２０１０级学生研究性学习
课题名称：大气污染及危害 填报日期： 课题组长：谭清风 郭彦君 指导老师： 课题成员：魏文抒 郑鑫 曾淑琪 吴诗雅 洪豆 陈思杰 王德萱
班级：高二（７）班
简要背景说明： 由于工业发展、人口增加、森林砍伐等原因，使大气成分发生了变化。这种变化主要表现为二氧化碳、甲烷、氯氟烃等温室气体的含量上升。据测定，80年代温室气体的增长率：二氧化碳0.5%、甲烷0.9%、氯氟烃4.5%。通常所说的大气污染就是指温室气体急剧增加的现象。全球大气污染产生哪些严重后果呢？
1、气候变暖 温室气体具有这样的特性：让阳光通过，但强烈吸收地面发出的长波辐射，从而使气温上升，起到了温室的作用。本世纪以来全球平均气温升高了0.5℃，如果温室气体按目前的速度增加，到20xx年，全球平均气温将再提高2~3℃，灾害性天气和异常天气将更加频繁。
2、平流层臭氧层变薄 距地面20~30公里的平流层中存在一个臭氧层，它能强烈吸收阳光中的紫外线，从而保护地球生物免遭伤害。但是，工业生产中释放的氯氟烃气体强烈地破坏臭氧层，使之减少变薄，甚至出现南极臭氧空洞。
3、光化学烟雾的形成，光化学烟雾对人体有很大的刺激性和毒害作用，可导致成千上万人受害或死亡，还可使植物褪掉绿色、改变颜色，造成叶伤、叶落、花落和果落，直到减产或绝收。此外，还可使家畜发病率增高，使橡胶制品龟裂老化、腐蚀金属、损坏各种器物、材料和建筑物等。
4、产生酸雨 工业生产中释放的二氧化硫和氧化氮使降水中酸性成分增加，形成酸雨。酸雨可使湖泊酸化，造成鱼类死亡；酸雨还可遏制森林生长，甚至导致森林死亡。
大气污染的危害是严重的，保护大气已成为各国政府和人民的共同心愿。基于以上种种问题，我们课题组将就大气污染的危害与防治展开研究。
课题的目的和意义：之所以选择这个题目是由于随着工业发展，人口增加，森林砍伐等原因，使大气成分发生了变化。大量的污染物进入环境，这些污染物破坏生态环境，影响人体健康，并损害其他生物。大气污染的危害是严重的，保护大气已成为各国政府和人民的共同心愿，基于以上原因，我们课题组就选择了就大气污染的危害展开研究，通过组织学生进行一系列有关大气污染的调查、宣传活动，使学生认识大气污染的特点及大气污染对环境的严重危害，增强学生的环境保护意识，并能根据我们周围空气污染的情况，提出建议\防治或减少大气污染。保护环境是我国的一项基本国策，是可持续发展战略的重要内容，直接关系现代化建设的成败和中华民族的复兴。经济建设绝不能以破坏人类生存环境为代价，不能把环境保护同经济建设对立起来或割裂开来。要把认识真正统一到走可持续发展的道路上来，要让这种思想深入人心，绝不能做“吃祖宗饭、断子孙生路”的事情。大气污染是多种多样的，影响范围广。①大气污染直接或间接地影响人体健康，引起感官和生理机能的不适反应，产生亚临床的和病理的改变，出现临床体征或存在潜在的遗传效应，发生急、慢性中毒或死亡等；②影响动、植物生长；③破坏建筑物和建筑材料；④改变世界气候。
课题研究活动计划：指导教师：
课题组成员： 小组全体同学。
1、时间安排：
活动分为六个阶段，共一个月左右的时间。具体如下表：
阶 段 时 间 主要任务
第一阶段 一 周 确立课题，明确课题研究的目的和方式方法，写活动计划书。
第二阶段 二 周 按照本研究专题的内容搜集整理材料，进行活动。
第三阶段 二 天 各小组同学汇报交流调查实验研究的初期结果
第四阶段 二 天 引导学生写环保计划书
第五阶段 一 周 按照环保计划开展活动，成果、环保活动展示交流
2、各小组实践活动研究计划
小组名称 活动内容 研究方法
魏文抒 谭清风：搜集资料（查找书籍、上网查阅、上图书馆）、社会调查、拍摄实景、采访、剪报、实地考察、科学小实验
洪豆 陈思杰 曾淑琪 ：搜集资料、剪报、画图、表演
郑鑫 王德萱：社会调查、采访、剪报、实地体验、科学小实验
谭清风 郭彦君：搜集资料、剪报、拍摄实景
3、研究的范围（各课题组针对本组课题研究）
（1）产生污染的原因。
（2）污染对周围环境的影响
（3）随着工业发展不同年代空气污染的情况
（4）不同国家空气污染情况调查
活动需要的条件：
（1）专家：化学、生物、地理 三科教师
（2）图书资料：校图书馆、书店、市图书馆。
（3）上网条件：学校电子备课室及家里有上网条件的同学。
（4）实地考察：荆门市环保部门。
（5）交通工具：工交车。
课题预期成果：了解大气污染的危害并认识其严重性，形成一篇论文。
任务分工及预期采用的研究方法：
魏文抒 谭清风：搜集资料（查找书籍、上网查阅、上图书馆）、社会调查、拍摄实景、采访、剪报、实地考察、科学小实验
洪豆 陈思杰 曾淑琪 ：搜集资料、剪报、画图、表演
郑鑫 王德萱：社会调查、采访、剪报、实地体验、科学小实验
谭清风 郭彦君：搜集资料、剪报、拍摄实景
2、设计小组实践研究子课题计划
(1)确定子课题
学生经过认真讨论,确定子课题为：二氧化碳的利与弊、空中死神——酸雨、臭氧空洞、光化学烟雾。
（2）确定小组
根据子课题的内容，学生选择自己喜欢的子课题，选择同一子课题的同学成为一组。分组时完全尊重学生的意愿，由每组同学推选组织能力和表达能力较强的同学作为组长，并确定每
组的名称。
（3）确定小组研究方法
在教师的指导参与中各组确定了研究的途径与方法： 搜集资料（查找书籍、上网查阅、上图书馆）、社会调查、拍摄实景、采访、剪报、画图、实地考察、科学小实验、表演等方式。
活动记录：
1. 所谓“大气污染”是指有害物质进入大气，对人类和生物造成危害的现象。如果对它不加以控制了防治，将严重地破坏生态系统和人类生存环境。
大气污染有的是由森林火灾、火山爆发等自然因素造成的；有的则是由汽车尾气、工业废气、烟尘、爆炸等人为因素造成的。其中人为因素对大气的污染是主要的，尤其是现代交通运输和工业生产对城市大气造成的污染更为严重。大气污染不仅与气象条件有关，而且还是个热门的环保问题，所以，人们对大气污染问题越来越关注。（曾淑琪
2011.2.16—2011.2.26 学校图书馆）
2.造成大气污染的物质主要有：一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮、臭氧以及烟尘、盐粒、花粉、细菌、孢子等。距地面几十米的大气层，是人类和生物的生存空间。这一层空气质量的好坏直接影响着人类的生产和生活。近年来，由于交通运输业和工业的发展，排放出的大量汽车尾气、工业废气、烟尘等与空气中的一些物质成分发生化学反应，生成对人体十分有害的一氧化氮、臭氧、乙醛等新物质。
悬浮在大气中的各种气溶胶粒子，按其大小可分为降尘和飘尘。其中降尘的粒子较大，直径大于10微米，且自然沉降率较快。飘尘粒子较小，直径0.1—1.0微米，自然沉降率通常小于0.3微米的飘尘能直接吸入肺泡，如长期积累，会损害呼吸机能，引起哮喘、肺气肿、矽肺和肺癌等严重疾病。 （魏文抒 2011.2.27--2011.3.8 学校阅览室）
3. 由于人类活动或自然过程，向大气中排进了一些有害物质(称污染物)，当排入污染物浓度达一定限度，则使原来洁净空气的品质下降，若这种情况维持时间够长，便会对人类、动物、植物和大气中的物品产生危害和不良影响，这种大气状态称为空气污染。
洁净大气是人类赖于生存的必要条件之一，一个人在五个星期内不吃饭或5天内不喝水，尚能维持生命，但超过5分钟不呼吸空气，便会死亡，人体每天要吸10.12m3的空气。由此可见，消除空气污染或保持污染浓度低于某个限度之下，是何等重要。 （郑鑫 2011.3.9--2011.3.19 ）
4.大气有一定的自净能力，现代大工业发展以前，因自然过程等排入大气的污染物，与由大气自净过程而从大气移除的量基本平衡。但是20世纪五、六十年代以后，现代工业迅速发展，人类排入大气的污染物量大大超过了大气的自净能力，致使目前全球大气都遭到不同程度的污染。 大气污染后，由于污染物质的来源、性质、浓度和持续时间的不同，污染地区的气象条件、地理环境等因素的差别，甚至人的年龄、健康状况的不同，对人均会产生不同的危害。（吴诗雅 2011.3.20--2011.3.30 学校图书馆）
5.大气污染对人体的影响，首先是感觉上不舒服，随后生理上出现可逆性反应，再进一步就出现急性危害症状。大气污染对人的危害大致可分为急性中毒、慢性中毒、致癌三种。
性中大气中的污染物浓度较低时，通常不会造成人体急性中毒，但在某些特殊条件下，如工厂在生产过程中出现特殊事故，大量有害气体泄露外排，外界气象条件突变等，便会引起起人群的急性中毒。如印度帕博尔农药厂甲基异氰酸酯泄露，直接危害人体，发生了2500人丧生，十多万人受害。
大气污染对人体健康慢性毒害作用，主要表现为污染物质在低浓度、长时间连续作用于人体后，出现的患病率升高等现象。，近年来中国城市居民肺癌发病率很高，其中最高的是上海市，城市居民呼吸系统疾病明显高于郊区。
这是长期影响的结果，是由于污染物长时间作用于肌体，损害体内遗传物质，引起突变，如果生殖细胞发生突变，使后代机体出现各种异常，称致畸作用；如果引起生物体细胞遗传物质和遗传信息发生突然改变作用，又称致突变作用；如果诱发成肿瘤的作用称致癌作用。这里所指的“癌”包括良性肿瘤和恶性肿瘤。环境中致癌物可分为化学性致癌物，物理性致癌物，生物性致癌物等。致癌作用过程相当复杂，一般有引发阶段，促长阶段。能诱发肿瘤的因素，统称致癌因素。由于长期接触环境中致癌因素而引起的肿瘤，称环境瘤。 （洪豆 2011.3.31--2011.4.9 教师办公室）
6. 大气污染对工农业生产的危害十分严重，这些危害可影响经济发展，造成大量人力物力和财力的损失。大气污染物对工业的危害主要有两种：一是大气中的酸性污染物和二氧化硫、二氧化氮等，对工业材料、设备和建筑设施的腐蚀；二是飘尘增多给精密仪器、设备的生产、安装调试和使用带来的不利影响。大气污染对工业生产的危害，从经济角度来看就是增加了生产的费用，提高了成本，缩短了产品的使用寿命。 大气污染对农业生产也造成很大危害。酸雨可以直接影响植物的正常生长，又可以通过渗入土壤及进入水体，引起土壤和水体酸化、有毒成分溶出，从而对动植物和水生生物产生毒害。严重的酸雨会使森林衰亡和鱼类绝迹。 （陈思杰
2011.4.10--2011.4.20 教室小组讨论）
7.大气污染物质还会影响天气和气候。颗粒物使大气能见度降低，减少到达地面的太阳光辐射量。尤其是在大工业城市中，在烟雾不散的情况下，日光比正常情况减少40%。高层大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氟氯烃类等污染物使臭氧大量分解，引发的“臭氧洞”问题，成为了全球关注的焦点。
从工厂、发电站、汽车、家庭小煤炉中排放到大气中的颗粒物，大多具有水汽凝结核或冻结核的作用。这些微粒能吸附大气中的水汽使之凝成水滴或冰晶，从而改变了该地区原有降水（雨、雪）的情况。人们发现在离大工业城市不远的下风向地区，降水量比四周其它地区要多，这就是所谓“拉波特效应”。如果，微粒中央夹带着酸性污染物，那么，在下风地区就可能受到酸雨的侵袭。
大气污染除对天气产生不良影响外，对全球气候的影响也逐渐引起人们关注。由大气中二氧化碳浓度升高引发的温室效应，是对全球气候的最主要影响。地球气候变暖会给人类的生态环境带来许多不利影响，人类必须充分认识到这一点。 （王德萱 2011.5.4--2011.5.14 ）
8. 大气中有害物质的浓度越高，污染就越重，危害也就越大。污染物在大气中的浓度，除了取决于排放的总量外，还同排放源高度、气象和地形等因素有关。
污染物一进入大气，就会稀释扩散。风越大，大气湍流越强,大气越不稳定,污染物的稀释扩散就越快；相反，污染物的稀释扩散就慢。在后一种情况下，特别是在出现逆温层时，污染物往往可积聚到很高浓度，造成严重的大气污染事件。降水虽可对大气起净化作用，但因污染物随雨雪降落，大气污染会转变为水体污染和土壤污染。
地形或地面状况复杂的地区，会形成局部地区的热力环流，如山区的山谷风，滨海地区的海陆风，以及城市的热岛效应等，都会对该地区的大气污染状况发生影响。
烟气运行时，碰到高的丘陵和山地，在迎风面会发生下沉作用,引起附近地区的污染。烟气如越过丘陵,在背风面出现涡流，污染物聚集，也会形成严重污染。在山间谷地和盆地地区，烟气不易扩散，常在谷地和坡地上回旋。特别在背风坡，气流作螺旋运动，污染物最易聚集，浓度就更高。夜间，由于谷底平静，冷空气下沉，暖空气上升,易出现逆温，整个
谷地在逆温层覆盖下,烟云弥漫，经久不散，易形成严重污染。
早期的大气污染，一般发生在城市、工业区等局部地区，在一个较短的时间内大气中污染物浓度显著增高，使人或动、植物受到伤害。60年代以来，一些国家采取了控制措施，减少污染物排放或采用高烟囱使污染物扩散，大气的污染情况有所减轻。
高烟囱排放虽可降低污染物的近地面浓度，但是把污染物扩散到更大的区域，从而造成远离污染源的广大区域的大气污染。大气层核试验的放射性降落物和火山喷发的火山灰可广泛分布在大气层中，造成全球性的大气污染。 （郭彦君 2011.5.15--2011.5.25 小组讨论）
9. 大气污染对人体的危害主要表现为呼吸道疾病；对植物可使其生理机制受压抑，成长不良，抗病虫能力减弱，甚至死亡；大气污染还能对气候产生不良影响，如降低能见度，减少太阳辐射（据资料表明，城市太阳辐射强度和紫外线强度要分别比农村减少10-30%和10-25%）而导致城市佝偻发病率增加；大气污染物能腐蚀物品，影响产品质量；近十几年来，不少国家发现酸雨，雨雪中酸度增高，使河湖、土壤酸化、鱼类减少甚至灭绝，森林发育受影响。酸雨是怎样形成的呢？当烟囱排放出的二氧化硫酸性气体，或汽车排放出来的氮氧化物烟气上升到空中与水蒸气相遇时，就会形成硫酸和硝酸小滴，使雨水酸化，这时落到地面的雨水就成了酸雨。煤和石油的燃烧是造成酸雨的主要祸首。酸雨会对环境带来广泛的危害，造成巨大的经济损失，如:腐蚀建筑物和工业设备；破坏露天的文物古迹；损坏植物叶面，导致森林死亡；使湖泊中鱼虾死亡；破坏土壤成分，使农作物减产甚至死亡；饮用酸化物造成的地下水，对人体有害。（谭清风 2011.5.26--2011.6.8 学校阅览室）
10. 随着污染的加剧和人们环境意识的提高，由于污染引起的人群纠纷和冲突逐年增加。目前在全球范围内都不同程度地出现了环境污染问题，具有全球影响的方面有大气环境污染、海洋污染、城市环境问题等。随着经济和贸易的全球化，环境污染也日益呈现国际化趋势，近年来出现的危险废物越境转移问题 就是这方面的突出表现。地球的破坏给人类带来的不利影响的表现有：生态环境形势十分严峻，一是水土流失严重，土地沙化速度加快，森林生态功能衰退，草地资源退化，水生态环境系统仍在恶化；二是农业和农村水环境污染严重，食品安全问题日益突出；三是有害外来物种入侵，生物多样性锐减，遗传资源丧失，生物资源破坏形势不容乐观；四是由于中国人口规模庞大，人口自然增长率较高，导致关系到国计民生的重要资源人均占有量不断下降，资源危机显现；五是生态功能继续衰退，生态安全受到威胁，工业固体废物产生量急剧增加，大气污染排放总量仍处于较高水平，全球变暖，臭氧层破坏等等。生态环境现状不仅给生态环境带来了巨大的破坏力，而且制约了经济和社会的协调发展，减缓了社会主义进程。（谭清风 2011.6.9--2011.6.19 图书资料）
指导老师对开题报告的点评：
具有较强条理性和独立分析能力，能很好的运用各种对课题有益的资源，显示出很强的团结性和结论归纳能力。该组学生表现出色，都能按时积极地完成所分配的任务。在研究性活动中每位同学都尽到自己的一份责任，认真撰写开题报告。记录认真有条理，重现了访谈过程，很好！面对繁杂的统计工作，你们表现得很细致，有耐心。对调查数据的分析较准确，结论正确，表述简明。望继续发扬合作探究的精神，老师期待你们更大的进步
结题报告：
大气是人类赖以生存和发展的必不可少的环境要素之一。然而人口的增多，人类活动频繁，自然因素影响使大气污染严重，保护大气环境是我们刻不容缓的义务。
人类赖以生存的环境由自然环境和社会环境组成。自然环境是人类生活和生产所必需的
自然条件和自然资源的总和，即阳关、温度、气候、地磁、空气、水、岩石、土壤、动 植
物、微生物以及地壳的稳定性等自然因素的总和。而社会环境是人类在自然环境的基础上，
为不断提高物质和精神生活水平，通过长期有计划、有目的地发展，逐步创造和建立起来的
一种人工环境。社会环境是人类物质文明和精神文明发展的标志，它随着经济和科学技术的
发展而不断地变化。社会环境的质量对人类的生活和工作，对社会的进步都有极大的影响。
地球表面覆盖着多种气体组成的大气，称为大气层。一般是将随地球旋转的大气层称为
大气圈。由于大气圈中空气质量的分布不均匀，通常将从地球表面到1000-1400千米的气层
称为大气圈的厚度。
大气在垂直方向上的温度、组成与物理性质也是不均匀的。根据大气温度垂直分布的特
点，在结构上可将大气圈分为五个气层：（一）对流层：对流层是大气中最接近地面的一层，
它具有气温随高度增加而降低和空气具有强烈的对流运动两个特点；（二）平流层：对流层
层顶之上的大气为平流层，其上界伸展到约55千米处。（三）中间层：由平流层顶至85千
米高处范围内的大气称为中间层。（四）暖层：暖层位于85-800千米的高度之间。（五）散
逸层：暖层层顶以上的大气，统称为散逸层。如果按空气组成成分划分大气圈层结构，又可
将大气层分为均质层及非均质层。
大气是由多种成分组成的混合气体，这些混合气体的组成通常包括以下几部分：（一）
干洁空气：它的主要成分为氮、氧、氩，它们在空气中的总容积约占99.96%。此外还有少
量其他成分，如二氧化碳、氖、氦、臭氧等。干洁空气是大气中的不变组成。（二）水汽：
大气中的水汽含量比较低，但它在大气中的含量随时间、地域、气象条件的不同而变化很大，
在干旱地区可低到0.02%，而在温湿地带可达6%。水汽对天气起着重要的作用。（三）悬浮
微粒：悬浮微粒是指由于自然因素而生成的颗粒物，如岩石的风化、火山爆发、宇宙落物以
及海水溅沫等。无论是它的含量、种类，还是化学成分都是变化的。大气污染通常是指由于
人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间并因
此而危害了人体的舒适，健康和福利或危害了环境环境的现象。按污染的范围，大气污染可
分为：局部地区大气污染，区域性大气污染，广域性大气污染和全球性大气污染。燃料的燃
烧是造成大气污染的主要原因；石油工业和化工工业大规模的发展也增加了空气中污染物的
种类和数量；在农业方面，由于各种农药的喷洒而造成的大气污染也是不可忽视的问题。
大气污染对健康的危害：
空气是人类生存所必需的，空气被各种有害物质污染将直接或间接影响到人们的健康。
大气污染是随着现代工业的发展、城市人口的密集、煤炭和石油燃料的迅猛增长而产生的。
近百年来，西欧、美国和日本等工业发达国家大气污染事件日趋增多，20世纪50～60年代
成为公害的泛滥时期，例如：英国伦敦烟雾事件，日本四日市哮喘事件，美国洛杉矶烟雾事
件，印度博帕尔毒气泄漏事件等，不仅严重地危害居民健康，甚至造成数百、数千人的死亡。
大气污染的防治策略和措施：
基本的策略应该是监测-干预-评价。第1步，通过对环境污染和人群健康的监测，掌握
情况；第2步，针对问题制订对策，进行干预治理；第3步，对干预的效果进行评价，再针
对发现的问题采取相应的措施。如此循环往复，将环境治理得越来越好，人群健康状也越来
越好。
根据大气污染物和存在状态,其治理技术可分为两大类:颗粒污染物和气态污染物控制.
1.颗粒污染物控制技术又称处尘技术,此技术和设备及方法很多,各具不同的性能和特点.
常见的除尘设备有以下几类:(1).重力沉将.(2).旋风除尘.(3).湿式除尘器除尘.
2.气态污染物控制技术:气态污染物控制技术也有很多,归纳起来有:吸收,吸附,催化,燃
烧,冷凝,生物膜分离,电子束等
随着人口的增加,空气质量仍在不断恶化.特别是在20世纪80年代以后,大面积生态环境的破坏,酸雨面积的逐年扩大,城市空气质量的日益恶化以及全球性污染的出现使大气污染呈现了范围大,危害严重,持续恶化等特点.因此,从整体出发,统一规划并综合运用各种手段和措施治理,有效地控制大气污染已经成为刻不容缓的事实,让我们一起努力去让地球变的更美好吧！
研究课题贴近生活，有一定的研究价值与意义，小组成员热情参与，积极探究。研究过程具体，报告内容清晰，陈述精练，结论清楚。小组成员在研究分工合作`互相交流`互相帮助，共同提高，锻炼了人际交往的能力，培养了人际合作精神，提高了学生自主创新精神和实践能力。