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1、浙江大学宁波理工学院 2013年暑期社会实践 调研报告 题 目 宁波市空气质量指数调研暑期 社会实践团调研报告 所在学院 信息学院 队 长 宋健 联系方式 团队成员 陈泽斌、钱聿浩、高翊榆、乐栎砾、 林豪、池弘扬、方帅、何韬立、姜泽、崔沈成 指导教师 王海波 宁波市空气质量指数调研暑期社会实践团调研报告 赴宁波市空气质量指数调研暑期社会实践团 摘要： 一、马斯河谷事件：1930年12月1日至5日，比利时马斯河谷工业区，由于工业区处于狭窄盆地中发生气温逆转，工厂排出的有害气体在近地层积累。三天后，有人发病，其症状为胸痛、咳嗽、呼吸困难。一周内有60多人死亡，心脏病、肺病患者死亡率最高。 二、多诺
2、拉事件：1948年10月26日至31日，美国宾夕法尼亚州多诺拉镇。由于该镇处于河谷，10月最后一个星期大部分地区受反气旋和逆温控制，再加上26至31日持续有雾，使大气污染物在近地层积累。二氧化硫及其氧化作用的产物与大气中的颗粒结合导致致害因素产生。期间有5911人发病，占全镇人口的43%，症状是眼痛，肢体乏力、酸痛，呕吐，腹泻；死亡17人。 三、洛杉矶光化学烟光雾事件：20世纪40年代初，美国洛杉矶全市50多万辆汽车每天消耗汽油约1600万升，向大气排放氮氢化合物、氮氧化合物、一氧化氮。洛杉矶市依海邻山，全市处于5万米长的盆地中，汽车排出的废气在日光的作用下形成以臭氧为主的光化学烟雾。 关键词
3、：呼吸、污染、健康 前言：随着世界经济的快速发展，工业化和城市化的突飞猛进，生态坏境已成为世界瞩目的问题。空气污染是坏境污染的重要组成部分，也是与人类生活影响最紧密的因素，报告对空气中污染物的来源和历史上曾经因空气污染而引发的重大安全事故做了简单的介绍以及对宁波空气质量指数变化的分析，旨在引起人们对空气污染的重视和防范。 空气污染的危害：一、对人体健康的危害：人需要呼吸空气以维持生命。一个成年人每天呼吸大约2万多次，吸入空气达1520立方米。因此，被污染了的空气对人体健康有直接的影响。大气污染物对人体的危害是多方面的，主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍，以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。 比如
4、，1952年12月58日英国伦敦发生的煤烟雾事件死亡4000人。人们把这个灾难的烟雾称为“杀人的烟雾“。据分析，这是因为那几天伦敦无风有雾，工厂烟囱和居民取暖排出的废气烟尘弥漫在伦敦市区经久不散，烟尘最高浓度达4.46毫克/米3，二氧化硫的日平均浓度竟达到3.83毫升/米3。二氧化硫经过某种化学反应，生成硫酸液沫附着在烟尘上或凝聚在雾滴上，随呼吸进入器官，使人发病或加速慢性病患者的死亡。 由上例可知，大气中污染物的浓度很高时，会造成急性污染中毒，或使病状恶化，甚至在几天内夺去几千人的生命。其实，即使大气中污染物浓度不高，但人体成年累月呼吸这种污染了的空气，也会引起慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气
5、肿及肺癌等疾病。 二、对植物的危害：大气污染物，尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时，会对植物产生急性危害，使植物叶表面产生伤斑，或者直接使叶枯萎脱落；当污染物浓度不高时，会对植物产生慢性危害，使植物叶片褪绿，或者表面上看不见什么危害症状，但植物的生理机能已受到了影响，造成植物产量下降，品质变坏。 三、对天气和气候的影响,大气污染物对天气和气候的影响是十分显著的，可以从以下几个方面加以说明： 1、减少到达地面的太阳辐射量：从工厂、发电站、汽车、家庭取暖设备向大气中排放的大量烟尘微粒，使空气变得非常浑浊，遮挡了阳光，使得到达地面的太阳辐射量减少。据观测统计，在大工
6、业城市烟雾不散的日子里，太阳光直接照射到地面的量比没有烟雾的日子减少近40。大气污染严重的城市，天天如此，就会导致人和动植物因缺乏阳光而生长发育不好。 2、增加大气降水量：从大工业城市排出来的微粒，其中有很多具有水气凝结核的作用。因此，当大气中有其他一些降水条件与之配合的时候，就会出现降水天气。在大工业城市的下风地区，降水量更多。 3、下酸雨：有时候，从天空落下的雨水中含有硫酸。这种酸雨是大气中的污染物二氧化硫经过氧化形成硫酸，随自然界的降水下落形成的。硫酸雨能使大片森林和农作物毁坏，能使纸品、纺织品、皮革制品等腐蚀破碎，能使金属的防锈涂料变质而降低保护作用，还会腐蚀、污染建筑物。 4、增高大
7、气温度：在大工业城市上空，由于有大量废热排放到空中，因此，近地面空气的温度比四周郊区要高一些。这种现象在气象学中称做“热岛效应“。 5、对全球气候的影响：近年来，人们逐渐注意到大气污染对全球气候变化的影响问题。经过研究，人们认为在有可能引起气候变化的各种大气污染物质中，二氧化碳具有重大的作用。从地球上无数烟囱和其他种种废气管道排放到大气中的大量二氧化碳，约有50留在大气里。二氧化碳能吸收来自地面的长波辐射，使近地面层空气温度增高，这叫做“温室效应“。经粗略估算，如果大气中二氧化碳含量增加25，近地面气温可以增加0.52。如果增加100，近地面温度可以增高1.56。有的专家认为，大气中的二氧化碳
8、含量照现在的速度增加下去，若干年后会使得南北极的冰熔化，导致全球的气候异常。 空气中污染物的来源和危害： PM2.5（细微颗粒）：细颗粒物又称细粒、细颗粒。指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5微米的颗粒物，也称细颗粒物。这个值越高，就代表空气污染越严重。虽然细颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。细颗粒物粒径小，含有大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境影响很大。PM2.5的来源：主要分为人为源和自然源两种来源。自然源包括土壤扬尘（含有氧化物矿物和其他成分）海盐（颗粒物的第二大来源，其组成与海水的成分类
9、似）、植物花粉、孢子、细菌等。自然界中的灾害事件，如火山爆发向大气中排放了大量的火山灰，森林大火或裸露的煤原大火及尘暴事件都会将大量细颗粒物输送到大气层中。人为源包括固定源和流动源。固定源包括各种燃料燃烧源 ,如发电、冶金、石油、化学、纺织印染等各种工业过程、供热、烹调过程中燃煤与燃气或燃油排放的烟尘。流动源主要是各类交通工具在运行过程中使用燃料时向大气中排放的尾气。 PM10（可吸入颗粒）：能在大气中长期飘浮的悬浮物质称为飘尘。其粒径主要是小于10微米的微粒。由于飘尘粒径小，能被人直接吸入呼吸道造成危害；又由于它能在大气中长期飘浮，易将污染物带到很远的地方，导致污染范围扩大，同时在大气中还可
10、为化学反应提供反应床。可吸入颗粒的来源：可吸入颗粒物（PM10）在环境空气中持续的时间很长，对人体健康和大气能见度影响都很大。 一些颗粒物来自污染源的直接排放，比如烟囱与车辆。另一些则是由环境空气中硫的氧化物、氮氧化物、挥发性有机化合物及其它化合物互相作用形成的细小颗粒物，它们的化学和物理组成依地点、气候、一年中的季节不同而变化很大。 CO（一氧化碳）：一氧化碳是大气中分布最广和数量最多的污染物，也是燃烧过程中生成的重要污染物之一。大气中的CO主要来源是内燃机排气，其次是锅炉中化石燃料的燃烧。CO是含碳燃料燃烧过程中生成的一种中间产物，最初存在于燃料中的所有碳都将形成CO。一氧化碳进入人体之后
11、会和血液中的血红蛋白结合，进而使血红蛋白不能与氧气结合，从而引起机体组织出现缺氧，导致人体窒息死亡。因此一氧化碳具有毒性。 NO2（二氧化氮）：二氧化氮在臭氧的形成过程中起着重要作用。人为产生的二氧化氮主要来自高温燃烧过程的释放，比如机动车、电厂废气的排放等。 二氧化氮还是酸雨的成因之一，所带来的环境效应多种多样，包括：对湿地和陆生植物物种之间竞争与组成变化的影响，大气能见度的降低，地表水的酸化，富营养化（由于水中富含氮、磷等营养物藻类大量繁殖而导致缺氧）以及增加水体中有害于鱼类和其它水生生物的毒素含量。氮氧化物主要损害呼吸道。吸入气体初期仅有轻微的眼及上呼吸道刺激症状，如咽部不适、干咳等。常
12、经数小时至十几小时或更长时间潜伏期后发生迟发性肺水肿、成人呼吸窘迫综合征，出现胸闷、呼吸窘迫、咳嗽、咯泡沫痰、紫绀等。可并发气胸及纵隔气肿。肺水肿消退后两周左右可出现迟发性阻塞性细支气管炎。慢性作用：主要表现为神经衰弱综合征及慢性呼吸道炎症。个别病例出现肺纤维化。可引起牙齿酸蚀症。 SO2(二氧化硫)：主要来源煤和汽油等含硫化合物的燃烧，使硫与空气中的氧气反应生成二氧化硫。对大气可造成严重污染。容易被空气中的粉尘催化氧化，进而形成硫酸型酸雨。（化学式2SO2+2H2O+O2=2H2SO4）对人体健康的危害：易被湿润的粘膜表面吸收生成亚硫酸、硫酸。对眼及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。大量吸入可引起
13、肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。 O3（臭氧）：空气中的臭氧不是污染源直接排放的一次污染物，而是通过污染源排放的氮氧化物、挥发性有机物在大气中通过光化学反应生成的。虽然臭氧在平流层起到了保护人类与环境的重要作用，但若其在对流层浓度增加，则会对人体健康产生有害影响。臭氧对眼睛和呼吸道有刺激作用，对肺功能也有影响，较高浓度的臭氧对植物也是有害的。在交通拥挤的主要机动车干道，特别是在气温高，天气晴朗，紫外线强烈的夏秋季节均有臭氧的身影。近年来已证实大城市的大气污染物“烟雾”，是在紫外线的作用下，臭氧参与烃类和氮氧化物的光化学反应，发生二次污染，形成具有强烈刺激作用的有机化合物光化学烟雾，其中臭氧约
14、占85以上。 城市中的主要污染源： 一、汽车飞机火车等机动车排放的尾气 汽车尾气中含有一氧化碳、氧化氮及一些固体颗粒（PM10、PM2.5）尤其是含铅汽油，对人体有很大的危害。含铅汽油在经过机动车使用后以固体微粒状态随尾气排放出，随风扩散。铅被吸入人体后绝大多数会存在于骨骼中，比较稳定。但是当人体中因某种因素破坏体内平衡时，铅便会从骨骼中转移到血液中，从而引发铅中毒状态。儿童铅中毒，还会造成智商降低，出现过失和捣乱等行为。 二、工厂排放的废气 工业活动是大气污染的一个重要来源。工厂排放到大气中的污染物种类繁多，性质复杂，有烟尘、硫氧化物、氮氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等。未经处理就排放
15、的工厂废气对人类生存和自然环境的危害巨大。 三、城市居民燃烧煤炭等燃料做饭取暖排放出的烟尘 城市中特别是北方城市大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭，煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、一氧化碳等有害物质污染大气。特别是在冬季采暖时，往往使污染地区烟雾弥漫，呛得人咳嗽，这也是一种不容忽视的污染源。 冬季与夏季城市空气质量指数的差别及原因： 从季节角度来说，由于冬季降水较少，气候干燥，刮风天气较少，光照较弱，日照时间短，逆温层最夺取，且温度较低，大气对流不活跃等不利于空气中污染物质扩散的因素较多。夏季由于太阳辐射很强，大气对流活动旺盛，逆温层的生成存在时间缩短，且降雨天气较多，降雨
16、量很大，对污染物质清除作用明显，使空气污染程度相对减轻。 所以经归纳冬夏空气质量差别的主要原因有: 一、冬季天气寒冷,以下沉气流为主,污染物不易扩散。 二、冬季取暖燃烧大量能源，废气排放较多。 三、冬季空气流动速度慢，导致浓度增高。 城市空气中的污染物夏季与冬季的区别： 夏季主要污染物： 由于宁波市夏季温度较高，空气流速快，降雨充沛，所以从总体上看夏天的空气质量要明显好于冬季。其中夏季由于降雨频繁雨且受季风气候影响风力较大，并且夏季绿色植物的覆盖面积要明显多与冬季，所以夏季空气中的颗粒物、二氧化硫、二氧化氮等污染物浓度要明显低于冬季；但是由于夏季温度高、光照强烈， 汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物，在高温和强烈的阳光的作用下易发生化学反应，生成臭氧，造成二次污染。 冬季主要污染物： 由于冬季气候干燥，降水较少，且空气流动相对于夏季大大降低，造成空气中的污染物无法清除导致冬天空气质量指数要明显高于夏
