空氣污染物對(duì)庫(kù)房檔案的危害及防治(一)
名詞解釋和基本概念:
顆粒污染物氣溶膠酸性化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧空氣凈化空氣過(guò)濾
一、空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
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混合空氣==干空氣+水蒸氣+空氣污染物
混合空氣==恒定組分+可變組分+不定組分
1.恒定組分:N278.09%、O220.94%、Ar0.93%三者之和99.97%
He、Kr、H、Xe、Ne、CH4等
2.可變組分:H2O0.1~4%、CO20.02~0.04%
3.不定組分:有害氣體SO2、NO、NO2、H2S、Cl2、CO、O3、HF等
顆粒物質(zhì)灰塵、氣溶膠、光化學(xué)煙霧等
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由恒定組分及正常狀態(tài)下的可變組分組成的空氣叫潔凈空氣。
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潔凈空氣中含有一定量的不定組分空氣組成發(fā)生了變化,潔凈空氣受到了污染稱污染空氣。
(四)空氣污染物(airpollution)
由于人類(lèi)活動(dòng)和自然過(guò)程引起某種物質(zhì)進(jìn)入空氣中呈現(xiàn)足夠的濃度達(dá)到足夠的時(shí)間并危害人體健康、舒適感或環(huán)境。
比較重要的空氣污染物有碳?xì)浠衔?、氮氧化合物、硫氧化合物和微粒物質(zhì)等種。這些污染物排放到大氣中以后,與正??諝獬煞窒嗷旌?,在一定條件下會(huì)發(fā)生各種物理和化學(xué)變化,并可能生成一些新的污染物質(zhì)。因此大氣中的污染物質(zhì)可分為一次污染物和二次污染物。
1.一次污染物:直接由污染源排出的污染物,一次污染物又可分為反應(yīng)性污染物和非反應(yīng)性污染物兩類(lèi)。
(1)反應(yīng)性污染物性質(zhì)不穩(wěn)定,在大氣中常與某些其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),或作為催化劑促進(jìn)其他污染物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。
(2)非反應(yīng)性污染物性質(zhì)較為穩(wěn)定,它不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),或反應(yīng)速度很緩慢。
2.二次污染物:一次污染物與空氣中的原有成分或幾種污染物之間發(fā)生一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)生成的與一次污染物性質(zhì)不同的新污染物。常見(jiàn)的二次污染物主要有:臭氧、過(guò)氧化乙酰硝酸酯(PAN)、硫酸及硫酸鹽氣溶膠、硝酸及硝酸鹽氣溶膠,以及一些活性中間產(chǎn)物,如過(guò)氧化氫基(HO2)、氫氧基(OH)、過(guò)氧化氮基(NO3)和氧原子等。
?。ㄎ澹┛諝獾馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
各個(gè)國(guó)家根據(jù)自己的國(guó)情經(jīng)濟(jì)狀況及對(duì)空氣潔凈的要求制定出的空氣污染物的濃度限值稱為空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
我國(guó)于1982年由國(guó)務(wù)院環(huán)境保護(hù)領(lǐng)導(dǎo)小組頒布了A空氣污染物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
一級(jí)標(biāo)準(zhǔn):為保護(hù)自然生態(tài)和人類(lèi)健康,在長(zhǎng)期接觸下不發(fā)生任何危害影響的空氣質(zhì)量要求。
二級(jí)標(biāo)準(zhǔn):為保護(hù)人群健康和城市、農(nóng)村的動(dòng)植物在長(zhǎng)期和短期的接觸下不發(fā)生傷害的空氣質(zhì)量要求。
三級(jí)標(biāo)準(zhǔn):為保護(hù)人群不發(fā)生急、慢性中毒和城市一般性動(dòng)植物正常生長(zhǎng)的空氣質(zhì)量要求。
二、空氣污染物
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是空氣中以氣體形式分布的污染物
1.有害氣體的來(lái)源:工業(yè)燃料燃燒、民用生活取暖排氣,如SO2主要來(lái)源于煤和石油的燃燒。
工業(yè)廢氣,如化工廠、燒堿廠等
運(yùn)輸工具,如NO2主要來(lái)源于汽油的燃燒
動(dòng)植物腐爛,如H2S主要來(lái)源于動(dòng)植物腐爛
2.有害氣體的種類(lèi)
酸性有害氣體:SO2、H2S、NOx、Cl2
(1)SO2+H2O==H2SO3或2SO2+2H2O+O2==2H2SO4
(2)2H2S+3O2==2SO2+2H2OSO2+H2O==H2SO32H2SO3+O2==2H2SO4
(3)N2+O2==2NO2NO+O2==2NO23NO2+H2O==2HNO3+NO
(4)Cl2+H2O==HCl+HClO
氧化性有害氣體:NOx、Cl2、O3
(1)NO2==NO+[O][O]+O2==O3
(2)Cl2+H2O==HCl+HClOHClO==HCl+[O]
(3)O3==O2+[O]+24.3kcal/mol
硫化性有害氣體:H2S(也是還原性有害氣體)
H2S2H++S2--
3.有害氣體對(duì)檔案的危害
?。?)酸是纖維素水解反應(yīng)的催化劑,HCl、H2SO4、HNO3等無(wú)機(jī)酸能提供很多的H+,刺激氧橋,使β葡萄糖1,4—甙鍵斷裂,水分子加入,纖維素發(fā)生水解反應(yīng),聚合度下降。
?。?)纖維素在O3、NO2、Cl2作用下,—OH氧化成—CHO、—CO、—COOH形成與原來(lái)結(jié)構(gòu)不同的氧化纖維素,同時(shí)纖維素聚合度下降。
(3)木質(zhì)素容易氧化,產(chǎn)生發(fā)黃變脆的氧化木質(zhì)素。
?。?)字跡色素中的某些發(fā)色團(tuán)氧化后結(jié)構(gòu)破壞而退色。
?。?)藍(lán)黑墨水Fe3在酸性介質(zhì)中容易被空氣中的H2S與SO2還原成Fe2+
(6)H2S與膠片中的Ag生成黃色的Ag2S,黑色影像泛黃。
(7)HF與光盤(pán)含硅保護(hù)層作用生成氣態(tài)物質(zhì)而揮發(fā),光盤(pán)的有機(jī)染料做存儲(chǔ)介質(zhì)易氧化,結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。
(二)顆粒污染物(particulatespollution)
固體或液體形式存在的顆粒污染物質(zhì)統(tǒng)稱為大氣塵,大氣塵包括固體的粉塵、煙塵和霧塵以及液體的云霧和霧。大氣塵是灰塵(dust)與氣溶膠(aerosol)的總和。
1.灰塵按粒徑大小分為降塵(10~200μm)和飄塵(0.1~10μm)
按形成來(lái)源分為粉塵、煙塵、霧塵
?。?)灰塵的分類(lèi)
粉塵由燃燒或工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中形成的粉末狀態(tài)的固體微粒,1~200μm
煙塵有機(jī)物燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的未完全燃燒的微小固體顆粒,0.5~1μm
霧塵物質(zhì)燃燒、升華、蒸發(fā)、凝聚等系列過(guò)程中形成的固體微粒,具有很大的凝聚力,塵粒較為規(guī)則,0.1~1μm
(2)灰塵的來(lái)源
自然來(lái)源:巖石風(fēng)化、火山噴發(fā)、海水蒸發(fā)、植物花粉、霉菌孢子、塵土飛揚(yáng)等
人為來(lái)源:燃料燃燒、工業(yè)排塵、機(jī)械粉碎等
?。?)灰塵對(duì)檔案的危害
機(jī)械磨損:顆粒形狀不規(guī)則磨損紙張及其他載體材料;機(jī)械磨損造成字跡和影像模糊,音質(zhì)變差,產(chǎn)生噪音,磁記錄和光盤(pán)的信息誤碼率提高
增加酸堿度:灰塵本身的酸堿性加速檔案制成材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使其老化變質(zhì)
增加粘性:成分復(fù)雜的灰塵微粒,吸收了空中的水,形成粘狀物,促使紙張粘結(jié)成磚
傳播霉菌孢子:灰塵中夾雜的細(xì)菌菌體、霉菌孢子隨風(fēng)飄揚(yáng)落在檔案上造成生物危害