空氣污染對地球影響

首先必須認清的一點是，空氣污染並不是單獨存在、發生的，而是由許多錯綜複雜的因子交互作用的結果。空氣污染的污染物的濃度不但分秒在變化，而且也隨地區之不同而不同。我們所能觀測到的，都是這些因素綜合起來變化的結果。換句話說，各個污染因素之間是配合一起發生作用的(synergetic)。例如，植物可能因為受了污染的刺激，而增強了抗旱、抗病蟲害之能力。人們可能因為臭氧與硫化物的影響而產生肺部疾病。可見對於我們所觀察到的結果，很難斬釘截鐵地說它究竟是何種污染物所致。
何謂溫室效應
太陽輻射進入地球時，大氣層幾乎可以讓它穿透過去，地球也放出長波輻射，但地球的長波輻射卻會遭到大氣層中某些微量氣體的選擇吸收。這些微量氣體選擇吸收了地球的輻射能後，有都分會再反射回到地球，因而使得大氣保存了部分輻射能，於是造成地球的溫度比其輻射平衡時的溫度高，大氣中因為有這些微量氣體選擇吸收了地球的長波輻射，並能夠保存部分輻射能，因而可以使地球溫度升高，我們稱這種作用為大氣的溫室效應 (atmospheric greenhouse effect) ；吸收地球長波輻射的氣體則稱為溫室效應氣體。大氣中最重要的溫室效應氣體有水汽、一氧化碳、臭氧、甲烷、氮氧化物及氟氡碳化物等。若溫室效應氣體含量增加，則大氣的溫室效應即會增強，當然大氣保存的能量也隨著增加，因而會造成溫度上升。溫室效應主要造成下述現象：



地表溫度增加。

海平面上升。

全球氣候轉變。

傷害人體抗病能力。

動物大遷移。

受高濃度臭氧影響地區擴大。


圖片參考：http://www.geocities.com/digitalairmen/ch4/ch4-01-01.jpg

溫室氣體示意圖

溫室氣體比較表（香港天文台）





溫室氣體


源


匯


對氣候的影響



二氧化碳 (CO2)


1) 燃料
2) 改變土地的使用 （砍伐森林）


1) 被海洋吸收
2) 植物的光合作用


吸收紅外線輻射，影響大氣平流層中O3的濃度



甲烷 (CH4)


1) 生物體的燃燒
2) 腸道發酵作用
3) 水稻


1) 和OH起化學作用
2) 被土壤內的微生物吸取


吸收紅外線輻射，影響對流層中O3及OH的濃度，影響平流層中O3和H2O的濃度， 產生CO2



一氧化二氮 (N2O)


1) 生物體的燃燒
2) 燃料
3) 化肥


1) 被土壤吸取
2) 在大氣平流層中被光線 分解與及和O起化學作用


吸收紅外線輻射，影響大氣平流層中O3的濃度



臭氧 (O3)


光線令O2產生光化作用


與NOx，ClOx及HOx等化合物的催化反應。


吸收紫外光及紅外線輻射



一氧化碳 (CO)


1) 植物排放
2) 人工排放（交通 運輸和工業）


1) 被土壤吸取
2) 和OH起化學作用


影響平流層中O3和OH的循環，產生CO2



氯氟碳化合物 (CFCs)


工業生產


在對流層中不易被分解，但在平流層中會被光線分解和跟O產生化學作用


吸收紅外線輻射，影響平流層中O3的濃度



二氧化硫 (SO2)


1) 火山活動
2) 煤及生物體的燃燒


1) 乾和濕沉降
2) 與OH產生化學作用


形成懸浮粒子而散射太陽輻射

熱島效應的形成
晴朗無風的夏日，海島上的地面氣溫，高於周圍海上氣溫，結果，在熱力作用下形成海風環流以及海島上空的積雲對流，如果有盛行風的影響，在島的下風方出現積雲對列的出現，是海洋熱島效應的表現
認識酸雨及其定義
酸雨已經成為我們必須正視的問題，由於空氣污染日益惡化，降雨成份中愈顯偏酸性，在五十年代初期的北歐國家瑞典和挪威的漁業突然無故減產，經研究之後，發現與酸雨有關，這是發現酸雨的第一步。分析其原因是歐洲工業排放大量酸性氣體，氣體飄流至北歐，雨水溶解了那些氣體及相關酸性物質，形成酸雨，湖泊將因而酸化，導致漁業減產。隨後，歐洲開始關注酸雨問題，設立了大氣化學監測網，發現歐洲大陸存在大面積的酸雨，並証實酸雨問題是洲際級的環境問題
戴奧辛（Dioxin）是一種毒物，可能造成胎兒缺陷、孕婦自發性流產、刺激皮膚或導致癌症，由於毒性甚強，又會累積在肉類、魚類及乳類食品中，隨著食物鏈繼續累積，一旦進入人體，多積存於脂肪內無法分解，需極長時間才能排出體外，又被稱為世紀之毒
沙塵暴是天災還是人禍
人類不合理的開發利用資源如濫墾、濫牧、濫采、濫用水資源等行為是造成沙塵暴的罪魁禍首。改革開放，百廢待興，中共各地掀起一股開發熱潮，但與此同時也出現變開發為開採等破壞綠化的行為。一份權威的統計資料顯示一種可怕的趨勢：中共沙漠化的擴展速度正在不斷加快。七十年代，沙漠化土地每年推進1560平方公里，八十年代每年2100平方公里，九十年代擴展速度增加到每年2460平方公里。中共氣象單位統計顯示：特大沙塵暴50年代至70年代發生了26次，80年代至今已有37次，僅今年以來已發生了數次
何謂臭氧層
臭氧層是指大氣中平流層中聚集的臭氧分子，地球上約 90% 的臭氧分子都集中於此。平流層的範圍是海拔 10~50 公里。這些臭氧分子都是天然而生，他們可以隔絕由太陽而來的紫外線，對地球形成保護作用。如果臭氧層的臭氧濃度減低，則會有更多紫外線進入地表。對人而言，過量紫外線會造成皮膚癌、白內障，甚至使免疫系統衰竭。對整個地球生態而言，過量紫外線則會造成農作物減產，海洋生態之紊亂臭氧層破洞是如何發生的
臭氧層破洞最主要原因是排放了氟氯碳化物 (chlorofluorocarbons, CFCs)以及耗減臭氧物質 (ozone-depleting substances, ODS) ，例如冷媒、泡綿及一些溶劑。雖然 CFCs 比空氣重，但是經過一個長達 2~5 年的過程，最終它還是會到達平流層。人們是利用大氣球、飛機及衛星來測量平流層中的 CFCs 含量的。當 CFCs 到達平流層之後，在紫外線的照射下，它會分解並釋放出會與臭氧作用的氯原子，如此便造成臭氧濃度不斷降低，也就是臭氧層破洞。

總括而言：空氣污染對地球影響是十分之嚴重的!

Q：空氣污染對地球影響？
影響

空氣污染可嚴重影響個人健康、生態系統和社會。

個人健康：
1.二氧化硫、二氧化氮等氣體和懸浮粒子可刺激呼吸系統、眼睛，做成不適；高濃度時可引發心臟病及呼吸系統疾病。
2.一氧化碳與身體血紅蛋白結合，形成不易分解的碳氧血紅蛋白，影響血液運送氧氣的能力。
3.鉛影響人的神經系統，令兒童智力發展遲緩。
4.二氧化氮在陽光下與空氣中的碳氫化合物產生化學作用，形成對流層臭氧和硝酸過氧化乙醘﹝光化學煙霧的主要成份﹞
5.碳氫化合物，尤其是多環性芳香化合物可致癌。
6.氟氯碳化物會破壞臭氧層，導致更多紫外線抵達地面，增加患癌的機會。

生態系統：
1.煙塵等粒子覆蓋植物的葉片，阻礙植物吸收陽光，因此降低光合作用的效率。
2.二氧化硫、二氧化氮溶於空氣中的水份，形成酸雨、酸霧、酸雪，或直接溶於水體﹝湖泊、溪澗﹞，降低水土酸鹼度，使植物和水中生物死亡。
3.二氧化硫能直接殺死地衣。

社會：
1.酸雨侵蝕金屬及大理石建築、雕像，毀壞戶外文物、藝術品。
2.酸雨降低土壤酸鹼度，降低農產品收成。
3.光化學煙霧降低能見度，影響旅遊業及對空中交通造成危險。
4.因空氣污染而致病的人口造成醫療負擔。

煙塵等粒子覆蓋植物的葉片，阻礙植物吸收陽光，因此降低光合作用的效率。
二氧化硫、二氧化氮溶於空氣中的水份，形成酸雨、酸霧、酸雪，或直接溶於水體﹝湖泊、溪澗﹞，降低水土酸鹼度，使植物和水中生物死亡。
二氧化硫能直接殺死地衣。

酸雨
酸性氣體(二氧化硫、二氧化氮)可以飄浮到離源頭很遠的地方並降在地面。酸性氣體下降的形式分兩種：一種是酸性氣體在空氣中接觸到一種物件後，附在物件身上，例如葉面，這稱之為「dry deposition」，這種下降形式的影響範圍較接近排放的源頭。另一種形式便是酸雨，酸氣溶入空氣中的水份，形成硫酸及硝酸，水份上升而變冷，形成雲。雲可能會飄浮到很遠的地方才下雨，這種下降形式稱為「wet deposition」，影響的範圍亦比較廣泛。

全球變暖
溫室氣體(如二氧化碳、甲烷)的大量排放會導致全球大氣變暖，全球變暖會對本土甚至全世界構成直接及間接的影響。例如：溫度升高會導致農作物失收及更容易染上疾病、高溫亦會令海水膨漲及冰川溶化，導致海水水位上升、全球變暖導致天氣轉變，繼而令海洋暖流改變，這種現象稱之為「厄爾尼諾」。

你聽說過「死湖」嗎？當河川湖泊的水，因為酸雨的下降而呈酸性時，會使用湖中生物死亡生態循環便無法進行而造成了死湖。而且，酸雨也會使植物的生長減緩，妨礙植物的光合作用，並降低抵押病蟲害的能力，最後導致森林慢慢死去。對於建築物、古蹟文化方面，也會受到侵蝕而變黑。土壤岩石中的重金屬因為酸性而溶解，不但嚴重影響生態平衡，而且重金屬更會經由灌溉或飲用水進入人體引起疾病。

(四)「熱島效應」的影響
　由於大城市內大樓林立，大氣之自由流動減緩，也減慢了風的流速。因此造成白天吸收較多太陽能的都市，到了夜晚因為風的流速減緩，不易散熱，仍持續著高溫。另一方面，都市居民活動頻繁，釋放大量的污染物質到空氣中，污染物質會因為高溫而隨著暖空氣上升，向外擴散到都市邊緣。但是，都市邊緣存在有一些冷卻的空氣，當污染物質遇到冷空氣，便隨著冷氣而下降，又被迫流回市中心，類似如此形成的一個獨立循環系統，只有強風才能使它改變或解體。在無風的時候，都市內的污染物濃度將不斷增加，無法擴散；這樣的因果惡性循環，會嚴重危害都市的居住品質及居民健康。

(五)「溫室效應」的危害
　所謂的「溫室效應」，就是熱量進得來，但是出不去。地球表面由大氣層所包圍，在陽光照射地面時，可以發揮防止地面濕度、溫度散失的功能，使地面溫度不會下降得太快。但是，「溫室效應」不斷增加的結果，會使得地球溫度慢慢升高。虛度效應氣體包括CO2，N2O，O3，CH4，CFCs等，其中，二氧化碳正是全球增溫的主要禍源。本來，二氧化碳是空氣中的自然成分，在動植物自然消長的環境中，原可不斷循環利用。然而，因大量焚燒石化燃料，不但產生許多二氧化碳等的污染物質，而且加下濫砍森林，減少減收二氧化碳的最佳自然工具；破壞了碳的循環，致使大氣中二氧化碳量異常增加。究竟「溫室效應」會造成什麼結果呢？

1.造成全球溫暖化，南北極冰山溶化，海平面上升，使原有的陸地消失。
2.氣象學者預測溫室效應會使下雨的區域北移，到時將影響農業及經濟發展。原本暖流經過的地方，可能會因為暖流改變方向而變冷。
3.這樣的急遽變化，會使地球上生存多年的生物難以適應，但對環境適應力強的生物，如蚊子、老鼠來說，卻將會大量繁殖，促使腦炎、狂犬病、登革熱大規模傳播蔓延，後果相當可怕，其影響絕不只於氣溫上升而已。
(六)氟氯碳化物的污染
　你家裡一定有冷氣、冰箱吧！你曾經使用過噴霧劑或是塑膠發泡劑嗎？在噴射機推進器之燃料及汽車冷媒、清潔用之噴霧劑、塑膠發泡劑、冰箱、冷氣機等家電用品中都含有被稱為「氟氯碳化物」的物質，被用來作為原料。

　目前「氟氯碳化物」的「冷媒」已被國際禁用，因為當人類大量使用氟氯碳化物(CFCs)和海龍產品（例如滅火器）之後，高空中的氯原子會增加並與臭氧作用。本來，臭氧是存在臭氧層中，而臭氧層是一層包圍在地球外圍的保護氣體，可過濾太陽光中有害的紫外線；保護地球上的生物不會被灼傷和維持適當的溫度，有利於生態系的平衡。

　氯原子與臭氧作用後，臭氧被消耗，臭氧層便被分解，猶如天空破一個洞，紫外線可以透過大氣層。據估計，臭氧層如減少1%，有害紫外線會提高約1%，當臭氧層破壞後，將會使得人類和地球上的生物，難以避免紫外線的傷害。除了使皮膚變黑、變粗、產生皺紋外，過量的紫外線傷害，會破壞人類的免疫系統，導致皮膚癌及白內障的發生。而且過多的紫外線會加強溫室效應，使全球氣候及生態環境改變，產生一些不知名並無法治癒的疾病，可見其影響之大。如果未能遏止臭氧層繼續被破壞，人類勢將面臨不可避免的浩劫。
譬如硫氧化物、氮氧化物造成了「酸雨」的現象，或二氧化碳造成大氣層散熱量減少，使地球表面溫度上升，形成「溫室效應」等，均是對氣候產生了影響。另外，空氣中的微粒會使太陽光散射，減少陽光到達地球之能量，會使地球之溫度降低。這種對氣候的影響會形成連鎖效應，因為氣候本身也影響了很多層面，舉「酸雨」為例： (一)酸雨會降低湖水的pH值，使湖底沈澱的有害金屬溶解，導致貝類死亡 ，破壞生態系 (二)降落在森林的酸雨，會造成土壤酸化，並且會妨害樹葉之新陳代謝，抑制樹木的生長，使樹木枯死。(三)酸雨會腐蝕大理石和金屬，所以住宅、橋樑和許多歷史遺跡等常因此 受到損害。 (四)酸雨使存在於土壤、岩石中的金屬元素溶出，流入河川或湖泊，影響魚、貝類、水生植物及以河川湖水灌溉的作物。由此看來，幾乎已涵蓋前面提及的影響範圍；也可以說空氣污染所導致的 是對整個生態系的影響。