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关键词:赤潮大气环境监测 气象灾害 遥感监测红外线
Abstract: LianJiangXian in fujian province, is located in the east coast of north of minjiang river mouth, east and Taiwan, whereas matsu islands, west alongside fuzhou, south of minjiang river estuaries, which BeiKong MinZhe channel, geographical location is outstanding, is the first of the five set in fujian province XianFen, and also one of China's "the land of fish and rice", as the channel west bank economic zone of the capital of the central city is an important part of fujian province, fuzhou implementation of minjiang river mouth new growth in important areas of the battle of regional development. In recent years, with LianJiang the continuous development of the economy, and the atmospheric environment worsening, the emergence of a red tide and all kinds of other secondary disasters, monitoring of the market continuously expanding, and the task of forecast service is in recent years the forecast of the emerging, it can make services more considerate. In order to better serve the LianJiangXian economic construction, People's Daily life, completes the atmospheric environmental monitoring and forecast service is very necessary.
Keywords: red tide atmospheric environment monitoring meteorological disasters infrared remote sensing monitoring
中图分类号:[P951]文献标识码:A 文章编号:
前言
连江县总面积4280平方公里,其中海域面积3112平方公里、陆域面积1168平方公里,属亚热带海洋性季风气候,具有温润潮湿、四季分明、夏长冬短、雨量适中、台风频繁、夏旱突出、三寒明显的特点,立体气候差异较显著。近年来,随着城市建设的加快、城市人口的剧增和经济迅猛的发展,在全球气候变化的大背景下,各种极端天气气候条件频繁发生,气象灾害造成的损失和影响不断加重,气象灾害的突发性、反常性和不可预见性日益突出。随着我县未来经济总量和人口密集度的增加,气象灾害对经济社会安全运行和人民生命财产安全构成更加严重的威胁。
连江县依山临海地形复杂,台风、暴雨、大风(龙卷风)、雷电、冰雹、高温、干旱、寒潮、霜冻、低温阴雨和大雾等灾害性天气频发。由此引起的山洪、泥石流、山体滑坡、坍塌等地质灾害以及森林火灾、海洋赤潮等次生灾害的发生发展也较为严重。据相关部门统计,气象灾害造成的损失占所有自然灾害总损失的百分之八十以上。防御气象灾害已经成为我县公共安全的重要组成部分,成为政府履行社会管理和公共服务职能的重要体现。
灾害性天气频发,大气环境监测随着社会的需求越来越受到政府的重视。大气环境质量监测、大气污染防治、大气环境科学及工程的研究,都必须是在科学、准确地测定大气环境参数的基础上进行。而环境监测又离不开监测仪器。大气环境监测仪器主要用于大气环境质量监测和相关污染源监测等方面,是环保源头信息传输的依据,也是大气环境质量评价、大气环境质量监控和环境科学管理的必要手段,同时也是实现环保装备机电一体化,提高大气污染治理设备自动化水平的重要环节。
1.大气环境与监测现状
由于大气污染造成的全球环境空气CO2浓度增高,致使气候变暖;硫氧化物等的过量排放,使酸沉降的范围有增无减;人类活动大量排放氟利昂类(CFC)化合物,破坏大气中的臭氧,形成“臭氧空洞”。这已形成广为人知的极为严重的现代全球环境问题。随着城市空气污染日益加剧,空气中有毒有害物的污染也逐步加强,而且这部分污染所造成的危害更隐蔽,机理更复杂。如大气细微颗粒物(PM2.5)、多环芳烃(PAHs)、半挥发和挥发性有机物(二恶英等)是典型的代表,它们不仅有很强的毒性,而且对人体内分泌系统有干扰作用,许多大气污染物有致畸、致癌和致突变作用,对人类的生存和繁衍构成了严重的威胁。
随着大气环境污染的日趋严重,为防治污染,保护大气环境,一些发达国家开始针对大气环境监测进行研究工作。到上世纪七十年代左右,许多发达国家相继建立了大气监测与管理系统,实现了对一定地区多点、实时、连续的大气环境监测,尤其是对大的工业锅炉、烟尘、粉尘等较严重的大气污染源的在线连续联网监测。目前,美国已经建立了由 250 个国家级监测站和众多的州县级监测站组成的监测网络,利用计算机、传感器、自动控制等多项先进技术,构成了由联邦政府统一管理、覆盖全国范围的大气污染自动监测网络。联邦政府将全国分为十几个大气监测区域,监测区域内的各个州、市的监测点构成子监测系统,通过互联网将各监测点的测量数据随时发送政府的大气监测中心,并由中心服务器进行数据处理和储存到数据库中。各监测点针对各种大气中的污染物含量设置了超标报警系统,如果发现企业的某种污染物如硫化氢浓度超过了设定的排放标准,监测系统就会发出报警信号,并将超标污染物的信息数据传输到相关的监管部门。
但我国由于经济发展相对落后,难以对环保进行真正的有效投入。到 2000 年左右,国家环保总局确定把建设空气质量自动监测网络系统作为工作重点,开展全国环境监测建设规划,并逐步建立重点城市的空气质量日报,开始实施 130 个城市的环境空气质量监测系统的建设项目。
2.大气环境监测与预报技术
2.1监测方案
福建省的大部分县市的气象服务站站均开展对TSP、细颗粒物(PM1、PM10)、酸沉降、黑炭、能见度、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)、大气辐射、二氧化碳(CO2)、气溶胶光学特性等项目的定位连续监测,并同步开展气象要素观测,连江县也于2010年在全县22个乡镇布设了气象自动观测点。监测方法和仪器有大气颗粒物观测、酸沉降观测、能见度监测、部分反应性气体、温室气体CO2监测气、溶胶浊度观测、气溶胶光学厚度观测、辐射观测、地面常规观测等十项。
2.2监测技术手段
2.2.1遥感监测
大气环境遥感监测技术按其工作方式可分为被动式遥感监测和主动式遥感监测,被动式遥感监测主要依靠接收大气自身所发射的红外光波或微波等辐射而实现对大气成分的探测;主动式遥感监测是指由遥感探测仪器发出波束、次波束与大气物质相互作用而产生回波,通过检测这种回波而实现对大气成分的探测。
目前,利用被动式空基遥感对大气环境监测主要包括:对臭氧层的监测,对大气气溶胶和温室气体如CO2、甲烷(CH4)的监测,对大气主要污染物、大气热污染源以及突发性大气污染事故如沙尘暴等的监测。大气环境污染主要体现在大气污染物上,大气污染物的种类约有数千种已发现有危害作用,而被人们注意到的有100多种,其中大部分为有机物。笔者为了论述方便,将大气污染的主要污染物按污染区域及污染性质分为3大类,第1类为区域性污染的大气污染物,主要有SO2、氮氧化物、大气颗粒物(包括可吸入颗粒物)、有机污染物等;第2类为灾害性大气污染,如沙尘暴、有毒气体的泄漏等;第3类为在全球变化中起着不可忽视作用的污染物,如对流层气溶胶、臭氧(O3)、CO2、甲烷(CH4)等。
大气环境的主动式空基遥感监测主要是星载或机载的微波雷达。此外,还有微波高度计和微波散射计。主动式雷达是由发射机通过天线在很短的时间内向目标物发射一束很窄的大功率电磁波脉冲,然后用同一天线接受目标地物反射的回波信号而进行显示的一种传感器。不同物体,回波信号的振幅、位相不同,故接受处理后,可测出目标地物的方向、距离等数据。目前,许多国家都制定了空间雷达探测计划,美国NASA于1993年首先利用机载的探测雷达监测了大气中气溶胶的分布,1998年NASN再次利用载有雷达的极轨卫星测量了大气中的气溶胶、水汽、臭氧等成分;1994年,Bourdon.A在希腊雅典利用机载差分吸收雷达测量了雅典市上空的光化学雾,获得了一些大气污染物空间分布数据,如SO2、NO2、O3和气溶胶等的分布,取得了较好的效果。
2.2.2红外线传感技术
红外吸收型气体传感器主要是基于不同气体对光的吸收频谱范围不同而构成的。根据光学谱吸收理论,许多化合物分子在红外波段都具有一定的吸收带,分子本身的原子结构决定了吸收带的强弱及所在的波长范围,化合物的分子对红外光谱内某一个或某一组特定波段内的辐射有选择地吸收形成特征吸收带。当不同波长的红外光线照射到某一气体时,某些波长的光强被气体选择性的吸收而减弱,从而形成红外光谱吸收带;因此,当知道某种物质的红外光谱吸收带时,便能从中获得该物质在红外区的吸收波长峰值。
3.新兴的监测方式
由于连江县属于临海地区,在对大气环境监测时就可以采用潜艇大气环境监测技术。我国潜艇空气成分分析技术主要经历了检定管分析技术、EPR-IR-TC分析技术、色谱法分析技术(GC)及质谱法分析技术等阶段。从20世纪70年代开始我国潜艇装备了3种固定式分析仪器:热导氢分析仪、顺磁氧分析仪和红外二氧化碳分析仪,用来分析舱室大气中最重要的成分。1982年又装备了艇用色谱仪,能分析9种大气组分。另外,还陆续配置了能分析12种气体的检定管分析器和测氢计、便携式氢、氧分析仪、一氧化碳分析仪等。
最新发展的质谱分析仪器是基于陆用设备发展而成的,整个质谱仪由多通道采样系统、校准系统、真空系统、分析系统、数据处理系统、电气和控制系统组成其分析过程为:在2个相对的极杆之间加电压(U+Vcosωt),在另2个相对的极杆上加电压-(U+Vcosωt)。与前述双聚焦仪的静电分析器类似,离子进入可变电后,只有具合适的曲率半径的离子可以通过中心小孔到达检测器,满足式(1)和式(2)。改变U和V并保持U/V比值一定,可实现不同m/z离子的检测。
4.气象预报服务
加强大气环境监测,离不开气象预报服务。近年来,针对日渐严重的大气污染等事件,连江县加大投资力度,投入相当资金,出台了连江县气象灾害防御规划,随着气象卫星、天气雷达、数值天气预报产品的不断研发应用和自动气象观测系统建设的初具规模,气象监测预报技术水平也不断提高,气象灾害预警信息覆盖面与服务面不断拓宽,电视、电台、电话、传真、手机短信、气象网站、气象终端触摸机、LED电子显示屏等现代信息传播手段的广泛应用,多部门联动的大气环境与气象灾害防御机制建设取得初步进展,社会经济效益日益显著。
总结
对大气环境的监测与服务还需要采取更先进的手段,从而获得更加精确的数据。一般情况下我们都是从地面监测大气,那么我们也可以利用卫星来观察与监测,从高空中获得大气的数据。同时要加大了解连江县大气环境对气象预报服务工作提出的新需求,建立大气环境天气预报预警平台,充分发挥已建气象灾害预警预报平台的科技带头作用,通过发展天气数值预报模式,完善风暴潮数值预报模式、海雾中尺度模式,利用立体气象探测体系获取的观测事实,探索高空-大气相互作用机制和天气系统演变的精细化过程,提高大气环境气象预报的精细化水平,建立适合发展要求的大气环境天气预报预警平台。同时要完善政府主导、部门联动和社会参与的新体制,举全社会之力,共同做好为完美大气环境的气象服务工作。相信有了良好的监测合作,连江县的天空会更蓝和更美。
参考文献
[1]张平官等.连江县志.方志出版社:1-2.
[2]温克刚.中国气象灾害大典.气象出版社:2007,97-102.
[3]吴振玲等;采暖期间区域气象条件与天津大气污染概率关系.气象科技;2008年6期.
[4]伍开宝;城市大气环境安全监测的研究[J];化学工程与装备;2009年08期
[5]吴端桂;环评大气预测工作的探讨[J];化学工程与装备;2010年09期
[6]李佳;环境污染事故应急处理专家系统研究[D];天津大学;2009年
【关键词】 大气污染 危害性 防治措施
大气污染的污染物分为颗粒状污染物和气态污染物。颗粒状污染物包括粉尘、烟、雾、降尘、飘尘、悬浮物等。气态污染物主要有氮氧化合物、碳氢化合物、硫化合物、含碳氧化合物、氨化合物以及卤素化合物等,其来源于汽车尾气、工业废气、建筑尘土、森林火灾、生活燃煤等。大气污染物对环境和人体的健康产生一定的危害。
1 大气污染对环境的影响
1.1 臭氧层的破坏
在距离地面20~30km的平流层中有一个臭氧层,其能够吸收阳光中的紫外线,保护地球生物免遭伤害。由于工业的生产中释放出了大量的氯氟烃气体破坏了臭氧层,使得臭氧层吸收和遮挡紫外线的功能减弱,大量的紫外线经过大气层直射到地面,对地面的生物形成巨大的杀伤力,对人类的生存带来了危害。
1.2 全球气候变暖
大气中增加的二氧化碳能够吸收地表释放出的长波辐射,不能向外扩大热度,导致表面温度升高,产生了“温室效应”。地表温度升高导致全球变乱,气候反常,自然灾害增多,南极和北极以及部分雪山融化。大气混浊度的增加,太阳光的辐射减弱,地球长波辐射受到影响,灾害性和异常性天气将更加频繁。
1.3 造成酸雨
由于工业的发展和环保措施的不当,致使空气中的二氧化硫酸性气体和氮氧化物气体增多,这些气体在空气中与水蒸气相遇容易形成酸雨,其酸性通过pH值的测量一般在4左右,甚至达到3。酸雨成为严重的污染灾害,严重者致使植物生长受阻,林木枝叶枯萎,建筑物腐蚀锈损,土壤成分受到破坏,造成土壤贫瘠,使农林作物减产甚至死亡,饮用酸化物造成的饮用水,还会对人体产生危害,影响人类健康。
2 大气污染对人体的影响
2.1 悬浮颗粒物
悬浮颗粒物是指悬浮在空气中的粒径小于100μm的颗粒物,其中粒径小于10μm的称为可吸入颗粒物(PM10)。当粒径小于5μm的悬浮颗粒物进入人体的呼吸道系统时会对肺部造成影响,致使肺泡损伤,产生炎症。直径小的悬浮颗粒物可以进入到皮肤和眼睛的细孔之内,阻塞皮肤的毛囊和汗腺,引起皮肤炎和眼结膜炎等。
2.2 氮氧化物
大气中的NOx主要来自煤气燃烧的废气以及汽车的尾气。NOx对呼吸器官有刺激作用,对肺的损害比较明显,进入呼吸道深部,会引起支气管哮喘。NO对高铁血红蛋白症和中枢神经系统损害比较明显。NOx在紫外线光化学作用下,产生光化学烟雾,刺激眼、呼吸道,引起呼吸困难、胸痛、肺水肿等。
2.3 二氧化硫
SO2易溶于水,易被上呼吸道粘液吸附引起炎症。当SO2与空气中的Fe2O3氧化生成硫酸雾,它的刺激作用比SO2高出10倍。SO2还会影响人体的新陈代谢,影响机体生长发育。
2.4 一氧化碳
CO是一种无色、无味的有毒气体,可在大气中停留很少时间。CO与血红蛋白的亲和力比氧与血红蛋白的亲和力大200~300倍,使血液输送氧的机能大大降低。因此,当空气中的CO浓度到达一定程度时,就会引起中毒症状,甚至死亡。
3 大气污染的主要防治措施
3.1 合理布局,调整产业结构
对该地区各污染源所排放的各类污染物质的种类、数量、时空分布等作全面的调查研究,在此基础上制定控制污染的最佳方案。调整产业结构,对已有污染重、资源浪费、治理无望的企业要采取关、停、并、转、迁等措施。推行清洁生产,从源头控制污染。工业生产区应设在城市主导风向的下风向,在工厂区与城市生活区之间,要有一定间隔距离,不宜过分集中,以减少一个地区内污染物的排放量。
3.2 改进燃料结构,合理利用能源
我国当前的能源结构中以煤炭为主,在燃煤过程中会放出大量的SO2,NOx,CO以及悬浮颗粒等大气污染物。要防治煤烟型大气污染,首先要推广工业型煤及洗选煤的生产和使用,并逐步推广使用天然气、煤气和石油液化气等清洁能源,有效控制烟尘和SO2的排放量。
3.3 集中供热,节能减排
居民居住区分散在家家户户的生活炉灶数量极多,烟气污染比较严重。设立规模较大的热电厂和供热站,以热电联产、集中供热代替分散供热,是节约与合理利用能源,防治大气污染的另一重要途径。以中压、中型锅炉取代大量、分散的低热效率的锅炉,提高锅炉效率,节约燃料。另外,采取高烟囱集中排放,有利于烟气的扩散和稀释,从而改善大气环境质量。
3.4 减少机动车尾气排放
机动车燃料完全燃烧后排出的气体含有CO2、CXHY,NOx,SO2等有害污染物。机动车排放的废气污染面广,是城市大气污染的又一重要源头。要减少这类大气污染物的排放,主要是要改变发动机的燃烧设计和提高油的燃烧质量,鼓励发展清洁燃料车。同时,加强城市机动车污染排放的控制力度,对机动车实行监督检测,完善道路交通管理系统,控制交通污染。
3.5 采用高效除尘设备
大气中的颗粒污染物主要是由于煤等固体燃料因燃烧产生的。 要去除这种污染物,可用干法、湿法、过滤及静电法。干法去除的常用设备有重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等;湿法去除的常用设备有泡沫除尘器、喷雾塔等;过滤法去除常用的设备有颗粒层过滤器和袋式过滤器;静电法去除的常用设备有干式静电除尘器和湿式静电除尘器。一般情况下,较大颗粒宜于采用干法去除,而细小颗粒则以采用过滤法和静电法去除。
3.6 植树造林,绿化环境
绿化造林是大气污染防治的一种经济有效的措施,茂密的树林能降低风速,使空气中携带的大粒灰尘下降,树叶表面粗糙不平,能吸附大量飘尘。植物的光合作用吸收CO2,释放O2,使空气得到净化。 因此,必须大力加强绿化建设,提高城市绿化面积,从而减轻污染危害,改善城市大气环境质量。
4 结语
总之,治理大气污染是一项长期性、复杂性的工程。我们必须完善大气监测系统,提高监控水平,建立有效的大气环境管理运行机制,把污染降低到最低限度。
参考文献
[1]杨齐星.探讨我国城市大气污染现状及综合防治对策[J].资源节约与环保,2014(1):56-57.
[2]高瑞华.关注大气污染防治中淘汰和压减产能问题[J].前进论坛,2014(1):88-89.
关键词:大气污染;危害人类和生物;探讨;自然灾害;人类活动
中图分类号:X51文献标识码:B文章编号:1009-9166(2010)014(C)-0257-01
一、大气污染
大气的组成会因自然灾害或人类活动而发生变化,主要是由于自然灾害及人类活动向大气中排放各种有毒、有害气体和飘尘所至。当这些排放物超过一定界限,造成对人类和其他生物的危害时,就发生大气污染。本文主要讨论人为因素造成的大气污染及其危害。依据大气污染物存在的形式,可将大气污染物分为颗粒和气态物质。颗粒物质指大气中粒径不同的固体、液体和气溶胶体。粒径大于10微米的固体颗粒称为降尘,由于重力作用,能在较短时间内沉降到地面;粒径小于10微米的固体颗粒称为飘尘,飘尘能够长期地漂浮在大气中;粒径小于1微米称为烟,通常烟是由燃烧过程产生的。雾是液体颗粒,其粒径一般在0.1―100微米之间。气溶胶体是空气中的固体和液体颗粒物质与空气一起结合成的悬浮体,它的粒径在1微米以下,可以悬浮在大气中。
二、几种典型的污染化合物
(1)二氧化硫(SO2),是含硫化合物质典型的大气污染物。在煤和石油这些化石燃料中都含有一定量的硫,通过燃烧,90%以上的硫被氧化成二氧化硫。在金属矿石冶炼和硫酸制品等工业生产中也向大气排放二氧化硫。(2)一氧化碳(C0)在煤、石油燃料的燃烧中,由于氧气不充足就会生成一氧化碳;当氧充足时,则生成二氧化碳并释放出大量的热能,因此可以作为气体燃料使用。在环境中,作为大气污染物的一氧化碳有80%是由汽车排出的。(3)氮氧化物(NOH),主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)两种,一般通过含氮的有机化合物燃烧时生成或者在高温下由空气中的氮(N2)直接被氧化生成。含氮有机化合物的燃烧主要是指化石燃料的燃烧。(4)碳氢化合物,又称为烃。分为饱和烃与不饱和烃。当碳键上的化学键是单键时,就是饱和烃,称为烷;当化学键是双键或三键时,就是不饱和烃,分别称为烯和从物质状态来分,烃类化合物有气态、液态和固态三种。碳氢化合物排入大气主要是由汽车尾气中没有充分燃烧的烃类(如汽油、煤油、柴油等)以及石油化工工业裂解石油时排出动废气所致。
三、大气污染的危害
(一)危害人类的健康和生命。1、颗粒物对人体健康的危害:凡粒径在1000微米以下的颗粒物称为总悬浮微粒。粒径大于10微米的颗粒叫做降尘。另一类粒径小于10微米的颗粒,可长时间在空气中漂浮,叫飘尘。飘尘的危害主要是在呼吸系统各部位上的沉积。由于侵入的飘尘物理化学性质不同,粒径的大小也不同。因此在呼吸系统各部位的沉积率也不同。2、二氧化硫对人体健康的危害:二氧化硫是大气中主要污染物之一,是衡量大气是否遭到污染的重要标志。二氧化硫进入呼吸道后,因其易溶于水,故大部分被阻滞在上呼吸道,在湿润的粘膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸(H2S03)、硫酸(H2SO4)和硫酸盐,使刺激作用增强。3、硫化氢对人体健康的危害:硫化氢是一种具有刺激性的臭味气体,通常把它列为恶臭物质。硫化氢气体对呼吸系统、循环系统、消化系统、内分泌系统和神经系统均有影响。硫化氢急性中毒可致中枢神经系统呈中毒症状,严重时引起延髓麻痹。对皮肤粘膜有刺激,能引起眼结膜炎和角膜炎,严重时影响视力。低浓度长时间接触可致使大脑皮层兴奋和抑制的调节功能失调。4、一氧化碳对人体健康的危害:一氧化碳在大气中的寿命很长,可停留2―3年。因此,这是一种数量大、积累性强的大气污染物。混在大气中毒一氧化碳是一种对血液、神经有害的毒物。长期生活在低浓度一氧化碳环境中的心血管病人,能促使病情恶化,使血液中的类脂质和胆固醇在血管中沉积。5、氮氧化物对人体健康的危害:在一般情况下当污染物以二氧化氮为主时,肺的损害比较明显,严重时可出现以肺水肿为主的病变。而当混合气体中有大量一氧化氮时,出现高铁血红蛋白症和中枢神经损害症状。6、光化学烟雾对人体健康的危害:光化学烟雾,主要是由汽车排放尾气中的氮氧化物、碳氢化合物在强太阳光作用下,发生光化学反应而形成的。
(二)对工农业生产的危害。大气污染对工农业生产的危害十分严重,这些危害可影响经济发展,造成大量人力、物力和财力的损失。大气污染物对工业生产的危害主要有两种,一个是大气中的酸性污染物如二氧化硫、二氧化氮对工业材料、设备和建筑设施的腐蚀,另一个是飘尘最多给精密仪器、设备的生产、安装、调试和使用带来的不利影响。大气污染对工业生产的危害,从经济的角度来看就是增加了生产费用,提高了成本,并缩短了产品的使用寿命。