格雷沃夫空气质量检测系统监测大气六参数
人类目前所面临的主要环境问题中,有一半以上直接或间接与大气有关。人类要在地球的大气环境中继续繁衍生息,就必须随时关注大气环境质量,关注大气检测系统。
一、大气、空气和大气污染
按照国际标准化组织(ISO)对大气和空气的定义:大气(atmosphere)是指环绕地球的全部空气的总和;环境空气(ambient air)是指人类、植物、动物和建筑物暴露于其中的室外空气。可见,“大气”与“空气”是可以作为同义词使用的,其区别仅在于“大气”所指的范围更大些,“空气”所指的范围相对小些。由于大气(或空气)污染研究的对象主要是环境空气,而且更侧重于和人类关系最密切的近地层空气,因此,在日常谈及中,无论使用“大气”或“空气”,都主要是指“环境空气”。空气是由多种物质组成的混合物。清洁干燥的空气主要组分(按体积百分数)是:氮78.06%、氧20.95%、氩0.93%。这三种气体的总和约占总体积的99.94%,其余尚有十多种气体总和不足0.1%。
清洁的空气是人类和生物赖以生存的环境要素之一。在通常情况下,每人每日平均吸人10~12㎡的空气,在60-90㎡的肺泡面积上进行气体交换,吸收生命所必须的氧气,以维持人体正常生理活动。
随着工业及交通运输等事业的迅速发展,特别是煤和石油的大量使用,将产生的大量有害物质和烟尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等排放到大气中,当其浓度超过环境所能允许的极限并持续一定时间后,就会改变大气特别是空气的正常组成,破坏自然的物理、化学和生态平衡体系,从而危害人们的生活、工作和健康,损害自然资源及财产、器物等。这种情况即被称为大气污染。
二、大气污染的来源
大气污染来源于天然和人为两方面。天然污染源是由于自然现象造成的,如火山爆发时喷射出大量粉尘、二氧化硫气体等;森林火灾产生大量二氧化碳、碳氢化合物、热辐射等。人为污染源是由于人类的生产和生活活动造成的,是大气污染的主要来源。
1.天然污染源
与人为源相比,由自然现象所产生的大气污染物种类少,浓度低,在局部地区某一时段可能形成严重影响。大气污染物的天然源主要有:
(1)火山喷发(排放出SO2、H2S、CO2、CO、HF及火山灰等颗粒物);
(2)森林火灾(排放出CO、CO2、SO2、NO2等);
(3)自然尘(主要有风砂、土壤尘等);
(4)森林植物释放(主要为萜烯类碳氢化合物);
(5)海浪飞沫(颗粒物主要为硫酸盐与亚硫酸盐)。
2. 人为污染源
大气的人为污染源可概括为如下三方面。
(1)工业企业排放的废气
在工业企业排放的废气中,排放量最大的是以煤和石油为燃料,在燃烧过程中排放的粉尘、SO2、NO.、CO、CO2等,其次是工业生产过程中排放的多种有机和无机污染物质。
(2)交通运输工具排放的废气
现代化交通运输工具如汽车、飞机、船舶等排放的尾气是造成大气污染的主要来源。其中,汽车数量大,并且集中在城市,故对大气质量特别是城市大气质量影响大,是一种严重的大气污染源,其排放的主要污染物有一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、硫氧化物和铅的化合物多种有害物质。
(3)室内空气污染源
随着人们生活水平的提高和信息技术的飞速发展,人们在室内活动的时间越来越长,据估计,现代生活在城市中的人80%以上的时间是在室内度过的。因此,近年来对建筑物室内空气质量(IAQ)的监测及其评估,已在国内外引起广泛重视。据测量,室内污染物的浓度高于室外污染物浓度2~5倍。室内环境污染直接威胁着人们的身体健康,致使人们肺结核及鼻、咽、喉、肺癌和白血病等疾病的发病率上升,导致社会劳动效率降低。室内空气的污染来源是多方面的,含有过量有害物质的化学建材大量使用、装修不当、高层封闭建筑新风不足、室内公共场合人口密度过高等,使室内污染物质难以被充分稀释和置换,从而引起室内环境污染。室内空气污染来源主要有:化学建材和装饰材料中的油漆、胶合板、内墙涂料、刨花板中含有的挥发性有机物,如甲醛、苯、甲苯、氯仿等有毒物质;大理石、地砖、瓷砖中的放射性物质的排放(氡气及其子体);烹饪、吸烟等室内燃烧所产生的油、烟污染物质;人群密集且通风不良的封闭室内CO2过高;空气中的霉菌、真菌和病毒等。
三、大气污染的监测
大气污染物的种类不下数千种,已经发现有危害作用而被人们注意到的有一百多种。我国“大气污染物综合排放标准”规定了33种污染物排放限值。依据大气污染物的形成过程,可将其分为一次污染物和二次污染物。一次污染物是直接从各种污染源排放到大气中的有害物质。常见的主要有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物、颗粒性物质等。颗粒性物质中包含苯并(a)芘等强致癌物质、有毒重金属、多种有机和无机化合物等。二次污染物是一次污染物在大气中相互作用或它们与大气中的正常组分发生反应所产生的新污染物。这些新污染物与一次污染物的化学、物理性质完全不同,多为气溶胶,具有颗粒小、毒性一般比一次污染物大等特点。常见的二次污染物有硫酸盐、硝酸盐、臭氧、醛类(乙醛和丙烯醛等)、过氧乙酰硝酸酯(PAN)等。大气中的污染物质的存在状态是由其自身的理化性质及形成过程决定的;气象条件也起一定的作用。
GB3095-2012《环境空气质量标准》规定了环境空气功能区分类、标准分级、污染物项目、平均时间及浓度限值、监测方法、数据统计的有效性规定及实施与监督等内容。
标准中将环境空气功能区分为两类:一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域;二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。一类区适用一级浓度限值,二类区适用二级浓度限值,见表一。其中环境空气污染物基本项目是二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM10、PM2.5等六项的浓度,这就是我们常说的大气六参数。该标准由环保部与国家质量监督检验检疫总局联合发布,具有强制执行的效力;各个地方环保部门在执行这几项参数监测过程中大多是使用在线监测设备,但是通常也会配备一些便携式快速检测设备用于现场检测大气六参数。
表一:环境空气污染物基本项目浓度限值
中共中央办公厅 国务院办公厅《关于深化环境监测改革提高环境监测数据质量的意见》中指出,“到2020年,通过深化改革,全面建立环境监测数据质量保障责任体系,健全环境监测质量管理制度,建立环境监测数据弄虚作假防范和惩治机制,确保环境监测机构和人员独立公正开展工作,确保环境监测数据全面、准确、客观、真实。开展环境监测新技术、新方法和全过程质控技术研究,加快便携、快速、自动监测仪器设备的研发与推广应用,提升环境监测科技水平”。格雷沃夫便携式空气质量检测系统,在环境空气检测领域有着广泛的应用,客户涉及环保、疾控、食品、制药、高校及科研院所等。我们推出新款天地一体化无人机应急监测体统,用于人无法到达的区域的六参数监测。
森馥科技空气质量事业部
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