唐孝炎 我国空气污染的历史进程和当今关注之点.pptVIP

我国空气污染的历史进程和当今关注之点 北京大学环境科学与工程学院 唐孝炎 2012年8月23日暑期学习班 拟讲述： 大气环境问题的发展历程 大气污染的转型 研究实例 当今关注之点 1970s 年代 我国环境保护起步（斯德哥尔摩宣言1972） 我国能源结构长期以煤为主，加以粗放的加工消费方式，煤烟型污染突出——关注二氧化硫和烟尘（TSP总悬浮颗粒物） 工业技术整体水平落后，单位GDP能耗高——排污量大 开始SO2、烟尘和降尘的监测 城市着重于解决工业企业的点源污染——锅炉改造， 消烟除尘 1979年9月颁布《中华人民共和国环境保护法（试行）》——基本法律制度，三同时、排污收费等（1989人大通过） 1980s 年代 经济发展开始起步 1982年4月大气环境质量标准正式颁布执行——SO2,NOx,TSP,飘尘（PM10）,CO,O3 1987年9月颁布《大气污染防治法》 实施城市环境综合整治定量考核制度—— 从单一治理转向城市全局 北京市发展城市煤气、集中供热体系 辽宁省本溪市（卫星上看不见的城市）治理21条烟龙，建立环城森林公园 工业烟尘、粉尘排放量由2600吨——2100吨 全国SO2的排放量和大气质量浓度继续增长 城市和区域的大气复合污染已经成为制约我国社会经济发展的瓶颈，研究大气复合污染的成因和控制是当前重大的国家需求 我国中长期科技发展战略研究（2005-2020） 20世纪80年代之后进入经济高速发展阶段，我们用短短20多年的时间走完了发达国家上百年的路程，致使我国的生态与环境遭受了严重的破坏，导致本应在不同阶段出现的生态与环境问题在短期内集中体现和爆发出来，生态与环境问题表现出显著的系统性、区域性、复合性和长期性特征。 此阶段还将持续较长的一段时间（经济继续增长、城市化发展、城市群扩大---）防和治要一起考虑 复合污染的复杂性使问题解决的难度增大（一次污染物的浓度即使达标由于大气的氧化性仍可能产生二次污染、天气过程的影响---）要有足够的估计 对可能产生的环境影响认识或掌握要加强，使过程中负面影响尽量减少（健康、生态、局地和区域气候） 控制战略和措施必须考虑到污染物的内在联系 中国大气环境问题的发展历程 70年代 80年代 90年代 21世纪 上世纪 烟尘（TSP） TSP TSP PM10 SO2 SO2 SO2，NOx SO2 NO2 实例： 兰州西固地区光化学烟雾研究 我国南部地区酸雨成因的研究 我国兰州光化学烟雾的发现和研究 (1974-1978)(1981-1984) 1974年夏天： 特征：能见度明显下降；眼刺激；植物受害 地点：兰州市区以西30公里西固石油化工区 污染状况类似洛杉矶光化学烟雾 如何证明？ 需要测定当地大气中O3的浓度 需要找到有没有其他氧化剂的生成？PAN （过氧乙酰硝酸酯）？ 为此，研究了O3的测定方法和PAN的合成、标定。 过氧乙酰硝酸酯PAN 由大气中的氮氧化物(NOx)和乙醛(CH3CHO)作用产生的 光化学烟雾中造成眼睛刺激，是植物的毒剂，诱发皮肤癌的可能物质。 在低温时，相对稳定，在遇热的情况下，会热分解出NO2。此性质使它成为NO2的储存体，通过它在大气中的分解、复合，将NO2带到远处。在极地企鹅体内也发现有PAN。 The Study of Photochemical Smog Formation in Lanzhou (1974-1978) (1981-1984) 1974年实地考察，探索监测和测定方法 1977和78年通过在西固地区环境大气中测定O3、PAN、NOx和VOC可以肯定此污染是光化学烟雾的属性 成因 ？污染来源？有无输送？ 应如何控制？ 1978年向国家申请课题于1979年批准 1980年筹备， 1981-1984年进行我国第一次大气化学和大气物理联合的野外观测和模拟实验 对取得的数据进行空气质量模拟模式计算为控制决策提供科学依据 大气组分的浓度表示方法 混合比浓度表示法： X(ppm)=部分/全部 x106 X(ppb)=部分/全部 x109 X(ppt)=部分/全部 x1012 质量浓度表示法 兰州西固地区下风向45 km红古村臭氧浓度的变化（1981） 历年夏季VOC 、NOX、SO2平均值和最大值 进一步验证：采用烟雾箱模拟实验 烟雾箱模拟实验说明： 兰州西固地区大气中NOx是限制性物质，少量NOx的增加可以造成臭氧的大量增加 西固地区环境大气中NOx不高，控制能否起作用？ 需要模式模拟来回答 空气质量模拟模式 始于2