污染預防實務與管理 環境無機污染物之分析 資環系 胡子陵製.

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1 污染預防實務與管理 環境無機污染物之分析 資環系 胡子陵製

2 環境污染問題 空氣、水、土壤之污染 生活環境品質之低落 環境污染引起公害病

3 環境污染引起公害病之一 日本水俁病 致病因素：化工廠排放廢水至海灣－甲基汞 發生期限：1953出現~1962證實
發生經過：日本九州熊本縣水俁市之貓狗出現發狂致死(1953)→兩名五歲姊妹步態不穩、語言不清(1956) →熊本大學醫學部成立水俁病研究小組(1956) →錳？硒？鉈？→甲基汞(1962證實)

4 環境污染引起公害病之一(續) 對人體主要傷害 臨床症狀 中樞神經損害 手腳麻痺遲鈍 狂躁不安 口齒不清 飲食困難 全身痙攣變形
意識消失、不省人事，最後導致死亡

5 環境污染引起公害病之二 痛痛病 因起先患者，只知關節十分疼痛而得名 致病因素：神通川上游的神岡礦山排放廢水流入稻田－鎘
發生期限：1940出現~1967證實 發生經過：日本富山縣神通川下游地區出現骨頭軟化症及周身疼痛異常之怪病(1940年代)→臨床發現本病案例(1955) →日本政府撥款成立痛痛病研究小組(1963) →痛痛病的禍首－鎘(1967證實)

6 環境污染引起公害病之二(續) 對人體主要傷害 臨床症狀 骨骼及腎功能受損 腰痛、背痛、膝關節痛，並遍及全身 易生骨折
全身縮短可嚴重達20~30公分 重病患者，長期臥床、日夜喊疼

7 無機污染物及其影響 有機污染物是指含碳的碳氫化合物，如農藥、有機溶劑、多氯聯苯、戴奧辛等污染物
無機污染物則是指氮氧化物、硫氧化物及重金屬等污染物 以下將分別從三方面分析之 空氣污染 水及土壤污染 突發性公害

8 無機污染物及其影響－空氣污染 自然發生，例如 森林大火 火山爆發 人為產生，例如 燃燒煤、石油 工業生產副產物 汽機車排放廢氣

9 空氣污染之一－一氧化碳 CO 污染源 自然產生(佔總量90%以上) CH4氧化反應而得，約佔大氣CO來源 的 77.6%。 海洋3.9%。
葉綠素分解生長2.6%。 其他6.5%

10 空氣污染之一－一氧化碳 CO(續) 污染源 人為產生
佔總量9.4%，城市密集區CO則幾乎完全由此產生，且其濃度比一般值(0.1~0.5ppm)要高50~100倍 煤、瓦斯或石油之不完全燃燒 都市汽、機車排氣 人為CO的發生之方式 碳和含碳化合物之不完全燃燒　2C+O22CO。 CO2和含碳物質高溫時反應產生 CO2+CCO 如鼓風爐。 CO2高溫時分解CO和O：即CO2  CO＋O 1745℃～1940℃在1745℃時有1% CO2分解 1940℃時則有5% CO2分解

11 空氣污染之一－一氧化碳 CO(續) 化學性質 健康危害 臨床症狀 具毒性、無色、無臭、比空氣輕
經由空氣進入呼吸道與血紅蛋白結合，使血液喪失輸氧能力 土壤為主要CO洩渠(soil sink) 健康危害 身體組織缺氧損及中樞神經系統，嚴重可致命 臨床症狀 頭暈、頭痛、噁心、乏力等徵狀

12 空氣污染之二－二氧化氮 NO2 污染源 如CO的情形，自然產生的遠多於人為產生的，三種主要氮氧化物，如下
NO和NO2主要是燃料之燃燒，汽機車排放及製造硝酸工廠

13 空氣污染之二－二氧化氮NO2(續) 污染源 產生NOx的化學反應 NO平衡濃度和Temp關係
NO的產生：燃燒時，溫度愈高，則NO的濃度愈高，且燃燒時並不會產生NO2，因NO2在高溫時並不安定，燃燒過程排放的氮氧化物，主要都是NO，而非 NO2。 N2+O22NO(在1300℃～2500℃ ) NO平衡濃度和Temp關係 Temp(℃) NO (ppm) 形成500ppm的時間(sec) 27 1.1×10-10 _ 527 0.77 1316 550 1370 1980 4150 0.117

14 空氣污染之二－二氧化氮NO2(續) 20℃時之大氣中NO 氧化為NO2之速率 污染源 產生NOx的化學反應
NO2的產生 ：NO2之產生，是由大氣中NO（含人為及自然產生者）在室溫下氧化而成，其氧化速率在20℃時之大氣情形，如右附表，燃燒帶的NO也許高達3000ppm，但實際上因為空氣的稀釋而很快減到1ppm以下，此時反而較能表現實際速率 20℃時之大氣中NO 氧化為NO2之速率 NO ppm 氧化時間　 (90%氧化) 10000 3.6min 1000 36min 100 6hr 10 63hr 1 648hr

15 空氣污染之二－二氧化氮NO2(續) 產生NOx的化學反應 NO2的產生
NO2反應雖然極慢，但因都市地區之汽車及燃燒較為密集產生之大量NO，經光化學反應轉化為NO2仍不可忽視，如汽車排放中NOx中有2～3%NO2，發電廠則可到10%以上。 2NO + O22NO2 (低溫) 2NO + O22NO2 (高溫，150℃以上)

16 空氣污染之二－二氧化氮NO2(續) 產生NOx的化學反應 NO2的光化學循環→

17 空氣污染之二－二氧化氮NO2(續) 化學性質 健康危害 臨床症狀
土壤為主要NO2洩渠(soil sink) 健康危害 對呼吸道、氣管及眼睛有刺激性傷害 臨床症狀 異味、鼻刺激、呼吸不暢等徵狀

18 空氣污染之三－二氧化硫SO2 污染源 主要有H2S，SO2等之排放，包含自然與人為，各約55.2%及44.7%， SO2幾全為人為因素產生
煤或石油為燃料之工廠：如火力發電廠、鋼鐵廠、金屬冶鍊廠和石油化學工廠等；此外硫酸製備過程亦可能排放二氧化硫

19 空氣污染之三－二氧化硫 SO2(續) 化學性質 健康危害 臨床症狀
無色不燃性氣體，有辛辣刺激味，在空氣中與水蒸氣作用形成亞硫酸，也可能氧化成三氧化硫SO3(活性極大之無色氣體，易凝結成液體)，並很快變為硫酸H2SO4 健康危害 經由空氣進入呼吸道，以刺激呼吸系統為主 臨床症狀 臭味、支氣管收縮、眼睛及喉嚨刺激、氣喘、咳嗽等徵狀

20 無機污染物及其影響－水與土壤 工廠林立致工業廢水任意排放及有害固體廢棄物的任意棄置(如廢電池、汞污泥)是造成水及土壤遭受污染的主因，典型之無機污染物主要有 汞：俗稱水銀，主要污染源 鹹氯工廠 廢棄之日光燈管、水銀電池 鉛：對血液、腎臟、消化系統及骨骼系統有不良影響，嚴重者傷害到腦中樞神經，主要污染源 鉛蓄電池製造及回收工廠 塑膠安定劑工廠排放之廢水

21 空氣中污染物質的濃縮，例如 水中污染物質的濃縮，例如 土壤及生物體中污染物質的濃縮 無機污染物及其影響－突發性公害污染 吸附後之脫附濃縮
溶劑萃取後減壓蒸發袪除溶劑濃縮之 易揮發物質吸附收集後脫附 土壤及生物體中污染物質的濃縮 視污染物揮發性採用上述方式濃縮