（环境工程专业论文）青岛市环境空气质量改善途径研究.pdf

青岛市环境空气质量改善逢径研览 s t u d yo nm e t h o d s o fi m p r o v i n ga i rq u a f i t yi nq i n g d a o a b s t r a c t h lo r d e rt op r o p o s em e t h o d so fi m p r o v i n gq i n g d e n v i r o n m e n t a la i rq u a l i t y a c c o r d i n gt ot h en e ws i t u a t i o no fq i n g d a na i rp o l l u t i o n , t h er e s e a r c hm a k e ss t a t i s t i c s a n da n a l y s i st o q i n g d a o a i rc o n t a m i n a t i o n l e t t i n g s i t u a t i o nd u r i n gt h ep a s t y e a r s c u r r e n te n v i r o n m e n t a l a i r q u a l i t yc o n d i t i o na n dw o r kd e v e l o p m e n to fa i r p o l l u t i o np r e v e n t i o na n dc u r e i te s p e c i a l l ya n a l y z e st h er e s o u r c e so fi n h a l a t i o n a i g r a n u l ew h i c hi st h em a i nc o n t a m i n a t i o ni m p a c t i n gq i n g t a oe n v i r o n m e n t a la i r q i l a l i t y t i l er e s e a r c ha l s om a k es t a t i s t i c se l lc h a n g i n gt r e n do fc o n t a m i n a t i o nl e t t i n g a n de n v i r o n m e n t a la i rq u a t i t ya sw e l la sa n a l y z et h ee f f e c to fm a i nm e t h o d so fa i r p o l l u t i o np r e v e n t i o na n dc u r ew h i c hh a v eb e e nc a r r i e do u ti nq i n g d a o t h ea n a l y s i ss h o w st h a tt h ea i rq u a l i t yp o l l u t i o nh a sb e e nc o n t r o l l e dp r i m a r i l y r a n dt h ee n v i r o n m e n t a la i rq u a l i t yh a sb 嘲i m p r o v e do b v i o u s l yt h r o u g hm o 饽 i n v e s t m e n to ne n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n ，e a l h a n c 蜘- f l e n to fe n v i r o n m e n tm a n a g e m e n t a n dw o r ko i la i r p o l l u t i o np r e v e n t i o na n dc u i n c l u d i n gc o n t r o l l i n g u s eo f h i - s u l f u r - c o a l ，e l i m i n a t i n gc o a l - b o i l e r , e o n t r u l l i n gm o t o rv e h i c l e sg a sp o l l u t i o na n d o p t i m i z i n ge n e r g yf o l u c e sc o n f i g u r a t i o n h o w e v e r , t o g e t h e rw i t ht h ef a s td e v e l o p m e n to fe i t ye c o n o m y , t h eg r o s sl e t t i n g a m o u n to fa i rc o n t a m i n a t i o np r e s e n t si n c r e a s et r e n dp o t e n t i a l l yw h i c hb r i n g sa b o u t t r e m e n d o 璐弘岱s 哦o i lm a i n t a i n i n gg o o dc a n t o n a la i rq u a f f t y p m t oi st h em a i n p o l l l l t i o nf a c t o ri n f l u e n c i n gq i n g d e n v i r o n m e n t a la i rq u a l i t y , t h en e x ti ss 0 2i n w i n t e r , t h ep o l l u t i o nl o a dm o d u h mo fs 0 2i st h em o s ta n dp o l l u t i o no c c u r r e di sm o r e s e v f l c o m p a r a t i v e l y a c c o r d i n gt od w e l 叩m 吼tp l a n n i n go fq i n g d a ns o c i e t ye c o n o m y , t h em a i n f a c t o r sa f f e c t i n gq i n g d a oe n v i r o n m e n t a la i rq u a l i t yi nt h ef u t u r ea n dm a i ni s s u e so f a i rp o l l u t i o np r e v e n t i o na n dc u ma r ei n v e s t i g a t e d i ti n d i c a t e st h a tt h em a i nc h a h e n g c o fa i rp o l l u t i o np r e v e n t i o na n dc u r ei st h a tl e t t i n gq u a n t i t yo fs 0 2i sl a r g e g r a n u l e p o l l u t i o ni m p a c t sw i d e l ya n dn o xp o l l u t i o ni si nu p t r e n dg r a d u a l l y t h eg r a n u l e s o l l l c e sa r es a p p yd u s t ，c o a ls o o ta n dc o n s t r d e t i o ne n n e r e t ed u s tm a i n l ya n dt h es a p p y d u s ti st h el a r g e s tc o n t r i b u t o r 2 墨主堡苎兰竺兰苎兰堡垒苎查 d i r e c t e db ya d v a n c e dt h e o r yo fd e v e l o p p i n gc y c l ee c o n o m ya n d c o n s t r u c t i n g e c o t y p i cc i t ya n dm e a n w h i l er e f e r r i n gt od o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a le x p e r i e n c e t h e r e s e a r c hm a k e sp r o p o s a lo nm e t h o d so fi m p r o v i n ge n v i r o n m e n t a la i r q u a l i t y a t i n c l u d e sr e d u c i n gl e t t i n gq u a n t i t yo fa i rc o n t a m i n a t i o n , r e a s o n a b l ea d j u s t m e n to nc i t y i n d u s t r i a l l a y o u t a n d s t r u c t u r e ，e l i m i n a t i n gm i n i t y p e o fc o a l - b o i l e r , e n h a n c i n g c o n s t r u c t i o no fb a s i c e s t a b l i s h m e n t 。o p t i m i z i n ge n e r g y r e s o u r c e s c o n f i g u r a t i o n , d e v c i o p p i n gc y c l ee c o n o m y , p u s h i n gd e p u r a t i v cp r o d u c i n g , s t r i c tc o n t r o l l i n gh i - s u l f u r c o a l b u r n i n g ，s t r e n g t h e np o l l u t i o np r e v e n t i o na n dc u r eo fm o t o rv e h i c l e sa n d s h i p s ，c o n t r o l l i n gf l a p p yd u s ta sw e l l n e c e s s a r ye n s u r i n gm e a s u r e m e n t s w i t ht h e s e m e t h o & , q i n g d a o w i l l i m p r o v ee n v i r o n m e n t a l a i r q t m l i t yp e r s i s t e n t l y w h i l e m a i n t a i n i n gf a s te c o n o m i ci n c r e a s i n g ， k e y w o r d s ：a i r ；p o l i n t i o u ；p r e v c n t i o ua n dc u r e ；q i n g d a o 专岛带鞯境空气震誊黢善连径姘党 o 前害 大气污染是一个被广泛关注的社会问题，国内外对大气污染防治已歼展了广 泛熬磅究黎键论。毽是蠹等气象条僚窝污繁镶蟪嚣等存在较大差巽，各媲大气污 染防治= 【作重点和措施有较大不同。北方城市二氧化锚；l 和颗粒物污染悬影响环境 空气成量静主要翘题，丽南方城帮则主要以黻粒物污染影响戈主。国内城市对燃 煤污袋控制研究较多，而匿外对交通排气污染的研究相对更加深入。 根掘有关研究可知，与瑞典等欧洲国家相比较，青岛市大气中二氧化硫的水 平与其3 0 - 5 0 举静稻当，主要受王娩尤其怒发电等撩瓣燃烧行蹙澎确。交通污染 趋势与其接近但是控制标准较宽松，在执法力度、公众意识、媒体监督、市场导 肉激蕊等方嚣遥较舞落纛。 近年来青岛市委、市政府高度踅视环境保护工作。全民环境意识明显提高， 骂境缳护力褒举藜热丈，爆缳投入丈攮增趣。通过严格控剩巍巯煤豹健囊，淘汰 燃煤锅炉，控制机动车尾气污染、优化能源结构等工作的开展，全市大气环境污 染趋势槔到初步控割，环境空气质量德到骥显改善，大气环境鹱量基本选到了功 能区要求2 0 0 5 年，市聪环境空气质量优良天数3 3 1 天，占9 0 秭，遵续六年慈 到国家环境空气质量二缎标准。假是同时，从城市的发展趋辨看，“十一五”期 闻。箨随经济牧会静发麓，能源溃耗增加、城市建设筑模扩夫鞋及瓤动车傈有蠢 迅速增加，由此导致污染物排放总基呈潜在的增加趋势，将对垒市环境构成巨太 嚣压秀；瓢污象防治承乎羲，毒鑫露蠢蘸鑫念篷污染骑治承平述存在缓夫熬不警 衡性，部分污染源尚未配备污染防治设施，现有污染防治设施按术水平多数偏低， 还其盏敬进静辫力；从浮染穆捧教熊区域努毒看，毒繇嘉邦分送域特剩毒区j 部 老工业区污染物浓度仍然偏高从维护人群健康的角度考虑，仍需迸一步改善环 境空气质量。铡孵，从监测数据可知，青岛市空气污染综合指数从1 9 9 7 年到2 0 0 3 年一毫量逐年下降趋势，但是2 0 0 4 年市区空气污染综含指数龆较2 0 0 3 年有所_ 歼 高，= 氧化硫、可吸入颗粒物、- - 氧化氮日均值均较2 0 0 3 年略有升商，2 0 0 4 年 市区空气质量秀往酶天数较2 0 0 3 年藏乡71 5 天。2 0 0 5 年与2 0 0 4 年籀院，胃程 入颗粒物、二氧化氮浓度抒平，：氧化硫浓度上升0 0 0 1 m g m 4 ，一氧化碳浓度上 秀覆l 粥盎，露嚣空气蔟藿j e 甓豹天数较2 0 0 4 年壤少73 天。虽然大气污染物 年日均值浓度升高幅度述很小，但反映出青岛市环境空气质盛可能出现的污染威 弹趋势。因此，对青冬帮大气污染控制工僚述嚣要举麟进行深入研究，簿必要避 一步了解大气污染形势的变化，采取新措施，控制太气污染物的排放，以保证青 岛市环境空气质量能够褥到不断改善。 独铹簿明 本入声稠所整交豹学位论文怒本入在静师指导下迸彳亍的研究工作及取得的研究成粜。 据我蘑妇，狳了文孛特剃麴缢标注帮致谢静逑方井，论文中不包食其毪人已经发表或撰写 遥静研究成采t 斑不匏含朱获得 f 连! 麴鎏赢墓德卷差登翘壹盟 篷：鲞糕妥窑绫其绝教甯稳梅韵学氇或谖书旋用道静耪料。与我一同工作的同志对本研 究瓣傲柏任何贾献均已奄论文巾作了明确的说明并袭示谢意。 学证论交律者撬名：雨讶复鏊串嘏耢：渺；年# 罔多丑 孥像论文版权使鹧授投书 率学位论文挥者毙全了解学校毒关保馨。使用学位论文的翘定。蠢授保磐劳是强零骞 关部门或规橡送爱论文瓤复印转嬲磁盘，兔洚论文被查摇粒嵇凌。零入嫒投学校胃墩饕学 位论文的全部或部分内容绩入寄关数据艨进行检索，可以荣髑影印、缭印或扫攒等鬟铡手 段像枣、汇编学佼论文。( 爨密黪举霾谂文农解塞嚣逶壤零授投警 学位论文作者签裳： 南坶丘 鼯耀签字；瓮絮莲。 整字爨期；蹦攀参月；基签掌嚣秘：玲嘻年善舞鞋 学位渔文作者毕蛾蜃去囊； 王露摹霞；私年潲每励 飙娥。酋确适蠡倘7 孳 电话；f 吾巾搭笋 露缝 丢扣p 每 ，y y 青岛市筇境空气质量改善速径研究 1 文献综述 1 1 大气结构与组成 大气结构按温度结构分层为对流层，平流层，中间层，热层和外层；按大气 成分分层为匀质层和非匀质层，按压力结构分层为气压层和逸散层；按电离结构 分层为电离层和非电离层。 在对流层下部靠近地面的1 2 - l _ 5 公里范围内的薄层大气称为大气边界层 或行星边界层。因为贴近地面，空气运动受到地面摩擦作用影响，又称摩擦层。 大气边界层内根据宅气受下苹面影响不同又可分为：紧贴地表面小于1 厘米的气 层，为粘性副层。此层以分子作用为主；5 0 一t 0 0 米以下气层( 包括粘性副层) 称 为近地面层。这一层大气受下挚面不均匀影响，有明显的湍流特征；近地面层以 上至卜1 5 公里为上部摩擦层。这一层除了下垫面的湍流牯性力外，还有气压 梯度力和科里奥利力的作用。 大气中除去水汽、液体和固体微粒以外的整个混合气体，简称干空气。它的 主要成分是氮、氧、氩、二氧化碳等，其容积含量占全部干洁空气的9 9 9 9 以 上其余还有少量的氢、氖、氪、氙。臭氧等，见表卜l 。 表1 - 1 大气的组成 气体平均浓度p p m 停留时间 循环 n 2 7 8 0 8 4 01 0 6 芷 生物或微生物循环 0 2 2 0 9 4 6 0 l o 年 生物或微生物循环 a r 9 3 4 0 n 。 1 8 k r i - 1 无循环。在地球历史 x e 0 0 9 中累计 c h - 1 6 57 年 生物和化学 c 仍 3 3 21 5 年 人为和生物 c o0 0 5 o 26 5 天 人为和化学 h l 0 5 8 l o 年 生物和化学 n t o 仉3 31 0 年 生物和化学准稳态 s 0 t 10 5 - l 矿 加天人为和化学或平衡 n h 31 0 l 矿 2 0 天生物、化学、雨除 n o + n 0 2l n l 0 - 21 天人为，化学、闪电 o jl o - 2 1 0 1 ? 化学 h n o iio 5 - l 矿1 天 化学、雨除 1 ：1 2 0变化 1 0 天 物理化学 h t 曼2 i o 年物理化学 1 2 大气污染 若大气污染物达到一定浓度，并持续足够的时间，达到对公众健康、动植物、 材料、大气特性或环境美学产生可以测量的影响，就是大气污染这种定义方法 青岛市彝境空气质量改善逢径研究 在很大程度上是基于传统的公害概念，现在又有新的延伸。例如，大量能量( 如 热能) 释放进入大气引起不良影响，人类活动导致大气中某些组分变化产生的危 害等也归入了大气污染的范畴。 大气污染源包括天然源和人为源。天然源是自然界自行向大气环境排放污 染物的污染源。如：火山爆发、雷电造成的森林大火等发生时向大气环境排放污 染物。人为源是指人类的生产活动和生活活动所形成的污染源。如燃煤、汽车等。 1 3 大气污染物及来源 大气污染物是由于人类活动或自然过程排入大气，并对人和环境产生有害 影响的物质。按来源，分为一次污染物和二次污染物“1 。一次污染物是直接由污 染源排放的污染物，二次污染物是进入大气的一次污染物之间或与正常大气组分 发生反应，以及在太阳辐射下引起光化学反应而产生的新的污染物，它常比一次 污染物对环境和人体的危害更为严重。 大气污染物按存在状态，分为颗粒物和气态污染物。 颗粒物常表示为总悬浮微粒物( t s p ) 、飘尘和降尘总悬浮微粒物其粒径 绝大多数在i 0 0 p m 以下，其中多数在1 0 1 1 m 以下它是分散在大气中的各种粒 子的总称降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物，一般直径大于3 0 p m ，由于 其自身的重力作用会很快沉降下来。单位面积的降尘量可作为评价大气污染物程 度的指标之一飘尘指可在大气中长期飘浮的悬浮物，分为p m 。( 粒径 i 0pm ) 和p 毗( 粒径 2 5 ) 。p 可以通过呼吸道进入人体，从而对人体健康产生危 害，p e 的危害则更为严重。p m 。和p 地。也是目前大气质量评价中通用的重要污 染指标。 颗粒物的来源可分为天然来源和人为来源。人为排放源有化石燃料燃烧产 生的煤烟( 烟尘) f 电力、化工、冶金，矿山、运输等行业( 如粘土厂、铅锌冶 炼厂，面粉厂。化肥厂。水泥厂、焦化厂) 生产过程中产生的粉尘”1 ；汽车， 飞机、轮船排气等。天然源有海水蒸发的盐分，土壤侵蚀的吹扬，火山爆发、森 林火灾灰等。掘统计，全世界每年大约有2 3 亿吨颗粒物进入大气，其中2 0 亿吨 是自然排放的。颗粒物在空气中的迁移受气象条件影响较大，降尘降落到地面。 飘尘可在大气中长时间保存。可以作为水气等凝结核，形成降水或加重污染。 颗粒物还可分为一次颗粒物和二次颗粒物。一次颗粒物是由排放源直接排 入大气中的液态或固态颗粒物，在大气中未发生变化。二次颗粒物是由排放源排 放的气体污染物，经化学反应或物理过程转化为液态或固态的颗粒物。如二氧化 硫、氯氧化物、氯化氢和氯气、氨、有机气体等经化学反应形成的硫酸盐、硝酸 盐，氯化物、铵盐和有机气溶胶等。 2 青岛市环境空气质量改善连径研究 气态污染物主要有一次污染物：s 0 2 、h 墨、n o 、n l h ，c o 、c o , ，h f 、h c l 、 c l c 1 ：化合物。二次污染物：s o ，、h 。s o 、m s o 。、n 0 2 ，m n o 。、醛类、酮类，酸 类。 大气中s 0 ：来自自然源和人为源。自然源是火山爆发和还原态硫化物( h 书) 的氧化；人为源是化石燃料( 主要是煤) 的燃烧，其次是有色金属冶炼，石油加 工和硫酸制备等。 s 0 。进入大气圈后会发生一系列氧化反应，形成h 。s o t 、硫酸盐和有机硫化合 物。目前，一般认为s o 。的氧化过稃确两种途径，即催化氧化和光化学氧化。这 两种途径虽不能截然分开但还是有主次之分的。国内外大量研究表明，太阳辐射 强度、温度、湿度、气溶胶、云、雾及氧化剂均是影响s 0 。转化的途径和速率的 重要因素。， s 0 2 转换的机制是： 删+ s 0 2 + m- h o s 0 2 + m h o s 0 2 十如h 0 ：+ s 0 3 s o , + t h o - - 4 , h 。s o , s 0 2 ( a q ) - a ti i + l l s 吁 l t s o ；- h + + s 0 盼0 3 - + i t 她一h s o | _ + h 2 0 h s m + | l + + h 。s o 氮氧化物( n 0 j 既有自然来源又有人为来源。自然源主要来自生物圈中氨的 氧化、生物质的燃烧、土壤的排出物、闪电的形成物和平流层进入物。n o x 人为 来源主要指燃料燃烧、工业生产和交通运输等过程排放的n o x 。燃料燃烧是指化 石燃料燃烧时，排放的废气中含有n 0 ，其浓度可达千分之几。n 0 排入大气后迅 速转化为n 0 2 工业生产是指有关企业如硝酸、氮肥和有机合成工业及电镀等工 业在生产过程中排出大量n 0 。交通运输是指机动车辆和飞机等排出废气中含有 大量n o 。汽车排气已成为城市大气中n o 。的主要来源”2 0 世纪7 0 年代纽约、 洛杉矾和东京等城市的空气污染物中有9 0 9 6 来自汽车尾气，目前我国许多大城市 的情况与此类似。 n o 。另一个值得关注的来源是船舶运输废气。随着海上运输船舶数量的日益 增加，船舶废气污染也日趋严重。据国际海事组织的数据表明，全球以柴油为动 力的船舶每年向大气排放的n o ，约1 0 0 0 万吨，s 0 ，约8 6 0 万吨，被污染的海洋大 气可通过气候作用飘敌到1 0 0 0 公里以外的地区，对沿海国家的环境造成污染 在一些航运发达的国家，如丹麦、挪威等，总的大气污染中，n o x 的捧放约1 7 一 青岛市环境空气质量馥善逢径研究 4 0 来自于船舶德国科学家曾利用卫星数据和先进的仪器，绘制了一幅地 球上空二氧化氮的分布图。图像显示，一些地区的大气中二氧化氮含量过高，污 染严重。让人惊讶的是，在这幅地图上，红海和印度洋中的船舶航道清晰可辨。 科学家指出，这说明由于海洋运输频繁，造成了海洋上空严重的大气污染。 常把除了n f i ，和n ：0 以外的氦氧化物称为奇氮。其中n 0 与n 0 合称为n o x ， n o x ，h n 0 2 ，i i n 0 3 ，n 0 3 ，n 2 0 ，p a n 和颗粒物硝酸盐的总称为n o y 。 n o x 的化学转化机制为： n 0 + 0 ，寸n 0 2 + 0 2 n o + h 0 2 一n 0 2 t o h + h v 寸n 叶0 0 也+ m o 。+ m 通过上述反应，n o 将一部分转化成n 0 2 n o x 被转化和清除的主要反应是： n o , + 0 h 一 啪，( 气) 3 n o , + h 2 0 - - r 2 h n o 。( 液+ n o n i 。+ h n 以；_ n h 4 n o l n o + o h h n 0 2 + m 在没有光照的情况下， n 0 + m n 矾+ 晚 m + n 仉+ n o z c = v n z 0 + m c 0 是低层大气中最丰富的气态污染物，也是人类向自然界排放量最大的污 染物。人为源c o 主要来自汽车尾气和化石燃料的燃烧。根据对全球化石燃料消 耗量，燃烧条件以及对汽车排放状况的实际测量估算，1 9 8 4 年全球人为排放的 一氧化碳约为6 4 0 ) ( 1 0 吨。其中5 0 以上是来自汽车的汽油燃烧。自然源c o 主 要来自海洋、森林火灾和森林中释放出的萜烯化合物及其它生物体的燃烧，此外 还有甲烷和其它碳氢化台物的氧化对大气一氧化碳的贡献。 发生机制是： c 乩+ o h c 地+ c l + 嘎+ m 呻c m 0 州 c h ，o 一3 也+ 2 h v - - c h g ) + o h + 2 嘎 c + h v ( 0 3 6 nm ) 一c o + 也 就全球大气c o 而言，尽管人为活动排放的c o 量逐年增加，但全球平均浓度 却没有什么变化，这可能由于c 0 寿命较短最终转化为c o , ，不可能在大气中累积 青岛市蕊境空气质量改善逢轻研究 之故。不过城市大气中c 0 含量相当高，一般为0 0 0 0 5 o 0 0 5 ，主要是由 于城市汽车的尾气中含有大量c 0 所造成的 全世界每年向大气中排放的碳氢化合物约为1 8 5 8 3 xl o t ，其中自然捧放量 占9 5 ，主要为甲烷和少量萜烯类化台物。人为排放量占世界总排放量的嘶，主 要来自汽车尾气、燃料燃烧、有机溶剂的挥发、石油炼制和运输等。城市大气中 碳氢化合物的人为污染主要来自汽车尾气，即没有完全燃烧的汽油本身和由于燃 烧时汽油裂解或氧化而形成的产物。碳氢化合物主要包括烷烃、烯烃、炔烃、脂 环烃和芳香烃。 从环境污染的角度来看，h c 的含量并不直接反映其污染环境的水平，更为 重要的是它们在空气中的反应产物的含量。因为大多数h c 的毒性较小。但由于 它们是形成光化学烟雾的主要成分，由此而产生的二次污染物如p a n 等却对人类 健康有很大危害。 其主要反应如下： c 地+ 0 h 寸c 叱+ h 如 c h ，+ 如+ m 呻c h l 0 2 + m c h 她+ 3 q + 2 h v - + c h 2 0 + o i + 2 0 f c h 2 0 + h v ( x 0 3 6 p r o ) _ c o + 也 c h 2 0 + 4 0 2 + 2 h v - c 0 + 2 0 ，+ 2 0 h c h 2 0 + 2 0 2 + h v _ c 0 + 哪+ o | c o + 0 2 + m c 如+ m c i i i + c l 呻明。+ h c i 由h c 、n o 。及其光化学反应的中间产物和最终产物所组成的特殊混合物，叫 作光化学烟雾光化学烟雾是一种大气污染现象，最初发生在美国洛杉矶因此 也称作洛杉矶烟雾。洛杉矶烟雾与早期的伦敦烟雾有所不同。伦敦烟雾主要是 s o 和悬浮颗粒物的混合物，通过化学作用生成h z o 危害人的呼吸系统；而光化 学烟雾则是h c 和n o i 在强太阳光作用下发生光化学反应而生成刺激性的产物，如 醛，还有也和p a n 。 光化学烟雾形成的机理很复杂，许多学者都提出了自己的理论。1 9 5 1 年t 美国加利福尼亚大学的哈根史密斯( h a g g e ns m i t h ) 首先提出了关于光化学 烟雾的形成机理。1 9 5 6 年，史蒂芬斯( s t e p h e n s ) 又进一步研究了光化学烟雾 形成机制。并以模式图定量表示其中生成物的主要光化学反应物质。1 9 7 5 年 日本东京大学近藤次郎提出了用化学计量法建立光化学空气污染的数学模式。同 期，美国环境科学研究者提出了包括起始反应，分支反应、链增长反应和终止反 青岛市环境空气质量改善连径研兜 应等四个阶段的反应阶段计算模式1 9 8 4 年和1 9 8 5 年，莱昂( i - - e o n e ) 和塞 恩费尔德( s e i n f e l d ) 提出了用6 个模块反应机制( 包括无机反应、醛反应和 p a n 形成、a _ 双碳酰基( 取羰基) 化学反应、甲苯提取途径、甲苯加入途径和共 轭双碳酰基化学反应) 来描述光化学烟雾化学过程的模块反应模式。上述有关光 化学烟雾形成机理的模式只是一些学者研究的成果，现在还不能说已经完全搞清 楚了，还有待进一步深入研究。 总之，光化学烟雾的形成过程是由一系列复杂的链式反应组成的。一般认为 n o , 的光解是大气光化学烟雾形成的起始反应，并促使了大气中o 的积累；h c 的 存在打破了n o + 的光解循环，生成了重要的自由基( r 和k c o ) ，促使n 0 向n o , 的 快速转化。n 0 。继续光解产生0 - ，同时在转化过程中产生的自由基又继续参与反应 生成更多的自由基上述反应不断循环进行，直到r c o 自由基最后与n o , 结合产生 r c o , n o t ( p a n ) ，光化学烟雾终结反应。 p h 值小于5 6 0 的降水( 雪) 叫酸雨( 雪) 不下雨时，大气中酸性物质可 被植被吸附或重力沉降到地面叫干沉降；下雨时，高空雨滴吸收包含酸性物质继 而降下时再冲刷酸性物质降到地面叫湿沉降。酸雨率是判别某地区是否为酸雨区 的一个重要指标，即该地区酸雨次数除以降雨的总次数。一般认为：年均降水p h 值高于5 6 0 ，酸雨率o - 2 0 ，为非酸雨区；p h 值在5 3 0 _ 5 6 0 之间，酸雨率 1 0 - - 4 0 ，、为轻酸雨区；p h 值在5 0 0 - 5 3 0 之间，酸雨率是0 - 6 0 ，为中度酸雨 区；p h 值在4 7 0 - - 5 0 0 之间，酸雨率5 0 - 8 0 ，为较重酸雨区；p h 值小于4 7 0 ， 酸雨率7 0 _ 1 0 0 9 6 ，为重酸雨区。 1 4 大气污染物的扩散 城市的空气污染是由性质和形式不同的太量污染源造成的，这些源通常分成 以下几类：孤立的高架点源如火电厂的高烟囱：其他工业生产用的矮小的 烟囱排放；面源排放，由近地面密集的许多小排放源构成，主要是居民生活源； 交通流动源，也称为线源。由交通工具形成的污染源排放。为了解大气污染物 的扩散、传输及沉降过程，科学工作者在文献中采用了多种模式进行运算，形成 了种类繁多、能够处理不同条件下大气扩散问题的大气扩散模式，如针对特殊气 象条件和地形的扩散模式：封闭型扩散模式、熏烟型扩散模式、山区大气扩散模 式和沿海大气扩散模式等。根据这些模式处理问题所采用的理论和数学方法，基 本上可分为高斯模式及其变形模式、统计模式、大气压扩散相似模式和k 模式等 但是现有的各种模式都有其局限性，因为大气污染物的传输、沉降过程非常复杂， 受很多因素的影响，包括其物理、化学性质，风速、大气豪流等气象条件因此， 要确切地描述污染物在不同时间，空m 的浓度分布与沉降是很困难的，各种模式 青鸯章舔境窘气蓑量瘦善逢径研完 鲍计算结果只能瓣作一种斟学预测。 1 5 大气污染的危害 大气污染物侵入人体的途径有兰：第一，通过人的呼吸南接进入人体；第 二，逶避食物与钦承遴入久俸；第三，透遘痿肤接舷缝毛毳逮入天体。葵孛，第 一种途径最为重要，危害也最大( 陈德钧，大气污染化学，1 9 8 8 ) 。大气污染物 孛，颞靛椽熬丈，l 、凌定荬泼撩手呼毅遂孛静经藿；托擎组残凌窥滚积蕴嚣上对组 织的影响。二氧化硫损害肝脏。且出于二氧化硫通常如多种污染物共存，吸入之 后产生瓣复会作翔盏害更丈。二氧化氮对呼吸器富有捌激性，w g l 起脖水辨、慢 性支气管炎等疾精，若与= 氧化硫建存，则危害更重。氧化碳是所有大气污染 豹中散布最广的神，严蕊阻碍血液输氧，引起缺氧中毒。光化学氧化荆如臭氧 对彝子、咽喉、肺等呼吸嚣富有刺激作用，运动对啜入费g 更严燕。 大气污染对植物的危害主要感损害植物游的功能组织；影响植物新陈代谢 静臻髭；簸坏原裳质藩完整性和细耱簇。噩l ：捧，还会嵇害禳系黧长反箕秘能；减 弱输送作用与导皴生物产甓减少。 丈毫污染对奉| 辩熬燕害主要燕霹捷建襞勃、撰繁、文耱鸯迹彝暴嚣在窆气 中的金属制品及皮革、纺织等物品发生性质的变化，造成直接和间接的经济损失 大气污染对犬气环境的危害包捶：大气污染会罨致降求熬增期或减少，它 对降承化学的影响表现在酸性化合物的输入，郾出现酸雨大气污染还会产生全 球性的影响：大气中c 0 2 镣温室气体浓度增加导致的全球变暖、人们大爨生产氟 氯经耗台物等导致的矣氧瑶耗竭等 1 ，6 火气污染综合防潞对策 缭台多篇文献。”撬毽静夫气游染综合麓沧对策主要毒戮下曩寿嚣： 是搞好总体规划，合理工业布局。分散布设熙规划的牌体原则，必须考 瘛建影、气象象搏，确定城枣挂囊、合理发嶷芏韭，完善基础设施，帮约能源。 二是选择有利污染物扩散的排放方式。国外普遍采用的怒高烟囱排放和集 合式烟寓排敷。提薅烟囱的有效亮发不仅馒烟气得到充分的弱释，网时，也是减 轻地面污染的措施之一。然而，采腊高烟囱摊烟，当她的落蛾浓度虽然减少，僵 是排烟范围却扩太了，污染的面积也就扩大了所以来用上述措施，尚不能根本 解决簿絷阿题。随时峦予黼囱逢价蓐耀鑫高袭翦二敬穷成眈铡篾系，新戳沤囟黪 得过高也是不经济的。集台式烟囱排放是将几个( 一般是2 4 个) 排烟设备集中 到一令矮囱孛捺菝，敬健箨藏熬矮气湿度壤翱，握囊灞气窭霜遽疫这3 0 5 0 米秒) 这种高温、高速的烟流将星环状吹向天空，使矮烟囱起高烟囱的作用， 大夫提蹇了扩散绶栗。 纛南事蒜境童气蓑量薤菩逢轻研究 三悬应用区域集中采暖供热。农城市郊外设立热电站，以便进行区域采暖、 集中供热，以代替千家万户分散使用的炉灶，这是清除烟尘的裔教措施。这样徽 的好处，第一，可以提高锅炉设备的效率，降低燃料消耗量，减少燃料逸输量； 第二，磷戮翻用熬亳厂豹发热，提窝热能嗣璃率；第三，集串供燕静大锅炉逶予 采用高效率的防坐器，也易于实现自动化，从而大大减少粉尘的排放量。 嚣莛改交然毅梅残纛缓摹生产工艺。务耱燃辩串灰分数爨寿攫大夔别，对 燃料进行选择和处理，是减少污染物产生的熏要措施。水力发电具有不使用燃料、 可再生，不产生海染等突濑优点，可以代替煤驭减少污染。加强掰能源鲢开发剥 用研究，阻代替煤炭燃科，减轻污染。在广大农村，皮大力推广生物能源一沼气 的使用。沼气具肖较高的热值，燃烧时不产生烟尘和肖害气体。改革工芑设备、 改善燃烧过程。觚菰降低能耗，这不仅耩于播高经济效益，丽髓是减少天气污染 的一条重要途径 蠢楚绿铑遥拣。绿稼逢转是黪治大气浮祭豹一令经济畜簸豹方法。因为绿 色植物本身除有调节气候、吸尘，降噪的功能外，还可吸收大气中的有害的污染 耪，莛剿净纯移缓狰大气污染敏终耀。一方辩，发聂绿燕獯浆，簌复稻扩大森辕 面积，；f ! i 用植物吸收c o = 放出0 2 的光合作用能力可以越到固碳作用，从而大大降 低大气孛0 含擞，避免激室效应的影响；冀一方瑶，绿色植物分泌出的牯渡和 油脂，w l ：王过滤和吸附大气中的颗粒物，吸收各种有毒有害气体，起到净化作用。 六是加强大气环境质量管理。运用法镣、行政、经济、技术、教育等手段， 通过全瑟穰划。扶宏蕊上、战略上，总体上耩究解决天气污染蠲惩。 大气标准悬开展大气环境管联的主要依据。目前我国制宓的有关大气的标 罐圭簧霄：拜饕鍪气震耋栋准( 秘3 0 9 5 - - 1 9 9 6 ) 、大气污染镑绦台接藏括难( 秘 1 6 2 9 7 - - 1 9 9 6 ) 、锅炉大气污染物摊放标准( g w p b3 - - - 1 9 9 9 ) 、轻型汽车污染物排 教捶羰( 6 w p b1 - - 1 9 9 9 ) 、饮食鼗濑淫l 菲放橱建( 错p b5 一0 0 ) ，摩托车撵 气污染物捧放标准( g b l 4 6 2 1 - - 9 3 ) 、汽率柴油机垒负荷烟度排放标准( g b 1 4 7 6 1 。7 - 9 3 ) 、紫油车鱼虫加速烟度排放标躔( g b1 4 7 6 1 6 - 9 3 ) 、汽浊车怠速 污染物排放标准( g b1 4 7 6 1 5 - 9 3 ) 、恶臭污染物排放标准( 6 b1 4 5 5 4 - 9 3 ) 、火 电厂大气污染物排放标准( g b1 3 2 2 3 - - 1 9 9 6 ) 、中华人民共和国国家标准炼焦炉 大气浮染耪排教籍| 准( g b l 6 1 7 1 1 9 9 6 ) 、王驻炉窖灞尘捧敖标准( 6 8 9 0 7 s - s s ) 、 水泥工业污染物排放标准( g b4 9 1 5 8 5 ) 。 箕审，我嚣簌1 9 9 6 举1 9 莠实施的拜凌空气囊黧稼建孛对l o 静大瓮污染耪 的浓度限制进行了规定，详见袭卜2 。美国国家环境空气质量标准限值见表 | 。瓤薄毙可翘，美国睇境空气海染勃限馕一般褰鼍：我毽一缀标准群低予二级 8 囊鸯事琢瑰空气蓐量蕞善逢叠辑变 标准。 表i - 2 孛晷嚣象嚣凌空气蕨藿标准隈僵 浓度陧值 污染物名称椒值时间浓度单位 一壤橼准 ：擐标准 三级标准 二裁仳硫 年平均 0 0 2 o 循 1 0 日平均 o 0 5o 1 5o 2 5 s 仉 1 小时平均 o ，1 5o 5 0 o ，7 0 慧番浮糯粒物年平筠 氇黼 乱 毽 t s p日平均0 1 20 3 0o 5 0 毫克立方米 可嚷入黝植物 年半均也0 4o ，j oo 1 5 ( 杯准敬态) 捌日平玛0 。se 1 5盘2 5 氨氧化物 年平均o o s0 0 50 1 0 日平均 0 王o乱i 0o ，l s 黼1 l 小时平坶 0 。l 轨1 5拽3 0 二觏化氯 年平均 0 0 40 0 8o 僻 矗平均0 伽o 1 20 1 2 酶 l 夺霄平鸯 n 1 2。1 2 4琶嚣 一氟化碳日平均 4 0 0t 0 0 6 0 0 c o l 小时平均 l o 0 01 0 0 02 0 亮瓴 l 小时平姆最1 2琥i e也 魄 镪季平均1 融 孙年平蜂l ， 徽克立方米 瀚准状态) 摹并【柏芘 日平均 o 0 l b 8 3 p 蟊平均褥 氟他均 l 小时平均 2 0 0 r 月平均l 。$ o3 f 赠徽嘉平方分 檀静生长季平磷 1 2 国 2 婚米瑶 适用于城市地区# 适用予牧业区和以牧业为主的半农半牧医t 蚕桑区i 囝适用于农业和林业区 污染物均值浓度 8 小时均德9 p p m 一襞犯碳 l 小鞋均蕊3 5 弹# 龉季均值1 5u g 口 二氧化氮 年均值o0 5 3 叩m 1 小时均壤o 1 2 5 奏蓑 8 枣鞋坶健o 。鹅 年均值 5 0u g 一 2 4 小时均懂1 5 0 埘 年均毽 1 5h 善，0 p 氍 2 4 小时均值6 5 “ 年均馕o 0 3 m = 氧纯藏 2 4 小对均值 o 1 4m 9 专鸯幸糕境堂气囊量藏善逢径爵完 2 青鹦市大气污染状况 2 鬻岛市辩自然环境概嚣 2 1 1 地理位麓与行政区划 毒麓素建箍内东半舄鬻部，像乎表经1 1 9 43 0 - 1 2 1 。o o 、嚣终篇43 5 一3 7 。0 97 ，农、南濒临黄海，东北与烟静市毗邻，西与潍坊市相连，西南与 基照泰接壤。 全市总面积1 0 6 5 4 k m 。，现辖市南、市北、匿方、誊沧、城阳、崂山、黄岛等 七区魏期墨、胶娴、胶赢、平度、浆西等聂市。胶州湾位于青岛市区、胶州及 胶南市中部，受周边环境影响较大。市区面积1 1 0 2 k m ，所辖赢市面积9 5 5 2 k m 2 。 青岛市行政区划见图2 - l 。 2 1 2 绝质德貔 青岛市为海滨丘陵城市，。她势东高西低，南北两侧隆起，中间低陷其中 出建魏毒全枣蓉藩积约l 鑫嚣，聂葭约占2 。l 餐，警黎魏砉3 7 。8 ，涟恁豹寿 2 l7 ，全市海岸分为岬湾相间的山基岩岸、山地港湾泥质粉砂岸及基糟砂砾质 海津等3 静基本类型，浅海海疯粼骞承下浚滩，觋捉本下三蕉洲及海狰蚀乎原 等。 青黪所处大地搀造位攫为薪华夏隆起带次级构避单元胶南隆越匿东北 缘和胶莱凹陷区中南部区内缺失整个吉黧界地层藏部分中缀界地层，僵白垩 系青山组火山崭层发育充分，在本市出露十分广泛岩浆岩以元古代胶南期月 季由式笄麻捷藐稳岩爱审生代燕睡凌蘩懿黧由式蓬跨阂长者秘崂函式藏岗岩为 主。市区全部坐落于该类花岗岩之上。建筑地基条件优良本区构造以断裂构 造鸯囊。謇第三绝菠亲，送蠹鞋燕律蛙较稳定熬瑟块隆莛舞耋，土舅壤褒一般 不大。 出熬：全枣童要畜3 令由系。寒糍是螃出幽默，出势陡竣，生峰海拔1 1 3 2 。7 难t 从崂顶向北绵延至青岛市区；北部为大泽山包括乎度市境内诸山及莱西部分 山峰，箍离海拔为7 3 6 7 m ；南部为大珠山( 海拔4 8 6 4 m ) 、小璩山( 海拔7 2 4 9 m ) 、 铁橛山( 海拔5 9 5 ，i m ) 等缝成的胺南由群。市区的由岭有浮山( 海拔3 8 4 m ) ，太平 山( 海拔1 5 0 m ) ，青岛山( 海拔1 2 8 5 m ) 、信号山( 海拨9 9 m ) ，伏龙山( 海拔8 6 m ) ， 贮承融( 海拔8 0 6 弗等 土壤：全市土壤总硼积8 2 5 5 万公顷，占土地总面积的7 5 青黼市土壤 圭要蠢搽壤，秒姜黑，灌、搦、薤太等5 令土类。擦壤