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2019-2020年高中地理 第二章 環(huán)境污染與防治 第三節(jié) 大氣污染及其防治教學(xué)案 新人教版選修6 大氣污染現(xiàn)象和大氣污染物 ——————— 情景導(dǎo)入先思考 ——————— 2016年3月15日起，北京出現(xiàn)霧、霾天氣，空氣質(zhì)量逐漸轉(zhuǎn)差。17～18日是北京霧、霾影響最為嚴(yán)重的時段，大部地區(qū)有中度霾，部分地區(qū)有重度霾，PM2.5峰值濃度可達(dá)250～300 μg/m3左右，最低能見度小于1km。右圖是17日上午7點07分拍攝的重度霧霾下的中央電視臺新址大樓。 思考探究：你知道材料中的大氣污染是怎樣產(chǎn)生的嗎？ 提示：大氣污染是由自然或人為原因使大氣中某些成分超過正常含量或排入有毒有害的物質(zhì)，對人類、生物和物體造成危害的現(xiàn)象。 ——————— 基礎(chǔ)知識要記牢 ——————— 一、大氣污染的概念和危害 二、可吸入顆粒物 三、酸雨 1．概念、污染物和污染源 2．危害 方面 主要內(nèi)容 水生生態(tài) 使河湖水酸化，影響魚類生長繁殖，乃至大量死亡 土壤生態(tài) 使土壤酸化，造成養(yǎng)分淋失，影響微生物的活性，使土壤肥力降低，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn) 植物生長 腐蝕樹葉，使光合作用受阻，影響森林生長，林木成片死亡 建筑物 腐蝕石材、鋼材，造成建筑物、鐵軌、橋梁和文物古跡的損壞 3.我國的酸雨 南方地區(qū)嚴(yán)重，現(xiàn)已擴展到華北和東北地區(qū)。 4．全球氣候變暖：CO2排放量增加，森林破壞。 5．臭氧層破壞：氟利昂廣泛用作制冷劑。 ——————— 重點難點掌握好 ——————— 一、可吸入顆粒物污染 1．可吸入顆粒物的來源及影響 可吸入顆粒物是空氣質(zhì)量播報中的一個重要參數(shù)，是指空氣中懸浮的粒徑在10 μm以下的固體顆粒。其主要來源及影響見下表： 污染物來源 自然渠道 降水量較少，植被覆蓋率低，土地荒漠化加劇 人為渠道 建筑工地多、汽車尾氣排放量大且缺乏標(biāo)準(zhǔn)或不達(dá)標(biāo)、煤炭燃燒等 對人類影響 有利影響 少量吸入可刺激并鍛煉人的免疫機能 不利影響 吸入過多或顆粒物中含有毒有害成分時，就可能出現(xiàn)免疫功能障礙，危害健康，如傳染病、“塵肺病”、惡性病變等 2.防治措施 二、酸雨 含義 人們一般把pH值小于5.6的降水稱為酸雨 主要污染物 硫氧化物和氮氧化物 污染物來源 自然污染源　 火山噴發(fā)等自然活動放出的酸性氣體 人為污染源　 固定污染源 生活污染源　 人們?yōu)闈M足生活需要，燃燒化石燃料排出氮氧化物和硫氧化物 生產(chǎn)污染源　 工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中和燃料燃燒過程中排放硫氧化物和氮氧化物 移動污染源 交通工具行駛過程中排放的尾氣含有氮氧化物和硫氧化物 酸雨類型 硫酸型 由硫氧化物緩慢氧化形成硫酸隨降水落到地面形成的 硝酸型 由氮氧化物緩慢氧化形成硝酸隨降水落到地面形成的 對環(huán)境的影響　　 ①使河湖水酸化，危害水生生物； ②使土壤酸化，肥力降低，農(nóng)作物減產(chǎn)； ③腐蝕樹葉，毀壞森林； ④腐蝕石材、鋼材，造成建筑物、鐵軌、橋梁和文物古跡損壞 主要分布地區(qū)　　 歐洲；北美東部；亞洲的印度、日本、中國、東南亞地區(qū) 防治措施 減少人為硫氧化物和氮氧化物的排放 [拓展提升] 易發(fā)生酸雨區(qū)的共同條件 (1)工業(yè)發(fā)達(dá)，向大氣中排放大量的硫氧化物和氮氧化物。在工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，消耗大量的煤、石油、天然氣等礦物能源，向大氣中排放大量的硫氧化物和氮氧化物，為酸雨的形成提供物質(zhì)條件。 (2)氣候濕潤，降水較多，有利于酸性物質(zhì)和水分結(jié)合。硫氧化物和氮氧化物等酸性氣體，只有與大氣中的水分結(jié)合，并以降水的形式降落到地面，才會形成酸雨，如果大氣中的水分較少，即使酸性氣體與水汽結(jié)合，不能形成降水，其就會隨風(fēng)飄散到其他地區(qū)，不會對本地區(qū)造成酸雨危害。 (3)地形較為封閉。較為封閉的地形，由于受地形的阻擋，風(fēng)力小，不利于酸性氣體的擴散，酸性氣體就會在本地區(qū)大量聚集，和水汽結(jié)合，隨降水降落到地面，形成酸雨。 ——————— 應(yīng)用體驗不可少 ——————— 二氧化硫和二氧化氮等氣體進(jìn)入大氣后被緩慢氧化，分別形成硫酸和硝酸，隨雨、雪、冰雹、霧降落到地面形成酸雨。據(jù)此回答1～2題。 1．下列情況可造成酸雨的是(　　) ①森林遭到亂砍濫伐 ②工業(yè)上大量燃燒煤、石油、天然氣等化石能源 ③廣大農(nóng)村居民燃燒沼氣 ④汽車排放大量尾氣 A．①②　　　　　　　 　B．③④ C．②④ D．②③ 2．減少城市酸雨產(chǎn)生的最佳途徑是(　　) A．使用無鉛汽油 B．工廠把煙囪造高 C．工業(yè)上將生石灰與含硫煤混合使用 D．大力推廣使用煤氣作生活燃料 解析：1.C　2.C　本題主要考查酸雨形成的原因及其解決措施。酸雨的形成主要是燃燒礦物燃料放出的氣體中含有NOx和SOx。城市中酸雨的形成主要是含硫煤燃燒和汽車尾氣排出的SOx和NOx導(dǎo)致，因此，工業(yè)上將生石灰與含硫煤混合使用，可使硫氧化物中和，減少酸雨的產(chǎn)生。 3．圖1為生態(tài)系統(tǒng)中的硫循環(huán)示意圖，圖2為我國三省原煤生產(chǎn)量、煤炭消費量和二氧化硫排放量柱狀圖。讀圖回答下列問題。 (1)大氣中的硫主要來源于_________、_________和________。 (2)影響圖示省區(qū)二氧化硫排放量的主要因素是________。 (3)酸雨的危害有哪些？ 解析：從圖1中可以看出大氣中的硫主要來源于化石燃料、無機硫和硫化物；圖示省區(qū)SO2的排放量與產(chǎn)量關(guān)系不大，主要取決于消費量，煤炭消費量越多，SO2排放量也越多；酸雨的危害主要從對水源、魚類、土壤、植物、建筑物以及人體的危害等方面考慮。 答案：(1)化石燃料　無機硫　硫化物 (2)煤炭消費量 (3)河湖水酸化，影響魚類的生長繁殖；土壤酸化，影響森林和農(nóng)作物的生長；危害人體健康；腐蝕建筑物。 大氣污染防治 ——————— 情景導(dǎo)入先思考 ——————— 最新修訂、被稱為史上最嚴(yán)的《大氣污染防治法》于2016年1月1日起施行。相比15年前，新大氣法條文增加一倍，明確了政府職責(zé)，提高了對企業(yè)的要求及處罰標(biāo)準(zhǔn)。并首次將揮發(fā)性有機化合物(VOCs)納入監(jiān)管范圍，在給企業(yè)上“緊箍咒”的同時，也給環(huán)保技術(shù)的推廣帶來了機遇。 思考探究：材料中提到了哪些大氣污染的治理措施？除此之外，還有哪些措施？ 提示：健全法規(guī)；推廣和實施環(huán)保技術(shù)。 調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；合理布局生產(chǎn)；調(diào)整能源戰(zhàn)略；植樹造林等。 ——————— 基礎(chǔ)知識要記牢 ——————— 一、大氣污染的主要來源 能源生產(chǎn)和消費。 二、防治途徑 節(jié)能和提高能源效率、開發(fā)潔凈煤技術(shù)、開發(fā)新能源、利用可再生能源、控制機動車污染，以及工業(yè)污染控制等。 三、我國治理酸雨的主要措施 建立酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)，限制高硫煤的開采，積極發(fā)展清潔煤燃燒技術(shù)和煤炭脫硫技術(shù)，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)等。 ——————— 重點難點掌握好 ——————— 大氣污染防治措施 ——————— 應(yīng)用體驗不可少 ——————— 1．閱讀下列材料，回答問題。 材料一　PM2.5(10)是指環(huán)境空氣中空氣動力學(xué)當(dāng)量中直徑≤2.5(10)μm的微粒物，也稱為可吸入顆粒。它作為水汽的凝結(jié)核，是云、霧、霾的形成因子。霧與霾可相互轉(zhuǎn)化，其區(qū)別在于相對濕度，相對濕度達(dá)到95%以上的低能見度現(xiàn)象稱為霧，低于80%的為霾。 材料二　2016年1月7日以來，我國北方大部地區(qū)相繼多次出現(xiàn)大范圍霧霾天氣。有專家指出，我國部分地區(qū)的霧99.9%的情況是霾。下表為世界衛(wèi)生組織公布的我國部分城市xx年平均PM10濃度(單位：μg/m3)。 國際標(biāo)準(zhǔn) ?？? 香港 南昌 北京 蘭州 20 38 50 79 121 150 (1)根據(jù)材料分析我國北方地區(qū)冬半年大范圍爆發(fā)霧霾天氣的原因。 (2)專家稱，我國走出“霾”伏至少還需20年。請對治理此大氣污染提出兩點合理化建議(加大宣傳教育除外)。 解析：第(1)題，我國北方地區(qū)冬半年空氣干燥，西北風(fēng)強勁，離內(nèi)蒙古沙源地較近，冬季易出現(xiàn)逆溫，霧霾不易擴散和北方冬季取暖燃煤較多，加上交通工具排放尾氣較多，霧霾天氣較多。第(2)題，治理大氣污染的措施從立法保護、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、清潔生產(chǎn)、植樹造林等方面分析。 答案：(1)自然原因：冬半年空氣干燥，西北風(fēng)強勁，我國北方地區(qū)離內(nèi)蒙古等沙源地較近，冬季冷鋒導(dǎo)致鋒面逆溫，霧霾不易擴散。人為原因：冬季取暖燃煤、交通工具和工業(yè)生產(chǎn)加重PM2.5含量；城市高樓林立，阻礙空氣水平運動，霧霾擴散受阻。 (2)加大環(huán)保立法、執(zhí)法力度；調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源如風(fēng)能、核能和水能等；加大技術(shù)投入，發(fā)展清潔煤、液化煤等技術(shù)，排放時過濾回收粉塵；植樹造林等。 2．下圖示意某特大城市xx～xx年降水pH平均值和酸雨頻率，讀圖回答下列問題。 (1)指出該市在圖示時段內(nèi)酸雨的變化特征，并分析其主要原因。 (2)簡述防治酸雨可采取的措施。 解析：從圖中可以看出隨著時間的推移酸雨的pH值在減小，即酸性增強，酸雨出現(xiàn)的頻率上升。其原因與工業(yè)發(fā)展，汽車排放的酸性氣體增多有關(guān)，解決的措施是減少酸性氣體的排放。 答案：(1)特征：酸雨頻率上升；降水pH平均值下降(酸性增強)。原因：工業(yè)發(fā)展、人口增多、生活水平提高(如汽車擁有量上升等)造成酸性氣體排放量增加。 (2)措施：①加強環(huán)境立法、執(zhí)法和監(jiān)測的力度；②加強宣傳教育，提高企業(yè)、公眾的參與意識；③調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)和利用清潔能源；④減少高耗能產(chǎn)業(yè)的比重；⑤積極發(fā)展清潔煤燃燒技術(shù)和煤炭脫硫技術(shù)。 P30(上)思考提示　1.可吸入顆粒物是造成北京大氣污染的首要污染物。 2．造成北京大氣污染的污染物質(zhì)主要來源于燃煤、機動車尾氣、工地?fù)P塵等。 3．調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，使用清潔能源，極大地改善了北京近年來的空氣質(zhì)量。 P30(下)思考提示　貴陽市在治理酸雨的過程中采取了推廣家庭生活和企業(yè)生產(chǎn)使用清潔能源、搬遷污染大戶、實施全市煙塵達(dá)標(biāo)排放等措施。這些措施具有很強的針對性，是標(biāo)本兼治的措施，因此，貴陽市空氣質(zhì)量得到明顯改善。 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 一、選擇題 1．下列關(guān)于大氣污染的說法，正確的是(　　) A．大氣具有自凈能力，因此向大氣中排放廢氣不會造成大氣污染 B．大氣圈中的原有成分被改變，而且增加了某些有毒有害的物質(zhì) C．大氣污染都是人類的生產(chǎn)和生活活動造成的 D．大氣污染表現(xiàn)在大氣中氧氣和水汽的含量增加 解析：選B　大氣的自凈能力是有限的，一旦向大氣中排放的廢氣數(shù)量超出了大氣的自凈能力，就會造成大氣污染，大氣污染的形成既有自然原因，也有人為原因，主要為人為原因。 污染系數(shù)是用來表示污染程度的大小。它是風(fēng)向頻率與平均風(fēng)速的比值。其中風(fēng)向頻率指的就是風(fēng)向特征的一種統(tǒng)計分析方法，表示特定區(qū)域內(nèi)，過去某特定時間內(nèi)風(fēng)向出現(xiàn)的概率，用以推測未來風(fēng)向出現(xiàn)的可能性。讀廣州市多年風(fēng)向頻率統(tǒng)計圖和廣州市多年大氣污染系數(shù)統(tǒng)計圖，回答2～3題。 2．下列有關(guān)廣州市的敘述，正確的是(　　) A．北郊大氣污染企業(yè)一定最多 B．西南偏西方位大氣污染企業(yè)一定最少 C．夏季城市東南部大氣污染較輕微 D．冬季城市北部大氣污染較嚴(yán)重 3．如果要進(jìn)一步改善廣州市的大氣環(huán)境狀況，應(yīng)該(　　) A．把大氣污染嚴(yán)重的企業(yè)布局在城市北部的郊外 B．把大氣污染嚴(yán)重的企業(yè)布局在城市西南偏西方位的郊外 C．把大氣污染嚴(yán)重的企業(yè)布局在城市東南方位的郊外 D．把居住區(qū)布局在城市西南偏西方位的郊外 解析：2.D　3.B　第2題，從右圖中可以看出廣州市北部大氣污染較嚴(yán)重。第3題，從左圖可知廣州最小風(fēng)頻為西南偏西方位，故廣州大氣污染工業(yè)應(yīng)布局在西南偏西方向。 我國東部近年來經(jīng)常發(fā)生霧霾，能見度很低，給道路交通和市民出行帶來不便，讀某城市輕軌路段圖，回答4～5題。 4．關(guān)于我國霧霾頻發(fā)的成因，下列說法正確的是(　　) A．冷空氣勢力強 B．汽車尾氣的大量排放 C．地面氣溫高，空氣流動快 D．能源消費以天然氣為主，缺少凝結(jié)核 5．該城市大力發(fā)展城市輕軌，帶來的可能影響有(　　) A．減少霧霾天氣的出現(xiàn) B．促使沿線房價降低 C．增加城市交通的壓力 D．促使商業(yè)網(wǎng)點趨于分散 解析：4.B　5.A　第4題，冷空氣勢力強，地面氣溫高，空氣流動快，能源消費以天然氣為主，都不易出現(xiàn)霧霾天氣，故可排除A、C、D；汽車尾氣大量排放易出現(xiàn)霧霾天氣。第5題，大力發(fā)展城市輕軌會減輕城市交通壓力，減少霧霾天氣，促使沿線房價升高，促使商業(yè)網(wǎng)點向輕軌沿線站點集聚。 下圖是可吸入顆粒物形成示意圖，讀圖完成6～7題。 6．下列不屬于可吸入顆粒物產(chǎn)生原因的是(　　) A．冬季燃煤取暖　　　　　 　B．汽車尾氣排放 C．農(nóng)村大量使用沼氣 D．尾氣處理技術(shù)的落后 7．針對可吸入顆粒物污染現(xiàn)狀，可行的措施是(　　) A．禁止煤炭的使用 B．限制汽車工業(yè)的發(fā)展 C．全部使用電動交通工具 D．合理規(guī)劃城市道路 解析：6.C　7.D　第6題，由圖可以看出可吸入顆粒物主要是由SO2和NOx造成的，因此污染物主要來自于煤炭和石油的使用過程。第7題，合理規(guī)劃城市道路可以減少交通擁堵，進(jìn)而減少汽車尾氣的排放，從而減輕NOx的排放。 二、綜合題 8．閱讀表格資料，完成下列問題。 表1　我國部分城市環(huán)境監(jiān)測某周周報表(API—空氣污染指數(shù))。 城市 北京 上海 廣州 重慶 太原 大連 南寧 杭州 合肥 武漢 長沙 成都 蘭州 福州 API 120 75 40 180 230 35 70 40 72 134 128 98 270 36 表2　空氣污染指數(shù)范圍及相應(yīng)的空氣質(zhì)量類別。 空氣污染指數(shù)(API) 空氣質(zhì)量狀況 對健康的影響 0～50 優(yōu) 可正?；顒? 51～100 良 101～150 輕微污染 易感人群癥狀有輕度加劇，健康人群出現(xiàn)刺激癥狀 151～200 輕度污染 201～250 中度污染 心臟病和肺病患者癥狀顯著加劇，運動耐受力降低，健康人群中普遍出現(xiàn)癥狀 251～300 中度重污染 ≥300 嚴(yán)重污染 健康人運動耐受力降低，有明顯強烈癥狀，提前出現(xiàn)某些疾病 (1)表1中有些城市醫(yī)生建議“心臟病、肺病患者應(yīng)該停留在室內(nèi)，并減少體力活動”，從地形方面說明這些城市大氣污染的原因。 (2)分析上述城市防治大氣污染應(yīng)采取的措施。 解析：第(1)題，根據(jù)醫(yī)生的建議并結(jié)合表1內(nèi)容可知這些城市的API空氣污染指數(shù)應(yīng)該在201～300之間，城市指的是太原和蘭州，它們都位于河谷地帶。河谷地形，風(fēng)力較小，大氣污染物不易擴散，大氣污染嚴(yán)重。第(2)題，防治大氣污染可從控制污染源，加強環(huán)境監(jiān)督力度，加強綠化等方面分析。 答案：(1)河谷地形，大氣污染物不易擴散。 (2)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及工業(yè)布局，防治工業(yè)污染；開發(fā)利用新能源，提高能源效率；控制機動車污染；加大環(huán)境監(jiān)督和執(zhí)法力度；加強綠化。 9．“史無前例”的霧霾于2013年6月19日晚襲擊了新加坡，讓該城市國家陷入一片緊張。不過，這場霧災(zāi)的罪魁禍?zhǔn)撞辉谛录悠拢卩弴∧?。印尼蘇門答臘地區(qū)的農(nóng)民和油棕園主趁著干旱季節(jié)燒芭蕉林清地，煙塵一路飄到了新加坡。下圖為印尼蘇門答臘地區(qū)煙霧擴散示意圖。描述蘇門答臘島燒芭蕉林所致煙塵的空間分布特點及原因。 解析：讀材料分析，6月，氣壓帶風(fēng)帶向北移，南半球東南信風(fēng)越過赤道偏轉(zhuǎn)成西南風(fēng)，所以，蘇門答臘島燒芭蕉林所致煙塵，在西南風(fēng)的吹送下，向東北方向擴散，飄到新加坡。與霧氣結(jié)合在一起，形成霧霾天氣。因為是在西南風(fēng)的吹送下向東北方向飄，所以煙塵的空間分布特點是由西南向東北方向擴散，離燒芭蕉林的源地越近，污染越嚴(yán)重。 答案：特點：由西南向東北方向擴散；離燒芭蕉林源地越近，污染越嚴(yán)重。 原因：6月，南半球東南信風(fēng)越過赤道偏轉(zhuǎn)成西南風(fēng)，因此，煙塵向東北方向擴散。