金属冶炼工业排放的二氧化硫、氮氧化物及含重金属元素的烟尘；磷肥厂排放的氟化物；酸碱盐化工业排出的二氧化硫、氮氧化物、氯化氢及各种酸性气体；钢铁工业在炼铁、炼钢、炼焦过程中排出粉尘、硫氧化物、氰化物、一氧化碳、硫化氢、酚、苯类、烃类等。其污染物组成与工业企业性质密切相关。
交通运输过程的排放：汽车、船舶、飞机等排放的尾气是造成大气污染的主要来源。内燃机燃烧排放的废气中含有一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、含氧有机化合物、硫氧化物和铅的化合物等物质。
农业活动排放：田间施用农药时，一部分农药会以粉尘等颗粒物形式飘散到大气中，残留在作物体上或粘附在作物表面的仍可挥发到大气中。进入大气的农药可以被悬浮的颗粒物吸收，并随气流向各地输送，造成大气农药污染。此外还有秸秆焚烧等。
在有些情况下，天然源比人为源更重要，据相关统计，全球氮排放的93%和硫氧化物排放中的60%来自于自然源。
（二）人为污染源
通常所说的大气污染源是指由人类活动向大气输送污染物的发生源。大气的人为污染源可以概括为以下四方面：
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1、地形和气候因素是影响大气质量的基本原因
地形地貌和气象条件特殊,不利于大气污染物的稀释和扩散。以石家庄为例，石家庄位于河北省中南部，西依太行山脉，东、南、北均为辽阔的华北大平原。而与此同时，石家庄属温带大陆性季风气候，四季分明，具有冬季寒冷少雪，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季晴朗凉爽等特征。这些特定的地理和气候因素，是石家庄的大气污染面临严峻的挑战。由于东南风的作用，石家庄上空的可吸入颗粒物和其他污染物质随风西移，当遇太行山脉的阻挡后，又转向东移，返回原地。而与此类似，当刮西北风的时候，由于太行山脉这一巨大的屏障，使西北风被拦截在山西境内，一些污染物质也无法被刮走，而只能继续停而只能继续停留在石家庄的上空。
2、城市建设是影响我国大气质量的重要原因
根据对主要大气污染的分类统计分析，我国的大气的污染源主要来自四个方面，生活污染源，工业污染源、交通污染源、市政建设。
(1)生活污染源：城市居民、机关和服务性行业，由于烧饭、取暖、沐浴等生活上的需要，燃烧矿物燃料，向大气排放煤烟、油烟、废气等造成大气污染;城市生活垃圾在堆放过程中厌氧分解排出的二次污染物和垃圾焚烧过程产生的废气。
(2)工业污染源：随着经济的迅猛发展，各类工厂迅速增加，而大气污染的来源也迅速增多，成了我国大气污染的重要来源。主要包括燃料燃烧排放的污染物以及工艺生产过程中排放的废气(如化工厂向大气排放的具有刺激性、腐蚀性、异味和恶臭的有机和无机气体;炼焦厂排放的酚、苯、烃类和化纤厂排放的氨、二硫化碳、甲醇、丙酮等有毒有害物质)以及生产过程中排放的各类金属和非金属粉尘。由于工业企业的性质、规模、工艺过程、原料和产品等种类不同，对大气污染的程度也不同。如：由火力发电厂、钢铁厂、化工厂及农药厂、造纸厂等各种工矿企业在生产过程中排放出来的烟气，含有烟尘、硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳及碳黑、卤素化合物等有害物质。
(3)交通污染源：经济发展离不开交通，交通业的迅猛发展带来的大气污染也是主要来源之一。近些年来，我国经济发展迅速，交通运输也随之发展。特别是近年来，私人轿车的数量急遽增多。但是，交通运输的发展带来了严重的环境问题。汽车的尾气中含有大量的CO,对人体的危害极大，特别是一些柴油大货车和冒烟车辆，排放的尾气中夹杂着大量的可吸入颗粒物，是导致疾病的重要因素。据中国科学院王玮博士介绍，一辆柴油车排放的尾气中，夹杂的可吸入颗粒物，几乎是100辆汽油差夹带的总和，是更严重的污染源。而石家庄却允许柴油车进城，促使空气中可吸入颗粒物的浓度急剧上升。
我国城市的马路普遍存在道路斜坡问题，即马路两侧的人行板道明显高于路面而且与路面垂直，呈“凹”字型。致使马路上的灰尘不能吹走，而且越积越多，这也是因发扬陈天气的直接原因。据资料统计，城区扬尘中的可吸入颗粒物占总量的40%左右，人们却对裸露地面，建筑工地，拆迁工地以及砂石料场造成的扬尘姑息迁就，始终未能采取有效的措施从根本加以治理。此外，工业废水中的化学成分也极容易发生化学反应，产生对人体有害的气体。
3、市场失灵
所谓市场失灵是指市场存在不完整性(例如：垄断实力的存在，生产要素缺乏流动性，巨大外部型的存在，缺乏知识和信息等)导致市场经济作用被削弱的现象。也就是使市场经济不能实现其理论上的好处的情况。从可持续发展的角度说，外部性是市场失灵的重要因素。外部性是指个人或一个经济单位所承受的收益和成本是另外的个人和经济单位行为的直接结果，而没有得到任何补偿的情况。如一个化肥厂对大气造成污染但老百姓去被迫承受大气污染所造成的损害。由此可见，市场失灵也导致了大气污染。
4、政府政策失灵
政府政策失灵。政府并不是万能的，政府决策失灵同样会产生环境问题。例如：河北省政府打算把石家庄建设成为闻名全国“药都”，而制药厂是污染极为严重的企业，这个政策导向势必会对石家庄的大气污染造成不良的影响。
5、全民对环境的认识不够
目前，人们对环境保护存在很多认识上的误区。如对环境问题的潜伏性、长期性、紧迫性和艰难性认识不足，对政府的环境保护政策不理解，由于市民认识上的不足和思想上的不重视，导致他们行为上的不够积极，不够配合。如在石市东南部的尖岭村，本身道路坑洼不平，尘土飞扬，再加上村民自身素质不高，垃圾随处可见。特别是每逢集市过后，更是满地狼藉，叫村民和过路人苦不堪言。
（1）工业：工业是大气污染的一个重要来源.工业排放到大气中的污染物种类繁多,性质复杂,有烟尘、硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等.其中有的是烟尘,有的是气体.
（2）生活炉灶与采暖锅炉：城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭,煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、一氧化碳等有害物质污染大气.特别是在冬季采暖时,往往使污染地区烟雾弥漫,呛得人咳嗽,这也是一种不容忽视的污染源.
（3）交通运输：汽车、火车、飞机、轮船是当代的主要运输工具,它们烧煤或石油产生的废气也是重要的污染物.特别是城市中的汽车,量大而集中,排放的污染物能直接侵袭人的呼吸器官,对城市的空气污染很严重,成为大城市空气的主要污染源之一.汽车排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等,前三种物质危害性很大.
这些原因导致中国污染物排放已连绵成片，形成区域性复合污染，特别体现在全国大气氧化性持续增强，中国成了PM2.5污染最严重的国家之一。
2018年，生态环境保护9项约束性指标年度目标全部完成，达到“十三五”规划序时进度要求。全国地级及以上城市空气质量优良天数比率为79.3%，好于年度目标0.3个百分点。
但同时，我国生态环境保护形势依然严峻，打好污染防治攻坚战面临多重挑战：面对经济下行压力加大，部分地方抓好生态环境保护的劲头有所松动，将经济下行压力简单归结于环境监管过严的模糊认识有所抬头，放松环境监管的风险有所增加；环境治理越来越要啃硬骨头，一些问题解决的难度在加大。
生态环境质量持续改善的基础还不稳固，受自然条件变化影响较大，需要用更多更大的减排量抵消不利气象条件带来的负面影响。
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