關(guān)于pm2.5、酸雨調(diào)查報(bào)告

調(diào)查報(bào)告第一部分：關(guān)于PM2.5及影響其因素的調(diào)查報(bào)告——杭州PM2.5是指對空氣中直徑小于或等于2.5微米的固體顆?；蛞旱蔚目偡Q，也稱為可吸入顆粒物。這些顆粒細(xì)小，只相當(dāng)于人類頭發(fā)直徑的二十分之一，人的肉眼是看不到的，可以在空氣中漂浮數(shù)天。不同于二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）等污染指標(biāo)，它不是單一物質(zhì)，來源比較復(fù)雜。它一部分來自工廠、城市生活和機(jī)動車直接排放的煙粉塵，還有很大一部分是由大氣中的顆粒物、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）等污染物經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的二次污染物。究其來源，主要有機(jī)動車尾氣，石化、醫(yī)化及噴涂廢氣，火電廠二氧化硫、氮氧化物，煤煙塵，餐飲油煙，建筑、水泥及道路揚(yáng)塵等。大量極細(xì)微的干塵粒等均勻地浮游在空中，使水平能見度小于10千米的空氣普遍有混濁現(xiàn)象，使遠(yuǎn)處光亮物微帶黃、紅色，使黑暗物微帶藍(lán)色，氣象學(xué)上稱之為霾。由灰塵、硫酸、硝酸等粒子組成的霾，易散射波長較長的光，因而霾看起來呈黃色或橙灰色。由于在城市嚴(yán)重空氣污染地區(qū)，霾可以頻繁出現(xiàn)，又主要呈橙灰色，而且城市污染大氣氣溶膠中有許多黑碳粒子,因而我們也將其稱之為灰霾天氣。研究表明，大氣灰霾天氣主要來自PM2.5，其具有很強(qiáng)的消光作用。PM2.5主要環(huán)境影響為：形成灰霾天氣，降低大氣能見度、影響人體健康、遠(yuǎn)距離輸送造成區(qū)域性或全球性問題，影響氣候變化等。以下為杭州4~6月份空氣質(zhì)量指數(shù)的調(diào)查：目前，各國環(huán)保部門廣泛采用的PM2.5測定方法有三種：重量法、β射線吸收法和微量振蕩天平法。這三種方法的第一步是一樣的，區(qū)別在于第二步。將PM2.5直接截留到濾膜上，然后用天平稱重，這就是重量法。重量法是最直接、最可靠的方法，是驗(yàn)證其它方法是否準(zhǔn)確的標(biāo)桿。然而重量法需人工稱重，程序繁瑣費(fèi)時(shí)。如果要實(shí)現(xiàn)自動監(jiān)測，就需要用到另外兩種方法。β射線吸收法：將PM2.5收集到濾紙上，然后照射一束beta射線，射線穿過濾紙和顆粒物時(shí)由于被散射而衰減，衰減的程度和PM2.5的重量成正比。根據(jù)射線的衰減就可以計(jì)算出PM2.5的重量。微量振蕩天平法：一頭粗一頭細(xì)的空心玻璃管，粗頭固定，細(xì)頭裝有濾芯?？諝鈴拇诸^進(jìn)，細(xì)頭出，PM2.5就被截留在濾芯上。在電場的作用下，細(xì)頭以一定頻率振蕩，該頻率和細(xì)頭重量的平方根成反比。于是，根據(jù)振蕩頻率的變化，就可以算出收集到的PM2.5的重量。即使沒有人為污染，空氣中也有一定濃度的PM2.5，這個(gè)濃度被稱為背景濃度。在美國和西歐，背景濃度大約為3-5微克/立方米，澳大利亞的背景濃度也在5微克/立方米左右。中國的背景濃度有多高？目前尚無公開的數(shù)據(jù)，但應(yīng)該不會和其他國家相差太大。2012年3月我國公布的新《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》仍保留了之前一直執(zhí)行的150微克/立方米為PM10的日均濃度限值，并按照PM2.5占PM10的50%的比例設(shè)立了PM2.5日均濃度值為75微克/立方米。一般來說，顆粒物的直徑越小，進(jìn)入呼吸道的部位越深。粒徑10微米以上的顆粒物，會被擋在人的鼻子外面；粒徑在2.5微米至10微米之間的顆粒物，能夠進(jìn)入上呼吸道，但部分可通過痰液等排出體外，另外也會被鼻腔內(nèi)部的絨毛阻擋，對人體健康危害相對較?。欢皆?.5微米以下的細(xì)顆粒物，因?yàn)檫^于細(xì)小，不易被阻擋，可深入到細(xì)支氣管和肺泡，干擾肺部的氣體交換，引發(fā)包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。如下圖所示，不同大小的黑點(diǎn)代表了不同粒徑的顆粒PM10和PM2.5，越小的顆粒進(jìn)入人體的路徑越深。第二部分：關(guān)于酸雨的形成的調(diào)查報(bào)告酸雨通常指PH低于5.6的降水，但現(xiàn)在泛指酸性物質(zhì)以濕沉降或干降的形式從大氣轉(zhuǎn)移到地面上。濕沉降是指酸性物質(zhì)以雨、雪形式降落地面；干沉降是指酸性顆粒物以重力沉降、微粒碰撞和氣體吸附等形式由大氣轉(zhuǎn)移到地面。酸雨被認(rèn)為是“空中死神”，已成為重要的國際問題。酸雨是化石燃料燃燒的結(jié)果。化石燃料的燃燒會產(chǎn)生硫化物類物質(zhì)（SO3）和氮氧化合物（NOX），它們能分別與大氣中的水分結(jié)合而形成硫酸（H2SO4）和硝酸（HNO3）。這種現(xiàn)象稱為“酸降”更為恰當(dāng)，因?yàn)樗嵋矔匝⒂旰挽F的形式從空氣中降沉下來。酸雨降低土壤和湖泊的PH值，同時(shí)酸化也能導(dǎo)致樹木的死亡，并有毒金屬（如鉛和汞等）從土壤和沉急務(wù)、沉積物中釋放出來。酸雨具體的形成：酸雨的形成機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜，是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理過程。酸雨中絕大部分是硫酸和硝酸，主要來源于排放的二氧化硫和氮氧化合物。就某一地區(qū)而言，酸雨發(fā)生危害有兩個(gè)條件，一個(gè)是發(fā)生地區(qū)域有高度的經(jīng)濟(jì)活動水平，廣泛使用礦物燃料，向大氣排放硫化物和氮氧化合物等酸性污染物，并在局部地區(qū)擴(kuò)散，隨著氣流向更遠(yuǎn)距離傳輸；二是發(fā)生區(qū)域的土壤、森林和水生生態(tài)系統(tǒng)缺少中和酸性污染物的物質(zhì)或?qū)λ嵝晕廴疚锏挠绊懕容^敏感。如酸性土壤地區(qū)和針葉林就對酸性雨污染物比較敏感，易于受到損害。酸雨的形成包括兩個(gè)大過程，即排入大氣中的酸性物質(zhì)（SO2、NOX）被氧化后與雨滴作用，或在雨滴形成過程中同時(shí)被吸收氧化，雨滴降落（沖刷）過程中把酸性物質(zhì)一起沖刷下來；二氧化硫變?yōu)榱蛩岬年P(guān)鍵的一步是被氧化成三氧化硫，然后再與水作用成硫酸，其形成機(jī)理如下：（1）被光化學(xué)氧化劑氧化。SO2經(jīng)過波長290至400nm光的作用下，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，形成SO3，其簡化的反應(yīng)為：SO2hvSO2SO2+1/2O2—SO3SO3+H2O—H2SO4（2）大氣中有充足的氧，有一定的水分和微粒，包括各種金屬元素。在這樣的情況下，一些還原性污染物在金屬的觸媒作用下，易產(chǎn)生氧化作用，即:SO2+1/2O2——SO3(在Fe、Mn的催化作用下，具體為：SO2+Mn2+——MnSO32+；2MnSO32++O2——2MnSO32+；MnSO32++H2O——Mn2++H2SO4)的氧化也是從與OH的反應(yīng)開始的。（SO3+H2O——H2SO4)（3）被空氣中的固體粒子吸附和催化，形成硫酸煙霧。關(guān)于NO3_的形成，理查德認(rèn)為主要由羥基團(tuán)引起的。夜間和秋季陽光較少，NO3-的形成與O3相關(guān)。威納德認(rèn)為白天的HO-基團(tuán)和夜間的O3對NO2形成硝酸鹽的反應(yīng)可能是：NO2+O3==NO3+O2,NO3+NO2+M==N2O5+M,N2O5+H2O==2HNO3。NO2易被吸收到顆粒物中。所生成的氣態(tài)HNO3再通過許多途徑生成硝酸鹽。其中包括均相反應(yīng)過程，比如氣態(tài)NH34直接與氣態(tài)HNO3反應(yīng)生成NH4NO3。大氣中的微粒及液滴均在形成硝酸鹽氣溶膠的過程中起促進(jìn)作用（NH3+NHO3——NH4NO3)（4）氣、液、固相的多項(xiàng)反應(yīng)（非均相氧化反應(yīng)）。多項(xiàng)反應(yīng)有：水滴中過度金屬的催化氧化反應(yīng)；液相中強(qiáng)氧化劑如H2O2、O3等的氧化；NOX、SO2和固體顆粒特別是與煤炭顆粒碰撞的表面氧化等。一般認(rèn)為，水、液、固多相氧化作用對SO2、NOX的氧化是主要的，約占90%。模擬實(shí)驗(yàn)表明H2O2是SO2氧化的主要氧化劑：大氣中無論是否有HNO3存在，H2O2較O3更能使SO2氧化；在無H2O2存在時(shí)，HNO3較SO2更有效的使雨水酸化，并可能限制SO4的生成；在有H2O2存在時(shí)，SO2較HNO3更有效的使雨水酸化；無H2O2存在時(shí)，雨水初始酸度對雨水進(jìn)一步酸化與SO4的形成有抑制作用。有人認(rèn)為，氣相中HO-的氧化和液相中H2O2的氧化可能是SO2在對流層內(nèi)主要的氧化機(jī)理。夏季H2O2對SO2的氧化是主要的，冬季O3對SO2的液相氧化可能是主要的。附：酸雨形成的示意圖（1）結(jié)論：我們在了解了酸雨的形成機(jī)理后應(yīng)該從我們自身做起，在生活中盡量的減少酸性物質(zhì)的排放，同時(shí)也扮演好自己的社會角色行使自己的監(jiān)督權(quán)力，看到非法排放酸性污染物的企業(yè)單位等要及時(shí)向相關(guān)部門舉報(bào)。另一方面對酸雨的治理要“對癥下藥”盡量做