时间：2023-07-24 17:06:28
【关键词】空气污染 空气质量 溶胶粒子
一、室内空气污染的主要来源
造成室内污染的原因很多，涉及面很广。但主要可以分为：化学污染、物理污染、生物污染三个方面。①化学污染主要来源于室内进行装修装饰使用的装饰材料，如：人造板、各种油漆、涂料、粘合剂及家具等，其主要污染物是甲醛、苯、二甲苯等有机物和氨气、一氧化碳、二氧化碳等无机物；②物理污染主要来源于建筑物本身、花岗岩石材、部分洁具及家用电器等，起主要污染是放射性物质的电磁辐射。
二、室内空气污染的典型模型
1.溶胶扩散。当固体污染物进入干净的空气之后，将会吸附空气中含有的液体，形成具有一定粒度的溶胶粒子，千千万万的溶胶粒子以空气为介质，借助空气的浮力与流动性，在空间自由游荡，成为飞沫、细菌、病毒等。
2.低地效应。含有溶胶粒子的空气比重较大，往往贴近地表，特别容易积于一些地势低洼的地带，并长期滞留在这些通风不良的地方。因此，建设在盆地与河谷地带的城市与居住在低层楼房内的住户，其室内空气必然较差。
3.光化学烟雾。由于工厂烟囱与汽车尾气排放出的废气含有大量的碳氢化合物和氮氧化合物人们常称之为一次污染物，可直接对空气造成污染；但当它们与溶胶粒子结合以后，在太阳光的催化作用下，可发生一系列复杂的光化学反应。
三、常见的空气污染物和污染表象
空气中常见的污染物大致可分为三类，即悬浮粒子、微生物、气体。
悬浮粒子：尘埃、碳烟、花粉、扬尘等。
微生物：细菌、病毒、飞沫、虫螨等。
气体：SO2、SO3 、H2S 、CO、CO2、NO、NO2等。
当室内空气受到污染后，活动在其间的群体会产生相应的表现，下面列举室内空气污染造成危害的常见表象：
①每天清晨起床，感到憋闷、恶心、甚至头晕目眩；②孩子经常咳嗽、打喷嚏、新装修的房子不愿回去；③家里人常有皮肤过敏的症状，而且是群发性的；④家里人都共有一种疾病，而且离开这个环境后症状会有明显的变化和好转；
四、室内空气污染物对人体的影响
当室内空气污染到一定程度，必然对在该空间的生物体造成严重的侵害，对人体带来严重的后果。例如，当溶胶粒子随着人的呼吸进入人体以后，小部分附着在呼吸道壁上，约有一半附着在肺壁上，并将其携带的细菌、病毒或化学污染物传染给人体各器官，造成各种疾病。
五、室内空气污染实例分析
1.甲醛。主要来源于生产中使用的装修材料以及新的家具中用到的胶合板、大芯板、刨花板等的粘合剂遇热、潮解释放出来。当室内空气中含量为0.1mg/m5时就有异味和不适感；当浓度达到30mg/m5时当即死亡。
2.苯。室内环境中苯主要来源于烟草的烟雾、溶剂油漆、染色剂、墙纸、地毯、木制壁板、合成纤维等。苯主要引起急噪不安、头痛、不舒服等其他神经性问题，影响健康及工作效益。
3.氧化硫。空气中的二氧化硫有75%以上来自固定源燃料的燃烧，主要是矿物燃料的燃烧。二氧化硫还是一次污染和二次污染的主要原因之一。
六、解决室内空气污染的措施
1.常规措施。室内空气污染作为一个综合性的因素，要防治需要多途径的配合和人为的操作。首先，要改进燃料结构及燃烧方法，减少煤和生物量的使用；其次，要严格控制建筑、装饰材料质量，改进住房结构和保持室内良好的通风条件等。
2.光触媒――二氧化钛。二氧化钛是光触媒中的一种，当它受到太阳光的照射时，钛原子上的电子被光激发，形成电子穴，空气中的水、氧气会被分解为O2- 和OH-具有极强的氧化能力，这种氧化能力能使有机物分解成二氧化碳和水，也能降解部分无机化合物，从而达到杀菌、除臭、净化空气的效果。
七、结束语
通过对室内空气污染的分析，充分认识到这是一个复合性因素带来的结果。室内空气污染已成为影响人们日常工作和生活的重要因素，合理利用现有资源的有效配置，治理好污染的源头，减少污染的可能途径，共同致力于寻求解决室内污染问题的更好方法。
参考文献：
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中图分类号:X51文献标识码:A文章编号:1673-0992(2009)12-036-01
摘要:通过对室内空气污染特点的介绍,从有害气体、浮游粒子、香烟烟雾、放射性污染等几个方面探讨了室内主要污染物及污染源,提出了室内污染物相应的控制措施,指出控制室内污染应从源头把好质量关,以及采取物理、化学及植物等方法消除室内污染物。
关键词:室内污染物;污染源;污染控制
室内空气污染是指因建筑材料、装饰物、家具、日常用品和生活等排放有害的化学因子、物理因子和生物因子聚集室内达到对人体身心健康产生直接、间接、或者潜在危害,从而改变室内某些原有成分的含量和增加某些有毒有害物质,导致室内空气质量下降并威胁人体健康的现象。
如果将交通工具也算在室内环境中的话,人一天在室内环境中度过的时间超过85%。因此,可以说室内环境对人体影响最大的是大气环境,直接关系到我们的健康。污染的危害日益彰显,了解污染物的种类及其来源和它对人体健康的危害,提高人们的防范意识,采取必要的措施已显得非常必要。
一、室内主要污染物及污染源
1.有害气体的污染
(1)甲醛。甲醛是一种挥发性有机化合物,无色,具有强烈的刺激性气味。室内甲醛有多种来源,可来自室外的工业废气、汽车尾气、光化学烟雾等。室内来源主要有两方面:a.来自燃料和烟叶的不完全燃烧;b.来自建筑材料、装饰物品及生活用品化工产品,但主要来自家具和室内装修材料的胶粘剂―――脉醛树脂,以及作为保温隔声建筑材料的脉醛泡沫塑料。此外,某些化纤地毯、塑料地板砖、油漆涂料等也含有一定量的甲醛。
(2)苯及苯系物。苯被国际癌症研究机构确认为是有毒的致癌物质,苯、甲苯、二甲苯是室内主要污染物之一。苯及同系物甲苯和二甲苯都为无色、有芳香气味、易挥发、易燃、燃点低的液体。苯、甲苯和二甲苯是以蒸汽状态存在于空气中,中毒作用一般是由于吸入蒸汽或皮肤吸收所致。苯属中等毒类物质,急性中毒主要对中枢神经系统有毒害,慢性中毒主要对造血组织及神经系统有损害。
(3)总挥发性有机物(TVOC)。TVOC在室内空气中作为异类污染物是极其复杂的,而且新的种类不断被合成出来。由于它们单独的浓度低,但种类多,一般不予以逐个分别表示,以TVOC表示其总量。TVOC中除醛类外,常见的还有苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、蔡、二异氰酸酷类等,主要都来源于各种涂料、粘合剂及各种人造材料等。
(4)氨。氨为无色而有强烈刺激气味的气体,氨气可通过皮肤及呼吸道引起中毒,嗅阈0.1mg/m3～1.0mg/m3,引起嗅觉反应的最低浓度为2.7 mg/m3。氨气因极易溶于水,对眼、喉、上呼吸道作用快,刺激性强,轻者引起充血和分泌物增多,进而可引起肺水肿。长时间接触低浓度氨,可引起喉炎、声音嘶哑。重者,可发生喉头水肿、喉痉挛而引起窒息,也可出现呼吸困难、肺水肿、昏迷和休克。
2.浮游粒子的污染
浮游粒子中危及人类健康的主要是粒径小的所谓飘尘。浮游粒子的发生源主要有:(1)人体头皮、皮肤屑、衣物上的污垢和人体活动如室内步行、扫除等;(2)燃料燃烧煤烟;(3)建筑材料和设备石棉纤维、玻璃纤维、螨虫等;(4)吸烟烟雾烟尘、焦油等;5)其他空调系统产生的粉尘等。
3.香烟烟雾的污染
香烟烟雾是室内空气的主要染源,烟雾中既有气态分子状污染物(占91.8%),又有浮游粒子状污染物(占8.2%)。这些粒子状污染物还会吸附在墙壁等地方,随着低沸点成分的挥发和气态污染物一起构成室内的臭气源。香烟烟雾中的污染物有一氧化碳、氧化硫、尼古丁、各种苯并比、醛类、酚类、亚硝酸胺、氟和镍的化合物、放射性元素等2000多种,其中已证明有致癌性的物质至少有40多种。
4.放射性污染物及其危害
室内放射性污染物主要是氡。氡是一种惰性气体,多用做保护气,它是自然界中唯一的天然放射性气体,室内空气中的氡来源于建筑水泥、矿渣和装饰石材。世界上每年发生的肺癌病例中,6%到15%是由氡气引起的,氡对吸烟者的危害尤重。
5.生物性污染物及其危害
生物性污染主要是细菌。细菌主要来源于地毯、毛绒玩具和被褥等。室内空气质量标准(GB/T18883―2002)规定室内菌落总数为2500cfu/m3。
二、预防室内空气污染的主要措施
1.污染源控制――消除或控制室内污染源
首先装修设计时要进行预评价,充分考虑板材的种类和用量。其次改进施工工艺。在施工工艺的选择过程中主要考虑三点:a.注意所用材料的最优组合(包括板材、涂料、油漆等),既要使材料的质量符合国标要求,又要最经济最实惠;b.提倡接近自然的装修方式,尽量少用各种化学及人工材料,尽量不要过度装修;c.在施工过程中,通过工艺手段对建筑材料进行处理,以减少污染。
2.通风控制――提高新风的稀释效应
首先,开窗通风换气,通风换气是改善室内空气质量最简单、经济、有效的措施,当室内平均风速满足通风率的要求时,可减少甲醛的蓄积。其次,合理使用空调。所谓空调器的附加功能,如负离子发生器、高效过滤等功能,对改善室内空气品质有一定的作用,但所起的作用有限,不能完全依赖。
3.净化处理――用物理、化学、植物法降低室内污染
(1)物理法:利用活性炭的吸附性,吸附室内有毒、有害气体。
(2)化学法:利用化学反应,使用化学试剂进行化学吸收室内有毒、有害气体。
(3)植物法:在室内种植一些绿色植物,如常春藤、铁树等可吸收苯和有机物,吊兰、芦荟等可吸收甲醛,从而起到一定净化空气的作用。
三、结语
总之,室内环境污染现状表明,室内空气污染治理是一项艰巨而又长期的任务。要从根本上根除室内空气污染还得从污染源头着手,只有控制污染源,才能彻底消除室内空气污染。防治室内环境污染重点在选材,而由于建材市场较为复杂、混乱,难点也是选材。但只要有建筑工程的合理设计,选材上的严格把关,施工过程中的一丝不苟,工程竣工后加强通风换气,建筑工程室内环境污染是能够得到控制的。©
参考文献:
【关键词】大气 监控 平台 技术
近年来，大面积持续雾霾天气使大气污染问题日益突出，严重的影响了人民的正常生活和身体健康，因此搞好大气环境保护工作成为目前最大的民生问题，也是人民群众热切期盼求解的热点问题。
河北省面临的大气污染呈现的区域性、复合型、结构性、压缩性的特征，其规模和复杂程度在国内外大气环境治理历史是上是空前的，没有成熟的经验可以借鉴。而对这一难题建立一套支撑我省大气污染控制和改善空气质量的技术管理平台是非常迫切和必要的。
1 研究内容
通过对大气污染控制两个方面的技术研究，将建成两个省级子平台：全省大气污染源综合动态数据库平台和环境空气质量监测平台，持续为大气污染防治提供技术支撑。
2 技术关键
基于云平台、云计算技术和B/S、SOAP的架构设计，提升系统运行性能，基于海量数据业务的镜像式数据缓存管理，实现多维度数据挖掘分析，全面提高数据统计分析能力。采用GIS、GPS全方位实时、直观地监控大气环境质量状况；对河北境内的主要工业源、移动源、面源排放特征进行研究，建立本地化的排放因子库；研究符合河北省特征的环境数学模型，确立空气质量与污染源排放的定量关系，快速分析定位污染贡献量较大的污染源。
3 大气污染源综合动态数据库建立
3.1 数据库设计
3.1.1 分类指标基础库
包括行业、燃料、工艺技术、原料或产品、机动车类型、机动车排放标准、排放污染物、扬尘源一级、二级、三级分类、除尘、脱硫、脱销、控尘措施、道路机动车年均行驶里程表、大气氨源一级、二级分类、氮肥分类、畜禽种群、畜禽养殖方式、排泄物管理阶段和粪便形态等。
3.1.2 排放系数（排放因子）库
包括固定燃烧源三级分类分级体系系数表、工艺过程源三级分类分级体系系数表、机动车移动源分类分级体系系数表、扬尘源三级分类分级体系系数表、生物质燃烧源污染物产生系数表、生物质锅炉主要污染控制设施的去除率表、氮肥施用排放系数表、畜禽养殖业排放系数表等。
3.1.3 排放清单库
工业源排放清单，包括设区市、行业、名称、经纬度、燃料/产品类型、工艺技术、燃料消耗量/产品产量、除尘设施、污染物排放量等。
机动车移动源排放清单，包括设区市、车型、车型保有量、污染物排放量等。
施工扬尘源排放清单，包括设区市、名称、经纬度、施工面积、施工环节、施工时间、控尘措施、污染物排放量等。
3.2 河北省大气主要源清单建立方法
3.2.1 工业源大气污染源排放清单建立
污染物排放量=燃煤消耗量（产品产量）×污染物的产生系数×（1-污染控制技术对污染物的去除效率）
排污系数：国控源优先采用在线监测或现场监测烟尘颗粒物浓度和占总颗粒物的比例计算各排放物排放系数；其他污染源参照清单编制技术指南中给出的系数表。
活动水平：电力行业通过现场核查确定活动水平，其他大部分通过环统数据和排污申报数据获得。
3.2.2 机动车移动源大气污染源排放清单建立
根据各地环境统计的机动车保有量，建立移动源排放清单。
E=P×VMT×EF
其中E为机动车移动源污染源排放量，P为对应车型的车辆保有量，EF为污染物的排放因子，VMT为该车型的年均行驶里程。
车型的车辆保有量从环统数据获取；排放因子、年均行驶里程从《道路机动车大气污染物排放清单技术指南》获取。
3.2.3 施工扬尘面源大气污染源排放清单建立
基于排污申报数据，获得施工扬尘地理信息、施工面积、施工工期、施工措施、施工类型等活动水平参数，排放因子采用《扬尘源颗粒物排放清单编制技术指南》系数表，建立施工扬尘排放清单。
4 环境空气质量动态监测数据库建立
环境空气质量动态监测数据库设计：
（1）监测点位基本信息表，包括城市、点位名称、经纬度。
（2）气象数据表，包括点位名称、时间、气温、气压、湿度、风速和风向。
（3）环境空气质量实时监测数据表，包括点位名称、时间、各项污染物（PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO和O3）小时浓度和IAQI指数、城市小时AQI指数。
（4）环境空气质量数据表，各种污染物日均值浓度，城市AQI以及主要污染物。
（5）音视频数据表，包括点位名称、时间、图片、视频。
5 功能
5.1 大气污染源综合动态数据库子平台
（1）分类指标基础库动态管理。实现各分类指标的增加、修改、删除功能，同时支持导入导出功能。
（2）排放系数动态管理。实现工业源、道路移动源、非道路移动源、扬尘源、生物质燃烧源、氨源、挥发性有机物（VOCs）源分类分级排放系数的动态管理，实现增加、修改、删除功能，同时支持导入导出功能。
（3）实现工业源、机动车移动源、施工扬尘源动态分级管理，实现增加、修改、删除功能，支持导入导出功能。
（4）污染源查询统计：基于GIS平台，实现工业源按照地区、行业、主要污染物的查询统计。基于GIS平台，实现机动车移动源、扬尘源按地区、主要污染物的查询统计。
5.2 环境空气质量动态监测子平台
（1）基于GIS平台，环境空气质量监测站点实时监测数据的查询。
（2）监测点位污染物IAQI历时趋势图。
（3）城市AQI历时趋势图。
5.3 辅助支持
（1）通过GIS平台，查询环境空气质量监测站点一定直径范围主要污染源。查看污染源的基本信息、实时监测数据、排放数据、工艺流程。
（2）通过GIS平台，查看污染源最近的环境空气质量监测站点实时监测数据。
5.4 系统管理
包括单位的增加、删除，用户管理、权限管理等。
6 应用效果
在中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年纪念活动河北省空气质量保障工作发挥重要作用。省领导通过该平台指挥空气质量保障工作，实时查看重点控制区域的空气质量及企业停产、限产、施工工地停工情况。对于空气污染指数较高的点位，快速定位周边重点企业，采取控制措施，有效保障首都了环境空气质量。
作者简介
靳秀英（1972-），女，河北省滦南县人。大学本科学历。现为河北省环境信息中心高级工程师。研究方向为计算机技术在环境保护中的应用。
关键词：雾霾；时空分布特征；自然因素；社会因素；PM2.5；PM10；石家庄市
中图分类号：X51 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）09-1652-05
DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2017.09.013
Temporal and Spatial Distribution Characteristics of Haze and Its Influencing Factors in Shijiazhuang City
LIU Zheng， CUI Ze-jia
（Department of Resources and Environment Science， Shijiazhuang University， Shijiazhuang 050035， China）
Abstract： Temporal and spatial distribution characteristics of PM2.5 and PM10 concentration that derived from air quality monitoring stations of Shijiazhuang city in the whole year of 2015 were analyzed， and the relation between fine particulate matter and each of meteorological factors， such as wind speed， rainfall， temperature， pressure， and social economy was studied. The results showed that PM2.5 and PM10 presented a periodic trend， mainly concentrated in autumn and winter season， and their spatial distribution was not balanced. The factors affecting the temporal and spatial distribution of PM2.5 and PM10 included natural meteorological elements and social economic factors， meteorological elements were important impact factors that led to smog concentration， transfer and diffusion， and social and economic elements were fundamental factors affecting the frequent haze in Shijiazhuang. So， the management of haze lies in the adjustment of energy structure.
Key words： haze；temporal and spatial distribution characteristics；natural factors；social factors；PM2.5；PM10；Shijiazhuang city
霾是由馊芙汉推体污染物造成的一种城市和区域性空气污染现象[1]。雾霾天气主要是因为空气中含有可吸入颗粒物、SO2、氮氧化物等，其中衡量雾霾指标的污染物是可吸入颗粒物，即粒径小于2.5 μm的细颗粒物。PM2.5、PM10浓度增加时直接导致雾霾天气的产生，致使大量有害污染物产生，其发生时能见度明显降低，空气质量恶化，威胁人体健康，严重阻碍人们的日常生活。
从国外来讲，西方工业发达的国家在20世纪已经经历过现阶段中国的雾霾天气，尤其是20世纪50年代的伦敦雾霾事件酿成灾难，英国人自此大力整治环境，并实现产业转型，打造生态社会[2]。时至今日，伦敦蜕变为蓝天白云的“生态之城”。其污染治理分为3个阶段，第一阶段为20世纪50年代至80年代治理工业污染和取暖污染，主要措施有关闭城内电厂；工业企业建造高大的烟囱；大规模改造城市居民的传统炉灶等[3]。第二阶段为20世纪80年代至90年代，交通污染取代工业污染成为伦敦空气质量的首要威胁，因此主要是抑制交通污染[4]。此外，伦敦市在城市建设大型环形绿地，在街道使用钙基黏合剂治理空气污染，微粒下降了14%。第三阶段为20世纪90年代至今，英国制定了国家空气质量战略，近一步提升空气质量[5]。
从国内来看，研究多关注区域和城市范围的霾变化趋势、形成机制、时空变化特征以及低能见度天气的主要成因及其与气候的关系等[6-8]。且雾霾形成方面的研究多集中在气象因素，而关于社会经济因素的影响涉及较少。近年来，关于石家庄市雾霾天气的研究有所增加[9-13]，但对于其时空分布特征及其影响因素研究较少。本研究分析了石家庄市雾霾的时空分布特征，进而从自然、社会、经济方面分析其影响因素，提高对雾霾的认知度，以期为防治雾霾提供参考依据。
3）降雨量。图9为2015年石家庄市雨雪天数月均分布图，对照雾霾天数月均分布图来看，雾霾多形成在降水量小的天气。因为降水对雾霾天气中污染物起到很好的冲刷作用，削减污染物的浓度。进一步利用SPSS软件对2015年全年PM2.5、PM10日均浓度与年降水量做相关性分析，得出年降水量与PM2.5、PM10浓度呈负相关，相关系数分别为-0.073、-0.076，相关性不显著。
4）湿度。相对湿度较高有利于雾霾的形成，气溶胶粒子中含水溶性成分时，相对湿度大时，可溶性气溶胶更易吸收水汽而变大，从而使散射作用增加，能见度降低，加剧霾的产生。由表1可知，湿度与PM2.5日均浓度呈显著正相关，与PM10日均浓度呈正相关，但不显著，表明湿度的增加有利于提高小粒径污染物的产生。
5）大气压。由表1可知，大气压与PM2.5、PM10日均浓度呈极显著正相关，相关系数分别为0.334、0.297，说明大气压也是影响石家庄市雾霾天气形成的原因之一。冬季冷空气下沉，地表空气相对增多，即气压升高，不利于城市上空空气的流动，进而使得污染物无法扩散，空气中的微小颗粒聚集，漂浮在空气中，增加了可吸入颗粒物的浓度，此情况下，雾霾天气极易形成。
综上可知，石家庄市形成雾霾的直接因子PM2.5、PM10的浓度受自然气象因子平均风速、气温、大气压的影响较大，湿度对PM2.5有一定的影响，降水量对雾霾的产生影响不大。
2.2.2 地形因素 图10是石家庄市的地形，可以看出石家庄市西依太行山脉有两条明显的输风带，一条是从邯郸市磁县到石家庄市的汇聚风带，另外一条是从天津市到石家庄市的汇聚风带[16]，而两条汇聚风带的交汇正好处在石家庄市。受此影响，石家庄市上空的污染物浓度非但没有降低，输风带还给石家庄市上空带来了新的污染物，使得污染物浓度增加，空气质量下降，易形成雾霾天气。因此，地形也是影响石家庄市雾霾天气形成的因子之一。
2.2.3 社会经济因素 石家庄市是新型工业城市，随着经济的发展，人口逐渐增多，城市规模逐渐扩大，工矿企业入驻也越来越多，致使空气质量下降。
1）产业布局。石家庄是以钢铁产业为主，同时还兼有制药、化工、冶金、印染、纺织等的新型工业城市。石家庄市的工业区主要分布在东北、西北、南部和西南，部分产业靠近市中心，甚至还有的在石家庄市常年风向的上风向，布局的不合理是导致石家庄市雾霾天气形成的主要原因之一[9]。
石家庄市PM2.5浓度的高低与第二产业具有较大的关系，尤其是第二产业中的工业。通过对规模以上工业企业产值和能耗进行分析，排名前十的行业占了全部规模以上工业总产值的70.5%，但是平均产值能耗也较高，为0.535 t（标准煤）/万元，高于全市平均水平0.221 t（标准煤）/万元。
由于石家庄市排污量较大的企业在市区的空间分布不尽合理，外加石家庄市地形的影响，部分市中产业新建厂区已经外迁至三环外，但是位于市区内的老厂区仍然没有停产，依然会加剧市区空气的污染。
2）扬尘。扬尘是石家庄市雾霾污染物的主要来源之一，是PM10的首要来源。据有关资料显示，其对PM10和PM2.5来源的分担率分别为0.375和0.225[17]。随着石家庄市城市规模的扩大，各种建筑施工、道路施工以及机动车扬尘量剧增，也成为大气的主要污染源之一。
3）机动车尾气。在造成石家庄市大气污染的各因子中，机动车排放的尾气也是造成雾霾的重要因素之一。汽车排放尾气主要污染成分有CO、CH、NOx、SO2、HCO及可吸入颗粒物[16]，其中，可吸入颗粒物所占百分比为48.9%，占污染物总量将近一半。随着经济的发展，人们的生活水平逐渐提高，机动车的数量也在逐年提升，据统计，石家庄市民用汽车保有量为107.52万辆，尾气的排放量随着机动车数量的增加而上升，每天向大气中排放污染物量（CO）在7 500 t左右[15]。
4）城市能耗。石家庄市是一座“煤烟型”城市，主要燃料是燃煤。据历年统计资料显示，能源消费燃煤6 100万t，其中冬季采暖和热电厂发电仍然是煤炭消耗的主要途径。燃煤会产生大量的SO2及颗粒物，对石家庄市的雾霾天气有一定影响，而且燃煤的利用率不高，低效的除尘、脱硫设备以及低效燃煤工艺都是促成雾霾天气形成的原因。
3 讨论
3.1 自然因素
石家庄市是河北省雾霾严重的区域之一，特殊的地形和气象条件是石家庄市雾霾天气形成的自然因素。西依太行山脉，东边是华北平原，地势西高东低，呈现“马蹄形”避风港地形，从东面过来的大气污染物遇上太行山脉不利于扩散，淤积在石家庄城市上空。此外，两大输风带无疑给石家庄市大气输送了更多的大气污染物，再加上石家庄市常年风速低，降水量小，干燥的气候以及城市热岛效应导致市区各种大气污染物淤积而不扩散，最终使得石家庄市空气质量状况降低，给雾霾天气的形成创造了条件[12]。
3.2 社会因素
石家庄市经济的迅速发展带来的污染是雾霾形成的根本原因。石家庄市雾霾天气已经逐步由自然现象演变为一种城市灾害性天气。
石家庄市的工业区主要分布在东北、西北、南部和西南，部分产业靠近市中心，甚至还有的在石家庄市常年L向的上风向，不合理的产业布局以及污染物的高排放是石家庄雾霾天气形成最主要的污染源头；外来工矿企业的加入、城市生态建设的先天不足、城市交通运输业的发展迅速等也是石家庄市雾霾形成的因素。
石家庄市的雾霾形成的三大因子[6]分别为燃料燃烧、工业生产过程、交通运输。通过对石家庄市年消耗燃料量、工业生产环保措施效率以及机动车保有量和其年排放总量的分析，得出大气污染的三大因子所占比例分别为70%、20%与10%，对石家庄市雾霾的空间分布及雾霾强度有着根本性的影响。
4 小结
石家庄市PM2.5、PM10在时间上具有演变规律，主要集中在秋冬季节，在空间上具有分布不均衡的现象，分析其时空变化规律有助于其成因分析。根据对石家庄市雾霾天气影响因素的分析，得出石家庄市雾霾天气形成的因素主要包括自然气象和社会经济两大因素，其中，燃煤、交通、工业生产是石家庄市污染的主要来源，气象要素是雾霾集聚、转移与扩散的重要影响因子，而社会经济要素是影响石家庄市雾霾频发的根本性原因。
应对雾霾天气，需要采取相应的应急措施，提高空气质量的监测力度，大力整改污染企业，优化绿化设施、生态系统，提高空气质量状况。本研究成果对石家庄市乃至全国空气污染治理、雾霾天气的形成与防治有理论借鉴和实践意义。
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关键词：大气污染物；生物学监测；影响；危害
世界环境与发展委员会了《我们共同的未来》的报告，报告首次提出了“可持续发展”构想，既要满足当代人的需要，又要对子孙后代负责。近年来，我县伴随着奚落度电站的开工建设，建设中对大气污染日趋严重，灰尘、汽车尾气、各种高耗能机器的开动，空气质量日趋严重。可吸入颗粒物（PM10）增加，让天空显得灰暗黑沉，能见度低。还有就是路边的扬尘污染也比较严重，太阳天黄沙满地，雨后也满是灰尘和泥水。我县县城部分垃圾场无分类措施，露天垃圾场很多，在微风的吹拂下，一股股恶心的臭味扑鼻而来。施工区工人的增加，产生的生活垃圾，粪便等给人民群众的健康生活带来负面的影响。县城下水管道的堵塞也极容易发生空气污染，形成对人体有害的气体。针对县城的高污染状况，去年我们环保局在县城内设置环境空气监测点，每月对城区二氧化氮、二氧化硫和可吸入颗粒三个项目进行监测，共获取城区环境空气监测数据180个，为各级各部门环境决策提供了科学的技术依据。为此，加大对我县空气污染的监测和治理已经到了刻不容缓的地步。
一、成因
随着人类活动的频繁活动，产生的大量废气和烟尘通过管道排入大气。大气污染的成因，不光有自然因素，最重要的是人为因素，比如工业废气、未完全燃烧的物质、交通运输导致的机动车保有量持续增长，以我县为例测算，我县空气中大约有55%的二氧化氮污染来自机动车尾气。随着机动车的增加，二氧化氮浓度继续飚升。我县环保局监测主要是对城区环境空气质量进行监测。机动车保有量持续增长，以我县为例测算，我县空气中大约有55%的二氧化氮污染来自机动车尾气。随着机动车的增加，二氧化氮浓度继续飚升。
我县环保局监测主要是对城区环境空气质量进行监测。目前，我县大气污染正在由过去的工厂产生的废气型污染逐步向机动车尾气复合型转变，机动车尾气污染已经成为城市空气主要污染源之一。2012年全年，我县空气中二氧化氮浓度比2011年同期增长2.2%；2013年前三个月，空气中二氧化氮浓度比2012年同期又增加了2.9%，污染态势不容乐观。目前，我县大气污染正在由过去的工厂产生的废气型污染逐步向机动车尾气复合型转变，机动车尾气污染已经成为县城空气主要污染源。造成大气污染的主要是NO和NO2 等。它们主要来人为因素（如汽车或者工业窑炉等）在燃烧的过程中，空气中的N2和O2反应生成的NO、NO2。高耗能企业燃料燃烧排放酚、H2S、苯、烃类等具有腐蚀性、刺激性、异味性的高排量气体造成大气的污染。
二、大气污染物的初步分类
大气污染物主要可以分为天然污染物和人为污染物。人为污染物是引发污染的主要源头，来源于大规模的工矿企业的燃烧。颗粒物、硫氧化物形成的化合物。还有甲烷、乙烷、含氟气体、含氯气体、二氧化碳、一氧化碳、三氧化二氮、氧化亚氮、二氧化氮等。人们由于烧饭、取暖、沐浴等生活上的需要，燃烧的燃料产生的煤烟和SO2等，具有量大、分布广、排放高度低等特点，其危害相当大，要引起足够的重视。
三、大气污染对环境的危害
大气污染影响气候的变化，排放的污染物对奚落度和县城及周边地区产生深远的影响，尤其对奚落度和县城影响将是空前绝后的。
（1）对空气的污染。燃料中含有各种复杂的成分，在燃烧后产生各种有害物质，即使不含杂质的燃料达到完全燃烧，也要产生水和二氧化碳，正因为燃料燃烧使大气中的二氧化碳浓度不断增加，破坏了自然界二氧化碳的平衡，以至可能引发“温室效应”，致使地球气温上升。
（2）危害人体健康的杀手。大气污染后，人体吸收后可导致急性中毒、慢性中毒以及致癌，被污染了的空气对人体健康有直接的影响。
（3）破坏臭氧层。厂矿过多地使用氯氟烃类化学物质（用CFCs表示）在紫外线的强烈辐射下光解出氯原子和溴原子，成为破坏臭氧的催化剂，加剧臭氧的破坏。
四、治理
我县二氧化氮排放污染源扩大化是二氧化氮浓度增加的根本原因，氮氧化物减排工作时间紧、任务重、压力大。环保部门要高度重视氮氧化物减排工作，加大对氮氧化物减排的人力和资金投入，让机动车限行，降低氮氧化物的排放。氮氧化物减排作为“十二五”大气污染减排的重点内容，更需要政府协调相关部门共同应对污染危机。
空气质量监测具体做法是人工采样和半自动采样并存的方法，用化学分析方法在实验室进行定期测量，达到长效监管的目的。利用生物学监测，我县要禁止露天焚烧有毒、有害气体的废弃物，县委政府要高瞻远瞩，禁止引进污染严重的企业，淘汰落后的产能，在奚落度周边及县城内推广使用天然气、太阳能、电等洁净能源。还可以配套具体措施如下：
（1）在县城周边修建防护林带，形成抵抗大气颗粒污染物的围墙，保证我县大气颗粒污染物的达到合格指标。利用颗粒污染物与气体密度不同，使颗粒污染物在重力作用下自然沉降下来，与气体分离。
（2）在县城种植绿化树和草坪，在县城的中心建造有一个“肺”，便于城市消耗以产生的城市大气颗粒物污染，加快推进氮氧化物减排。
（3）在奚落度周边作好空气质量监测，在工程建设高大防护林地，建立绿化带或防护林带，以阻挡灰坑起尘。建立绿化带或防护林带。
（4）淘汰县城周边高耗能工厂。环保部门对现有的工厂严格按照国家标准和要求，加强对工厂进行废气废水的监测，废气废水必须达到环保要求进行处理后排放。
参考文献：
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公路建设项目对大气环境产生的影响时段分为建设期和运营期两个时段，建设期主要是公路建设施工时车辆运输、挖填方、修筑路基、熬制和喷洒沥青对大气环境的影响，运营期主要是机动车辆排放的尾气对大气环境的影响。公路建设项目的大气环境影响评价是在大气环境质量现状调查与评价的基础上，结合工程分析，通过模式预测等手段进行评价。所以本文通过某市某公路建设项目的案例，结合其它公路建设项目环境影响报告书，初步探讨公路建设项目大气环境影响评价的要点和内容。
1 大气环境质量现状调查与评价
大气环境现状调查包括大气污染源调查，污染气象调查分析，大气环境质量现状监测与评价三方面内容。在污染源调查中，应根据公路建设项目的特点和当地大气环境质量状况对污染因子进行筛选。首先应选择建设项目等标排放量较大的污染物为主要污染因子；其次应选择特征污染物，同时还应考虑在评价区已造成来重污染的污染物。污染气象调查与分析主要包括：（1）气候区划分及其主要气候参数；（2）地面常规气象资料的统计分析；（3）大气扩散参数；（4）大气边界层风场和温度场特征。大气环境质量现状监测的目的是查清评价区域的大气质量现状，主要包括：（1）监测布点；（2）监测因子筛选；（3）监测时间、频率和方法；（4）监测结果统计与分析；（5）大气环境质量现状评价。以下就以某市某公路建设项目为例叙述一下具体内容。
1.1大气污染源调查
公路建设项目对大气环境产生的影响的时段分为施工期和运营期两个时段。施工期主要为车辆运输、挖填方、修筑路基、熬制和喷洒沥青对沿线环境空气造成污染。运营期主要是机动车辆排放的尾气对沿线环境空气造成污染。根据公路建设项目的特点，大气环境污染因子主要为施工期扬尘及营运期汽车尾气排放的 C0、NO2。
1.2污染气象调查与分析
主要收集评价路段近1～3年常规气象资料，包括年、季、月的气压、气温、降水、湿度、日照、主导风向、平均风速、稳定度出现频率等项内容。下面以某市某公路建设为例，简要介绍一下调查内容。
1.2.1气候概况
该地区属北温带大陆性季风气候，四季分明，受蒙古内陆冷空气和海洋暖流季风影响较大，冬季漫长而寒冷干燥，夏季短暂而温湿多雨，春秋季风交替，气温变化大，冰封期长，无霜期短，冻土深达 2-2.2m。该区全年气压稳定，降水集中在六、七、八月，蒸发量冬季明显降低，春秋季相对湿度小。年降水量平均399.6mm。年平均气压：994.4hpa。降雪量：平均积雪158d，最大积雪深度220.0mm。蒸发量：年平均蒸发量1531.4mm，年最大蒸发量1711.0mm，年最小蒸发量1378.4mm。湿度：年平均相对湿度为66%。年平均气温5.0℃，月平均最低气温-19.6℃，极端最低气温-37.5℃，月平均最高气温23.6℃，极端最高气温36.2℃。
1.2.2地面风场
全年主导风向为西北风（NW），次主导风向为南风（S）。冬季主导风向西北风（NW），夏季南风（S）和西南风（SW）。
年平均风速3.0 m/s，年最大风速为23.7m/s。
1.2.3大气稳定度
根据P―T法，将稳定度分为A―F六类。分析该区气象资料可以看出，该区四季均以中性层结为主。白天以中性层结为主，夜晚以中性层结和稳定层结为主。
1.3大气环境质量现状监测与评价
监测布点应以环境空气敏感点为主，兼顾全路均布性的原则布设点群。监测点应具有代表性，能反映路段内环境空气污染水平和浓度分布规律。监测一般取一期监测，第期监测至少5天并保证3天有效数据，每天至少4次。监测应与气象观测同步进行。现状评价应分析评价因子的一次最高值和日均浓度值变化范围、超标率及超标原因，并对环境空气质量现状作出评价。下面以某市某公路建设为例，简要介绍一下现状监测与评价的内容。
1.3.1监测布点
评价区内设3个监测点，分别为让A小区、某办公楼、人民医院。监测点位置见表1-1。
1.3.2监测因子：
根据公路建设项目的特点，选取的监测因子为CO、NO2、TSP。
1.3.3监测时间、频率和方法：
2003年06月16日至18日连续监测3天。NO2、CO、TSP连续24小时采样，日平均每日至少有18h的采样时间。采样时均观测并记录当时的风向、风速、气温等气象条件。
采样与分析方法按《环境监测技术规范》和《空气废气的监测方法》进行。
2 公路建设项目对大气环境的影响分析
公路建设项目对大气环境产生的影响分两个时段，分别为施工期和建设期，下面就两个时段分别进行分析：
2.1施工期的大气环境影响分析
2.1.1施工期工艺流程
2.1.2施工期大气污染源分析
公路建设时对大气环境产生影响的主要有以下几个方面：（1）修筑路基时由于挖土、填土、推土及搬运泥土和水泥、石灰等的装卸、运输、搅拌过程中有大量尘埃散逸到周围环境空气中；（2）道路施工时运送物料的汽车引起道路扬尘污染；（3）物料堆放期间由于风吹等引起扬尘污染；（4）在路面施工时由于熬制和喷洒沥青可能产生沥青烟污染。
2.2运营期大气环境影响分析
运营期公路建设项目对周围环境的影响要小于建设期，运营期对大气环境的影响主要有以下几个方面：（1）汽车尾气污染；（2）公路上行驶的汽车轮胎接触路面使路面积尘扬起，产生二次扬尘污染；（3）在运送散装含尘物料时，由于洒落、风吹等原因，使物料产生扬尘污染。
3 大气环境影响预测与评价
公路建设项目对大气环境的影响分为施工期和运营期两个时段。施工期对大气环境影响较大的主要是扬尘和沥青烟污染。运营期对大气环境影响较大的主要是汽车尾气，经国内外的试验研究，已明确机动车辆排放物中，对人体健康有直接危害作用的为CO、NO2以及排放物的二次衍生物―光化学烟雾等。在汽车尾气中CO和NO2的排放量占较高的比例，因此汽车尾气对大气环境影响较大的主要是CO和NO2。下面以某市某公路建设为例，介绍一下大气环境影响预测与评价的内容。
3.1施工期大气环境影响评价
3.1.1施工期沥青搅拌站沥青烟影响分析
本工程浇筑路面所需的沥青混凝土由沥青混凝土搅拌站集中制备，沥青混凝土采用封闭搅拌工艺，用无热源移动式高温容器送至铺浇工地。据有关资料介绍，沥青加热至180℃以上时会产生大量的沥青烟，本文就目前国内公路施工时采用的沥青混凝土搅拌设备的情况分析沥青烟可能对环境造成的影响。目前国内所采用的沥青搅拌机大多采用蒸气加热熔炼沥青，沥青温度为160℃左右，产生的沥青烟相对较少，并且搅拌站内的脱油池、化油池均为密闭结构，沥青与砂石搅拌均带有降尘装置，因此沥青烟的排放浓度很低，沥青熔炼、搅拌时沥青烟排放浓度低于75mg/m3，可以达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）中沥青烟最高允许排放浓度。
3.1.2施工期扬尘影响评价
公路施工中，施工区的扬尘主要是修筑路基需要拌合大量的灰土而产生的，灰土拌合有两种形式： 路拌和站拌。路拌是指沿拟建公路进行路基施工时的现场拌合；站拌是指在灰土拌合站按道路施工规范对灰土进行集中拌合，拌合好的灰土由车辆直接运往施工路段。其特点分别是： 路拌尘污染随施工处移动而移动，但其影响范围小，在石灰与土按一定比例的拌合中，粉尘中所含的石灰成份可能将路旁的植物灼伤；而站拌尘污染集中在拌合站，其粉尘排放量大，影响范围更大。根据类比监测结果分析可知：路拌粉尘污染较轻，在150m处 TSP能够达到GB3095-1996 中二级标准日均浓度限值要求；站拌粉尘污染较重，其下风向200m 处TSP污染物浓度值仍高于标准浓度限值 ， 若此区域有居民区，其生活环境将受污染。
3.2营运期环境空气影响预测与评价
3.2.1污染源源强计算
（1）公路交通量的确定
在高等级公路上行驶的车辆经试验统计，大部分汽车的行驶工况可视为等速工况。根据沿线交通量OD调查资料分析，预测出公路各预测年的交通量见表3-1及表3-2，表中为折合成标准小客车数值。
（2）公路营运期源强的确定
源强的计算公式为：
式中 ：Qi 一j类气态污染物的排放源强，mg/（s・m）；
Ai 一第i型车预测的小时交通量，辆 /h；
Eij 一汽车专用公路运行工况下i型车j类排放物在预测年的单车排放因子 ，（mg/ 辆・ m）。
通过源强公式可计算出公路污染物排放源强 ， 本评价所选取的评价因子为 CO 、 NO2 ，二项源强见表3-3
2）预测计算条件
预测因子为CO、NO2；预测计算该公路营运中期（2009年）和营运远期（2019年）在最为可能出现的气象条件下（D类稳定度、风速≥6.0 m/s）、不利气象条件下（E类稳定度、风速1.5 m/s），公路下风侧200m范围内的CO、NO2污染物的浓度分布；预测中、远期各敏感点（选取现状监测点）在D、E类稳定度，风向由平行于公路方向改变为垂直于公路方向条件下，其1小时浓度的范围，并与背景1小时浓度最大值叠加，得到各敏感点最大1小时浓度的变化范围。
3）预测结果及分析
利用上述预测模式，对本项目进行预测计算处理，分别得到2009年、2019 年在最大频率气象条件及不利气象条件下，下风侧200m以内CO、NO2污染物一次浓度分布预测结果和 敏感点一次浓度分布预测结果。
由预测结果可知，2009年该路段NO2一次浓度预测最大值为0.1242mg/Nm3，出现在该路段不利气象条件下次主导风向S风下风侧20m处，对照环境空气质量二级标准0.24 mg/Nm3的要求，最大浓度占标准份额为51.75%。随着距离的增加，NO2浓度值迅速下降。2019年，该路段NO2一次浓度预测最大值为0.1907mg/Nm3，出现在该路段不利气象条件下次主导风向S风下风侧20m处，对照环境空气质量标准，最大浓度已占标准份额的79.46%。随着距离的增加，NO2浓度贡献趋于降低。由此可见，拟建公路建成后，车辆尾气中NO2对公路沿线附近范围内的大气环境的影响较小，但随着交通量的增加，污染也将日趋增大。
该路段无论是营运中期还是营运远期CO一次浓度预测值均小于1 mg/Nm3，与环境空气质量二级标准10 mg/Nm3要求相比，所占份额较小，故公路车辆尾气中CO仅对公路路边附近有轻微影响，对路边以远的大气环境不会造成影响。
4 结语
公路建设项目大气环境影响评价是公路建设项目环境影响评价中重要的一项评价内容，在进行大气环境影响评价中要抓住以下几个要点进行评价：
（1）大气环境现状调查与评价；
（2）建设项目污染源及污染物分析；
（3）大气环境影响预测与评价；
本文就是从这几个要点入手，以某市某公路建设项目为例，简要介绍了一下公路建设项目大气环境影响评价的具体内容，本文的内容还有很多不尽详实的地方，只是在这里和大家共同探讨一下公路建设项目大气环境影响评价的要点和内容，以便互相学习和提高。
参考文献
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2相关研究分析
2.1国外研究现状及发展动态
2.1.1研究技术的发展国外学者从1960年代开始研究街谷空气流场及其污染状况，主要使用实地测试法、物理模拟法和数值模拟法。实地测试法始于1970年代，Kennedy的实测结果表明:街谷内部污染物浓度随街道高宽比(H/W)的增加而提高，在固定H/W下，污染物浓度在垂直方向上呈指数下降。DePaul的实测表明:影响街谷污染物扩散最重要的因素是街谷几何结构及街道两侧建筑物屋顶风速［6］。物理模拟法始于1980年代，DabberdtWF等通过风洞试验发现污染物分布取决于街谷的对称性和H/W［7－8］。数值模拟法始于1990年代，Hitoshill用有限差分法，Lee等用逐步超松弛迭代法模拟不同街谷结构下的污染物分布，结果表明:污染物浓度在地面达到最高值，背风侧高于迎风侧［9－11］。此后，基于计算流体力学(CFD)的数值模拟方法逐渐成为街谷污染物扩散研究的主要方法。相关研究中，实地测试法和风洞试验的应用相对较少。但实地测试和风洞试验的数据更为真实可靠，并能为数值模拟提供重要的校核。
2.1.2研究内容的扩展一方面，数值模拟法广泛应用于街谷污染物扩散研究，BerndLM等(2008)采用标准k－ε模型和RNGk－ε模型对街谷内的污染物浓度进行了模拟［12，13］。另一方面，开始研究影响街谷污染物扩散的其他因素，例如:街道空间布局、屋顶风、热、植被和化学反应等［14－19］。但根据文献，研究大多是对抽象的二维街谷断面和单车道以及单因子的街谷内建筑物附近污染物浓度的分析，对街谷污染的三维模拟和整体污染程度的研究较少，未涉及街谷两侧行人与建筑的污染物暴露浓度特征和风险评价的内容。
2.1.3小结技术方法方面:对街谷空气污染物扩散机制的研究需要实地测试法、物理模拟法和数值模拟法的有机结合，实地测试法、物理模拟法对数值模拟结果的科学性具有重要的验证作用。研究内容方面:除街谷形态之外，影响污染物扩散及分布的因素还包括街道植被、交通性态等多种因素。研究应用方面:对街道峡谷两侧行人和建筑的污染物暴露特征与影响评价的研究较少，缺少实际应用环节的研究，没有为城市规划提供降低市民污染物暴露水平的技术工具。
2.2国内研究现状及发展动态分析
2.2.1研究技术与特点我国此项研究始于1990年代，主要采用实地测试法和物理模拟法［20－21］。随着计算机技术发展，目前研究主要集中在数值模拟和模型优化方面。数值模拟方面:朱国成(2010)、何泽能(2008)等在数值模拟的基础上，对街谷形态与流场分布、污染物扩散的关联性进行了研究［22－25］。模型优化方面，黄远东等(2008)利用CFD软件，用7种模型对污染物扩散进行了模拟，与风洞试验数据的对比显示:标准k－ε模型的模拟效果最好，RNGk－ε模型、realizablek－ε模型、RSM模型的效果次之，标准k－ω模型、SSTk－ω模型、Spalart-Allmaras模型的效果较差［26］。该研究成果为街谷污染数值模拟的模型选择提供了重要的参考和指导。
2.2.2研究成果与应用机动车尾气污染已成为我国城市环境研究的热点［27－29］。程云章(2009)的研究对环境容量和交通容量双约束条件下交通流量分配方案的制定提供了大气质量评价信息，指出“目前的数值模拟多侧重探究街谷结构对污染物扩散的影响，对污染物排放源强则采取某一定值的简单处理”这一关键问题［30］。徐伟嘉等(2010)研究了街谷内不同车道污染物扩散的特征，并提出降低行人交通源暴露水平的途径。谢海英、陈康民(2006)研究了街谷污染对临街建筑室内空气质量的影响［31－32］。此类研究实现了由街谷污染机制向污染受体保护研究的跨越，为本领域的研究提供了重要的发展导向作用。在城市规划与建筑学的学科领域，刘加平等拓展建筑物理的研究范畴，较早开展了城市街谷的相关研究。王翠萍等(2003)［33］的研究显示:车流量是行道树树冠的净化功能和对污染物扩散的阻碍作用所占权重的主要影响因素，街道绿化应根据车流量的大小采取不同绿化方案。赵敬源、刘加平(2007、2009)［34－35］的研究给出了最佳高宽比的推荐范围，为优化建筑及城市绿化设计和改善城市户外环境提供了理论基础。邱巧玲、王凌(2007)［36］研究了街谷形态、街谷外部环境与街谷内污染浓度变化的关系，提出了合理的街道几何结构和理想状态下的城市街道布置模式。王纪武、王炜(2010)对街谷流场进行了三维模拟，提出了促进街谷污染物扩散、稀释的规划设计策略［37］。但相关研究在规划和建筑类期刊中仅发表了6篇论文［33－38］。城市规划与建筑学等应用类学科对街谷污染物扩散及对策的研究薄弱，制约了研究成果在城市规划与设计中的实际应用。
2.2.3小结技术方法方面:数值模拟的研究成果提供了科学的计算模型，但实地测试法、物理模拟法的应用较少。研究内容方面:除街谷形态之外，道路断面、交通性态、街道绿化、下垫面材料、临街建筑内部空气质量等的研究逐步完善了街谷污染物扩散机制及其影响的研究内容。研究应用方面:应用领域的研究很少，多学科协作机制的欠缺使研究成果与实际应用之间的联系薄弱。
从环境质量的新观点出发，任何物质若以不恰当的种类(如自然界原来没有的各种人工合成的新物质、农药等)、数量(大大超过自然容量)、浓度(超过本底很多倍)、形态(如有机汞比无机汞的毒性大得多)、价态(如铬、砷等不同价态的毒性相差很大)、途径(如酚、氰等易生物自净的物质，进入大气比进入水、土的危害就大得多，进入地下水就比进入地表水危害大得多)、速率(超过自净极限能力很多)、运动方式(如噪音、振动等)进入或作用于环境系统，打破环境物质的正常循环和平衡，干扰和破坏生态系统的正常循环和平衡，影响和威胁到人体和子孙后代的健康，造成国民经济的巨大损失的，就都可能成为“污染物”或“污染因子”，这些污染物或污染因子的来源便称为“污染源”。
按联合国人类环境会议资料《有广泛国际意义污染物的控制与鉴定》规定的污染物有物理的、化学的、生物的及综合的共二十八类(1)，实际上按照我们前面建立的观点，污染物的种类还要多得多，几乎一切自然界的物质及全部人工合成物质都有可能成为污染物。例如，我们人人每天都要吃“盐”，一般并不认为它也会是一种污染物。而在北京东南郊二百多平方公里的范围内，每年从化工区排放废水中的酸、碱、盐高达三万多吨，酸、碱最后也中和成盐，占废水总排污染物的76％(2)。盐，也成了北京东南郊一项重要污染物。它污染了河道，在北京淡水河道中发现了咸水藻(初步鉴定)(3)；它污染了地下水，使地下水化学类型变异(4)，硬度迅速上升(5，6)，每年造成的经济损失粗估达一亿元以上(6)。
人类通过工农业生产、城建、交通、生活、科学活动、军事活动等各种方式，向环境系统排放各种污染物，而从总体及发展观点看，则以工业废气、废水、废渣(“三废”)占有最重要的地位。工业“三废”中所含的污染物种类多、成分杂、数量大、毒性强、浓度高、速率快、难自然降解、连续排放，加上复杂的综合作用、累积作用、富集作用，通过各种方式和途径进入环境系统，参加了大气环流、水循环、元素的循环，进入或作用于生态系统及人体，危及生态正常平衡、人体健康以至遗传因子，造成了当代众所周知的环境污染问题、环境公害事件及环境污染疾病和潜在的所谓“文明病”，引起了全人类的关注。为此召开了人类环境会议，各国都形成了环境保护科学技术管理的庞大体系。因此，环境污染源的调查、评价及控制，是环境保护科学、技术、管理的最基础性工作，首先，又要抓住工业污染源的调查、评价和控制。
二、
工业污染源的评价，是污染源工作三步曲的中间环节，它是在调查基础上的提高，是为控制服务的。它的主要任务是为了从千百万种复杂的污染物中查明主要污染物、主要污染源、主要排放方式、途径、特点和规律。所谓“主要污染物”，显然是那些数量 大、毒性强、难生物分解、易生物富集、易进入或作用于人体的污染物。根据我国各地污染源调查评价工作的经验和我们自己的体会，无论哪个地区，不管污染物的种类多么复杂，经过科学评价后，总是只有上十种主要污染物，它们在总的污染物比重上却占百分之九十左右，这就为污染源的控制、环境监测、环境质量研究、环境区域规划、环境管理、环境治理、环境医学等环境保护各个方面提供了科学依据，避免了盲目性。
工业污染源的种类繁多，成分复杂，排放方式各异，人们是无法直接比较它们的关系，必需经过“标准化”处理，进行相对的间接的比较，就好象商品之间难于直接交换，但可以通过钱来进行彼此的交换一样。
所谓“标准化”，就是运用抽象思维，进行科学的抽象，实现指数化，建立指数化系统，有利于运用数学方法定量表达，也有利于应用电子计算机来解决复杂的污染源评价问题。同理，还可推广于整个环境保护科学研究及管理系统之中(如环境质量评价、环境管理、环境质量与健康相关研究等)。
马克思在研究商品价值时指出：“我们应当有可能把一切商品化为一种它们所共有的表现形式，只是按照它们所含有的同一尺度的比例去区别它们”(7)。根据这一思想原理，我们应当有可能将一切环境因子化为“某种第三种东西”(7)的统一尺度，比如无量纲指数、体积、钱等。这样就可以使看来似乎无关的环境因素、似乎无法比较的环境因子，都可以按照新的统一尺度进行衡量比较，进而进行综合评价，用它们的比例去区别它们各占的比重大小，从而指出轻重缓急，指出优先控制的重点、方向和途径。
转贴于
三、
标准化的通式：
指数＝实测值／标准值
由于评价的目标、因子、标准不同，不可能找到一种适用于一切的标准化方法，我们通过污染源的评价及环境质量评价研究，逐步形成了如下污染源标准化评价系列：
M＝CI／C0；N＝CiQI／C0＝qI／C0＝MQi；
O＝nqI／C0＝nMQj＝nN；
P＝mnqI／C0＝mnMQI＝mnN＝mO
上述系列指数的名称和物理含义如下：
M棗等标指数(无量纲)，系实测因子的浓度值Ci(浓度单位)与该因子的标准浓度值C0(浓度单位)之比值。其值大小表示等于标准的倍数。
N----等标排放量(介质的量的因次)，系实测因子的浓度值Cj乘以包含该因子的载体流量Qi(量的单位)与该因子的标准浓度值C0之比值，或为该因子绝对排放量qi(绝对量单位)与C0之比值，或为M与Qi之乘积。其值大小表示将评价因子用介质(气或水)稀释或浓缩至标准浓度时的体积；亦可理解为评价因子进入环境系统后使被污染介质(气或水)达到标准浓度时的污染体积。N指数比M多包含了Qi因子，反映了绝对量qi的作用，所以比M的作用更进了一步。
O棗累计等标排放量(量的因次)，系评价因子累积排放时间n(时间单位)与等标排放量N的乘积。其值大小反映了累计等标排放量的大小。O指数比N多包含了n因子，所以比N的作用更进了一步。事实上环境污染危害往往是长期累计量起作用的，如致水俣病的有机汞、致骨痛病的镉、致癌因子及农药等。
P棗累计等标排放摄入量(量的因次)，系评价因子进入人体的摄入量系数m与累计等标排放量O的乘积。其值大小可以进一步反映污染物的排放与人体健康相关关系的大小。
在开展环境保护工作之前，卫生、市政、地质等部门评价单因子污染水平时多采用等标(或超标)指数值；环保工作开展之后，考虑了绝对量，在官厅污染源评价中首次采用了等标排放量值(8)；之后在北京西郊污染源评价中改用毒性标准，采用了排毒指数值(9)；在污水渗坑评价中采用了累计等标排放量值(10)；国外在车间大气致癌物摄入危害评价方面，采用了累计等标排放摄入量值(11)；我们在1977年成都环境质量评价学术讨论会上提出了这种方法，但尚未实际应用，因实际摄入量因子测定较难。
从环境质量的新观点出发，任何物质若以不恰当的种类(如自然界原来没有的各种人工合成的新物质、农药等)、数量(大大超过自然容量)、浓度(超过本底很多倍)、形态(如有机汞比无机汞的毒性大得多)、价态(如铬、砷等不同价态的毒性相差很大)、途径(如酚、氰等易生物自净的物质，进入大气比进入水、土的危害就大得多，进入地下水就比进入地表水危害大得多)、速率(超过自净极限能力很多)、运动方式(如噪音、振动等)进入或作用于环境系统，打破环境物质的正常循环和平衡，干扰和破坏生态系统的正常循环和平衡，影响和威胁到人体和子孙后代的健康，造成国民经济的巨大损失的，就都可能成为“污染物”或“污染因子”，这些污染物或污染因子的来源便称为“污染源”。
按联合国人类环境会议资料《有广泛国际意义污染物的控制与鉴定》规定的污染物有物理的、化学的、生物的及综合的共二十八类(1)，实际上按照我们前面建立的观点，污染物的种类还要多得多，几乎一切自然界的物质及全部人工合成物质都有可能成为污染物。例如，我们人人每天都要吃“盐”，一般并不认为它也会是一种污染物。而在北京东南郊二百多平方公里的范围内，每年从化工区排放废水中的酸、碱、盐高达三万多吨，酸、碱最后也中和成盐，占废水总排污染物的76％(2)。盐，也成了北京东南郊一项重要污染物。它污染了河道，在北京淡水河道中发现了咸水藻(初步鉴定)(3)；它污染了地下水，使地下水化学类型变异(4)，硬度迅速上升(5，6)，每年造成的经济损失粗估达一亿元以上(6)。
人类通过工农业生产、城建、交通、生活、科学活动、军事活动等各种方式，向环境系统排放各种污染物，而从总体及发展观点看，则以工业废气、废水、废渣(“三废”)占有最重要的地位。工业“三废”中所含的污染物种类多、成分杂、数量大、毒性强、浓度高、速率快、难自然降解、连续排放，加上复杂的综合作用、累积作用、富集作用，通过各种方式和途径进入环境系统，参加了大气环流、水循环、元素的循环，进入或作用于生态系统及人体，危及生态正常平衡、人体健康以至遗传因子，造成了当代众所周知的环境污染问题、环境公害事件及环境污染疾病和潜在的所谓“文明病”，引起了全人类的关注。为此召开了人类环境会议，各国都形成了环境保护科学技术管理的庞大体系。因此，环境污染源的调查、评价及控制，是环境保护科学、技术、管理的最基础性工作，首先，又要抓住工业污染源的调查、评价和控制。
二、
工业污染源的评价，是污染源工作三步曲的中间环节，它是在调查基础上的提高，是为控制服务的。它的主要任务是为了从千百万种复杂的污染物中查明主要污染物、主要污染源、主要排放方式、途径、特点和规律。所谓“主要污染物”，显然是那些数量大、毒性强、难生物分解、易生物富集、易进入或作用于人体的污染物。根据我国各地污染源调查评价工作的经验和我们自己的体会，无论哪个地区，不管污染物的种类多么复杂，经过科学评价后，总是只有上十种主要污染物，它们在总的污染物比重上却占百分之九十左右，这就为污染源的控制、环境监测、环境质量研究、环境区域规划、环境管理、环境治理、环境医学等环境保护各个方面提供了科学依据，避免了盲目性。
工业污染源的种类繁多，成分复杂，排放方式各异，人们是无法直接比较它们的关系，必需经过“标准化”处理，进行相对的间接的比较，就好象商品之间难于直接交换，但可以通过钱来进行彼此的交换一样。
所谓“标准化”，就是运用抽象思维，进行科学的抽象，实现指数化，建立指数化系统，有利于运用数学方法定量表达，也有利于应用电子计算机来解决复杂的污染源评价问题。同理，还可推广于整个环境保护科学研究及管理系统之中(如环境质量评价、环境管理、环境质量与健康相关研究等)。
马克思在研究商品价值时指出：“我们应当有可能把一切商品化为一种它们所共有的表现形式，只是按照它们所含有的同一尺度的比例去区别它们”(7)。根据这一思想原理，我们应当有可能将一切环境因子化为“某种第三种东西”(7)的统一尺度，比如无量纲指数、体积、钱等。这样就可以使看来似乎无关的环境因素、似乎无法比较的环境因子，都可以按照新的统一尺度进行衡量比较，进而进行综合评价，用它们的比例去区别它们各占的比重大小，从而指出轻重缓急，指出优先控制的重点、方向和途径。
三、
标准化的通式：
指数＝实测值／标准值
由于评价的目标、因子、标准不同，不可能找到一种适用于一切的标准化方法，我们通过污染源的评价及环境质量评价研究，逐步形成了如下污染源标准化评价系列：
M＝CI／C0；N＝CiQI／C0＝qI／C0＝MQi；
O＝nqI／C0＝nMQj＝nN；
P＝mnqI／C0＝mnMQI＝mnN＝mO
上述系列指数的名称和物理含义如下：
M棗等标指数(无量纲)，系实测因子的浓度值Ci(浓度单位)与该因子的标准浓度值C0(浓度单位)之比值。其值大小表示等于标准的倍数。
N----等标排放量(介质的量的因次)，系实测因子的浓度值Cj乘以包含该因子的载体流量Qi(量的单位)与该因子的标准浓度值C0之比值，或为该因子绝对排放量qi(绝对量单位)与C0之比值，或为M与Qi之乘积。其值大小表示将评价因子用介质(气或水)稀释或浓缩至标准浓度时的体积；亦可理解为评价因子进入环境系统后使被污染介质(气或水)达到标准浓度时的污染体积。N指数比M多包含了Qi因子，反映了绝对量qi的作用，所以比M的作用更进了一步。
O棗累计等标排放量(量的因次)，系评价因子累积排放时间n(时间单位)与等标排放量N的乘积。其值大小反映了累计等标排放量的大小。O指数比N多包含了n因子，所以比N的作用更进了一步。事实上环境污染危害往往是长期累计量起作用的，如致水俣病的有机汞、致骨痛病的镉、致癌因子及农药等。
P棗累计等标排放摄入量(量的因次)，系评价因子进入人体的摄入量系数m与累计等标排放量O的乘积。其值大小可以进一步反映污染物的排放与人体健康相关关系的大小。
在开展环境保护工作之前，卫生、市政、地质等部门评价单因子污染水平时多采用等标(或超标)指数值；环保工作开展之后，考虑了绝对量，在官厅污染源评价中首次采用了等标排放量值(8)；之后在北京西郊污染源评价中改用毒性标准，采用了排毒指数值(9)；在污水渗坑评价中采用了累计等标排放量值(10)；国外在车间大气致癌物摄入危害评价方面，采用了累计等标排放摄入量值(11)；我们在1977年成都环境质量评价学术讨论会上提出了这种方法，但尚未实际应用，因实际摄入量因子测定较难。
评价因子的选择在有条件时应尽可能完全，在条件不足时，应力求包含主要因子；评价标准的选择要依据评价目标及现有各种标准情况考虑，可分别不同情况采用背景值、本底值、国家标准、国际标准、生态指标、生化指标、经济指标等。单
生活水平的提高使室内装修日益普及，人们在追求居室完美的同时却造成了严重的室内空气污染。甲醛是室内空气污染危害最严重且最常见的污染物之一，因其污染范围广，持续时间长，危害性大被称为室内装修的头号“杀手”。据统计，装修后1~6个月内，甲醛超标率居室内达80%，会议室和办公室内接近100%；装修3年后，超标率都仍达50%以上[1]，这直接影响到人们的身体健康，因此世界各国对此都非常关注，加强室内甲醛污染的治理显得尤为重要。
1室内空气中甲醛的特性、来源及危害
1.1甲醛的性质
甲醛(HCHO)，又名“蚁醛”，在常温下是一种无色、易溶、有刺激性气味的气体，具有活泼的化学性质和生物学性质，相对密度1.06，易溶于水，沸点为－21℃，熔点为-92℃。在水溶液中主要以水合甲醛存在，其中35%~40%的水溶液俗称福尔马林[2]，具有强烈的刺激性气味，可作为消毒剂和防腐剂。
1.2室内甲醛污染的来源
(1)房屋装饰装修:用于室内装饰的胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材，由于生产使用的胶粘剂以脲醛树脂为主，板材中残留的和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放，挥发期为数年甚至长达十几年[3]。另外含有甲醛成分并有可能向外界散发的其他各类装饰材料，如家用纺织品如窗帘、布艺沙发，装饰用的墙布、墙纸也会产生大量的甲醛气体[4-5]，现代室内的装饰、装修，使得室内甲醛等污染物浓度水平远远高于室外[6-8]。
(2)厨房燃料燃烧及烹调产生:在我国广泛使用的煤、液化气和煤气等燃料，燃烧时会产生醛类污染物[9]。
(3)吸烟产生:据报道吸烟产生的烟雾中含甲醛等对肺有刺激作用的化学物质[10]，香烟烟气中含甲醛14~24mg/m3。人们每吸一口烟(约40mL)最多可吸入81μg甲醛。有人吸烟时室内甲醛浓度与无人吸烟时高3倍左右。
(4)其它：化妆品、清洁剂、杀虫剂、防腐剂的使用也能释放出甲醛[11]。
1.3甲醛对人体的危害
甲醛是一种有刺激性气味的有毒气体，严重危害人体健康。甲醛可以引起中枢神经系统、呼吸系统、体内酶活性的改变以及内分泌、免疫系统的改变[12-13]。眼炎、嗓子发干、流鼻涕、咳嗽、窦炎，窦感染、头痛、乏力、压抑、失眠、出疹、鼻血、恶心、腹泻、胸痛和腹痛等16种症状与甲醛暴露水平有关[14]。1981年美国国家职业安全与卫生研究所将甲醛作为可疑致癌物，已有足够的证据表明甲醛对动物是强有力的致癌物[15-18]。在2004年的“致癌公报”上，国际癌症研究中心(IARC)公布甲醛能引起鼻腔癌和鼻窦癌，并将甲醛列为致癌物。
2室内甲醛污染的治理方法
自20世纪70年代一些发达国家提出“致病建筑综合症”或“不良建筑物综合症”之后，人们开始致力于研究室内甲醛污染的治理方法。目前国内外对室内甲醛污染的治理技术主要分为源头治理和后期治理。
2.1污染源控制
室内空气中甲醛之所以难以根除，主要原因是装修板材中甲醛的持续释放，且释放期很长[19]。MinamiT[20]等通过对新装修和新购置组合家具的居室多年的跟踪调查，甲醛浓度在装修完成3天后出现峰值，7个月内保持较高浓度，以后逐渐下降，大约5年后才与未装修居室的甲醛浓度相同，最高释放周期可达15年。治本的方法就是去除污染源，通过改变建筑、装潢等各种材料的特性来改善室内空气质量，主要是使用低释放甲醛的材料或对原来释放量不合格材料加以技术改造。国内外技术人员开发和研究了各种低污染技术和非醛替代品。国内科技人员围绕脲醛树脂的合成工艺，积极寻找和研究降低甲醛含量和释放量的方法，大致有以下几种[21-22]：(1)降低甲醛/尿素(F/U)比，分批加尿素，增大反应物尿素的量，从而提高甲醛的转化率，减少胶液中游离甲醛的含量。(2)降低脲醛缩聚段的pH，提高反应体系的H+浓度，从而使阳离子亚甲基和阳离子亚甲醇加速了缩聚反应的速度，减少其微观结构上形成二亚甲基醚或醚结构的几率。(3)在脲醛树脂中添加甲醛捕捉剂，如尿素、硫脲、淀粉、三聚氰胺、聚乙烯醇、低级醇等。(4)对脲醛树脂进行浓缩处理，在脲醛树脂合成尾期，抽提胶液中的部分水，去除部分游离醛。(5)对脲醛树脂木制品进行后处理。使用氨水、氯化铵或尿素的水溶液对甲醛系树脂胶制得的木制品进行清洗或浸渍，减少制品在加工或使用的过程中甲醛的释放量。
国外室内甲醛污染控制技术起步早、发展快、范围广，主要涉及低释醛材料、捕捉醛材料以及非醛材料等方面[23]。(1)含电气石微粒的低醛木材胶合剂。把粒径0.9~100μm的电气石细粉加入甲醛系树脂中，水解生成的氢气和游离甲醛反应，能把毒性强、气味大的甲醛转变为毒性较弱的甲醇，减少了甲醛的含量和释放量。(2)具有甲醛捕捉剂的装饰板。在装饰板的纸质基材上制造甲醛捕捉层，以及在其表面保护层中加入甲醛捕捉剂的方法，用来有效地捕捉从其内层材料(胶合板，刨花板和中密度纤维板)中释放的甲醛，同时也可捕捉从室内其它物品中放出的甲醛。(3)含水溶性甲醛捕捉剂的纸。纸上附着的水溶性亚硫酸氢钠与空气中的甲醛和乙醛反应，生成羟甲基和羟乙基钠，从而达到捕捉甲醛的目的。(4)含乙酰乙醚基吸收醛的热固性树脂，对醛系黏合剂的木制品具有很强的吸收醛作用。(5)从天然植物中提取的捕醛材料。如含萜烯的香精油捕捉剂、含植物聚酚类的捕捉剂等。(6)非醛树脂木材黏合剂。如含2-恶唑啉基共聚物制作纤维板，非醛系粘合剂制作木削板等。
2.2后期治理
对室内甲醛污染的后期治理主要经历了机械法、物理法、化学法和生物法等几个阶段。
2.2.1通风换气净化法
通风换气是最早使用的清除甲醛等室内有害气体的方法，开窗通风或安装通风换气机，加强通风换气，用室外新鲜空气来稀释室内空气污染物，降低其浓度，简单有效且经济。依据污染物发生源的大小、污染物种类及其量的多少，决定采用全面通风还是局部通风，以及通风量大小。这种方法主要用于污染程度较轻的场合，对中度以上的室内污染无法起到净化作用，而且有时也会把室外的污染物带入室内。此外，机械通风对甲醛浓度影响很小，且随着通风量增加，通风降低甲醛浓度的作用减弱。这是因为室内甲醛浓度除了与物品中甲醛含量、释放速率有关，还与温度、湿度有关。增大通风量，一方面能通过换气降低甲醛浓度，另一方面也可能因为室内温度升高、湿度增大而加快甲醛释放速率，且使甲醛溶于水雾中在室内滞留[7]。因此，该种方法虽然简单经济，但却有一定的局限性。
2.2.2物理技术
物理技术主要包括物理吸附技术、催化技术、空气负离子技术和非平衡态等离子体技术[24]等。
(1)物理吸附技术：主要是各种空气净化器。这类产品主要是应用活性炭的强吸附性吸附空气中的悬浮物，对室内甲醛等污染物质有一定的净化作用。常用的吸附剂有多孔炭材料、有蜂窝状活性炭，球状活性炭，活性炭纤维，新型活性炭以及分子筛、沸石、多孔粘土矿石、活性氧化铝和硅胶等。此种方法简单易推广，但吸附剂需定期更换。
(2)催化技术：也被称为冷触媒技术，边吸附边分解，提高了吸附污染颗粒物种类、吸附效率和饱和容量，不产生二次污染，而且吸附材料的寿命是普通材料的20倍以上，针对性比较强，可以对室内甲醛等有害气体进行催化分解。传统的催化分解需要在一定温度下完成(一般在200℃以上)，运行费用较高。等离子体催化技术是将等离子体技术和催化分解相结合，利用高频、高压电流产生离子碎片，可在常温、常压下分解有害气体，其优点是几乎对所有的有害气体都有很高的净化效率，缺点是易产生一氧化碳、臭氧和氮氧化物，需增加进一步氧化及碱吸收的后处理过程，且发生等离子体的设备价格昂贵。光催化技术是基于光催化剂在紫外线照射下具有的氧化还原能力而净化污染物的方法[25-26]。光催化剂属于半导体材料，包括TiO2、ZnO2、Fe2O3、CdS和WO3等。光催化技术的优点主要有以下几个方面：1)可在紫外线辐照下或日光辐照下发生；2)反应发生速度快、所需时间短几分钟或几小时；3)反应产物为CO2、H2O及无机盐等，不会造成二次污染；4)光催化氧化无选择性；5)反应所需的温度低，室温即可；6)催化剂无毒；7)设备简单，成本低。[27]因此，光催化技术用于治理空气污染越来越受到重视，成为空气污染治理技术研究和开发的热点。
(3)空气负离子技术：空气离子是指浮游在空气之中的带电细微粒子，其形成是由于处于电中性状态的气体分子受到外力的作用，失去或得到电子，失去电子的为正离子，得到电子的为负离子。空气负离子能附着在固相或液相污染物微粒上，形成大离子并沉降下来，能降低空气污染物浓度，起到净化空气的作用;同时，空气中负离子数目也大量地损失。在甲醛浓度高的环境里，若甲醛所损失的负离子得不到及时补偿，则会出现正负离子浓度不平衡状态，出现高浓度的空气正离子现象，使人产生不适感。因此，在此类环境中，以人造负离子来补偿不断被污染物消耗掉的负离子，维持正负离子的平衡，不断地清除污染物[28]。该方法主要选用具有明显的热电和压电效应的稀有矿物石为原料，加入到墙体材料中，装修涂刷以后，在与空气接触过程中，电离空气及空气中的水分，产生负离子，材料即可发生极化，并可向外放电，达到净化室内空气的作用。
(4)非平衡态等离子体技术：是利用气体放电产生的具有高度反应活性的电子、原子、分子和自由基与各种有机、无机污染物分子反应，从而使污染物分子分解成为小分子化合物的过程。非平衡等离子体可由辉光放电、电晕放电、介质阻挡放电和射频放电等得到，其中脉冲电晕等离子放电与介质阻挡放电由于工艺简单、能耗低、处理效率高，在处理甲醛气体中已初见成效[29]。
2.2.3化学技术
化学技术主要是利用以氧化、分解、络合等原理制造出的空气净化剂、甲醛捕捉剂等来净化空气，包括臭氧氧化法、二氧化氯氧化法和金属氧化物法等。
(1)臭氧氧化法：臭氧与极性有机化合物例如甲醛反应，导致不饱和的有机分子破裂，使臭氧分子结合在有机分子的双键上，生成臭氧化物，从而达到分解甲醛分子的目的[30]。臭氧对净化室内空气中甲醛污染有一定的效果，但效果不十分理想，原因可能是:一方面03与甲醛的化学反应速度慢，25℃时其速率常数＜2.l×10-24cm3/(mol•s);另一方面，O3与室内空气中其他有机物发生反应时可能重新生成甲醛[31]。另外臭氧在对室内甲醛等污染物进行分解净化的情况下，可能出现新的室内空气污染，刺激人的呼吸系统，严重时会对人体造成伤害，况且臭氧本身也是一种空气污染物，国家也有相应的限量标准。因此如果发生量控制不好，反而会适得其反。
(2)二氧化氯氧化法：使用二氧化氯作为氧化剂消除甲醛，文献报道较少。但上市的各种甲醛去除剂中用二氧化氯作为主要成分的不少。从理论上讲二氧化氯的氧化性可以氧化分解甲醛分子，在实际应用中效果却不明显。在发生高浓度二氧化氯气体的瞬间，甲醛浓度有显著下降，但很快恢复，用二氧化氯发生的浓度和持久性很难控制，其消除甲醛气体的效果还应进行缜密的实验研究[30]。
(3)金属氧化物法：金属氧化物表面一般有表面羟基等各种吸附质。常温大气中，通常金属氧化物表面吸附有水，多数情况下最终解离生成羟基。表面羟基作为酸或碱在吸附和催化反应中具有重要作用。此外还能发生各种表面反应。金属氧化物中有两种键型：一种是M-O-M型，另一种是M=O型。二氧化锰(MnO2)等不含M=O链的化合物是深度氧化的催化剂。有资料表明MnO2在酸性条件下氧化性最强。目前的报道中只有日本的Sekine等[32-34]用一定比例活性炭和金属氧化物(主要是过渡金属氧化物)的混合物在常温常压无光的条件下进行了治理室内甲醛的研究，他在研究中发现氧化钴(CoO)、MnO2、TiO2等对甲醛去除率都超过了50%，而氧化锌(ZnO)、五氧化二钒(V2O5)等与甲醛没有反应。在研究中还发现在所有金属氧化物中MnO2和甲醛有最高的反应性，能将室内的甲醛浓度从0.33mg/m3降到0.049mg/m3。主要生成物是CO2，且反应过程中没有有害的副反应气体CO和甲酸(HCOOH)生成。金属氧化物法反应条件温和、操作简便、去除效果好，具有发展前景，但现在对此方法还没有进行深入的研究，反应机理还不是很明确。
2.2.4植物净化法
绿色植物具有很好的空气净化作用，是一种简便易行、长期有效的生态治理方法。某些植物对甲醛气体有吸收-代谢作用。美国宇航局的科学家经过20多年的研究，发现消除空气污染除了要经常开启门窗加强通风外，在室内栽种绿色植物是去除化学污染简便而有效的途径。德国科学家曾用碳-14标记甲醛气体并用吊兰进行吸收实验，在吊兰的细胞组织内发现有碳-14踪迹，证明吊兰将甲醛通过自身的代谢反应将其转化为有机酸、糖和氨基酸[35]。GieseM[35]等通过实验发现1盆吊兰暴露在甲醛浓度为815mg/m3的环境中可在24h内吸收掉88%的甲醛。还有报道1盆鸭跖草，能在6h内吸收一半的甲醛气体。在24h照明的条件下，芦荟可以吸收1m3空气中所含的90%的甲醛。白雁斌等[36]在装修1周后没有通风的室内悬挂吊兰观察吸收甲醛情况，显示甲醛浓度在2周后有显著变化。芦荟、龙舌兰和垂挂兰对甲醛有较好的去除效率。龟背竹、虎尾兰、一叶兰等叶片硕大的观叶植物，对甲醛也有一定的吸收和积累能力。绿色植物成为普通家庭都能承受的居室空气的净化器，为居室内的空气污染控制与消除提供了一个绝佳的方法与手段。
关键词 雾霾；石家庄；空气质量；大气污染
中图分类号X5 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）114-0129-02
2013年，我国京津冀和长三角等地空气出现严重污染，雾霾天气影响范围大，持续时间长，引起社会的广泛关注。根据环保局的数据显示：2013年1月1日～12月30日，石家庄的空气质量一级优0天，二级良42天，三级轻度污染84天，四级中度污染85天，五级重度污染77天，六级严重污染76天，优良率11.5%。
造成“灰色石家庄”的原因有很多，除了气象和地理的因素之外，大气污染主要来源分别是燃煤、扬尘、工业排放和机动车排放等。
1 雾霾的定义
根据气象学上的定义[1]，雾是由大量微小水滴浮游空中，常呈乳白色，使水平能见度小于1km的天气现象。当空气中湿度较大时，微小水滴或已湿的吸湿性质粒构成灰白色的稀薄雾幕，水平能见度在1km～10km时则为轻雾。而霾则是由大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10km的空气普遍混浊现象。
一般情况下，所谓的“雾霾”天气是指由于干尘粒和微小水滴的共同影响，使水平能见度低于10km的空气浑浊现象。
雾霾发生时，能见度下降显著，空气质量恶化，威胁人体健康。
2 雾霾的形成原理
组成霾的干尘粒即为气溶胶粒子。气溶胶按其来源分为一次气溶胶和二次气溶胶。一次气溶胶粒子通常粒径较大，从排放源直接排入大气中，其浓度主要受排放强度的影响[2]。
在我国，由各种污染源排放进入大气的污染气体中，一部分经过化学反应转化为二次气溶胶粒子，一部分变成臭氧。
二次气溶胶粒子的形成方式主要有3种：一是由气体直接变为气溶胶粒子；二是新粒子通过合并、聚集过程形成更大的粒子；三是通过凝结等过程进一步形成更大粒径的粒子[3]。
在我国华北区域观测发现可吸入颗粒物质量浓度中有超过50%是二次气溶胶[4]，通过对比气象条件和污染源排放强度对雾霾形成的影响，发现一次气溶胶粒子与排放强度关系密切， 而二次气溶胶粒子的形成以及总体可吸入颗粒物的浓度则受气象条件的影响。
3 石家庄市雾霾成因分析
石家庄大气首要污染物以可吸入颗粒物PM10、PM2.5为主。空气质量具有明显的季节变化特征，7～8月空气质量最好，冬季12月和1月空气质量最差。污染物浓度受降水和风等天气因素影响较大。
3.1 气象地理因素
石家庄西部的太行山为侵蚀构造山区，东南部为堆积平原区，地势西高东低。石家庄属于温带半湿润、半干旱大陆性季风气候，冬春季以北风为主，但市区低空范围内大风次数少，风速低，全年静风频率多。据气象资料统计，2001年到2012年石家庄市日平均风速小于等于1.5m/s的小风天数平均为243天，占全年的67%，大气水平扩散条件比较差。
统计显示，石家庄市稳定天气占到全年的50%，秋冬季平均达到了60%。稳定天气里逆温多，夜间到早晨出现逆温的频率高达70%以上，冬季1月可达80%，逆温阻挡了空气污染物的垂直扩散，使得空气质量变差。
石家庄市区存在着明显的热岛效应，市区比郊区最低气温大约高2.3℃～4.3℃，形成的城市热岛环流，在稳定层结的条件下造成城区大气污染物堆积。
3.2 外来污染物输送
独特的气象地理因素使城区的空气污染物不易稀释和扩散，此外，通过风带输送的外界污染物也是影响石家庄空气质量的一个因素。
石家庄西部太行山地区有两条明显的输送风带[5]，一条是从邯郸磁县到石家庄的汇聚风带，另一条是从天津到石家庄的汇聚风带，而两条汇聚风带的交汇处正是石家庄。
受到这两个风带在太行山东部山前地区汇聚的影响，导致河北平原大范围地区排放的空气污染物向石家庄汇集输送，造成该地区的可吸入颗粒物含量增加，空气质量下降。
3.3 燃煤、扬尘
图1石家庄市能源结构消费图
除了上述的气象地理因素，以燃煤为主的能源消费结构和较低的煤炭利用率，也是石家庄市大气污染的主要原因之一。其中80%的煤炭是原煤直接燃烧，低效燃烧产生大量的可吸入颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等污染物。
根据历年统计数据，2012年石家庄市的能源消费量达到了6100万吨标准煤，是2000年消费量的3倍，在京津冀地区的城市中遥遥领先。
2012年，石家庄已在市区大范围拆除燃煤锅炉，但是冬季集中供热站和多家热电企业仍然是煤炭消耗大户，煤炭消费量约占年用煤总量的1/3。随着经济的发展，燃煤总量呈逐年上升趋势。
据石家庄市环保局统计数据分析，按照各项污染物组分统计，发现对省会大气污染贡献最大的就是包括PM10和PM2.5在内的可吸入颗粒物，其次为二氧化硫和二氧化氮。
表1石家庄市大气污染物组分
目前石家庄市区600多家在建工地扬尘防治措施不到位，陶瓷、板材等建材行业粉尘污染较重，西部县市的省道、国道的二次扬尘以及道路两旁的露天矿山粉尘污染较重。监测数据显示，采暖期的城区污染产生的浮尘占76%；非采暖期的城区污染产生的浮尘占60%。
表2石家庄市大气浮尘来源
3.4 机动车尾气
在造成大气污染的各种因素中，机动车尾气排放随着机动车保有量的不断增加而呈增长趋势。汽车在怠速、变速过程中排放的尾气污染最严重，汽车尾气直接排放的污染物主要有：一氧化碳（CO）、碳氢化合物（CH）、含氧的碳氢化合物（HCO）、氮氧化物（NOx）、二氧化硫（SO2）和可吸入颗粒物等。目前石家庄市区机动车保有量在180万辆以上，并以每月1万余辆的速度增加， 2013年一季度新增机动车就超过6万辆，每天排放的尾气（主要是二氧化碳）约有7500t。
3.5 不尽合理的产业结构和工业布局
石家庄规模以上工业企业产值排名靠前的多集中在钢铁、化工、皮革制品、纺织业、医药制造和热力热电等。
通过对2012年规模以上工业企业产值和能耗进行分析，排名前十的行业占了全部规模以上工业总产值的70.5%，但是平均产值能耗也较高，为0.535吨标准煤/万元，高于全市平均水平0.221吨标准煤/万元。
石药、华药等制药企业，河北钢铁集团石家庄钢铁厂，以及多家热电公司等排污量较大的企业在市区的空间分布不尽合理，尽管新建厂区已经外迁至三环外，但是位于市区内的老厂区仍然没有停产，依然会加剧市区空气的污染。
4 治理对策
4.1 改变能源结构
石家庄近年来相继开展了低硫煤推广、分散燃煤锅炉拆除、小水泥厂拆除等工作。2012年，市区拆除燃煤锅炉468台，综合治理建材企业269家，关停取缔建材企业125家，淘汰水泥磨机190台等，有效的减少了烟尘、二氧化硫等污染物的排放量。
石家庄市区燃煤锅炉改为燃气锅炉的工程已经陆续开始实施，逐步采用天然气等清洁能源替代传统的煤炭。如果将冬季燃煤全部转换成天然气等清洁能源，燃煤污染就会明显减弱。除此之外，还应该充分利用地源热泵、风能、太阳能、生物能等新能源技术。
根据国家电网特高压发展规划，石家庄将成为特高压同步电网的重要通道。特高压建成后，石家庄电网每年可从特高压电网受电约200万千瓦，电量约100亿千瓦时；节约煤炭消费450万吨，减少二氧化碳排放870万吨、二氧化硫2.2万吨、氮氧化物2.3万吨，燃煤排放量可降低30%左右，大气污染等问题将得到极大缓解。
4.2 提高燃油品质，淘汰“黄标车”
2013年底，石家庄全市已经开始全面供应国IV标准汽油。国IV标准在国III标准基础上，含硫量减少2/3。与此同时，国IV标准汽油的苯含量、烯烃含量、锰含量等污染指标也进一步降低，这些都大大降低了由汽车尾气造成的污染。
此外，石家庄还加大对“黄标车”的淘汰力度，到2013年底淘汰“黄标车”9.8万辆，对改善大气质量有积极作用。
4.3 调整产业布局
加快产业结构调整，推动工业转型升级。通过严控高耗能、高排放行业新增产能、压缩过剩产能等手段，转变经济发展方式。
河北省已经正式实施《河北省大气污染防治行动计划实施方案》，大力推进位于城市主城区的钢铁、热电和制药等重污染企业搬迁、改造。加快实施钢铁、焦化、水泥和玻璃等落后产能的淘汰工作，到2014年底，淘汰水泥产能6100万吨，平板玻璃产能3600万箱。到2017年底，削减钢铁产能6000万吨，淘汰全部10万千瓦以下的燃煤发电机组。
5 结论
应对雾霾天气，解决空气污染，政府要进一步完善应急保障机制，大力查处违法排污行为，及时空气质量监测信息，并做好重污染天气的空气质量预报。空气质量的改善是一个逐步的过程，不仅仅要从政府、企业、社会做起，也应该从自我做起，人人为蓝天白云的城市共同努力。
参考文献
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[3]Seinfeld J H.Atmospheric Chemistry and Physics of Air Pollution.Somerset， NJ： John Wiley and Sons， Inc，1986.
摘要
大气污染是人类无法逃避、日趋严重的环境问题，威胁着亿万民众的健康和生活环境。从分子水平上理解大气二次污染物形成机理是预防、控制和治理大气污染的重要基础。在这方面，基于电子结构计算和动力学模拟的理论研究有其独特的优势。由于机理过程涉及光诱导的超快反应，如何开展多尺度计算模拟，目前还面临诸多挑战。在拟开展的工作中，我们将发展和应用高精度的量子化学计算方法、非绝热的速率和动力学理论；建立适合大气复杂环境的量子力学和分子力学组合的计算模型；研究系列挥发性有机物形成光化学烟雾的分子机理，发现并解决光化学烟雾形成过程中的一些重要的关键基础科学问题，为预防、控制和治理大气光化学污染提供理论依据和有意义的指导。
空气污染已经成为全世界居民生活中一个无法逃避的问题，威胁着亿万民众的健康和生活环境。改革开放30多年来，中国经济的持续高速增长和日益加快的城市化进程，也让空气污染问题变得越来越严重。
空气污染是大气中污染物浓度达到一定有害程度，破坏生态系统和人类正常生活条件，对人和物造成危害的现象。空气污染物的种类繁多，按照产生方式的不同主要分为一次和二次污染物。一次污染物指直接从污染源排放的污染物质，比如煤炭燃烧和工业生产产生的粉尘、灰尘、二氧化硫等，以及机动车排放的氮氧化物、碳氢化合物等。二次污染物指排放到对流层中的一次污染物在大气中发生化学反应或者光化学反应形成的新的、毒性更强的污染物，光化学烟雾就是其中的一种。
光化学烟雾是指对流层中的碳氢化合物、氮氧化物、挥发性有机污染物等，在阳光的作用下发生光化学反应，生成臭氧、过氧乙酰硝酸酯、醛、酮、自由基、有机和无机酸等二次污染物产生的混合污染。光化学烟雾的最早认识来源于著名的“洛杉矶烟雾事件 ”。上世纪40年代，洛杉矶出现大量淡蓝色烟雾，持续多天，诱发了一系列疾病，比如眼睛红肿、流泪等，并造成大量人员死亡。此后，在北美、日本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现类似光化学烟雾。我国于1972年在兰州西固石油化工区首次发现光化学烟雾。近30年来，随着我国城市交通需求和汽车保留量急剧增多，机动车尾气污染迅速加重，在一些城市出现光化学污染的现象日趋增多，严重威胁了当地居民的健康和生活。另一个方面，光化学烟雾最后生成大量臭氧，会增加大气的氧化性，导致大气中的碳氢化合物、氮氧化物、挥发性有机污染物被氧化并逐渐凝结成颗粒物，从而加大了大气中悬浮微粒颗粒物的浓度，这是造成大气雾霾的源头之一。因为光化学烟雾的危害比一次污染物更加严重，所以如何预防、控制和治理光化学烟雾已经成为一个全球性的严峻的环境问题，特别是对于发展中国家的中国来说。毫无疑问，在提出高效、可行的大气治理措施前，我们必须首先从源头掌握光化学烟雾的形成机制，尤其是二次气态污染物的形成机制，对症下药。
我国的大气污染问题已经十分严峻，有效地改善空气质量需从源头出发，了解空气中存在哪些污染物以及它们之间是如何相互作用产生各种二次污染物及二次气溶胶的。在提出科学可行的控制和治理光化学烟雾污染技术和措施前，必须从分子水平上理解光化学烟雾形成的分子机理。正如芬兰赫尔辛基大学 Kulmala 教授在《自然》杂志中写到的，“改善中国城市和家庭中的空气质量需要对空气污染物之间发生的化学反应有更深刻的理解，需要知道有哪些污染物存在以及它们之间如何相互作用产生二次污染。”
光化学烟雾形成的分子机理研究是一项难度大且十分复杂的课题。尽管随着激光、分子束和时间分辨的超快光谱等现代实验技术的飞速发展，实验学家已能从基元反应的层面上讨论自由基和光化学反应的微观机制，但是，由于实验的种种困难和限制，一些重要的微观反应信息比如过渡态和中间体的电子和几何结构很难通过实验测量，同时实验测量大气条件下的光化学反应以及随压力变化的化学反应速率常数也面临挑战。因此，仅仅依靠外场检测和烟雾腔实验等，很难在分子水平上理解污染物的形成机制以及反应的动力学过程，必须依靠高精度的量子化学和化学反应动力学计算。在这方面，量子化学计算体现出了“价值”。它能够计算过渡态的性质，评判反应通道的可行性，也可直观形象地描述反应过程中涉及的短寿命中间体的详细信息等。
本项目拟通过理论化学手段探索大气挥发性有机物（VOC）形成二次污染物和光化学烟雾的分子机理， 以及二次污染物转化成二次有机气溶胶的微观成核机制（3nm以下）。本项目拟开展的研究课题从属于“大气污染成因与控制技术研究”试点专项。选取“挥发性有机物形成光化学烟雾的微观机制”这一有希望取得重大突破的方向，应用量子化学计算、反应速率常数计算和动力学模拟等理论研究方法探索大气挥发性有机物形成光化学污染物的分子机理、反应动力学及大气微观环境效应。研究挥发性有机物大气氧化反应和形成光化学污染物的微观机制和动力学，将为研究典型区域反应性有机物与臭氧的量化研究奠定理论基础、提供详实可靠的理论数据、对方向目标起到支撑作用。研究内容包括：拟发展考虑势能常数计算新方法；发展适合大气复杂微环境（液滴、颗粒物等）的量子力学/分子力学结合的计算新方法，并编制具有自主知识产权的程序包。应用发展的新方法，拟解决以下两个关键科学问题：大气中的挥发性有机物在光化学作用下形成二次污染物和光化学烟雾的分子机理；二次污染物形成二次有机气溶胶的微观成核机理。
概而言之，光化学烟雾是人类无法逃避且日趋严重的大气污染问题，威胁着亿万民众的健康和生活环境。从分子水平上理解二次污染物形成的微观机理及动力学机制是治理大气污染的重要基础。在这方面，量子化学计算和动力学模拟有着独特的优越性。然而，如何利用高精度的量子化学计算和动力学模拟方法探索大气污染中自由基和光化学反应的分子机理和微观动力学仍处于起步阶段、面临诸多挑战，但同时也是机遇。在拟开展的工作中，我们首先利用高精度量子化学计算研究挥发性有机化合物形成光化学污染物的分子机理、过渡态和基元化学反应的速率常数、分子动力学方法模拟超快、非平衡的化学反应过程；同时，发展适合大气复杂环境的量子力学和分子力学组合的计算模型和动力学方法。最后，应用发展的方法研究颗粒物、液滴和气溶胶等大气复杂微观环境对化学反应动力学的影响。在此过程中发现并解决光化学烟雾形成过程的一些重要的关键基础科学问题，以期为预防、控制和治理大气光化学污染提供理论依据和有意义的指导。
