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空气污染物对库房档案的危害及防治(一) [2008-11-1]来源:正岛电器

名词解释和基本概念:
    颗粒污染物  气溶胶  酸性化学烟雾  光化学烟雾  空气净化  空气过滤

一、空气质量标准

(一)空气的组成
混合空气 == 干空气 + 水蒸气 + 空气污染物
混合空气 == 恒定组分 + 可变组分 + 不定组分
1.恒定组分:N2 78.09%、O2 20.94%、Ar 0.93% 三者之和99.97%
               He、Kr、H、Xe、Ne、CH4等
2.可变组分:H2O 0.1~4%、CO2 0.02~0.04%
3.不定组分:有害气体   SO2、NO、NO2、H2S、Cl2、CO、O3、HF等
               颗粒物质   灰尘、气溶胶、光化学烟雾等

(二)洁净空气
由恒定组分及正常状态下的可变组分组成的空气叫洁净空气。

(三)污染空气
洁净空气中含有一定量的不定组分空气组成发生了变化,洁净空气受到了污染称污染空气。

(四)空气污染物(air pollution)
由于人类活动和自然过程引起某种物质进入空气中呈现足够的浓度达到足够的时间并危害人体健康、舒适感或环境。

       

污染物

一次污染物

二次污染物

含硫化合物

SO2  H2S

SO3  H2SO4  M2SO4

碳的氧化物

CO  CO2 

 

含氮氧化物

NO  NH3

NO2  HNO3   MNO3

卤素化合物

HF  HCl

 

碳氢化和物

CmHn

醛、酮、过氧乙酰基硝酸酯

比较重要的空气污染物有碳氢化合物、氮氧化合物、硫氧化合物和微粒物质等种。这些污染物排放到大气中以后,与正常空气成分相混合,在一定条件下会发生各种物理和化学变化,并可能生成一些新的污染物质。因此大气中的污染物质可分为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,一次污染物又可分为反应性污染物和非反应性污染物两类。
(1)反应性污染物性质不稳定,在大气中常与某些其他物质发生化学反应,或作为催化剂促进其他污染物产生化学反应。
(2)非反应性污染物性质较为稳定,它不发生化学反应,或反应速度很缓慢。

2.二次污染物:一次污染物与空气中的原有成分或几种污染物之间发生一系列化学或光化学反应生成的与一次污染物性质不同的新污染物。常见的二次污染物主要有:臭氧、过氧化乙酰硝酸酯(PAN)、硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶,以及一些活性中间产物,如过氧化氢基(HO2)、氢氧基(OH)、过氧化氮基(NO3)和氧原子等。

(五)空气的质量标准
各个国家根据自己的国情经济状况及对空气洁净的要求制定出的空气污染物的浓度限值称为空气质量标准。
我国于1982年由国务院环境保护领导小组颁布了国家级空气污染物质量标准。
一级标准:为保护自然生态和人类健康,在长期接触下不发生任何危害影响的空气质量要求。
二级标准:为保护人群健康和城市、农村的动植物在长期和短期的接触下不发生伤害的空气质量要求。
三级标准:为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般性动植物正常生长的空气质量要求。

二、空气污染物
 
(一)有害气体(harmful air)
是空气中以气体形式分布的污染物

1.有害气体的来源:工业燃料燃烧、民用生活取暖排气,如SO2主要来源于煤和石油的燃烧。
工业废气,如化工厂、烧碱厂等
运输工具,如NO2主要来源于汽油的燃烧
动植物腐烂,如H2S主要来源于动植物腐烂

2.有害气体的种类
酸性有害气体:SO2、H2S 、NOx、Cl2
(1) SO2 + H2O == H2SO3   或  2 SO2 + 2 H2O + O2 == 2 H2SO4
(2) 2 H2S + 3 O2 == 2 SO2 + 2 H2O   SO2 + H2O == H2SO3   2 H2SO3 + O2 == 2 H2SO4
(3) N2 + O2 == 2 NO   2 NO + O2 == 2 NO2  3 NO2 + H2O == 2 HNO3 + NO
(4) Cl2 + H2O == HCl + HClO
氧化性有害气体:NOx、Cl2、O3
(1) NO2 == NO + [O]  [O] + O2 == O3
(2) Cl2 + H2O == HCl + HClO  HClO == HCl + [O]
(3) O3 == O2 + [O] + 24.3 kcal / mol
硫化性有害气体:H2S (也是还原性有害气体)
H2S        2H+ + S2--

3.有害气体对档案的危害
(1)酸是纤维素水解反应的催化剂,HCl、H2SO4、HNO3等无机酸能提供很多的H+,刺激氧桥,使β葡萄糖1,4—甙键断裂,水分子加入,纤维素发生水解反应,聚合度下降。
(2)纤维素在O3、NO2、Cl2作用下,—OH氧化成—CHO、—CO、—COOH形成与原来结构不同的氧化纤维素,同时纤维素聚合度下降。
(3)木质素容易氧化,产生发黄变脆的氧化木质素。
(4)字迹色素中的某些发色团氧化后结构破坏而退色。
(5)蓝黑墨水Fe3在酸性介质中容易被空气中的H2S与SO2还原成Fe2+
(6)H2S与胶片中的Ag生成黄色的Ag2S ,黑色影像泛黄。
(7)HF与光盘含硅保护层作用生成气态物质而挥发,光盘的有机染料做存储介质易氧化,结构发生变化。

(二)颗粒污染物(particulates pollution)
固体或液体形式存在的颗粒污染物质统称为大气尘,大气尘包括固体的粉尘、烟尘和雾尘以及液体的云雾和雾。大气尘是灰尘(dust)与气溶胶(aerosol)的总和。

1.灰尘  按粒径大小分为降尘(10~200μm)和飘尘(0.1~10μm)
         按形成来源分为粉尘、烟尘、雾尘
(1)灰尘的分类
粉尘  由燃烧或工业生产过程中形成的粉末状态的固体微粒,1~200μm
烟尘  有机物燃烧过程中产生的未完全燃烧的微小固体颗粒,0.5~1μm
雾尘  物质燃烧、升华、蒸发、凝聚等系列过程中形成的固体微粒,具有很大的凝          聚力,尘粒较为规则,0.1~1μm
(2)灰尘的来源
自然来源:岩石风化、火山喷发、海水蒸发、植物花粉、霉菌孢子、尘土飞扬等
人为来源:燃料燃烧、工业排尘、机械粉碎等
(3)灰尘对档案的危害
机械磨损:颗粒形状不规则磨损纸张及其他载体材料;机械磨损造成字迹和影像模糊,音质变差,产生噪音,磁记录和光盘的信息误码率提高
增加酸碱度:灰尘本身的酸碱性加速档案制成材料发生化学反应,使其老化变质
增加粘性:成分复杂的灰尘微粒,吸收了空中的水,形成粘状物,促使纸张粘结成砖
传播霉菌孢子:灰尘中夹杂的细菌菌体、霉菌孢子随风飘扬落在档案上造成生物危害

 

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