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环境空气污染原因分析

发布日期:2018-07-28 10:42:54

        环境空气质量的好坏,以前用API(空气污染指数)来直观的表示,现在可以用AQI(空气质量指数)来评价。哪天空气质量API(AQI)超过100了,关注环境的公众、媒体、领导就会要想到问原因。
        空气污染及其变化的原因,从大方面讲是明确的。总的来说,形成空气污染的原因主要有污染物总排放量(源强度)和大气扩散等气象条件。但要分析具体某一天的空气质量及变化原因,除了要掌握各个污染源的排放情况,需要了解气象扩散条件(包括局地气象、中尺度气象乃至大尺度气象情况影响),还要有可靠的理论和模型分析。目前要做可靠的分析还比较困难。
        一、环境空气中有哪些污染物
        根据环境空气中的污染物的危害性、普遍性等特点,《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)规定的污染物(指标)有以下几项:
        1、基本项目6项:二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)、臭氧(O3)、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)。
        2、其他项目4项:总悬浮颗粒物(TSP)、氮氧化物(NOx)、铅(Pb)、苯并[a]芘(BaP)。
        3、参考项目5项:镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、六价铬(Cr(Ⅵ))、氟化物(F)。各地的不同特点和不同需求作参考选用。各地(省级)也可以另外制定标准。
        环境空气自动监测要求至少监测6项基本项目。环境空气质量日报也是根据这6项监测结果进行空气质量指数(AQI)评价。
        二、空气污染物的来源和变化
        1、污染物的来源
        空气污染物的来源分为本地来源和外地输送来源。对于温州来说,一般情况下的空气污染源主要是本地的,只有在如北方沙尘暴影响等极端情况下,外地输送才会成为主要的污染源。
        本地污染源,一般包括电力(燃煤、燃油)、采矿、冶炼、工业、机动车、生活(厨房烟气)、建筑施工、地面扬尘、农业及垃圾焚烧等多方面。
        空气中的污染物(如二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物、一氧化碳等)在合适的条件下(如阳光辐射),可以发生复杂的化学反应,产生新的污染物(即二次污染物)。直接排放(或产生)的污染物(即一次污染物)和二次污染物共同作用,构成了大气复合污染。复合型污染是当前中国大部分城市的空气污染类型。
        基本项目污染物的来源:
        二氧化硫(SO2):主要来源于燃煤发电厂、工厂燃煤锅炉、工业炉窑燃烧后的排放。另外燃油、液化石油气、木柴等燃烧也会排放部分二氧化硫。
        二氧化氮(NO2):主要来源于机动车尾气排放、高温燃烧(锅炉、炉窑)排放,此外自然闪电、生物分解、部分化工行业也产生或排放部分二氧化氮。
        一氧化碳(CO):主要来源于机动车尾气排放,其次是各种不完全燃烧产生(锅炉、工业炉窑、内燃机、家庭炉具等燃烧)。
        臭氧(O3):是二次污染物。空气中氮氧化物、挥发性有机物等污染物在阳光作用下发生光化学反应产生。臭氧是光化学反应的指示性指标。
        可吸入颗粒物(PM10):是个综合性的指标,其中PM2.5约占50%~90%。其来源有燃烧的烟尘(工业、生活、农村)、工业粉尘、建筑粉尘、地面扬尘等直接来源,还有其他污染物发生化学反应后产生的二次污染物。
        细颗粒物(PM2.5):来源和PM10类似,但二次污染物来源所占比率更高。
        2、污染物来源变化
        从年度看,GDP在逐年增长,能源消耗稳步增加,会带来了污染总排放量继续增加。同时也要看到,近些年来,污染控制的力度也在逐渐从严。综合来说,估计本地污染源总排放量近几年将处于基本持平的状态。
        从短期看,除了特定的日期,污染物总排放量不会有大的变化。特定日期如节假日,特别是是春节长假期间,工业源会减少,从而空气质量一般会比较好。某些事件可能会增加污染量,如清明节的大面积山火、农业收成季节的秸秆焚烧等,春节的烟花也会有短时的影响。
        所以:要使得总体环境空气质量变好,大幅减少污染源总排放量是根本途径。
        三、大气扩散
        大气扩散条件是一种气象条件。相同的排放源在不同气象条件下,污染物浓度最大可以相差几十倍,甚至几百倍。
        从理论上分析,大气扩散与风和湍[tuān]流关系等气象条件最为密切。因此,天气形势和天气过程也与大气扩散相关。
        1、风的影响。风能够将污染物输送到其它地方,使污染得到扩散。风的速度对扩散的影响最大。不难理解,风速越大,污染物就容易被吹走,扩散就越好。
        风向不仅和扩散有关,还与外部污染源的输入有关。对温州来说,北风可能会带来污染物,最明显的是沙尘暴。而东风或者东南风则比较干净。
        2、湍流的影响。风不总是稳定的,一般是时而大,时而小,即呈现阵风的特点。同时在地面,风向也是随时可能变化的。风的这种无规则的现象就是湍流。湍流有很强的大气扩散能力。湍流强则扩散好。
        湍流强度可以通过大气稳定度来反映。风速越大,稳定度越差,则湍流也越强。除了风速,太阳辐射和天空的云量也影响大气稳定度。例如,在晴朗的夏天中午,太阳辐射很强烈,地面温度很高,高空温度相对很低,大气就处于很不稳定状态,大气扩散程度很高。
        3、天气形势和天气过程的影响。天气形势和天气过程会形成特定的风场和湍流模式,还可能会输送来外来污染物。一般来说,在低压控制区,空气上升,有利于扩散;在强高压控制区,空气下沉,容易形成形成逆温,则不利于扩散。天气过程对空气质量也有明显影响,如冷锋过境能清除空气中的污染物,但冷锋过境后的气象条件则不利于污染扩散。 

 

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