pH>7.0 pH:5.6-7.0 pH:4.5-5.6
pH: 4.0-4.5 pH:: 3.5-4.0 TaiWan: NA
Middle 90’s
40% of total land 4 main regions
城市二氧化硫年均值变化图
0.12
0.1
毫克/立方米
0.08
0.06
0.04
总平均值
120
ÉÏ º£ ÊÐ
100
±¾© ÊÐ
80
¹ã ÖÝ ÊÐ
60
40
20
0 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996
Äê · Ý
广州市SO2和NOx年日均浓度及NOx/SO2比率的年际变化
北京市1981-1997年SO2和NOx年日均浓度的年际变化
臭氧对材料的影响
染料与绘画褪色 相交脆裂
臭氧的环境作用
氮氧化物 NOx
+
碳氢化合物 Hydrocarbon
臭氧 O3
OH自由基 OH radical
二氧化硫 SO2
氮氧化物 NOx
氮氧化物 NO颗x粒物
Aerosol
硫酸、硫酸盐 Sulfuric acid and
sulfate
硝酸、硝酸盐 Nitric acid and
低平流层 Lower troposphere
氮氧化物+碳氢化合物+阳光=臭氧+各种氧化剂+颗粒物 NOx + HC + light = O3 + Oxidants + Aerosol
N on-attainm ent hours , hour 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
Äê
ÜÄ ´Ô ûÏ Ñ·Ü׿Á ¬£ òÍ Ö¶ 걼׺Ã
一次能源消费
160000 140000 120000 100000
80000 60000 40000 20000
0 57 62 65 70 75 78 80 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 Äê
0.1
0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999
沉积在呼吸道中的粒子作为粒径函数
中国经济高速发展进程
GDP,ÚÒ ªÔ
90000 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000
0 1950
1960
1970 1980 Äê
1990
2000
城市化
dz ÐÊ ËÈ Ú¿ ùË ¼Õ ȱÊ ¬£ %
城市人口
35
1950 0.58亿
30
1960 2.14亿
25
1999 3.89亿
城市个数
20
1980 223
15
1990 467
10
1999 667 基础设施
滞后于城市化进程
5
0 78 80 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99
颗粒物大小与来源
Ultra Fine
Fine
Coarse
Sulfates Nitrates Ammonia Carbon Lead (HM) Organics
Soil Dust Silica Salts Pollen Tire Rubber
0.1 um
1 um 2.5 um
10 um
PM 2.5的环境效应
250 Ìì Êý
200
150
203 180
150
100
60
50
0 50êÄ ´ú 70Äê ´ú 80Äê ´ú 1994Äê
北京市区全年能见度低于4km的天数
我国城市空气的PM2.5大大超过环境标准
160
140
我国PM10环境标准
120
100
80
美国PM2.5环境标准
60
40
20
0 ±¾© Çå »ª Ô° ±¾© ³µ ¹« × ¯ ÉÏ º£ ͬ ¼Ã
³ô Ñõ (ppbv) Ö² Îï ЧӦ ãÐ Öµ
¿Õ Æø ÖÊ Á¿ ±ê ×¼
150
ô³ õÑ £¨ ppbv©£
100
50
0
0
50
Main wind
郊区上风向 upwind suburb
100
150
200
250
¾à Àë £¨ km£©
城区 urban area
郊区下风向 downwind suburb
The spatial distribution of O3 daytime average concentration along the northwest wind direction during October 11-20, 1998
SO2 酸雨 SO2 酸雨
NOx TSP
TSP NOx
PM10 PM2.5 光化学烟雾
Ozone 臭氧层破坏
GHG 气候变化
TOXICS(VOCs & PAHs) 人体健康
PARTICULATES 颗粒物
Size
TSP
Coarse Particles 粗粒子
PM10 PM2.5
Inhalable Particles 可吸入颗粒物 Fine Particles 细粒子
中国机动车增长趋势 Vehicle Population Trends in Past 15 years in China
7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000
0
Vehicle Mobile MC
Annual Trend of NOx Emissions
Total NOx emissions (Mt/yr) Total energy consumption
O3 pollution: historical change in Beijing
900 800 700 600 500 400 300 200 100
0
• The national standard: 160 g/m3 (hourly)
臭氧对人体健康的影响
短暂暴露： 引起咳嗽，喉部干燥，胸痛，粘膜分泌增加，疲乏，恶心等
Annual average temperature
Winter temperature
Annual mean temperature change over the past 50 years in China
The precipitation significantly decreased in North China; but it increased in the drought area of Northwest China
Precipitation change rate over the past 50 years
1. 大气环境问题的发展历程
2. 我国大气污染现状与特征
3. 我国大气污染的控制与治理 4. 解决大气环境问题的挑战
我国大气污染的现状
化学烟雾、酸沉降有极大的影响
长期暴露： 可把瞬间影响逐渐积累
严重暴露： 明显损伤肺功能，影响呼吸道结构，引起炎症，改变透气率
WHO推荐基准： 1小时暴露150-200微米/米3 8小时暴露100-120微米/米3 儿童出现影响的最低浓度140微米/米3 与酸性气溶胶（细颗粒物）结合有增效作用
臭氧对植物的影响
O3是最重要的毒害植物的污染物：
SO2等
细粒子
尾气、工业、燃煤
1999年5-8月北京市 大气中臭氧浓度超标情况
100 80 60 ³¬ ±ê ±È Àý 40 20 0 ×Ü 5Ô 6Ô 7Ô 8ÔÂ
ÂÔ ·Ý
³¬ Ò» ¼¶ ±ê ×¼ ±È Àý ³¬ ¶þ ¼¶ ±ê ×¼ ±È Àý ³¬ Èý ¼¶ ±ê ×¼ ±È Àý
(100Mt SCE)
14
16
NOX emissions
Energy consumption
•12NOx Emissions, Mt
14
10
12
10 8
8
6 6
4
4
2
2
0
0
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 Year
72% from coal, 21% from oil
南方城市平均值
0.02
北方城市平均值
0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999
10,000units 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
影响细胞渗透性；降低光和作用对根部的的营养供应 影响根系向上部输送水分、营养
O3长期危害：
可能导致某些地区高产作物消失，甚至使遗传基础也随之消失
O3对粮食产量影响：
欧洲减产1-10%（空气污染）；美国减产12-13%（光化学氧化 剂），经济损失达19-43亿美元；发展中国家不明
国家自然科学基金委出国培训班
中国大气污染的现状、趋势 及科学需求
郝吉明 清华大学环境科学与工程研究院
2002年9月25日