《空气中的颗粒物》
6 空气中的颗粒物

同学们对雾霾这个词一定不陌生吧,雾霾让我们的世界呈现“不可见”。比如某一天在西安,若逢晴天,能轻易地站在城墙南端看到南北城门和钟楼连成一线,但假如这天雾霾严重,那么,站在大雁塔广场上都看不到偌大的雁塔,整座城市看起来就像水墨画。

雾和霾是一回事吗?它们有什么区别吗?

事实上,雾是水汽,而霾是大量细小的固体颗粒物。沙尘、工业气体和汽车尾气排放都会形成霾。遇到霾天,同学们必须减少户外活动,即便外出也要戴好口罩。形成雾霾的因素有很多,比如以下这些因素:

1. 这些地区近地面空气相对湿度比较大,地面灰尘大,地面的人和车流使灰尘搅动起来。

2. 没有明显冷空气活动,风力较小,大气层比较稳定,由于空气的不流动,使空气中的微小颗粒聚集,漂浮在空气中。

3. 天空晴朗少云,有利于夜间的辐射降温,使得近地面原本湿度比较高的空气饱和凝结形成雾。

4. 汽车尾气是主要的污染物排放,近年来城市的汽车越来越多,排放的汽车尾气是雾霾的一个因素。

5. 工厂制造出的二次污染。

6. 冬季取暖排放的 CO2 等污染物都是产生雾霾的重要因素。

现在,请同学们使用 Pad 打开智慧生态教育 APP,我们可以看到,APP 页面呈现了实时的空气质量数据。

1. PM2.5 和 PM10 的区别

PM2.5 指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物,也称细颗粒物、可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的 1/20,能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量(浓度)越高,就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。PM2.5粒径小,活性强,易附带有毒、有害物质(例如,重金属、微生物等),且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

2. PM2.5 的来源

根据目前对空气中PM2.5来源的认识,在PM2.5的来源中,机动车尾气排放是第一大来源,煤炭燃烧则是PM2.5的第二大来源。通常在城市煤炭消费中,锅炉是大户。工业,尤其是水泥、化工、工业喷涂等行业,是PM2.5的第三大来源。

由于PM2.5在空气中滞留的时间较长,所以通常PM2.5污染具有区域性特征。可见,对于某一地区而言,除了本地产生的PM2.5外,其周边地区的影响也是重要的来源。

3. 空气质量指数

空气质量指数 AQI 分级计算参考的标准是新的环境空气质量标准,参与评价的污染物为 SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO 等六项。AQI 范围从 0 到 500,大于 100 的为超标污染。例如 PM2.5 日均浓度 35 微克 / 立

方米对应的分指数为 50,75 微克 / 立方米(就是通常所说的限值),折算为分指数是 100,而 500 微克 / 立方米对应的 AQI 值是 500。

AQI 就是各项污染物空气质量分指数中的最大值。当 AQI 大于 50 时,AQI最大的污染物为首要污染物,若 AQI 最大的污染物为两项或两项以上时,并列为首要污染物。

而在 6 项污染物中,PM2.5 折算成 AQI 为 500 的浓度限值,也刚好是 500 微克 / 立方米。也就是说,一旦 PM2.5 的日均浓度超过 500 微克 / 立方米,AQI 随即达到 500,无论浓度再怎么高,AQI 也还是 500。因此,严重雾霾期间,PM2.5日均浓度超过 500 微克 / 立方米的地方,就“爆表”了。

实验一

4 人为一个小组,通过跨平台系统,查看当天早晨8:

00 三个地区的空气 PM2.5 浓度、湿度、风速等数据,并记录在下表。

思考:

湿度、风速等对空气质量是否有影响呢?

实验二

请同学们课后通过智慧生态教育 APP,观察不同时段某地区空气质量状况:

思考:

分析讨论在同学们所在地区,不同时间空气质量变化的成因是什么?

通过“学一学”和“做一做”,同学们知道了 PM2.5 等污染物的危害,请同学们写一封 200 字的关于保护空气环境的建议信。

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