大气质量评价

世界上局部地区的大气污染现象在18世纪就出现了。第二次世界大战以后，大气污染问题日益严重。在一些大量燃烧矿物燃料的城市、工业区，曾发生多起严重的大气污染事件，如伦敦烟雾事件，曾导致数以千计的市民死亡。60年代,有人用空气中二氧化硫(SO₂)和颗粒物的浓度同因大气污染事件引起受害致病的人数进行对比分析，求其相关关系；并根据实测结果，求出上述两种污染物对人群健康的影响程度指数，用这种指数对大气质量进行定量的评价。从此大气质量评价研究便迅速发展起来。

大气是环境要素之一，它与人类的关系极为直接和重要，但 却比较简单，即其质量的好坏，主要看它对人群健康的影响。其次，大气的组成成分，在未受人为影响的情况下，在水平方向的空间中几乎没有差异。可见，大气质量的优劣主要取决于受人类污染的程度。现在所进行的大气质量评价，通常都是评价大气受污染的程度，所以也可以叫做大气污染评价。因此，对大气质量的评价，主要是以大气对人体健康影响的程度作为尺度。在单要素环境质量评价系统中，大气质量评价在内容上和方法上都是比较简单的。 大气中常见的污染物有总悬浮颗粒物、降尘、可吸入颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、总烃、铅、氟化物、臭氧和苯并芘。

颗粒物质的测定:颗粒物质是大气污染物中数量最大、成分复杂、性质多样、危害较大的一种，它本身可以是有毒物质，还可以是其他有毒有害物质在大气中的运载体、催化剂或反应床。在某些情况下，颗粒物质与所吸附的气态或蒸气态物质结合，会产生比单个组分更大的协同毒性作用。所以，对颗粒物质的研究是控制大气污染的一个重要内容.大气中颗粒物质的检测项目有：总悬浮颗粒物的测定、可吸入颗粒物浓度及粒度分布的测定、降尘量的测定、颗粒中化学组分的测定。

其中，颗粒物浓度的测定最常用的是重量法，原理是：使一定体积的空气进入切割器，将大于某一粒径的微粒分离,小于这一粒径的微粒随着气流经分离器的出口被阻留在已恒重的滤膜上。根据采样前后滤膜的重量差及采样体积，计算出颗粒物浓度，以mg/m3表示（m3指标准状况下）。

二氧化硫的测定:大气中的含硫污染物主要有H2S、SO2、SO3、CS2、H2SO4和各种硫酸盐。他们主要来源于煤和石油燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼、硫酸等化工产品生产排放的废气。

作为大气污染的主要指标之一，二氧化硫在各种大气污染物中分布最广、影响最大，因此，在硫氧化物的检测中常常以二氧化硫为代表。

二氧化硫对人体健康、生活和工农业生产等各方面的影响。

测定二氧化硫的方法主要有四氯汞钾溶液吸收－盐酸副玫瑰苯胺分光光度法（GB8970-88）、甲醛缓冲溶液吸收－盐酸副玫瑰苯胺分光光度法（GB/T15262-94）、钍试剂分光光度法、紫外荧光法、电导法、库仑滴定法、火焰光度法、定电位电解法（HJ/T57－2000）。

甲醛缓冲溶液－副玫瑰苯胺分光光度法测定二氧化硫:二氧化硫被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定的羟甲基磺酸加成化合物。在样品溶液中加入氢氧化钠使加成化合物分解，释放出二氧化硫与副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成紫红色化合物，用分光光度计在577nm处测定。

氮氧化物的测定:氮氧化物主要来源于石化燃料高温燃烧和硝酸、化肥等生产排放的废气，以及汽车排气。

氮氧化物包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等，这些氧化物中占主要成分的是一氧化氮和二氧化氮。

氮氧化物及其在空气中的反应产物对人体健康的影响。

大气中氮氧化物的测定可分为化学法和仪器法两类。

化学法中最常用的是Saltzman法(GB/T15435-95)、酸性高锰酸钾溶液氧化法、三氧化铬-石英砂氧化法。其中Saltzman法仅适于测二氧化氮的含量，酸性高锰酸钾溶液氧化法和三氧化铬-石英砂氧化法可以检测大气中氮氧化物总量。

仪器法有化学光化法和库仑原电池法等。

Saltzman法测定二氧化氮的基本原理:空气中的二氧化氮与吸收液中的对氨基苯磺酸进行重氮化反应，再与N-（1-萘基）乙二胺盐酸盐作用，生成粉红色的偶氮染料，于波长540～545nm之间用分光光度计测定其吸光度。

大气质量评价工作，主要在人口众多、大气污染显著的城市地区进行，并成为城市环境质量评价中一个最重要的组成部分。许多国家在一些城市对大气进行定时、定期监测或自动连续监测，并定时或定期作出大气质量评价和预报，作为居民和环境管理部门进行大气污染预防、治理和规划工作的依据。

此外，在一些特定的环境，如污染严重的车间，要进行各种有具体要求的大气质量评价。在车间进行的叫劳动环境大气质量评价，定量评定车间内有害气体浓度对工人身体的影响；在污染源地区进行的，常是根据污染物浓度的扩散和衰减状况，对受影响范围内的大气质量进行评价，为控制污染源的排放提供依据。

人类向大气排放的物质种类繁多，但是就绝大部分地区而言，大气中的主要污染物的种类却很有限。

一般地区排放的主要是硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、臭氧等氧化剂，以及颗粒物。在进行大气质量评价时，大都是部分选用或全部应用上述六种污染物的浓度值作为评价参数。这同水质评价所用的参数比较，数量少而且统一。

这六种主要污染物在大气中的相互作用、对环境的影响、对人体的危害也比较简单，容易查明。如现在已知大气中的二氧化硫和颗粒物有协同作用，它们对人体的危害不是简单的相加关系。因此在进行大气质量评价时，对这两项参数要作特殊处理，如常在相加关系后，再用两者的相乘关系加以修正。

大气中各种污染物的容许标准，大都是根据它们对人体健康的影响来制定的，因此标准的体系简单，便于统一对比和有利于评价指数的建立和应用。在大气的污染物浓度标准中，大都有不同时段的容许浓度标准值(阈值)。这是因为污染持续时间不同，即使大气中污染物浓度相同，对人体健康的影响仍然不同。在评价大气质量时，对不同的污染物常按不同时段找出其相应的标准浓度，如小时、日月、年的平均容许浓度和瞬时或某一时段内的最大容许浓度等。

进行大气质量评价，首先要进行大气监测。世界上大规模开展大气污染监测是从20世纪60年代开始的，中国从70年代中期开始按环境保护要求在一些城市进行这项工作。

大气是环境中随时间变化最显著的要素，即使污染源排放状况不变，大气的污染强度也会因大气物理状况的变化而发生变化。因此必须对大气及时地、连续地和长期地进行监测。

对大气中的某些污染物，如二氧化硫等已能自动连续监测，取得随时间变化的连续资料。取得监测资料后，第二步是按时段要求进行统计计算，求得各个评价参数在不同时段内的各种特征值。有了这些基本资料，便可按一定的评价方法进行大气质量评价。

在大气质量评价方法上，一般都是用大气质量指数 (AQI)来表征大气质量或者说是大气污染程度。目前在环境科学中提出评价大气质量的指数型式虽然很多，但它们的特点和依据的原则却都很一致或相似。

①一般都选用前面提到的六种污染物的浓度值作为评价参数，很少再用别的，只是有时少选用几个。

②大多数的指数对各种选用的评价参数都是用其相对污染强度，即浓度值与标准值之比作为单项评价的依据，叫做分指数，并用它作为综合评价的计算基础。

③有些指数是先找出各种单项污染物的污染强度与人群受害程度的数量关系作为基础，然后再选配相关曲线，求出评价指数的计算公式和分级数值,如美国的“污染标准指数”(PSI)即属此种类型。这类指数常作预报评价之用。

④另一类指数则不考虑这种关系，仅将各种分指数通过一定的综合运算形式，求出综合指数进行评价。这类指数可用于评价大气质量的长期变化，如可评价月、季、年等的大气质量，美国密特公司提出的大气质量指数(MAQI)和中国评价上海大气质量时所用的指数都属此种类型。

硫氧化物	碳氢化合物	氮氧化物	一氧化碳	上海
臭氧	美国	燃料	二氧化硫	污染

1、http://www.serverlw.com/news7/lixue.asp?path=96872

2、http://www.chinabaike.com/article/baike/wli/2008/200801101127729_2.html