空气质量新标准PM2.5的危害和防治（上）
魏复盛
中国工程院院士
我叫魏复盛，是中国工程院的院士，我今天给大家介绍的是关于贯彻空气质量新标准的一些问题。我准备讲五个方面的问题。第一个问题，我们现在面临的环境形势；第二个问题，正确的环保政策和经济政策；第三个，PM2.5的来源和组成；第四个问题，PM2.5的污染危害；第五个问题，PM2.5的污染防治。
一、我们面临的环境形势
现在我讲第一个问题，我们面临的环境形势。改革开放三十年，我国经济快速发展，现正处于一个经济发展的转型期，转变经济增长的方式，建立创新型国家，提高科技对经济增长的贡献率。环境形势的特点有以下四个：
（一）环境污染已从点源发展至全流域和区域的大范围污染
第一个，环境污染从点源发展成为全流域和区域的大范围污染。改革开放初期时，工厂是一个点源污染，一个城市是一个污染的点源，一条河流流经一个市，在它的的上游是一个清洁对照断面，经过市区时，就成了一个污染断面，一个污染点，在下游是一个消减断面，它的水质已经恢复到较清洁的状态。
但在80、90年代，河流已呈现了整个流域的污染，如三河三湖的污染，辽河、海河、淮河、滇池、巢湖、太湖，已经成了整个流域的污染。90年代后，许多城市群已经成了联片区域性的污染，如京津唐、黄渤海、长三角、珠三角、长株潭等等，它已经成为一个城市的污染，扩展到了郊区和广大农村的污染，所以污染已经从点源扩展形成了区域性的污染。（二）新老环境污染问题双重压力增大，复合污染形成
第二个特点，新老环境污染问题的双重压力增大，复合污染已经形成。我们传统工业化的污染问题，例如烟尘、粉尘的污染，二氧化硫的污染，水质耗氧有机物的污染（COD、BOD、氨氮污染）还没有得到很好的解决。我们现在还面临着节能减排和治理空气和废水的繁重任务，特别进入21世纪，那些发达国家出现的持久性有机物污染，光化学烟雾污染，像氮氧化物、臭氧、挥发性有机物的污染以及三致毒物的污染（致癌物质、致畸物质、致突变污染物质的污染），环境激素的污染、痕量重金属污染，在我国都已经出现，呈现出复合
污染的态势。
现在形成了煤烟型与机动车尾气的复合，一次污染和二次污染的复合，水质耗氧有机物和持续性有机污染物的复合，有机污染和无机污染物的复合，营养源和生物毒素污染的复合，譬如说营养源污染形成了富营养化，蓝藻爆发、藻毒素的污染是很严重的，对生物、对人类的饮水安全都构成了威胁。而且生态环境是一个大的系统，是一个整体，污染物在水、气、土壤、固废、危险废物、生物体等介质当中会不断地发生迁移、转化，它互相影响，它既是污染物的受体，又是二次污染的源头。
譬如说土壤，它受空气污染的沉降是有重金属有机物的污染，还受到污水灌溉的污染，它是一个污染物的受体，同时，它又会通过地表径流而污染地下水、地表水，土壤当中的污染物质通过蒸腾和蒸发而污染大气，甚至它会污染到南极和北极，它通过蒸腾进入到空气当中，通过大气的环流而在南北极冷凝而沉降下来，所以在南北极，北极的北极熊和南极的企鹅当中都检出了许多现代的污染物质，因为在那个地方是根本不存在的。
（三）突发性环境污染事故高发，对人民的生命财产造成很大损失第三个特点，突发性环境污染事故高发，对人民的生命财产造成了很大的损失。譬如说吉林硝基苯和苯胺的爆炸，导致8人死亡，伤70多人，松花江流域受到了严重污染，而且形成了跨国污染，污染到俄罗斯黑龙江，所以引起了很大的损失。
又譬如说重庆开县天然气井喷发，高浓度的硫化氢喷发，造成了243人死亡，受伤住院治疗的2142人，被迫撤离家园的10万人，这是一些特重大的一个污染事件，给人民的生命财产造成了很大的损失。又譬如说，京沪高速路淮安段，一辆液氯槽车发生交通事故，氯气泄漏，致使在晚上熟睡的村民有29人死亡，中毒住院抢救的350人，撤离了1万人，畜禽死亡1.5万头。
从1970年到现在，我国每年发生的污染事故，在80年代中期以前，我们发生污染事故是比较少的，在80年代以后，污染事故就不断地发生，而且明显地增加，特别到了20世纪、21世纪，在最近的十年污染事故高发的势头没有得到有效的遏制，所以发生的频次是比较高的。在工业化的过程当中，突发性环境污染事故还会成为一个高发的势头，所以，我们采取正确的政策和方法，我们可以减少发生的次数，但是高发的势头不能一下子能够得到完全的控制。
（四）未来环境预期任重道远
第四个特点，未来环境预期。中国要到2030年达到发展中国家的中上水平，我们的环
境质量要有全面的改善，我们到了2050年，我们基本上现代化，完成工业化和城镇化的发展过程，我们要达到一个发达国家的一个中等水平，所以，我们在2030年，我们要求环境质量要与经济发展相适应，要有一个全面的、明显的改善。到了2050年，我们的环境质量要达到发达国家中等的水平，适合于人们的居住、生产和生活。
但是现在我们在没有完成工业化和城镇化之前，我们要达到发达国家现在的环境质量水平是有困难的，虽然我们必须有清醒的头脑和科学的认识，必须做长期的打算，做扎扎实实的工作，但是我们吸取了人类发展的历史经验，我们又有优越的社会制度，我们有充分的理由相信，我们的环境质量完全能够好于发达国家，工业化中期和后期的水平。现在如果我们是跟他们这个时候比，我们现在的环境质量比他们好，我们要和他们现在的水平比，我们现在跟他们还有很大的差距。
二、正确的环境保护与经济政策
第二点，正确的环境保护和经济政策。正确的环境保护政策，也是正确的经济政策；反过来说，正确的经济政策也是正确的环境政策，二者是一个高度的统一和协调发展。今年温总理在政府工作报告中指出：“中国决不能靠牺牲生态环境和人民健康来换取经济增长，我们一定能够走出一条生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。”实践证明，正确的经济政策和正确的环境政策是高度协调和统一的。
去年全国七次环保大会的精神就是正确的环保和经济协调可持续发展的最好体现。会议要求我们坚持在发展中保护，在保护中发展的战略思想。要用环境保护来优化经济的发展，积极探索代价小，效益高，排放低，可持续的环保新道路，扎扎实实地推进节能减排，解决影响科学发展和群众健康的突出环境问题，大力推进生态文明建设。
国家积极推进空气质量标准的修订，更多关注了影响公众健康和生态环境质量的重要因子。最突出的是将PM2.5（细颗粒物）首次纳入了空气质量标准当中，采取了世界卫生组织推荐的第一阶段的标准限制，PM2.5的年均值是每立方米35个μg，24小时的日均值为75个μg/m3，这个是与我国工业化发展的阶段相适应的。
同时，在这个标准当中，还增加了臭氧的标准限值，提高了空气中铅和苯并[a]芘的限值，铅的平均值由原来1.5μg/m3提高到1.0 μg/m3，标准限值是降低了，标准要求高了。苯并[a]芘是一个对人类确证的致癌物，它由原来的10ng/m3提高到日均值2.5ng/m3，年均值提高到1.0ng/m3，这些标准的提高都有利于保护公众的健康，这是有利的。
三、PM2.5的组成和来源
第三，PM2.5的组成和来源。什么叫PM2.5？是指空气动力学当量直径≤2.5μm的细颗粒物的总称，其采样切割器能将当量直径2.5μm的颗粒物50%被采集下来。我们看这张图，ISP是<100μm颗粒物，叫总悬浮颗粒物（TSP），PM10是≤10μm颗粒物，叫做PM10（也称可吸入颗粒物），PM2.5是指PM2.5≤2.5颗粒物的全部总称，这个叫PM2.5（也称细颗粒物），2.5以下的这些颗粒物都叫做PM2.5。
（一）PM2.5的组成
PM2.5的组成，它的组成是比较复杂的，它是一个复合污染物，它有一次污染物，譬如说有元素碳和有机碳，化石燃料和有机染料燃烧不完全所释放出来的碳黑，元素碳和有机化合物污染物，叫有机碳，还有像其他的一些二噁英，PCB（多氯联苯），PAHs、农药、VOCs （挥发性有机污染物）、半挥发性的有机污染物以及矿物质细粉、金属氧化物（pb、Cd、Hg、As、Zn等），还有海边的海盐、细菌、病毒等等，这些都是把PM2.5作为一个载体，它们吸附在PM2.5的颗粒上，是PM2.5的重要组成部分，这个部分叫一次污染物。
PM2.5还有二次污染物，譬如说，硫酸氢铵、硫酸铵、硝酸铵，它们是二氧化硫、氮氧化物经过氧化反应生成的硝酸和硫酸，再与空气当中的氨气综合生成了硫酸盐和硝酸盐，还有有机气溶胶，以及它是由VOCs氧化以后形成的一些有机气溶胶，譬如说醛类、酮类的化合物，它们会形成光化学的烟雾，所以对人体健康造成危害。
我们看一下它的组成，这两张图，一个是美国的东部，一个是美国的西部的PM2.5的组成。我们可以看到，PM2.5当中，硫酸盐和硝酸盐，加上元素碳和有机碳，这几种主要成份占了60%到80%这样一个比重。所以，PM2.5是一次颗粒物的污染和二次颗粒物污染的复合，是两种类型的污染组成的，所以，我们知道它的组成，我们就可以进一步来研究它的来源，研究它的来源，我们就可以研究怎么来消除或减少PM2.5的污染。
这张图是上海浦东的一个结构，我们从这张图也可以看到，硫酸盐、硝酸盐占了百分之三十几，加上氨大概超过了50%，如果再加上有机物和元素碳就超过了80%，所以这是它最重要的一些污染成份。
（二）PM2.5的来源
PM2.5的来源。一个是元素碳和有机碳，煤、天然气、油（柴油、汽油、重油）、生物质，这些物质在燃烧过程当中，由于燃烧不完全，所以产生了元素碳（碳黑），如果元素碳
能够完全燃烧，就释放出热量，生成的是二氧化碳和水，现在它没有完全燃烧，它就成了元素碳，它就是一个污染物。还有有机碳，有机化合物，也可以进一步氧化生成二氧化碳和水，并且释放出能量，以及石化、化工、机动车的尾气都会排放出元素碳和有机碳，所以都是产生了PM2.5的污染。
再有氨气，化肥的超量使用，中国只占世界7%的耕地，我们养活了20%的人口，我们使用了全球30%以上的化肥，我们是高强度的农业，我们使用的化肥是过量的，特别氮肥，氮肥的过量使用，被植物利用得比较少，所以只有30%、40%，而50%、60%都是释放到空气当中，或随着水流、地表径流而输入到河流和湖泊当中，所以，这就造成了空气的污染和水体的富营养化。
还有生物质的分解，畜禽粪便以及生物质在腐烂过程当中，都会释放出氨气，而挥发到大气当中，成为一个污染物，它生成硫酸盐和硝酸盐，就成了二次污染物。
还有金属氧化物，有色金属冶炼、化工、钢铁、化石燃料燃烧、挥发出的金属氧化物（pb、Cd、Hg、As、Zn），这一些金属氧化物的沸点比较低，它在燃煤或燃油过程中燃烧，或有色金属冶炼过程中，它以氧化物的形式挥发进入空气，在空气当中经过冷凝而形成细小颗粒物粘附在PM2.5上而沉降下来，遂污染大气环境。所以城市里的儿童的血铅浓度比较高，有超标的比例比较大，这些都会对人体健康造成危害。还有工业的烟尘、粉尘、地面的扬尘、建筑物的粉尘等，这些都会造成PM2.5污染的增加。
我们以上海浦东一个监测点为例，上海浦东PM2.5的污染来源，这张图是反映了它的来源，石化也好，燃煤也好，机动车尾气也好，还有建筑物粉尘，生态扬尘，等等这些都是引起PM2.5污染的主要一些行业的来源。
我们看一下这张图，全国汽车的保有量，2001年-2010年，经过十年的时间，全国机动车的保有量，2010年是2001年的4倍多，增长了300多这样一个大比例。机动车的发展不仅是快，而且是太快了，所以机动车尾气的污染对PM2.5是一个重大的“贡献”。
我们再看一下北京市，北京市在十年间的机动车保有量，十年后是十年前的3倍多，它增长了200%多这样一个比重，也是发展得非常快。
我们再看一下全国汽油消费量的变化，我们看到汽油消费量的变化大约是增长了70%，它跟机动车的保有量的增长是不成比例的，主要原因是我们私家车增加得很多，它们每年跑的公里数并不多，所以，汽油的消耗量并不是按照机动车的保有量的增加而增加的，说明私家车每年跑的公里数是比较小的。
其实，政府鼓励大家买车，买汽车能够拉动GDP的增长，因为汽车产业链很长，起了
很大的作用。但是，汽车的增加又带来一个问题，交通拥堵、汽油涨价、环境污染的问题一直困扰着各界政府，所以各界政府对这个问题也是非常头疼，所以我们在希望和要求上，一方面是鼓励大家买车。
另一方面又劝大家少开车，坐公交车出行，甚至骑自行车，或以步代车，这样一些方式，所以这是很矛盾的，污染的问题很严重，堵车的问题很严重，这样的话，有些问题是不好解决，所以，这方面存在很多尴尬的局面。
北京的汽油的增加量也是跟全国类同，但是比全国增加量更大一些。
我们再看一下，降水当中硫酸盐和硝酸盐的比值。在80年代初期和中期，中国有些城市的酸雨，硫酸跟硝酸的比例是在10以上，硝酸污染的比重不到10%，而国际上美国、日本等国，他们是一个3：1的关系或是1：1的一个关系。所以它们的污染是硫酸盐和硝酸盐污染的贡献都是比较大的，在三分之二是有硫酸盐贡献的，三分之一是有硝酸盐贡献的，而中国那时候硝酸盐的贡献量不到10%，经过了二十多年的发展，到2010年，全国平均的硫酸盐和硝酸盐的比例已经变成了4：1，原来是大于10：1，现在变成了4：1，硫酸根和硝酸根的贡献量都是比较大了，硫酸根的贡献占到75%，而硝酸根又不到10%，增加到了25%，说明了汽车尾气里边的污染，氮氧化物的污染是有很大的贡献。另外燃煤电厂释放出来的氮氧化物也有很大的贡献。
四、PM2.5 的危害
（一） PM2.5 对人体健康的危害
第四，讲一下PM2.5的危害，它对人体健康的危害。PM2.5是一种细小的颗粒物，不同粒径的颗粒物可以到达人体呼吸道的不同部位，如像这一张图，蓝色的这一部分是鼻腔能够阻挡的颗粒物，若PM＞100，就被挡在了鼻腔的外面，所以它就进入不到呼吸系统来。PM＜100的，特别是PM10，在我们的鼻腔里头随着颗粒物的减小，鼻腔阻挡的部分的比例越来越小，鼻腔的上部分能够把一些粗的颗粒物吸附给挡住。我们再看一下支气管，是下面的红色这样一个图式，小于PM2.5的相当一部分是被支气管所吸附而挡在了支气管里边，所以，鼻腔和支气管可以通过腔膜运动，可以通过吐痰把它排出体外。还有一部分PM2.5的细小颗粒物，它可以进入肺部，甚至肺泡，通过肺泡进入血液，如铅污染，可以使人的血铅超标，如苯并[a]芘致癌物的污染可以进入我们血液也引起癌症的高发，这都是细小颗粒物可以达到人的呼吸道的底部，特别是肺泡，这对我们造成的危害是比较大的。
我们看一下，这是我们在重庆、广州、武汉和兰州做的调查，PM2.5对儿童的呼吸健康
的危害，这四个城市的城区和郊区的污染水平是不同的，四个城市之间也是有很大差别的，一共是选了8个学校，这8个小学的污染水平是不同的。
所以儿童感冒咳嗽、感冒咳痰，是和PM2.5的浓度呈显著的正相关，PM2.5的浓度增加，它的呼吸病症的发病率呈显著增长的趋势，对呼吸健康是有害的。
再看一下这两张图，是PM2.5的污染使儿童得支气管炎、得哮喘也随着PM2.5浓度的增加，而呈增加的一个趋势，说明对健康也是有不利的影响。
我们再看这张图，空气污染跟儿童呼吸健康的OR值的关系（比数比）—风险，黄色是指兰州的两所学校，绿色的和深色的是郊区，其他三个城市，郊区与城区的统计情况。因为兰州的PM2.5和PM10都比其他三个城市高不少，所以，儿童犯呼吸健康疾病的风险是要比这些城市高很多，说明了PM2.5、PM10的污染对儿童的呼吸健康是不利的。
我们还研究了空气污染跟儿童肺功能发育的影响，兰州的儿童肺功能，一个是肺活量的差别，还有一秒摩的呼吸量的差别，一秒摩的呼吸量就表明了他受到空气颗粒物的污染，而使其器官痉挛收缩而引起它的阻力增大，这时候一秒摩呼吸量就会减少，所以出现异常，所以高原地区儿童的肺功能参数和低污染城市儿童的肺功能参数异常率要高许多，有明显的差异。
颗粒物是富集了很多重金属。我们研究的有八个元素，这八个元素在粗颗粒物当中，PM10到PM2.5，这叫粗颗粒物，这些元素的富集倍数是在几十倍到几百倍。
而细颗粒物，PM≤2.5颗粒物，它的这些元素的富集倍数是在几百倍到几千倍，有个别的元素可以达到几万倍，因为金属氧化物称为细颗粒物，而被富集在颗粒物上，人呼吸了以后，它可以进入我们的血液。
PM10，可吸入颗粒物≤10的颗粒物。我们在一个焦化厂做过一个实验，我们从这张图可以看出来，四环、五环、六环致癌性强的一些多环芳烃内的化合物，如苯并[a]芘，它们主要是在颗粒项上，95%以上是在颗粒物上面，只有5%以下在气象，而一些低分子量的多环芳烃，大部分在气象当中存在，所以我们呼吸的颗粒物是有致癌作用的一些高分子的多环芳烃内的化合物，后面是指有致癌性强的一些化合物，在颗粒项当中所占的比例是比较高的。苯并[a]芘是一个致癌物，特别它是一个肺癌的危险因子。
中国城市的肺癌和全国的肺癌的发展。我们在70年代的发病率为十万分之七，在九十年代十万分之十七点五，二十一世纪初十万分之四十，增加了三、四倍，增加的三、四倍，也跟城市化石燃料的增长率，和GDP的增长率是明显成正相关关系。
我们再看一下乌鲁木齐，70年代原来是七十分之四，到1992年是十万分之十五，大约增加了三倍。
上海市在1960年是十万分之五，1976年到1979年增加到十万分之三十五，到了九十年代大约增加到十万分之五十六，所以，大约在二十年当中，它增加了大概十倍，它的癌症的发病死亡率增加了十倍，这跟化石燃料的使用量，和空气自然的污染，和苯并[a]芘的污染浓度是有密切的关系，这是对人体健康的影响，这是很显著的，所以我们现在制定空气质量新标准，加入了PM2.5，很重要的一点，是保护人体的健康，来出发的。
电流对人体的危害 1 电流对人体的伤害电流通过人体时，对人体伤害的严重程度与通过人体的电流的大小、电流通过人体的持续时间、电流通过人体的途径、电流的频率以及人体状况等多种因素有关。而且各种因素之间，有着十分密切的关系。1.1 伤害程度与电流大小的关系电流通过人体，人体会有麻、痛等感觉，更严重者会引起颤抖、痉挛、心脏停止跳动及至死亡。通过人体的电流越大，人体的生理反应越明显，人的感觉越强烈。对于工频交流电，按照通过人体电流大小的不同，以及人体所呈现的不同状态，可将电流划分为以下三级：1.1.1 感知电流感知电流是人能感觉到的最小电流。实验资料表明，对不同的人，感知电流也不相同：成年男性平均感知电流约为1.1mA；成年女性约为0.7mA。1.1. 2 摆脱电流摆脱电流是人触电以后能自主摆脱电流的最大电流。实验资料表明，对于不同的人，摆脱电流也不相同：成年男性的平均摆脱电流约为16mA；成年女性约为10.5mA。成年男性的最小摆脱电流约为9mA；成年女性的最小摆脱电流约为6mA。1.1. 3 致命电流致命电流是指在较短时间内危及生命的最小电流。在电流不超过数百毫安的情况下，电击致死的主要原因是电流引起心室颤动或窒息造成的。因此，可以认为引起心室颤动的电流即是致命电流。心室颤动电流与通过时间有关，如通电时间超过心脏搏动周期时，心室颤动电流仅数十毫安。如通电时间小于心脏搏动周期，但超过10ms，并发生在心脏搏动周期的特定时刻时，心室颤动电流在数百毫安以上。工频电流经由手一躯干一手的途径，对人体产生作用时，成年男性的感觉情况，见表1。表1 工频电流对人体作用的实验资料 感觉情况被试者百分数5%50%95%手表面有感觉0.71.21.7手表面有麻痹似的连续针刺感1.02.03.0手关节有连续针刺感1.52.53.5手有轻度颤动，关节有压迫感2.03.24.4前肢部有强力压迫的轻度痉挛2.54.05.5上肢部有轻度痉挛3.25.27.2手硬直有痉挛，但能伸开，已感到有轻度疼痛4.26.28.2上肢部、手有剧烈痉挛，失去感觉，手的前表面有连续针刺感4.36.68.9手的肌肉直到肩部全面痉挛，但还可能摆脱带电体7.011.015.0
第26卷第11期2006年11月 环 境 科 学 学 报 Acta Scientiae C ircu m stantiae V o.l 26,N o .11N ov .,2006 基金项目:国家自然科学基金(No .70573105);中国科学院知识创新课题(N o .I NF105-SCE -02-06;KZCX3-S W -424) Supported by t h e NationalNatural S ci en ce Foundation ofC h i na (No .70573105)and t he Pro j ect ofKnow ledge Innovati on of t he Ch i nese Acade m y of Sciences (No .I NF105-SCE -02-06;KZCX3-SW -424)作者简介:张 菊(1980—),女,硕士研究生;*通讯作者(责任作者),E -m ail :hm iao @rcees .ac .cn Biography :ZHANG J u (1980—),fe m al e ;*Corresponding au t hor E -m ail :hm iao @rcees .ac .cn 张 菊,苗 鸿,欧阳志云,等.2006.近20年北京市城近郊区环境空气质量变化及其影响因素分析[J ].环境科学学报,26(11):1886-1892 Zhang J ,M i ao H ,Ouyang Z Y ,et a l .2006.A m b i ent air qualit y trends and d ri vi ng f act or anal ysis since 1980’s i n B eiji ng [J ].Acta Scienti ae C ircum stanti ae ,26(11):1886-1892 [免审稿件]责任编辑提示:本刊欢迎广大读者针对免审稿件提出各种意见 近20年北京市城近郊区环境空气质量变化及其影响因素分析 张 菊,苗 鸿* ,欧阳志云,王效科 中国科学院生态环境研究中心系统生态国家重点实验室,北京100085收稿日期:2005-04-30 录用日期:2006-09-27 摘要:利用北京环境空气质量定点监测资料,研究了北京市城近郊区近20年来环境空气质量的变化趋势及其影响因素.结果表明,从年际变化看,SO 2、降尘、B [a ]P 浓度显著下降,而NO x 、CO 浓度和O 3超标情况显著上升,空气污染处于由煤烟型向机动车尾气型转变的过程中,表现出典型的复合污染特征.年内变化显示,采暖期污染比非采暖期严重,尤其SO 2在采暖期浓度是非采暖期的5.7倍.从空间分布上看,TSP 、降尘、O 3表现为近郊区污染重于城区;SO 2、NO x 、CO 表现为城区污染重于近郊区.空气污染源增加的压力与环境保护措施的相互作用是驱动北京市近20年环境空气质量变化的主要因素.产业结构的变化、重点污染源的整治、能源结构调整、能源的清洁使用、机动车尾气排放标准的提高等对保护环境空气质量起到一定作用. 关键词:环境空气质量;趋势分析;影响因素;SO 2;NO x ;O 3;大气颗粒物;北京文章编号:0253-2468(2006)11-1886-07 中图分类号:X51 文献标识码:A Amb ient a i r quality trends and dr i vi ng factor analysis si n ce 1980’s i n Be iji ng ZHANG Ju ,M I A O H ong * ,OUYANG Zh i y un ,WANG X iaoke S t ate Key Lab of Syste m s Eco l ogy ,Research C en t er for E co -E nvironm ental Sciences ,The Ch i n ese Acade m y of Sciences ,Beiji ng 100085R ecei ved 30April 2005; accepted 27Septe m ber 2006 Ab stract :Change of t h e a mb ien t air qualit y i n the u rban and s uburb areas ofBeiji ng since 1980's was ana l yz ed.The dat a w as referred from the long -t er m m on it ori ng stati on s w hich w ere t h ree stati on s in t he u rban area and f our at the s ubu rb of Beijing .The res u lt s ho w ed t hat ,d iff eren t poll u tan t s h ad d ifferent trends .SO 2had fl u ct uan t i ncrease bef ore 1998and then declined .As a who l e ,it s ho w ed a downw ard tenden cy i n thes e 20years .H o w ever ,NO x ,CO and ozone pollution als o i ncreased firs t t h en f e ll ,taken 1998as a w at ershed .Bu t they had t h e si gnifi cant upw ard t endenci es i n t hese t wo decades .Duri ng t h is peri od ,dustfall and B [a ]P con ti nuou sl y declined sign ifican tl y .TSP ,P M 10and Pb had no si gnificant trends bu t redu ce a littl e .The reason of air poll u tion had changed fro m coal bu rning pattern t o m i xed patt ern incl uding bot h traffic exhau st and coal bu r n i ng .Seasona ll y ,poll u tion l evelw as heavier i n heating season from Nove m ber to n extM arch ,t h an t hat i n non -heati ng s eason fro m A pril to Oct ober .For examp l e ,SO 2concentrati on i n heati ng season w as 5.7ti m es h i gh than t h at i n non -heating s eas on.As t o t he poll u tion s patial distri bu tion ,TSP ,dustf all and ozone pollution w ere heavi er in t he subu rb ,w hil e SO 2,NO x and CO concentrati on s w ere h i gh er i n t h e u r b an area .The i n creasi ng sou rces caused m ore poll u ti on t hese years ,wh ile m any envir on m ental p r o t ecti on polici es i m p l e m en t ed to redu ce .Th is i n t eracti on w as t he m ai n d rivi ng fact or t hat cau s ed t h e above change .I m prove t h e energy efficiency ,redu ce poll u ti on sou rces ,u se clean energy and i m p l e m en t advanced environm en t a l st and ard s had contri bu t ed t o redu ce the po ll uti on ,especiall y si nce 1998. K eywords :a m b i en t air quality ;trend anal ysis ;d ri ving factor ;SO 2;NO x ;O 3;airborne particu l ate ;Beijing 1 引言(Intr oduction ) 空气污染是目前突出的城市环境问题.空气污 染危害人类健康,影响植物生长,损坏文物古迹,降低能见度,给城市居民的生活带来严重的不利影响(Eng l e rt ,2004;K an et al .,2004).而城市空气质量 DOI 牶牨牥牣牨牫牰牱牨牤j 牣hjkxxb 牣牪牥牥牰牣牨牨牣牥牪牬
城市空气质量的评估与预测 一．问题的提出 1.1背景介绍 环境空气质量指标与人们的日常生活息息相关，同时也在城市环境综合评价中占有重要地位，根据已有的数据，运用数学建模的方法，对环境空气质量进行科学合理的评价，预测与分析是一个很具有实用价值的问题。 目前我国城市环境空气质量评价的主要依据是API值的二级达标天数，即根据已有的API分级制，计算城市的二级空气质量达标天数并以之作为该城市空气质量的评价。 然而，这种评价方法虽然有利于城市空气质量管理，但是API分级制具有统计跨度大且较为粗略的特点，不适合对城市的空气质量做综合客观的评价，因此，我们应该提出更为科学合理的评价方法。 关于环境空气质量已有多方面的研究，并积累了大量的数据，原题附录1-10就是各城市2010年1-11月空气质量的观测值，可以作为评价分析与预测的研究数据。 1.2 需要解决的问题 1)利用附件中数据，建立数学模型给出十个城市空气污染严重程度的科学 排名。 2)建立模型对成都市11月的空气质量状况进行预测。 3)收集必要的数据，建立模型分析影响城市空气污染程度的主要因素是什 么？ 二、基本假设 1.表中的API值是准确的，忽略仪器测量误差对测量数据造成的影响 2.API值对不同污染物的危害程度具有可度量性，即：相同API值对应的不同污染物危害程度相等。 3.根据附录中的数据，API首要污染物为二氧化氮的天数在十个城市2010年的观测数据中仅出现一次，二氧化氮对空气质量的综合评价的影响忽略不计。
三、问题的分析 3.1 提出新的空气质量评价方法对城市污染程度排名应该注意的问题。 总的来说，提出一种科学合理的评价方法，应该以各城市的空气污染指数（API）观测数据为基础，对不同城市空气质量进行量化综合评价，这个综合评价在符合空气质量实际的同时，应该较为细致与直观，既能够体现该城市空气质量的整体水平，又能够方便地对不同城市的空气质量进行合理客观的对比。 第一．传统的API指数评价制度具有较大的局限性，其主要原因是API空气质量分级制具有跨度较大的特点，举例来说，以可吸入颗粒物或二氧化硫为最大污染物计算，API数值51到100都属于二级,对应的日均浓度值是51到150微克/立方米。这种分级制度对观测数据进行了较大幅度的简化，分级制的数据较为简洁，仅以级次衡量城市的空气质量水平，有利于部分问题的决策，但是，这种简化的级次评分制浪费了大量的观测信息，不适合对一个城市的空气质量进行长期的管理，评价，与预测，更不利于对城市空气质量进行细致客观的评价与城市之间污染程度的对比。 所以，新的评价体制应该充分地考虑到对信息的最大程度利用与对空气质量的综合客观分析。 第二．空气污染程度的评价最为直观与简便的方法是计算观测时间区间上的平均值，但是这种简便的数据处理方法具有较大的局限性，结合污染物种类与API 观测数据值分析，问题可以归结为基于API数据的综合评价问题，故可以引进综合评价问题的方法对平均值计算法进行适当的修正与改进，建立基于综合评价方法的评分体制，对空气质量进行评分与排序。 第三．这个对空气质量的综合排名问题以不同种类的污染物的API数值为基础，以对十个城市的污染程度进行综合排名为最终目的，具有一定的层次性，因此，还可以可以考虑建立以对十个城市的污染物排序为决策层，以不同种类的污染物API数据为准则层，以十个待评城市为方案层的选优排序问题，根据层次分析方法，确定方案层对决策层的“组合权重”，从而达到建立层次分析模型对十个城市污染程度进行综合排名的目的。 3.2 对成都11月份空气质量进行预测问题的分析 1）对成都十一月空气质量进行合理的预测，我们应该对数据进行有效的分析处理，考虑多方面因素，建立数学模型进行综合预测，通过对数据的初步观测，并作出成都市自2005年1月1至2010年11月4日的月平均API值折线图（如图3-1所示），我们发现，数据不具有很好的规律性，无法用一个确定的函数去描述，又通过对问题的分析，我们认为对空气质量的预测问题是一个针对环境系统的预测问题，而环境系统具有系统内部作用因素较多，系统内部各因素作用关系复杂的特点，因此，针对数据和问题的特点，我们考虑建立灰色预测模型，利用灰色系统分析方法，对数据进行有效利用，并作出最合理的预测。
空气质量指数评价方法 空气质量指数（Air Quality Index，简称AQI）是定量描述空气质量状况的无量纲指数。针对单项污染物的还规定了空气质量分指数。参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等六项。 1、分级 2012年上半年出台规定，将用空气质量指数（AQI）替代原有的空气污染指数（API）。AQI共分六级，从一级优，二级良，三级轻度污染，四级中度污染，直至五级重度污染，六级严重污染。当PM2.5日均值浓度达到150微克/立方米时，AQI即达到200；当PM2.5日均浓度达到250微克/立方米时，AQI即达300；PM2.5日均浓度达到500微克/立方米时，对应的AQI指数达到500。 2014年9月17日北京市空气质量指数[1] 空气质量按照空气质量指数大小分为六级，相对应空气质量的六个类别，指数越大、级别越高说明污染的情况越严重，对人体的健康危害也就越大。 根据《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ 633—2012）规定：空气污染指数划分为0－50、51－100、101－150、151－200、201－300和大于300六档，对应于空气质量的六个级别，指数越大，级别越高，说明污染越严重，对人体健康的影响也越明显。[2] 空气污染指数为0－50，空气质量级别为一级，空气质量状况属于优。此时，空气质量令人满意，基本无空气污染，各类人群可正常活动。[2] 空气污染指数为51－100，空气质量级别为二级，空气质量状况属于良。此时空气质量可接受，但某些污染物可能对极少数异常敏感人群健康有较弱影响，建议极少数异常敏感人群应减少户外活动。[2] 空气污染指数为101－150，空气质量级别为三级，空气质量状况属于轻度污染。此时，易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状。建议儿童、老年人及心脏病、呼吸系统疾病患者应减少长时间、高强度的户外锻炼。[2] 空气污染指数为151－200，空气质量级别为四级，空气质量状况属于中度污染。此时，进一步加剧易感人群症状，可能对健康人群心脏、呼吸系统有影响，建议疾病患者避免长时间、高强度的户外锻练，一般人群适量减少户外运动。[2] 空气污染指数为201－300，空气质量级别为五级，空气质量状况属于重度污染。此时，心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群普遍出现症状，建议儿童、老年人和心脏病、肺病患者应停留在室内，停止户外运动，一般人群减少户外运动。[2] 空气污染指数大于300，空气质量级别为六级，空气质量状况属于严重污染。此时，健康人群运动耐受力降低，有明显强烈症状，提前出现某些疾病，建议儿童、老年人和病人应当留在室内，避免体力消耗，一般人群应避免户外活动。[2] 2、区别 AQI与原来发布的空气污染指数（API）有着很大的区别。 AQI常识普及版 AQI分级计算参考的标准是新的环境空气质量标准（GB3095-2012），参与评价的污染物为SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO等六项；而API分级计算参考的标准是老的环境空气质量标准（GB3095-1996），评价的污染物仅为SO2、
校园空气质量监测及评价 摘要：以嘉应大学的空气质量状况为研究对象，在欲监测环境内进行布点和采样；对校园空气中SO2和NOx进行连续检测和分析，采用了分光光度计的方法测量吸光 度，测定SO 2、NO x 的日均浓度，计算空气污染指数(API)；以此来判定校园空气 污染指数及污染现状。 结果表明：汽车尾气排放是校园的一大主要污染源，车辆的行驶也是校园噪声的主要来源，校园的总体空气质量状况总体为良好。 关键词：SO 2 、NOx、校区空气污染指数（API） 1 引言 校园是大学生在在校内学习和活动的外界环境，校园作为一个特定外在环境，其人口密集程度大，所处环境状况复杂，其环境质量好坏不仅直接关系到师生的身心健康，更是威胁到这一代人日后的成长发展。而近年来，随着我国经济的高速发展，各地区院校的发展进程也不断加快，校园环境状况日益恶劣。 而当前关于环境质量监测方面的研究大都倾向于天气质量及城市概况交通的空气品质问题分析，关于校园环境问题的研究相对较少。因此，本文通过对校园环境进行即使的环境监测与评价可掌握校园空气质量状况及变化趋势，展开校园空气污染的预测工作，评价校园空气污染对健康的影响，弄清污染源与空气质量的关系，提出相应改进措施，对控制校园区域污染是很有必要的。通过本次试验，也掌握测定空气中SO2、NOx和TSP的采样和监测方法。 2 实验部分 2.1 理论分析 2.1.1 空气中SO 2 的测定原理 测定空气中SO 2 常用方法有四氯汞盐吸收一副玫瑰苯胺分光光度法、甲醛吸收一副玫瑰苯胺分光光度法和紫外荧光法等。本实验采用四氯汞盐吸收—副玫瑰苯胺分光光度法。 空气中的二氧化硫被四氯汞钾溶液吸收后，生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物，此络合物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺发生反应，生成紫红色的络合物，据其颜色深浅，用分光光度法测定。按照所用的盐酸副玫瑰苯胺使用液含磷酸多少，
电流对人体有两种类型的伤害，即电击和电伤。 电击是指电流通过人体内部，破坏人的心脏、肺部及神经系统的正常工作，及致使人处于假死或丧失生命。在低压系统，在通电电流较小，通电时间不长的情况下，电流引起人的心室颤动是电击致死的主要原因； 在通电电流更小，通电时间较长的情况下，窒息必会成为电击致死的原因。 绝大部分触电死亡事故是电击造成的，通常所说的触电事故基本上都是指电击而言的。分：单相触电、两相触电、跨步电压触电（人在接地点周围，两脚之间出现的电压称为跨步电压，由此引起的触电叫跨步电 压触电）。 电伤是指电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害。电伤多见于机体外部而且往往在机体上 留下伤痕。 电弧伤最常见，也是最严重的电伤。电烙印也是电伤的一种 电流对人体的伤害 人由于不慎触及带电体，将产生触电事故。根据触电事故对人体伤害程度的不同，可分为电击和电伤两种： 电击是指电流通过人体，使内部器官组织受到伤害。如果触电者不能迅速脱离带电体，则最后会造成死亡事故。 电伤是指在电弧作用下或熔断器熔丝熔断时，对人体外部的伤害，如灼伤，金属溅伤等 。防止触电的技术措施 为了达到安全用电的目的，必须采用可靠的技术措施，防止触电事故发生。绝缘、安全间距、漏电保护、安全电压、遮栏及阻挡物等都是防止直接触电的防护措施。保护接地、保护接零是间接触电防护措施中最基本的措施。所谓间接触电防护措施是指防止人体各个部位触及正常情况下不带电，而在故障情况下才变为带电的电器金属部分的技术措施。 专业电工人员在全部停电或部分停电的电气设备上工作时，在技术措施上，必须完成停电、验电、装设接地线、悬挂标示牌和装设遮栏后，才能开始工作。 一、绝缘 1．绝缘的作用 绝缘是用绝缘材料把带电体隔离起来，实现带电体之间、带电体与其他物体之间的电气隔离，使设备能长期安全、正常地工作，同时可以防止人体触及带电
城市空气质量评估及预测 摘要: 本文对我国十个城市的空气质量进行了深入的研究，利用统计学等相关原理，结合我国现行的“创模”和“城考”体系中的环境空气质量指标,就城市空气污染程度,空气质量的预测和影响因素等问题建立出相应的数学模型。 利用层次分析法和Ｐerron—Ｆrobenions等相关原理建立数学模型对中国十大城市的空气污染严重程度给出分析并排名。运用GM(1,1)灰色预测模型,结合相关数据运用ｅxcel软件进行数据统计,对成都市2０10年11月份的空气质量状况进行预测。使用优势分析原理分析空气中可吸入颗粒、二氧化硫、二氧化氮等因素对空气质量的影响程度。 关键词：空气质量,层次分析，判断矩阵，相对权重，排名，灰色预测,优势分析,可吸入颗粒，二氧化硫，二氧化氮
一、问题的提出 １。1背景介绍 随着中国经济的进一步发展,环境问题已是制约我国发展的关键因素之一, 而环境问题最突出的就是空气污染。“十一五”“创模”考核指标“空气污染指数”要求：AＰI指数≤100的天数超过全年天数85％。“城考”依据API指数≤1０0的天数占全年天数的比例来确定空气质量得分。“APＩ指数≤１00的天数”，通常又被称为空气质量达到二级以上的天数。根据已有数据，运用数学建模的方法，对中国空气质量做出分析和预测是一个重要问题，同时通过对影响空气质量因素的分析，以正确做好环境保护措施也极为重要。 本文主要针对以下几个问题进行相关分析： （1）利用已知的数据,建立数学模型通过分析给出十个城市空气污染严重程度的科学排名。 （2）建立模型对成都市11月的空气质量状况进行预测. (3）收集必要的数据,建立模型分析影响城市空气污染程度的主要因素是什么。 二、基本假设 1）表格中已有的数据具有权威性,值得相信，具有使用价值。 2）空气质量相同等级的污染程度相同。 3）假设该市各种影响空气质量的软因素(如工业发展，人口数量)保持平稳变化。 4）不考虑突发事件即人为因素（如工业事故）造成的空气质量突变。 5）假设各种因素对环境的影响最终主要表现在可吸入颗粒、二氧化硫、二氧化氮上,不考虑其他随机因素的影响。 三、问题的分析 3。1第一问所涉及的问题是一个具有一般性的，又有代表性的排序问题，鉴于每个城市的空气质量状况等级的权重有所不同,我们利用层次分析法对题中所测得城市空气质量状况进行排序，首先建立层次分析结构： 最上层为目标层(O):各城市空气质量污染程度。 中间层为准则层（Ｐ）：空气质量状况等级。共7个等级,依次为 P i 最底层为对象层（C）:为排序对象。 (1,2, (7) i 由各层次之间的关系，C与Ｐ关联,且P与O相关联。 ３。2第二问涉及对系统行为特征的发展变化规律进行估计预测，故可以运用GM 模型对其进行灰色预测,从掌握的历史数据可以看出，每年11月的空气质量级别分布较为相似,全月的平均值较好的反应了相关指标的变化规律,这样我们可以将预测评估分为两个部分： 1）利用灰色理论建立GM(１,１)模型，由2０05－2009年1１月份空气质量指数的平均值预测2０10年的平均值。 2）通过历史数据计算每天指标值与全月总值的关系,从而可以预测出正常情况下2０10年11月份每天的指标值，即空气质量指数。
空气质量指数详细评价准则 目录 1概念定义 2有关信息 3指数超限 4内容规定 5区别 6评价方法 介绍 AQI计算与评价过程 7发展现状 空气质量指数（Air Quality Index，简称AQI）是定量描述空气质量状况的无量纲指数。2011年12月，位于北京的美国驻华大使馆监测到高达522ug/m3的PM2.5瞬时浓度，对应的空气质量指数已经超过上限值。这也是继2010年11月21日后，美使馆监测到的PM2.5瞬时浓度的第二次“爆表”。 1概念定义 空气质量指数（Air Quality Index，简称AQI）是定量描述空气质量状况的指数，其数值越大说明空气污染状况越严重，对人体健康的危害也就越大。参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物（pm2.5）、可吸入颗粒物（pm10）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）等六项。[1] 空气质量指数（Air Quality Index，简称AQI）定义为定量描述空气质量状况的无量纲指数，针对单项污染物的还规定了空气质量分指数（Individual Air Quality Index，简称IAQI）。 [2]利用空气质量指数可以直观地评价大气环境质量状况并指导空气污染的控制和管理。 2有关信息 2012年上半年出台规定，将用空气质量指数（AQI）替代原有的空气污染指数（API）。AQI共分六级，从一级优，二级良，三级轻度污染，四级中度污染，直至五级重度污染，六级严重污染。当PM2.5日均值浓度达到150微克/立方米时，AQI即达到200；当PM2.5日均浓度达到250微克/立方米时，AQI即达300；PM2.5日均浓度达到500微克/立方米时，对应的AQI指数达到500。 空气质量按照空气质量指数大小分为六级，相对应空气质量的六个类别，指数越大、级别越高说明污染的情况越严重，对人体的健康危害也就越大。
造成我国大气污染严重的主要原因 大气污染的定义 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叫做大气污染。造成大气污染的原因，既有自然因素又有人为因素，尤其是人为因素，如工业废气、燃烧、汽车尾气和核爆炸等。随着人类经济活动和生产的迅速发展，在大量消耗能源的同时，同时也将大量的废气、烟尘物质排入大气，严重影响了大气环境的质量，特别是在人口稠密的城市和工业区域。所谓干洁空气是指在自然状态下的大气（由混合气体、水气和杂质组成）除去水气和杂质的空气，其主要成分是氮气，占78.09%；氧气，占20.94%；氩，占0.93%；其它各种含量不到0.1%的微量气体(如氖、氦、二氧化碳、氪)。 大气污染的原因 气体污染物在大气中平均停留时间少至几分钟，多至几十年、百余年。大气污染物一般分为两类：一级(原生)污染物，即由污染源直接排入大气的；二级(次生)污染物，是由一级污染物在大气中进行热或光化学反应后的产物。后者往往危害性更大。大气污染主要来源于人类生活及生产活动，大气的人为污染源主要有三种。 (1) 生活污染源人们由于烧饭、取暖、沐浴等生活上的需要，如炉灶、锅炉等燃烧化石燃料，而向大气排放的煤烟和SO2等，具有量大、分布广、排放高度低等特点，其危害性不容忽视。 (2) 工业污染源包括火力发电厂、钢铁厂、水泥厂和化工厂等耗能较多企业燃料燃烧排放的污染物，各生产过程中的排气(如炼焦厂向大气排放H2S、酚、苯、烃类等有毒物质；各类化工厂向大气排放具有刺激性、腐蚀性、异味性或恶臭的有机和无机气体；化纤厂排放的H2S、NH3、CS2、甲醇、丙酮等)以及生产过程中排放的各种矿物和金属粉尘。 (3) 交通运输污染源由飞机、船舶、汽车等交通工具(移动源)排放的尾气。在一些发达国家，汽车排放气己构成大气污染的主要污染源。
空气质量与健康 教学目标 （一）知识 1．描述空气质量对人体健康嘚影响. 2．通过网络收集并整理有关当地空气质量嘚信息 3．通过测算空气中嘚尘埃粒子，去探究周围嘚空气质量。 （二）能力 1．尝试通过网络收集并整理有关当地空气质量嘚信息，培养学生获取信息、处理信息嘚能力。 2．运用五点取样法，采集和测算空气中嘚尘埃粒子，探究周围嘚空气质量，提高学生嘚探究能力。 （三）情感态度价值观 通过资料分析以及采集和测算空气中嘚尘埃粒子，学生明白自己嘚健康就与周围嘚空气质量有密切嘚关系，爱护环境就等于爱护自己。 教学重点和难点 通过收集和分析资料，了解空气质量对人体健康有哪些影响。通过测算空气中嘚尘埃粒子，探究周围嘚空气质量，并针对存在嘚问题提出意见和建议。 教学准备 教师：自制生物校园网网页、检查多媒体网络教室。
学生：调查当地几种大气污染源，查找有关空气质量影响人体健康嘚资料，提高计算机操作能力。 课时安排：2课时 教学设计 学习内容学生活动教师活动 导入新课 以2003年12月重庆开县天然气井喷事故为例，启发学生思考造成198人死亡嘚主要原因。 一、空气质量影响人类嘚健康 二、调查造成空气污染嘚主要原因 三、讨论大气污染嘚防治 四、了解当地嘚空气污染 1．调查交流北京地区空气污染情况学生分析回答：大量 有毒气体排放到空气 中，造成空气污染。 学生操作计算机，利 用校园网查找有关信 息，通过小组讨论分 析空气质量影响人类 嘚健康嘚资料，关注 空气质量。 通过查找资料进行交 流，学生认同大气污 染对人类嘚影响是巨 大而深远嘚，没有空 气就没有生命，大气 污染直接危害人体健 康，使人发生急慢性 中毒和致畸致癌作用 演示2003年12月重 庆开县天然气井喷事 故中，受有害气体侵 害死去嘚民众。使学 生受到触动，认同空 气质量直接影响人类 嘚健康，引入新课。 组织学生查找有关信 息。启发学生发布和 分析有关空气质量影 响人类嘚健康嘚信 息。 学生汇报调查结果， 教师板书。 教师以“造成大气污 染嘚原因分析”为主 题，组织学生讨论：
石家庄市空气质量分析预测 摘要 摘要 本文对石家庄市的空气质量进行了评价，并选出了主要的污染物进行研究分析，运用综合指数评价法和回归分析等方法对其空气质量进行分析，综合各种因素我们建立了如下模型。 1、运用空气质量检测的常用方法——算术平均值法，根据附件数据，找到污染严重的五个地区。 2、运用spss 软件我们对石家庄近一个月的pm2.5进行多种模型拟合分析，发现三次曲线模型的相关系数最接近1，曲线模型拟合度较高，因此我们运用三次曲线模型进行预测分析，运用下面式子C x b x b x b y +++=12233我们得到了六一儿童节pm2.5浓度预测值，再根据这些值来分析与评价未来五年空气质量； 3、根据污染传播原理及气象学，分析模型的不足 [关键词] 综合指数评价 回归分析 pm2.5 三次曲线模型 模型预测 1、问题重述与问题分析 1.1问题重述 大气是由一定比例的氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气和固体杂质微粒组成的混合物。就干燥空气而言，按体积计算，在标准状态下，氮气占78.08%，氧气占20.94%，稀有气体占0.93%，二氧化碳占0.03%，而其他气体及杂质体积都大约是0.02%。各种自然变化往往会引起大气成分的变化。大气污染物对人体的危害是多方面的，主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍，以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。 大气中污染物的浓度很高时，会造成急性污染中毒，或使病状恶化，甚至在几天内夺去几千人的生命。其实，即使大气中污染物浓度不高，但人体成年累月呼吸这种污染了的空气，也会引起慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿及肺癌等疾病。 需要解决的问题： （1） 根据附件所给数据和污染物传播的原理从35个监测站所在位置中找出PM2.5污染较严重的5个位置； （2） 建立模型，预测污染最严重的那个监测站所在位置的2014年6月1号全天24小时 PM2.5的值； （3）如果要改进你的模型，你还需要哪些方面的数据并说明理由。
《室内空气质量标准》编制说明 一、制定标准的目的和意义 室内空气污染不仅破坏人们的工作和生活环境，而且直接威胁着人们的身体健康。这主要是因为：（1）人们每天大约有80%以上的时间是在室内度过的，所呼吸的空气主要来自于室内，与室内污染物接触的机会和时间均多于室外。（2）室内污染物的来源和种类日趋增多，造成室内空气污染程度在室外空气污染的基础上更加重了一层。（3）为了节约能源，现代建筑物密闭化程度增加，由于其中央空调换气设施不完善，致使室内污染物不能及时排出室外，造成室内空气质量的恶化。 室内空气污染包括物理、化学、生物和放射性污染，来源于室内和室外两部分。室内来源主要有消费品和化学品的使用、建筑和装饰材料以及个人活动。如（1）各种燃料燃烧、烹调油烟及吸烟产生的CO、NO2、SO2、可吸入颗粒物、甲醛、多环芳烃（苯并[a]芘）等。（2）建筑、装饰材料、家具和家用化学品释放的甲醛和挥发性有机化合物（VOCs）、氡及其子体等。（3）家用电器和某些办公用具导致的电磁辐射等物理污染和臭氧等化学污染。（4）通过人体呼出气、汗液、大小便等排出的CO2、氨类化合物、硫化氢等内源性化学污染物，呼出气中排出的苯、甲苯、苯乙烯、氯仿等外源性污染物；通过咳嗽、打喷嚏等喷出的流感病毒、结核杆菌、链球菌等生物污染物。（5）室内用具产生的生物性污染，如在床褥、地毯中孳生的尘螨等。 室外来源主要有（1）室外空气中的各种污染物包括工业废气和汽车尾气通过门窗、孔隙等进入室内。（2）人为带入室内的污染物，如干洗后带回家的衣服，可释放出残留的干洗剂四氯乙烯和三氯乙烯；将工作服带回家中，可使工作环境中的苯进入室内等。 目前我国对于住宅和办公建筑物室内空气质量缺乏系统的标准，为了控制室内空气污染，切实提高我国的室内空气质量，在借鉴国外相关指标、标准的基础上，结合我国的实际情况，参考国内现有的标准，特制定《室内空气质量标准》。 二、本标准中条文的依据 (一) 室内空气质量标准依据 表1 室内空气质量标准依据 污染物名称标准值依据 二氧化硫SO20.50 mg/m1h GB 3095-1996 《环境空气质量标准》 二氧化氮NO20.24 mg/m 1 h GB 3095-1996 《环境空气质量标准》 一氧化碳CO 10 mg/m3 1 h GB 3095-1996 《环境空气质量标准》 二氧化碳CO2室外浓度以上 1260 mg/m3 8 h ASHREA 62-1999 氨NH30.20 mg/m3 1 h 前苏联工业企业设计卫生标准（CH245-71）臭氧O30.1 6mg/m3 1 h GB 3095-1996 《环境空气质量标准》
第41卷第12期2016年12月环境科学与管理ENVIＲONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT Vol.41No.12Dec．2016收稿日期：2016－06－22 作者简介：蔡敏（1990－），女，硕士，主要从事环境监测工作。文章编号：1674－6139（2016）12－0130－07 2013－2015年十堰市环境空气质量变化趋势分析研究 蔡敏1，王莹2，金安1，李朝1，吴双2，刘刚 1（1．湖北省十堰市环境保护监测站，湖北十堰442000；2．湖北省十堰市环境保护局，湖北十堰442000） 摘要：利用十堰市空气自动监测站的监测数据，采用综合指数、空气质量指数（A QI ）和Sp e a rm a n 秩相关系数 法等评价方法， 研究十堰市2013年－2015年环境空气质量变化情况及其影响因素，为城市的大气污染防治提供治理思路。结果表明：2013年－2015年十堰市城区空气质量逐年好转，除PM 10和PM 2．5外，其他因子均达标， 污染物贡献比例中，PM 10和PM 2．5污染负荷占比超过50%，为主要污染物；十堰市城区空气质量整体呈夏季较 好，冬季较差的趋势；全市中开发区铁二处空气质量较好，张湾区刘家沟空气质量较差；结合自然因素和人为因 素， 综合分析空气质量的变化情况，通过调整能源结构、减少污染源排放和使用清洁能源等多项措施，并注意季节特征和加强预警预报工作，进而改善空气质量。 关键词：环境空气质量；综合指数；气象因素；Sp e a rm a n 秩相关系数法 中图分类号：X 51文献标志码：A Th e An a l ys i s o f t h e V a ri a tion T ren d o f Air Qua lit y in Sh i ya n du rin g 2013to 2015 Ca i M in 1，Wa n g Y in g 2，J in An 1，L i Cha o 1，Wu Shua n g 2，L i u Ga n g 1 （1．Environment a l M onitorin g S t a tion o f Sh i ya n ，Sh i ya n 442000，Ch in a ； 2．Sh i Ya n Environment a l P rotection Bu re au ，Sh i ya n 442000，Ch in a ） Abstract ：Th e environment a l monitorin g da t a o f a ir p oll u t a nt s in Sh i Ya n f rom 2013to 2015w ere ev a l ua te d by a ir qua lit y com - p re h en s ive in d e x ， a ir qua lit y in d e x （A QI ）a n d Sp e a rm a n r a n k correl a tion coe ff icient to s t udy t h e v a ri a tion tren d a n d in f l u ence fa c -tor o f a ir qua lit y ．Th en p rovi d e d s ome i d e a o f a ir p oll u tion control f or t h e C itie s ．Ｒe su lt s sh o w e d t ha t ：（1）Th e v a l u e o f com p re -h en s ive p oll u tion in d e x d ecre as e d y e a r by y e a r ，in d ic a tin g t h e a ir qua lit y was im p rove d ．E x ce p t PM 10a n d PM 2．5，t h e ot h er s a-c h ieve d t h e s econ da r y s t a n da r d ．PM 10a n d PM 2．5w ere p rim a r y p oll u t a nt s ．Th e c ha n g e o f environment a l a ir qua lit y was t h e mo s t s e -rio us p oll u tion in w inter a n d t h e li gh te s t in su mmer．Th e a m b ient a ir qua lit y in s t a tion s f rom p oor to g oo d was L i u J i ag o u ，B in g H e x in c u n a n d T i e Erc hu ．C om b inin g w it h n a t u r a l fa ctor s a n d hu m a n fa ctor s ，com p re h en s ive a n a l ys i s t h e c ha n g e s in a ir qua lit y ，to im p rove t h e qua lit y o f t h e environment t h ro ugh ad o p tin g a n u m b er o f environment a l p rotection p olicie s su c h as adjus tin g t h e ener gy s tr u ct u re ，control em i ss ion s a n d us in g cle a n ener gy ，wh ic h p l ay e d a cr u ci a l role in im p rovin g t h e a ir qua lit y ，a ttention s e as on a l c ha r a cteri s tic s a n d s tren g t h enin g e a rl y wa rnin g a n d f orec as tin g w or k ． Key words ：a m b ient a ir qua lit y ；t h e com p re h en s ive in d e x met h o d ；meteorolo g ic a l element ；Sp e a rm a n r a n k correl a tion coe ff icient 2015年8月29日，《中华人民共和国大气污染 防治法》 的修订，明确了新时期大气污染防治工作的重点。环保部陈吉宁部长在2016年全国环境保 护工作会议上的讲话 ———《以改善环境质量为核心全力打好补齐环保短板攻坚战》中明确提出“十三 五”时期五个环境质量指标要有明显改善，其中就有三个为大气指标，即地级及以上城市PM 2．5浓度下降比例、地级及以上城市空气质量优良天数比例和重点地区重污染天数减少。随着中国城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高，由人类活动产生的各类污染物明显增多，空气质量问题日益突出，越来越受到政府和公众的广泛关注，众多学者针对城 市空气质量问题开展了广泛的研究和探讨［1－4］。 ·031·