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大氣污染的主要因子為懸浮顆粒物、一氧化碳、臭氧、二氧化碳、氮氧化物、鉛等。大氣污染導(dǎo)致每年有30-70萬人因煙塵污染提前死亡，2500萬的兒童患慢性喉炎，400-700萬的農(nóng)村婦女兒童受害。
水是我們?nèi)粘Ｗ钚枰?，也上接觸最多的物質(zhì)之一，然而就是水如今也成了危險品。
人類活動使近海區(qū)的氮和磷增加50%-200%;過量營養(yǎng)物導(dǎo)致沿海藻類大量生長;波羅的海、北海、黑海、東中國海(東海)等出現(xiàn)赤潮。海洋污染導(dǎo)致赤潮頻繁發(fā)生，破壞了紅樹林、珊瑚礁、海草，使近海魚蝦銳減，漁業(yè)損失慘重。
1.1采樣點大氣汞樣品采樣點設(shè)在中國海洋大學(xué)嶗山校區(qū)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院四樓(36.16°N,120.5°E,距地面高度9m).于2013年1月14~17日每日09:00~21:00(其中17日09:00~16:00)采集大氣中總氣態(tài)汞(TGM)和顆粒態(tài)汞(PHg),每小時采集一次樣品.二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物(PM10)、細顆粒物(PM2.5)、臭氧、一氧化碳等6項指標的實時小時濃度值和環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)為青島市李滄區(qū)環(huán)境監(jiān)測站實時監(jiān)測數(shù)據(jù).
1.2樣品采集與分析
空氣中TGM和PHg樣品采集和分析均按照美國EPAMethodIO-5方法[14]進行.
1.2.1TGM采樣及分析空氣TGM用金砂管采集,吸附管前裝置聚四氟乙烯濾器,內(nèi)裝玻璃纖維濾膜(使用前在馬弗爐500℃加熱2h),濾除空氣中的顆粒物,使用真空泵以0.3L/min的流速采樣(連接管路均為酸浸泡、清潔處理的聚四氟乙烯管).解析金砂管冷原子熒光光譜儀測定(BrooksRand,ModelIII).測定結(jié)果為氣態(tài)元素汞(GEM).由于活性氣態(tài)汞(RGM)在氣態(tài)總汞(TGM)中的比例小于5%,本文中將GEM近似為TGM,以便于與其他地區(qū)比較.吸取飽和汞蒸氣制作實驗標準工作曲線,分析期間每隔12h用標準汞蒸汽進行校正.
1.2.2PHg采樣及分析顆粒汞使用開放式聚四氟乙烯濾器采集,用真空泵以28.3L/min的流量把顆粒物收集到玻璃纖維濾膜(WhatmanGF/F1825-047)上,采集的顆粒物為空氣中總顆粒物質(zhì)接近于大氣總懸浮顆粒物(TSP).為防止污染,聚四氟乙烯濾器及鑷子等實驗用具均要經(jīng)過酸清潔,玻璃纖維濾膜在馬弗爐中500℃加熱2h,除去其中的汞.分析時,將濾膜置于聚四氟乙烯消解罐中,加入20mL硝酸溶液(10%HNO3,1.6mol/L)進行微波消解.根據(jù)EPAmethod1631E[15]測定消解液中汞的含量.待消解液在室溫下冷卻1h后,取5mL消解液定容至50mL.以5mL/L的量加入BrCl,將其他形態(tài)的汞氧化為二價汞;加入0.5mL的NH2OH•HCl,讓其反應(yīng)5min;將樣品轉(zhuǎn)到干凈的氣泡瓶,加入0.25mLSnCl2溶液用300~400mL/min的流量氬氣吹20min,富集在金砂管上,解吸金砂管原子熒光光譜儀(BrooksRand,ModelIII)測定.測得的汞回收率為102.1%.
1.3軌跡分析
采用美國國家海洋和大氣局(NOAA)的后向軌跡模式(HYSPLIT4)[18],分析采樣期間氣團移動路徑,對抵達青島的大氣氣團模擬了跨時3d的后向運動軌跡.考慮到霾日大氣污染物主要集中在低空,軌跡計算的起始點高度為100m.軌跡模式所用的氣象數(shù)據(jù)來源于NCEP/NCAR(NationalCentersforEnvironmentalPrediction/NationalCenter)的大氣研究.用聚類分析對后向軌跡分組,分組的原則是達到組間差異極大,組內(nèi)差異極小.
2結(jié)果與討論
2.1大氣汞的含量和變化特征2013年1月14~17日,青島市經(jīng)歷了一次大范圍的霾污染過程,14日為重度霾日,15、17日為輕度霾日,16日為非霾日.14~17日PM2.5的質(zhì)量濃度均值分別為226、163、99、174µg/m3,遠超過環(huán)境空氣質(zhì)量二級標準(GB3095-2012)(75mg/m3)[19].大氣中氣態(tài)汞(TGM)的平均濃度為(2.8±0.9)ng/m3,顆粒汞(PHg)的平均濃度為(245±174)pg/m3.由表1可以看出,本研究中的TGM濃度遠低于貴陽、長春、重慶、蘭州、北京等內(nèi)陸城市,與上海、寧波等沿海城市以及長白山、貢嘎山等偏遠山區(qū)接近,略高于黃海和成山頭等近海海域測定的TGM分別為(2.61±0.50)ng/m3和(2.31±0.74)ng/m3,表明青島、上海、寧波等沿海地區(qū)都受相對清潔的海洋空氣影響,TGM含量高于黃海,低于內(nèi)陸城市.本研究的PHg濃度與上海、長春接近,低于北京、貴陽等地但遠高于偏遠山區(qū),由于采樣期間正處于青島采暖期,燃煤釋放大量顆粒汞,且受霾影響,顆粒物在大氣中積累不易擴散,從而導(dǎo)致較高的PHg濃度.盡管采樣期間發(fā)生嚴重的霾天氣,顆粒態(tài)汞偏高,仍低于國內(nèi)部分內(nèi)陸城市.1月14~17日,TGM的平均濃度分別為3.16,2.95,1.86,3.40ng/m3,PHg的平均濃度分別為393,329,170,39pg/m3.如圖1所示,受氣象條件(如溫度、風速、風向、濕度等)和人為源、自然源排放等的影響,氣態(tài)汞(TGM)和顆粒態(tài)汞(PHg)濃度呈波動變化.TGM變化趨勢與PM2.5一致,14~16日呈下降趨勢,17日TGM濃度又開始回升,降溫使供熱增加導(dǎo)致污染物排放增加.而PHg整體呈下降趨勢,14、15日受霾天氣的影響,顆粒汞在大氣中積累,濃度較高.16日冷空氣到來,積累在大氣中的PHg也隨之被輸運到其他地區(qū),顆粒汞濃度降低.17日霾又開始出現(xiàn),PHg濃度明顯低于其他3日,顆粒汞的波動小,含量較為穩(wěn)定,表明顆粒物的來源、組成或汞含量與14、15日有一定差異.14日和15日,TGM與PHg濃度呈負相關(guān)關(guān)系(相關(guān)系數(shù)r分別為-0.327、-0.385;P分別為0.326、0.217).14~17日顆粒汞的質(zhì)量濃度(PHg/TSP)分別為0.71,0.87,0.63,0.62mg/kg,14、15日PHg的質(zhì)量濃度明顯高于16、17日,表明在重度霾天氣下,顆粒物中汞的含量升高,這表明汞在顆粒物中的積累,可能存在TGM向顆粒態(tài)汞的轉(zhuǎn)化.空氣中TGM是汞的主要存在形態(tài)(本研究中占92%),霾日大氣中細顆粒物以及其他的大氣污染物在低空積聚,容易發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生自由基及臭氧等,都能把元素態(tài)汞氧化成二價汞[32],近些年研究認為OH⋅可以直接把Hg0(g)顆粒物氧化成HgO(s)氣溶膠顆粒[33],模擬實驗表明O3在城市環(huán)境中與Hg0反應(yīng)會生產(chǎn)HgO的氣溶膠[34],顆粒物在大氣化學(xué)中也會起到催化劑的作用[35].反應(yīng)生成的二價汞及HgO氣溶膠結(jié)合在顆粒物表面,從而導(dǎo)致氣態(tài)汞向顆粒汞的轉(zhuǎn)化,使顆粒物中的汞不斷積累.16日,隨著冷空氣的到來,積累在大氣中的污染物擴散,污染物含量降低,TGM和PHg變化主要反映了污染源排放的變化,二者呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.429,P=0.148).17日霾重新出現(xiàn),TGM和PHg濃度又表現(xiàn)為負相關(guān)關(guān)系(r=-0.607,P=0.144).
2.2環(huán)境因子與大氣汞濃度的相關(guān)性對大氣中TGM和PHg與氣象要素和其他大氣污染物質(zhì)進行相關(guān)分析,結(jié)果見表2.TGM、PHg與風速均呈負相關(guān)關(guān)系,風速的增加有利于大氣汞的稀釋擴散.二者與相對濕度呈正相關(guān)關(guān)系,主要是由于霧霾天氣高相對濕度是受靜穩(wěn)天氣系統(tǒng)的影響而出現(xiàn)的,易造成大氣污染物的積累.溫度升高,有利于環(huán)境中氣態(tài)汞的再釋放.ROSA等[36]對墨西哥受人為影響較少的地區(qū)研究得到TGM與溫度正相關(guān)的結(jié)論.本研究中TGM與溫度正相關(guān),但相關(guān)性不顯著,與張艷艷等[37]在上海市的研究結(jié)果類似,表明霾日溫度不是影響本地TGM變化的主要因素.PHg與溫度顯著正相關(guān),氣溫較高的白天也常常是人類活動較多的時候,將向環(huán)境中釋放各種顆粒物質(zhì),如汽車行駛、施工等.另外,在霾日大氣中較多的顆粒物和污染物聚集也容易發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),發(fā)生元素汞的氧化,并與顆粒物結(jié)合.Xiu等[21]的研究認為,不同地點PHg與溫度的相關(guān)關(guān)系較為復(fù)雜.若二者具有正相關(guān)關(guān)系,則表明光化學(xué)轉(zhuǎn)化是顆粒汞形成的主要途徑;反之,若二者負相關(guān),則表明在顆粒物表面的汞沉降作用更為重要.TGM與SO2、NO2呈顯著正相關(guān),大氣中的SO2和NO2主要來源于化石燃料的燃燒,與Kim等[38]對韓國地區(qū)的研究結(jié)果一致.化石燃料的燃燒是重要的人為汞源,根據(jù)Wu等[39]和Pirrone等[40]的研究,2003年中國的燃煤釋放了256~268t汞到大氣中,占總的人為汞源的40%左右.研究認為TGM與CO具有相似的來源,且二者的大氣停留時間相差不大[41].本研究中也發(fā)現(xiàn)TGM與CO顯著正相關(guān),這都表明本地TGM變化主要受化石燃料燃燒的影響。比較PHg、TGM與環(huán)境因子的相關(guān)性可以看出,PHg與各氣象因子均存在顯著相關(guān)性,與其他的大氣污染物相關(guān)性很弱;TGM與之相反,與各氣象因子相關(guān)性弱,而與大氣污染物顯著正相關(guān).可見,在霾日TGM和其他氣態(tài)污染源的同源性,而PHg濃度主要由大氣中顆粒物的組成和含量所控制.氣象因素常常影響到大氣中顆粒物粗細顆粒的組成、含量、存在時間等.
2.3霾日大氣汞的外來源分析大氣中的污染物除了來自本地源的影響,還受到外來源輸入的影響.來自不同方向的氣團經(jīng)過區(qū)域不同,攜帶的污染物質(zhì)也會有所差異.因此,對不同路徑來源化學(xué)物質(zhì)的分析有助于揭示其可能的來源[4243].對所采集的46個樣品用HYSPLIT模型進行了72h的氣團后向軌跡聚類分析,分為5類:聚類1,氣團來自山東省內(nèi),占30%;聚類2,氣團來自蒙古中部,占24%;聚類3,氣團來自俄羅斯,占3%;聚類4,氣團來自俄羅斯與蒙古東部交界附近,占9%;聚類5,氣團來自蒙古東部,占30%(圖2).由表3可以看出,TGM濃度為聚類1>聚類5>聚類3>聚類4>聚類2,而PHg濃度為聚類3>聚類4>聚類1>聚類2>聚類5.不同的氣團來源對TGM和PHg的濃度變化產(chǎn)生不同影響.聚類1所對應(yīng)的14個樣品主要是霾嚴重的14、15日,傳輸距離短(72h傳輸距離約500km),移動速度慢,氣團起始高度低(約500m).霾日低空的污染物質(zhì)不易擴散,而較慢的傳輸速度有利于氣團中污染物質(zhì)的積累,從而導(dǎo)致聚類1中較高的TGM和PHg濃度.第3類和第4類所占的比例小,均為長距離傳輸,樣品也來自14、15日,但與聚類1的氣團來源差異較大,聚類3和4樣品分別來自14日傍晚和15日早晨,而聚類1樣品來自14、15日的上午和午后.聚類3和聚類4的PHg濃度接近,明顯高于其他3類.聚類3的氣團在傳輸60h后高度仍大于500m,而聚類4的氣團傳輸48h后接近地面?zhèn)鬏?聚類4的PM10和PM2.5濃度約為聚類3的一半,但由于近地面污染嚴重,PHg在顆粒物中所占的比例要高于聚類3.因此,霾日大氣中的汞主要來自近距離傳輸,長距離傳輸氣團也帶來污染區(qū)域的顆粒物,PHg含量升高.聚類5與聚類1所占比例相同,但聚類5的72h傳輸距離約1500m,氣團起始高度(約1000m)也要高于聚類1.聚類5的PHg濃度最低,TGM濃度僅次于聚類1,原因是聚類5的14個樣品中有8個來自17日,5個來自16日.16日的冷空氣導(dǎo)致大氣中積累的顆粒態(tài)汞被帶到其它區(qū)域,17日霾日PHg在顆粒物中積累較少,顆粒物濃度也較低.而TGM由于在大氣中的停留時間長,受外來源的影響較大,氣團的傳輸過程中攜帶了大量途徑區(qū)域的TGM進入青島地區(qū),冷空氣過后夜晚供暖增強也會向空氣中排放較多的氣態(tài)元素汞.聚類2氣團經(jīng)24h的傳輸后,氣團的途徑區(qū)域與聚類5基本一致,然而其TGM和PHg濃度均較低.原因是聚類2所對應(yīng)的11個樣品中有8個來自于16日,受冷空氣影響,帶來相對清潔的空氣.
3結(jié)論
3.12013年1月14~17日,青島霾天氣下,大氣中氣態(tài)汞(TGM)的平均濃度為(2.8±0.9)ng/m3,顆粒汞(PHg)的平均濃度為(245±174)pg/m3.TGM濃度與其他沿海城市及偏遠山區(qū)相當.采暖期燃煤釋放以及霾天氣下顆粒污染物的積累,導(dǎo)致較高的PHg濃度.
3.2重度霾日PHg/TSP值顯著高于非霾日,且在霾日TGM和PHg含量呈負相關(guān).霾日大氣中細顆粒物含量高,可能存在TGM向PHg的轉(zhuǎn)化,使顆粒物中汞的含量增加,對健康影響不利.
中圖分類號：X5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（c）-0007-02
大氣降塵污染危害人類生存，其中重金屬污染更是給人類帶來嚴重生存考驗。查明污染源是治理污染的前提。該文介紹了解析大氣降塵中重金屬污染源的幾種辦法及其研究特點，結(jié)合其在實踐中的應(yīng)用說明了其可行性。并就研究中存在的一些不足做了探討，希望研究得到改善。
1 大氣降塵中重金屬污染源解析之受體模型法
擴散模型與受體模型是環(huán)境科學(xué)污染源分析的兩種主要數(shù)學(xué)模型，其中受體模型以污染區(qū)域為研究對象。20世紀70年代，大氣顆粒物源以受體模型進行解析。受體模型多應(yīng)用于城區(qū)，以在受體與源處檢測的顆粒物物理化學(xué)特性，獲取受體源及其貢獻值?；瘜W(xué)法與顯微分析法是常用的受體模型研究方法。
1.1 顯微分析法
顯微清單（源數(shù)據(jù)庫）的建立是利用該方法的前提，若顆粒物具比較明顯的形態(tài)特征，則依據(jù)單顆粒物形狀、顏色、表面特征、大小等形態(tài)特點，結(jié)合顆粒物外貌與標志性污染源礦物構(gòu)成做源的判斷。顆粒物污染源可由獨特的顆粒物粒子外形特征反映。比如顆粒物多呈球形、表面平滑、灰褐色，則為燃煤排放物，其表面含S、Fe、Si、Al元素；顆粒物呈多孔海綿狀、表面高低不整、黑色，則為燃油排放物，表面含S、V、Pb、Si元素。如果知曉污染物的形態(tài)特點，那么顆粒物來源可在單個粒子在顯微鏡中的顯像判斷。Gomez曾利用SEM法對大氣顆粒物做了來源鑒別與物相組成分析。陳天虎在結(jié)合TEM與X射線衍射法，觀察分析了合肥市大氣降塵，證明XRD（X射線衍射儀）的成效，發(fā)現(xiàn)了納米碳球、玻璃微珠、無定形SiO2、磷石灰等XRD未檢測物相，這對大氣顆粒物來源判斷起了基礎(chǔ)性作用。根據(jù)檢測結(jié)果分析，認為地表楊塵為合肥市頭號污染源，標志是粘土礦物；與污染氣體排放關(guān)聯(lián)的SO2、NOx、CO2等大氣化學(xué)次生氣溶液則排第二，標志是易容鹽業(yè)、碳酸鹽、石膏等；另外，以碳球為標志的汽車尾氣煙塵與標志為球形玻璃珠的燃煤煙塵分別占第三、第四。
顯微分析法具有費用昂貴、所需時間長的缺點，難發(fā)現(xiàn)無定性有機成分，做體積與密度觀察是存在較大誤差，在源評估中有必要慎重選擇此法。
1.2 化學(xué)法
對污染物來源判別以標志性的大氣顆粒物的化學(xué)元素與含量比率或有機物成分、元素化合形態(tài)作來源判斷依據(jù)則為化學(xué)法。汽車尾氣污染中Br、Ba與Pb為標志性元素，燃煤燃燒中Cu、Cr、Se、Co、As為標志性元素，精煉廠與農(nóng)藥污染重V為標志元素，鋼鐵廠污染重Mn為標志元素?；瘜W(xué)法并不單用，而是在多元統(tǒng)計分析法、受體模型結(jié)合基礎(chǔ)上，對污染源和對受體貢獻量做判別。
化學(xué)法在假設(shè)質(zhì)量守恒基礎(chǔ)上擴大了應(yīng)用范圍，為質(zhì)量平衡分析的典型應(yīng)用。該法較為成熟，包括了FA（因子分析法）、EF（富集因子法）、CMB（化學(xué)質(zhì)量平衡法）、主成分法分析法、絕對因子得分法、混合受體模式等。在我國，此法廣泛應(yīng)用。比如，大同市的大氣顆粒物金屬源富集特點分析中，細顆粒物直徑《2.0 m對人體危害大，人為污染源為Cu、As、Zn、Pb，自然污染源為Ca、Fe、Al；黃輝軍杭州市大氣顆粒物做PM10富集因子、元素質(zhì)量譜分布研究，以CMB法計量PM10受到的污染源貢獻率，發(fā)現(xiàn)建筑塵占第一，其余為煤煙塵、土壤塵、汽車塵、冶煉塵、其他源。對蘭州市的大氣降塵源污染做因子分析法，顯示燃煤、建材、汽車尾氣、風沙揚塵為主要污染源；對成都市大氣飄塵源污染做目標轉(zhuǎn)換因子分析，得到煤煙是主要飄塵污染源。有人以因子分析法對拉合爾、克英布拉、伯明翰三個城市的大氣污染源作分析，顯示三者有類似的源。
2 大氣降塵中重金屬污染源解析之元素同位素示蹤技術(shù)
2.1 鉛同位素示蹤
204-208Pb為穩(wěn)定的四種鉛同位素，同位素組成因來源差異而不同，對同位素比率做測定，可判別鉛的源污染。含鉛汽油尾氣、工業(yè)排放、燃煤飛灰是主要鉛污染源，各污染源在206Pb與207Pb同位素中的豐度比是1.06-1.08、1.14-1.21、1.14-1.17。各污染源混合構(gòu)成豐度比，則可將聚類、線型混合模型等法與鉛同位素示蹤判別污染源與貢獻。在測定北美煤與石油鉛同位素后顯示，兩種同位素差異較大，可以此判別與示蹤鉛污染源。王琬在對冬季天津大氣顆粒物中鉛同位素來源于組成分析后發(fā)現(xiàn)，鉛污染源多樣，包括含鉛汽油、工業(yè)排放、燃煤飛灰。因受氣象與季節(jié)變化影響，如溫濕度、風速、風向，采集鉛樣品同位素組成比存在變化。如果206Pb/207Pb組成比降低，說明加鉛汽油貢獻更多；相反，說明土壤揚塵、燃煤飛灰貢獻更多。高志友在對成都市大氣降塵的地球化學(xué)特征研究顯示，燃油鉛是組成大氣降塵鉛同位素的主要，其他為燃煤鉛與燃油鉛之間，說明汽車尾氣排放、燃煤揚塵為大氣鉛污染源；常向陽在對珠三角城市的氣溶膠、大氣塵埃、土壤、汽車尾氣鉛同位素組成分析顯示，汽車尾氣鉛污染嚴重，工業(yè)用鉈、銅、鉛、鋅則更嚴重；再如長春市公路兩旁綠化帶土壤鉛同位素平均組成與汽油鉛基本相同，說明汽車尾氣為該市鉛污染源。
2.2 鍶同位素示蹤
Sr是重要的環(huán)境污染指示劑，土壤中煤飛灰的轉(zhuǎn)移、分布可由其中的Sr同位素質(zhì)量分數(shù)比值表示。在實踐中應(yīng)用廣泛，比如James在對美國阿斯林森林生態(tài)系統(tǒng)研究中以87Sr/86Sr比值給予確定，發(fā)現(xiàn)該鍶來源于大氣降塵，而非巖石風化；Antonio在對大氣顆粒物Sr（87Sr/86Sr）與Pb（206Pb/207Pb）含量研究中分析北美東北部重金屬的污染源。
2.3 放射性核示蹤技術(shù)
該技術(shù)應(yīng)用也較為廣泛，Rosamilia對波斯尼亞黑-塞哥維那的樹皮與地衣做234U、238U比值和含量關(guān)聯(lián)研究，234U/238U顯示，234U來源于懸浮粒子降塵與戰(zhàn)爭中釋放的塵粒，證明了導(dǎo)彈銷毀增加了重金屬含量。
3 不足與展望
環(huán)境地球化學(xué)中的PMF模型、EF法、CMB法、UNMIX模型對大氣中金屬污染源做研究，通過分析土壤與大氣降塵里的富集因子，明確了土壤重金屬的累積受大氣降塵影響。但富集因子法與CMB法在大氣降塵源解析時存有不足，比如不能明顯區(qū)分土壤塵、冶金塵、采礦塵，選擇標識元素困難；多元統(tǒng)計分析要求有較多的樣品數(shù)量，參與計量元素變量數(shù)小于樣品數(shù)量，元素濃度變動值與污染數(shù)量有關(guān)，污染源想被識別則需要樣品數(shù)量多且降塵元素源只能由富集因子法定性判別，主觀因素影響分析結(jié)果。UNMIX模型與PMF模型可不對源成分譜事先了解，但需以樣品數(shù)據(jù)足夠多方可得到源解析平均值。
因為大氣污染源具復(fù)雜性與多樣性，以多參數(shù)、多方法、多手段的研究很必要，綜合性研究可全方面對物質(zhì)來源作解釋，研究結(jié)果更準確。如Pb、Sr同位素示蹤和重金屬形態(tài)研究，重金屬元素地球化學(xué)行為和多元統(tǒng)計分析，化學(xué)統(tǒng)計學(xué)法與顯微法間的結(jié)合，互相對比。以高靈敏度、高分辨率的PM分析大氣污染源顆粒與氣溶膠單顆粒物，獲得Micro PIXE能譜，以模式識別法比較、統(tǒng)計能譜，可明確大氣污染源與其貢獻率。
街道灰塵參雜的重金屬源繁雜，目前僅以統(tǒng)計學(xué)、定性描述法分析其污染源，若以Sr、Pb同位素定量分析法研究其來源，可提升我們對其的認識與控制力度。
4 結(jié)語
當前，人類生存面臨諸環(huán)境污染的挑戰(zhàn)。隨著工業(yè)革命對礦產(chǎn)資源的大肆利用，地球環(huán)境破壞殆盡。大氣降塵污染中的重金屬污染給人們帶來了呼吸道疾病，加大了致癌風險。當前國內(nèi)多數(shù)城市籠罩在霧霾之中，空氣環(huán)境惡化嚴重。針對此種情況，有必要做好污染源的分析，結(jié)合多種研究方法從源頭治理，還天空以明凈，給人類呼吸舒適。
參考文獻
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中圖分類號:F293文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2010)30-0144-02
佳木斯市地處黑龍江、烏蘇里江和松花江匯流的三江平原腹地?，F(xiàn)轄4區(qū)、4縣、2個縣級市。全市總面積 3.27萬平方公里,總?cè)丝?34萬,分別占全省7.2%和6.2%,是黑龍江省東部地區(qū)的經(jīng)濟、文化中心和重要的交通樞紐,具有投資發(fā)展的巨大優(yōu)勢。國境(界江)線總長449公里,東隔烏蘇里江、北隔黑龍江與俄羅斯的哈巴羅夫斯克(伯力)邊區(qū)相望,由于這一特殊地理位置,故稱“東方第一城”。
因為佳木斯所處地理位置的突出性,所以佳木斯市環(huán)境質(zhì)量為周邊城市以及鄰國相應(yīng)部門所重視,因此佳木斯市市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量的監(jiān)測極其重要。市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量的監(jiān)測項目為:二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入顆粒物(PM10)、降塵、硫酸鹽化速率。各監(jiān)測項目的監(jiān)測點位分布(見下表)。
一、監(jiān)測結(jié)果分析
1.二氧化硫(SO2)。市區(qū)年均值濃度為0.020 mg/m3,日均值濃度范圍在0.003mg/m3～0.098 mg/m3之間,全年日均值無超標。市區(qū)最大月均值出現(xiàn)在11月份,濃度值為0.040 mg/m3,最小月均值出現(xiàn)在7月份為0.011 mg/m3。市區(qū)兩個采樣點月均值均無超標,環(huán)保局采樣點的年均值為0.026 mg/m3,發(fā)電廠采樣點年均值為0.014 mg/m3。
2.二氧化氮(NO2)。市區(qū)年均值濃度為0.029 mg/m3,日均值濃度范圍在0.002mg/m3～0.112 mg/m3之間,全年日均值無超標。市區(qū)最大月均值出現(xiàn)在12月份,濃度值為0.059 mg/m3,最小月均值出現(xiàn)在1月份為0.016 mg/m3。市區(qū)兩個采樣點月均值均無超標,環(huán)保局采樣點的年均值為0.032 mg/m3,發(fā)電廠采樣點的年均值為0.026 mg/m3。
3.可吸入顆粒物(PM10)。市區(qū)年均值為0.073 mg/m3,日均值濃度范圍在0.004mg/m3～0.330 mg/m3之間,全年日均值超標率為7.4%。市區(qū)月均值除4、5、7、8、9、10六個月無超標日外,其余六個月均出現(xiàn)了不同程度的日均值超標情況,超標率最高的月份為11月,超標率為26.8%。月均值最大月份出現(xiàn)在12月,濃度值為0.115 mg/m3,最小月均值出現(xiàn)在9月,濃度值為0.042 mg/m3。市區(qū)發(fā)電廠采樣點的年均值是0.076 mg/m3,年日均值超標率為7.9%;環(huán)保局采樣點的年均值是0.069 mg/m3,年日均值超標率為6.9%。
4.降塵。市區(qū)六個降塵采樣點年均值為15.25t/(km2?30d),超出標準0.2倍。最大月均值出現(xiàn)在4月份為21.96 t/(km2?30d),最小月均值出現(xiàn)在9月份為8.18 t/(km2?30d)。對照點年均值為5.67 t/(km2?30d),最大月均值出現(xiàn)在5月份為9.09 t/(km2?30d),最小月均值出現(xiàn)在9月為2.40 t/(km2?30d))。各采樣點年均值只有中藥廠和發(fā)電廠點位不超標,最大年均值出現(xiàn)在鐵路采樣點,濃度值為20.76 t/(km2?30d),超標倍數(shù)為0.64倍。最小年均值出現(xiàn)在中藥廠采樣點為8.48 t/(km2?30d)。
5.硫酸鹽化速率。市區(qū)六個硫酸鹽化速率采樣點年均值為0.375 MgSO3 /(100cm2堿片?d),超出標準0.5倍。六個采樣點年均值均超標,超標率為100%,最大年均值出現(xiàn)在中藥廠采樣點,濃度值為0.439 MgSO3 /(100cm2堿片?d),最小年均值出現(xiàn)在發(fā)電廠采樣點,濃度值為0.263 MgSO3 /(100cm2堿片?d)。市區(qū)全年除7、12月份的月均值不超標,其余月份均超標。最大濃度值出現(xiàn)在1月份為0.622 MgSO3 /(100cm2堿片?d),最小月均值出現(xiàn)在12月為0.167 MgSO3 /(100cm2堿片?d)。對照點年均值為0.227 MgSO3 /(100cm2堿片?d),不超標。
二、空氣質(zhì)量評價結(jié)論
在四項污染因子污染負荷比中,二氧化硫與二氧化氮數(shù)值接近,分別為 12.7%和13.8%;可吸入顆粒物約是前兩者之和為27.9%,而降塵的污染負荷比已將近過半為45.8%?？晌腩w粒物與降塵兩項污染因子的污染負荷比之和為73.7%,這說明塵是市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量的主要污染因子。與2006年相比,2007年只有降塵濃度有所上升,其余三項指標二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物濃度均有不同程度的下降,并且綜合污染指數(shù)也有所降低,所以2007年的環(huán)境空氣質(zhì)量略好于上年。
三、環(huán)境空氣污染原因分析
通過對全市環(huán)境空氣監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和評價,可以看出降塵及可吸入顆粒物是影響佳木斯環(huán)境空氣的主要污染指標,原因如下:(1)佳木斯市工業(yè)生產(chǎn)、社會服務(wù)業(yè)、餐飲業(yè)等燃煤散燒現(xiàn)象一直存在,居民取暖及棚戶區(qū)生活用燃煤量也較大,由此產(chǎn)生的污染物質(zhì)不斷地排向近地層大氣,而在冬季常常出現(xiàn)的逆溫天氣,又使得煙氣不易穿透逆溫的屏障向上擴散,而只能在逆溫層下部有限空間內(nèi)積聚,形成高濃度污染,導(dǎo)致市區(qū)空氣質(zhì)量變差。(2)佳木斯市市區(qū)的綠化率低,植被面積少,的土地在春、秋兩季季風的肆虐下引起揚塵,造成大氣中降塵和可吸入顆粒物的大量增加,使其成為市區(qū)環(huán)境空氣的主要污染因子。(3)各種機動車輛的大量增加,也成為市區(qū)環(huán)境污染的流動污染源。加上道路狀況不佳,道路兩側(cè)綠地少,車輛的行駛也成為引起揚塵的一個重要因素,其尾氣排放也是造成二氧化氮增加的原因。
四、防治對策和建議
污染源的防治主要有兩個方面:第一,對新建項目嚴格把關(guān),認真執(zhí)行新項目審批的環(huán)評制度和“三同時”制度,項目竣工后要及時驗收,沒有執(zhí)行“三同時”的項目堅決不允許投入使用。第二,加快老污染源的治理,做好規(guī)劃,拓寬資金渠道,篩選先進的治理技術(shù),通過限期治理、環(huán)境監(jiān)察、排污收費等行政手段完成老污染源的治理,針對我市的污染源現(xiàn)狀應(yīng)采取如下具體防治對策:
1.加大宣傳力度,提高企業(yè)法人和個體業(yè)戶的環(huán)保意識,增加他們治理的緊迫感。讓他們充分了解和認識到污染治理的重要性及涉及到他們利益的有關(guān)問題,增強他們治理的責任感和緊迫感,施加強大的思想和經(jīng)濟壓力,讓他們盡快完成治理項目。
2.環(huán)保部門要加強大氣污染治理的領(lǐng)導(dǎo),把“藍天工程”各項工作落實到位,制定現(xiàn)實、可行、有效的政策和治理方案,并保證其連續(xù)性,嚴格標準,明確責任,充分調(diào)動相關(guān)部門和環(huán)保部門的工作積極性,形成合力,一治到底,既要打攻堅戰(zhàn),更要打好持久戰(zhàn)。
3.對新、改、擴建設(shè)項目嚴格把關(guān),控制新污染源的總量,充分利用現(xiàn)場監(jiān)察機制發(fā)現(xiàn)新污染源,對這類漏批的項目要依照《環(huán)保法》嚴格處罰,停產(chǎn)治理,落實環(huán)評和“三同時”制度,從源頭上解決環(huán)境污染問題。
4.要積極探討大氣污染治理的新技術(shù)、新設(shè)備。我們要積極尋求和研究防治大氣污染的新技術(shù),據(jù)了解目前已有小噸位機燒鍋爐的產(chǎn)生和應(yīng)用,我們應(yīng)結(jié)合我市的實際情況,充分論證和引進小噸位的機燒鍋爐,以給污染源單位在治理上更多的選擇。
通過對佳木斯市大氣污染現(xiàn)狀、影響因素、治理對策的研究,可以看出,只要市政府加強對城市大氣環(huán)境治理的領(lǐng)導(dǎo),行政管理部門加大治理力度,采取切實可行的治理措施,佳木斯市“藍天工程”將會順利開展,大氣環(huán)境質(zhì)量將會進一步得到改善。
五、結(jié)論
佳木斯市大氣污染物擴散過程是一個宏觀動態(tài)過程,其中各種影響因素在同時起作用,而各種影響因素因季節(jié)和局地氣象條件不同而分別起主要和次要作用,即主要影響因素和次要影響因素可以在不同時段相互轉(zhuǎn)化,進而使佳木斯市大氣污染物主要影響區(qū)域也有所差別。
理解了各種影響因素對大氣污染物擴散的作用原理,掌握了大氣污染物擴散規(guī)律,就可以根據(jù)實際情況來確定大氣污染物對城市的影響程度和確切范圍。
參考文獻:
中圖分類號 X517 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）17-0265-01
近年來，隨著梅州市經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)污染加重，汽車尾氣、生活廢氣等酸性氣體排放量增多，空氣質(zhì)量不斷下降，降水酸性化程度增強。酸雨，是當前全球性環(huán)境污染問題之一，其觀測與研究具有重大意義。酸雨是指pH值小于5.60的大氣降水[1]。酸雨是由于人類活動排放的大量酸性物質(zhì)，在大氣中被氧化成不易揮發(fā)的硫酸和硝酸，并溶于雨水降落到地面所形成的[2]。本文主要對2007―2011年梅縣降水的pH 值及K值進行分析，通過雨量加權(quán)平均計算得到年降水平均pH值、年降水平均K值，分析其變化趨勢和主要影響因素。
1 降水取樣標準和監(jiān)測數(shù)據(jù)來源
酸雨采樣點設(shè)置在梅縣國家氣象觀測站內(nèi)，逢雨采樣，每天8：00至翌日8：00為1個酸雨采樣日，雨量采用全樣混合[3]。監(jiān)測數(shù)據(jù)來源于梅縣地面觀測站的酸雨觀測資料，嚴格按照中國氣象局制定頒發(fā)的《酸雨觀測業(yè)務(wù)規(guī)范》進行采樣和測量。
2 酸雨監(jiān)測數(shù)據(jù)分析
大氣降水的酸堿度用pH值表示。pH值定義為氫離子濃度的負對數(shù)，系無量綱量，pH=-lg[H+]，按降水pH值劃分，大于7.00為堿性，5.60～7.00為中性，4.50～5.59為弱酸性，4.00～4.49為較強酸性，低于4.00為強酸性。大氣降水的導(dǎo)電能力反映大氣降水的潔凈程度，用電導(dǎo)率表示，俗稱K值[1]。電導(dǎo)率（K）用于判斷大氣降水中電解質(zhì)含量的多少，在一定程度上能反映降水受污染程度。2007―2011年酸雨觀測pH值分別為4.85、4.68、4.80、4.67、4.97；K值年平均值分別為19.0、34.4、30.1、31.5、18.7 μS/cm。
從圖1可以看出，測站5年降水年均pH值均小于5.00，在4.67～4.97波動；2007年污染程度相對較低，2008年起4年年均pH值為4.70～5.00。2011年酸雨污染狀況雖有所緩解，但年平均pH值仍在5.6以下，呈弱酸性。年均pH值與K值呈負相關(guān)性，pH值降低則K值升高，即降水的酸性程度越強，降水潔凈度越低（K值越大電解質(zhì)含量越多，潔凈度越低），這表明測區(qū)的降水潔凈度差，主要是由于酸性物質(zhì)污染。
3 酸雨污染主要影響因素
3.1 地理位置與大氣污染
梅縣地處廣東省東北部，境內(nèi)山巒起伏，地勢周高中低，自西南向東北傾斜。梅縣觀測站北面是梅州市中心；西南面和東北面各有2個大型水泥基地，西北面是一大型火力發(fā)電廠（均以煤炭為燃料），釋放大量含SO2酸性氣體；周邊各大小工業(yè)園的工業(yè)廢氣；觀測場附近逐年興建新樓盤產(chǎn)生酸性建筑灰塵。
3.2 氣候特征與風向風速
梅縣屬于亞熱帶季風氣候，春季來自印度洋的暖濕氣流在弱冷空氣的作用下開始抬升，邊界層內(nèi)的大氣易形成深厚的逆溫層[4]，使污染物只能向下積沉。
風是影響污染物擴散的重要動力因子，風向影響污染物的水平遷移擴散的方向[5]。風速較小不利于污染物的擴散[6]。而梅縣主導(dǎo)風向為靜風和西南風，處于市區(qū)跟工業(yè)排污的下風區(qū)，大氣污染物在西南風的作用下逐漸下沉積聚，常年風速較?。ㄆ骄L速為1.4 m/s），污染難于得到擴散和稀釋，使酸性污染物在低層大氣中不斷地積累而形成酸雨。
4 結(jié)語
依據(jù)觀測數(shù)據(jù)分析，2007―2011年5年來，觀測區(qū)內(nèi)降水酸性化程度愈來愈強，酸雨污染較為嚴重，空氣質(zhì)量下降。這必將在一定程度上破壞陸生、水生生態(tài)系統(tǒng)，造成土壤酸化、森林死亡或退化、農(nóng)作物減產(chǎn)、水體污染、魚類等水產(chǎn)生物死亡，甚至危及人類健康。因此，作為國家基本氣象觀測站，對酸雨的監(jiān)測應(yīng)毫不松懈，力求觀測數(shù)據(jù)準確真實，客觀反映測區(qū)酸雨污染狀況，并及時反饋上級部門和政府有關(guān)部門。相關(guān)部門應(yīng)嚴格監(jiān)控大氣質(zhì)量，并作出相關(guān)措施，減少汽車尾氣排放，防治工業(yè)污染，堅持走可持續(xù)的發(fā)展道路[7-9]。
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近年來，隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展以及機動車保有量的持續(xù)增長，機動車排放所造成的污染也日益成為人們所關(guān)注的焦點[3~9]。自九十年代以來本市加強了在用車尾氣排放檢測、普及使用無鉛汽油、提前執(zhí)行輕型車新車排放標準等一系列機動車污染控制措施，較為有效地控制了中心城區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量繼續(xù)惡化的勢頭，但郊區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量受機動車污染排放影響日益突出。2000年全市NOx年均濃度0.056毫克/立方米，比1995年上升了10%；城區(qū)和郊縣NOx年均濃度為0.090毫克/立方米和0.032毫克/立方米，分別比1995年上升了23%和39%，見表1[10]。
表1.1995~2000年上海市NOx年日平均濃度變化
年份全市城區(qū)郊縣
濃度
(微克/立方米)相對濃度
(%)濃度
(微克/立方米)相對濃度
(%)濃度
(微克/立方米)相對濃度
(%)
1995511007310023100
19975911610514428122
2000561109012332139
根據(jù)國外機動車發(fā)展經(jīng)驗可知，當人均國內(nèi)生產(chǎn)總值達到3000美元以上時，轎車將成為機動車保有量增長的主要方向。作為國際大都市的上海，汽車工業(yè)的發(fā)展不僅預(yù)示和帶動本市經(jīng)濟的騰飛，同時，人民生活水平的提高也急切期待現(xiàn)代化便捷交通方式的到來和家庭汽車的普及，機動車在今后相當長時間內(nèi)將保持快速增長的速度。根據(jù)市交通所預(yù)測，到2020年本市機動車保有量將達到200~350萬輛，是2000年的3~5倍，可以預(yù)見如果不采取措施加以控制，本市大氣環(huán)境勢必進一步惡化。
目前，國內(nèi)外對于機動車污染控制的研究，主要集中于兩個方面，一是機動車排放因子的研究；二是機動車污染治理和控制對策的探討。排放因子是反映機動車排放狀況的最基本的參數(shù)，也是確定機動車污染物排放總量及其環(huán)境影響的重要依據(jù)。目前用來計算機動車排放因子的模式主要有美國加州空氣資源局的EMFAC模式，歐洲共同體的COPERT模式，美國EPA的MOBILE系列模式。其中，MOBILE汽車源排放因子系列模型是美國環(huán)保局開發(fā)的計算車隊排放水平的程序[11]。在該模型中，綜合考慮了汽車的使用年限、行駛里程、新車排放因子、劣化系數(shù)、行駛速度、氣溫、I/M（檢查/維護）制度以及車用油料特性等因素對排放的影響[12]。國內(nèi)外對于該模式已有廣泛的應(yīng)用。墨西哥采用美國EPA的Mobile5a基本結(jié)構(gòu)模式，用來計算5個特定區(qū)域中8種車型的排放因子。根據(jù)氣溫、平均車速、汽車操作模式，燃料揮發(fā)和里程自然增長率條件估計1960年到2020年的排放因子[13]。此模型在加拿大的多倫多地區(qū)[14]、泰國曼谷等也有所應(yīng)用。MOBILE模式在國內(nèi)的小范圍內(nèi)也得到了一定的應(yīng)用。北京清華大學(xué)郝吉明、傅立新等于1997年曾結(jié)合北京市實際情況對MOBILE5進行修正，并將之應(yīng)用于北京市機動車尾氣排放的研究中；祝昌健等應(yīng)用MOBILE5模式對廣州市機動車尾氣排放系數(shù)及污染趨勢進行了探討[15]；李修剛等將MOBILE5模式用于南京市，將給出的南京市現(xiàn)狀排放因子直接應(yīng)用于南京市及附近城市的環(huán)境影響評價[16]。
將MOBILE5模式結(jié)合上海實際情況進行本土化已經(jīng)有人做過嘗試，但是由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)嚴重不足，因此對于此模式的修正尚不能進行檢驗。主要的方法仍是采用美國FTP的測試數(shù)據(jù)，將上海市機動車目前的排放水平類比于美國70年代，計算得到不同車型的排放因子。
在污染物的擴散方面，目前一般沿用有限源高斯擴散模型，即根據(jù)線源的長度、高度、強度、距離、風速、風向和相應(yīng)擴散參數(shù)計算空間任一點的污染物濃度[17]。但目前這方面的研究較少考慮城市空間的特殊性，即對城市各類人為設(shè)施，包括綠化、建筑等對擴散的影響考慮較少。
對于線源排放污染物的擴散研究，國外主要的模式有CALINE、BLP（BouyantLineandPointSourceModel）、CDM2(ClimatologicalDispersionModel)、ISC3(IndustrialSourceComplexModel)、RAM(Gaussian-PlumeMultipleSourceAirQualityAlgorithm)。以上模型均由美國環(huán)保局（USEPA）開發(fā)。其中，CALINE為穩(wěn)態(tài)高斯擴散模型，用于確定高速公路下風向的空氣污染濃度，要求地形相對不太復(fù)雜。BLP為高斯煙流擴散模型，用于處理煉鋁工廠以及其它的工業(yè)污染源的單一建模問題，要求其煙流上升和下降是主要由固定線源所影響的。CDM2為氣候穩(wěn)態(tài)高斯煙流模型，用于確定城市區(qū)域平地下風向的長期（每季或每年）的污染物的算術(shù)平均濃度。ISC3是一個穩(wěn)態(tài)高斯煙流模型，可用于評價來自與工業(yè)帶相關(guān)的許多污染源的污染物的濃度。這個模型涉及到了下列因素：粒子的下沉和干沉降、風向、點面線及立體污染源、煙流的上升為距離的函數(shù)、點源的分離以及有限的地形調(diào)整功能。ISC3可以有長期和短期兩種模式可供選取。RAM是高斯煙流多源空氣質(zhì)量算法，是一個穩(wěn)態(tài)高斯煙流模型，用于估算相對穩(wěn)定的污染物濃度，平均從一小時到一天、從點源到面源、在鄉(xiāng)村或者城市的沉降，其地形條件可以假設(shè)。
我國目前汽車污染僅相當于國外70年代中期水平，現(xiàn)有汽車90%以上是國產(chǎn)車，由于排放控制技術(shù)落后，在同樣運行工況下，國產(chǎn)車較發(fā)達國家同類產(chǎn)品排放量高幾倍甚至幾十倍，加上交通管理手段落后，在用車檢查維修制度不完善，城市交通道路擁擠和市內(nèi)居民集中，大量車況惡劣的車輛繼續(xù)行駛，更加劇了污染物的排放。國產(chǎn)車平均日排污量為0.6—0.9kg[18]。本論文旨在借助GIS環(huán)境，根據(jù)城市路網(wǎng)、交通流量、車型比例等信息，采用經(jīng)過修正的MOBILE模型，計算不同車型機動車的排放因子，從而確定每條路段不同污染物的排放量。由于機動車流量和排放因子是計算道路機動車污染物排放源強的關(guān)鍵參數(shù)[19~21]，本論文將通過抽樣調(diào)查和MOBILE模型修正得到了這兩個量。在確定道路線源排放源強的基礎(chǔ)上，利用CALINE3有限長線源擴散模式，建立上海市城區(qū)多線源污染擴散模式，以此來分析道路污染物擴散狀況，并在GIS圖形上進行顯示，最終完成上海市交通線源污染管理信息系統(tǒng)。此系統(tǒng)可為政府有關(guān)部門制定道路交通污染管理制度、合理制定城市規(guī)劃和建設(shè)管理決策提供理論依據(jù)。
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二、研究方案
1、研究目標、研究內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題
研究目標：研究上海市機動車尾氣排放造成的道路線源源強，以及機動車污染物在中心城區(qū)街道峽谷中的擴散效應(yīng)，并在GIS系統(tǒng)上進行顯示，完成自主開發(fā)的上海市交通線源污染管理信息系統(tǒng)。
研究內(nèi)容：1）上海市主要道路機動車尾氣排放源強；
2）機動車尾氣在街道峽谷中的擴散效應(yīng)；
3）交通污染在GIS平臺上的實現(xiàn)。
關(guān)鍵問題：1）機動車大氣污染排放源強計算模型；
2）上海市道路機動車尾氣在峽谷中的擴散模擬；
3）地理信息系統(tǒng)與交通大氣污染模型整體集成的方法和途徑。
2、擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實驗方案及可行性分析
研究方法：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)研、模型修正、機動車污染物排放和影響預(yù)測可視化界面設(shè)計、系統(tǒng)整合。
技術(shù)路線：如圖1所示。
實驗方案與可行性分析：
1）建立機動車排放源強計算模型、污染物擴散模型，以及基于GIS技術(shù)應(yīng)用模型，其工作量較大，其中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（包括車流量、車速）的調(diào)研尤其困難。但是通過參與上海市環(huán)境保護局2002年科技攻關(guān)項目——《上海市機動車發(fā)展和大氣環(huán)境保護研究》，并搜集大量的國內(nèi)外相關(guān)文獻，可獲得系統(tǒng)開發(fā)所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)，因此本研究已經(jīng)有較好基礎(chǔ)。
2）參與《影響上海大氣能見度的主要因素與控制管理對策研究》課題的研究工作，對于本市機動車污染現(xiàn)狀和歷史沿革已有所了解。
3）參與了“上海市數(shù)字城市大氣環(huán)境模塊”的工作，初步掌握了GIS系統(tǒng)開發(fā)和實現(xiàn)方法。
據(jù)此我認為，按期完成論文是可行的。
圖1.研究技術(shù)路線
3、本論文的特色與創(chuàng)新之處
建立適合上海市情景的主要道路機動車尾氣中污染物源強排放模式。建立線源擴散模式，使其適用于大城市中街道峽谷中機動車尾氣污染物的擴散狀況。給出上海市上空污染物擴散狀況。
目前國內(nèi)將交通污染模擬與地理信息系統(tǒng)結(jié)合的研究還不多見，因此本論文在該方面的研究將是一個新的嘗試。
4、預(yù)期的論文進展和成果
預(yù)期進展：
2003.07——2003.09收集中外文文獻
2003.09——2003.10基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集和處理
2003.10——2003.12模型的修正
2004.01——2003.03GIS系統(tǒng)的編程實現(xiàn)
2004.03——2004.05論文的撰寫與修改
預(yù)期成果：
•研究上海市機動車尾氣排放狀況，建立源強計算模型；
•綜合城市氣象條件、交通污染物排放強度、建立污染物擴散模式，確定機動車污染物影響的時間變化、空間分布，；
•完成交通污染管理信息系統(tǒng)；
•除完成畢業(yè)論文之外，在國內(nèi)外有關(guān)刊物上2篇。
三、論文大綱
摘要
前言
第一章大城市機動車尾氣污染排放數(shù)值模擬的研究背景及意義
一、研究背景
二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
第二章機動車排放因子計算模型
一、MOBILE6模型介紹
二、利用修正的MOBILE6計算機動車排放因子
第二章道路機動車尾氣污染物排放源強
一、線源源強計算模式
二、上海市道路機動車尾氣污染排放源強的計算
第三章城市上空污染物擴散模式
第四章街道峽谷污染物擴散模式
一、CALINE4模型介紹
二、模式修正
三、上海市街道峽谷污染物擴散模式的建立及應(yīng)用
第五章上海市交通污染管理信息系統(tǒng)的建立
一、排放清單數(shù)據(jù)庫的建立
二、系統(tǒng)的開發(fā)
第六章結(jié)論
參考文獻
四、研究基礎(chǔ)
1、已參加過的有關(guān)研究工作和已取得的研究工作成績
（1）參加《中國氣象百科全書》建筑氣象、城市氣象等內(nèi)容的編寫。
（2）參與上海市普陀區(qū)建設(shè)項目環(huán)境影響評價工作。
（3）參加“揚塵污染來源與控制管理研究”課題的研究工作。
（4）承擔了“崇明島綜合開發(fā)項目”的大氣監(jiān)測和采樣工作。
（5）參與“影響上海大氣能見度的主要因素與控制管理對策研究”課題的研究工作。
（6）參與“機動車發(fā)展與大氣環(huán)境保護研究”項目。
（7）參與“上海市能見度影響因子研究”研究生科研基金項目。
（8）參與上海市數(shù)字城市課題交通環(huán)境模塊的模擬研究。
2、已具備的實驗條件，尚缺少的實驗條件和擬解決的途徑
擁有以下主要設(shè)備：
關(guān)鍵詞：大氣污染；超細顆粒物；影響
大氣顆粒物、SO2和NO2等常見大氣污染物與人群健康密切相關(guān)，目前的流行病學(xué)研究結(jié)果還尚未把健康效應(yīng)特異地歸因于某種大氣污染物。近年來，許多綜合性研究表明大氣顆粒物與人群健康的流行病學(xué)聯(lián)系最為密切。大氣顆粒物按其空氣動力學(xué)直徑可分為3類：粗顆粒物（
1 UFPs的分布特征及組成成分
1.1 UFPs的組成成分
大氣中的UFPs主要來源于工業(yè)排放的廢氣和交通污染，本質(zhì)上UFPs是由多種有機成分、過渡金屬和內(nèi)毒素組成的混合物，PAKKANEN在芬蘭的城市和鄉(xiāng)村采集大氣UFPs樣品分析其組成成分，結(jié)果顯示UFPs中主要含有大量的碳和水，其次按其含量大小依次為：SO42-、NH4+、NO3-、Na、Ca、草酸鹽、Fe、Cl-、甲基磺酸鹽、K、Zn、Al、B、Mg、Ni、丁二酸鹽、V、Cu、Pb、Ba、Ti、Mn、Se、Co、Sb、As、Mo、Sr、Ag、Cd、Rb、Li、Bi、Tl和Th［2］。
酸性硫酸鹽是大氣顆粒物的主要組成部分，硫酸鹽顆粒主要是由硫顆粒、SO3和硫酸直接進入空氣中形成的，這些酸性成分很容易形成核，凝結(jié)成硫酸鹽顆粒；硫酸鹽顆粒也可由空氣中的SO2和一些含硫顆粒形成，UFPs的酸性較細顆粒物更強［3］，這就決定了它對肺具有更強的毒性作用。
空氣可吸入顆粒物中不同粒徑顆粒物所占的比例不同，WICHMANN等［4］在德國城市Erfurt研究顆粒物的數(shù)量和質(zhì)量組成時發(fā)現(xiàn)PM2.5顆粒中，88％為UFPs，而UFPs質(zhì)量只占PM2.5質(zhì)量的5％，表明大氣顆粒物的數(shù)量濃度主要由UFPs決定，而其質(zhì)量濃度主要由粗顆粒物決定。CABADA對UFPs的成分也進行了分析，夏季時，50％的UFPs由含碳化合物組成（有機物和碳元素），50％由無機物（主要時硫和氨）組成，而在冬季，UFPs是由70％含碳化合物和30％無機物組成［5］。
大氣顆粒物的粒徑越小，多環(huán)芳烴（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHS）含量也越多，其中在≤1.1 μm的顆粒物中PAHS所占的質(zhì)量百分比為45%～67.8%，而大約有68.4%～84.7%的PAHS吸附在≤2.0 μm顆粒上，可直接隨呼吸進入人體并沉積于肺部，對人體健康造成極大的危害［6］。
隨著時間的變化，許多發(fā)達國家排放污染物的模式也隨之發(fā)生變化，進而使大氣顆粒物的組成成分及其對人群的有害健康效應(yīng)也隨之改變，這就使原有的大氣質(zhì)量標準有待于進一步調(diào)整與完善。
1.2 UFPs的分布特征
每日的不同時段中，空氣中UFPs的濃度也有很大差別，Cyrys J［7］在德國Erfurt市的研究結(jié)果顯示：清晨時UFPs濃度較高，而在上午9:00以后迅速下降；周末時，UFPs濃度一天內(nèi)無明顯變化，僅在清晨和傍晚有輕微的升高。大氣UFPs也隨著季節(jié)的變化而變化，一般認為冬季空氣中顆粒物濃度較高，夏季較低，這可能與冬季使用采暖設(shè)備等因素有關(guān)。
有研究者提出在同一時間段內(nèi)，周圍無嚴重污染空氣的污染源時，大氣中UFPs水平在空間上是均衡的，RUSSKANEN［8］在3個歐洲城市研究不同粒徑顆粒物每日濃度的變化證實了這一點，其結(jié)果顯示城市間總懸浮顆粒物和PM2.5濃度有明顯差異，但各城市UFPs濃度無明顯差異，且每日的PM2.5濃度與TSP、UFPs無明顯關(guān)聯(lián)。
2 UFPs對健康影響
UFPs的生物學(xué)作用是由其特殊的組成成分及表面積決定的，UFPs表面積較大，易于與生物性靶細胞相互作用產(chǎn)生強烈的炎性反應(yīng)。流行病學(xué)和毒理學(xué)方法研究發(fā)現(xiàn)UFPs與人群呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)的疾病和死亡明顯相關(guān)［9］，特別對高年齡人群、兒童及患有心肺疾病的人群危害更大。UFPs數(shù)量濃度高、表面積較大是其對機體炎性反應(yīng)、氧化應(yīng)激較PM2.5更為嚴重的主要原因。OBERDOK等［10］通過動物試驗表明數(shù)量濃度較高的UFPs對機體的不良影響較粗顆粒物更為嚴重，即使在其質(zhì)量濃度非常低時不良影響仍然存在。UFPs表面組成成分也是影響其毒理學(xué)作用的一個重要因素，UFPs易于富集多種有毒重金屬成分，對人類和環(huán)境危害極大，表面含二氧化鈦的UFPs能使大鼠產(chǎn)生強烈的炎性反應(yīng)［11］。此外，其他大氣污染物，如O3能明顯增加UFPs對呼吸系統(tǒng)的毒性作用。
UFPs較PM10、PM2.5引起更強炎性反應(yīng)的原因可能是UFPs能損壞肺泡巨噬細胞清除有害物質(zhì)的能力，并能通過上皮屏障，釋放大量的炎性介質(zhì)［12］。UFPs和PM2.5對健康影響的差異也在于它們對機體代謝活性影響的差異。細碳黑顆粒物在染毒24 h后明顯抑制A549細胞的代謝活性，但在染毒48 h后的影響卻不明顯，但超細碳黑顆粒物對A549細胞的影響恰好相反，即在染毒48 h后明顯抑制A549細胞的代謝活性，而在染毒24 h后無明顯影響，這些結(jié)果提示UFPs對細胞的影響存在延遲效應(yīng)，其毒性效應(yīng)表現(xiàn)為隨時間抑制細胞代謝活動；同時UFPs較PM2.5能產(chǎn)生更多的自由基，引發(fā)機體毒性效應(yīng)［13］。
鑒于UFPs對機體影響的復(fù)雜性，目前研究的主要任務(wù)是探討UFPs及其主要成分對健康影響的作用機制，為健康防護和衛(wèi)生標準的制定奠定基礎(chǔ)。
2.1 UFPs對呼吸系統(tǒng)的影響
UFPs粒徑小，易在肺內(nèi)沉積，同時其表面積較大，易吸附多種有害物質(zhì)，引發(fā)強烈的炎性反應(yīng)。毒理學(xué)上，一般通過測量肺損傷及炎性細胞因子、核轉(zhuǎn)錄因子κB（NF-κB，是一種具有多向性核轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)功能的蛋白質(zhì)，在炎癥反應(yīng)以及氧化應(yīng)激過程中起重要的調(diào)節(jié)作用，在許多肺部疾病病理早期都出現(xiàn)了NF-κB激活現(xiàn)象。）的激活和組織學(xué)特征來定義其急性呼吸毒性和機制。UFPs對機體呼吸系統(tǒng)毒性主要表現(xiàn)為UFPs作用于巨噬細胞、I-型肺泡上皮細胞、Ⅱ-型肺泡上皮細胞，使巨噬細胞吞噬功能下降，改變巨噬細胞的趨向性，并使中性粒細胞聚集，肺泡滲透性改變，進而引發(fā)炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激。Ca2+濃度改變是引起前炎性基因表達的一個重要因素，UFPs進入機體，能增加細胞內(nèi)Ca2+濃度，使Ca2+流入巨噬細胞中，巨噬細胞中Ca2+濃度增加能引起TNF-α、IL-8等炎性細胞因子的轉(zhuǎn)錄，引發(fā)氧化應(yīng)激［14.15］。
UFPs進入機體，使多種細胞因子的釋放增加或減少，受影響的細胞因子主要有IL-2、IL-6、IL-8、TNF-α、C-反映蛋白等。HETLANDA等［16］的研究表明不同粒徑（PM10，PM2.5，UFPs）引起炎癥介質(zhì)IL-8釋放的能力相同，但UFPs和PM2.5引起IL-6的釋放較PM10強，在Ⅱ-型肺泡細胞的試驗中，UFPs未引起巨噬細胞炎性蛋白-2（macrophage inflammatory protein-2，MIP-2）釋放增加，但PM10卻使MIP-2釋放增加。而BROWN等［17］的研究卻認為UFPs能引起A-549細胞中IL-8的表達增加，而在其他粒徑顆粒物的試驗中未見相應(yīng)改變。這些研究結(jié)果的差異原因有待進一步探討。
大氣顆粒物組成成分在炎性反應(yīng)中起著重要的作用，有研究者使用層狀擴散火焰法獲得超細顆粒粒徑范圍內(nèi)的氣狀煙霧和含鐵顆粒物，暴露于健康成年鼠，每天6 h，連續(xù)3 d，結(jié)果顯示：暴露于250 μg/m3煙霧型顆粒物和57 μg/m3含鐵顆粒物的大鼠均無明顯不良呼吸反應(yīng)，但將45 μg/m3含鐵顆粒物加入煙霧型顆粒物中組成250 μg/m3的混合物，卻引起明顯的肺鐵蛋白感應(yīng)、氧化應(yīng)激，并使IL－1β及細胞色素氧化酶P450升高并激活核轉(zhuǎn)錄因子κB，結(jié)果表明煙霧型顆粒物和含鐵顆粒物有明顯協(xié)同作用［18］。
流行病學(xué)研究是動物試驗研究外推到人體的有力證據(jù)，PEKKANEN和PETERS在流行病學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)UFPs與兒童及哮喘病人的呼吸系統(tǒng)健康明顯相關(guān)，使患病人群癥狀加重，且UFPs對肺功能的影響較PM2.5大［19.20］。
2.2 UFPs對心血管系統(tǒng)影響
UFPs對心血管系統(tǒng)影響的研究還相對較少。一般認為顆粒物作用于機體產(chǎn)生自由基，作用于脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、DNA，引起膜脂質(zhì)過氧化、蛋白質(zhì)氧化或水解、誘導(dǎo)或抑制蛋白酶活性、DNA損傷介導(dǎo)血管內(nèi)皮細胞（vascular endothelial cells，VECs）的氧化應(yīng)激損傷，引起心血管系統(tǒng)一系列病理生理改變，進而引起心血管疾病的發(fā)生［21］。
肺部發(fā)生炎癥時，釋放多種細胞因子，并能誘發(fā)內(nèi)皮細胞功能紊亂，觸發(fā)動脈粥樣硬化。在炎癥過程中，UFPs作用于巨噬細胞釋放IL-6，能刺激肝細胞分泌纖維蛋白原，使機體血黏度增高，而當血液處于高凝狀態(tài)時，易導(dǎo)致心肌缺血缺氧，引發(fā)心血管事件。此外，巨噬細胞釋放的TNF-α能通過旁分泌和自分泌來刺激細胞釋放其他細胞因子如IL-1β、IL-8、IL-6、TNF-α等，這些細胞因子除作用于炎性細胞外，還能使肝臟釋放前凝聚因子，而前凝聚因子能改變血管白細胞的移動，從而導(dǎo)致血液流動性降低，使心血管疾病的發(fā)生和死亡增加。但de HARTOG研究不同粒徑顆粒物對冠心病病人的影響，提出不同的觀點，認為PM2.5與氣短的發(fā)生明顯相關(guān)，且PM2.5每增加10 μg/m3，OR為1.12（1.02~1.24），而UFPs與氣短的發(fā)生無明顯相關(guān)關(guān)系，結(jié)果表明PM2.5與心肺疾病癥狀的關(guān)系較UFPs強［22］。不同研究結(jié)果的差異還尚未明確，需要進一步探討。
有毒理學(xué)研究結(jié)果顯示，健康大鼠吸入碳黑超細顆粒物24 h后，引起輕微的、持續(xù)的心率變化，并引起心肌自主節(jié)律性改變［23］。PEKKANEN等［24］的流行病學(xué)研究也表明，顆粒物PM0.01~0.1、PM0.1~1.0、PM2.5濃度對冠心病病人心電圖ST段降低的危險度明顯相關(guān)，其OR值分別為3.29，3.14和2.84，這就為毒理學(xué)研究中所見的顆粒物越小對機體毒性越大的現(xiàn)象提供了流行病學(xué)證據(jù)。
2.3 其他
UFPs除對心肺系統(tǒng)有不良影響外，由于其粒徑小，易于隨血流進入機體其他系統(tǒng)，產(chǎn)生毒性效應(yīng)。目前已有研究發(fā)現(xiàn)UFPs對血液系統(tǒng)和肝臟有一定影響，并能誘發(fā)細胞突變。KHANDOGA等［25］在探討UFPs對肝臟微循環(huán)的研究中發(fā)現(xiàn)，給健康大鼠灌注UFPs后，大鼠肝臟微循環(huán)血小板聚集，還能增加黏附因子，如血管性血友病因子（von Willebrand factor，vWF）的表達，并與纖維蛋白沉積有關(guān)，但未引起肝竇狀間隙和肝巨噬細胞功能的改變，也未引起肝臟組織的損傷。
在UFPs引發(fā)的炎性反應(yīng)過程中，能連續(xù)釋放反應(yīng)性氧進而參與一種能增加基因突變頻率的機制，導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生［26］。原福勝等［27］在太原市研究發(fā)現(xiàn)居民區(qū)大氣顆粒物污染嚴重，且顆粒物越小，所含金屬元素量越多，
有研究者讓志愿者吸入UFPs，研究其對人體血液系統(tǒng)的影響，發(fā)現(xiàn)人體在運動時，UFPs在肺內(nèi)沉積較多，且哮喘患者吸入10 mg/m3后，血中嗜酸性粒細胞和CD4+ T淋巴細胞數(shù)量減少，單核細胞和嗜曙紅細胞的CD11b表達減少，多核白細胞的上皮黏附分子-1表達降低，但各組均未出現(xiàn)明顯臨床癥狀，肺功能和氣道炎性標志物也無明顯改變，系統(tǒng)性炎癥及凝血標志物也未有升高現(xiàn)象［27］。這些研究結(jié)果提示機體在運動及存在肺部疾病時，UFPs對機體的毒性作用更為嚴重。
3 研究方向與展望
大氣顆粒物與許多包括心肺系統(tǒng)的不良健康反應(yīng)有關(guān)，但關(guān)于顆粒物直接引起或加劇不良健康反應(yīng)的生物學(xué)機制目前還尚未闡明。
中圖分類號 X831 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）01-02-145-04
顆粒物又稱塵，大氣中的固體或液體顆粒狀物質(zhì)。大氣中粒徑在10μm以下的顆粒物稱為可吸入顆粒物，即PM10；粒徑在2.5微米以下的顆粒物稱為細顆粒物，即PM2.5。近年來，隨著我國工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，以及汽車擁有量的增加，大氣污染日益嚴重，各地也對其進行了深入的研究[1-6]。湖州市地處長三角經(jīng)濟區(qū)，人口稠密，工業(yè)化程度高，人均汽車擁有量高，因此研究湖州市大氣顆粒物的污染特點十分必要。
本文通過分析本文主要分析冬季大氣中PM2.5和PM10的總體污染水平、變化特點以及與大氣中的氧化物的相關(guān)性，從而為了解和控制細顆粒物的污染水平，治理大氣污染提供理論依據(jù)。
1 污染水平
湖州冬季PM2.5的24h平均濃度的均值為99.4μg/m3，超出美國標準（35μg/m3）184%，超出我國擬用標準（75μg/m3）32.5%。最低值22μg/m3，最高值193μg/m3，中值93μg/m3。在90d中，超出美國標準的日數(shù)共有73d，超標率81.1%；超出我國擬用標準的日數(shù)共有62d，超標率68.9%。
PM10的24小時平均濃度的均值為135.9μg/m3，屬輕微污染。按照我國目前的空氣質(zhì)量分級來劃分，屬于優(yōu)（0～50）的日數(shù)有5d，占5.6%；屬于良（51～100）的日數(shù)共22d，占24.4%；屬于輕微污染（101～150）的日數(shù)共29d，占32.2%，屬于輕度污染（151～200）的日數(shù)共18d占20%；屬于中度污染（201～250）的日數(shù)共14d，占15.6%；輸入中重度污染（251～300）的日數(shù)有2d，占2.2%。
2 變化特點
2.1 日變化 將90日的PM2.5、PM10及相關(guān)氣體的小時均值求平均，繪制24h變化曲線如圖1。
分析圖中變化曲線可以發(fā)現(xiàn)：PM10和PM2.5濃度都呈現(xiàn)兩邊（周末）高、中間（工作日）低的現(xiàn)象，表現(xiàn)出明顯的周末效應(yīng)[7-11]。其中，PM10在工作日變化曲線較平直，PM2.5在工作日期間也有小幅的波動。二氧化氮（NO2）呈現(xiàn)周末稍高。這與周末人們出行更多、汽車尾氣排放量更大相吻合。二氧化硫（SO2）的周變化曲線平直，臭氧和一氧化（CO）的變化則沒有明顯的規(guī)律可循。
3 相關(guān)性分析
將90日的PM2.5、PM10及相關(guān)氣體的小時均值進行相關(guān)檢驗。樣本總量90×24=2 160，由于個別時次數(shù)據(jù)記錄缺測，實際樣本為2 142至2 149不等。采樣間隔為一小時。繪制各要素之間的散點圖可得知各因子之間存在著一定的線性關(guān)系，故采用泊松相關(guān)進行檢驗，檢驗結(jié)果如表2所示。
結(jié)果顯示，各因子間的sig值（假設(shè)概率）均為0.000，完全拒絕了不相關(guān)的原假設(shè)，各因子間都彼此存在顯著相關(guān)。PM2.5和PM10的相關(guān)系數(shù)高達0.849，為高度線性相關(guān)，表明兩者有著共同的污染源。PM10與二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳的相關(guān)系數(shù)均超過了0.5，PM2.5與二氧化氮、一氧化碳的相關(guān)系數(shù)也超過0.5，均為顯著線性相關(guān)，PM2.5與二氧化硫的相關(guān)系數(shù)是0.493，接近0.5。臭氧與PM2.5和PM10均呈負相關(guān)。
對相關(guān)因子再作逐一作偏相關(guān)分析（見表3），發(fā)現(xiàn)當控制二氧化氮時，PM2.5和PM10與臭氧呈現(xiàn)正相關(guān)。這與表中的結(jié)論相矛盾。這是因為臭氧的合成需要大量的二氧化氮，臭氧含量的升高必然導(dǎo)致二氧化氮的含量降低，從而降低PM2.5和PM10的含量，而將控制二氧化氮時，則PM2.5和PM10則與臭氧含量呈現(xiàn)出了正相關(guān)，這說明臭氧本身也是顆粒物的來源之一。二氧化氮的相關(guān)系數(shù)為-0.579，呈現(xiàn)顯著負線性相關(guān)。
最后，將PM2.5與PM10與氣象要素進行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)PM10與PM2.5都與風速、氣壓呈顯著負相關(guān)，與氣溫呈正相關(guān)，而相對濕度對PM10呈負相關(guān)、與PM2.5則假設(shè)概率sig值為0.475，超過了0.05，不相關(guān)的原假設(shè)成立。這是因為PM10是采用干燥法測量，濕度越高，實際PM10值與測得的PM10值的差越大，測量值就越小，故呈負相關(guān)；而PM2.5采取了濕度補償，因此濕度對PM2.5沒有統(tǒng)計意義上的實質(zhì)影響。
4 判別分析
PM2.5和PM10污染水平的升高，直接導(dǎo)致灰霾天氣的增加，近兩年來，湖州灰霾日數(shù)比過去明顯增加。選取湖州國家基本氣象站2012年12月1日至2013年2月28日人工觀測的天氣現(xiàn)象資料，與該時段內(nèi)PM2.5和PM10的日最大值。將90d天氣分為兩組，分別記作1和2，分別使用PM10和PM2.5求判別函數(shù)。
使用PM10判別分析結(jié)果如下（表4）
5 結(jié)論
（1）湖州冬季PM2.5的24h平均濃度的均值為99.4μg/m3，超出我國擬用標準32.5%，超標日數(shù)62日，達標率僅32.1%；PM10的24小時平均濃度的均值135.9μg/m3，空氣質(zhì)量優(yōu)和良的日數(shù)僅27d，占30%；大氣污染情況十分嚴重。
（2）PM10和PM2.5及相關(guān)氣體呈現(xiàn)出一些明顯的日變化和周變化。PM2.5、PM10和二氧化氮的日變化曲線非常相似，說明二氧化氮是引起大氣中顆粒物日變化的主要因素。三者曲線均在交通繁忙的時刻以及周末點出現(xiàn)峰值，說明汽車排放的尾氣是三者的主要來源。
（3）PM10和PM2.5及相關(guān)氣體之間均存在顯著的相關(guān)性。PM2.5和PM10之間有著高度的線性相關(guān)，說明兩者的主要污染源是相同的。PM10和PM2.5與二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳都呈現(xiàn)顯著的正線性相關(guān)，說明這三種污染氣體是PM10和PM2.5的重要污染源。臭氧與二氧化氮負相關(guān)，控制二氧化氮進行偏相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，PM10和PM2.5與臭氧呈現(xiàn)了正相關(guān)，這說明臭氧一方面會降低二氧化氮的濃度，另一方面也會增加大氣中的其他顆粒物的含量。將PM10和PM2.5與各氣象要素進行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)PM10與PM2.5都與風速、氣壓呈顯著負相關(guān)，與氣溫呈正相關(guān)。PM10采用了干燥法的觀測方法，受相對濕度的影響較大。
（4）將湖州國家基本氣象站觀測的天氣現(xiàn)象數(shù)據(jù)與PM10、PM2.5日最大值數(shù)據(jù)進行判別分析，得出了霾的判別函數(shù)，判別準確率分別為73.3%和76.7%，并計算得出，PM10小時均值達到217μg/m3或PM2.5濃度達到152μg/m3時，可判斷該站已出現(xiàn)霾。
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20xx年:多樣的物種，唯一的地球，共同的未來
中國主題:低碳減排·綠色生活
20xx年:森林:大自然為您效勞
中國主題:共建生態(tài)文明，共享綠色未來
20xx年:綠色經(jīng)濟:你參與了嗎?
中國主題:綠色消費，你行動了嗎?
20xx年:思前，食后，厲行節(jié)約
中國主題:同呼吸，共奮斗
20xx年:提高你的呼聲，而不是海平面
中國主題:向污染宣戰(zhàn)
20xx年:可持續(xù)消費和生產(chǎn)
中國主題:踐行綠色生活
20xx年：為生命吶喊
中國主題：改善環(huán)境質(zhì)量，推動綠色發(fā)展
20xx年：人與自然,相聯(lián)相生
中國主題：綠水青山就是金山銀山
20xx年：塑戰(zhàn)速決
中國主題：美麗中國,我是行動者
十大環(huán)境問題
全球氣候變暖
由于人口的增加和人類生產(chǎn)活動的規(guī)模越來越大，向大氣釋放的二氧化碳(CO2)、全球氣候變暖甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、氯氟碳化合物(CFC)、四氯化碳(CCl4)、一氧化碳(CO)等溫室氣體不斷增加，導(dǎo)致大氣的組成發(fā)生變化。
臭氧層的耗損與破壞
在離地球表面10~50千米的大氣平流層中集中了地球上90%的臭氧氣體，在離地面25千米處臭氧濃度最大，形成了厚度約為3毫米的臭氧集中層，稱為臭氧層。它能吸收太陽的紫外線，以保護地球上的生命免遭過量紫外線的傷害，并將能量貯存在上層大氣，起到調(diào)節(jié)氣候的作用。但臭氧層是一個很脆弱的大氣層，如果進入一些破壞臭氧的氣體，它們就會和臭氧發(fā)生化學(xué)作用，臭氧臭氧層的耗損與破壞層就會遭到破壞。
生物多樣性減少
在漫長的生物進化過程中會產(chǎn)生一些新的物種，同時，隨著生態(tài)環(huán)境條件的變化，也會使一些物種消失。在中國，由于人口增長和經(jīng)濟發(fā)展的壓力，對生物資源的不合理利用和破壞，生物多樣性所遭受的損失也非常嚴重，大約已有200個物種已經(jīng)滅絕;估計約有5000種植物已處于瀕危狀態(tài)，這些約占中國高等植物總數(shù)的20%;大約還有398種脊椎動物也處在瀕危狀態(tài)，約占中國脊椎動物總數(shù)的7.7%左右。
酸雨蔓延
酸雨是指大氣降水中酸堿度(PH值)低于5.6的雨、雪或其他形式的降水。這是大氣污染的一種表現(xiàn)。森林銳減酸雨對人類環(huán)境的影響是多方面的。酸雨降落到河流、湖泊中，會妨礙水中魚、蝦的成長，以致魚蝦減少或絕跡;酸雨還導(dǎo)致土壤酸化，破壞土壤的營養(yǎng)，使土壤貧瘠化，危害植物的生長，造成作物減產(chǎn)，危害森林的生長。
森林銳減
在今天的地球上，我們的綠色屏障--森林正以平均每年4000平方公里的速度消失。森林的減少使其涵養(yǎng)水源的功能受到破壞，造成了物種的減少和水土流失，對二氧化碳的吸收減少進而又加劇了溫室效應(yīng)。
土地荒漠化
全球陸地面積占60%，其中沙漠和沙漠化面積29%。每年有600萬公頃的土地變成沙漠。土地荒漠化經(jīng)濟損失每年423億美元。全球共有干旱、半干旱土地50億公頃，其中33億遭到荒漠化威脅。致使每年有600萬公頃的農(nóng)田、900萬公頃的牧區(qū)失去生產(chǎn)力。人類文明的搖籃底格里斯河、幼發(fā)拉底河流域，已由沃土變成荒漠。中國的黃河流域，水土流失亦十分嚴重。
大氣污染
大氣污染的主要因子為懸浮顆粒物、一氧化碳、臭氧、二氧化碳、氮氧化物、鉛等。大氣污染導(dǎo)致每年有30-70萬人因煙塵污染提前死亡，2500萬的兒童患慢性喉炎，400-700萬的農(nóng)村婦女兒童受害。
水污染
水是我們?nèi)粘Ｗ钚枰?，也是接觸最多的物質(zhì)之一，然而就是水如今也成了危險品。
海洋污染
人類活動使近海區(qū)的氮和磷增加50%-200%;過量營養(yǎng)物導(dǎo)致沿海藻類大量生長;水污染波羅的海、北海、黑海、東中國海(東海)等出現(xiàn)赤潮。海洋污染導(dǎo)致赤潮頻繁發(fā)生，破壞了紅樹林、珊瑚礁、海草，使近海魚蝦銳減，漁業(yè)損失慘重。
危險性廢物越境轉(zhuǎn)移
一、成都市霧霾現(xiàn)狀及原因分析
1、成都市霧霾情況嚴峻
霧霾是對大氣中含量超標的各種懸浮顆粒物的籠統(tǒng)稱呼。其中PM2.5危害最大，它本身就是具有很大毒性的物質(zhì)，且可以被吸入肺部的深處，又能長時間的停留在空氣中，被認為是造成霧霾天氣的罪魁禍首。嚴重的霧霾天氣會對人體健康產(chǎn)生巨大的危害，也會對正常的生產(chǎn)活動造成嚴重影響，特別是交通運輸會受到持續(xù)的影響，原因是普通的霧氣會短時間內(nèi)消散，而霧霾天氣可以持續(xù)很久，讓人無計可施。2013年10月份，成都市空氣質(zhì)量達標天數(shù)比例為25.81%，超標天數(shù)比例為74.19%。其中輕度污染占45.16%，中度污染占19.35%，重度污染占9.68%。2003年全年，成都市首要污染物PM2.5年均濃度達96微克/立方米，超標1.75倍;pm10年均濃度150微克/立方米，超標1.14倍，在全國31個省會城市中排名倒數(shù)第八位。
2、成都市霧霾形成的原因分析
霧霾污染本質(zhì)上屬于大氣氣溶膠污染中的細粒子污染，主要原因是大氣污染與一定的地理環(huán)境、城市布局、工業(yè)結(jié)構(gòu)等自然與人為因素疊加造成的嚴重細粒子污染現(xiàn)象，特定的環(huán)境條件促使這種污染類型的形成。毫無例外，成都市霧霾污染的形成有著深刻的地理環(huán)境與人為活動的原因。
(1)自然因素
成都市居于四川盆地的底部，為霧霾的形成提供了有利的地形條件，很容易出現(xiàn)大氣逆溫和靜風現(xiàn)象。大氣逆溫現(xiàn)象就是空氣的垂直方向的流通運動受阻，無法正常進行上下層空氣的對流，這種大氣結(jié)構(gòu)是空氣污染的溫床。加上空氣水平方向的流通運動受到了限制而產(chǎn)生的靜風現(xiàn)象，使得空氣中的煙塵、水汽凝結(jié)物等不易在水平方向上擴散。因此，這兩種穩(wěn)定的大氣結(jié)構(gòu)無法稀釋掉過多的污染物，當污染物的濃度會逐漸上升，超出了大氣環(huán)境的容量，最終形成霧霾污染。
(2)人為活動因素
①城市熱島效應(yīng)
作為西部區(qū)域經(jīng)濟中心的成都，城市規(guī)模十分龐大，人們密集的生活生產(chǎn)活動產(chǎn)生了大量的熱量，造就了成都的熱島效應(yīng)。熱島效應(yīng)使得成都市區(qū)溫度較高，提高了成都市大氣逆溫形成的概率，使得空氣中的污染物不能及時的擴散出，持續(xù)的累積，在大氣逆溫現(xiàn)象條件下，霧霾就不可避免地產(chǎn)生了。
②機動車尾氣
城市機動車尾氣對霧霾天氣的形成有著很大的作用。柴油車、汽油車尾氣排放的氮氧化物、碳氫化合物、氮氧化物等，在陽光紫外線的照射下會產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，使大氣渾濁，形成灰霾。在成都市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，熱電、鋼鐵都是以煤為主，機動車尾氣加重與揚塵污染也是影響空氣質(zhì)量的重要因素。截至2014年，成都市機動車保有量已經(jīng)突破340萬輛。10年間增加了近9倍，因此機動車尾氣排放量的增加對霧霾形成的“貢獻”率增加。
③煤炭的消耗
煤炭的燃燒會產(chǎn)生的大量的二氧化硫、煙塵和一氧化碳等污染物，排放到空氣中直接降低了空氣質(zhì)量，污染物越多形成霧霾天氣的概率就越大。以2012年為例，成都市全社會煤炭消費量為895.19萬噸標煤，燃煤占全部能源消費的比例仍高達25%以上。盡管成都市冬季不用燃煤供暖，但成都市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的熱電、鋼鐵、建材都是以煤為主，燃煤是成都市大氣污染的重要要來源。
④揚塵及秸稈燃燒
揚塵大量排放會直接貢獻大量的致霾因子，它主要是人們在進行基礎(chǔ)建設(shè)時產(chǎn)生的。如果工程量小，排放的揚塵尚在大氣環(huán)境的自凈能力之內(nèi)，空氣質(zhì)量不會受到嚴重影響;反之，會造成空氣污染，甚至引發(fā)霧霾天氣。成都市有些單位為了降低成本，不按規(guī)定施工，導(dǎo)致?lián)P塵排放量較大。而且秋收季節(jié)，成都市周邊地區(qū)都會有秸稈焚燒現(xiàn)象，污染物會輸入到成都上空，碰上大氣逆溫和靜風，積聚的污染物會最終導(dǎo)致霧霾。
二、成都市霧霾防治的法律規(guī)制
1、制定霧霾防治的相關(guān)法律
在協(xié)調(diào)發(fā)展原則、預(yù)防原則、公眾參與原則等這些原則指導(dǎo)之下制定的法律才能夠更加科學(xué)，為成都市長期治理霧霾并形成良好的治霾機制提供正確的法律支持。
(1)制定治理霧霾污染的地方性法規(guī)
①修改和完善成都市霧霾治理的綜合性法規(guī)
成都市有關(guān)治理霧霾等類型的大氣污染的法律比較龐雜，所制定的方案也不盡統(tǒng)一，成都市政府的規(guī)章《成都市大氣污染防治管理規(guī)定》是位階最高的，該規(guī)章于2008年頒布，雖然在實施過程中取得了一定成果，但仍無法扭轉(zhuǎn)成都市霧霾污染狀況日趨嚴峻事實，而且新的《環(huán)境保護法》頒布之后，有關(guān)大氣污染的法律制度也作了相應(yīng)的變化，成都市應(yīng)當作出相應(yīng)調(diào)整?，F(xiàn)行的《成都市大氣污染防治管理規(guī)定》只對機動車排氣污染、燃煤污染等進行了簡單規(guī)定，沒有對揚塵污染和秸稈燃燒污染進行規(guī)定。應(yīng)當設(shè)專章對揚塵污染、秸稈焚燒污染的進行規(guī)定，以解決以這些污染源為誘因的大氣污染問題，特別是其中的霧霾污染問題。新環(huán)保法新設(shè)定的“按日連續(xù)處罰”制度，該制度將無疑增加違法主體的成本，倒逼其停止環(huán)境違法行為。因此，應(yīng)當與新修訂的《環(huán)境保護法》的法律責任設(shè)定保持一致。
②制定和完善成都市霧霾防治的單行法規(guī)
成都市在治理霧霾的過程中頒布了的一些專門針對揚塵污染防治、機動車污染防治的規(guī)范性文件，但其共同的特點是法律位階較低，削弱了法律的權(quán)威性，而且部分法律已經(jīng)制定了很多年，如《成都市城市揚塵污染防治管理暫行規(guī)定》作為成都市政府規(guī)章制定于2001年，距今已經(jīng)有十多年之久，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在的大氣污染防治治理的要求。因此，這類法律應(yīng)當與時俱進，對體例及內(nèi)容進行完善。一是適用范圍要擴大，揚塵防治法規(guī)的適用應(yīng)當擴展至成都市的整個行政區(qū)域內(nèi);二是工作責任設(shè)定要明確，應(yīng)設(shè)定市、區(qū)(縣)主要負責人的對本區(qū)治理目標的治理責任，提高治理效果;三是依據(jù)《成都市重污染天氣應(yīng)急預(yù)案(試行)》的預(yù)警級別規(guī)定相應(yīng)的管理和控制揚塵的措施;四是提高處罰金額，以提高防治效果。
(2)嘗試設(shè)立低污染行駛區(qū)域
在工業(yè)污染排放量相對確定的情況下，成都市私家車數(shù)量呈現(xiàn)爆炸式增長，使得機動車尾氣污染成為導(dǎo)致霧霾污染的主因之一，控制機動車尾氣污染對空氣質(zhì)量的影響尤為重要。設(shè)立低污染行使區(qū)的目的就是最大限度的降低私家車數(shù)量增多帶來的尾氣污染對空氣質(zhì)量的影響。還可以鼓勵人們多采取公共交通出行的方式，成都地鐵和公交都在完善各自的線路，基本覆蓋成都市所轄各區(qū)域。
(3)鼓勵對城市建筑進行立體綠化
成都市巨大的城市規(guī)模容易產(chǎn)生熱島效應(yīng)，進而容易導(dǎo)致大氣逆溫層的產(chǎn)生，提高了霧霾污染發(fā)生的概率。因此，提高城市的綠化率可以有效降低城市總體的溫度，降低城市熱島效應(yīng)影響，從而降低直至消除市區(qū)及郊區(qū)污染物向市中心的積聚現(xiàn)象。并且提高城市環(huán)境對空氣污染物的自凈能力，提高其承載力。
2、提高霧霾防治的公眾參與度
(1)以多元方式公告空氣質(zhì)量狀況
作為治理霧霾主體的政府應(yīng)及時的向每一位成都市民空氣質(zhì)量狀況，政府可以通過政府微信公眾號、政務(wù)微博、QQ以及群發(fā)短信的形式公告每日的空氣質(zhì)量狀況。使公眾實時的獲知空氣質(zhì)量狀況，從而提高環(huán)保意識與治理霧霾的參與意識，監(jiān)督污染空氣行為和政府治理霧霾行為。
(2)強化聽證的作用
政府在作出治理霧霾重大決策之前，應(yīng)當就該決策征詢公眾意見，并舉行聽證會，以此減少政府決策的偏差率和提高公眾治理霧霾的參與度。以聽證會為基礎(chǔ)的有關(guān)治理霧霾的決策毫無疑問將具有更大的可執(zhí)行性，減少執(zhí)行過程的阻力，提高公眾的配合度。
(3)發(fā)揮環(huán)保非政府組織的作用
以維護環(huán)境權(quán)益為宗旨的環(huán)保非政府組織具有自治性、規(guī)范性的特點，可以凝聚更大的力量，促進霧霾污染的防治。目前，成都市的環(huán)保非政府組織主要包括兩個類型，一類是由民間自發(fā)組成的環(huán)保組織，另一類是廣大高校的各類環(huán)保社團。盡管民間自發(fā)組成的環(huán)保非政府組織、大學(xué)生環(huán)保社團可通過環(huán)保宣傳與行動提高大家的環(huán)保意識，改善我們的環(huán)境，促進政府的工作。
3、完善霧霾污染的聯(lián)防聯(lián)控制度
首先，成都市與周邊市之間應(yīng)當在訂立有關(guān)秸稈燃燒禁燒區(qū)域的協(xié)定的基礎(chǔ)之上，和周邊各市積極進行協(xié)調(diào)，訂立更為全面的針對霧霾防治的聯(lián)防聯(lián)控文件，擴大聯(lián)防聯(lián)控的目標污染物種類。其次，加強政府內(nèi)部的部門之間的聯(lián)防聯(lián)控。提高霧霾防治決策與行動的效率。對執(zhí)行部門及工作人員的考核標準進行統(tǒng)一，促進霧霾防治工作。最后，政府應(yīng)當采取措施消除農(nóng)民妥善處理秸稈的成本，比如可以通過稅收、財政補貼等方式鼓勵相關(guān)企業(yè)去收購秸稈，提高禁止焚燒秸稈工作的效果。
中圖分類號：X758 文章編號：1009-2374（2016）32-0083-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.041
1 概論
冶金企業(yè)的生產(chǎn)過程需要大量的焦炭作為燃料，但在焦炭的冶煉過程中又會產(chǎn)生焦爐煙氣，其煙氣征污染因子一般為C6H6（苯）、C7H8（甲苯）、C8H10（二甲苯）、NMHCs（非甲烷總烴）、NH3（氨）等是造成環(huán)境污染的主要因素。在日常工作中，相關(guān)部門雖然采取了一定的污染防治措施，但并沒有取得很好的實際效果，究其主要原因是由于廢氣中污染物種類多、氣體性質(zhì)在外界因素的影響下易發(fā)生不定向變化，特別是廢氣排放的無組織性嚴重，沒有有效的監(jiān)控措施，從而造成對其污染物防治工作存在盲目性。因此，需要通過對廢氣中的特征污染因子進行科學(xué)的監(jiān)測分析，用經(jīng)過科學(xué)監(jiān)測分析中所得到的有代表性的數(shù)據(jù)來指導(dǎo)其特征污染物的治理工作具有其重要意義。
2 無組織排放概述
污染物排放過程中，所謂的無組織排放主要指的是一些工業(yè)廢氣沒有經(jīng)過排氣筒進行無規(guī)則排放。較矮的排氣筒是有組織的廢氣排放，但在某些特定環(huán)境下，所產(chǎn)生的現(xiàn)象和無組織排放非常相近，因此，也可以將其當作是無組織排放。在冶金焦炭的冶煉過程中無組織排放都存在大量的有害性氣體，會對環(huán)境以及人體造成一定的危害。一般來說，其主要污染物包括粉塵物、飛灰、煙氣等；煙氣中污染物主要為氣態(tài)污染物，其氣態(tài)污染物主要包括SO2、NOx、VOCs（C6H6、C7H8、C8H10、NMHCs、NH3等揮發(fā)性有機物）等。冶金焦炭的冶煉過程中產(chǎn)生的無組織排放焦爐煙氣中的氣態(tài)污染物分為常規(guī)污染物和特征污染物兩種，NO2、NOx等屬于常規(guī)污染物，C6H6、C7H8、C8H10、NMHCs、NH3等屬于特征污染物。無組織污染物的污染源具有一定的分散性，同時，污染物在排放過程中離地面較近，不容易被稀釋擴散，能夠直接對周邊地面的大氣環(huán)境及空氣質(zhì)量造成影響，影響周圍人群的正常生活。
3 監(jiān)測分析
3.1 監(jiān)測點布置的原則
實際的監(jiān)測過程中，監(jiān)測人員可根據(jù)工藝分布、占地面積、無組織排放種類、周圍環(huán)境復(fù)雜程度等因素，將該冶金焦炭廠看作是一個無組織排放的污染源，以《大氣污染物無組織排放監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》相關(guān)規(guī)定為原則進行監(jiān)測點布設(shè)，通過對冶金焦炭廠進行分析，決定以廠界為界限扇形布點，設(shè)置11個點位，保證有1個背景點位，以滿足相關(guān)監(jiān)測工作的順利開展。
3.2 監(jiān)測項目分析
3.2.1 氣象因子。通常情況下，氣象因子監(jiān)測分析可以分別同步觀測風向和低云量等地面氣象觀測參數(shù)。
3.2.2 污染因子。污染因子主要有C6H6、C7H8、C8H10、NMHCs、NH3這5種。其中NH3是PM2.5實重要的前體物。監(jiān)測人員通過對煉焦工藝進行研究分析，發(fā)現(xiàn)空氣中C2～C9對非甲烷總烴（NMHCs）年平均量、大氣VOCs對環(huán)境具有很大影響。同時，煉焦工藝都會形成C6H6、C7H8、C8H10等物質(zhì)，對人體健康的影響嚴重。所以，對該5項特征污染因子進行監(jiān)測勢在必行。
3.3 監(jiān)測方式及監(jiān)測依據(jù)
3.3.1 監(jiān)測方式要求。進行污染物監(jiān)測時，嚴格遵循國家相關(guān)標準，以我國現(xiàn)有的相關(guān)方法標準、規(guī)范作為監(jiān)測技術(shù)指導(dǎo)，以確保監(jiān)測結(jié)果的代表性和準確性。
3.3.2 監(jiān)測方法依據(jù)及其測量儀器設(shè)備。在實際的采樣工作中，以《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》（GB/T 16157-1996）中的相關(guān)內(nèi)容為采樣依據(jù)，按照《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》進行相關(guān)作業(yè)。其中，以HJ 584-2010為依據(jù)，采用活性炭吸附CS2解吸氣相色譜法測定空氣中的C6H6、C7H8、C8H10，其最低檢出限均為0.0015mg/m3，主要儀器是GC4029A型氣相色譜儀；以《環(huán)境空氣 非甲烷總烴的測定 氣相色譜法》（HJ/T 38-1999）為依據(jù)，用于空氣中NMHCs的測定，其最低檢出限為0.04mg/m3，所用監(jiān)測儀器為GC4029A型氣相色譜儀；以《環(huán)境空氣 氨的測定 納氏試劑分光光度法》（HJ 533-2009）為依據(jù)，用于空氣中NH3的測定，其最低檢出限為0.01mg/m3，監(jiān)測過程中主要用到TH-150Z型大氣綜合采樣器、TU-1810型紫外可見分光光度計兩種儀器。
4 監(jiān)測結(jié)果分析
4.1 氣象因子的監(jiān)測結(jié)果
將冶金焦炭廠看作是一個無組織排放的污染源，其氣象因子主要是對風向、風速等情況的監(jiān)測，為了提高采樣數(shù)據(jù)的精準度，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)波動過大現(xiàn)象，應(yīng)該通過移動監(jiān)控點進行多次采樣。具體的采樣結(jié)果為：2016年4月19日，一共采樣4次，具體的數(shù)據(jù)為：氣溫（℃）為：19.1、24.3、27.2、25.1；氣壓（kPa）為：101.5、101.3、101.1、101.3；風向都為：NE，風速（m/s）為：1.5、1.6、1.7、1.7；總云量均為4，低云量為：2、1、1。2016年4月20日，一共采樣4次，具體的數(shù)據(jù)為：氣溫（℃）為：18.7、23.6、26.8、24.5；氣壓（kPa）為：101.3、101.2、101.0、101.1；風向都為：NE；風速（m/s）為：1.6、1.4、1.4、1.3；總云量為：5、4、4、3；低云量為：3、2、1、1；2016年4月21日，一共采樣4次；具體的數(shù)據(jù)為：氣溫（℃）為：19.2、23.8、26.9、25.4；氣壓（kPa）為：100.9、100.7、100.7、100.8；風向都為：NE；風速（m/s）為：1.3、1.5、1.4、1.3；總云量均為4；低云量為：2、2、1、1。
作者通過對觀察數(shù)據(jù)進行研究分析發(fā)現(xiàn)，污染擴散方向會根據(jù)風向的不同發(fā)生相應(yīng)的變化，監(jiān)測點風向情況在很大程度上決定了監(jiān)測結(jié)果。風向除了影響污染氣體擴散方向的同時，也會對其擴散路徑以及范圍產(chǎn)生相應(yīng)的影響，并且這種影響與風速有著很大關(guān)系，影響會隨著風速的變大而變得更為明顯。
對于監(jiān)控點的污染因子濃度來說，捕捉效率容易受到污染源排放強度的影響，同時，也會受到風向以及風速變化的影響。如果風向以及風速較為明顯，在對污染物的運動情況及其濃度最高點進行判斷時就會變得更加容易。在《大氣污染物無組織排放監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》中明確指出當監(jiān)測時的風向>29°且風速在1.0～3.0m/s之間是最為合適的。當監(jiān)測對風向、風速沒有要求的情況時，在周邊設(shè)置監(jiān)控點，可以在靜風狀態(tài)下采樣，前提是能夠及時捕捉到污染物的濃度最高點。
4.2 特征污染物的監(jiān)測結(jié)果
監(jiān)測人員通過對3天的監(jiān)測，NH3和C6H6在上風處都能監(jiān)測出來，C6H6在上風處偶爾也能檢測出，出現(xiàn)這種狀況的主要原因是由于冶金企業(yè)的位置，周圍的污染企業(yè)
較多。
焦化工藝是冶金企業(yè)重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，由于工藝技術(shù)的特性會造成C6H6、C7H8、C8H10、NMHCs、NH3等多種污染物質(zhì)的產(chǎn)生，作者通過對不同監(jiān)測結(jié)果進行分析發(fā)現(xiàn)：在此次監(jiān)測氣象狀態(tài)下，企業(yè)所在的下風向以及上風向的NMHCs監(jiān)測濃度雖然呈現(xiàn)出上漲趨勢，但其濃度值并沒有超過相關(guān)規(guī)定的標準，其數(shù)值小于無組織排放監(jiān)控所規(guī)定濃度5.0mg/m3的限值。企業(yè)所在的下風向及上風向的NH3濃度與NMHCs監(jiān)測濃度表現(xiàn)情況一致，也呈現(xiàn)上漲趨勢但是并沒有超過規(guī)定的濃度標準，氨的環(huán)境濃度和廠界濃度在小于0.2mg/m3，控制在惡臭污染物排放標準2mg/m3之內(nèi)。
在完成NMHCs、NH3的監(jiān)測結(jié)果分析之后，作者又對其他污染因子監(jiān)測結(jié)果進行了分析，發(fā)現(xiàn)C6H6、C7H8、C8H10在該廠區(qū)都能監(jiān)測出，并且在下風向與上風向濃度存在較大差異，下風向濃度明顯較高。C6H6、C7H8、C8H10的工業(yè)對C6H6、C7H8、C8H10的大氣污染物綜合排放標準分別為0.5mg/m3、3.0mg/m3及1.5mg/m3，C6H6的工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準為2.4mg/m3，C8H10的工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準為0.3，前蘇聯(lián)居民區(qū)對C7H8濃度的限定最高為0.5mg/m3，對監(jiān)測濃度進行分析，發(fā)現(xiàn)3種氣體濃度均沒有超出規(guī)定濃度的范圍，進而各種氣體的監(jiān)測濃度均符合相關(guān)排放濃度標準。對整體監(jiān)測結(jié)果進行統(tǒng)計分析，獲得符合企業(yè)正常生產(chǎn)狀態(tài)下無組織排放特征污染物的實際情況，對于企業(yè)特征污染物治理方案的制定具有一定的指導(dǎo)意義。
5 建議與結(jié)論
監(jiān)測人員通過對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進行分析，污染物濃度雖然都有所增加，但是都能滿足環(huán)境標準和無組織排放標準的要求。雖然其濃度低于我國相關(guān)的要求，但C6H6、C7H8、C8H10、NMHCs、NH3等有害氣體的長期排放，會對周圍的居民的環(huán)境造成一定的影響。因此，相關(guān)部門應(yīng)該積極在一些容易受到污染的地區(qū)設(shè)置監(jiān)測點，增加除了常規(guī)監(jiān)測點以外的監(jiān)測點，定期進行抽查，指導(dǎo)企業(yè)的日常環(huán)境管理，從而提高企業(yè)周圍的環(huán)境質(zhì)量。
總之，在國家強調(diào)環(huán)保節(jié)能減排的今天，積極對冶金焦炭廠無組織排放特征污染物的監(jiān)測具有重要意義。在監(jiān)測過程中，監(jiān)測人員應(yīng)該從冶金焦炭廠的實際狀況出發(fā)，設(shè)置合理的監(jiān)測點，才能達到良好的監(jiān)測效果，從而為企業(yè)特征污染物治理方案的制定提供科學(xué)的監(jiān)測數(shù)字依據(jù)。
參考文獻
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