收稿日期:2008204208;修回日期:2008206226
基金项目:国家自然科学基金项目(40673061)和东华理工大学核资源与环境教育部重点实验室开放基金项目(070714)
第一作者简介:于瑞莲(1972—
),女,副教授,博士研究生,研究方向为环境化学。E 2mail :ruiliany @https://www.doczj.com/doc/086697482.html, 大气降尘中重金属污染源解析研究进展
于瑞莲1,2,胡恭任2,3,袁 星1,赵元慧1
1.东北师范大学环境科学系,长春 130024;
2.华侨大学环境科学与工程系,福建 泉州 362021;
3.东华理工大学核资源与环境教育部重点实验室,南昌 330013)
摘 要:重金属污染是大气降尘污染的一个重要方面,治理污染首先要查明污染源。文章概述了近几年来国内外大气降尘重金属污染源解析的常用方法及其研究方法中的一些特点,重点阐述了铅、锶同位素示踪技术在大气降尘中重金属污染溯源研究中的应用,针对以往研究工作的不足和存在的问题,指出了今后重金属污染源解析研究中的重点:采用Pb 、Sr 同位素示踪法结合元素地球化学追踪重金属污染源和评价污染程度;利用Pb 、Sr 同位素示踪技术研究大气降尘重金属污染物的迁移转化规律。
关键词:重金属污染;铅、锶同位素示踪;污染源解析;大气降尘
中图分类号:X 51 文献标识码:A 文章编号:167229250(2009)0120073207
大气降尘是大气中粒径大于10μm 的固体颗
粒物的总称,是城市主要污染因子之一。随着城市化和工业化的不断推进,城市降尘量明显增加,降尘中各种污染金属含量亦增加,来源复杂,影响因素很多,它既可来自固定排放源又可来自无组织排放,既受人群活动的影响又受到风速大小、空气湿度及地面植被程度等诸多因素的制约。为了控制和削减大气中总悬浮颗粒物的含量,提高空气质量,进行大气降尘防治,必须了解大气降尘中颗粒物的来源,要定性地识别大气颗粒物的来源,定量地计算出各个源对环境污染的贡献值(分担率),这就是源解析(Source Apportionment )[1,2]。源解析的结果是制定大气污染防治规划的依据,对于确定污染治理重点和环境管理科学决策有着十分重要的指导意义。本文概述了近几年来国内外大气降尘重金属污染源解析的常用方法及研究成果。
1 受体模型在大气降尘污染源解析中
的应用
环境科学中污染物来源的数学模型总体上分两种:以污染源为对象的扩散模型(diff usion model )和以污染区域为对象的受体模型(receptor mod 2
el )[3]。20世纪70年代起,开始由排放源转移到受
体,进行大气颗粒物源解析[4]。受体模型就是通过对大气颗粒物环境和源的样品的化学或显微分析来确定各类污染源对受体的贡献值的一系列源解析技术。受体模型一般适用于城区尺度,通过在源和受体处测量的颗粒物的化学物理特征,确定对受体有贡献的源和对受体的贡献值。目前的研究方法主要为显微分析法和化学法[4]。1.1 显微分析法
此法的前提是要建立庞大的源数据库(即显微清单),适用于分析形态特征比较明显的颗粒物,根据单个颗粒物粒子的大小、颜色、形状、表面特性等形态上的特征,结合污染源的标志性矿物组成及颗粒物形貌来判别其来源。许多大气颗粒物的单个粒子具独特的形态特征,这些形态特征反映了颗粒物的污染源,例如,燃煤排放的颗粒物一般呈灰褐色,表面相对平滑,形状以球形居多,表面主要含有A1、Si 、Fe 、S 等元素;燃油排放的颗粒物大多呈黑色,表面高低不平,海绵多孔结构,表面含有Pb 、V 、Si 、S 等元素。根据这些形态特征可利用显微技术从颗粒物单个粒子的显微图象来判断颗粒物的来源[5]。如G omez 利用扫描电子显微镜(SEM )方法分析大气
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72009年第37卷第1期Vol.37.No.1,2009
地 球 与 环 境
EAR T H AND ENV IRONM EN T
颗粒物的物相组成,并鉴别其来源[6]。陈天虎等[7,8]在X射线衍射分析的基础上,进一步用TEM对合肥地区大气降尘进行观察研究,验证了X射线衍射仪(XRD)等分析结果,发现一些XRD没有检测出的物相,如磷灰石、玻璃微珠、纳米炭球和无定形SiO2等,这些物相对判断大气颗粒污染物来源有重要的意义,根据这些特征信息,揭示合肥地区大气污染物来源占第1位的是地表扬尘,以黏土矿物为标志;占第2位的是来源于大气化学次生气溶胶,主要是和SO2、CO2、NO X等与气态污染物排放有关,以石膏、碳酸盐和易溶盐类为标志;占第3位的是来源于汽车尾气排放的烟尘,以炭球为标志;占第4位的是来源于燃煤烟尘排放,以球形玻璃珠为特征。张红用扫描电镜2X射线能谱分析了晋城市大气颗粒物的形态特征和元素含量,在一定程度上定性得出了颗粒物的来源,为化学质量平衡法计算大气颗粒物的贡献率提供了依据[9]。董树屏等用扫描电镜2能谱系统观测和识别了大气颗粒物中单颗粒的形貌特征和主要来源[10]。
显微分析法分析时间长,费用昂贵,对在颗粒物中占有很大比例的无定性有机成分不敏感,在观测粒子密度和体积时误差较大,有必要对颗粒物的微观特征在源评估上的作用做进一步的研究。
1.2 化学法
该方法是用大气颗粒物中所含有的标志性化学元素及元素含量比率来判别污染物来源,也可以利用元素化合形态和有机物成分来判别污染物来源。许多污染源都有标志性元素,如Br、Pb和Ba是交通运输污染的标志性元素,Se、As、Cr、Co、Cu和Al 是燃煤污染的标志性元素,V是农药和精炼厂污染的标志性元素,Mn是钢铁厂污染的标志性元素,Ca 是水泥污染的标志性元素。用这些特征元素可以大致判别污染来源,但这种方法往往不是单一的应用,而是结合“受体模型”和各种多元统计分析方法来判断污染来源及其对受体贡献量的大小。
该方法的应用范围比较广,都基于质量守恒的假设,是质量平衡分析的应用,即在某一采样点处测量到的大气颗粒物特征值是对颗粒物有贡献的各污染源相应特征值的线形叠加。该方法最为成熟,具体有化学质量平衡法(CMB)、因子分析法(FA)、富集因子法(EF)、主成分分析法、目标转换因子法(T TFA)、多元线性回归(ML R)、混合受体模式,以及建立绝对因子得分法等[11]。这些方法在国内应用广泛。
太原市大气颗粒物中金属元素的富集特征研究表明,对人体危害较大的金属元素主要富集在直径≤2.0μm的细颗粒上,Pb、Cu、Zn、Se、As等主要来自人为污染,Al、Fe、Ca等主要来自自然来源[12]。塔里木盆地大气降尘的重矿物组合和粒度分析发现,大气降尘与塔克拉玛干沙漠砂的背景值以及亚沙土、黄土具有较好的相似性,证实塔里木盆地的大气降尘主要来源于盆地内部沙漠砂的微砂和粉砂组分[13]。徐光用CMB化学质量平衡模型和二重源解析技术,定量解析了沈阳、抚顺、葫芦岛三个城市的大气颗粒物来源[14]。黄辉军等对南京市大气颗粒物的元素质量谱分布分析、PM10的富集因子分析,应用CMB法计算了各类源对颗粒物PM10的贡献:建筑尘(35.45%)、煤烟尘(22.13%)、土壤尘(20.27%)、硫酸盐(5143%)、汽车尘(4.61%)、海盐(1191%)、冶炼尘(1169%)、其它源(8151%)[15]。
还有人以不同颗粒物中元素浓度为参数研究了华北清洁地区大气污染物来源[16];用化学质量平衡法(CMB)研究了上海市大气颗粒物高浓度区污染物来源[17];用目标转换因子分析了成都市大气飘尘的污染源及其贡献:道路交通尘(16.8%)、冶金尘(19.2%)、垃圾与草木焚烧烟尘(16.8%)、燃煤飞灰(54.0%),揭示了成都市大气飘尘污染以煤烟为主[18];用因子分析法,研究了兰州市大气降尘的污染来源及各源所占的比例,表明4种污染源是大气降尘的主要来源,贡献率依次为:燃煤(41104%)、风沙扬尘(22197%)、汽车尾气(16187%)、建材(12184%),其他约4148%[19]。
国外应用这些方法的研究主要有:A I2Rajhi等研究发现沙特阿拉伯Riyadh市室内灰尘和室外街道灰尘中重金属的含量主要来源于汽车尾气排放[20]。通过元素相关性分析以及主成分分析,得出印度Delhi街道灰尘中的Cu,Cr和Ni主要来源于工业污染源,Pb和Cd主要来源于不同污染源所排放的废气,而Zn来源于工业和交通污染的混合源[21]。通过多元素分析、主成分分析和聚类分析将街道灰尘中重金属元素分为自然源元素、城市源元素以及混合源元素[22]。用因子分析得出香港街道灰尘来源于:金属颗粒物和地壳物质的混合物、汽车尾气排放、路面材料以及海洋气溶胶和地壳物质的混合物[23]。通过相关分析和因子分析研究了利物浦市街道灰尘的磁化率与灰尘中重金属Ti,Fe,Pb
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和Zn之间的联系,发现灰尘主要来源于城市污染源[24]。
有人用受体模型和扩散模型研究Dundee U K 气溶胶中PM10颗粒污染物的来源及贡献率[25];用因子分析法比较了不同地理位置上的3个城市伯明翰、科英布拉、拉合尔的大气污染物来源,发现它们的来源非常相似[26];用正矩阵因子分解(PFM)模型研究孟加拉国城镇及半城镇地区的大气颗粒物来源,鉴别了6种来源:道路飞灰、交通尘埃、水泥、海盐、机动车辆及有机物焚烧[27];用富集因子分析方法分析了阿根廷的拉普拉塔市的微量元素来源,发现主要来源于机动车辆排放[28]。
2 元素同位素示踪技术在大气降尘污染源解析中的应用
2.1 铅同位素示踪
自然界中的铅有四种稳定的同位素,分别为204 Pb、206Pb、207Pb和208Pb。不同来源的铅同位素的组成存在差异,通过测定四种稳定同位素的比率,可以得到许多有用的信息,用来判断铅的污染源。
铅的污染源主要有燃煤飞灰、工业排放和含铅汽油的尾气等。各排放源的铅同位素丰度比206Pb/207Pb分别为:1.14～1.18;1.14～1.22;1.06～1.08。颗粒污染物铅的同位素丰度比是各个污染源的混合,丰度居中,因此可用铅同位素示踪大气污染,结合线型混合模型、聚类等方法确定污染来源及其贡献。
铅同位素示踪最早用于大气颗粒物铅污染源的研究。北美汽油和煤的铅同位素组成测定表明,大气中两种重要的铅来源(汽油铅和燃煤铅)的同位素组成有明显的差异,可以用来示踪和鉴别大气环境中的铅污染源[29-31]。对1979年中期至1981年早期采自悉尼地区的气溶胶和汽油样进行了铅同位素分析,发现这阶段气溶胶的铅同位素组成出现了4%的规则变化,反映了至少有三种不同来源的铅进行了不同比例的混合。经识别,这三种来源铅主要为布罗肯希尔、芒特艾萨矿区和密西西比河谷矿区(U SA)的混合。获得的汽油铅同位素比值与气溶胶的成正相关关系,表明悉尼大气中的大部分铅来源于交通工具的排放物[32]。悉尼市两处郊区的微粒样品与两种主要品牌的汽油的206Pb/204Pb测定,获得高精确的Pb同位素数据可用于追溯大气铅的来源。研究表明,虽然从1986悉尼开始使用含铅汽油到1994年使用含铅量降低了25%的汽油,悉尼空气中的铅含量下降了75%,但是,汽油铅仍占这个城市大气铅来源的90%[33]。用Pb同位素组成研究工业区大气铅来源,发现当地铅主要来源于铅、铜冶炼工业、含铅汽油及燃煤[34]。用铅同位素技术示踪澳大利亚北部地区的大气飘尘的铅来源表明矿床铅是当地大气飘尘的主要Pb来源[35]。地中海西北部的海洋颗粒物稳定铅同位素分析发现,人为源与岩石源铅对于海洋颗粒物有着同样重要的贡献。样品中铅同位素组成的变化是由于人为源、自然可溶性源、自然难溶性源3部分不同比例的混合而造成的。悬浮颗粒物的铅同位素比值与沉积颗粒物的铅同位素比值近似,二者起源相同[36]。Babinski[37]测定了巴西对保罗市的大气颗粒物铅同位素组成和1999年8月至2000年9月取自圣保罗大学的大气降水铅同位素组成,发现大气颗粒物样品的207Pb/206Pb为0.756～0.875,208Pb/206Pb为1.934～2.119,与大气颗粒物样品同一天收集的降水样品具有与其相同的Pb同位素组成,表明空气中的气溶胶为雨水所净化,据可能污染源(如:汽油,汽车排气管道烟灰,工业排放物等)的分析推断:该市大气颗粒物中的铅主要源于工业排放,汽油铅源可以忽略。此外,有人用Pb同位素示踪原理研究了日内瓦大气物质的物源[38];用铅同位素比值定量估计了美国新泽西州泽西市家庭居室灰尘中铅来源[39];铅同位素示踪了加拿大新斯科舍省Kejimkujik国家公园大气污染物的来源[40];用铅同位素和epip hytic lichens中的EF示踪了加拿大西部大气中重金属污染来源[41]。
王琬等[42]研究过北京冬季大气颗粒物中铅的同位素组成和来源:大气中铅污染的来源多样,主要是燃煤飞灰、工业排放和含铅汽油。受季节变化和气象因素如风向、风速、温度、湿度以及一些异常天气状况的影响,所采集的大气颗粒物样品中铅的同位素组成比会有一定的变化(为2%～5%)。如果大气颗粒物的206Pb/207Pb组成比数值下降,则表明加铅汽油的贡献增大,206Pb/207Pb值趋高,则可认为燃煤飞灰和土壤扬尘的贡献增大。Br是汽油中铅添加剂的指示元素;Ti可以代表土壤扬尘和燃煤飞灰的贡献。Br/Ti值可用以指示两种铅来源的相对重要性[42]。朱赖民[43]对北极楚科奇海、白令海上空大气气溶胶铅含量及同位素的研究表明,楚科奇海气溶胶中铅相对海洋源指示元素钠的富集因子(EF
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第1期 于瑞莲等:大气降尘中重金属污染源解析研究进展
值)远远大于1,反映铅不可能主要来自海水,相对地壳源指示元素铝的富集因子(EF值)为3134～65105,平均值为23176,远高于1,反映地壳来源铅也不可能是大气中铅的主要来源。气溶胶中3种铅源的含量和相对贡献率的计算结果表明,楚科奇海海洋源和地壳源的铅含量很低(海洋源和地壳源的铅分别占大气中总铅的9.23%和0101%),而人类工业污染释放的铅占大气铅含量达90%以上。因此,由于大气输运沉降铅的加入,北极海域铅的自然地球化学循环过程已受到人类干扰。
陈好寿等[44]测定了杭州地区工业和民用燃煤及其残余物(煤灰、煤渣)和汽车尾气残余颗粒物的铅同位素组成。结果证明,杭州地区燃煤和汽油铅的同位素特征与C HOW研究的北美地区有相似性,但也有差别。杭州汽油铅完全落在北美汽油铅区域内,杭煤比北美煤放射成因铅要低一些,这与煤的产地有关,但仍能与本地区汽油铅相区别,完全可以用来示踪和鉴别大气环境的污染源,这为定量评价铅污染和治理大气铅污染提供了科学根据。
高志友等[45]应用铅同位素示踪原理研究了成都市的大气降尘铅同位素地球化学特征结果表明,大气降尘铅同位素组成主要接近燃油铅,部分落在燃油铅与燃煤铅之间,表明大气铅污染主要来自于机动车尾气排放及少量燃煤扬尘。常向阳等[46]通过分析珠江三角洲部分城区汽车尾气、土壤、大气尘埃和气溶胶等的铅同位素组成,说明该地区不仅有严重的汽车尾气铅污染,而且工业用铅、铜、锌和铊等产生的污染则更为严重。
陈毓蔚等[47]对广州不同车辆汽车尾气沉淀物的铅同位素组成分析表明,汽油燃烧产生的污染铅具明显低的206Pb/204Pb、206Pb/207Pb、208Pb/204Pb。以206Pb/207Pb值比较,广州汽车尾气污染铅明显区别于美国(1.205)、加拿大(1.14～1115)和澳洲(1134),而且与华夏块体,特别是珠江三角洲的铅同位素背景值明显不同。
Zhu等[48]上世纪末对珠江三角洲的大气飘尘、气溶胶和土壤进行了铅同位素地球化学研究,根据对铅同位素的背景值、汽油铅的同位素组成特征,以及工业排放的铅同位素组成特征,结合所采样品的化学成分(SiO2、Al2O3、K2O、SO3等)对广东佛山、广州和大沥地区的铅来源进行了逐一分析,进一步示踪了样品是来源于工业排放还是其他途径排放。
长春市汽油铅同位素平均组成与公路两旁土壤中的铅同位素平均组成基本一致,说明长春铅污染来自汽车尾气的排放;燃煤铅同位素平均组成与电厂旁土壤中的铅同位素平均组成基本相近,说明电厂旁土壤铅的污染来自燃煤的排放;汽油的铅同位素平均组成与燃煤铅同位素平均组成有很大的区别[49]。
2.2 锶同位素示踪
Sr同位素与Pb同位素类似,也可用作环境污染的指示剂。土样、煤飞灰中Sr同位素质量分数比值可指示煤飞灰在土壤中的分布、转移。An2 tonio[50]等人通过研究北美东北部大气颗粒物中Pb (206Pb/207Pb)和Sr(87Sr/86Sr)的含量,研究该地区大气中重金属污染来源。Simonet ri等[51]采用同位素Pb(206Pb/207Pb)、Sr(87Sr/86Sr)示踪法研究加拿大东部湿沉积的微量金属来源及迁移转化规律。Hurst等[52]通过分析土壤、燃煤电厂粉煤灰、沙漠植物Enceli a f ari nose中的87Sr/86Sr比值,确定了其中的污染物来源。J ames等[53]通过87Sr/86Sr比值确定了新墨西哥州阿斯森林生态系统中的Sr来自大气降尘的输入,而不是当地岩石的风化。
2.3 放射性核素示踪技术
Ro samilia等[54]通过分析波斯尼亚黑2塞哥维那地区地衣和树皮中的234U/238U比值及其与重金属含量的相关性,234U/238U指示234U来自9年前攻击过程中直接排放的含234U尘粒和空气中的悬浮粒子沉降,异常高的重金属含量指示人工弹药销毁过程对当地重金属污染的贡献。Loppis等[55]分析了K o sovo地区受贫铀弹轰砸场地地衣中的235U/238U 值,指示地衣中并未出现234U尘的大量富集。
3 存在的不足与研究展望
(1)国内外首先采用环境地球化学中的CMB 法、PM F模型、UNM IX模型、EF法探索环境中重金属污染物来源,通过对大气降尘和土壤中重金属富集因子的相关性分析,确定大气降尘对土壤重金属累积的影响;但应用CMB法和富集因子法解析大气降尘来源时存在不足之处:采矿尘、冶金尘以及土壤尘的成分区别不明显,标识元素的选择较困难;基于多元统计分析的角度,因子分析法对采集的样品数量要求较多,样品数量明显大于参与计算的元素变量数,因子分析能分辨的污染源数目,与各套数据自身存在的元素浓度变化规律有关,足够量的样品才有可能识别较多的污染源,且富集因子法只能
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定性的判断降尘中元素的来源,解析的结果含有较
多的主观因素[56];PM F 模型和UNM IX 模型则不需要事先了解源成分谱,但需要基于大量的样本数据获得平均的源解析结果。
(2)国内外较多采用单一铅同位素示踪大气降尘中重金属污染物质的来源,利用铅同位素的二元混合模型定量评价外来污染源铅对大气降尘污染的贡献及影响;通过对某一研究区大气降尘样品和该区大气铅污染主要端元物质的铅同位素组成特征分析,结合样品中某些重金属元素的地球化学分析和当地环境背景,利用某些重金属元素与铅含量的相关性,借助铅同位素示踪技术对这些元素的来源进行示踪研究。
(3)采用多手段、多方法、多参数的综合研究尤为重要,由于大气污染物来源的多样性和复杂性,综合研究有利于从多个方面解释物质来源,能够更准确地表达研究成果。如多元统计分析与重金属元素地球化学行为的结合[56],重金属形态分析与Pb 、Sr 同位素示踪的结合,显微法与化学一统计学方法相
结合,相互参考[57]。采用高分辨率、高灵敏度的质子微探针(PM )来对大气气溶胶单颗粒物和可能的污染源颗粒物进行分析,得到它们的特征Micro 2PIXE 能谱,然后利用模式识别的方法直接对能谱进行比较和统计,以此来判定大气污染物的来源及其贡献率[58]。
(4)街道灰尘中重金属来源非常复杂,目前对于街道灰尘中重金属的判源分析还主要局限于定性的描述和统计学上的分析,如何对其来源应用Pb 、Sr 同位素定量分析对于更进一步认识和控制灰尘中重金属污染非常重要。
(5)查明研究区主要污染端元物质的铅、锶同位
素和放射性核素(226Ra 、228Ra 、238U 、232
Th )组成,结合研究对象的同位素组成分布特征和一些环境因素,辅以元素地球化学特征,对污染物污染范围、污染程度进行半定量、定量区分,以及定量评价人为活动释放污染物对研究区环境质量的相对贡献和影响。
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Development in R esearch on Pollution Source of H eavy Metals from Atmospheric Dust 2recognition and Analysis
YU Rui 2lian 1,2,HU G ong 2ren 2,3,YUAN Xing 1,ZHAO Yuan 2hui 1
(1.Department of Environmental Science ,Northeast Normal University ,Changchun 130024,China ;2.Department of Environmental Science and Engineering ,Huaqiao University ,Quanzhou 362021,China ;3.Key Laboratory of Nuclear Resources and Environment (East China University of Technology ),Ministry of Education ,Nanchang 330013,China )Abstract :Heavy metals in atmospheric dust can cause many problems of serious pollution.It is very important to find the con 2tamination source before we deal with the pollution.The research methods of recognizing and analyzing the sources of heavy metals in atmospheric dust ,as well as some characteristics of recent research methods ,are summarized in this paper.And the applications of tracer techniques of isotopes such as Pb and Sr ,and of radionuclides in research on the recognition of sources of heavy metals are emphasized.On account of the deficiency in the past studies and the existing problems ,we have put forward the key points involved in the study of how to recognize and analyze the heavy metal contamination sources in the future ,inclu 2ding how to trace the contamination source and assess the pollution extent so as to reveal the transference and transformation laws of heavy metals in atmospheric dust ,using the Pb ,Sr isotope tracing techniques.
K ey w ords :heavy metal contamination ;Pb ,Sr isotope tracing ;recognition and analysis of pollution source ;atmospheric dust
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7第1期 于瑞莲等:大气降尘中重金属污染源解析研究进展
收稿日期:2008204208;修回日期:2008206226 基金项目:国家自然科学基金项目(40673061)和东华理工大学核资源与环境教育部重点实验室开放基金项目(070714) 第一作者简介:于瑞莲(1972— ),女,副教授,博士研究生,研究方向为环境化学。E 2mail :ruiliany @https://www.doczj.com/doc/086697482.html, 大气降尘中重金属污染源解析研究进展 于瑞莲1,2,胡恭任2,3,袁 星1,赵元慧1 1.东北师范大学环境科学系,长春 130024; 2.华侨大学环境科学与工程系,福建 泉州 362021; 3.东华理工大学核资源与环境教育部重点实验室,南昌 330013) 摘 要:重金属污染是大气降尘污染的一个重要方面,治理污染首先要查明污染源。文章概述了近几年来国内外大气降尘重金属污染源解析的常用方法及其研究方法中的一些特点,重点阐述了铅、锶同位素示踪技术在大气降尘中重金属污染溯源研究中的应用,针对以往研究工作的不足和存在的问题,指出了今后重金属污染源解析研究中的重点:采用Pb 、Sr 同位素示踪法结合元素地球化学追踪重金属污染源和评价污染程度;利用Pb 、Sr 同位素示踪技术研究大气降尘重金属污染物的迁移转化规律。 关键词:重金属污染;铅、锶同位素示踪;污染源解析;大气降尘 中图分类号:X 51 文献标识码:A 文章编号:167229250(2009)0120073207 大气降尘是大气中粒径大于10μm 的固体颗 粒物的总称,是城市主要污染因子之一。随着城市化和工业化的不断推进,城市降尘量明显增加,降尘中各种污染金属含量亦增加,来源复杂,影响因素很多,它既可来自固定排放源又可来自无组织排放,既受人群活动的影响又受到风速大小、空气湿度及地面植被程度等诸多因素的制约。为了控制和削减大气中总悬浮颗粒物的含量,提高空气质量,进行大气降尘防治,必须了解大气降尘中颗粒物的来源,要定性地识别大气颗粒物的来源,定量地计算出各个源对环境污染的贡献值(分担率),这就是源解析(Source Apportionment )[1,2]。源解析的结果是制定大气污染防治规划的依据,对于确定污染治理重点和环境管理科学决策有着十分重要的指导意义。本文概述了近几年来国内外大气降尘重金属污染源解析的常用方法及研究成果。 1 受体模型在大气降尘污染源解析中 的应用 环境科学中污染物来源的数学模型总体上分两种:以污染源为对象的扩散模型(diff usion model )和以污染区域为对象的受体模型(receptor mod 2 el )[3]。20世纪70年代起,开始由排放源转移到受 体,进行大气颗粒物源解析[4]。受体模型就是通过对大气颗粒物环境和源的样品的化学或显微分析来确定各类污染源对受体的贡献值的一系列源解析技术。受体模型一般适用于城区尺度,通过在源和受体处测量的颗粒物的化学物理特征,确定对受体有贡献的源和对受体的贡献值。目前的研究方法主要为显微分析法和化学法[4]。1.1 显微分析法 此法的前提是要建立庞大的源数据库(即显微清单),适用于分析形态特征比较明显的颗粒物,根据单个颗粒物粒子的大小、颜色、形状、表面特性等形态上的特征,结合污染源的标志性矿物组成及颗粒物形貌来判别其来源。许多大气颗粒物的单个粒子具独特的形态特征,这些形态特征反映了颗粒物的污染源,例如,燃煤排放的颗粒物一般呈灰褐色,表面相对平滑,形状以球形居多,表面主要含有A1、Si 、Fe 、S 等元素;燃油排放的颗粒物大多呈黑色,表面高低不平,海绵多孔结构,表面含有Pb 、V 、Si 、S 等元素。根据这些形态特征可利用显微技术从颗粒物单个粒子的显微图象来判断颗粒物的来源[5]。如G omez 利用扫描电子显微镜(SEM )方法分析大气 3 72009年第37卷第1期Vol.37.No.1,2009 地 球 与 环 境 EAR T H AND ENV IRONM EN T
我国大气污染现状，危害及防治 学号：M130110244 姓名：吴利红 班级：2013级3班专业：水生生物学 摘要：大气污染已成为世界各国面临日益严重的环境问题，制约各国政治经济的快速发展，同时危害了人民群众的正常健康生活。如何防止城市大气污染，减轻其危害和影响，是当今重大而紧迫的课题。本文分析了当前我国大气污染的状况、特点及成因，产生的主要危害，并详细介绍了防止策略。 关键字：大气污染；现状；成因；危害；防止 前言 大气污染由天然污染物和人为污染物两类构成，但往往能够真正引起危害的是人为污染物，它的主要来源是大规模的工矿企业和燃料的燃烧。 我国是一个占世界总人口20％以上的发展中大国，在工业化持续快速推进过程中，能源消费量持续增长，以煤为主的能源消费排放出大量的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等大气污染物，大气环境形势十分严峻；同时伴随着居民收入水平的提高和城市化进程的加快，城市机动车流量迅猛增加，机动车尾气排放进一步加剧了大气污染。我国大气污染比较严重地集中在经济发达的城市地区，城市也是人口最密集的地方，我国城市严重的大气污染对居民健康造成了巨大的危害，已经成为广泛关注的热点问题之一。 近年来，随着城市工业的发展，大气污染日益严重，空气质量进一步恶化，不仅危害到人们的正常生活，而且威胁着人们的身心健康。我国11 个最大城市中，空气中的烟尘和细颗粒物每年使40 万人感染上慢性支气管炎。在一定程度上，城市生活正在背离人们所追求的健康目标。 1.我国大气污染现状 近年来，虽然我国大气污染防治工作取得了很大的成效，但由于各种原因，我国大气环境面临的形势仍然非常严峻。大气污染物排放总量居高不下。全国大多数城市的大气环境质量超过国家规定的标准。 当前，我国大气污染状况十分严重，主要呈现为煤烟型污染特征。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标；二氧化硫污染保持在较高水平；机动车尾气
FHZHJDQ0157 环境空气 降尘的测定 重量法 F-HZ-HJ-DQ-0157 环境空气—降尘的测定—重量法 1 范围 本方法规定了降尘的测定方法。 本方法采用乙二醇水溶液做收集液的湿法采样，用重量法测定环境空气中的降尘。 本方法适用于测定环境空气中可沉降的颗粒物。方法的检测限为0.2t/km 2·30d 。 大气降尘：大气降尘是指在空气环境条件下，靠重力自然沉降在集尘缸中的颗粒物。 2 原理 空气中可沉降的颗粒物，沉降在装有乙二醇水溶液做收集液的集尘缸内，经蒸发、干燥、称重后，计算降尘量。 3 试剂 本方法所用试剂除另有说明外，均为公认的分析纯试剂和蒸馏水或同等纯度的水。 3.1 乙二醇(C 2H 6O 2)。 4 仪器 4.1 集尘缸，内径15±0.5cm ，高30cm 的圆筒形玻璃缸。缸底要平整。 4.2 100mL 瓷坩埚。 4.3 电热板，2000W 。 4.4 搪瓷盘。 4.5 分析天平，感量0.1mg 。 5 采样 5.1 采样点的设置 5.1.1 在采样前，首先要选好采样点。选择采样点时，应先考虑集尘缸不易损坏的地方，还要考虑操作者易于更换集尘缸。普通的采样点一般设在矮建筑物的屋顶，或根据需要也可以设在电线杆上。 5.1.2 采样点附近不应有高大建筑物，并避开局部污染源。 5.1.3 集尘缸放置高度应距离地面5～12m 。在某一地区，各采样点集尘缸的放置高度尽力保持在大致相同的高度。如放置屋顶平台上，采样口应距平台1～1.5m ，以避免平台扬尘的影响。 5.1.4 集尘缸的支架应该稳定并很坚固，以防止被风吹倒或摇摆。 5.1.5 在清洁区设置对照点。 5.2 样品的收集 5.2.1 放缸前的准备 集尘缸在放到采样点之前，加入乙二醇60～80mL ，以占满缸底为准，加水量视当地的气候情况而定。譬如：冬季和夏季加50mL ，其他季节可加100~200mL 。加好后，罩上塑料袋，直到把缸放在采样点的固定架上再把塑料袋取下，开始收集样品。记录放缸地点、缸号、时间(年、月、日、时)。 注：加乙二醇水溶液既可以防止冰冻，又可以保持缸底湿润，还能抑制微生物及藻类的生长。 5.2.2 样品的收集 按月定期更换集尘缸一次(30±2d)。取缸时应核对地点、缸号，并记录取缸时间(月、日、时)，罩上塑料袋，带回实验室。取换缸的时间规定为月底5d 内完成。在夏季多雨季节，应注意缸内积水情况，为防水满溢出，及时更换新缸，采集的样品合并后测定。 6 操作步骤 6.1 瓷坩埚的准备 中国分析网
我国大气污染来源分析 伴随着中国粗放式制造业扩达到极限，中国的世界工厂地位奠定。然而，在人均GDP 达到5000美金这一中等发达水平的时候，中国同时也进入了环境压力高峰。如果说四万亿之前的环境污染还只是个别局部现象，而今就是全国性的普遍现象了。2012年入冬以来的全国性雾霾天气，再清楚不过地揭露了中国环境污染的严重程度和生态的极端脆弱性。当清新的空气、洁净的水源、蓝色的天空都成为民众的奢望之时，我国环境污染问题之严重就可想而知了。 当前，我国大气污染状况十分严重。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标；二氧化硫污染保持在较高水平；机动车尾气污染物排放总量迅速增加；氮氧化物污染呈加重趋势。煤炭消耗量不断增加，随之带来二氧化硫排放总量急剧上升。在各类排放源中，电厂和工业锅炉排放量占到70%。由二氧化硫排放引起得酸雨污染围不断扩大，现已扩展到长江以南、青藏高原以东的大部分地区，遍及、广西、、、、、、、、、、等十多个省、市、自治区。受经济增长的推动，我国机动车近年来数量增长迅速，尤其是一些大城市如、、等机动车数量增长速率更是远远高于全国平均水平。汽车排放的氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物排放总量逐年上升。由于城市人口密集，交通运输量相对大，机动车排气污染在城市大气污染中所占比例也不断上升。那么，我国主要大气污染物究竟是来自燃煤还是机动车排放？ 我通过比较2011年与2012年环保部公布的空气中主要污染物的数据，分析大气污染主要来源，进而得出我国主要大气污染物究竟是来自燃煤还是机动车排放。这可以指导我们有针对性地提出相应地治理措施，限制燃煤的使用还是提高机动车尾气排放标准；更好地分配治理大气污染投入地资源，投入哪方面更多资源，使资源不置过多浪费。 2011年，全国工业废气排放量674 509.3亿立方米（标态）。全国二氧化硫排放量2 217.9万吨。其中，工业二氧化硫排放量2 017.2万吨，占全国二氧化硫排放总量的91.0%；生活二氧化硫排放量200.4万吨，占全国二氧化硫排放总量的9.0%；集中式污染治理设施二氧化硫排放量0.3万吨。 2012年，全国工业废气排放量635519亿立方米（标态），集中式废气排放量36832.3亿立方米（标态）。全国二氧化硫排放量2117.6万吨，工业二氧化硫排放量1911.7万吨，占全国二氧化硫排放总量的90.3%。城镇生活二氧化硫排放量205.7万吨，占全国二氧化硫排放总量的9.7%。集中式污染治理设施二氧化硫排放量0.3万吨。
城市大气气溶胶源解析方法浅析 摘要：本文简要介绍了大气污染源解析工作中所常用两种模型：源模型与受体模型，并着重分析了其中的受体模型，介绍了其中的两种方法化学质量平衡法（CMB ）与因子分析法，而且对CMB 方法中的二重解析技术作出简要论述。最后给出两种方法在实际运用时的联合使用方案。 关键词：源解析，受体模型，化学质量平衡，因子分析，二重解析 0 引言 在研究城市大气气溶胶时，必须了解其化学分布特征的关系并利用相关的资料分析并推断气溶胶源的类型及相对贡献，以便于研究城市大气气溶胶的环境、气候和生态效应。并为政府部分制定宏观监测方案提供依据。 城市大气气溶胶来源鉴别方法总体上分为两大类：源扩散模式和受休模式。在早期大气污染物研究中，主要依据污染源排放率统计资料。用扩散模式估算气溶胶的空间分布，进而判断各类源对目标区气溶胶的贡献。但这种方法仅适用于小尺度范围内化学稳定的原生质粒的扩散问题。它不能考虑从源到目标区较长距离输运过程中的气相化学反应和气粒转化过程，而较大范围内排放源的资料，包报移动、变化源难以精确统计[1]。 1 源模型与受体模型 随着气溶胶采样仪器和化学分析技术的进步，他我们能在观测点(相对于各源来说可视作接受器)同时获得不同粒度气溶胶中。几十种元素的高精度资料。从而为定量分析各种源对观测点不同粒度气溶胶的化学成分、质量浓度的贡献奠定了基础。实际上接受点获得的气溶胶质粒的物理、化学特性的系统资料，包含有各类源相对贡献的信息。根据对各类源的特性的了解，通过统计分析可提取这些信息．类似于遥感探测的反演问题。必须指出逆问题的求解往往不收敛或不唯一，应借助于各种优化为方法求得最优解。受体模式日前已取代扩散模式、作为城市大气气溶放研究的最主要方法，但传统的扩散模式依然有用武之地，因为受体模式只能分析现状，不能预测新建源或源变化的影响。 无论是源模式还是受体模式都可以用以下过程来描述，设某地区有多源j ，接受点采样分析后可得元素i 的浓度为X i ，此时各类源质粒的元素组成与接受点环境空气中质粒的元素组成间存在下列关系[1],[2] i i j i j X a s α=∑
石家庄市大气降尘监测的研究 摘要：随着国民经济的迅速发展和城市人口数量的增加，石家庄市进入了飞速的城市化进程中，但是随之而带来的环境问题也不容忽视。尤其是石家庄市大气中的粉尘会降落到地面上，大气中的粉尘降落是地球表层地－气系统物质交换的一种形式，其中的粉尘都为有害物质，并且直接影响到石家庄市的大气环境质量，影响到人们的健康和生活。本文通过分析石家庄市的污染情况，确定石家庄市的主要污染物，并且研究出一套对降尘实施性好的监测方法。关键词：降尘；大气污染；大气监测 中图分类号p41 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011） 52-0087-02 abstract with the rapid development of national economy and urban population increases, shijiazhuang city entered a rapid process of urbanization, but the attendant environmental problems caused can not be ignored. especially in shijiazhuang city, the dust in the atmosphere will fall to the ground, atmospheric dust fall to earth’s surface - gas-exchange system, a form of matter which dust are hazardous substances, and directly affect the atmospheric environment in shijiazhuang city quality, affecting people’s health and life. this paper analyzes the pollution of the city of
我国大气污染现状及其治理对策 【论文摘要】二十一世纪以来，我国经济、工业化和城市化高速发展，但是经济的方面的高速发展也带来了一些负面影响，大气污染就是很严重的一方面。本文介绍了我国的大气污染现状、污染来源和治理对策。同时希望通过介绍大气污染的危害来警醒世人保护环境。 【关键字】大气污染现状；特征；治理对策。 1.介绍： 我国环境问题日益严重，其中大气问题尤为严重。我国的大气污染主要来源于化石燃料的燃烧。而这化石燃料的燃烧包括两个方面，生产和生活。生活方面包括我们生活中用的煤炉、煤灶、用于供暖的锅炉和火力发电站等；生产方面包括金属的冶炼、石油化工厂、化肥厂等；还有就是汽车、船和飞机等交通工具尾气的排放。 生活中，我们加热食物和水，保证我们的温度和健康，不免要生火来维持，在生火时，要用到化石燃料，使用化石燃料是，会发生化学变化，产生二氧化碳，二氧化碳增多，会造成臭氧层出现空洞，最终造成温室效应。而在工业生产和汽车尾气的主要成分则为二氧化硫和氮氧化合物，它们会与空中的水分子结合造成酸雨。 同样的，化石燃料中的一些物质在燃烧过程中同样会产生酸性气体，也会出现酸雨情况。我国的农林、名胜古迹和建筑比较多，受到酸雨的自然比较大。而且我国的工厂非常多，可以说，大气污染状况比较严重了。 当然了，大气的污染不只是这些。伴随着工业的发展，空气中又多了一些悬浮颗粒物和可吸入颗粒物 2.危害： 当空中的温室气体增多时，会造成温室效应加剧，全球的温度会增高，由此带来的结果就是两极冰川的融化，海平面上升没过原来的陆地，人们的生活空间会越来越小。这不是危言耸听，由于温室效应的影响，珠穆朗玛峰的海拔已经由原来的8848.13米降到现在的8844.43米。地球母亲的身高已经降低了4米了。 臭氧存在于大气层，可以阻挡紫外线的直射，可以保护我们不受到紫外线的危害，是我们的天然保护层，被称为地球生命的天然保护伞，但是温室气体会毁坏臭氧层。如果，臭氧层被破坏，我们就会失去保护，增高皮肤病的发病率。难以想象，那时的我们会怎么样。 温室效应会造成以下结果：地球上的病虫害增加；海平面上升；气候反常，海洋风暴增加；土地干旱，沙漠化严重。同时也会给经济、农业、海洋生态、水循环和男女比例平衡造成影响。有历史记载以来，中国已有1200万公顷的土地变成了沙漠，特别是近50年来形成的“现代沙漠化土地”就有500万公顷。史丹福大学地球环境系统助教罗贝尔（David Lobble）表示，
实 习 报 告 班级：环工1201 姓名：苏静 学号：121802105
区域大气污染源清单 一、调查意义及目的 1、调查意义 近年来，我国大气环境质量恶化，特别是城市大气环境质量的好坏，已经引起社会的广泛关注，传统的以二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NO x)、可吸入颗粒物(PM10)为代表的煤烟型污染正在向以臭氧(O3)和大气细粒子(PM2.5)为代表的二次污染过渡，严重威胁人民群众的身体健康和生态安全，已经成为影响民生的关键问题，同时也是我国社会经济和谐发展的关键限制因素。 改善大气环境质量是我国大气污染防治工作的一项主要的内容，要做好大气污染防治，首先要对污染物的来源和其化学特性进行调查和分析，一套完善准确的、满足新形势下协同控制要求的、区域高分辨率多污染物排放信息是研究区域空气污染形成机理、制定与落实污染控制对策的重要基础及依据。而排放源清单是对某一地区一种或几种污染物排放源的排放量进行估算，一套完整的大气污染物排放清单应当覆盖化石燃料固定燃烧、工艺过程、移动源、溶剂使用、开放扬尘、生物质燃烧和农业等排放源，包含二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、挥发性有机物(VOCs)、氨(NH3)、一次颗粒物(PM2.5和PM10)和臭氧(O3)等大气污染物，并具备动态更新机制。它对于政策制定和科学研究而言都具有重要的价值，尤其是在科学研究上，排放源清单是大气污染模式最重要的起始输入数据，是研究空气污染物在大气中的物理化学过程的先决条件，它对于模拟二次污染物、了解某一地区的空气污染情况、确立合适的减排方式等都具有重要意义。 2、调查目的 弄清污染源的类型和位置以及排放污染物的种类、数量、方式、影响范围等。找出建设项目和所在区域内的主要污染源和主要污染物。以此为依据科学有效地开展大气污染防治工作，开展PM2.5来源解析、空气质量预报预警、重污染天气应急方案制订及效果评估、污染物总量减排核查核算、空气质量达标规划等工作，为空气质量管理工作提供宝贵的数据资料，从而能更好地进行空气质量管理。
大气污染的成因分析及治理分析 [摘要]中国是一个人口基数大的发展中国家。随着城镇化的逐渐深入和发展、人们对自然资源大范围的开采以及工业生产活动的不断增强，从而就造成了大气中污染物的大量产生，这就导致了环境中大气质量的下降趋势越来越明显，以至于给人们的日常生活以及部分生态系统造成了严重的、恶劣的影响。本文从大气污染的成因出发，进一步阐述了大气污染的相关治理措施。 [关键词]大气污染成因分析治理分析 1大气污染产生的原因 城市中的气压分布情况以及大气的相对稳定程度受到大气污染的直接影响。目前，随着城市大气污染程度的加剧和大气氧化的增强，这就造成了大气中超过两种的污染物发生了较为复杂的变化，从而就出现了继发性污染物。这种污染物会随着大气中的物理现象而造成远距离的传播，最终污染源就会扩散到其他的区域。 一般来说，大气污染分为自然的和人为的污染。自然污染是无法避免的，而人为污染是因为随着工业生产的不断发展以及城镇化程度的逐渐加剧，尤其是大量使用煤、石油等一些不可再生资源的化石燃料，就会在大气环境中产生大量的粉尘、氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳以及hydrocarbon，从而导致大气污染。而又因为大气污染的大流动性以及很强的扩散性以及造成大气污染的物质分布范围 并不仅仅与各地区的地理环境有着紧密联系，而且还和污染源的地形分布、所属类型以及排放的产量有关。
以上种种的条件就说明了大气污染的难控制性以及治理的艰 巨性，所以，目前对大气污染的防范以及治理已经成为了全社会共同关注的焦点性问题。 2影响大气污染的相关因素 大气污染的影响因素主要有气象、地理以及污染源这三个方面。 首先，从气象角度出发。 影响污染物扩散以及迁移的气象因素主要有：第一，空气流 动速率以及风吹的方向这类动力因子；第二，amount of solar ra diation、大气层结构的稳定程度等热力因子；第三，大气中湿度、雨、雪等等水分。大气环境中的污染源主要是在大气流动的过程中，被传送至下风向然后与空气相混合以及进一步稀释之后，污染源的浓度会慢慢降低，从而对大气环境的影响力也会变小。 然后，从地理因素出发。 大气的流动过程和地理条件如地形、地貌以及城镇的分布等 都有着紧密的联系，以上这些因素会在一定的区域内对大气中的温度、风向以及风速等等产生影响，从而也就会对大气中污染物的扩散产生一定的间接性影响。 最后，从污染源出发。 第一，工业生产活动产生的各种废气会最终排入到大气中， 而废气的组成结构较为复杂，既有多种气体，还有一些微小型颗粒，这样组成污染源的成分就各不相同，而不同污染源所导致的污染危害
第九章 固定源氮氧化物污染控制9 9.1 某座1000MW 的火电站热效率为38%，基于排放系数，计算下述三种情况NO x 的排放量（t/d ）： 1）以热值为6110kcal/kg 的煤为燃料；2）以热值为10000kcal/kg 的重油为燃料； 3）以热值为8900kcal/m 3的天然气为燃料。 解： 1）设每天需燃煤Mt ，则有M.6110×103×103×4.18×38%=1000×106×24×3600 解得M=8.9×103t 。取NOx 平均排放系数12kg/t 煤，则每日排放NOx 量约为 t 10710 12 109.83 3=??； 2）同理M.10000×103×103×4.18×38%=1000×106×24×3600，M=5439t 。 取重油密度为0.8×103kg/m 3，折合体积约为6800m 3，去排放系数12.5kg/m 3，则每日排放NOx 约为 t 0.85105 .1268003 =? 3）8900×103×4.18×38%V=1000×106×24×3600，解得V=6.1×106m 3。 每日排放NOx 量约为t 2.3810 1025 .6101.63 36=???。 9.2 大型燃煤工业锅炉的NO x 排放系数可取为8kg/t ，试计算排烟中NO x 的浓度。假定烟气中O 2的浓度为6%，煤的组成见例2－2。 解： 取1kg 煤计算，排放NOx 约8g ，在常规燃烧温度下，近似认为NO 2浓度很小，NOx 均
以NO 存在。 1kg 煤中，含C772g ，H52g ，N12g ，S26g ，O59g ，灰分为79g 。充分燃烧后，生成CO 264.3mol ，H 2O26mol ，SO 20.812mol ，NO0.267mol 。需O 22504－59=2445g ，约76.4mol 。 引入N 2 mol 4.2874.7621.079.0=?。燃烧本身过程中产生N 2mol 3.028/)830 14 12(=?-。 即在O 2恰好耗尽时烟气含CO 264.3mol ，H 2O26mol ，SO 20.812mol ，NO0.267mol ，N 2287.7mol 。 由题意，空气过剩，设过剩空气量为xmol ，则06.01.37921.0=+x x ，由此解得x=152mol 。 故NOx 浓度为4100.5152 1.379267 .0-?=+（体积分数） 。 9.3 气体的初始组成以体积计为8.0%CO 2、12%H 2O 、75%N 2和5%O 2。假如仅考虑N 2与O 2生成NO 的反应，分别计算下列温度条件下NO 的平衡浓度。 1）1200K ；2）1500K ；3）2000K 。 解： 1）1200K 下，Kp=2.8×10－7。设有 xN 2转化为NO ，则 72 108.2) 5)(75()2(-?=--x x x 解得x=0.00512；故NO 平衡浓度为 41002.1100 00512 .02-?=?（体积分数） 2）1500K 时，同理 52 101.1) 5)(75()2(-?=--x x x 解得x=0.032，故NO 平衡浓度为 4104.6100 2 032.0-?=?（体积分数） 3）2000K 时， 42 100.4) 5)(75()2(-?=--x x x 解得x=0.190，故NO 平衡浓度为0.0038。 9.4 假定煤的元素组成以重量百分比计为：氢3.7，碳75.9，硫0.9，氮0.9，氧4.7，其余
大气污染的现状及治理 摘要：大气污染是世界各国面临的最严峻环境问题，如何防止大气污染已被各国政府高度重视。中国大气环境面临的形势尤其严峻，大气污染物排放总量居高不下。如何防止城市大气污染，减轻其危害的影响，是中国环保工作的重要课题。随着经济快速发展及城市化和工业化发展加剧，能源消耗迅速增加，大气污染日益严重。中国已是世界少数大气污染最严重的国家之一，大气污染防治任务艰巨，任重而道远。 关键词：大气污染；危害；治理；措施 引言： 世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说："空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。"如果人类生活在污染十分严重的空气里，那就将在几分钟内全部死亡。工业文明和城市发展，在为人类创造巨大财富的同时，也把数十亿吨计的废气和废物排入大气之中，人类赖以生存的大气圈却成了空中垃圾库和毒气库。因此，大气中的有害气体和污染物达到一定浓度时，就会对人类和环境带来巨大灾难。 一、中国大气污染现状 近年来，中国大气污染物排放总量呈逐年降低态势，部分污染较严重的城市空气质量有所好转，环境质量劣三级城市比例下降，但空气质量达到二级标准城市的比例也在减少，污染仍然很严重。中国大气污染的主要来源是生活和生产用煤，主要污染物是颗粒物和SO2。颗粒物是影响中国城市空气质量的主要污染物，SO2污染也保持在较高水平。老问题还远没解决，新环境污染问题接踵而来。随着机动车辆迅猛增加，中国部分城市的大气污染特征正在由烟煤型向汽车尾气型转变，NOx、CO呈加重趋势，有些城市已出现光化学烟雾现象，全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区，多地出现雾霾天气、沙尘暴天气. 二、大气污染的危害与影响 大气污染对人类及其生存环境造成的危害与影响，已逐渐为人们所认识，归结起来有如下几个方面：①对人体健康的危害。人体受害有三条途径，即吸入污染空气、表面皮肤接触污染空气和食入含大气污染物的食物，除可引起呼吸道和肺部疾病外，还可对心血管系统、肝等产生危害，严重的可夺去人的生命。②对生物的危害。动物因吸入污染空气或吃含污染物食物而发病或死亡，大气污染物可使植物抗病力下降、影响生长发育、叶面产生伤斑或枯萎死亡。③对物品的危害。如对纺织衣物、皮革、金属制品、建筑材料、文化艺术品等，造成化学性损害和玷污损害。④造成酸性降雨，酸雨的危害向全世界蔓延，酸雨的危害遍及欧洲和北美，我国主要分布贵阳、重庆和柳州等地。酸雨降到地面后，导致水质恶化，对各种水生动物和植物都会受到死亡的威胁。植物叶片和根部吸收了大量酸性物质后，引起枯萎死亡。酸雨进入土壤后，使土壤肥力减弱。人类长期生活在酸雨中，饮用酸性的水质，都会造成呼吸器官、肾病和癌症等一系列的疾病。据估计，酸雨每年要夺走7500-12000人的生命。 ⑤破坏高空臭氧层，形成臭氧空洞，对人类和生物的生存环境产生危害。⑥对全球气候产生影响，如二氧化碳等温室气体的增多会导致地球大气增暧，导致全球天气灾害增多，又如烟尘等气溶胶粒子增多，使大气混浊度增加，减弱太阳辐射，影响地球长波辐射，可能导致天
四章 大气扩散浓度估算模式 4.1 污染源的东侧为峭壁，其高度比污染源高得多。设有效源高为H ，污染源到峭壁的距离为L ，峭壁对烟流扩散起全反射作用。试推导吹南风时高架连续点源的扩散模式。当吹北风时，这一模式又变成何种形式？ 解： 吹南风时以风向为x 轴，y 轴指向峭壁，原点为点源在地面上的投影。若不存在峭壁，则有 ]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(2),,,(22 2222' z z y z y H z H z y u Q H z y x σσσσσπρ+-+---= 现存在峭壁，可考虑ρ为实源与虚源在所关心点贡献之和。 实源]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(22 2 22221z z y z y H z H z y u Q σσσσσπρ+-+---= 虚源]}2)(exp[]2)(]{exp[2)2(exp[222 222 22z z y z y H z H z y L u Q σσσσσπρ+-+----= 因此]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(22 2 2222z z y z y H z H z y u Q σσσσσπρ+-+---=+ ]}2)(exp[]2)(]{exp[2)2(exp[22 2 2222z z y z y H z H z y L u Q σσσσσπ+-+---- =]}2)(exp[]2)(]}{exp[2)2(exp[)2{exp(22 2 222222z z y y z y H z H z y L y u Q σσσσσσπ+-+----+- 刮北风时，坐标系建立不变，则结果仍为上式。 4.2 某发电厂烟囱高度120m ，内径5m ，排放速度13.5m/s ，烟气温度为418K 。大气温度288K ，大气为中性层结，源高处的平均风速为4m/s 。试用霍兰德、布里格斯（x<=10H s ）、国家标准GB/T13201－91中的公式计算烟气抬升高度。 解： 霍兰德公式 m D T T T u D v H s a s s 16.96)5418 288 4187.25.1(455.13)7 .25.1(=?-?+?=-+= ?。 布里格斯公式 kW kW D v T T T Q s s a s H 210002952155.1341828841810 6.9 7.2106.97.22 3 23>=??-??=-??= --且x<=10Hs 。此时 3/23/213/11 3 /23/180.2429521362.0362.0x x u x Q H H =??==?--。
城市大气污染分析 摘要：随着人类文明逐渐走向深入，社会经济、知识水平有了飞跃性的提高，而工业生产成为提高经济力量的主要力量，但工业生产也是造成大气污染的重要因素，工程生产中产生的工业废气、工业废水、废渣(即工业“三废”)由各种各样的方式排放到大气中，污染我们的空气，这不仅给地球生态环境带来了恶劣影响，也损害到人类的健康。本文对大气以及大气环境作了一个简要介绍，浅析了大气污染带给人体健康的影响，以及对社会发展，人类生存的危害，旨在唤起人们对环境保护的重视，以及对大气状况的关注。 关键词：大气污染治理措施.环境保护，大气 1 大气污染的成因分析 1.1大气污染的概念 在干洁的大气中，痕量气体的组成是微不足道的。但是在一定范围的大气中，出现了原来没有的微量物质，其数量和持续时间，都有可能对人、动物、植物及物品、材料产生不利影响和危害。当大气中污染物质的浓度达到有害程度，以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人或物造成危害的现象。主要过程由污染源排放、大气传播、人与物受害这三个环节所构成。 1.2废气污染的成分 对生态环境影响较大和人类健康威胁较大且绝对排放量较大的废气主要包 括：含NO x 、SO 2 、P、AS、CO、HF、C 2 HCl 3 等污染物的有毒气体及其他气体。【1】 二：大气污染的具体事件举例 兰州空气污染，天下第一。 因大气污染严重，兰州曾被称为“看不见的城市”，洛杉矶时报曾报导说，兰州的 200万市民天天忍受著恶劣的环境，吸口气就像抽了一包烟似的，连洛杉矶當年污染最严重時都沒這么厉害，因为里头含有太多的煤灰、汽车废气和尘土，「世界资源协会」的一项调查显示,兰州市是全球空气污染程度最严重的城市。
区域大气污染的研究现状和对策 摘要：大气是人类生存必不可少的物质基础之一，大气环境质量的优劣直接影响着人类的生活质量和健康水平。文章分析了我国的大气环境问题和特征，剖析了大气污染的成因；在几种主要大气污染物的研究现状与变化趋势的基础上，提出了大气污染的防治对策。 关键词：大气环境大气污染趋势防治对策 大气是人类赖以生存的环境之一，但是由于工业化的推进，我国大部分城市的大气已经受到了不容忽视的污染。大气污染会造成酸雨、臭氧层空洞、气候变暖等多种问题，如不及时治理会造成不可估量的损失。我国已经认识到了大气污染的严重性,加紧了治理大气污染的脚步。在2012年正式批复《重点区域大气污染防治“十二五”规划》，发布了《环境空气质量标准》（GB3095-2012）及其配套标准《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ633-2012），进一步明确了我国新时期环境空气质量要求。 1 研究背景 1.1 我国的大气环境问题和特征 (1)城市环境质量(常规污染物)和区域酸雨污染没有根本改善，污染格局没有明显变化；(2)京津唐、珠江三角洲和长江三角洲区域性臭氧污染日趋严重，已成为空气质量进一步改善的主要障碍；(3)细颗粒物污染加剧，二次颗粒物污染呈上升趋势，大气灰霾天数增加，区域大气能见度下降；(4)沙尘暴和扬沙现象时有发生；(5)随着我国与世界发达国家的工业结构趋同，有毒有害大气污染物成为潜在危害。 1.2 我国大气污染的成因 如果自然以及人为所向大气排放的污染物的量已经超过了环境的自身净化的能力，并且已经具有了一定的规模时，人类、公共物品、植物以及动物都受到了不同程度的影响，那么这就是所谓的大气污染。导致大气环境受到污染的原因有很多，其中最主要的原因还是因为城镇居民的生产和生活所向大气所排放的大量的污染物和有毒气体，在这部分的大气污染物中，我们又将其分为一次污染物和二次污染物两类，通过污染源直接排放到大气中的就是一次污染物，如一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮以及硫化氢等有毒气体；而一次污染物与大气的组成成分之间有进一步发生化学反应所生成的新的污染物就是二次污染物，常见的如二氧化氮以及三氧化硫等有害气体[1]。 2 几种主要大气污染物的研究现状与变化趋势 2.1 大气颗粒物 煤烟型大气污染的主要污染物有大气颗粒物和二氧化硫，其次是氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳和多环芳烃等。因此，我国大气污染的研究一开始对颗粒物的表征较为重视，开展了大量的工作，由浅人深，由点到面，发展较快。表征研究的主要内容有颗粒物的化学组成、物理化学特性、存在状态等以及在大气中的变化、时空分布规律、污染来源的识别等[2].。 我国大气环境中的颗粒物和降尘平均浓度均大于国家的二级标准，且超过世界卫生组织（WHO)规定的上限值90ug/m3的1-7倍，但从全国总体分析，城市大气环境中颗粒物呈逐年下降的趋势。 2.2 二氧化硫
我国大气污染防治现状及对《大气污染防治 法》的立法建议 一、中国大气污染防治立法的现状 在1987年9月5日第六届全国人大常委会第二十二次会议制定了《大气污染防治法》，并于第八届全国人大常委会第十五次会议第一次进行了修改，于1995年8月29日通过了《关于修改大气污染防治法的决定》，而我国目前现行的是在2000年4月29日第九届全国人大常委会第十五次会议通过。 二、我国现行《大气污染防治法》典型弊端 我国现行的《大气污染防治法》己经表现出了明显的滞后性。具体问题表现为: 第一:《大气污染防治法》明显滞后，从目前的角度看来，其中有些条款己经不适应我国国情以及科学发展观对可持续发展的要求。比如就近年雾霾天气在中国的大部分城市尤其是北方地区大肆爆发的现象，在2000年立法时并不存在，并没有相关的条款对此进行规定。另现行的《大气污染物综合排放标准》规定的排放种类比较单一，但如今大气污染的种类己经趋于复杂化和多样化，而其他新的污染物没有及时地补充列入。 第二:《大气污染防治法》中承担责任规定的不合理:第一:由于大气流动性，本辖区相关单位和个人，排放的大气污染物可能对本辖区以外的地域产生污染，而地方政府只对本辖区的大气环境质量负责，能
助长排污单位的污染行为，有违立法的目的，不利于环境的保护:第二:相关权限划分《大气污染防治法》第七条规定政府有权制定污染物排放标准，但有权制定大气污染物排放标准的仅为国家和省、直辖市一级。这项条文规定的权限明显过于狭窄。不但压缩了地方的立法权限，不利于地方环境治理的积极性。 第三:处罚力度不够。在《大气污染防治法》第十六条和第四十八条规定对超标排放进行限期治理。根据我国的规定，作为违法行为的超标排放应当立即停止，尔后采取其他行政处罚或整改措施。但是大气污染防治法里面的令其限期治理，对企业单位的处罚明显过轻，且随着现在经济发展，大气污染防治法中的罚款上限低己经明显偏低，不足以制裁、震慑和遏制，环境违法行为，由此导致许多企业有环保设备而不运行，肆意的排放企业废物至大气环境中，选择违法排污并缴纳罚款，严重损害了大气的污染与环境法律的权威。 第四:没有充分发挥公众的参与职能。公民环境权是指公民在良好适宜的环境中生存的权利、包括清洁空气权、清洁水权、通风权等。它是一种基本的权利，是实现公民财产权、劳动权、休息权和生命健康权等的必需条件《大气污染防治法》的第五条规定了任何单位和个人都有保护大气环境的义务，并有权对污染大气环境的单位和个人进行检举和控告，为广大的民众参与环境保护提供了原则性的依据。但是目前为止我国并没有具体的法条将公民的环境权落实到实处，我国目前对于公众参与的法律规定而言，仍处于初级阶段，大气污染防治中的公众参与更是如此。相关规定少且零散，缺乏实际操作性。
施工现场防尘降尘专项施工方案 一、编制说明 、编制目的 本方案用于指导天逸华府二期高层工程（3#、5#、9#、10#），施工现场的防尘、降尘工作。为有效的防治城市扬尘污染，改善城市环境空气质量，保障人民群众正常生产、生活秩序和身体健康，预防本工程施工中对环境污染事故的发生，认真贯彻国家法律法规及地方管理条例的要求，进一步加强扬尘治理的管理工作，结合本工程的具体情况，特编制本专项施工方案，各有关责任人应严格遵照执行。 、编制依据 、《施工安全与卫生公约》； 、《建筑业安全卫生公约》（167#国际劳工公约）； 、《中华人民共和国环境保护法》； 、《中华人民共和国环境影响评价法》； 、《中华人民共和国大气污染防治法》； 、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》；
、《建筑施工安全检查标准》 、《江苏省扬尘污染防治管理办法》； 、《江苏省建设工地施工扬尘控制若干规定》； 、《江苏省建设工程文明施工安全管理暂行规定》； 、《江苏省建设工程文明施工安全若干规定》； 、本工程《施工组织设计》； 二、工程概况 、工程基本概况： 工程名称：天逸华府二期高层工程（3#、5#、9#、10#） 建设单位：江苏宇泰置业有限公司 设计单位：安徽安德建筑设计有限公司 监理公司：泰州祥和项目管理有限公司 质量监督：泰州市建设工程质量监督站 施工单位：南通华新建工集团有限公司 泰州宇业·天逸华府3#、5#、9#、10#楼工程，位于泰州市高港区港城路北侧、通江路西侧、春城路南侧、王营路东侧。
、设计概况 本工程为4栋高程，总建筑面积58560㎡，其中地下建筑面积6255㎡，地上建筑面积52305㎡；建筑层数：地下两层，地上十八层；结构体系为框架—剪力墙结构；抗震设防烈度为7度，设计的基本地震加速度值为，场地类别为Ⅲ类，本工程钢筋混凝土剪力墙的抗震等级为二级。基础形式为片式筏板基础，混凝土等级为C30，筏板基底标高为—。 本工程3#、5#、9#、10#楼高层住宅，地下二层均为非机动车车库，层高为米；地下一层均为储物间，层高为米；层高：首层至十八层的层高均为米，机房高度为米，建筑物最大高度米。 三、防尘降尘的控制目的 本工程从基础、结构、装饰到总体工程结束，施工操作中、材料的进出场，自然环境因素等，均会造成扬尘污染。施工中的扬尘污染将会直接危害广大职工和周边居民的身体健康，同时也将造成重大环境污染，给社会造成不良影响，因此实施施工扬尘控制、保护环境、维护施工人员的身体健康，成为项目部切实抓好的环境保护工作之一。 四、组织建立
大气污染主要来源 PM2.5 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. 颗粒物的成分很复杂，主要有自然源和人为源两种. 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似）、植物花粉、孢子、 细菌等。 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。 直径小于等于 2.5 微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中， PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质（例如，重金属、微生物等），且在大气中的停留时间长、输送距离远。细颗粒物对人体健康的危害要更大，因为直径越小，进入呼吸道的 部位越深。10μm直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，2μm以下的 可深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体到肺泡后，直接影响 肺的通气功能，使机体容易处在缺氧状态。 二氧化硫(SO2) 二氧化硫为无色透明气体, 有刺激性臭味。溶于水、乙醇和乙醚 是最常见、最简单、有刺激性的硫氧化物。大气主要污染物之一。 在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫 元素，因此燃烧时会生成二氧化硫 二氧化氮（NO2） 高温下棕红色有毒气体。在常温下(0～21.5℃)二氧化氮与四氧化二 氮混合而共存。有毒。有刺激性。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，比如机动车尾气、锅炉废气的排放等。工业生产过程也可产生一些 二氧化氮。