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1、大气环境监测 中牟县环境监测站 王小翠 2015年4月,空气污染基本知识 第一节 空气的组成 一、干洁空气的组成,由于大气的垂直运动、水平运动、湍流运动及分子扩散，使不同高度、不同地区的大气得以交换混合。因而从地面到90km的高空，干洁空气（大气中除去水汽、液体和固体微粒以外的整个混合气体）的组成基本保持不变。 二、杂质成分 大气中的各种杂质是由自然过程和人类活动排到大气中的各种悬浮微粒和气态、蒸汽态物质。 1、颗粒物 大气颗粒物的成分很复杂，主要取决于其来源。主要有自然源和人为源两种，后者危害较大。在学术界的分为一次颗粒物和二次颗粒物两种。,一次颗粒物是由天然污染源和人为污染源释放到大气中直
2、接造成污染的颗粒物，例如土壤粒子、海盐粒子、燃烧烟尘等等。 二次颗粒物是由大气中某些污染气体组分（如二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物等）之间，或这些组分与大气中的正常组分（如氧气）之间通过光化学氧化反应、催化氧化反应或其他化学反应转化生成的颗粒物，例如二氧化硫转化生成硫酸盐。 2、气态和蒸汽态杂质 大气中的各种气态和蒸汽态杂质，也是由自然过 程和人类活动产生的。主要有硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氨、甲烷、甲醛、烃蒸汽等。在这些杂质中，有许多是引起大气污染的物质。,第二节 大气污染的危害 大气污染物对人体、植物、材料及气候皆有影 响。 一、对人体的影响 大气污染对人体健康的危害
3、主要表现为引起呼 吸道疾病。 1、颗粒物的影响 颗粒物对人体健康的影响，取决于颗粒物的浓 度和人体暴露时间的长短。研究表明，因上呼吸道感染、心脏病、支气管炎、哮喘、肺炎、肺气肿等疾病而到医院就诊人数的增加，与大气中颗粒,物浓度的增加是相关的。 几种污染物对人体的危害,二、对植物的影响 大气污染对植物的伤害，通常发生在叶片中， 因为叶子含有整棵植物的构造机理。最常见的毒害 植物的气体是：二氧化硫、臭氧、PAN、氟化氢、乙 烯、氯化氢、氯、硫化氢和氨。 三、对器物和材料的影响 大气污染对金属制品、油漆涂料、皮革制品、 纺织品、橡胶制品和建筑物等的损害也是严重的。 这种损害包括玷污性损害和化学损害两
4、个方面。 四、对大气能见度和气候的影响,1、对大气能见度的影响 能见度是指在指定方向上仅能用肉眼看见和辨认 的最大距离：在白天能看见地平线上直指天空的 一个显著的深色物体；在夜间，能看见一个已知 的、最好未经聚焦的中等强度的光源。 一般说来，对大气能见度或清晰度有影响的污 染物是气溶胶粒子、能通过大气反应生成气溶胶粒 子的气体或有色气体。对能见度有潜在影响的污染 物有：总悬浮物颗粒物；SO2和其他气态含硫化合 物；NO和NO2；光化学烟雾。,2、对气候的影响 已被证实的全球性影响，如CO2等温室气体引 起的温室效应，以及SO2、NOx排放产生的酸雨等。 除此之外，在较低大气层中的悬浮颗粒物形成
5、水蒸汽的“凝结核”，当大气中水蒸汽达到饱和时， 就会发生凝结现象。在较低温度下，水蒸气会凝结 成液态小水滴；当温度很低时，则会形成冰晶。这 种“凝结核”作用有可能导致降水的增加或减少。 一些研究者认为，伴随大规模气团停滞的大范围霾层，也具有一定的气候学意义。由于太阳辐射的散射损失和吸收损失，大气气溶胶粒子能,导致太阳辐射强度的降低。计算表明，在受影响的 气团区域，辐射-散射损失会致使气温降低1。 第三节 空气污染源 造成空气污染的污染物发生源称之为空气污染 源。可分为自然污染源与人为污染源两大类。 一、自然污染源 扬尘，火山爆发产生的气体与尘粒；闪电产生 的气体，如臭氧和氮氧化物；植物与动物腐
6、烂产生 的臭气；森林火灾造成的烟气与飞灰；自然放射性 源和其他产生有害物质并向大气排放的源。,二、人为污染源 人为源是产生空气污染问题，尤其是局部地域 空气污染的主要原因。它们是由人们的生产和生活 过程产生的。对它们的分类方法有很多种。在日常 工作和生活中一般可按污染源的功能进行划分，可 分成工业源、农业源、交通运输源和生活污染源 等。 1、工业源排放的污染物,22也图 24页图,2、交通源排放的污染物 在一些发达国家，汽车排气已成为空气污染的主要污染源。2010年全世界的汽车保有量有望超过十亿辆，一年内排出的一氧化碳估计将达亿吨。 近年来，我国的公路交通也发展得很快，汽车排放废气在一些大城市
7、也已成为主要的污染源。2009年约6300万辆，每年由汽车排放的一氧化碳约5000万吨，碳氢化合物约800万吨。2013年，中国汽车保有量约1.37亿辆，2014年增至1.4亿辆，大家可想而知，我们车辆贡献的气态污染物是不容忽视的。,3、生活污染源 在我国家庭炉灶和北方的冬天取暖锅炉排气是 一种排放量大、分布广、排放高度低、危害性不容 忽视的空气污染源。 4、农业污染源 农村地域广阔，通常情况下排放的空气污染物 不会产生明显的环境影响，但农业秸秆的集中焚烧 也会引起季节性的环境问题。近几年多次有报道 称，在城市郊区大量焚烧秸秆、垃圾，造成大范围烟雾弥漫，严重地影响公路交通、飞机的起降和城市空气
8、质量。,第四节 空气污染物及其存在状态,已发现有危害而被人注意的就有一百多种，其中大部分是有机物，环境科学中用下列两种方法进行分类。 一次污染物 1. 按形成过程： 二次污染物 分子状态污染物 2. 按存在状态： 粒子状态污染物,一、污染物的成因分类 空气中污染物的种类多达几千种，巳发现有危害作用的有100多种。我国“大气污染物综合排放标准”规定了33种污染物的排放限值。根据空气污染物的形成过程，可将其分为一次污染物和二次污染物。 一次污染物：直接从各种污染源排放到空气中的有害物质。常见的主要有二氧化硫、氮氧化物、 一氧化碳、碳氢化合物、颗粒状物质等。 二次污染物：一次污染物在空气中相互作用，
9、,或着它们与空气中的正常组分发生化学反应所产生 的新污染物。这些新生成的污染物与一次污染物的 化学性质和物理性质完全不同，多以气溶胶的形式 存在，具有粒度小、毒性一般比一次污染物大等特 点。常见的二次污染物有硫酸盐、硝酸盐、臭氧、 醛类、过氧乙酰硝酸酯等。 二、以污染物的存在状态分类 空气中污染物的存在状态是由其自身的理化性质 及形成过程决定的，气象条件也起一定作用。一般 将它们分为分子状态污染物和粒子状态污染物两大 类。,1、分子状态污染物,1）定义 指常温常压下以气体或蒸汽形式（苯、苯酚）分散在大气中的污染物质。 沸点低，气体分子形式存在，并以分子状态进入大气，或者常温下液体，但挥发性强，
10、受热时易以蒸汽进入大气中。如：SO2、CO、NO2、HCN、苯、 汞、 NH3、H2S等。,2）分类 根据化学形态，可将其分为五类： 1)含硫化合物：SO2、H2S、 SO3、硫酸； 2)含氮化合物：NO、NO2、NH3； 硝酸； 3)碳氢化合物：C1-C5化合物、 醛、酮、PAN； 4)碳氧化合物：CO、CO2； 5)卤素化合物：HF、HCl。,是分散在空气中的微小液体和固体颗粒。粒径大 小在0.01-100um之间，是一个复杂的非均匀体系。 粒径2.5m为细颗粒物，又成可入肺颗粒物； 粒径 10m为飘尘，又名气溶胶，可吸入颗粒物； 粒径10m为降尘； 粒径100m为总悬浮颗粒物（TSP）,
11、2、粒子状态污染物,从大气污染控制的角度，按照颗粒物的来源和物理性质，可将其分为以下几个类型： （1）粉尘:悬浮于气体介质中的小固体颗粒，受重力作用能发生沉降，颗粒粒径一般为1200m。 （2）烟:由冶金生产过程形成的固体颗粒气溶胶。它是由熔融物质挥发后生成的气态物质的冷凝物。粒径一般为0.011m。如有色金属冶炼过程中产生的氧化铅烟。 （3）飞灰:指随燃料燃烧产生的随烟气排出的分散得较细的灰分。,（4）黑烟:指由燃料燃烧产生的可见气溶胶。 （5）雾:气体中液滴悬浮体的总称。 （6）霾:是悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒的集合体，使空气浑浊，水平能见度降低到10km以下的一种天气现象，组
12、成霾的粒子极小，不能用肉眼分辨。当大气凝结核由于各种原因长大时也能形成霾。在这种情况下水汽进一步凝结可能使霾演变成轻雾、雾和云。霾主要由气溶胶组成，它可在一天中任何时候出现。,三、按来源分类,四、按污染物对人体的危害分类 一般有毒污染物、“三致”（致突变物、致癌物、致畸物）作用污染物、环境激素干扰类污染物。 五、按污染物性质分类,六、污染物的浓度表示方法,1.单位体积质量浓度 指单位体积空气中所含污染物的质量数，常用 mg/m3或g/m3表示。 适用于任何状态的污染物。 2.体积比浓度 指100万体积空气中含污染气体或蒸汽的体积数， 常用mL/m3表示。 仅适用于气态和蒸汽态物质，不受空气温度
13、和压力变化的影响。,1）由采样现场的气体流量Q(L/min)和持续时间(S，min)即可求出现场采样的体积VtQS(L) 2）同时记录现场采样温度t()和大气压力Pa，再将现场体积Vt换算成标准状态的气样体积，以便统一比较。 我国规定，标准状态为0，101.3KPa。美国、日 本和世界卫生组织开展的全球环境监测系统采用的参比 状况是25和101.325kPa，进行数据比较时应注意。,3.空气中污染物的浓度计算,第五节环境空气质量自动监控系统,一、项目介绍：目前我县环境空气自动监测系统有中牟县老城区（环保局）、新城区（财政局）、汽车工业园区（高强机电公司）三个监测点位。监测因子由PM10、SO2
14、、NO2硫三项增至O3、CO、 PM2.5六项， 二、环境空气质量标准,环境空气质量标准,空气质量指数:AQI,空气质量指数（AQI）分级信息,三、科学监测，严格保证质量措施,“数据质量是环境监测工作的生命线”，培养专业的技术监测人员，构成合理的人才团队，不断提升监测能力。做到对区域空气质量实时监测和远程监控，为确定区域环境空气质量总体水平、判定环境空气质量是否达标、制定大气污染防治规划和对策提供科学、有效依据。截止4月15日，我县环境空气质量一级1天，二级65天，三级28天，四级9天，五级2天，总监测有效天数105天，达标率62.9%。,结束语,环境空气及大气污染给人们带来的危害是非常巨大的
15、，应逐步引起全世界人民的关注。随着污染问题的进一步加重，人们及生物的生存与发展也会受到影响。对此，必须提出有效的预防治理措施对其污染局面进行控制。只有这样，人们赖以生存的空气及其环境才能得到净化与维护，人类及其生物的生存发展才能得以确保。,谢谢大家！,人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。,
