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3章大气讲解
空气污染的定义 ?? 空气中污染物或由它们转化成的二次污染物的浓度达到了有害程度的现象。 伦敦烟雾事件 发生1952年伦敦烟雾事件的直接原因是燃煤产生的二氧化硫和粉尘污染,间接原因是开始于12月4日的逆温层所造成的大气污染物蓄积。燃煤产生的粉尘表面会大量吸附水,成为形成烟雾的凝聚核,这样便形成了浓雾。另外燃煤粉尘中含有三氧化二铁成分,可以催化另一种来自燃煤的污染物二氧化硫氧化生成三氧化硫,进而与吸附在粉尘表面的水化合生成硫酸雾滴。这些硫酸雾滴吸入呼吸系统后会产生强烈的刺激作用,使体弱者发病甚至死亡。 在雾灾发生的前一周,伦敦死亡人数为945人;而在大雾期间,伦敦地区死亡人数激增到2480人,而大雾所造成的慢性死亡人数达8000人,与历年同期相比,多死亡3000-4000人。 此后的1956年、1957年和1962年又连续发生了多达十二次严重的烟雾事件。直到1965年后,有毒烟雾才从伦敦销声匿迹。 洛杉矶光化学污染事件 从1943年开始,洛杉矶每年从夏季至早秋,只要是晴朗的日子,城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾,使整座城市上空变得浑浊不清。 洛杉矶在40年代就拥有250万辆汽车,每天大约消耗1100吨汽油,排出1000多吨碳氢化合物,300多吨氮氧化合物,700多吨一氧化碳。另外,还有炼油厂、供油站等其他石油燃烧排放。 汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮(NO2)被排放到大气中后,在强烈的阳光紫外线照射下,会吸收太阳光所具有的能量。这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后,会变得不稳定起来,原有的化学链遭到破坏,形成新的物质。这种化学反应被称为光化学反应,其产物为含剧毒的光化学烟雾 1943年以后,烟雾更加肆虐,以致远离城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死,柑橘减产。仅1950-1951年,美国因大气污染造成的损失就达15亿美元。1955年,因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达400多人;1970年,约有75%以上的市民患上了红眼病。 治理措施 洛杉矶光化学污染事件是美国环境管理的转折点,其不仅催生了著名的《清洁空气法》,也始终起到了环境管理的先头示范作用。在洛杉矶,环境管理措施的核心包括: 设立空气质量管理区,加大区域环境管理部门的自主权,以期环境政策能够以最有效的方式落实; 设立排放许可证制度,严格控制排放源; 为交通污染源(从内燃机、汽油到排放)设立了严格环境标准; 开放环境交易市场,将市场化手段引入环境减排中; 投入很强的科研及管理力量,开发通用的环评软件及有效的污染控制技术。 经过近40年的治理,尽管洛杉矶的人口增长了3倍、机动车增长了4倍多,但该地区发布健康警告的天数却从1977年的184天下降到了2004年的4天。 空气动力学直径 空气动力学直径又称气体动力学当量直径。表述粒子运动的一种“假想”粒度。斯托伯(W.Stober)把它定义为:单位密度(ρ0=1g/cm3)的球体,在静止空气中作低雷诺数运动时,达到与实际粒子相同的最终沉降速度(Vs)时的直径。也就是将实际的颗粒粒径换成具有相同空气动力学特性的等效直径(或等当量直径),指某一种类的粒子,不论其形状,大小和密度如何,如果它在空气中的沉降速度与一种密度为1的球型粒子的沉降速度一样时,则这种球型粒子的直径即为该种粒子的空气动力学直径。 由于通常不能测得实际颗粒的粒径和密度,而空气动力学直径则可直接由动力学的方法测量求得,这样可使具有不同形状、密度、光学与电学性质的颗粒粒径有了统一的量度。大气颗粒物(或气溶胶粒子)的粒径(直径或半径),均应指空气动力直径。在标准状况下,粒子在空气中的气体动力学直径为0.5μm,比重为2时,其真实直径只有0.34μm,而比重为0.5时,却为0.74μm。 目前测定空气动力学直径的仪器有空气动力学直径测定仪(Aerodynamic Particle Sizer APS)。 六、氟化物的测定 (一)滤膜采样——氟离子选择电极法 1.采样方法的选择 a.测气样中总氟化物,用KH2PO4溶液浸渍的玻璃纤维滤膜采样,气态氟化物被吸附固定,尘态氟化物被阻留在滤料上。 b.分别测定气态和尘态氟化物。 第一层用具0.8μm孔径,柠檬酸溶液浸渍的纤维素脂微孔膜先阻留尘态污染物,第二、三层用经KH2PO4浸渍过的玻璃纤维滤膜采集气态氟化物。采样滤膜分别测定。 (二)石灰滤纸采样——氟离子选择电子法 用浸渍了Ca(OH)2溶液的滤纸在固定点用采样支架支撑自然采样7天至一个月。 采样滤纸用总离子强度调节液浸取把氟化物溶解到溶液中,定容后用氟离子选择电极法测定。 七、硫酸盐化速率 硫酸盐化速率是指大气中含
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