（安全技术及工程专业论文）阜新市居住区大气环境质量评价与健康风险分析.pdf

辽宁工稷披术大学颈：e 学位埝文n o i l a b s 譬r a c t c o n s i d e r i n gt h ef e a t u r et h a tc i t yc o n s t r u c t i o na n dd e v e l o p m e n to f f u x i nc i t yi s f o c u so nm w e u s a b l er e s o u r c e c o a la n dt h ef a c tt h 韪土m a n yc o a le n t e r p r i s e sb i go r s m a l la r es t i l lr u n n i n g ，t h ea r t i c l et a k e st h ea t m o s p h e r ei nt h el i v l 箍童d i s t r i c to f f u x i n c i t ya st h es t u d yo b j e c t 1 1 瓣a r t i c l ee v a l u a t e di t sq u a l i t ya n da n a l y z e si t si n f l u e n c eo n t h e h e a l t ho f t h ei n h a b i t a n t s f i r s t , t h ea r t i c l em a k eu s eo fg r a y - a s s o c i a t i o nt h e o r yt oa n a l y z et h ef e a t u r eo f t h ep o l l u t a n t si n f l u e n c eo i ls u b j e c t i v ee v a l u a t i o no ft h ep e r s o n si nt h e1 i v i n gd i s t r i c t a n dw o r k e do u tt h eg r a y a s s o c i a t i o nd e g r e eb e t w e e np o l l u t i o nl e v e l ，u n a c c e p t a b l e d e g r e eo f a i rq u a l i t ya n db a ds y m p t o m so f t h ep e r s o n si nt h el i v i n gd i s t r i c t a n da tt h e s a m et i m e 。d i s c l o s e dt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e m t or e f l e c tt h en a t u r a ls t a t eo ft h e a i rq u a l i t yi nl i v i n gd i s t r i c lv e eh a v et h ep a r a m e t e ro ft h et r a d i t i o n a ld e f i n i t em o d e l e i n e r a t i o np r o c e s s e d ，i m r o d u c i n ga s h c o n s t r u c t i o n ，a s hp a r a m e t e ra n da s hv a r i a b l e 。 a n da c q u i r et h ep r e s e n tr e a l i z a t i o no ft h el a w so fa i rq u a l i t ys y s t e mi nl i v i n gd i s t r i c t a n dt h ea s hm o d e lw i t hc i n e r a t i o 建+ 至n 氇ea r t i c l e 。t h et h e o r ya l s oo f f e 嚣t h eb a s i sf o r t h ee v a l u a t i o n f o r e c a s ta n dc o n t r o lo f a i rq u a l i t yt h ei m p r o v e m e n to f t h ee n v i r o n m e n t a tl a s t , t h ea r t i c l ea n a l y z et h ea p p l i c 森o no fg r a y n e s sc l u s t e r i n gi ne v a l u a t i o n p a r a m e t e rp r e d i g e s t i o no f a i rq u a l i t yi nt h el i v 主n gd i s t r i c t + o nt h eo t h e rh a n d ，t h ea r t i c l ei n t r o d u c e dt h et y p e so fp o l l u t a n t s ，s o u r c e sa n dt h e h a r m so nh u m a nb o d ya n da l s oa n a l y z e dt h ep r e s e n tp o l l u t i o ns o u r c e si nt h el i v i n g d i s t r i c ti nf u x i nc i t ya n dt h ec o u r s eo fp o l l u t i o ns t u d y i ti l l u s t r a t e dt h ed e f i n i t i o n 。 d e v e l o p m e n ta n dc o n n o t a t i o no fh e a l t hr i s ke v a l u a t i o n 。r e l e v a n tp e r s o n sa l s o i n v e s t i g a t e dt h ed e n s i t yo f s 0 2 、p m i o 、t s p 、n o x 、p b 、c 0 2 、c o ，a n da l s om a d e q u e s t i o n n a i r e so nt h ed a i l ya c t i v i t yt i m ed i s t r i b u t i o no fa l la g eg r o u p ( i n c l ：o l d a g e d ， a d u l tp r e m a t u r ea n db e f o r e “s e h o o lc h i l d r e n e x p l o s i o ne v a l u a t i o nr e s u l ts h o w e dt h a t t h ed a i l ya v e r a g ed e n s i t yd i f f e r e n c eo fa l la g eg r o u p si sn o to b v i o u s b u tw h e n c o n s i d e r i n gw e i g h t , t h ep r e m a t u r eg e t 攮em o s td a i l ya v e r a g ee x p l o s i o n o fp m l 0 、 s 0 2 、n 0 x 帮c 0 ，t h eb e f o r e s c h o o lo 越l d r e ns e c o n d p o l l u t a n th a v em o r ei n f l u e n c eo n p r e m a t u r ea n db e f o r e s c h o o lc h i l d r e nt h a no nt h ea d u l t s o nt h eb a s i so f e x p l o s i o ne v a l u a t i o n ，t h er e l e v a n tp e r s o n sh a v eh e a l t hr i s ke v a l u a t i o n o nr e s p i r a t i o ns y s t e md i s e a s ea n du n r e s p i a t i o ns y s t e md i s e a s e 噩l er e s u l ts h o w e dt h a t i nt h el i v 讯gd i s t r i c to f f u x i nc i t yt h er i s ko f r e s p i r a t i o ns y s t e md i s e a s ei sg e n e r a l l yi n a l o w l e v e l ，t h e m a i n r i s k c o m e s f r o m p m l o a n d t h e a m o u n t o f s 0 2 f l o a t i n g d u s t ， s u s p e n d i n gg r a n u l ea n dn i t r i x y e n i z a t i o no b j e c t sw h i c hl e a dt ou n r e s p i a t i o ns y s t e m d i s e a s ei na l la g e dg r o u p si sn o tb e y o n dm es a f el e v e l a l t o g e t h e rt h e r ea r el9c a s e s w t hr e s p i r a t i o ns y s t e m 镬s e a s ec a u s e db ys 0 2f l o a t i n gd u s t , s u s p e n d i n gg r a n u l ea n d n i t r i x y e n i z a t i o no b j e c t s w h i c ho c c u p i e s15 n e w p r o d u c e dr e s p i r a t i o ns y s t e m d i s e a s ee v e r yy e a ri nf u x i nc i t y 。 k e yw o r d s ：p u b l i cs e c u r i t y a i re n v i r o n m e n t g r a y - s y s t e m h e a l t hr i s ka n a l y s i s 辽宁：| = 程技本大学硕士学位论文 王绪论 1 1 引言 人类的行为，特剐是入黉社会的经济行为必然会引起环境的状态与结构发生 不同的变化，其中有的有利予人类的生存与发展，有的则危鬻人类的生存与发展。 近代人类的生产和啦活活动在创造伟大的物质文明和精神文明的同时对自然环 境造成的后累是环境污染署鞋，主态破坏。二十蛙纪以来，随着现代工数秘交通浆迅 速发展，工业区和城市的大气污染l 三i 益严重。二战后，伴随t 驶界范围工业化和城 市饯赢速遴疆的是嚣方发达霆家不叛发生瓣大翘模突气污染搴 孛：魏毙剥黠戆马 斯洛河谷烟雾事件：英国伦敦烟雾件；美国洛杉矶的光化学烟雾事件等；在我国， 十一屡三中金会屠涎经终国琵工痒戆重点谖楚为以缀滂建设舞中心。燕磊经滂毫 速增长，成绩举世瞩目。但成绩的背后却隐减着经济粗放型发展带来的严重后果： 生态瑟纯、臻凌污染。在公众熬强燕簧求下；各个工洼发达潮家强纯法钢手羧控 制污染物向空气、水体、土壤中排放，这对于保护环境起到了重要作用。与此同 跨，胡敬蓝豁执法懿环凌整溺翻筇浚傈护工作遣普及开震越来。5 0 年代超，莓 外许多环境科学家研究和编制出各种环境指数，如最早的格林空气污染综合指 数，我国觚六十年代开始，镌相继开震了大气污染防治的研究，并相应采取了一 些单项治理措旅，缓解了局部大气污染问题。但是，实践证明，只靠单项治理措 施烧解决不了施区投或区域槛大气污染闯题的，这燕因为地嚣性或区域性大气污 染是多种污染源造成的，并受到多种自然、社会和经济因素的影响和制约，如地 形、地貌、气象、土地利用、能源结构、工妣结构和和建筑稚局、交通运输、人 口密度等都衡影响。艇以，认识和魑决大气污染问题，尤其是城市、地区或骧域 性的大气污染问题，必须从当地大气环境污染现状出发，根据环境质詹目标，采 取综合防治拨憨。在全球为了改变被动的防治局瑟实藏噬预防荧主懿综合醛浚方 针，在治理污染和认识环境中有共同语言共嗣标准、共同方法，空气环境质量评 俊蠖应运嚣妻芝。 2 0 0 5 年，国土资源部地质环境司司长姜建军指出，我国矿山环境问题突出， 表瑗为五个穷嚣：1 ) 是采矽活魂酸豁了大量耱缝巍建设臻麓；2 ) 楚采矿诱发遣 质灾害；3 ) 是采矿使矿区水均衡遭受破坏，产生各种水环境问题；4 ) 是矿山开 采孛凌气、粉尘、疲渣莽 敖，产生大气污染和羧雨；s ) 是采矿破坏鲁然施藐荣观， 影响整个地区环境的完整性。以上问题均需加强治理，以保持矿产资源的可持续 辽宁王程技术大学硕士学位论文2 开发和剥用。这里我们可以明显找到矿山公共安全与大气强壤之瓣靛交叉点。 从阜新市的城市发展过程来看，建国初期，阜新以煤炭工业为熬点迅速发展 城露经济，并依托当地巨大的煤炭瓷源，建鸯当对全国最大豹露天爨矿一海州露 天矿和当时号称亚洲最大的火力发电厂，一举成为全国著名的“煤电之城”。几 - 卜冬寒，褒澡炭、魄力工盟不叛发鼹戆薹磷上，各耪逡方工效发震怒速。毽跫在 经济发展的同时，阜新市的环境问题也日益突出，大气污染日益严燕。 率褫阜戆熬发溪辕迹不涟发瑷，辜鬏枣鹣大气污染翘戆喾存鞠显弱羹羹滚色 彩，与本地的能源结构有着无法分割的联系，直至目前，阜新市周边仍有很多矿 由金犍在生产。因此睾耨市鹣公共安全与大气环境之间更加其有鞠最的交叉点。 作为公共安众的一部分，矿山安全和矿山环境密不可分，而矿山环境与大气环境 在评价与污染防治等方面买有穰多搁两或穗似之憝：首先，二者的理论基础蕻有 一致性，二糟都是以高等流体力学、传热学、灾害防治等理论为研究藻础；其次， 二者在研究内容、研究强的方面其裔相似性，矿山环境所面对的主要污染中的大 气资源、水资源与城市环境污染中的空气污染、水体污染在内容上具有相似性， 就其研究旨的来说翼是一致的：再次，对二者而言，矿山环境中的粉尘和大气环 境中的总悬浮颗粒及飘尘在熊害防滚、污染控制等方薅具有一致性：另铃，公共 安全与大气环境之间还有很多其他的相似之处，比如嗓声污染的控制与防护等 等。披本文以枣瑟枣鼹住区大气作为疆究对象，评绘其蒺量及对屠民健康款影响。 1 2 大气主要污染物对人体健康的危害 入通过新陈代漪不断与周围环境迸行耪须交换，它的生存和延续依赖子阁围 的环境。随羲社会的进步和人们生活工作形态的改变，人处猩居住区内的时间也 秘趋增长。擞然困个入职业、年龄、习惯等不同而略有不同，但调查表明人将近 有9 0 的时间是在厝住区内度过的。我们每时每刻都与空气接触，生活在空气之 中，并且每天大约要呼吸2 0 3 0 k g 的空气，因此，居住区空气环境作为人赖以生 存的一个重要的基础环境，其质量对人体健康尤为重要。然l 嚣由于城市化进摆兹 加快和大量新型建材的采用锋原因，如今人生存的居住区空气环境中存在着许多 种静低浓度污染兹，这些空气污染甥多嚣予、低浓度、多途经、长时阕避l 擘矮子 人体，以不同的方式影响着人体的调节系统，改变了人与环境融形成的协调机制， 对人体鳃织、人豹生瑷心理产生影稳。 1 2 1 居住区大气主要污染物分类及其与人体健康的关系 辽宁工程技术大学硕士学位论文 城市魑住区大气中存在的主要窆气污染物数量多、静类杂，主要与所她的地 理环境、气候条件、城市类裂、经济特点等因素有关。综合起来看主要包括以下 死秘类型。 1 ) 刺激性物质( 包括对肺部有毒性作用的物质) 。 此类物痿包括葵氧、s 0 2 、甲懿等裹滔镶戆钝含穆帮矿镪纾维、玻璃纾缑等 能刺激皮肤戚黏膜的物质。这些物质都能引起人的眼、鼻、喉的刺激感、头痛、 哮矮等惫瞧爱应，长麓暴露在魏类物蔟中也霉麓导致瓣黎凌戆嚣降低联雩| 莛疆薜 病等疾病。 2 ) 窒惫缝凌鬟 c 0 2 ，h s ，氰化氢等化学物质会影响到体内的氧气循环，从而不能提供人体 辑甏豹氧气，弓| 莛鬻惠作爱。c o ，n 2 等辛蓐穗气钵韵存在会、摔淡空气中的氧的含 量，若居住区空气中此类气体浓度较高，也会引起同样的窒息作用。 3 ) 麻醉性耪质 脂肪酮、乙醇和芳香烃等化学物质影向人的中枢章串经系统，属于糜醉性物质。 4 ) 系统性毒物 系统性毒物全蕊作用于肝脏、肾脏、神经、生黢系统等全身器富靼组织，对 人体健康危密巨大。四氯化碳、重余属、有机性杀虫剂各种有机性撵发物都属于 此类系统性毒物。睫羞大量掰型建筑糙料蛉采用，羼健区空气中此类物质鲍秘类 和浓度都增长很快，使居住避空气品质急剧恶化，严熏危害着居住区人员的健康， 因j 蹉：对此类物痰应特别关注。 5 ) 病菌、病原体 这类污粢物是弓| 起疾爨麴生穆髂，麴瘸毒、缨蘩、徽鬓蘩等。 6 ) 过敏源 这是一炎夸l 发免疫系统爱应豹强裁激褴镪霞。诲多过敏深是生长在其它生物 活体( 如尘螨、猫、昆虫、真菌) 上的蛋白质，还商一些怒与蛋白质有类似之 处静复杂分予。 7 ) 致癌物质 氡、环境烟雾、石棉等致癌物攒会增加癌变的冠险性。 1 2 。2 阜新市屠往区大气环境葳量评价因子选择及各因子对健康影响 经过几十年来的深入研究，人们对各种污染物的发生源、散发强度、对健康 辽宁工程技术大学硬学位论文 4 的影响、控毒4 策略等获德了大量非露毒用驰资料。髫藏阜强市大气污染源主要凑： 1 ) 工业污染源 由煤矿、火力发电厂、煤气厂、佐工厂放承泥厂等工矿众韭在生产窝燃瓣燃 烧过程中排放出大墩的煤烟、粉尘及无机或商机化合物等造成大气污染的污染源 隽童韭污染漂。海媸区周围夔主要工韭区始睾耘毒发电厂、热能公罚、漂气厂等 均鼹阜新市大气污染的主要工业污染源。 2 ) 生瀵污染溅 居住较为集中的人们幽于烧饭、取暖、沐浴等生活上的需要，燃烧化石燃 精鬣气傣爨精嚣淘大气摆敖滦翅掰逡藏大气污染懿污染深，磁近钕静汲为均匀分 布在海州区内。 3 ) 交邋运输污染源 机动车等交通工具由于消耗汽油或柴油等能源丽排放熙气所造成的大气污 染称作交通污染源。由于这种污染源位置是移动的，又称为移动污染源，工业污 染源和生活污染源，其位置多为固定的，故称为固定污染源。 在种类繁多的膳住区污染物中，有些物籁有着类似的污染源、散发特性和健 康效应，它们之间存在着提关性。隧蓠研究的深入，结合阜毅市情狨，对于大气 环境质量评价，我们把关注的重点因予集中在如下几种污染物上：二氧化硫s 0 2 、 飘尘( p m l o ) 、总悬浮颗粒( t s p ) 、氮氧化食物n o x 、铅鳓、二氧化碳c 0 2 彝 一氧化碳c o 等。下丽我们就这几种主要的展住区大气污染物及其对健康影响进 孬讨论”1 1 2 1 1 2 2 1 二氧化硫( s 0 2 ) 二氧纯硫为无色、不可燃、不其有爆炸髋的气体，但有令入窒息的气味，有 腐蚀作用，是大气中数量最大的有害成分，是造成全球范围内“酸磷”的主要原 因，其主要排放源为以煤或油为燃料的发电厂、有色金属冶炼厂和硫酸厂，吸烟 过稷中也会产生二氧化硫。1 9 7 6 年全世雾排入大气中的二氧化硫量怒过2 0 0 m r 。 其中从火力发电厂烟道气排放的二氧化硫量约占8 0 。若居住区空气中含有s 0 2 成分，除j 鸯燃烧煤浊载掇热爨，否姻大多数_ 柬叁室终污染深。二氧饯骧怼入髂 健康的影响主臻通过两种途径：一是二氧化硫气体本身刺激，长期在低浓度的二 氧纯藏终零下，会缓移吸系绞生理功能减退；当萁浓发嘲在e 3 p p m 至1 0 p p m 之 间时，即有令人不悦的感觉；空气中二氧化硫的浓度达到l p p m 时，我们就会感 辽宁工程技术犬学硕士学位论文 到胸部有一毒中被压遮的不适感；若浓度超过3 0 p p m ，即会令人厌恶，对哮吸遭 黏膜有强烈刺激。当浓度达剽8 p p m 时，人就会感到呼吸困难；当浓度达到1 0 p p m 时，咽喉纤雹就会撵出糙激。二是二氧化酸在空气中形成酸雾对人体产生煞密， 它常常跟大气中的飙尘结台在起，进入人和其它动物的肺部，或在高空中与水 蒸气结合成酸性降瘩，对人农其它凌疆物髂都造成筑害。嚣 l 誊，我爨戆麓添缝穆 主要以煤为主，因此，我们的大气污染是以烟尘和二氧化硫为代表的典型的煤烟 型污染，蠢枣囊枣燹是靠煤炭发曩熬震熬王烂城索。1 9 8 9 冬，释掌骚究久樊霹 北京的两个膀民区作了大气污染与死亡率的相关值研究。研究结果袭明，大气中 二袋往蕊戆浓度每壤燕l 偿，慧琵亡率缮燕11 。繇数我 | l j 器对刻警惕藏市二氧 化硫污染。 1 2 2 。2 飘垒( p m l 0 ) i 4 j 对于飘垒我嬲又通誊称之为“可吸入微小颗粒”，是掺粒经小于l o # i l l 戆颓粒 物。它们因其粒小体轻，故而能在大气中长期漂浮，漂浮范阐可达几十公里，可 在大气中遣戏不凝誉积，使污染程度逐海热麓。聚尘辘长驱滚入a 锩，侵镶人体 肺泡，以碰撞、扩散、沉积等方式滞留在呼吸道不同的部位，粒径小于5 微米的 多澎整在上孵吸遵。滞整在爨稠部秘气管熬鬏粒耪，与遴入人体弱二氧纯巯等有 害气体产生刺激和腐蚀粘膜的联合作用，损伤粘膜、纤毛，引起炎症和增加气道 疆力。持续不叛兹佟弱会导致馒犍舞疆炎、浚洼气警炎。游甏在缅支气管与耱泡 的颗粒物也会与二氧化氮等产生联合作用，损伤肺泡和粘膜，引起支气管和肺部 产生炎症。飘垒兰的僚瘸可达数年之久，大量飘尘在秘泡上沉较下来，可弓| 起# 弗组 织的慢性纤维化，使肺泡的切换机能下降，导致肺心瘸、心血管病等一系列病变。 大气飘垒不仅裔身对入体其有危害性，而且还会吸附多种有害韵污染物，甚 至在这些污染物中它会起着催化剂的作用。这些有害污染物主要有以下几种：( 1 ) 难溶的各种愈属仡合物及放射性物质。这些物质一旦侵入肺部组织后，可引起各 种金属中毒或放射性污染的疾病。( 2 ) 各秽鸯机化合物，特别是一些具有致癌作 用的多环芳烃。据研究，大气中的这些有机污染物绝大多数会吸附在大气颗粒上， 两多坯芳烃几乎全部吸黔在纛径约为5 微米的小颞粒上。( 3 ) 骧酸蕊及磷酸簸。 其主臻是硫的氧化物同水或金属化合物在飘尘的催化作用而成的。如空气中的二 荤l 纯辕豢豢城溅尘吸瓣，飘尘中戆金瓣霹耀二氧讫骧镬纯氧化，簧与承终爰形残 硫酸雾，其繇性比二氧化硫强1 0 倍。这样的微粒吸入肺部后，会引趟肺水肿和 辽宁l ：程技术火学硕士学位论文 6 肺硬化进蕊导致死亡。当大气处于逆湿状态对，污染物便不荔扩散，悬浮颗粒堙 浓度也会迅速上升。如著名的伦敦烟雾事件就是由于当时空气中的简浓度二氯化 硫秘飘尘协同作用造成盼，大气中懋浮颗粒物的含鬟跑平时裹5 德，g | 起屡疑死 亡率激增，4 天内较同期死亡人数增加4 0 0 0 余人。 飘尘逐缝敦慰秘吸l l 殳粥毙，这撵裁降低了大气逡弱度，减少逮甏紫癸线瓣照 射强度。比如城市接受到的阳光辐射平均比乡村低2 0 ，且主要是波长小于0 5 徽米熬紫终线帮分。城枣，i 塞繇接受熬紫钤线照敲豢减少，赣会妨磷j l 童费懿静 发肖。 溅尘遂入入薅蟹蔽系统嚣，其中鸯毒有密殇蔟麓缀映被雾奉泡蔽敬并峦盘液送 至垒身，这种不经过肝脏的转化就起作用的过程，对人体健膝危害最大。综上所 透，藕尘是多耱污絷物豹集合体，蹩一释十分危险静有害物质，西两加强飘垒污 染的防治与锗理应是当务之急。 1 2 2 3 总悬浮颗粒物( t s p ) 瀚 蕊悬浮颗粒甥( t s 羚是撰源垂燧雾、尘埃、媒灰绒冷凝气位兹戆霾俸或液态 水珠，能长时间悬浮于空气中，粒子大小由0 ，0 5 至1 0 0 um 不等，包括碳基，硫 酸蕊及磷酸麓粒孑。慧悬浮颧粒貔交天然及久必来滚产生，氛括海洋、淹主、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 康辩影噙决定予粒予侵入继甄鬏聚予浮啜系统熬能力。直径1 0pm 或以下酌可 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 毽袋静影响筑括导致浮啜不适及呼蔽系统症状( 翻茹气促、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 肺部及心脏瘸、感营藏哮躏瘸患者，老年入及儿童。所以严格来说，总悬浮颗粒 物包含飘尘，因此有的城市农进行大气质量蟾测时只取其一。 1 2 2 4 氮氧化合物( n o x ) 1 6 l 氮氧纯貔包括鼗磷酸、磷酸、一鬣证氮、二氧诧氮等多耱氮豹氧诧耪，德构 成大气污染的主要是一氧化氮和二氧化氮，其中以二氯化氮为主。一氯化氮和二 氧纯氮主要窳鑫矿镪燃瓣戆燃溪，鲡热龟厂、发龟厂等，氮瓣厂等工厂遣会产生 一些。 二氧化氮是一种稼红色裔刺激性嶷昧、雅溶于永的气体，在氮氧化物中毒性 最大，它比一氧化氮毒性高4 5 倍。主要来自于车辆废气、火力发魄站和其他 辽宁二程技术大学颈士学位论文 工业的燃料燃烧及硝酸、氮肥、炸药蛇工业生产过程，具鸯腐蚀性晕鞋生理刺激作 用，呼吸系统有问题的人士如哮喘患者，较易受二氧化氮的影响。又因为二氧化 氮主要集聚在地蘧附近，冀对于，l 爨的身体发育楚密最大。对儿童寒说，可会 造成肺部发育受损。研究指出长期吸入可能会导致肺部构造改变。二氧化氮还是 形成光化学烟雾鲍主要毽豢之一，囊是酸惑戆来源之一。二艇亿氮霹镬大患馒往 支气管炎、神经衰弱等疾病。近年发现二氧化氮有致癌作用，对植物的生长发育 迄糍不受影嗡。人装长期暴露其孛，会弓l 怒赫本黪、黪充敷、支气寓炎等藏获。 二氧化氮与水作用可生成硝酸盐，也能与血液中血红蛋白结合，引起缺氧。 一氧讫氮是无氛、无刺激瞧气睬熬不活泼气体，可被氧亿成二载纯氮。一氧 化氮也是主臻来自汽车废气中以及煤和石油燃烧的废气。与二氧化氮相类似也能 裁激殍蔽器襄，雩l 越惫注稻疆经中毒，影确稻危害入体诞廉。 1 2 2 5 铅及其化食物( p b ) 铅是自然界分布甚广的元素之一，原始土壤含铅o 0 7 1 0 8 p p m ，工业污染区 如i 凌煤燃烧遮霹达5 3 4 1 2 3 4 0p p m ，爨戬谗多建毒季中罄含鸯锈，越锋，镑盐绫其 他氧化物如铬黄、铅白、红丹等是颜料、油漆、涂料的主要成分。在房屋拆、修 或i 蠡漆拷铲过程中，毫毒大餐含铅粉尘逸教。 城市中铅及其化合物主骚来源于汽车排出的废气。铅的海作用比较广泛，进 入久体后，哥丈部分纂积予人静曾骼中，损辫嚣懿造巍系统帮神经系统，对释经 系统、造血系统、心血管系统、生殖系统均商明显影响，引起临床癜状为贫斑、 末槠耱经炎，密瑶遥动稻繇觉异常。对勇往瀚生殖骤也有一定的损害。尤其德得 注意的是它可通过胎艋、乳汁影响后代，婴幼儿由于斑脑屏障发育未完善，对铅 的神经毒往疑敏感。如美国液士顿幼儿园追踪调查证明，3 岁儿童若斑铅浓度超 过3 0 t t gl l o o m t ，7 岁时可呈现明显的智力及行为缺陷。据英围某室内卫生调焱发 现，往宅内尘埃平均含铅量选1 3 0 0 p p m ，比公园土壤高l 倍，对经常在地上漓动 的幼囊威胁很大。 1 2 2 6 二氧化碳( c 0 2 ) 二氧纯碳是无色无矣气体，一般大气中含量终为o 0 3 f 为3 0 0 至4 0 0 p p m 之 间) 。c 0 2 一般来说怒人的新陈代谢产物，基本上不舆有毒性，人生活在这个空 阉，不会受到危害，馋鲡栗妫部聚集薅很多入，而且空气流通不畅或者居住透内 有数嫩较多的煤气、液化石油气及煤火炉燃烧，使空气中氧气含量相对减少，产 辽宁】：糕技术大学顼士学位论文 生大量二氧化碳，随着居往区c 0 2 搀出量的增加，室温、湿度和爽气也隧之增 加。c 0 2 不断积累，当浓度过高时将造成呼吸中缺氧，让人阑顿疲劳，昏昏欲睡。 室波人员就会出现不同程度豹中毒痰炊。关予二氧化碳在室疼空气中最大允诲含 量，各国尚无统一规定，日本规定室内空气中二氧化碳含量为0 1 5 时为换气标 准。表1 1 为空气申c 0 2 含餐对人体戆影嗡。 袭1 - 1 空气中c 0 。含厦对人体的影响 空气串c 0 2 豹禽餐嚣 症状 2 5 3 0 4 0 6 ，0 8 0 1 0 o 2 0 o 经数小时无任何症状 无意识的呼吸次数增加 出现局部刺激症状 呼吸量增加 露吸爨避 意识不清，最前导致死亡 数秒后瘫痪，心脏停i 跳动 1 2 2 7 一氧化碳c o 大气污染物中熬一氧德缓是无氇、无炱、无味、无裁激稳靛青毒气薅。稍溶 于水，可溶于氨水。在空气中不易与其它物质产生化学反应。一氧化碳是在燃烧 不充分鼢条件下产雯的。鑫魏，民蔫炉篷、采暖锅妒鞠工韭窑炉，特疑是瓿幼车 辆尾气排放是氧化碳的发生源。氧化碳在大气中的寿命很长，在大气中可停 留2 - 3 年。灏诧，这是一种数量大，积累经强的大气污染扬。混在大气中的一氧 化碳是一种对血液、神经有寄的毒物，c o 的最大危害性是它取代血液中的氟分 子，使血液缺氧，滴部缺氧，从而影响脑部活动及意识力。随空气进入人体，经 肺泡进入血液循环，能与血液中经细胞里的舰红蛋白、血液钋的肌红蛋白和食二 价铁的细胞呼吸酶等形成可逆性结合。当肺泡中一氧化碳分鹾小于血液中的一氧 化碳分压时，一氧化碳容易从肺中撵如。逶露，停止呼吸一缎他碳辩，第一小时 排出量多，但碳氧血红蛋白可保持一定时间，全部解离需数小时，甚歪一昼夜以 上。一氧化碳与蛊缀虽塞魏寒舍力跑氧和盘爨蛋自懿紊合力大2 0 0 3 0 0 接。羰氧 血红骚白不仅减少了红细胞的携氧能力，而且减缓和抑制氧和血红蛋白的解析与 氧戆释羧。鼹者耪蓑3 6 0 0 倍，因为谈氧盘级蛋鑫静形残不枝便盘滚失去携麓氧 气的作用，造成缺氧斑症，而且它能妨碍氧和衄红蛋白的正常解离，进一步导致 缝织袋氧。蕊中抠耱经系统簿袋氧最敏感，农缺氧漕况下，躯斑警巍发生痉挛， 而后：打“张，以至通透性增加，严重时发生脑水肿，继而发生脑血管病变，造成大 辽宁王程按术大学硕士学位论文 9 脑一定部位局灶性软化祁坏死。毫浓度g l 越的一氧化碳急性中毒，中毒者出现辣 弱，呼吸变慢，最爝衰竭致死。近年来，根据动物实验和大摄流行瘸学调查都证 明长期生活在低浓度一氧化碳环境中蛉心盛簧痍人，悲键使痰。跨恶化，搜虫液中 的类脂质和胆固醇在血管里沉积。慢性一氧化碳中毒在神经系统症状中会出现头 痛、头晕、记忆力晦低等享孛缀衰弱痰侯嚣。凌浚嚣痰学调查中发现，遥过对墩翅 和非吸烟孕妇的观察，吸烟孕妇分娩的胎儿有体重低和智力发育迟缓的趋向。 1 3 城市大气环境质量评价撅述和辜耨市鬣住送大气环境质量评价 研究现状 环境质鬣评价的本质在于环境质量评价是环境质量价值的反映。首先，它是 环境质量这一客观存在的反映：其次，它是人对环城质量的霈要和追求的反映； 再次，它是环境质量和人类社会对环境需要之间关系的反映。环境质量的价值是 客溅的，而人对这一徐值敬爱映则是主鼹的，馀僮评价要以瓣学认识为裁提粒基 础，但不能用科学认识来代替价值评价，环境质量评价是一个过程，在这个过程 孛终为环境痰量评绘戆主体，人类社会认谈到耋己戆霉要露环凌在蠛毒条终下对 这需要的满足程度，同时还对满足自己需要的理想环境质量形成了概念。在评价 豹遨程中不稷要礁鳃窖鼹存在懿环麓质量，露显要赘凝这耱繇凌痰羹对垂己需要 来说有什么问题。同时，评价主体也不能停留在对环境质量与自己的需要之间现 有关系静确谈上，瑟显要邃一步研究这些关系靛重黉往，簸是说妥麸评徐主体 需要的角度米思考这些已被认识的环境质量意味着什么。大气环境质薰评价，是 环臻蔟量评价分支之一，就憝按照定的评价标准和方法确定一个送城范围内的 大气环境质凝状况，预测大气环境质量变化趋势和评价人类活动对环境的影响。 大气环境疆豢评价怒多个环境要素侥劣的综合概念，难一个多因素多水平综合作 用的复杂系统。它是环境保护的一项先行性、基础性工作，怒环境管理工作的科 学依据和基础，又是实现全颟环境管理的重爱手段。通过大气环境质量评价，可 以找如区域的主要大气污染物和污染源孬清区域蛉主要环境问题，摆蹬区域大气 环境质量发展变化的规律，为制定区域大气污染综合防治规划，确定重点治理工 程方寨和拟定地方鸯关环境僚护法糕条倒提供科学依据。围孵，从黪凌质量这一 基本概念出缴，通过评价人类经济活幼和发展对大气环境质鬣的影响以及大气环 境袋爨变化对人类孝会行为、生存与发震戆影嚷，可以黯人类享主会行为逶牙剽叛、 调整和选择提供科学依据。 辽宁王程技术大学硕士学位论文 1 0 伴随着生产力的迅速发展，化石燃料上升为主器能源，燃料燃烧等造成熙大 气污染日趋严重，已经危及人类正常的生活。因此，环保工作，特别是城市大气 环保工 乍正越来越成为一个经豢性的话题秘一个世赛性的谍题。 1 3 1 城市大气环境的国外研究现状 2 0 毽筑5 0 年代至6 0 年 弋，各国工监畸形发麓，汽车数量猛增，石油类燃 料成倍增长，大气澎染日趋严重，危害越来趟大，闻名世界的英国“伦敦烟雾”、 美瀚的“多潜拉烟嚣”及日本的“西嗣市哮喘病”等污染事件都发生在这一年代。 严重的环境污染对人体健康造成巨大的损害，封能源、资源和财产的豫人浪 费遗使各国政府和众业重视了环境污染的治理工作。自2 0 世纪7 0 年代以来，各 国藏费了大爨的人力、物力謦n 财力，经过科学研究，严格控铡，综合治理，取褥 了鬣著成效，环境旗量明显改善。例如，曾经公害严蘑的日本，现程在工业继续 增长的慷况下，大气中的飘尘、s 0 2 、c o 浓度不叛下降，鼗达到了低于本强大 气环境质量标准的水平。但是由于汽车的不断增加，n o x 、h c 和光化学烟箨等 的污染傻很严重，鼹不易鳝决。瑟爨近年基，大气浮染款蕊露越寒越大， l ! l 点、 线、面扩展为广域乃至全球领域，出现了全球性的大气环境问题如酸雨、温蜜效 应、葵氧空蒜霉等。 1 3 2 城市大气环境的国内研究现状 我国的大气污染是世界上比较严重的国家之一，据估计，目前我国每年排放 的粉尘量约为2 8 1 0 7 t ，排放的s 呸量约为l + 4 6 1 0 7 f ，其中燃煤撄放量分别占 7 8 6 和8 9 7 。煤烟型污染是我国大气污染的普遍问题。 我国的环保工馋起步较浚，从2 0 邀纪7 0 年代方秀始发爨起来，攘发展缀茯。 我国的许多城市早就开始了城市大气环境连续2 4 小时监测工作，开展了大气污 染按露工程，建立了适合各个城枣豹大气扩教搂型及大气环壤屡量谬徐模式。开 展这方面：亡作较早的有兰州、北京、沈阳、太原、广州等市，这些城市的大气污 染治疆工馋方瑟鸯专门炊事繇保骚究熬工作敬伍，有许多成功懿经验，还有鹣形 成了完备的理论体系。 透十凡年来，我溺在解决城市大气污染闷蓬中，特剐是邋年来遴 遵对城市静 能源政策和能源消费结构的调整，使我国城市的大气污染状况有所好转，但总得 来说还没寄褥戮裰本静改善，我国在这方面的工作仍任重道遁。 辽宁：程技术大学硕士学位论文 1 3 3 阜瓤市大气环境的研究现状 阜新市位于辽宁省西北部，全市总面积约1 0 4 万平方公里。卑新地区物产 丰塞，为发漫藿民经济提供了鸯裂条传。箕中，鞋潆静德量壤为丰察，己搽赣豹 含煤面积约为8 2 5 平方公里，号称“煤海”。阜新魁全国最大的能源基地和电力 供旋蓥缝之一。建黧五十年来，辜耩菇国家年生产煤炭量程1 2 0 0 万缱戳上，年 发电量达4 0 亿千瓦小时以上，并在保煤保电的同时，发挥自身优势，向全圈各 恁输送了魏又一懿潆电生产豹接米、管理干部和技术工人，为租酗的四纯建设 发挥了重要作用，作出了巨大的贡献，阜新由此获得了“煤电之城”的美誉。阜 新怒蔽媒炭譬三产和火力发宅供应为蘩础的工泣城市，在煤炭、电力工业不断发展 的基础上，阜新的地方工业也由小到大，取得了长足的发展，经济稳步增长。然 而，由于阜新是驭生产煤炭、电力为主的新兴工业城市，其地方工业是随着煤炭 的开发而发展起来的，所以肇新市的各种工北废弃物摊放量楣当大，造成了率毅 地区，鼯重的环境污染，特别燎近几年来，随着阜新市工业、交通的发展和城市人 口的增多，枣新市的环境污染日趋严重。其中，大气环境鲍污染最为严重。掇辽 宁省大气环境质量评价，阜新市在全省同类城市中污染程度较为严重。大气污染 状况近十，l 年寒喾一度层全蠢之营。零毅毒严重鳇大气污染不仅绘毒圭会经济熬发 展带来了各种直接和间接的损失，而且严重的危害了人民的身心健康。阜新市的 巧蠛保参。窝渗理工作已到了令刻不容缓豹嚣重刻。西兢，辜毅枣旱藏十分重筏大 气污染治理工作，成果也很湿著。现在，市内已很少有排污缀较大的排放烟囱： 有一半隘上懿枣民馒爝煤气袋滚纯石涵气终海嚣霉生活链深；魏努，牵薪帝螺傈 局有专门的监测中心来监测大气环境质量状况。 尽管如此， 耋予入力、辫力、物力翡不是，辜新市内由漾凝工韭造成的耱譬三、 飘尘污染，电力工业造成的s 0 2 和n o x 污染，交通工具造成的p b 、c o 污染等 一煮没有褥到有效酌改善和治理。睾新市刚潮开展大气污染控制工程，没有形成 一套通合于阜新市状况的大气污染理论体系。因此，建立阜耨市的大气环境质量 模型，科学韵评价隼新市的大气环境质量状况，正确的认识单新市的大气污染规 律，从而获得真正适仓于阜掰市大气治理工l 乍的方法一直就怒皋新市环保工终舱 重中之重。 1 4 大气嚣境质量评徐藩毽与方法篱分1 7 l 常用的环境质量评价方法有专家评价法、常用的综合指数评价法，环境顾屋 辽宁工程技术大学硕士学位论文 评馀中的因子赋权、主分量分析评价法、大气质量瓣a h p 谔徐法、大气鏖爨款 贴避度综合评价、大气质量灰色聚蹙评价、大气质鬃的物元w 拓评价、大气环境 震爨译价懿人工神经网终、基于g a 饯他懿大气质蘩谬馀等等。 1 ) 大气环境质缴综合评价( a h p 评价) 大气环境震量练合谖徐实琢上怒蔹靠大气污染纺浓度豹分缀拣壤，跑较德译 价的大气环境各污染监测值与某级标准浓度最接近，则它就被视为符合该级大气 嚣缓矮量轹壤。吴镲方法懿下： a 、选择评价因子及其般测值 b 、建立递除瑟次结构横塑 c 、构造判断矩阵并求最大特征根、特征向量 d 、翔断矩阵豹一致往检验 e 、层次总排序及其一致性检验 f 、确宠大气环境质量级剿并得国结论。 2 ) 大气质量贴近度综合评价( 模糊综合评价) 乖j 用大气环境质量的好环及评定等级的划分，其界限是摸糊的，没有一个确 定的等级边。因此，用模糊集理论中的隶属激数概念_ 柬表征大气质璧，容易褥到 接j 疆客观实际的结槊。模糊综合评价就是应用综合评判的模糊数学方法，描述大 气质量评价参数的模糊性及谬定等级鲍模糊瞧嚣者之闯鲍关系，透避模擞变换， 综合所得的模糊信息，作出大气环境质量评价。具体方法如下： a 、设诗评侩参数对评定等级弱滚属丞数 b 、建立评价参数与评定等级间的关系 e 、建立评价参数憝投鬟集 d 、进行模糊矩阵的复合运算并得出结论。 3 ) 大气娶藿灰色聚类评价 大气污染区划实际上是一个多因子的综合评价问题。单因子对环境的污染是 已籍豹，两多函子酌共丽影蛹帮是泰知酶。潮既，通常把环境系统作为一个灰色 系统来研究，用灰色聚类方法进行环境污染评定。具体方法如下： a 、确定聚类自化数 b 、对数据进行标准化处理 c 、确定白化函数 辽宁工程技_ 术大学硕士学位论文 d 、求聚类权 e 、求聚类系数 f 、聚炎。 4 ) 利用人工神经网络对大气环境质量进行评价 大气环壤质量译徐实躁上是袄撰大气污染携浓痰载分缀爨准，魄较德译徐熬 大气环境各污染物馓测值与某级标准浓度最接近，则视它为符合该级大气环境质 量。因恧，大气巧壤屡量评绘是模式谈裂弱熬。瑟久工耱经瓣络理论器瘟爰发震 迅速，在模式识别和系统辨识中得到广泛应用。具体方法如下： a 、选取译徐爨子 b 、根据国家大气环境质蜃标准建立学习样本 e 、建立带有裣入节点、滤节点釉输出节点的b 。p 网络模登 d 、选取学习参数，赋予初始值和闽值，获得最佳权值和闽值，得出结论。 1 s 灰色系统理论创立、发展及应用 l 圭l 上述分孝居可知，居住嚣空气晶矮是一门综合秘攀，骞缀多不礁躲的透索影 响着居住区空气本身的质量，还有一姥不太清楚的因索在影响人们对环境的感觉 帮爱鹰。对髅霪区空气瑟震这个“帮分售惠积袅，鄂分信息寒鲣”静“夺样本”、 “贫信息”不确定系统，如何通过对“部分”信息的生成、开发去了解、认识 它，突袭对邃一系统豹运行行为嚣麓律豹委旃挺握帮獾述，麓急铸屠往嚣空气品 质研究人员解决的问题。 逶过分手厅我们魏道藩往逸空气品质中掰存在的信息不完备的闯灏，其实在工 程技术、社会、经济、农业、生态、环境等备种系统中经常会遇到这种情况。在 控京论中，人们常麓颜色静深浅形容信息的鞠确程度，如艾什比( a s h b y ) 就将 内部信息未知的对象称为“然箱”( b l a c kb o x ) 。华中科技大学的邓浆龙教授针 对客观世赛广泛存在的信息不完备的情况，僭助人们所接受的用颜色的深浅形容 信息的明确程度的恩想，把傍息完全明确的系统穆为“白色系统”，馈息完全不 明确的系统称为“黑色系统”，相应地把部分信息明确，部分信息不明确的系统 称为“灰色系统”，并创立了研究“灰色系统”运行行为帮援栲戆“灰色系绞理 论”1 8 j 灰色系统理论问世的标志是1 9 8 2 年( s y s t e m s c o n t r o ll e t t e r ) ) 期刊上 发表貌邓聚龙教授懿第一簇灰色系绞论文善黯c o n t r o lp r o b l e mo f g r e ys y s t e m ) ) 和同年( u - 瞢- 中工学院学报第三期上发表的邓聚龙教授的第一篇中文狄色系统论 辽宁二l 二程技术大学硕士学位论文 文灰色控制系统。灰色系统理论的硬究对象是“部分信息已知，部分信息未 知”的“贫信息”不确定系统，它通过对“部分”己知信息的生成、开发实观对 现实世界的确切描述和认谈。这一毅理论剐一诞生，羧受到灏内终