空气污染颗粒物小结东华大学环境学院建设033王硕(03143321)关键词:空气污染,总悬浮颗粒物,PM10,PM2.5,浓度摘要:本文从极其基础的角度介绍了空气中污染物的来源,传播规律,以及治理方法。
通过亲自测量校园周边及校园内不同地点空气中PM10,PM2.5的浓度,分析产生这些差异的原因和这些数据与国家标准规定值得差别,通过对比这些差别分析差异产生的原因。
Abstrsct:From the point of view of the very basis of the source of air pollutants, propagation and management methods. Personally measured through different locations within the campus and the campus air PM10, PM2.5 concentrations. Analysis of these data and the reasons for these differences with the national standards should be different, By comparing the differences in the analysis of the reasons for these differences.Key words:air pollution,total suspending particle , PM10,PM2.5,concentration 1.简介清洁的空气是人们赖以生存的必要物质基础,一个成人平均每天要呼吸15 立方米空气,人们若呼吸了严重污染的空气,无疑对健康是有害的。
因此,研究空气污染的影响,认识清洁空气的价值是一个十分复杂的前沿科研课题。
近20 年来,室内空气质量越来越受到人们的重视。
室内空气质量与多种因素有关,如室外空气质量、室内活动状况、建筑装饰材料等。
因而室内污染物种类繁多,颗粒是其中的主要污染物。
空气清洁度的一个重要指标就是空气中悬浮颗粒物总数(TSP:total suspending particle)。
总悬浮颗粒物总悬浮颗粒物能长时间悬浮于空气中,大小由0.05至100微米不等的颗粒物组成,小于10微米以下的又称为可吸入颗粒物(漂尘)总悬浮颗粒物由天然及人为来源产生,包括海洋、泥土、车辆废气、工业活动、建筑工程以及气相化学反应。
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。
可吸入颗粒物通常来自在未铺沥青、水泥的路面上行使的机动车、材料的破碎碾磨处理过程以及被风扬起的尘土。
可吸入颗粒物被人吸入后,会累积在呼吸系统中,引发许多疾病。
空气中总悬浮颗粒物对人体健康的影响决定于粒子吸入而积聚于呼吸系统的数量。
直径10微米或以下的可吸入颗粒物能直达并沉积于肺部,而引发不良的健康反应。
可吸入颗粒物对人体健康的影响包括导致呼吸不适及呼吸系统症状(例如气促、咳嗽、喘气等)、加重已有的呼吸系统疾病及损害肺部组织。
因此,可吸入悬浮颗粒物(漂尘)更引起人们的重视。
最易受总悬浮颗粒物影响的人士包括慢性肺部及心脏病、感冒或哮喘病患者,老年人及儿童。
2.实验过程本次课外科技活动采用实地测量的方法。
具体程序为:实验目的:测量室内外不同地点中总悬浮颗粒物的浓度来分析和对比产生这些差别的原因。
实验方法:使用专门的实验仪器对室内外不同地点的总悬浮颗粒物浓度进行测量。
实验仪器:采用美国 TSI公司生产的便携式气溶胶自动分析仪LS,仪器可测定0R m-10A m的颗粒,直接显示并记录其质量浓度。
该仪器是基于Ga-As激光二极管产生的红外光的光散射原理来进行测量的。
由于它是以Arizona颗粒一一种大粒径分布的颗粒物来校准的,因此又用美国RP公司的自动测量仪(Teom Particulate Mass Monitor)对它进行了重新标定。
该仪器是环保部门广泛采用的标准仪器。
经过三次连续4h的对比,发现LS的测量值应乘以因子0.77。
实验步骤:本次实验以实地测量为主,共测量了15个地点的总悬浮颗粒物浓度,每个地点分两种指标测量,一种为PM10的浓度(每立方米空气中悬浮的颗粒直径在10微米以下的质量),一种为PM2.5(每立方米空气中悬浮的颗粒直径在2.5微米以下的质量),测量后记录实测结果。
数据整理:通过对不同地点不同悬浮颗粒物的浓度找出差异分析原因。
表一:实地测量结果以上即为我们小组对不同地点空气悬浮颗粒物的测量结果,测量当天室外气象参数为:气温4℃~12℃,相对湿度70%,阴雨天,东北风4~5级,不利于空气中的污染物扩散。
3.实验结果分析通过这次实验所得数据的比较,我们可以得到以下结论。
1.通过华联超市的测量结果可以看出,超市式人员比较集中的场所,污染物浓度理论上应该比较大,但由于此华联超市由于其建筑结构的原因,前后均有门,可以很好的进行自然通风,空气的加速流动稀释了空气中悬浮颗粒污染物的浓度,因此通风有助于悬浮颗粒物浓度的降低。
1.公交车站由于经常有汽车经过,其扬起的灰尘和排放的尾气中的不完全燃烧颗粒物增大了车站悬浮颗粒物的浓度。
2.汗莘食府为本次实验各个测量地点中浓度最大的地方。
分析其随所处的地理位置,浓度大的原因不难理解。
汗莘食府处是一个封闭性比较好的场所,里面有众多小的餐馆,店铺的门面直接与顾客就餐的地方相接触,而且高峰时间集中在中午的11点-下午1点和下午5点-7点,人员众多,空气污浊,环境恶劣。
各个厨房烧饭时有大量的油烟和不完全燃烧的燃料颗粒飘落在空气中,造成空气十分污浊,因此污染物中PM10,PM2.5都比较大。
3.乒乓球馆人员比较集中,而且其中的人员不停的在做运动,可以把沉降在地板上的灰尘扬起;人员自身也带有一定量的污染物,通过运动转移到空气中,又增加了PM10,PM2.5的浓度。
4.寝室人员集中,且测量当天没有开窗通风,污染物不宜与扩散,浓度较大。
5.学校地下车库很少有人进入,而且几乎不受外界自然环境干扰,因此悬浮颗粒物浓度保持一个较低的数值。
6.学校图书馆的空气在进入图书馆之前都要经过空调前端的过滤段,因此比较清洁,保持在一个较低的数值。
7.学校的教室通风作用较强,而且此次测量的教室人员不多,空气污染情况大为减轻。
5.定性分析悬浮颗粒物PM10与PM2.5成因5.1气象条件是形成PM10污染的主要原因影响空气质量的主要因素一个是污染物质的排放量,再一个就是气象条件。
诸多研究表明,气象条件对污染物的扩散、稀释和累积有一定的作用,在污染源一定的条件下,污染物浓度的大小主要取决于气象条件对于同样的排放,气象条件对空气质量影响最大。
夏季PM10浓度处于低谷,主要是因为夏季气温高,污染物扩散较快,对流性天气及降水相对较多,对空气的净化作用明显。
冬季PM10质量偏高,主要由于冬季降水较少,城市大气容易形成逆温层,静风、逆温天气出现率高。
春季PM10 质量浓度偏高主要由于春季降水较少,空气中空气中PM10不易被清除;尤其是近年来由于沙尘暴的影响,导致春季空气中的PM10质量浓度增高。
天气影响主要为气压梯度小,风小,大气。
层结稳定,通常也是产生雾,加上地面有风场的弱辐合,有利于污染物在上海地区的汇集由于大气层结稳定,污染物难以向上输送,因而使合肥市出现持续的高浓度污染。
而上海地区出现优良大气的天气背景主要是有冷峰从华北南下或云贵高原伸向长江中下游地区;台风登陆,长江中下游地区处于台风外围以及夏季弱冷锋过境,强对流导致大范围降水、大风,而降水的冲刷作用有利于污染物的清除,大风有利于污染物的扩散,因此能在上海地区维持较清洁的天气。
5.2 下垫面性质与PM10与PM2.5污染形成有密切关系由于污染物在大气中的扩散和输送受到风和温度的空间分布的制约,而大气湍流运动则引起稀释和再分配。
风和温度的空间分布、大气湍流状况同地形、下垫面状况(水面、陆面、植被、城市等)有密切关系。
高层建筑群严重阻碍风的水平流动,使污染物横向稀释能力变差;垂直方向的逆温层导致污染物滞留在低空。
城市中的固定污染源、机动车排气污染在地面风速较小、空气垂直扰动也小的情况下,污染物浓度会逐日有所增加。
而茂盛的植被对颗粒物有良好的吸纳作用。
5.3污染物排放是导致PM10与PM2.5污染的根本原因空气中的PM10的来源比较复杂,一些来自污染源的直接排放,另一些则是由环境空气中硫的氧化物、氮氧化物、挥发性有机化合物等互相作用形成的细小颗粒物。
对于城市来说,一些污染源是固定的,如工业废气排放和机动车尾气排放等,这在每天的污染物浓度监测中就可以表现出来。
在地面风速较小,空气垂直扰动也小的情况下,这种污染源就会起到明显的作用。
6 .PM10与PM2.5污染综合治理对策由于上海市PM10与PM2.5污染除自然因素外,人为因素如:燃煤量大、扬尘以及机动车污染等影响都很严重。
为此,为进一步改善城市环境空气质量,降低PM10与PM2.5 的危害。
( 1)进一步改善能源结构,提高天然气气化率。
改造燃煤锅炉实施,推进和鼓励集(供热。
(2)加强工业污染源治理,通过工业结构调整,推行清洁生产工艺,进一步改善除尘工艺。
(3)在市中心范围的居民住宅楼内,不得新建产生油烟污染的饮食服务经营场所,对街头排放油烟的排档全面整治。
(4)禁止露天焚烧秸秆、落叶等生物质。
6.1采取综合措施,减少扬尘污染(1)加强建筑工地、市政工地环境和作业管理,要求城区内所有施工场地和施工车辆,都采取围挡、喷淋、遮盖或者密闭等防治扬尘污染的措施。
(2)加强道路清扫冲洗和垃圾管理。
在主城区街道增加洒水次数,并实行喷雾湿式作业,使空气中扬尘下沉,提高空气质量。
(3)城建、建管、拆迁等行政主管部门要按照国家环保总局和建设部《关于有效控制城市扬尘污染的通知》要求,加强对扬尘污染的监督,并按规定,给以处罚。
(4)对城市空地加快绿化处理,减少黄土裸露。
6.2 加强机动车尾气治理与监督管理(1)严格执行合肥市市政府关于机动车污染控制的75 号令,加强机动车尾气排放监测,不合格者必须治理达标,保证机动车尾气排放合格率要达到80%以上。
(2)严格办理新车排放审核手续,达标上牌。
对在用车实行行之有效的机动车排气污染联合执法制度、标志管理制度以及检查、维修制度,禁止冒黑烟的机动车在城区道路行驶。
(3)改善交通道路基础设施,合理规划城市区域功能,大力发展公共交通。