环境空气及室内空气分析
摘要:大气就是大气层内的空气。大气层一般指地面上1100km到1400km厚度的一层空气。它维护人类及生物的生存。但对大气污染来说,它所指的是占空气总重量95%左右的地面上12km的空气层,即人们常说的对流层。大气层是人类赖以生存的重要外界环境因素之一,大气的正常化学组成是保证人体生理机能和健康的必要条件。
关键字:大气 一次污染 二次污染
大气就是大气层内的空气。大气层一般指地面上1100km到1400km厚度的一层空气。它维护人类及生物的生存。但对大气污染来说,它所指的是占空气总重量95%左右的地面上12km的空气层,即人们常说的对流层。大气层是人类赖以生存的重要外界环境因素之一,大气的正常化学组成是保证人体生理机能和健康的必要条件。
大气的正常组分是氮78.06%、氧20.95%、氩0.93%。这三种气体的总和约占99.94%,而其他气体总和不到千分之一。但是随着工业及交通运输业的不断发展,大量有害物质逸散到空气中,使大气增加了多种新的成分。当其达到一定浓度并持续一定时间时,破坏了大气正常组成的物理、化学和生态的平衡体系,影响工农业生产,对人体、动植物以及物品、材料等产生不利影响和危害,即称为大气污染。污染物的来源可分为自然的和人为的两类。自然污染源是由于自然原因而形成的;人为污染是由于人们从事生产和生活活动而形成的。
在人为污染源中,又分为固定的和流动的两种。在固定污染源中,燃煤烟囱排出的污染物数量非常可观;大工业烟筒对大气污染的影响,以钢铁厂、水泥厂、炼铝厂、磷肥厂、硝酸厂、硫酸厂、有色金属冶炼厂、石油化工厂、化学纤维厂等为最严重。流动污染源主要是交通车辆、飞机、轮船所排放出来的废气。近年来,室内空气污染也引起人们重视。室内污染源有厨房油烟,室内炉火取暖做饭和室内吸烟产生的个污染物以及室内装饰材料,建筑和保温材料以及各种日用化学品和涂料释放出来的多种挥发性有机物和放射性氡及其子气。从固定污染源和流动污染源排出来的污染物的种类不下数千种,但是已经产生危害并已被人们注意到的大约有100种左右,它们又可分为一次污染物和二次污染物:
(1)一次污染物。直接从排放源进入到大气中的各种气体、蒸气及颗粒物称为一次污染物。其来源有两方面,一是来自自然界,如被风吹起的尘土,火山爆发喷出来的灰尘(含有各种有害物质),森林起火,海水浪花携带的各种盐类等等;二是来自工业生产及各种交通工具,如汽车、火车、飞机、轮船等的排放物。这类污染物主要是由燃料燃烧产生的。目前多用煤及石油做燃料。它们的化学组成是:碳、氢及一部分硫、氮等元素。当燃料燃烧时(强烈的氧化过程),碳氢被氧化产生二氧化碳及水。燃烧不完全时,产生一氧化碳,同时产生断链或分解生成各种烷烃、烯烃、芳香烃。它们再与氧结合生各种有机醇、醛、酮、酸等含氧碳氢化合物。一些不挥发物受热分解产生碳氢自由基,通过高温合成多环芳烃等。氮在高温高压下燃烧成NO、NO2等。硫燃烧被氧化为SO2。燃料中的其他微量元素被氧化为各种金属及非金属氧化物,如氧化铅及锌、锰、砷、铬、硅、锑等的氧化物随灰尘进入大气中。各种冶炼厂、石油化工厂、水泥厂、火力发电厂、农药厂、炸药厂、氯碱化工厂等,在生产过程中都向大气中排放大量的有害物质,如氯气、硫化氢、氟化氢、汞蒸气、有机氯、有机硫、有机磷以及各种金属(如铅、锰、锌、镉等)的烟尘。
(2)二次污染物是各种一次污染物在大气中相互作用或与大气的正常组分发生化学反应的产物。如均相气体反应、催化反应、气液反应、固体颗粒表面的反应,以及在太阳能(包括宇宙线及地球上的放射能)参与下,发生的光化学反应等所产生出来新的化学污染物。这些新污染物又与一次污染物在物理、化学性质方面完全不同。大多数为气溶胶,它们的颗粒很小,一般在0.01~0.1μm范围内,而其毒性一般又比一次污染物高。二次污染物形成机理,目前尚未完全搞清楚,在大气中发现的二次污染物一般有硫酸盐、硝酸盐、和含氧碳氢化合物等三种类型。
本专业组遴选、推荐的监测分析方法,按照有机化合物、一氧化碳和二氧化碳、金属(含砷、硒)、无机卤素化合物、无机含氮化合物和氧化剂、含硫磷的化合物的顺序排列。任何一个监测方法都有它的局限性,即有它的适用浓度范围、干扰物的种类及允许的限量,因此每个监测项目一般都有两个以上的分析方法,以供读者根据具体情况和实验室条件进行选择,这些方法包括:
(1)国家标准方法。其中包括由国家环保总局、卫生部主持制定的国家标准,这些方法成熟,能满足实际工作需要。
(2)其它方法。这是目前文献中已经过实验验证较好的监测分析方法,包括国家环保总局、卫生部推荐的行业标准。这些方法需要积累更多的经验或经过实验室间的验证数据使之标准化。
参考文献
(1)《大气污染监测方法》,崔九思,王钦源,王汉平主编,化学工业出版社,1997年,北京
(2)《空气和废气监测分析方法》,国家环保总局、《空气和废气监测分析方法》编写组编,中国环境科学出版社,1990年,北京
(3)《大气环境分析方法标准工作手册》,国家环境保护局科技标准司编,1998年2月
(4)《中国卫生标准汇编》(环境卫生卷),中国预防医学科学院标准处编,中国标准出版社,2001年,北京
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