大氣中顆粒物質(zhì)監(jiān)測的意義(大氣中顆粒物質(zhì)監(jiān)測的意義是什么)
一、大氣中顆粒物質(zhì)測定的意義?
PM2。5是指大氣中直徑小于或等于2。5微米的顆粒物,也稱為可入肺顆粒物。它的直徑還不到人的頭發(fā)絲粗細的1/20。雖然PM2。5只是地球大氣成分中含量很少的組分,但它對空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。
與較粗的大氣顆粒物相比,PM2。5粒徑小,富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠,因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。 2011年12月5日,《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(二次征求意見稿)征求公眾意見截止,新標準擬于2016年全面實施。
京津冀、長三角、珠三角三大地區(qū)及九個城市群可能會被強制要求先行監(jiān)測并公布PM2。5的數(shù)據(jù)。 。
二、大氣監(jiān)測中顆粒狀態(tài)污染物可分為幾種?
1.總懸浮顆粒物。指能懸浮在空氣中,空氣動力學當量直徑小于或等于 100um的顆粒物;
2.可吸入顆粒物。指能懸浮在空氣中,空氣動力學當量直徑小于或等于10um的顆粒物;
3.可入肺顆粒物。指能懸浮在空氣中,空氣動力學當量直徑小于或等于2.5um的顆粒物;
其中100um以上的顆粒可以自然沉降,10um以下的可以吸入呼吸道,5~10um的能夠沉積在呼吸道,隨痰液排出,小于5um的能夠吸入肺部并沉積在肺部。
三、關(guān)于大氣中的顆粒污染物知識?
1.總懸浮顆粒物。指能懸浮在空氣中,空氣動力學當量直徑小于或等于 100um的顆粒物;
2.可吸入顆粒物。指能懸浮在空氣中,空氣動力學當量直徑小于或等于10um的顆粒物;
3.可入肺顆粒物。指能懸浮在空氣中,空氣動力學當量直徑小于或等于2.5um的顆粒物;
其中100um以上的顆粒可以自然沉降,10um以下的可以吸入呼吸道,5~10um的能夠沉積在呼吸道,隨痰液排出,小于5um的能夠吸入肺部并沉積在肺部。
四、簡述大氣中顆粒種類與波長的關(guān)系?
PM2.5指環(huán)境空氣中空氣動力學等效直徑小于等于 2.5 微米的顆粒物,也稱為細顆粒物,肉眼不可見。人們現(xiàn)在經(jīng)常提到的“霧霾”天準確來說應該是細顆粒物污染天(詳見:what?都無法呼吸了,竟然不是霧霾天!)。細顆粒物污染有兩個影響:危害人體健康和降低大氣能見度。也許你會有疑問,細顆粒物不是肉眼不可見嗎?那它是怎么影響到能見度的呢?
這主要是因為大氣散射。大氣散射是非常重要且普遍發(fā)生的現(xiàn)象,如果沒有大氣散射,那么太陽光直射以外的地方都是一片黑暗。太陽光通過大氣時遇到云滴和氣溶膠等小顆粒時,部分光線會改變原本的直射方向,朝其他方向散射。光和小顆粒的這種相互作用,與入射光波長和遇到的“攔路”顆粒的相對大小有關(guān)。
當入射光波長比遇到的顆粒尺度大得多時,可認為是比較簡單的瑞利散射;當波長與顆粒尺度相當或小于顆粒尺度時,就是較復雜的米散射;當顆粒尺度比波長大得多時,則采用幾何光學處理。可見光波長約為0.38~0.78μm,與細顆粒物的尺度相當。因此,大氣較為干凈細顆粒物較少時以瑞利散射為主,我們會有一個晴朗的好天氣。瑞利散射的強度與波長四次方成反比,波長越短瑞利散射強度越強,因此波長較短的藍光被強烈散射,使得天空呈現(xiàn)蔚藍色。當大氣中細顆粒物較多時,由于米散射的散射光強與波長沒有顯著的關(guān)系,使得天空呈現(xiàn)灰白色。
大氣能見度的好壞受到大氣對太陽光散射和吸收的消光效應影響。細顆粒物和氣態(tài)污染物對光的吸收和散射使能見度降低,其中顆粒物消光帶來的影響大約有60%~95%。有一個專業(yè)術(shù)語叫氣溶膠光學厚度,英文名稱為AOD(Aerosol Optical Depth)或AOT(Aerosol Optical Thickness),就是用于描述氣溶膠對光的削減作用。
近年來,細顆粒污染備受關(guān)注,相關(guān)的觀測站點也越來越多。然而,現(xiàn)有觀測在時間和空間上的覆蓋面都有所不足。PM2.5觀測站點主要集中在城市區(qū)域,且多數(shù)站點開展觀測的時間不長,而能見度作為基礎觀測項目具有較全面的空間觀測和較長的歷史數(shù)據(jù)。因此,利用能見度與顆粒物質(zhì)量濃度間的關(guān)系,探尋基于能見度獲取PM2.5質(zhì)量濃度的方法是值得嘗試的方向,有利于在較大時空尺度上增進對顆粒物污染演化過程的理解。
能見度的好壞直接影響到人們的生活,低能見度對交通和一些觀測活動有著極大的影響。能見度受到多種因素的影響,如大氣成分、風速和空氣濕度等。其中空氣濕度是影響能見度與顆粒物質(zhì)量濃度關(guān)系的重要參數(shù),影響著大氣顆粒物的粒徑、質(zhì)量、密度、折射指數(shù)等物理參數(shù)。大氣氣溶膠可以分為吸濕性(親水性)氣溶膠和非吸濕性(疏水性)氣溶膠。當干粒子吸濕后,粒徑有明顯的增長,前向散射迅速增大。不少研究已經(jīng)表明,大氣能見度受到空氣濕度和顆粒物質(zhì)量濃度的共同影響。
《大氣科學進展》(Advances in Atmospheric Sciences,AAS)近期發(fā)表的文章中,中科院大氣所LAGEO團隊利用能見度獲取的環(huán)境消光系數(shù)和干氣溶膠散射系數(shù),分析了觀測期間兩個污染過程中的氣溶膠吸濕性,建立了基于能見度估算PM2.5質(zhì)量濃度的方法,可以很好地估算PM2.5質(zhì)量濃度。
研究人員在西南地區(qū)外場觀測中進行了能見度、環(huán)境濕度、PM2.5質(zhì)量濃度和干氣溶膠散射系數(shù)等的觀測研究。為了解釋 PM2.5質(zhì)量濃度和能見度變化的差異,研究了水汽對氣溶膠散射的影響,并用擬合公式建立了干狀態(tài)和濕狀態(tài)下氣溶膠光學參數(shù)的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)干氣溶膠的散射系數(shù)與PM2.5質(zhì)量濃度有很好的線性關(guān)系,由此建立了基于能見度估算PM2.5質(zhì)量濃度的方法。
用能見度估算的PM2.5質(zhì)量濃度與直接測量的對比
大氣氣溶膠的質(zhì)量濃度的分布在時空尺度上差異很大,因此給我們認識氣溶膠的時空分布特征和演變過程帶來了困難。利用較為容易獲得的大氣能見度、空氣濕度數(shù)據(jù)估計 PM2.5質(zhì)量濃度是一種很有前途的方法,有望彌補PM2.5質(zhì)量濃度直接監(jiān)測時空覆蓋不足的問題,還可以結(jié)合衛(wèi)星和激光雷達改進PM2.5質(zhì)量濃度的遙感反演。建立長的時空尺度上PM2.5數(shù)據(jù)庫有利于進一步理解細顆粒污染物的形成演化過程,為大氣污染防治和改善空氣質(zhì)量提供基礎數(shù)據(jù)和科學依據(jù)。但是由于環(huán)境大氣中的相對濕度具有明顯的日變化、季節(jié)變化過程,因此仍然需要探求不同季節(jié)、不同地區(qū)、不同氣象條件下該方法的適用性,尋找大氣能見度和PM2.5濃度之間的本質(zhì)聯(lián)系。
五、參與大氣循環(huán)的物質(zhì)?
自然界中參加大氣循環(huán)的物質(zhì)主要有三類,分別是:
1,水循環(huán),江河湖海中的水汽化變?yōu)樗魵猓魵馍仙隼湟夯尚∷位蚰A成小冰晶,大量聚集形成了云,受重力作用下落,小冰晶融化成小水滴,和原來的小水滴一起下落形成了雨,流入江河湖海……
2,氧循環(huán),地球上的動植物呼吸消耗掉氧氣,綠色植物進行光合作用又可以產(chǎn)生氧氣,二者達到平衡。
3,碳循環(huán),化石燃料的燃燒,動植物的呼吸等等產(chǎn)生了大量二氧化碳,二氧化碳再由植物的光合作用進行吸收轉(zhuǎn)化。
六、大氣采樣的意義?
大氣采樣
采集大氣中污染物的樣品或受污染空氣的樣品,以期獲得大氣污染的基本數(shù)據(jù)。大氣采樣是大氣環(huán)境監(jiān)測的重要步驟,對于監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性關(guān)系極大。
基本信息
中文名大氣采樣外文名Air sampling注意事項選擇合適的采樣方式
大氣采樣介紹
采集大氣樣品的方法,主要有兩類:一類是使大量空氣通過液體吸收劑或固體吸附劑,以吸收或阻留污染物,把原來大氣中濃度較低的污染物富集起來,如抽氣法、濾膜法。用這類方法測得的結(jié)果是采樣時間內(nèi)大氣中污染物的平均濃度。另一類是用容器(玻璃瓶、塑料袋、橡皮球膽、注射器等)采集含有污染物的空氣。這類方法適用于下述情況:大氣中污染物的濃度較高;或測定方法的靈敏度較高;不易被液體吸收劑吸收或固體吸附劑吸附的污染氣體和蒸汽。用此法測得的結(jié)果為大氣中污染物的瞬時濃度或短時間內(nèi)的平均濃度。此外,還有低溫冷凍法,可用于采集揮發(fā)性氣體和蒸汽,如烷基鉛。
采樣器中的液體吸收劑主要用于吸收氣態(tài)和蒸汽態(tài)物質(zhì)。常用的吸收劑有:水、化合物水溶液、有機溶劑等。吸收劑必須能與污染物發(fā)生快速的化學反應或能把污染物迅速地溶解,并便于進行分析操作。例如空氣中的氟化氫、氯化氫可用水作為吸收劑;二氧化硫可用四氯汞鈉作為吸收劑;甲拌磷(3911)、內(nèi)吸磷(1059)等有機磷農(nóng)藥可用 5%甲醇作為吸收劑等。固體吸附劑有顆粒狀吸附劑和纖維狀吸附劑兩種。常用的顆粒狀吸附劑有硅膠、素陶瓷等,用于氣態(tài)、蒸汽態(tài)和顆粒物的采樣。纖維狀吸附劑有濾紙、濾膜、脫脂棉、玻璃棉等,吸附作用主要是物理性的阻留,用于采集顆粒物。有時吸附劑先用某種化學試劑浸漬處理,使污染物同它發(fā)生化學作用而被吸附,主要用于采集氣態(tài)或蒸汽態(tài)污染物。
大氣采樣要根據(jù)采樣的目的和現(xiàn)場情況,選擇合適的采樣方式。如連續(xù)或瞬時采樣,在地面定點采樣或流動采樣,用氣球、飛機進行空中采樣,以及環(huán)境采樣、室內(nèi)采樣和污染源采樣等。采樣目的和采樣方式不同,所用的采樣方法和采樣器也有所不同。如煙囪內(nèi)顆粒物采樣,可根據(jù)煙囪形狀、高度,選定適當位置打孔,把采樣器的收集器伸入孔內(nèi),用等動力速度抽氣采集。這種方法稱為等動力采樣法。
大氣采樣所采集的樣品應具有代表性。采樣的效率要高,操作務求簡便,并便于進行隨后的化學分析測定。影響樣品的代表性的因素有采樣器和吸收劑的效率,采樣點的位置和采樣器對氣流的干擾等。
近年來,大氣采樣技術(shù)正逐漸與分析測試技術(shù)結(jié)合起來,構(gòu)成一種能夠連續(xù)自動地進行采樣、分析測定、記錄所測結(jié)果的裝置。這種裝置可直接進行現(xiàn)場監(jiān)測,稱為監(jiān)測分析儀。
大氣采樣技術(shù)中待解決的主要問題有:如何避免污染物在采集過程中發(fā)生變化以獲得真實的樣品,如何根據(jù)較少的測點和測次獲得有代表性的數(shù)據(jù)。
七、風險監(jiān)測的意義?
風險監(jiān)控是指在決策主體的運行過程中,對風險的發(fā)展與變化情況進行全程監(jiān)督。并根據(jù)需要進行應對的策略的調(diào)整。
因為風險是隨著內(nèi)部外部環(huán)境的變化而變化的。他們在決策主體經(jīng)營活動的推進過程中,可能會增大或者衰退來拿一致消失。也可能由于環(huán)境的變化,又生成新的風險。風險監(jiān)控,有利于完善既定風險應對計劃。
八、遙感監(jiān)測的意義?
1、無人機遙感監(jiān)測具有快速、高效的優(yōu)勢。
針對應急事件無人機可立刻對測區(qū)進行大范圍監(jiān)測。大面積監(jiān)測業(yè)務,單臺無人機日監(jiān)測能力最高200-320平方公里,提高監(jiān)測效率。在短時間內(nèi)生成測區(qū)高清晰圖像數(shù)據(jù)和葉綠素A、水體透明度、富營養(yǎng)化等多種專題數(shù)據(jù)。污染事故發(fā)生后可快速提供三維水體污染狀況變化預估并發(fā)布,用于領導決策。
2、無人機遙感監(jiān)測具有直觀、全面的優(yōu)勢。
生成高清晰圖像可直觀辨別污染源、污染口、可見漂浮物等,并生成分布圖,為環(huán)境評價、環(huán)境監(jiān)察提供依據(jù)。生成多光譜圖像可直觀、全面的監(jiān)測地表水環(huán)境質(zhì)量狀況,水質(zhì)富營養(yǎng)化、水華、有機污染程度及清澈透明程度、排污口排水污染程度等信息的專題圖,從而達到對水質(zhì)特征污染物監(jiān)視性監(jiān)測的目的。通過三維圖像直觀、全面演示水域環(huán)境狀況;對污染物影響程度和范圍進行監(jiān)測和預警,為水污染事故處理處置提供技術(shù)支撐。
3、無人機遙感監(jiān)測具有大尺度、宏觀性的優(yōu)勢。
無人機通過不同航高可實現(xiàn)高空間、大面積監(jiān)測,也可實現(xiàn)低空間較小范圍精確監(jiān)測。并可多架、多次同時對上萬平方公里測區(qū)進行監(jiān)測。通過多光譜分析,得到大面積測區(qū)的各項監(jiān)測數(shù)據(jù),以面信息結(jié)合傳統(tǒng)點信息,從而為整個測區(qū)宏觀環(huán)境評價提供依據(jù)。三維仿真模擬能夠宏觀展示測區(qū)環(huán)境狀況,和測區(qū)污染物影響程度、范圍,為相關(guān)部門領導決策提供演示。影像分辨率可以達到0.1-0.5米,分辨率優(yōu)于目前國內(nèi)外所有的高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)采集和處理速度快,昆明勁鷹無人機專業(yè)從事航測無人機設備的設計、生產(chǎn)、銷售、及航測航拍服務,是中國技術(shù)頂尖的航測航拍無人機設計制造及航飛服務商,具有無人機采集能力,每天可采集和處理近4000平方公里無人機航片,目前累計作業(yè)面積已超過10萬平方公里;相對成本較低,兼具衛(wèi)星影像的價格和航空影像的快速采集優(yōu)勢,采用高性能自動處理技術(shù),可完成數(shù)據(jù)的預處理、精加工及鑲嵌及高程數(shù)據(jù)生成,整體數(shù)據(jù)費用低;能與GIS及遙感應用系統(tǒng)方便集成,可快速搭建環(huán)保應用,能保障提供綜合和周期性的服務。
九、變形監(jiān)測的意義?
變形監(jiān)測工作的意義主要表現(xiàn)在兩個方面:首先是掌握變形體的穩(wěn)定性,為安全運行診斷提供必要的信息,以便及時發(fā)現(xiàn)問題并采取措施;其次是科學上的意義,包括根本的理解變形的機理,提高工程設計的理論,進行反饋設計以及建立有效的變形預報模型。
十、什么物質(zhì)對大氣中的污染物有?
自然界中某些自然現(xiàn)象向環(huán)境排放有害物質(zhì)或造成有害影響的場所,是大氣污染物的一個很重要的來源。僅管與人為源相比,由自然現(xiàn)象所產(chǎn)生的大氣污染物種類少,濃度低,在局部地區(qū)某一時段可能形成嚴重影響,但從全球角度看,天然源還是很重要的,尤其在清潔地區(qū)。大氣污染物的天然源主要有:
火山噴發(fā):排放出SO2、H2S、CO2、CO、HF及火山灰等顆粒物。
森林火災:排放出CO、CO2、SO2、NO2、HC等。
自然塵:風砂、土壤塵等。
森林植物釋放:主要為 稀類碳氫化合物。
海浪飛沫:顆粒物主要為硫酸鹽與亞硫酸鹽。
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