如何判断空气质量的好坏.docx

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如何判断空气质量的好坏

如何判断空气质量的好坏

空气质量的好坏反映了空气污染程度，它是依据空气中污染物浓度的高低来判断的。

空气污染是一个复杂的现象，在特定时间和地点空气污染物浓度受到许多因素影响。

来自固定和流动污染源的人为污染物排放大小是影响空气质量的最主要因素之一，其中包括车辆、船舶、飞机的尾气、工业企业生产排放、居民生活和取暖、垃圾焚烧等。

城市的发展密度、地形地貌和气象等也是影响空气质量的重要因素。

一、空气污染的主要污染物

　　空气污染的污染物有：

烟尘、总悬浮颗粒物、可吸入悬浮颗粒物（浮尘）、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、挥发性有机化合物等等。

1、可吸入颗粒物

可吸入颗粒物是指悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤10微米的颗粒物。

可吸入颗粒物的浓度以每立方米空气中可吸入颗粒物的毫克数表示。

国家环保总局1996年颁布修订的《环境空气质量标准（GB3095－1996）》中将飘尘改称为可吸入颗粒物，作为正式大气环境质量标准。

　　颗粒物的直径越小，进入呼吸道的部位越深。

10微米直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，5微米直径的可进入呼吸道的深部，2微米以下的可100%深入到细支气管和肺泡。

2、总悬浮颗粒物是指漂浮在空气中的固态和液态颗粒物的总称，其粒径范围约为0.1-100微米。

有些颗粒物因粒径大或颜色黑可以为肉眼所见，比如烟尘。

有些则小到使用电子显微镜才可观察到。

通常把粒径在10微米以下的颗粒物称为PM10，又称为可吸入颗粒物或飘尘。

可吸入颗粒物（PM10）在环境空气中持续的时间很长，对人体健康和大气能见度影响都很大。

一些颗粒物来自污染源的直接排放，比如烟囱与车辆。

另一些则是由环境空气中硫的氧化物、氮氧化物、挥发性有机化合物及其它化合物互相作用形成的细小颗粒物，它们的化学和物理组成依地点、气候、一年中的季节不同而变化很大。

可吸入颗粒物通常来自于在未铺沥青、水泥的路面上行使的机动车、材料的破碎碾磨处理过程以及被风扬起的尘土。

　　可吸入颗粒物被人吸入后，会累积在呼吸系统中，引发许多疾病。

对粗颗粒物的暴露可侵害呼吸系统，诱发哮喘病。

细颗粒物可能引发心脏病、肺病、呼吸道疾病，降低肺功能等。

因此，对于老人、儿童和已患心肺病者等敏感人群，风险是较大的。

另外，环境空气中的颗粒物还是降低能见度的主要原因，并会损坏建筑物表面。

二、空气污染指数（AIRPOLLUTIONINDEX，简称API）是一种反映和评价空气质量的方法，就是将常规监测的几种空气污染物的浓度简化成为单一的概念性数值形式、并分级表征空气质量状况与空气污染的程度，其结果简明直观，使用方便，适用于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。

空气污染指数是根据环境空气质量标准和各项污染物对人体健康和生态环境的影响来确定污染指数的分级及相应的污染物浓度限值。

我国目前采用的空气污染指数（API）分为五级，API值小于等于50，说明空气质量为优，相当于达到国家空气质量一级标准，符合自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护地区的空气质量要求。

API值大于50且小于等于100，表明空气质量良好，相当于达到国家空气质量二级标准。

API值大于100且小于等于200，表明空气质量为轻度污染，相当于达到国家空气质量三级标准；长期接触，易感人群病状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状。

API值大于200，表明空气质量较差，超过国家空气质量三级标准，一定时间接触后，对人体危害较大

三、空气污染指数API范围及相应的空气质量类别

空气污染指数API空气质量类别空气质量描述对健康的影响相应措施

空气污染指数API

空气质量状况

表征

颜色

对健康的影响

建议采取的措施

0-50

优

可正常活动

51-100

良

100-200

轻度污染

易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状

心脏病和呼吸系统疾病患者应减少体力消耗和户外活动

200-300

中度污染

心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群中普遍出现症状

老年人和心脏病、肺病患者应停留在室内，并减少体力活动

>300

重污染

健康人运动耐受力降低，有明显强烈症状，提前出现某些疾病

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

四、空气质量和人的生存

　　空气是指包围在地球周围的气体，它维护着人类及生物的生存。

对人类及生物生存起重要作用的是距地面12公里以内的空气层，也就是对流层。

清洁的空气是由氮78.06%、氧20.95%、二氧化碳0.93%等气体组成的，这三种气体约占空气总量99.94%，其它气体总和不到千分之一。

　　洁净大气是人类赖于生存的必要条件之一，一个人在五个星期内不吃饭或5天内不喝水，尚能维持生命，但超过5分钟不呼吸空气，便会死亡，人体每天需要吸入10─12立方米的空气。

大气有一定的自我净化能力，因自然过程等进入大气的污染物，由大气自我净化过程从大气移除，从而维持洁净大气。

　　但是，随着工业及交通运输业的不断发展，大量的有害物质被排放到空气中，改变了空气的正常组成，使空气质量变坏。

当我们生活在受到污染的空气之中健康就会受到影响。

　　为了改善环境空气质量，防止生态破坏，创造清洁适宜的环境，保护人体健康，我国根据《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》制定了《环境空气质量标准》（GB3095-1996）。

这个标准规定了环境空气质量功能区划分、标准分级、主要污染物项目和这些污染物在各个级别下的浓度限值等，是评价空气质量好坏的科学依据。

它将有关地区按功能划分为三种类型的区域：

一类区为自然保护区、林区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区，二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区，三类区为特定工业区。

　　环境空气质量标准也分为三级，一类区执行一级标准，二类区执行执行二级标准，三类区执行三级标准。

衡量某个区域的空气质量达到几级标准主要就是看这个地方空气中各种污染物如总悬浮颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的浓度达到几级标准。

五、如何改善空气质量

　　空气质量不仅关乎人类生存质量，而且也深深影响着地球上其他的生物。

因此我们要自觉维护环境保护义务，努力提高人类生活水平，不断改善空气质量。

　　主要有以下措施：

　　1.建立空气质量监测机制，落实国家的环境保护政策。

　　2.加强工用能源开发，不断替代化石能源。

　　3.发展太阳能等无污染新能源，扩展人类能源源泉。

　　4.出台法律规定，严格限制节日爆竹燃放，减少排放有害气体。

　　5.提供集体送暖，减少取暖成本。

6.勤种树，多开河渠，减少排放污水。

如何判断空气质量的好坏

1、空气质量的好坏反映了空气污染程度，它是依据空气中污染物浓度的高低来判断的。

空气污染是一个复杂的现象，在特定时间和地点空气污染物浓度受到许多因素影响。

来自固定和流动污染源的人为污染物排放大小是影响空气质量的最主要因素之一，其中包括车辆、船舶、飞机的尾气、工业企业生产排放、居民生活和取暖、垃圾焚烧等。

城市的发展密度、地形地貌和气象等也是影响空气质量的重要因素。

城市空气质量的好坏与季节及气象条件的关系十分密切。

许多城市的大气污染元凶是燃煤烟雾，其次是汽车尾气和悬浮颗粒物污染，它们的共同作用使空气污染更加严重。

在污染源排放量没有大的变化情况下，风、雨、气压、温度等气象条件则直接影响空气质量的好坏。

首先，大气逆温现象直接影响大气污染物的扩散。

逆温是空气温度随高度增加而增高的大气垂直层结现象。

一般来说，冬季逆温层较强较厚，维持时间较长；夏季则相对偏弱。

通常在晴朗微风的夜间有逆温现象存在，使低层大气比较稳定，非常不利于污染物扩散。

太阳出来后，随着地表温度的升高，使逆温层逐渐消失，大气湍流混合和垂直对流加强，有助于污染物质的扩散。

冬天，一场冷空气过后，特别是其后连续几天不刮风或只刮微风，人们会渐渐感到空气污浊；如果近地面层空气湿度较大，又常常会有雾相伴。

造成这种现象很大程度上与逆温有关。

出现逆温天气会加重大气污染，危害人们健康，因此，有人称逆温是冬天的隐性杀人帮凶。

一般条件下，气温是随着高度的增加而降低的，平均每上升100米，温度约降低0．6摄氏度，这样，大气低层温度高，空气密度小；高层温度低，空气密度相对较大，造成了“头重脚轻”的现象，大气层结就不稳定，容易上下翻滚而形成对流，这样就会使低层特别是近地面层空气中的污染物和粉尘向高空移散，从而减轻在大气低层污染程度。

可是，在某些特定条件下，比如一场冷空气过后，却会出现气温随高度增加而升高的现象，导致空气“脚重头轻”，大气科学中称这种现象叫“逆温”。

发生逆温的大气层叫“逆温层”。

逆温层的厚度可从几十米到几百米，它就像一层厚厚的被子盖在地面上空，空气不能向上扩散，“无路可走”后又向下蔓延，从而加重了大气污染。

对城市空气质量影响最大的是辐射冷却造成的逆温。

秋末和冬季晴朗无风的天气里，一到傍晚日落时，地面强烈地向空中辐射热量，使地面和近地面空气温度迅速下降，而上层空气降温较慢，从而出现气温上高下低的现象，形成逆温层。

又因为冬季昼短夜长，晚上辐射降温时间长，往往使低空辐射逆温层更多出现。

白天，由于日照增温不足，使逆温层终日难以破坏，所以人们常会见到大气污染物整天覆盖着地面，特别是在城区，天空总是灰蒙蒙的。

其次，大气污染与风力的大小有关。

一般来说：

污染浓度与风速平方成反比，与污染源排放强度成正比。

通常风速越大越有利于空气中污染物质的稀释扩散。

而长时间的微风或静风则会抑制污染物质的扩散，使近地面层的污染物质成倍地增加。

但也有例外情况。

在我国冬春干燥季节，几乎每年都有强大的西北风席卷整个北方甚至南方广大地区，将内蒙古和黄土高原的大量地表泥土沙粒带到空中，形成大风浮尘、扬沙或严重的沙尘暴天气，使得天空呈现土黄色或漫天昏暗。

第三，大气污染与雨雪有关。

自然降雨、降雪对空气污染物能起到清除和冲刷作用。

在雨雪作用下，大气中的一些污染气体能够溶解在水中，降低空气中污染气体的浓度，较大的雨雪对空气污染物粉尘颗粒也起着有效的清除作用。

但是需要指出的是，当前空气中的雨水已经不很干净。

降水与空气中的二氧化硫等气体混合溶解会形成酸雨，则是大气质量差的另一种表现形式。

从季节角度来说，由于冬季北方降水较少，气候干燥，刮风天气较少，光照较弱，日照时间短，逆温层较厚，且温度较低，大气对流不活跃等不利于空气中污染物质扩散的因素较多。

夏季由于太阳辐射很强，大气对流活动旺盛，逆温层的生成存在时间缩短，且降雨天气较多，降雨量很大，对污染物质清除作用明显，使空气污染程度相对减轻

2、空气污染物主要有：

一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）、硫氧化物和颗粒物（PM）等。

3、二氧化碳的来源有植物自身的呼吸作用,动物的呼吸作用,动物,植物的遗体经过分解者分解产生,空气中原有的二氧化碳

4、总悬浮颗粒物由天然及人为来源产生，包括海洋、泥土、车辆废气、工业活动、建筑工程以及气相化学反应。

空气中总悬浮颗粒物对人体健康的影响决定于粒子吸入而积聚于呼吸系统的数量。

直径10微米或以下的可吸入颗粒物能直达并沉积于肺部，而引发不良的健康反应。

可吸入颗粒物对人体健康的影响包括导致呼吸不适及呼吸系统症状（例如气促、咳嗽、喘气等）、加重已有的呼吸系统疾病及损害肺部组织。

因此，可吸入悬浮颗粒物（漂尘）更引起人们的重视。

最易受总悬浮颗粒物影响的人士包括慢性肺部及心脏病、感冒或哮喘病患者，老年人及儿童。

5、总悬浮颗粒物（TSP）源自烟雾、尘埃、煤灰或冷凝气化物的固体或液态水珠，能长时间悬浮于空气中，粒子大小由0.05至100微米不等，包括碳基，硫酸盐及硝酸盐粒子。

总悬浮颗粒物由天然及人为来源产生，包括海洋、泥土、车辆废气、工业活动、建筑工程以及气相化学反应。

空气中总悬浮颗粒物对人体健康的影响决定于粒子侵入继而积聚于呼吸系统的能力。

直径10微米或以下的可吸入颗粒物能直达并沉积于肺部，而引发不良的健康反应。

可吸入颗粒物对人体健康的影响包括导致呼吸不适及呼吸系统症状（例如气促、咳嗽、喘气等）、加重已有的呼吸系统疾病及损害肺部组织，最易受总悬浮颗粒物影响的人士包括慢性肺部及心脏病、感冒或哮喘病患者，老年人及儿童。

空气中的大颗粒粉尘被人的鼻腔阻拦，小颗粒粉尘可能随气流进入气管和肺部，这些粉尘被气管和肺部的“巨噬细胞”吞食并消化，巨噬细胞吃不净的那些细菌和病毒还会被白血球消灭掉。

人的鼻子的鼻毛、分泌物和黏膜可以将大多数大于10微米的粉尘过滤掉，只有小于10微米的颗粒物才会随气流进入气管和肺部。

因此，人们将“可吸入颗粒物”定义为“空气中≤10微米的颗粒物”。

空气中的全部粉尘量为“总悬浮颗粒物”，去掉10微米以上的颗粒物，剩下的就是“可吸入颗粒物”，技术上标为TM10。

我们经常听到的“可吸入颗粒物”就是这个TM10。

如果将5mm以上的颗粒物去掉，剩下的“可吸入颗粒物”为TM5。

如何改善空气质量？

防治大气污染，控制污染排放是改善空气质量的根本措施，其主要途径有：

工业合理布局，搞好环境规划；改变能源结构、推广清洁燃料、使用清洁生产工艺，减少污染物排放；强化节能，提高能源利用率、区域集中供暖供热；强化环境监督管理和老污染源的治理，实施总量控制和达标排放；严格控制机动车尾气排放等。

植物有过滤各种有毒有害大气污染物和净化空气的功能，树林尤为显著，所以绿化造林是防治大气污染的比较经济有效的措施。

空气污染是大气科学的一个新分支，它是研究在不同气象条件下，进入大气的污染物在大气中输送、扩散稀释、转化和移除的规律及应用的科学。

本学科萌芽于20世纪20年代，1921年英国人便进行大气扩散试验，但只是到了50年代后，现代工业的发展和城市人口高度集中，相继出现了严重的城市或工业区污染事件，以1952年12月的伦敦烟雾事件为例，夺去了四千多人的生命，这些促使人们对大气污染的广泛关注和研究，到60年代便逐渐形成这门独立的新学科。

空气污染气象学研究的内容主要有：

①污染源和污染物的种类和特性。

②污染物在大气中的风输送、湍流扩散过程与规律。

③污染物浓度观测与计算技术方法。

④空气污染防治方法。

⑤空气污染的危害及对人类生存环境的影响等。

空气污染气象学对环境保护、城市规划和能源、化工、冶金、卫生、国防等部门都有极其重要的意义。

空气污染气象学的研究方法有:

野外测量、实验室（如风洞试验）和数值模拟研究等。

1）空气污染

由于人类活动或自然过程，向大气中排进了一些有害物质（称污染物），当排入量够多（污染物浓度达一定限度），则使原来洁净空气的品质下降，若这种情况维持时间够长，便会对人类、动物、植物和大气中的物品产生危害和不良影响，这种大气状态称为空气污染。

组成空气污染有三个要素：

污染源、污染物浓度、对人和生物有危害。

洁净大气是人类赖于生存的必要条件之一，一个人在五个星期内不吃饭或5天内不喝水，尚能维持生命，但超过5分钟不呼吸空气，便会死亡，人体每天要吸10—12立方米的空气。

由此可见，消除空气污染或保持污染浓度低于某个限度之下，是何等重要。

大气有一定的自净能力，现代大工业发展以前，因自然过程等排进大气的污染物，与由大气自净过程而从大气移除的量基本平衡。

但是20世纪五、六十年代以后，现代大工业迅速发展，人类排进大气的污染物量大大超过了大气的自净能力，致使目前全球大气都遭到不同程度的污染。

这引起了各国的关注，我国已把保护环境（大气环境、水环境等）作为国家的基本国策。

2）污染源与污染物

向大气排入有害物质的源地称污染源，进入大气的有害物质称污染物。

大气污染源分人工源和自然源，

自然源包括火山喷发、森林着火、风吹扬尘等，它们每年向大气排入约5.5亿吨污染物，人工源包括工业污染源、农业污染源、城乡交通和居民生活污染源等，它们平均总计向大气排入的污染物在20世纪90年代约每年超过6.5亿吨，其中以工业污染排放量最为主要。

我国1990年工业源共排放大气污染物约0.4亿吨，按人口平均远低于发达国家的排发水平。

大气污染物分为一次污染物和二次污染物，它们的种类超过100多种。

从污染源排进大气后，直接污染空气的称一次污染物，其中最主要的有二氧化硫、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NO）、二氧化氮、颗粒物（飘尘、降尘、油烟等）、CO和氨气、及含氧、氮、氯、硫有机化合物以及放射性物质等。

所谓二次污染物则是由于阳光照射污染物、污染物间相互发生化学反应、污染物与大气成分发生化学反应生成的有害物质，光化烟雾就是一种二次污染物。

3）大气环境质量（品质）

大气环境对人类生存与发展的优劣程度，称大气环境质量或大气品质。

空气洁净则其大气环境质量便高，如远离城市或工业区的山区；大城市或工业区的空气污染严重，其大气环境质量便低。

大气环境质量高低或好坏，常用大气污染物浓度的大小来具体衡量，单位体积空气中，含某种污染物的多少，称为该种污染物的浓度。

根据不危害人体和生态系统与物品的考虑，人为规定污染物浓度的允许值，称为大气环境质量标准。

空气的相应污染物浓度低于规定值，称大气质量合标准，高于规定值则称大气质量超标准（简称超标），超标越多，则大气环境质量越坏。

世界各国都先后制定了各自的标准，我国于1982年首次颁布了大气环境质量标准，按地区类别执行三种等级的标准。

对于风景名胜和自然保护区等，执行一级标准;对于居民区、商业与文化区等，执行二级标准；对于工业区、交通枢纽等，执行三级标准。

部分污染物具体标准如表所列。

大气污染物浓度常用大气采样仪,采集空气样品并进行分析而确定。

4）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，对农业、林业、淡水养殖业等产生不利影响。

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，可能导致天气气候异常。

如何防治大气污染，减轻大气污染的危害与影响，构成了当今重大而紧迫的研究课题。

5）大气污染的防治

防治大气污染是一个庞大的系统工程,需要个人、集体、国家、乃至全球各国的共同努力，可考虑采取如下几方面措施：

①减少污染物排放量。

多采用无污染能源（如太阳能、风能、水力发电）、改革能源结构，用低污染能源（如天然气）、对燃料进行预处理（如烧煤前，先进行脱硫）、改进燃烧技术等均可减少排污量。

另外，在污染物未进入大气之前，使用除尘消烟技术、冷凝技术、液体吸收技术、回收处理技术等消除废气中的部分污染物，可减少进入大气的污染物数量。

②控制排放和充分利用大气自净能力。

气象条件不同，大气对污染物的容量便不同，排入同样数量的污染物，造成的污染物浓度便不同。

对于风力大、通风好、湍流盛、对流强的地区和时段，大气扩散稀释能力强，可接受较多厂矿企业地逆温的地区和时段，大气扩散稀释能力弱，便不能接受较多的污染物，否则会造成严重大气污染。

因此应对不同地区、不同时段进行排放量的有效控制。

③厂址选择、烟囱设计、城区与工业区规划等要合理，不要排放大户过渡集中，不要造成重复迭加污染，形成局地严重污染事件发生。

④绿化造林，使有更多植物吸收污染物，减轻大气污染程度。

在城市中，可吸入颗粒物通常来自在未铺沥青、水泥的路面上行使的机动车、材料的破碎碾磨处理过程以及被风扬起的尘土，也有一些颗粒物主要来自污染源的直接排放，比如烟囱与车辆。

另有一些则是由环境空气中硫的氧化物、氮氧化物、挥发性有机化合物及其它化合物互相作用形成的细小颗粒物，它们的化学和物理组成依地点、气候、一年中的季节不同而变化很大。

室内的可吸入颗粒物成分很复杂，并具有较强的吸附能力。

在日常生活中，燃料燃烧、装修装饰和室内吸烟都会产生大量的可吸入颗粒物。

扬尘、细菌、毛发、头屑等与可吸入颗粒物结合，经呼吸道吸入体内，可能致癌、慢性鼻咽炎、慢性气管炎等。

可吸入颗粒物被人吸入后，会累积在呼吸系统中，引发许多疾病。

对粗颗粒物的暴露可侵害呼吸系统，诱发哮喘病。

细颗粒物可能引发心脏病、肺病、呼吸道疾病，降低肺功能等。

因此，对于老人、儿童和已患心肺病者等敏感人群，风险是较大的。

另外，环境空气中的颗粒物还是降低能见度的主要原因，并会损坏建筑物表面