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大气污染主要因子优选九篇

时间:2023-07-28 16:42:59

大气污染主要因子

大气污染主要因子第1篇

【关键词】 大气污染源 危害 激光质谱法 防治措施

1 大气污染源及危害

1.1 我国大气污染因素及现状

对于大多数发展中国家来说,在经济发展的头些年都要走先污染后治理的老路,在各项技术不够成熟的情况下,只依靠充分的资源以及廉价的劳力来实现经济的快速发展,在发展过程中经济效益始终排在第一位,对于环境的保护工作做的不够到位,导致了生态的破坏以及空气污染等环境问题,尤其是在工业废气方面,由于没有先进成熟的废气处理工艺,很多工厂对废气都只进行高空排放处理,使得我国大气污染近些年来日益加重。

1.2 危害

大气污染的危害首要就是对人体和动物的健康伤害,人或动物吸入过多的污染空气或吃了被空气污染的食物就会危害健康,造成病变甚至死亡;此外,大气污染严重之后有可能形成酸雨对农业、林业、养殖业还有建筑物等造成影响;大气污染要是更加严重会破坏臭氧层形成空洞,或者由于CO2的排放过多形成温室效应,造成全球变暖,对人类和生物的生存环境造成危害。

2 激光质谱大气探测方法

2.1 激光质谱法的原理

大气污染主要是由燃烧气体造成的,而大气污染源气体主要有CO、CO2、NOx、SO2以及二恶英类化合物等,其中二恶英有毒并且是严重的致癌物质,二恶英主要来源是垃圾的焚烧,应用激光质谱法能够有效的检测出空气中的二恶英化合物。激光质谱法是共振多光子电离(REMPI)与飞行时间质谱(TOF-MS)的结合,在共振多光子电离时,中性分子吸收一个或多个光子达到中间激发态,再吸收一个或多个光子实现电离,通过与分子中间激发态的共振,产生电离的几率很高,最简单的情况就是中性分子吸收一个光电子达到其激发态,再吸收第二个光子达到电离限之上的连续态,这就是(1+1)共振多光子电离过程。此时,需要通过高阶多光子电力过程,依据每个分子特殊的吸收光谱的特点,可以用合适的激光波长来选择电离某些分子,同时可以抑制其他分子的电离信号,因此共振多光子电离法可以实现多组分分析;同时激光质谱法还会使用飞行时间质谱仪,这个质谱仪可以对脉冲激光产生的离子进行选择性探测,高速的对离子进行质量分辨,具有高灵敏度和高质量分辨率的特点,其激光器和进样系统的重复率可达到100Hz,能够实现10ms的时间分辨。

2.2 激光质谱法的优势和应用

与传统的大气污染源探测技术相比,激光质谱法具有高灵敏度、高选择性、高速度分辨和多组份一起分析等优点,是目前国内对大气污染源探测的主要探测技术,激光质谱发不仅能够实现实时动态监控,还能有效地对大气进行全面的污染源确认,有利于快速、全面地得出分析数据以及确定污染气体治理方案。目前,激光质谱法在我国汽车尾气和垃圾焚烧气体探测中得到了大力应用,采用可移动的激光质谱仪,可以有效地对汽车尾气中各个成分实时动态变化进行监控和绘图,对汽车在不同行驶状态时的尾气污染物变化提供可靠证据,得出汽车在什么行驶状态下才能使尾气中有害物质浓度最低,确认什么时候燃烧最为安全,对空气污染最小;总的来说激光质谱仪起到了排放气体的有效在线检测的作用。

3 大气污染防治措施

我国目前空气污染的主要问题是含菌量大、悬浮颗粒和可吸入颗粒含量高、工业废气排放不达标、机动车尾气排放量大、生活垃圾焚烧不完全等,针对我国大气污染的国情,在大气污染防治措施方面主要从以下几个方面着手:

3.1 采用激光质谱法对大气污染源进行实时探测

治理污染的同时也应该控制污染源,才能保证空气治理工作得到效果,因此对大气的污染源进行实时探测就是尤为重要的,采用激光质谱法高速高效的进行探测,通过得出的数据和图谱分析空气污染情况,及时采用有效手段解决污染源问题,不能彻底解决也要把污染指数控制在国家法律规定的合格值范围内。

3.2 改善燃烧工艺

其实大多数的工业污染和生活垃圾焚烧污染都是由于燃烧不完全造成的,采用先进的国外技术或者自主研发更好的燃烧技术是解决大气污染的重要一步,如果燃烧工艺不能够得到改善,废气中的污染物质不会减少,会对大气的治理工作造成困难。

3.3 大力推广空气净化装置,开发新技术

在控制污染源污染物排放量的同时,也要重视空气净化装置的使用,一定要要求工业废气经过净化处理达标后才可以排放,汽车排气管也要大力推广尾气净化器,减少汽车尾气对大气的污染。

3.4 增加城市绿化面积,保护树木

绿化就是城市的肺,增加城市的绿化面积、保护树木也是一种治理大气污染的一个途径,树木能够起到吸收有害气体,净化空气的作用,因此城市绿化工作不可忽略,还要严格要求,大力推广,保护环境。

4 结语

大气污染与人们的身体健康和生活环境息息相关,我国是大气十分污染严重,严重的大气污染已经对我国部分城市造成了酸雨、雾霾等恶劣的空气问题,已经影响到了人们的正常生活,我国对大气污染的治理工作已经到了迫在眉睫的地步,并且对大气的治理工作还要几十年如一日的持续下去才能见到成效。而解决大气污染问题首要就是对对大气污染源的探测工作,近些年来我国对大气污染源的探测工作也有所进展,其中激光质谱探测技术已经在汽车尾气和生活垃圾焚烧气体检测等方面日臻成熟和完善,激光质谱探测法也是目前最高效、最灵敏、最先进的大气污染源探测技术。

参考文献:

[1]樊新岩.激光质谱法在大气污染物分子探测中的应用研究[J].曲阜师范大学,2005.01.

[2]章莲蒂,魏杰.激光质谱法探测度量污染气体的定标研究[J].中国环境科学,2000.5.

大气污染主要因子第2篇

关键词:pH值;酸雨频率;酸雨类型;二氧化硫;氮氧化物

收稿日期:2012-02-02

作者简介:金 雪(1984―),女,浙江嘉兴人,助理工程师,主要从事环境监测工作。

中图分类号:X517

文献标识码:A

文章编号:1674-9944(2012)02-0135-03

1 引言

酸雨是指pH值小于5.60的雨雪或其他形式的降水,主要受人为向大气中排放大量酸性物质的影响。20世纪70年代开始,酸雨已逐步成为世界的公害。嘉兴市区是酸雨重污染区,本文主要分析嘉兴市区的酸雨污染特征,并对污染原因做了简要分析。

嘉兴市的降水监测点位有2个,分别设置于监测站和嘉北街道。降水的采样频率为逢雨、雪必测,降水量使用同步监测数据。降水的分析项目为pH值、降水量和电导率以及SO2-4、NO-3、Cl-、F-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH+4共9项离子,分析方法、分析用水等均按照HJ/T165-2004的要求执行;在准确度控制上,进行实验室内密码样的分析,分析结果全部合格,无问题值和离群值。

2 酸雨污染特征

2.1 酸雨污染现状及污染类型

2.1.1 降水pH值范围及酸雨频率

2010年嘉兴市共采集水样品146个,降水的pH均值(雨量加权均值,下同)为4.36,pH值范围在3.33~6.87之间,酸雨频率为69.2%。pH值≤4.50的样品占样品总数的30.1%,4.50<pH值<5.60的样品占39.1%;5.60≤pH值≤7.00的样品占30.8%;没有大于7.0的样品。2个降水点位均出现了不同程度的酸雨,相比之下,嘉北街道的酸雨频率较高,而pH值均值较低,说明该处的酸雨污染较监测站所在区域严重(图1)。

2.1.2 降水离子组分分布

2010年嘉兴市降水阴离子中硫酸根离子浓度最大,占阴离子当量浓度总和的比例为59.3%,其次为硝酸根离子占20.5%,两项离子总和占阴离子当量浓度总和的79.8%;SO2-4/NO-3为2.9,表明嘉兴市酸雨污染以混合型污染为主,但硫酸根对酸雨的贡献较大。阳离子中钠离子浓度最大,但由于8月份其离子浓度异常偏高,达到其他月份平均值的近12倍,可能受到台风降水中带来的海盐的影响。在不考虑8月钠离子异常值的情况下,阳离子中铵离子浓度最大,占阳离子总量的51.9%,其次为钠离子,占25.3%,两项离子之和占阳离子浓度总和的77.2%,见表1。

2.2 酸雨季节变化

2.2.1 降水pH值及酸雨频率季节变化

季节降水pH值和酸雨频率的变化见表2。尽管2个测点均出现酸雨,但季节变化仍然明显,夏、秋季节的pH值高于其他季节,酸雨污染程度相对较轻,春、冬季的酸雨污染程度明显较高,这与嘉兴市区夏、秋季大气污染轻、雨水较为充沛,而春、冬季大气扩散不利、雨量相对较少有直接关系。酸雨频率变化中冬季最为严重,其他季节2个测点的变化不一致。

2.2.2 降水离子组分季节变化

2010嘉兴市降水中4种主要离子(SO2-4、NO-3、NH+4、Na+)浓度在1月和11月均较高,这主要由于冬季大气污染严重,降水很少,空气中气溶胶浓度较较大,降水在下落的过程中吸收和捕获了大气中气溶胶,导致降水中离子浓度增高(图2)。

2.3 酸雨污染趋势

2.3.1 降水pH值及酸雨频率变化趋势

2006~2010年降水pH均值和酸雨频率统计结果见表3。酸雨pH均值与酸雨频率均呈现波动变化,但2010年pH均值较2006年上升,而酸雨频率下降,根据秩相关系数进行检验,酸雨污染变化趋势不明显。这5年间,酸雨pH年均值均小4.5,说明嘉兴市区一直处于酸雨重污染区。

2.3.2 离子浓度变化趋势

根据秩相关系数进行检验,2006~2010年降水中各项离子浓度变化趋势不明显,降水中(Ca2++NH+4)/(SO-24+NO-3)在置信度(单侧)为0.05时其上升趋势显著,主要阳离子对阴离子的中和能力升高,因此总体来看5年间酸雨频率降低,酸雨pH值上升。SO2-4/NO-3比值有所下降,酸雨类型由原来的燃煤型过渡到混合型。

3 嘉兴市区酸雨成因分析

3.1 大气中二氧化硫和二氧化氮浓度的影响

降水酸度与环境空气中致酸物质有一定的关系,二氧化硫与二氧化氮是致酸前体物,在空气污染较重的季节降水质量较差,酸雨污染就会比较严重。从图3可以看出,二氧化硫和二氧化氮浓度均值与降水酸雨率基本呈正相关,而与pH值呈负相关,说明嘉兴市区酸雨污染很大程度上受大气中二氧化硫和二氧化氮浓度的影响(图4)。

3.2 气象条件的影响

从各季度降水监测结果来看,夏、秋季pH值高于其他季节,酸雨污染程度相对较轻,而春、冬季的酸雨污染程度明显重于夏季,这与降水量稀少有密切关系,因为降水量偏小会导致溶解在降水中的SO2-4、NO-3离子浓度增高,酸度增大。由此可见,气象条件对酸雨污染的影响也很大。

图4 嘉兴市区大气中SO2和NO2浓度与降水pH值的关系

3.3 污染物排放的影响

酸雨的形成被认为是向大气排放的二氧化硫和氮氧化物逐年增加的结果,在云滴、雨滴内或在大气中二氧化硫被臭氧等氧化剂氧化生成硫酸,氮氧化物最后被氧化转化成硝酸或硝酸盐,而使降水呈现较大的酸性。尽管2010年嘉兴市区的酸雨类别已为混合型污染,但硫酸根对酸雨的贡献最高。酸雨的时空分布与其大气污染的时空分布相一致,说明受大气污染物浓度的影响较大,而大气中的酸性气体,如二氧化硫又主要与区域排放量相关。从“十一五”期间嘉兴市二氧化硫排放量的变化情况来看,总量下降39.3%,工业废气中二氧化硫排放量下降38.8%,生活及其它二氧化硫排放量下降48.9%,这与“十一五”期间大气中二氧化硫浓度的变化趋势不一致,说明大气污染物的来源更多的是受到整个区域的影响,而不仅仅是某局部地区的影响,这也表明嘉兴市区的酸雨污染受到区域性大气污染的影响。

4 结语

2010年降水pH值的均值为4.36,pH值的范围为3.33~6.87,酸雨频率为69.2%,属重度污染。2006年~2010年市区酸雨污染总体有所改善,春、冬季的酸雨污染相对较为严重。降水中主要阴离子为硫酸根和硝酸根离子,即致酸污染物主要为二氧化硫和氮氧化物,酸雨污染为混合型污染,但硫酸根对酸雨的贡献最高。嘉兴市降水中对酸雨起中和作用的离子主要为铵离子及钠离子。2006~2010年降水中(Na++NH+4)/(SO-24+NO-3)的上升趋势显著,说明对酸雨程度有改善作用得到增强。嘉兴市区大气中二氧化硫和氮氧化物浓度与降水pH值和酸雨频率有一定相关性,但与局地污染物排放关系不明显,说明市区酸雨污染受区域性大气污染的影响。

参考文献:

大气污染主要因子第3篇

[关键词] 步骤原理 因子分析 比较

引言

在进行经济建设的同时总会伴随着对环境的侵害,环境监测目的就是要及时的发现危害环境的因素,将其降到最低。环境污染的检测项目多而杂,它包括水污染、固体污染、空气污染等许多的方面,而这每种污染又包含着多项的检测指标,这种多样性的检测指标给环境污染的评价与分析带来了极大的困难。也正因为如此,在进行这项工作时我们引入了因子分析法,它能很好的简化指标结构、浓缩信息、降低指标的难度,在主要信息比较充分的前提下,将各种因素进行变量分组,增强组内变量的关联性,减弱不同组别的关联性,逐渐将环境检测的指标集中在几个互不影响的因素上,减小问题分析的难度。

一、因子分析的步骤和原理

因子分析从与最初的变量的相关系数的矩阵出发,然后寻找与问题关联性较大的几个难以观测的因子,通过这几个因子来对实物的原始变量之间的关联系数。例如共有n个样本数,在每个样品n中有P个指标,那么我们就可以列出相应的矩阵,它的一般步骤为:①计算标准化数据在矩阵中的相关系数,再与此同时要求得相关系数的矩阵特殊根,和与此相互对应的正交标准化的能反映特征的向量E;②原始数据的标准化处理。在进行因子分析中的标准化应用公式中既有样本的均值也存在样本的标准值,通过标准化的运算来消除原始变量中不同的量纲的影响;③若是特征根的贡献率累计达到85%,则可以得到到一个全新的因子载荷的矩阵;④根据在各式或是检测中得到的样品因子得分,对其进行系统的排序,并且进一步进行聚类分析;⑤对由特征根积累率中得来的载荷矩阵施行方差最大值的正交旋转变换,经过旋转后的因子载荷矩阵的每个列向量对应着每个公共因子。进行列向量的旋转变换的目的是为了使得每个公因子只与对应的若干个原始变量有关联性,如此就能增强各个因子的可解释性。

二、环境污染的因子分析

1.数据收集

在进行环境污染各项因子的分析之初对对各个地区的环境数据的检测是必不可少的,而且是至关重要的,它是所用工作的基础,数据收集工作的好坏直接影响整个分析过程的好坏,通过对全国的各个主要地区的生活和工业污染物的排放量数据的收集,并且选取了九个主要的环境污染检测的指标,笔者将以这些数据为基础进行分析研究。

2.数据分析和处理

在进行数据收集的过程中,我们发现我国地区的数据是不具备的。由于地理位置特殊,所以在进行数据填补时用全国平均值并不是很科学。对环境有着极大影响的烟尘以及二氧化硫绝大多数都是来自生活和工业排放,可以根据全国烟尘和二氧化硫的排放比例来估算我国地区的排放总量,这种做法是比较科学的。

3.公因子的提取和分析

通过SPSS软件的引用可以科学的计算出特征向量和特征根,而且这些数据的累计贡献率达到了86.54%,这个数据说明提取的3个公因子的信息含量是几乎包含了原来9个污染指标的全部信息,可以知道进行“降维”是比较成功。通过上面的分析可以确定提取3个公因子,同时还可以得到初始的因子载荷矩阵,同时使用最大方差的旋转法可以顺便得到旋转后的因子载荷矩阵。

从上表可以知道,工业粉尘和二氧化硫的排放总量,工业废气和烟尘的排放总量,在第一公因子F1上所具有的的载荷是比较大的,然而其它污染的指标在F1上的载荷并不大。从表中我们可以知道除了X6是工业固体废物的产生量,其他的项目都是工业空气的污染指标,所以F1也可以称为工业大气污染因子,以此类推可以分别进行命名。

三、各地区环境污染的分析和比较

通过上面进行的可解释性的公共因子的命名后,还可以根据SPSS函数式的分析来研究环境的污染情况,从中我们不难发现山东、四川、广西、河南、河北及辽宁在第一公因子上的得分是相对较高的,这些省份的额固体废弃物和工业大气污染程度比较高,原因是多方面的,其中比较主要的原因是这些污染比较严重的省份中有不少是属于建国后不久确立的国家老工业基地,由于工业密集型高,而且生产的耗能高,科技含量低,以环境污染的代价换取经济的增长;还有的企业是在乡镇,改革开放之后,乡镇经济也快速发展,许多重污染企业为了逃避城市过高的治污费用而将企业转而设在了比较偏远的乡镇,乡镇的企业数量急剧增加,并且乡镇政府对环境治理及缺乏经验又缺乏意识,这就造成了一些乡镇在大气污染因子上得分比较高,我们得到各地区的因子得分表:

相较于上面的这些省份,我国的北京、上海、广州、、青海、贵州等地区的这几项因子的得分就要低得多了,可以清楚地发现,这些得分比较低的城市要么是比较偏远的地区,要么是比较发达的地区,这些比较发达的城市的经济来源不再是传统的工业制造或是能源生产了,而更多的是以航运、通信、金融、教育、服务业等为经济支撑,这些产业基本上是不会产生大量的污染物的,这也就是为什么这些地区的污染因子数不高的原因了。

在表中还可以发现,江苏、浙江、上海、山西、湖北等地的第二公因子数比较高,这说明这些地区的水污染比较严重,研究发现这些地区要么是经济产业结构中依托水资源比较重,要么是水资源比较丰富、人口众多、分散比较广的地区。而贵州、山西、内蒙等地的第三因子得分比较高,这说明该地生活空气污染比较严重,贵州得分最高,这与其所处的地理环境相关,贵州所处地区属于我国酸雨控制区,酸雨污染严重。而像山西、内蒙都属于能源大省,煤储量极为丰富,在采煤用煤的过程中不可避免的会带来一定的影响。

通过上面的分析比较可以初步的得出一些结论。第一类,特殊污染地区:山西(水污染轻微,工业大气污染严重)、广东(工业大气污染轻微、水污染严重);第二类,水污染居中、工业大气污染较重的地区:四川、广西、河北、河南、山东;第三类,工业大气污染居中、水污染较重的地区:浙江、江苏、湖南、湖北;第四类,工业大气污染轻微、水污染居中的地区:北京、上海、贵州;第五类,水污染轻微、工业大气污染居中的地区:内蒙、江西、安徽;第六类,水污染和工业大气污染都轻微的地区:天津、宁夏、海南、新疆、、青海、云南、甘肃。

总之,因子分析法是一种能够大大减少工作量、提高工作效率、简化工作程序、抓住主要矛盾的工作方法。它的使用为环境污染的科学检测与评价提供了可能。

参考文献:

[1]张文彤、董伟 .SPSS统计分析高级教程[M].北京:高等教育出版社,2004,213-260

大气污染主要因子第4篇

关键词:冶金焦炭冶炼;无组织排放;排放特征;污染因子;污染监测 文献标识码:A

中图分类号:X758 文章编号:1009-2374(2016)32-0083-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.041

1 概论

冶金企业的生产过程需要大量的焦炭作为燃料,但在焦炭的冶炼过程中又会产生焦炉烟气,其烟气征污染因子一般为C6H6(苯)、C7H8(甲苯)、C8H10(二甲苯)、NMHCs(非甲烷总烃)、NH3(氨)等是造成环境污染的主要因素。在日常工作中,相关部门虽然采取了一定的污染防治措施,但并没有取得很好的实际效果,究其主要原因是由于废气中污染物种类多、气体性质在外界因素的影响下易发生不定向变化,特别是废气排放的无组织性严重,没有有效的监控措施,从而造成对其污染物防治工作存在盲目性。因此,需要通过对废气中的特征污染因子进行科学的监测分析,用经过科学监测分析中所得到的有代表性的数据来指导其特征污染物的治理工作具有其重要意义。

2 无组织排放概述

污染物排放过程中,所谓的无组织排放主要指的是一些工业废气没有经过排气筒进行无规则排放。较矮的排气筒是有组织的废气排放,但在某些特定环境下,所产生的现象和无组织排放非常相近,因此,也可以将其当作是无组织排放。在冶金焦炭的冶炼过程中无组织排放都存在大量的有害性气体,会对环境以及人体造成一定的危害。一般来说,其主要污染物包括粉尘物、飞灰、烟气等;烟气中污染物主要为气态污染物,其气态污染物主要包括SO2、NOx、VOCs(C6H6、C7H8、C8H10、NMHCs、NH3等挥发性有机物)等。冶金焦炭的冶炼过程中产生的无组织排放焦炉烟气中的气态污染物分为常规污染物和特征污染物两种,NO2、NOx等属于常规污染物,C6H6、C7H8、C8H10、NMHCs、NH3等属于特征污染物。无组织污染物的污染源具有一定的分散性,同时,污染物在排放过程中离地面较近,不容易被稀释扩散,能够直接对周边地面的大气环境及空气质量造成影响,影响周围人群的正常生活。

3 监测分析

3.1 监测点布置的原则

实际的监测过程中,监测人员可根据工艺分布、占地面积、无组织排放种类、周围环境复杂程度等因素,将该冶金焦炭厂看作是一个无组织排放的污染源,以《大气污染物无组织排放监测技术导则》相关规定为原则进行监测点布设,通过对冶金焦炭厂进行分析,决定以厂界为界限扇形布点,设置11个点位,保证有1个背景点位,以满足相关监测工作的顺利开展。

3.2 监测项目分析

3.2.1 气象因子。通常情况下,气象因子监测分析可以分别同步观测风向和低云量等地面气象观测参数。

3.2.2 污染因子。污染因子主要有C6H6、C7H8、C8H10、NMHCs、NH3这5种。其中NH3是PM2.5实重要的前体物。监测人员通过对炼焦工艺进行研究分析,发现空气中C2~C9对非甲烷总烃(NMHCs)年平均量、大气VOCs对环境具有很大影响。同时,炼焦工艺都会形成C6H6、C7H8、C8H10等物质,对人体健康的影响严重。所以,对该5项特征污染因子进行监测势在必行。

3.3 监测方式及监测依据

3.3.1 监测方式要求。进行污染物监测时,严格遵循国家相关标准,以我国现有的相关方法标准、规范作为监测技术指导,以确保监测结果的代表性和准确性。

3.3.2 监测方法依据及其测量仪器设备。在实际的采样工作中,以《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T 16157-1996)中的相关内容为采样依据,按照《空气和废气监测分析方法》进行相关作业。其中,以HJ 584-2010为依据,采用活性炭吸附CS2解吸气相色谱法测定空气中的C6H6、C7H8、C8H10,其最低检出限均为0.0015mg/m3,主要仪器是GC4029A型气相色谱仪;以《环境空气 非甲烷总烃的测定 气相色谱法》(HJ/T 38-1999)为依据,用于空气中NMHCs的测定,其最低检出限为0.04mg/m3,所用监测仪器为GC4029A型气相色谱仪;以《环境空气 氨的测定 纳氏试剂分光光度法》(HJ 533-2009)为依据,用于空气中NH3的测定,其最低检出限为0.01mg/m3,监测过程中主要用到TH-150Z型大气综合采样器、TU-1810型紫外可见分光光度计两种仪器。

4 监测结果分析

4.1 气象因子的监测结果

将冶金焦炭厂看作是一个无组织排放的污染源,其气象因子主要是对风向、风速等情况的监测,为了提高采样数据的精准度,避免出现数据波动过大现象,应该通过移动监控点进行多次采样。具体的采样结果为:2016年4月19日,一共采样4次,具体的数据为:气温(℃)为:19.1、24.3、27.2、25.1;气压(kPa)为:101.5、101.3、101.1、101.3;风向都为:NE,风速(m/s)为:1.5、1.6、1.7、1.7;总云量均为4,低云量为:2、1、1。2016年4月20日,一共采样4次,具体的数据为:气温(℃)为:18.7、23.6、26.8、24.5;气压(kPa)为:101.3、101.2、101.0、101.1;风向都为:NE;风速(m/s)为:1.6、1.4、1.4、1.3;总云量为:5、4、4、3;低云量为:3、2、1、1;2016年4月21日,一共采样4次;具体的数据为:气温(℃)为:19.2、23.8、26.9、25.4;气压(kPa)为:100.9、100.7、100.7、100.8;风向都为:NE;风速(m/s)为:1.3、1.5、1.4、1.3;总云量均为4;低云量为:2、2、1、1。

作者通过对观察数据进行研究分析发现,污染扩散方向会根据风向的不同发生相应的变化,监测点风向情况在很大程度上决定了监测结果。风向除了影响污染气体扩散方向的同时,也会对其扩散路径以及范围产生相应的影响,并且这种影响与风速有着很大关系,影响会随着风速的变大而变得更为明显。

对于监控点的污染因子浓度来说,捕捉效率容易受到污染源排放强度的影响,同时,也会受到风向以及风速变化的影响。如果风向以及风速较为明显,在对污染物的运动情况及其浓度最高点进行判断时就会变得更加容易。在《大气污染物无组织排放监测技术导则》中明确指出当监测时的风向>29°且风速在1.0~3.0m/s之间是最为合适的。当监测对风向、风速没有要求的情况时,在周边设置监控点,可以在静风状态下采样,前提是能够及时捕捉到污染物的浓度最高点。

4.2 特征污染物的监测结果

监测人员通过对3天的监测,NH3和C6H6在上风处都能监测出来,C6H6在上风处偶尔也能检测出,出现这种状况的主要原因是由于冶金企业的位置,周围的污染企业

较多。

焦化工艺是冶金企业重要生产环节,由于工艺技术的特性会造成C6H6、C7H8、C8H10、NMHCs、NH3等多种污染物质的产生,作者通过对不同监测结果进行分析发现:在此次监测气象状态下,企业所在的下风向以及上风向的NMHCs监测浓度虽然呈现出上涨趋势,但其浓度值并没有超过相关规定的标准,其数值小于无组织排放监控所规定浓度5.0mg/m3的限值。企业所在的下风向及上风向的NH3浓度与NMHCs监测浓度表现情况一致,也呈现上涨趋势但是并没有超过规定的浓度标准,氨的环境浓度和厂界浓度在小于0.2mg/m3,控制在恶臭污染物排放标准2mg/m3之内。

在完成NMHCs、NH3的监测结果分析之后,作者又对其他污染因子监测结果进行了分析,发现C6H6、C7H8、C8H10在该厂区都能监测出,并且在下风向与上风向浓度存在较大差异,下风向浓度明显较高。C6H6、C7H8、C8H10的工业对C6H6、C7H8、C8H10的大气污染物综合排放标准分别为0.5mg/m3、3.0mg/m3及1.5mg/m3,C6H6的工业企业设计卫生标准为2.4mg/m3,C8H10的工业企业设计卫生标准为0.3,前苏联居民区对C7H8浓度的限定最高为0.5mg/m3,对监测浓度进行分析,发现3种气体浓度均没有超出规定浓度的范围,进而各种气体的监测浓度均符合相关排放浓度标准。对整体监测结果进行统计分析,获得符合企业正常生产状态下无组织排放特征污染物的实际情况,对于企业特征污染物治理方案的制定具有一定的指导意义。

5 建议与结论

监测人员通过对相应的数据进行分析,污染物浓度虽然都有所增加,但是都能满足环境标准和无组织排放标准的要求。虽然其浓度低于我国相关的要求,但C6H6、C7H8、C8H10、NMHCs、NH3等有害气体的长期排放,会对周围的居民的环境造成一定的影响。因此,相关部门应该积极在一些容易受到污染的地区设置监测点,增加除了常规监测点以外的监测点,定期进行抽查,指导企业的日常环境管理,从而提高企业周围的环境质量。

总之,在国家强调环保节能减排的今天,积极对冶金焦炭厂无组织排放特征污染物的监测具有重要意义。在监测过程中,监测人员应该从冶金焦炭厂的实际状况出发,设置合理的监测点,才能达到良好的监测效果,从而为企业特征污染物治理方案的制定提供科学的监测数字依据。

参考文献

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大气污染主要因子第5篇

关键词:城市布局 个人防治 消散机制 中介媒吸附

1、引言

随着人们生活水平的日益提高,人们对生活质量的要求也越来越严格,对自己的生活环境的要求也越来越高,现代人生活90﹪的时间在室内度过,因此,近年来人们也更加关注占人们活动大多数时间的室内环境质量问题。

1.1 影响室内环境的主要因素

影响室内环境的主要因素有室外空气质量和室内污染源及室内通风状况三个方面。

1.2 室内环境污染的主要来源

明确了对室内环境的主要影响因素还要弄清室内空气污染物的来源。污染的主要来源是交通污染、室内人为活动、各种室内办公机器、尤其是室内装修污染已经成为现代家庭生活的一个主要污染途径

1.3 室内环境污染的特点

室内环境污染由于其来源广泛种类繁多主要表现在一下几个方面:

1.3.1 影响范围广

室内环境包括人类活动的一切室内空间,设计生活工作等各个领域,所以涉及人群广涉及空间范围大。

1.3.2 持续时间长

现代人生活的绝大部分时间在室内度过,如果室内环境造成污染,人类处于其中必将深受其害并且不能短时间内脱离,所以室内环境污染是一种长时间的破坏行为。

1.3.3 污染物浓度高

很多室内环境,特别是刚刚装修完的室内环境,从各种装修材料中释放出来的污染物浓度均很大,并且在通风换气条件不充分的情况下污染物不能排放到室外,大量的污染物滞留在室内,造成室内污染物浓度十几倍甚至几十倍的超标。

1.3.4 污染物种类多

除甲醛、氨气、苯、总挥发性有机物(TVOC)和氡这五项重点污染物指标外还有二氧化碳、二氧化硫、可吸入粒子等500多中化学性污染物质,污染物的的种类繁多性质复杂。

1.3.5 污染物排放周期长

从室内环境污染的主要来源看,排放的污染物释放的周期较长,尤其是室内装修污染,以甲醛为例,甲醛的释放可能达3-15年,某些放射性的污染排放周期会更长。

明确了影响室内环境的主要因素、室内环境污染的主要来源和室内环境污染的特点我们就可以有的放矢的提出一些防治室内污染的方法措施。

2、室内环境污染的防治措施

关注室内环境污染刻不容缓,必须采取适当的防治措施,改善室内环境质量,营造更加舒适的生活环境。那么室内环境污染主要的防治措施又有哪些呢?下面我们就来简要的分析一下。

2.1 合理规划城市布局

合理规划城市布局,尤其是合理的工业区位置确定是减少居室污染的关键。

城市工业区位选择应该注意的几项原则:便捷的交通,减少对生活居住区的污染:基本无污染的企业可以布置在城内居民区内;污染较大的企业应尽可能布置在远离城市的地方;可能污染空气和水体的工业应当布置在城市的下风向和水源的下游;工业区和生活区之间设置防护带。

2.2 个人日常应采取的有效防治措施

室内环境大多是个人活动空间,因此从主观上采取措施才是保证室内环境良好的根本。

(1)可根据居室、厨房、卫生间的不同污染物选用具有不同功能的空气净化装置,如空气净化器、抽油烟机、臭氧消毒器等;

(2)购买和装饰新居后,不要急于居住,应该先找室内检测部门进行监测,听取专家的意见;

(3)尽量减少在室内吸烟的机会,做到少吸烟最好不吸烟;

(4)装修时选择有资质、正规的装饰公司;选用无毒无害、无污染的有环保标志的建筑装饰材料;

(5)购买家具是要选择那些正规厂家产品,可有效的控制室内空气污染地程度;

(6)有选择的放置一些绿色盆景植物,对减轻室内空气污染有一定好处。

(7)做好室内的通风换气,保持室内空气新鲜。

2.3 污染物自身消散机制

室内空气污染物不论在其来自室内或者室外,可能会由于某些消散机制而被去除。这些机制包括:(1)大气转换作用;(2)粒状物质沉淀作用。

2.4 利用中介媒吸附、中和治理

目前市场上流行竹炭、活性炭、负离子、光触媒等多种室内空气污染治理方法。不同的治理方法会产生不同的利弊,需要根据具体情况做出选择。

(1)光触媒。该方法是从国外引入、应用较多的一种,对中度污染具有治理见效快的显著特点,但是价格偏高。光触媒在进行光和作用、发生化学反应过程中,可能产生轻微的二次污染,对壁纸、木制家具的油漆表面会有影响。此类清除剂对甲醛去除效果为70%左右,对苯、TVOC的去除效果在80%以上。

(2)臭氧。属强氧化性,是国际上公认的常用、安全的物理治理方法,使用于中度、轻度污染。其最大特点是不产生任何残留物及二次污染。单采用该技术治理时,人要暂时离开房间,以免中毒,其对甲醛的去除效果为40%,对苯的去除效果在90%以上,对TVOC的去除效果在50%左右。

(3)负离子。用一种产生高压电的仪器分解有害气体,使苯、甲醛等有害气体快速氧化成负离子,与空气结合后,还原成氧气、水和二氧化碳。这种方法见效快、无污染,不留死角,可定期采用,作为集中治理室内空气污染超标问题的一种选择。此类方法对甲醛、苯、氨、TVOC的去除效果可达70%左右。

(4)炭 竹炭、活性炭等都是利用炭吸收异味、吸附有害气体的原理来治理室内空气污染。他具有成本低、无毒副作用的特点,单见效较慢。此法可作为室内空气污染轻微超标的长期治理方法。起对甲醛的去除效果为50%左右,对苯的去除效果在90%以上,对TVOC的去除效果在50%左右。

(5)其他方法。从植物中提取出来的纯植物性清除剂为天然产品,对环境不会产生二次污染,是理想的空气污染清新剂。对甲醛、苯、tvoc的去除效果在50%左右。

在居室内放一些抗污染的花草也能起到“空气净化器”的作用。如常青藤能让90%的苯消失;吊兰能清除96%的一样花坛和86%的甲醛和过氧化氮。天南星的苞叶能吸收80%的苯、50%的三氯乙烯、仙人球、芦荟都有很好的净化空气功能。另外掩盖法也不失为一种简单快捷的方法净化室内空气。用香水、柚子皮、橘子皮等 摆放到室内掩盖异味。

大气污染主要因子第6篇

【关键词】PM10;CMB;PCA;源解析

0 引言

近年来,随着我国城市规模的逐渐扩大,对城市内的空气质量有一定影响,特别是最近几年灰霾事件频发,对大气环境和身体健康产生了极大危害。根据环境监测站统计的数据,颗粒物是城市主要的大气污染物。研究大气颗粒物污染源及其与下游污染物相关性的方法很多,其中包括主成份分析法、富集因子分析法、化学质量平衡受体模式等,特别是化学质量平衡受体模式应用比较广泛,具有可靠的稳定性及研究结果的准确性。根据大气颗粒物污染特征,以污染源解析结果为依据,提出城市重点治理污染源,并结合目前存在环境问题和管理现状,进一步提出建议性的相关环境对策。

1 数据采集及解析方法

1.1 数据采集

对灰霾期哈尔滨商业大学校园大气可吸入颗粒物进行了采样,采样时段是2012年1月2日~11日,采样天数为10天,采样流量为120 L/min,采样器为中流量总悬浮微粒采样器,仪器自动记录采样时间和体积,采样滤膜为石英纤维滤膜,采样后的尘膜要干燥48小时后称重,用重量法计算颗粒物的质量浓度,并对颗粒物进行了化学成分分析,浓度数据和化学成分均来自哈尔滨市环境监测站和课题组前期的采样及分析结果。

1.2 解析方法

1.2.1 主成分分析法(PCA)

利用SPSS统计软件对颗粒物主成分进行PCA分析,得出颗粒物的主成分类别、贡献量及贡献率,通过软件计算,提取特征值大于2的因子特征值、方差贡献率,提取的因子需概括原始变量80%以上的信息,才能全面地反映真实的主成分特征,可用其特征参数进行污染源的判定。

1.2.2 化学平衡模型(CMB)

利用CMB进行污染源解析时,采用台湾和美国源样品化学成分谱作为CMB受体模式源数据,选择源样品化学指纹时,注重污染源种类、污染源特性一致,使其指纹库中的源样品数据尽量与哈市污染源化学特性一致,重点对比土壤类型、交通设备、燃料性质、煤质以及燃烧设备等,以保证源解析结果的准确性。在受体模式运行时,应保证三个参数达标,即R须控制在0.8到1.2之间且越接近于1精度越高,DF应大于6,PERCENT MASS应在80%到120%之间且越接近于100%解析的越充分。

2 结果与讨论

2.1 PCA和CMB的定量分析

经过PCA和CMB的定量分析,通过比较两种方法的分析结果可准确推估灰霾期颗粒物的污染来源。较广泛,具有可靠的稳定性及研究结果的准确性。利用统计软件SPSS 19.0对32个大气颗粒物PM10样品的数据进行了主因子分析,主因子分析过程中剔除在各主因子中贡献均极低的3个变量Ca2+、Al、Ca,最终所选取的变量数为29种,如下表所示。

根据方差极大正交旋转因子载荷矩阵(表1)和元素的富集因子(表2)对得到的4个主因子所代表的污染源类型解析如下:主因子l中载荷较高的组分是SO42+:0.892,NO3-:0.796,Mn:0.898,S:0.967,Si:0.858,Ti:0.661,Ba:0.873,Cd:0.611,Cr:0.644,TC:0.963,OC:0.976。这一因子对大气颗粒物PM10的方差贡献率为43.834%。主因子2中载荷较高的组分是K+:0.919,Mg2+:0.969,Na+:0.955,Cl-:0.908,Na:0.759,Pb:0.955,Sr:0.980。这一因子对大气颗粒物PM10的方差贡献率为25.097%。主因子3中载荷较高的组分是F-:0.760,Ni:0.888,V:0.920,Zn:0.983,As:0.941,Cu:0.707,Fe:0.935,K:0.661。这一因子对大气颗粒物PM10的方差贡献率为21.404%。主因子4中载荷较高的组分是NH4+:0.561,EC:0.572。这一因子对大气颗粒物PM10的方差贡献率为7.446%。

2.2 各源对PM10中化学组分的分担率解析

在定性识别污染源类型的基础上,通过对主因子分析过程中所得到的方差极大因子载荷矩阵和因子得分系数矩阵进一步处理来计算绝对因子载荷和绝对主因子得分矩阵,从而定量计算出各源对PM10 ,及各化学组分的分担率及贡献值.利用绝对主因子法不仅可解析出各源对PM10的分担率及贡献值,还可解析出各源对PM10中化学组分的分担率及贡献值,结果参见表3和图1。

由表3可知,建筑水泥尘,机动车尾气尘,煤烟尘是环境空气中PM10的首要污染源,其对PM10的分担率至43.834%,土壤风沙尘和工业粉尘是对PM10贡献较大的另外两个重要的污染源,分担率分别占到25.097%和21.404%,大气颗粒通过化学反应的二次来源对PM10的贡献较小,分担率为7.446%。从表中不仅可以比较清楚地了解到PM10中各化学组分来源的具体情况,而且还可用这些数据再次验证上述对污染源类型的判断。

3 结论

(1)主成分分析法表明,Pb,S,Zn,Cd,Cu,As这6中元素来源于人为排放;Na,Pb,Sr,Mn,Ni,Ti,Ba,Cr,Fe,K这些元素的富集因子大于1小于10,主要来源于是自然污染,但也存在人为因素;Mg,V,Si这些元素的富集因子小于1,主要来自自然源污染;Pb,S,Zn,Cd,Cu,As这6中元素的富集因子变化及差异较大,说明人为污染很严重。

(2)CMB的解析结果表明:城市的主要污染来源交通尘、扬尘、煤烟尘、工业粉尘四类,其中交通尘的平均贡献率最高,扬尘在春季的贡献率最高,工业粉尘在夏季的贡献率最高,煤烟尘在冬季的贡献率最高。

【参考文献】

大气污染主要因子第7篇

关键词:空气质量;污染源;相关性;二氧化氮;二氧化硫

中图分类号:X831

文献标识码:A 文章编号:16749944(2017)10006303

1 引言

大量研究表明,区域环境空气质量与区域污染源具有极强的相关性[1~3]。在特定区域内,环境空气质量污染物在浓度量值、首要污染物天数,以及出现的特定时间段上会呈现特定特征[4]。笔者在系统分析了抚顺市城区高污染燃料的消耗特征、大气污染物治理排放特征以及环境空气质量状况与评价的基础上,采用相关性分析的方法,系统分析了抚顺市城区2014年环境空气质量污染物的浓度量值、首要污染物天数的及月分布,与高污染燃料燃烧污染物排放量之间的关系,为高污染燃料禁燃区科学客观地划分提供必要条件。

2 主要污染物的识别与确定

高污染燃料禁燃区划分方案需要明确确定影响区域环境空气质量的主要污染物。中国国家标准《环境空气质量标准》(GB3095-2012)共确定六项污染物[5],分别是SO2、NO2、CO、O3、PM10和PM2.5。这六项污染物在崴吵乔域环境空气质量浓度特征、首要污染物天数以及时间分布上呈现了以下明显特点。

(1)以PM10、PM2.5代表的烟(粉)尘颗粒物和O3,是自2012年全市有系统环境空气质量监测数据以来最主要的三种污染物。2012年二级空气质量以下污染天数为73 d,O3占了47 d约64%,PM10为26 d约36%;2013年二级空气质量以下污染天数为78 d,O3占了21 d约27%,PM10为30 d约38%,PM2.5为27 d约35%;距现在最近的2014年,二级空气质量以下污染天数为123 d,O3占了41 d约33%,PM10为10 d约8%,PM2.5达到了71 d约58%(图1)。这些数据表明,抚顺市的环境空气污染的主要污染物即为O3和烟(粉)尘颗粒物。

(2)PM10、PM2.5和O3污染物在年度内出现的时间段上,PM10、PM2.5主要出现春、秋和冬季三季,O3污染物主要出现在夏季。

(3)SO2、NO2、CO、O3、PM10和PM2.5六项污染物,特别是PM10、PM2.5和O3污染物在浓度上,年度内呈现规律性分布。SO2、NO2、PM10和PM2.5一直呈凹型抛物线,这表明4种污染物在污染排放源上具有同一性,而O3呈凸型抛物线。研究表明,O3是环境空气的二次污染物,是由于NO2引发,在夏季强紫外光辐射照射下产生了NO、O、NO2、O2和O3各成分间循环的光化学反应。图1也表明,O3的存在与抚顺市的光照时间存在良好的相关性,尽管日照时间仅是NO、O、NO2、O2和O3各成分间转化的一个因素,但是光照时间却和紫外线的辐射强度存在一致性。因此,在污染源对环境空气质量的影响方面,应O3将与NO2归类,分析NO2与污染源排放的关系。

通过上述3个规律的分析可知,PM10、PM2.5代表的烟(粉)尘颗粒物和NO2是首要的污染物因子。而SO2一直以来作为环境空气污染必须分析的污染物,在抚顺市的浓度量值在年度内的分布特征又与PM10、PM2.5具有相同分布特征和同源性,所以也应该把SO2作为污染物因子。因此,抚顺市环境空气污染物因子确定为PM10、PM2.5、NO2和SO2。

3 主要污染物与污染源相关性分析

两个变量间的相关性分析是建立两种变量是否有关联的重要方法。

为客观分析污染物排放源强度与环境空气质量间的关系,做如下技术处理。

(1)将全年烟气中的SO2、烟(粉)尘和氮氧化物排放量分为取暖期附加排放量和工业污染源排放背景值两部分,工业污染源各排放总量按12个月平均到每月中,冬季取暖期的排放量按5个月平均,分别再加到1、2、3、11和12月等5个月中。按照此方法,全年分成了取暖期和非取暖期两段,取暖期分别为1、2、3、11和12月共5个月份,非取暖期为4、5、6、7、8、9和10月共7个月份。冬季取暖期的烟气污染物排放量包括取暖锅炉排放源和工业生产使用的高污染燃料源,非取暖期仅为生产使用的高污染燃料源。

(2)将各污染物月排放量进行二次曲线拟合,与对应污染物的月平均浓度或者污染天数进行相关性比较,确定污染物排放是否和环境空气污染因子具有相关性。

3.1 烟气SO2的排放量与环境空气SO2浓度间的相关性

烟气SO2的排放量与环境空气SO2浓度间的相关性如图2。

由图2可知,烟气SO2的排放量的拟合线与环境空气SO2月浓度的拟合均是一致的凹抛物线,具有良好的一致性,两者相关性分别达到了0.7180和0.9634。凹抛物线特征进一步说明,两者存在的良好的相关性,环境空气中的SO2的浓度与烟气排放SO2的数量极其相关。SO2的排放量在一年中的1、2和3月及11月、12月高,而环境空气SO2对应月的平均浓度也高,这也是取暖期比非取暖期多燃烧消耗了大量高污染燃料所致[7]。但是根据第五章的环境空气质量分析表明,SO2虽不是首要超标污染物,但是仍有一些天IAQI值超过100,因此仍需作为高污染燃料禁燃区划分的污染标识物之一。

3.2 烟气中烟(粉)尘的排放量与环境空气PM10和PM2.5之间的相关性

抚顺市高污染燃料燃烧排放烟(粉)尘的排放量与环境空气PM10和PM2.5之间的相关性如图3,4所示(以抚顺市2014年污染物排放量和环境空气质量为代表)。

由图3可知,烟气烟(粉)尘的排放量与环境空气PM10和PM2.5月均浓度均呈现1~3月份、11~12月份高而中间各月份低的现象,具有良好的一致性,这表明取暖期比非取暖期多燃烧消耗了大量高污染燃料所致[8]。图4表明,每月污染天数的分布特征与烟(粉)尘排放量也呈现良好的相关系,并且燃烧排放的烟(粉)尘造成空气中的PM10和PM2.5超标的污染物,已在2013年开始成为抚顺市的最主要的污染物,2014年两者污染天数之和已达80 d,占全年污染天数的65%。PM10和PM2.5的污染应该受到严格的注意和防控。

从三者的拟合线来看(图3),烟(粉)尘的排放量的拟合线与环境空气PM10和PM2.5月均浓度拟合线均是一致的凹抛物线型。虽然PM10和PM2.5的拟合度并不高,但是在9次多项式以内,2次多项式抛物线拟合形式的相关系数仍然最高。凹抛物线的特征也说明了烟(粉)尘的排放量与环境空气PM10和PM2.5月均浓度存在的良好的相关性。这个结论与其他城市的研究结果相同[9]。

PM2.5月首要污染天数间的相关性

造成PM10和PM2.5拟合线相关系数不高的原因,与非取暖期呈现部分高值有关,这是因为非取暖期高污染燃料燃烧排放烟(粉)尘颗粒物数量虽然低于取暖期,但由于烟(粉)尘粒度过细,沉降性不佳,几年累积的结果,一旦空气层结稳定,必然会造成环境空气PM10和PM2.5偏高的现象[6],研究表明,高污染燃料的燃烧,如果治理水平不高,在常规的干法除尘工艺条件下,直径小于2.5 μm的PM2.5无法去除,除非采用湿法除尘。这说明了取暖期和非取暖期高污染燃料燃烧排放的烟(粉)尘均是PM10和PM2.5成为环境空气质量污染最主要的污染物。因此全国很多城市均把高污染燃料燃烧排放的烟(粉)尘作为环境空气PM10和PM2.5超标的元凶。

综合上述分析,烟气中烟(粉)尘的排放量与环境空气PM10和PM2.5之间均在良好的相关性,PM10和PM2.5的烟(粉)尘应作为高污染燃料禁燃区划分的最主要的污染标识物之一。

3.3 烟气NOx的排放量与环境空气NO2浓度间的相关性

烟气NOx的排放量与环境空气NO2浓度间的相关性如图5。

由图5可知,烟气NOx的月排放量及其拟合线与NO2月浓度变化趋势具有良好的一致性。从两者的拟合线来看,烟气NOx的月排放量与环境空气NO2月平均浓度的拟合线均是一直的凹抛物线,相关系数R2分别为0.7180和0.7294。具有良好的一致性,同前述SO2和烟(粉)尘颗粒物的分析结果一样,凹抛物线特征进一步说明了两者存在的良好相关性,环境空气中的NOx的浓度与烟气排放NO2的数量极其相关[10]。NOx的排放量在一年中的1、2、3、11、12月呈现高值,而环境空气NO2在对应月上的平均浓度也呈现高值,这与取暖期比非取暖期多燃烧消耗了大量高污染燃料有关。

NO2在夏季浓度偏低,还在于夏季转化为O3所致。一般而言,O3与NOx的排放量的关系如图6。

图6表明,由NOx氧化物、O2和紫外线光化学反应产生的O3应该引起重视。5~9月份虽然出现的降水天气对烟(粉)尘颗粒物有良好的清除作用,但是这些月份的强辐射,NOx会引发O3的产生[11]。只有控制了NOx的排放,才能抑制O3的产生,进而改变夏季抚顺市空气O3超标的现象。

因此,NOx作为高污染燃料燃烧的烟气排放的引发的O3污染的引发剂的角度,NO2、NO等NOx也应该作为高污染燃料禁燃区划分的污染标识物。

4 结语

PM10、PM2.5代表的烟(粉)尘颗粒物和NO2是首要的污染物因子;烟气SO2的排放量的拟合线与环境空气SO2月浓度的拟合均是一致的凹抛物线,具有良好的一致性,两者相关性分别达到了0.7180和0.9634;烟(粉)尘的排放量的拟合线与环境空气PM10和PM2.5月均浓度拟合线均是一致的凹抛物线型,排放量与环境空气PM10和PM2.5月均浓度存在的良好的相关性;烟气NOx的月排放量及其拟合线与NO2月浓度变化趋势具有良好的一致性,拟合相关系数R2分别为0.7180和0.7294,具有良好的一致性。

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大气污染主要因子第8篇

关键词:环境健康;形势;问题;发展方向

近年来重金属污染健康损害事件此起彼伏,仅2009年就相继发生了陕西凤翔铅污染、湖南武冈铅污染等多起重大环境健康事件。

1我国当前环境健康的基本形势

1.1我国居民疾病负担中环境因素的比重呈上升趋势

影响人体健康的因素包括营养条件、生活习惯、遗传因素和环境因素等。根据世界卫生组织(WHO)对伤残调整期望寿命年(disability-adjusted life-years, DALYs)计算,我国居民疾病负担中有21%是由环境污染因素造成的,尤其是与环境因素密切相关的慢性病如慢性阻塞性肺部疾患(COPD)和癌症等的发病率近年来呈明显的上升趋势 。

1.2化学性环境污染成为影响我国居民健康的主要环境因素

WHO认为环境对健康的影响叫以分为传统型和现代型。传统型环境健康问题是由于缺乏安全饮水、基础设施不良和发展不足等而引发的,环境因素以生物性污染为主,疾病类型主要是传染病和寄生虫病等;现代型环境健康问题指在工业化、城市化发展中不注意环境和生态保护,走不可持续发展的道路而产生的,环境因素以化学性污染为主,相应的疾病类型主要是慢性病(如肿瘤、心血管疾病、糖尿病、慢性阻塞性肺疾患等)。

2我国当前面临的主要环境健康问题

2.1大气污染与健康

近年我国城市大气环境质量状况的恶化趋势得到了很好的控制,并呈现逐步好转的趋势,但总体形势仍然不容乐观。中国环境质量报告表明,2007年我国有21.9%的城市可吸入颗粒物(即PM10)的年均浓度超过了国家二级标准(0.1 mg/m3),14.40%的城市SO2年均浓度超过二级标准(0.06 mg/m3)魏复盛等研究了空气污染对儿童肺功能的影响,结果表明,空气污染可使儿童呼吸道阻力增加或产生通气功能紊乱。金银龙等的研究表明,重度污染区成人发生呼吸系统症状和阻塞性肺部疾病的危险性分别是相对清洁区的1.7倍和1.5倍,重度污染区小学生非特异免疫指标和体液免疫指标均明显低于相对清洁区。Guo等研究了北京市空气污染与心脑血管病急诊率的关系,结果显示,PM2.5、 SO2、 N02等污染的升高可导致心脑血管疾病急诊门诊率的升高,具有统计学意义。

2.2室内空气污染与健康

在城市,由于建筑装修污染导致的室内空气污染对人群健康的影响问题成为关注的焦点。阎华等测定并比较两组以及不同装修程度(毛坯房、简装修、精装修)居室空气中甲醛的浓度,分析两组儿童哮喘的症状和体征,结果表明,病例组室内空气中甲醛浓度明显高于对照组;病例组儿童哮喘刺激性干咳、大量白黏痰、呼吸困难、烦躁不安、被迫坐位、伴腹痛、听诊有哮鸣音的发生率明显高于对照组(P

2.3饮水污染与健康

饮用水污染对健康的影响包括介水传染病、消化系统和生殖系统疾病等,如肝癌、食管癌等,也叫导致出生缺陷高发。王志强等对福建省11个县饮用水水质与胃癌死亡率的关系研究认为该地区饮用水受有机物污染是引起胃癌高发不可忽视的重要因素。余新华等对粤北某农村地区居民饮用水水质污染与该地肿瘤高发的相关性研究认为研究区周边矿山废水已污染附近农村居民饮用水,并与该村人群的肿瘤高死亡率具有一定的相关性。关于饮用水健康风险的科学评价方法应当引起重视。

2.4土壤污染与健康

相比大气污染和水污染,我国土壤污染与健康的关系研究。尚琪研究了云南个旧砷污染区人群砷累积暴露量与砷中毒的关系,当地暴露人群砷中毒发生率己达10.4%;王福琳等的研究表明济南小清河污灌区长住居民血液、唾液与尿液中的免疫球蛋白水平均低于非污灌区居民,污灌区居民标化死亡率、标化癌症死亡率分别为0.67%和0.16%,显著高于对照区居民的0.55%和0.07%;骆永明等对长江三角洲某地区电子废物污染与健康的关系进行了研究,由于当地长期露天拆卸废旧变压器、电子洋垃圾及焚烧废弃电缆电线等,局部农田土壤表现出较高的二噁英类化合物积累,并且易经食物链而被人体吸收,当地居民二噁英的暴露量已超过WHO制定的日允许摄入量(TDI)标准最大值的16倍以上,成为威胁健康的重要危险因子。

2.5有毒有害污染物与健康

重金属和无机非金属污染仍是影响人体健康的主要因素之一。镉、汞、砷、铅等重金属污染在我国各环境介质中广泛分布,并在人体的体内富集,对人体健康产生不良影响。中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所2001年对我国9省19个城市3-5岁儿童血铅水平的调查结果显示6502名被调查儿童血铅均值为88.3ug/L,其中有 29.91%的儿童血铅>100ug/L,明显高于发达国家儿童血铅水平;其中兰州市、海口市、洛阳市、新乡市、郑州市儿童血铅>100ug/L的比例均>50%。

3主要科研方向

3.1有毒有害污染物的初步筛选和评估

由于我国当前各环境介质中均不同程度地存在着各类污染物的污染,究竟哪些介质、哪些区域、哪些污染物对哪些人的健康风险最应当引起关注,尚属末知。当务之急,应当采用健康风险评价的方法,结合污染物毒性、我国各地区及各介质中的污染程度、各类人群暴露水平等,对当前我国环境中现存的有毒有害有机污染物进行全面的评估和分析,筛选出我国现阶段应当主要关注和优先控制的污染物名录,为污染控制、环境管理等政策措施提供依据。

3.2污染物毒性和生物标志物评价方法的研究

在环境毒理研究方面,从器官、组织、细胞、亚细胞到分子和基因水平研究外来化学物的毒性机制,研究环境毒物对人类基因组的结构和活性(包括基因组决定和控制的细胞分子产物如mRNAs,蛋白质及其调控和代谢)的影响;开展环境有害因素对健康危害的生物监测研究,建立灵敏度高、操作简便、适合于现场使用的监测方法和以生物传感器为探测元件的在体检测;筛选出具有价值的环境污染所致健康危害生物标志物,主要包括暴露标志物、易感标志物和效应标志物;研究基因多态性和健康危害的环境污染因子之间的关系。

3.3新型环境健康问题的研究

城市复合污染的健康效应、气候变化对健康的影响等都是当前环境与健康领域的新问题。此外,随着科技的发展,新材料和新化学物的应用也越来越多。有许多新材料和新化学物都已显示出明显的健康危害和广泛的环境存在,如纳米材料的大气污染问题,以全氟辛酸胺(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)为代表的氟化有机物(FOCS) ,五溴双酚醚(PBDE)等具有POPS特性新环境污染物。从毒理学的研究中已发现这些新材料和新物质均具有较严重的健康隐患,如引起试验动物的中枢神经系统毒性 ,甲状腺毒性、胚胎毒性、遗传毒性、发育毒性、雄性动物生殖细胞毒性等,但这些物质材料的人群健康危害研究目前均处于空白状况,将是我国环境与健康科研领域的新挑战。

参考文献:

大气污染主要因子第9篇

随着社会的进步,经济的发展,全球机动车数量持续增加,机动车尾气造成的环境污染日益严重。在国内外许多大城市中,机动车尾气污染排放分担率相当高。以CO为例,1983年英国汽车尾气CO排放率占85%,1967年芝加哥为94%,1970年洛杉矶为98%,1965年纽约占96%[1],美国1995年汽车尾气污染排放率占总排放的66%,上海市在1998年机动车排放的CO就占到了总排放的64%[2],广州市1994年CO占88.8%,北京市1992年占62%[2]。机动车尾气中另外两种主要污染物NOx、HC的排放在总排放量中的分担率也非常高,如NOx,东京市在1975年汽车尾气排放分担率占到了80%[1]。

近年来,随着经济的迅速发展以及机动车保有量的持续增长,机动车排放所造成的污染也日益成为人们所关注的焦点[3~9]。自九十年代以来本市加强了在用车尾气排放检测、普及使用无铅汽油、提前执行轻型车新车排放标准等一系列机动车污染控制措施,较为有效地控制了中心城区的环境空气质量继续恶化的势头,但郊区环境空气质量受机动车污染排放影响日益突出。2000年全市NOx年均浓度0.056毫克/立方米,比1995年上升了10%;城区和郊县NOx年均浓度为0.090毫克/立方米和0.032毫克/立方米,分别比1995年上升了23%和39%,见表1[10]。

表1.1995~2000年上海市NOx年日平均浓度变化

年份全市城区郊县

浓度

(微克/立方米)相对浓度

(%)浓度

(微克/立方米)相对浓度

(%)浓度

(微克/立方米)相对浓度

(%)

1995511007310023100

19975911610514428122

2000561109012332139

根据国外机动车发展经验可知,当人均国内生产总值达到3000美元以上时,轿车将成为机动车保有量增长的主要方向。作为国际大都市的上海,汽车工业的发展不仅预示和带动本市经济的腾飞,同时,人民生活水平的提高也急切期待现代化便捷交通方式的到来和家庭汽车的普及,机动车在今后相当长时间内将保持快速增长的速度。根据市交通所预测,到2020年本市机动车保有量将达到200~350万辆,是2000年的3~5倍,可以预见如果不采取措施加以控制,本市大气环境势必进一步恶化。

目前,国内外对于机动车污染控制的研究,主要集中于两个方面,一是机动车排放因子的研究;二是机动车污染治理和控制对策的探讨。排放因子是反映机动车排放状况的最基本的参数,也是确定机动车污染物排放总量及其环境影响的重要依据。目前用来计算机动车排放因子的模式主要有美国加州空气资源局的EMFAC模式,欧洲共同体的COPERT模式,美国EPA的MOBILE系列模式。其中,MOBILE汽车源排放因子系列模型是美国环保局开发的计算车队排放水平的程序[11]。在该模型中,综合考虑了汽车的使用年限、行驶里程、新车排放因子、劣化系数、行驶速度、气温、I/M(检查/维护)制度以及车用油料特性等因素对排放的影响[12]。国内外对于该模式已有广泛的应用。墨西哥采用美国EPA的Mobile5a基本结构模式,用来计算5个特定区域中8种车型的排放因子。根据气温、平均车速、汽车操作模式,燃料挥发和里程自然增长率条件估计1960年到2020年的排放因子[13]。此模型在加拿大的多伦多地区[14]、泰国曼谷等也有所应用。MOBILE模式在国内的小范围内也得到了一定的应用。北京清华大学郝吉明、傅立新等于1997年曾结合北京市实际情况对MOBILE5进行修正,并将之应用于北京市机动车尾气排放的研究中;祝昌健等应用MOBILE5模式对广州市机动车尾气排放系数及污染趋势进行了探讨[15];李修刚等将MOBILE5模式用于南京市,将给出的南京市现状排放因子直接应用于南京市及附近城市的环境影响评价[16]。

将MOBILE5模式结合上海实际情况进行本土化已经有人做过尝试,但是由于基础数据严重不足,因此对于此模式的修正尚不能进行检验。主要的方法仍是采用美国FTP的测试数据,将上海市机动车目前的排放水平类比于美国70年代,计算得到不同车型的排放因子。

在污染物的扩散方面,目前一般沿用有限源高斯扩散模型,即根据线源的长度、高度、强度、距离、风速、风向和相应扩散参数计算空间任一点的污染物浓度[17]。但目前这方面的研究较少考虑城市空间的特殊性,即对城市各类人为设施,包括绿化、建筑等对扩散的影响考虑较少。

对于线源排放污染物的扩散研究,国外主要的模式有CALINE、BLP(BouyantLineandPointSourceModel)、CDM2(ClimatologicalDispersionModel)、ISC3(IndustrialSourceComplexModel)、RAM(Gaussian-PlumeMultipleSourceAirQualityAlgorithm)。以上模型均由美国环保局(USEPA)开发。其中,CALINE为稳态高斯扩散模型,用于确定高速公路下风向的空气污染浓度,要求地形相对不太复杂。BLP为高斯烟流扩散模型,用于处理炼铝工厂以及其它的工业污染源的单一建模问题,要求其烟流上升和下降是主要由固定线源所影响的。CDM2为气候稳态高斯烟流模型,用于确定城市区域平地下风向的长期(每季或每年)的污染物的算术平均浓度。ISC3是一个稳态高斯烟流模型,可用于评价来自与工业带相关的许多污染源的污染物的浓度。这个模型涉及到了下列因素:粒子的下沉和干沉降、风向、点面线及立体污染源、烟流的上升为距离的函数、点源的分离以及有限的地形调整功能。ISC3可以有长期和短期两种模式可供选取。RAM是高斯烟流多源空气质量算法,是一个稳态高斯烟流模型,用于估算相对稳定的污染物浓度,平均从一小时到一天、从点源到面源、在乡村或者城市的沉降,其地形条件可以假设。

我国目前汽车污染仅相当于国外70年代中期水平,现有汽车90%以上是国产车,由于排放控制技术落后,在同样运行工况下,国产车较发达国家同类产品排放量高几倍甚至几十倍,加上交通管理手段落后,在用车检查维修制度不完善,城市交通道路拥挤和市内居民集中,大量车况恶劣的车辆继续行驶,更加剧了污染物的排放。国产车平均日排污量为0.6—0.9kg[18]。本论文旨在借助GIS环境,根据城市路网、交通流量、车型比例等信息,采用经过修正的MOBILE模型,计算不同车型机动车的排放因子,从而确定每条路段不同污染物的排放量。由于机动车流量和排放因子是计算道路机动车污染物排放源强的关键参数[19~21],本论文将通过抽样调查和MOBILE模型修正得到了这两个量。在确定道路线源排放源强的基础上,利用CALINE3有限长线源扩散模式,建立上海市城区多线源污染扩散模式,以此来分析道路污染物扩散状况,并在GIS图形上进行显示,最终完成上海市交通线源污染管理信息系统。此系统可为政府有关部门制定道路交通污染管理制度、合理制定城市规划和建设管理决策提供理论依据。

参考文献

[1]上海市大气污染防治对策研究P1

[2]上海市环境科学院《世界银行——上海城市交通项目:减少上海城市车辆排污危害的战略》1997.9

[3]陈长虹等,上海市机动车排污状况与污染控制战略,1997,16(1):28

[4]赫崇衡等,汽车排气污染及治理现状和动向,上海环境科学,1996,15(8):11~13

[5]彭宝成等,汽车尾气对动物的生物效应研究,上海环境科学,1995,14(2):14~17

[6]王培洁,上海市汽车排气污染管理的现状与对策,上海环境科学,1994,13(7):7~8

[7]陈长虹等,城郊道路污染个例分析,上海环境科学,1993,12(9):13~17

[8]陈长虹等,城郊道路交通带状多线源污染扩散模式研究,上海环境科学,1993,12(11):7~10

[9]王素云等,上海市汽车排气污染在大气中的分担率,上海环境科学,1990,9(11):27~29

[10]上海市机车污染综合防治领导小组办公室,《上海市机动车污染综合防治规划及规划纲要》,2000,3

[11]傅立新等,MOBILE汽车源排放因子计算模式研究,环境科学学报,199717(4):474

[12]傅立新等,北京市机动车污染物排放特征,环境科学,200021(3):68

[13]WesternGovernor’sAssociationDenver,ColoradoandBinationalAdvisoryCommittee.Mobiel5-MexicoDocumentationandUser’sGuide.Nov.20,2000

[14]R.MclarenandD.L.Singleton.AnalysisofMotorVehicleSourcesandTheirContributiontoAmbientHydrocarbonDistributionsatUrbanSitesinTORONTODuringtheSouthernOntarioOxidantsStudy.AtmosphereEnvironment,30(12),1996

[15]祝昌健,广州市机动车尾气排放系数及污染趋势探讨,中国环境科学,199717(3):216

[16]李修刚等,用于城市交通规划的机动车污染物现状排放因子研究,交通运输工程学报,20021(4):87

[17]A.K.LuharandR.S.Patil.1989.Ageneralfinitelinesourcemodelforvehicularpollutionprediction.AtmosphericEnvironment,23:555-562

[18]贾艳杰,我国大城市汽车废气污染问题及其治理对策人文地理199712(3):48

[19]EPA,User’sGuidetoMOBILE5(MobileSourceEmissionFactoryModel),May1994

[20]EgglestonHS,GoriβenN.JourmardR,etal.CORINAIRworkinggrouponemissionfactorsforcalculatingemissionsfromroadtraffic[R].Methodologyandemissionfactors.ReportVol.1,No.EVR12260EN,Luxembourg,1989.

[21]pilationofairpollutantemissionfactors[R].USEnvironmentProtectionAgency.AP-42,NC,USA.1985.50-83

二、研究方案

1、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题

研究目标:研究上海市机动车尾气排放造成的道路线源源强,以及机动车污染物在中心城区街道峡谷中的扩散效应,并在GIS系统上进行显示,完成自主开发的上海市交通线源污染管理信息系统。

研究内容:1)上海市主要道路机动车尾气排放源强;

2)机动车尾气在街道峡谷中的扩散效应;

3)交通污染在GIS平台上的实现。

关键问题:1)机动车大气污染排放源强计算模型;

2)上海市道路机动车尾气在峡谷中的扩散模拟;

3)地理信息系统与交通大气污染模型整体集成的方法和途径。

2、拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析

研究方法:基础数据调研、模型修正、机动车污染物排放和影响预测可视化界面设计、系统整合。

技术路线:如图1所示。

实验方案与可行性分析:

1)建立机动车排放源强计算模型、污染物扩散模型,以及基于GIS技术应用模型,其工作量较大,其中基础数据(包括车流量、车速)的调研尤其困难。但是通过参与上海市环境保护局2002年科技攻关项目——《上海市机动车发展和大气环境保护研究》,并搜集大量的国内外相关文献,可获得系统开发所需要的相关数据,因此本研究已经有较好基础。

2)参与《影响上海大气能见度的主要因素与控制管理对策研究》课题的研究工作,对于本市机动车污染现状和历史沿革已有所了解。

3)参与了“上海市数字城市大气环境模块”的工作,初步掌握了GIS系统开发和实现方法。

据此我认为,按期完成论文是可行的。

图1.研究技术路线

3、本论文的特色与创新之处

建立适合上海市情景的主要道路机动车尾气中污染物源强排放模式。建立线源扩散模式,使其适用于大城市中街道峡谷中机动车尾气污染物的扩散状况。给出上海市上空污染物扩散状况。

目前国内将交通污染模拟与地理信息系统结合的研究还不多见,因此本论文在该方面的研究将是一个新的尝试。

4、预期的论文进展和成果

预期进展:

2003.07——2003.09收集中外文文献

2003.09——2003.10基础数据的收集和处理

2003.10——2003.12模型的修正

2004.01——2003.03GIS系统的编程实现

2004.03——2004.05论文的撰写与修改

预期成果:

•研究上海市机动车尾气排放状况,建立源强计算模型;

•综合城市气象条件、交通污染物排放强度、建立污染物扩散模式,确定机动车污染物影响的时间变化、空间分布,;

•完成交通污染管理信息系统;

•除完成毕业论文之外,在国内外有关刊物上2篇。

三、论文大纲

摘要

前言

第一章大城市机动车尾气污染排放数值模拟的研究背景及意义

一、研究背景

二、国内外研究现状

第二章机动车排放因子计算模型

一、MOBILE6模型介绍

二、利用修正的MOBILE6计算机动车排放因子

第二章道路机动车尾气污染物排放源强

一、线源源强计算模式

二、上海市道路机动车尾气污染排放源强的计算

第三章城市上空污染物扩散模式

第四章街道峡谷污染物扩散模式

一、CALINE4模型介绍

二、模式修正

三、上海市街道峡谷污染物扩散模式的建立及应用

第五章上海市交通污染管理信息系统的建立

一、排放清单数据库的建立

二、系统的开发

第六章结论

参考文献

四、研究基础

1、已参加过的有关研究工作和已取得的研究工作成绩

(1)参加《中国气象百科全书》建筑气象、城市气象等内容的编写。

(2)参与上海市普陀区建设项目环境影响评价工作。

(3)参加“扬尘污染来源与控制管理研究”课题的研究工作。

(4)承担了“崇明岛综合开发项目”的大气监测和采样工作。

(5)参与“影响上海大气能见度的主要因素与控制管理对策研究”课题的研究工作。

(6)参与“机动车发展与大气环境保护研究”项目。

(7)参与“上海市能见度影响因子研究”研究生科研基金项目。

(8)参与上海市数字城市课题交通环境模块的模拟研究。

2、已具备的实验条件,尚缺少的实验条件和拟解决的途径

拥有以下主要设备:

•桌面地理信息系统软件ArcView3.2及其主要扩展模块