文档介绍：第六章大气污染监测
§1 大气污染监测概论
一、大气与大气污染
围绕在地球表面厚度为1000-1400km的大气层称为大气圈。它对人类的生存是极为重要的。,每天吸入的空气总量为:10~12 /人·天,停止呼吸几分钟就可能造成死亡。因此,清洁无污染、化学组成正常的空气是人类生活生存必不可少的重要物质。
大气层由多种气体、少量水滴、冰晶、尘埃、花粉和孢子组成。除去水和固体杂质的空气叫做干洁空气。未受污染的干洁空气的组成如下:
大气组成成分
体积百分比
N2
%
O2
%
Ar
%
CO2
%
Ne
…
He
…
CH3
…
Kr
…
根据大气圈在垂直高度上温度变化特点、大气组成状况及其运动状态,将大气划分成为:
大气层
均质层
对流层
O2、N2的组成比例几乎无变化
平流层
中间层
非均质层
暖层
气体组成随高度而不同
逸散层
对流层是大气圈中最下面的一层,其厚度随地球纬度不同而不同:极地:6~10Km 赤道:16~18Km;中纬度; 10~12Km 平均厚度;12Km 。对流层的上界在极地的冬季接近地表,而在赤道的下界达到最高。温度曲线在一个过度层中骤然变徒,并达到极小值。这个过渡层就是对流层。通常处于10~20Km处对流层与人类关系最为密切:对流层的空气质量占大气层总质量的75%,这一层包括大气层中的绝大部分水汽和颗粒物。
对流层的温度分布特点是:下部气温高,上部气温低,大气易形成较强型的对流运动(平均每升高100m,℃),并且由于太阳辐射和大气对流的影响,会出现及其复杂的气象现象,有时易形成易于扩散的气象条件,有时形成对生态系统有危害的逆温:风、雪、雨、霜、雾和雷电等自然现象也都出现在这一层。人类活动排放的污染无绝大多数聚集于对流层。大气污染主要发生在这一层,特别是近地1~1Km的近地层。所以,对流层是大气污染研究的主要对象。
3. 大气污染及其分类
定义:大气污染是由于人类活动或自然过程所引起某些物质介入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境。
一般来说,自然现象所造成的空气污染,自然环境可通过自身的物理、化学机能,经过一段时间后使之自动消除,这就是地球的自净能力和自然生态平衡的自动恢复,因此,通常说的大气污染是指由于人类活动造成的危害。
大气污染的分类:
根据燃料类型分类
石油型污染:
飘尘M、 SO2 、Nox CH
煤烟型污染:
烟尘 SO2
混合型污染
根据大气污染的影响范围,分为:
局部地区污染:如工厂烟囱影响附近居民;
地区性污染:如工业及其附近地区和城市受到污染;
广域污染:指跨行政区划的广大地域的空气污染;
全球性污染;超出国界的国际性的或世界性的大气污染。如:美国在与加拿大接壤的北部边境地区建立的发电厂,通过高烟囱排出的大量的浓烟,跨越国界线,飘入加拿大上空,使邻国受危害,这种情况在欧洲工业发达国家之间经常出现。
大气污染事例:
Ⅰ.1930年12月,比利时马斯河谷地区。工业生产排放废气,再逆温天气下发生大气污染条件。
Ⅱ. 1934年5月美卷半个国家的风暴,卷起大量尘土,使芝加哥在5月11日降尘量达到12万吨。
Ⅲ.40年代,美国洛杉矶是由于汽车尾气的排放,夏季经常出现光化学烟雾。
Ⅳ. 欧洲由于燃煤造成大气污染,使北欧许多国家降酸雨,多次引起国际争端。
Ⅴ.英国在手工业时期就曾多次发生过燃煤造成的大气污染,1987、1880、1892、1952年先后多次发生烟雾中毒事件。最严重的一次发生于1952年12月5日早晨,伦敦上空受高气层的影响,地面处于无风状态,浓雾笼罩整个城市,由于50~150m高空出现逆温层,使大量烟尘、SO2等污染物被封闭在逆温层下,污染物得不到扩散,造成迅速的积累,,为平时的10倍;,为平时的6倍,造成大量市民患病和死亡。
4. 大气污染的危害
局部空气污染已有几千年历史。十二世纪初,煤炭代替木材,煤烟造成大气污染;十八世纪中叶,石油作为燃料造成石油的污染;原子能的大量利用,带来新的污染。真正提出大气污染是近30年的事。
大气污染的危害是多方面的:
(1)对人体健康的危害
a、急性作用:
在特定的环境下(盆地、谷地、无风或微风、逆温),有大量污染物排出,或有毒物泄露事故发生时,污染物浓度迅速升高,可出现急性污染事件。
如:1952年12月5日~9日伦敦烟雾事件,有逆温,当时逆温层在60~150m的低空。因