影響城市環(huán)境的大氣降水污染物檢測

田慧敏+梁世剛

摘 要：環(huán)境污染問題已經(jīng)成為了我國三大問題之一，而且是相對難以控制、難以解決的問題。它的存在與我們的生活息息相關(guān)，科學(xué)家經(jīng)常在大氣降水、空氣測量中發(fā)現(xiàn)一些對人體呼吸、身體健康有很大危害的污染物，并且這些污染物的數(shù)量逐年增加。本論文就這些污染物質(zhì)形成的成因及危害探究如何有效檢測污染物存在的相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：大氣降水；污染物檢測；成因

中圖分類號： X83 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2017）06-73-2]

引言

氣象要素與大氣污染有著很密切的聯(lián)系，隨著季節(jié)變化，雨量分布不均，污染物濃度稀釋也會隨之改變。城市工業(yè)發(fā)展規(guī)模大，污染程度對市民的影響也相對較大。因此加大力度對城市環(huán)境下的大氣降水量檢測可以實時有效掌握空氣中污染物的濃度比率，從而有針對性地控制某些污染物超標(biāo)量，通過有效的科學(xué)手段減低超標(biāo)量，調(diào)節(jié)生存環(huán)境。城市污染綜合整治，是從整體出發(fā)對環(huán)境污染問題進(jìn)行綜合分析，在環(huán)境質(zhì)量評價、制定環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、擬定環(huán)境規(guī)劃的基礎(chǔ)上，采取防治結(jié)合、人工處理和自然凈化結(jié)合等措施，以技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和法制等手段，實施防止污染的最佳方案，以控制改善環(huán)境質(zhì)量。

1 成因分析

1.1 雨水形成前

在雨水凝結(jié)過程中空氣中的雜質(zhì)含量對雨水凝結(jié)后的污染物濃度成正比例增長關(guān)系。當(dāng)空氣中雜質(zhì)較少，空氣氧含量高，親水性的大氣顆粒微質(zhì)可以加快水汽的凝結(jié)過程，使水氣更容易充分凝結(jié)。這樣的降雨是正常雨水，對空氣環(huán)境可以起到很好的沖刷作用，不僅不會污染空氣，還會在降雨過程中帶走微小的粉塵顆粒，落入地表。如果空氣中雜質(zhì)較多，含氧量低，微量氣體、微小顆粒過多的凝結(jié)在水蒸氣中，結(jié)水過程就會容易受到影響，凝結(jié)不充分，分子間縫隙大易于卷入污染微粒。因為這些微小顆粒大多是直徑小于2微米的物質(zhì)，很容易影響云層的核心，主要表現(xiàn)在這些微小顆粒會進(jìn)入云層核心，凝結(jié)在雨滴中，這樣的污染物雨水就進(jìn)入大氣環(huán)境，對人們的健康帶來危害。

1.2 雨水形成后

當(dāng)雨水凝結(jié)后，落入地表環(huán)境過程中，盡管在凝結(jié)前的雨水是充分凝結(jié)的，但也依然會留有空隙，接觸到的空氣里如果含有大氣污染顆粒物也會隨著與雨水結(jié)合影響雨水質(zhì)量。通過對不同地區(qū)的城市區(qū)域大氣顆粒物采樣與調(diào)查總結(jié)的數(shù)據(jù)來看，當(dāng)城市上空彌漫的重金屬污染物過多，所在城市的雨水污染物檢測值越高，具體的污染物存在過程是空氣中尾氣排放量、工廠有毒物體、廢材的燃燒顆粒中都會含有大量Pb元素的沉積，雨水降落時這些微小顆粒吸附在水蒸氣里進(jìn)入地面。

以上存在形式都會夾雜著污染物進(jìn)入地表，這才是科學(xué)實驗工作者要從事大氣降水污染物檢測的主要原因。當(dāng)檢測結(jié)果在合理范圍值時，需要當(dāng)?shù)爻鞘协h(huán)境氣象部門繼續(xù)保持原有狀態(tài)不變。稍有超標(biāo)就需要根據(jù)實際的檢測數(shù)據(jù)相應(yīng)發(fā)生社會生產(chǎn)的調(diào)整。

2 污染物檢測分類

為了解決生活環(huán)境中的污染源，科學(xué)家要時常對大氣降水污染物做實時監(jiān)測。這種實時監(jiān)測是通過一些科學(xué)的技術(shù)設(shè)備和技術(shù)手段獲得的，它的檢測時間段分布均勻，每個時期的每個階段的類別、濃度要觀察它們在24小時內(nèi)的數(shù)據(jù)分布變化。根據(jù)以往的檢測數(shù)據(jù)分析，常見的污染物以三種屬性出現(xiàn)，對這些污染物的種類、性質(zhì)、規(guī)律進(jìn)行檢測分析，是解決大氣污染的根本基礎(chǔ)。

2.1 無機(jī)污染物檢測

我們所面臨的較為嚴(yán)重的降水污染物是酸雨污染的體現(xiàn)，最早提出酸雨概念的時候，城市居民以為雨是酸的，但隨著氣象科技的發(fā)展，人們對酸雨的認(rèn)識越來越深刻，也熟知其危害性非常嚴(yán)重。在本文中所提及的無機(jī)污染物都與酸雨的形成有關(guān)。在水蒸氣凝結(jié)前，人為排放的二氧化硫會溶解于水蒸汽之中，成為亞硫酸，再在某些污染物的催化下形成酸雨。當(dāng)帶有酸化的雨水進(jìn)入空氣中，往往會導(dǎo)致城市的綠化土壤被酸化，不能正在生長植物；雨水進(jìn)入水體被居民食用，會造成細(xì)胞癌變等毒害問題?？諝庵械牧蜓趸铩⒌趸镌诓焕臍夂蛑腥菀邹D(zhuǎn)化為硫酸根、硝酸根，從而使降水中的ph值降低，危害水環(huán)境、土壤環(huán)境等。

利用過氧化氫-高氯酸鋇-土試劑法可以檢測出二氧化硫的含量，且這種測量方式所能測量的直徑范圍較廣，有很好的測量效果。氮氧化物的檢測方法較為特殊，它是根據(jù)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)采取鹽酸萘乙二胺比色法和顯色進(jìn)行共同操作。對同一個點位進(jìn)行365天，每天間隔一小時檢測一次的記錄方式。當(dāng)城市大氣降水酸雨值超標(biāo)時，有必要采取措施改善ph值，具體舉措可限產(chǎn)含硫量高的煤礦等作業(yè)工程同時加快動力煤洗選手段。

2.2 有機(jī)污染物檢測

貼近人類生活的各門行業(yè)類別中，工業(yè)生活燃燒排放量的增加，像石油、煤等不可再生的資源消耗不僅對空氣質(zhì)量帶來一定下降，同時，生態(tài)鏈也面臨不能銜接的情況。生活中工業(yè)噴漆、粉飾等所用的工業(yè)材料也會產(chǎn)生含有碳氧化物的有機(jī)污染物，常見的包括有機(jī)鹵素、多環(huán)芳香烴等化學(xué)成分，這對環(huán)境的影響很大。

多環(huán)芳香烴，對人的身體傷害極大，會造成人類致癌、致畸、致突變的細(xì)胞病變。檢測多環(huán)芳香烴的工作已經(jīng)可以通過熒光光譜法來測定。可以利用樣品中的熒光強(qiáng)度來確定其濃度；也能夠利用樣品中熒光可以淬滅其他物質(zhì)來確定其濃度；這樣的測量方法方便快捷、且成本低廉。

有機(jī)鹵素對人的影響同多環(huán)芳香烴作用相同。在水污染檢測中，利用中子活化分析和氣相色譜分析結(jié)合法對所含鹵素的元素總量、態(tài)質(zhì)進(jìn)行布控分析。

2.3 重金屬大氣污染物

重金屬的來源是多方面的，有來自生態(tài)系統(tǒng)中微量金屬沉積，有雨水中的微量元素與二氧化硫產(chǎn)生催化反應(yīng)。在對若干雨水樣品收集，通過濾膜過濾對溶解相和顆粒相分別進(jìn)行分析后得出，對人類健康造成威脅的最大殺手來源于重金屬污染物，每年我國城市地區(qū)的人口大部分是由于重金屬含量攝入超標(biāo)而發(fā)生細(xì)胞癌變，死于其中的人數(shù)更是觸目驚心。

對這類元素的檢測目前較為先進(jìn)，利用電感耦合等離子體質(zhì)譜測量方法可以將測限降低到1ppb以下。其中重金屬汞的危害也被人們所普及，在汞含量檢測時要事先對采集雨水進(jìn)行搖勻，依次加入濃硫酸、硝酸溶液、高錳酸鉀溶液、過硫酸鉀溶液，在沸水浴中保溫一小時后冷卻。這種方法叫冷原子吸收分光光度法。把冷卻后所體現(xiàn)出來的含量值對照我國汞含量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比分析。

3 采集方式及過程

對不同地點的雨水采集，方法不盡相同。首先，對帶蓋聚乙烯桶進(jìn)行清洗，用自來水清洗后再用蒸餾水清洗，并且能夠保證桶內(nèi)蒸餾水導(dǎo)電率達(dá)到認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)，合格的采樣桶存超純水24小時，需要封嚴(yán)存放。其次，采集期，采集期是在降雨停止后馬上進(jìn)行的。打開采樣桶，用采樣的雨水對桶沖洗2-3次方可實施采集工作；對于供參考的空白采樣桶，要添加蒸餾水封蓋存放。再次，送往檢驗部門進(jìn)行各項指標(biāo)檢驗。為取得雨水的真實性，進(jìn)入實驗室的樣品要用醋酸纖維質(zhì)地的濾膜過濾。不同組的樣品測量手段不同，有的需要稀釋以便于離子色譜儀器分析，有些則不需要稀釋，而是用于其它離子測量。但需要注意的是所有處理過的樣品在還沒有設(shè)備測試之前要避光保存。

4 結(jié)語

城市雖然不同于自然，但也是人工改造下的第二自然地理環(huán)境，是與大多數(shù)居民息息相關(guān)的生活、工作場所，對城市的環(huán)境研究意義重大。時至今日，環(huán)境檢測工作的發(fā)展獲得了巨大的突破，從最開始初步檢測大氣情況到現(xiàn)在對污染物的形成機(jī)理、運(yùn)移、對人體健康的影響研究等都是在逐步加強(qiáng)對新舊污染物檢測的提高，為的是徹底解決我國乃至世界的環(huán)境污染問題。一定要從數(shù)據(jù)入手，準(zhǔn)確進(jìn)行污染物檢測工作，出臺科學(xué)的檢測方法，從中找尋規(guī)律、解決環(huán)境問題。這樣才能全面遏制大氣污染的再度擴(kuò)延，還我們生活環(huán)境的清明與和諧。

參 考 文 獻(xiàn)

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