5.7空气质量预报

2018-04-15 作者： 王麟生；戴立益

5.7空气质量预报

按照我国环境保护局的规定,北京、上海、天津、重庆、广州、南京、杭州、西安、沈阳、武汉等十个重点城市和大连、厦门、珠海三个沿海城市,从1997年6月5日起开展环境空气质量周报工作,对空气污染情况作出预报,并从1998年开始,开展环境空气质量日报工作。Www.Pinwenba.Com 吧目前全国有519个城市开展了环境空气质量报告工作。

所谓空气污染预报,即根据城市污染物排放情况以及第二天的气象条件、大气扩散情况、地理地貌等因素,来预测次日该地区的空气污染程度以及对公众日常活动的影响和危害,并像气象预报一样每天公布,让公众每天在了解天气变化的同时也了解空气质量的状况。这项工作在西方发达国家已行之有年,在亚洲的日本、韩国、新加坡以及我国的香港、台湾地区也早已开展。

污染预报按模式性能的不同,可分为潜式预报、统计模式预报和数值模式预报三类。按其要素主要分为污染潜式预报和污染浓度预报两大类,统计方法和数字模式都属于浓度预报。按预报需要的时空尺度,污染预报大致可分为区域预报、城市预报和特定污染源预报三种。

目前,浓度预报是我国空气污染预报的主要类型,根据各城市具体情况,选择不同模式,各自开发软件,大多以统计模式为主,也有的城市开发了数值模式预报,如深圳市把数值模式引入空气污染潜式预报;广西应用数值预报与动态统计预报相结合的集成预报技术方法,将城市大气污染数值预报(CAPPS)模式、动态统计模式、Sybase数据库、网页技术等有机地结合起来,建立广西城市空气污染预报系统;北京由实况天气分析、数值天气预报并结合气象台短期天气预报,在分析污染物浓度变化的基础上,作出污染潜势预报、污染统计预报、污染数值预报。由于此工作刚刚开展,预报技术人员缺少这方面的经验,导致污染预报的准确率较低,对于特殊气象条件下空气中污染物的变化,特别是沙尘暴,预报能力还较弱。此外,各城市所采用的预报方法和模式还未尽完善,有待进一步的提高。

导致空气污染的大气污染物很多,我国开始实行的空气污染预报中公告的是其中较主要的三项,即二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物。自2000年6月1日起,以可吸入颗粒物(PM10)和二氧化氮替代总悬浮颗粒物和氮氧化物。使用的是API(AirPollutionIndex简称API)指数,即空气污染指数。

空气污染指数是把常规监测的几种空气污染物浓度简化成单一的数值形式,并分级表示空气受污染程度和空气质量状况。我国空气质量周报、日报和污染预报结果都借鉴了国际上通用的方法,采用空气污染指数的形式。由国家认可的分布于城市各处的多个监测点,用自动监测仪器定时记录测定数据,由全市监测中心汇总,求得一天中上述三种污染物各自的浓度平均值,再转换成空气污染各分指数由新闻媒体向公众发布。

空气污染指数是根据空气环境质量标准和各项污染物的生态环境效应及其对人体健康的影响来确定污染指数的分级数值及相应的污染物浓度限制值。表520列出了空气污染指数及其意义,从中我们可以直观地看出空气污染程度和对健康的影响。

大气颗粒中,粒径大于10微米的降尘约占25％,其余75％左右为粒径小于10微米的飘尘。降尘在空气中停留时间短,不易吸入,故危害不大。飘尘由于粒径小,能在大气中长期飘浮,可将污染物带到很远的地方,导致污染范围扩大,飘尘表面还往往会为大气中的化学反应提供反应床。可被吸入的飘尘因其粒径不同而滞留在呼吸道的不同部位。大于5微米的飘尘,多滞留在上呼吸道,小于5微米的多滞留在细支气管和肺泡。0.01—1微米的飘尘在肺泡内的沉积率最高。国际标准化组织建议将直径小于10微米的液体或固体颗粒称为可吸入微粒,其测定量作为空气质量监测的一个重要指标。

飘尘由于颗粒小,表面积大,具有较强的吸附能力,一些有害物质如二氧化硫、苯并［a］芘、多环芳烃分子、亚硝胺分子、石棉纤维等,均能为飘尘吸附。进入呼吸道的飘尘往往和二氧化硫、二氧化氮等产生联合作用,损伤粘膜、肺泡,引起支气管和肺部炎症,长期作用导致肺心病死亡率增高。达到肺部的有毒物质,一方面进入血液系统或淋巴系统,影响身体各部位,另一方面可扩散转移到其他器官。

细粒子的危害较大不仅表现在可吸入性上,还由于有毒污染物在细粒子中的含量大大高于粗粒子。北京市大气颗粒物的成分测定结果表明,多环芳烃的90％集中在3微米以下的颗粒物中,重金属的50％—80％集中在1.5微米以下的细粒子中。

思考题