空气质量范文

时间:2023-03-14 22:28:23

空气质量

空气质量范文第1篇

中国与世界卫生组织空气质量标准比较

进入工业化时代,影响人们生存的环境空气质量的污染物主要有二氧化硫(SO2)、总悬浮颗粒物(T5P)、可吸入颗粒物(PM10,是指悬浮在空气中,空气动力学当量直径≤10um的颗粒物)、氮氧化物(NOx)、氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)、铅和苯并比等。

由国家环保局等单位制定的中国新的环境空气质量标准是于1996年10月1日起实施的,适用于全国范围的环境空气质量评价。环境空气质量功能区分为三类:一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区;二类区为城镇规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区;三类区为特定工业区。因此,空气环境质量分为三级:一类区执行一级标准,二类区执行二级标准,三类区执行三级标准,主要以限定6种污染物的浓度值来体现,即二氧化硫、总悬浮颗粒物、司,吸入颗粒物、氮氧化物、二氧化氮、一氧化碳。

例如,中国环境空气质量标准规定,二氧化硫在一类地区的年平均值不得超过0.02毫克每立方米(单位下同),而二类地区不得超过0.06,三类地区不得超过0.10;日平均标准一类地区不得超过。0.05,二类地区不得超过0.15,三类地区不得超过0.25;而1小时平均值一类地区不得超过0.15,二类地区不得超过0.50,三类地区不得超过0.70。

但是,不同的国家对上述6利,主要空气污染物的标准有所不同,为了便于比较和执行严格的标准,世界卫生组织(WHO)于2007年10月20日推出最新的《空气质量标准》,呼吁各国政府努力改进城市的空气质量,保护公众的健康。而且新的《空气质量标准》第一次涵盖了全球所有区域并提供了统一的空气质量标准。

如果我们对二氧化硫、可吸入颗粒物(PMIO)、二氧化氮和臭氧四种主要污染物作一对比,就可以知道中国的空气标准(主要是二类地区)与世界的标准有什么差别。

一氧化碳主要是通过与血液中的血红蛋白(Hb)结合形成碳氧血红蛋白(COHb),阻止氧与Hb的结合,从而降低血液输送氧的能力,引起组织缺氧使机体各项代谢发生紊乱。因此WHO推荐,空气中CO浓度应为人群血液中COHb%不超过2.5%为主要限制指标。

如何理解中国与WHO的差异

可以看出,世界卫生组织的标准是比较严格的,如果得到实施当然更有利于公民的健康。但是,由于中国的实际情况,世界卫生组织新出台的这个空气质量标准只是一个指导性质的标准,当然也是中国《空气质量标准》制定的一个好的参照标准。目前,WHO的标准只能起到“榜样”的作用,没有约束作用。而且中国目前的经济和污染现状也难以达到此标准的要求。即使小部分城市偶尔达到这个标准,就中国全国而言,这样的标准参照也是不现实的。

另一方面,中国举办奥运会在环境空气质量上向世界的承诺是,以达到中国的空气质量标准和WHO的指导标准来举办奥运会。主要是指,每天北京市要对二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮和可吸入颗粒物进行监测,并且在奥运会期间这四项污染物的指标要达到国家标准和世界卫生组织的指导值,也就是保障北京奥运会期间空气质量优良。但是,一些外国运动员表示,打算在比赛前最后一天才来到北京参加奥运会,因为他们并不相信北京奥组委所提供的空气质量数据的真实性。

而根据中国环保部门对北京每天二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮和可吸入颗粒物监测的结果来看,如今除了可吸入颗粒物外,其余3项已经达到国家标准和世界卫生组织指导值。而可吸入颗粒物的标准则有深层的原因。

在北京申奥成功的2001年以前,世界卫生组织对于可吸入颗粒物没有明确的标准,因此北京执行的是中国的国家标准。2006年世界卫生组织更新了可叹入颗粒物的指导值,尽管其年均标准是不得超过20微克每立方米,但针对发展中国家的实际,WHO对发展中国家提出的指导值为日均浓度150微克每立方米,这正与中国现行的标准相符。

而且,由于WHO的标准比较严格,现在世界上很少有国家达到或执行年均不得超过20微克每立方米的标准,只有在世界上执行标准最严格的欧盟在可吸入颗粒物的日均限制标准上达到了WHO的标准,日均50微克每立方米。

所以,经过综合考虑,中国将奥运会期间空气质量中的可吸入颗粒物达到国家二级标准,即可吸入颗粒物日均浓度低于150微克每立方米确定为奥运会达标标准。即便是发达国家美国在这项标准上(日均浓度标准)也执行的是与中国相同的标准。而日本的标准介于中国和欧盟之间,为日均浓度不得超过100微克每立方米。

以前奥运会的空气质量问题

过去一些奥运会比将要召开的北京奥运会的空气还要糟糕。比如,1984年的洛杉矶运会,烟雾简直难以穿透。当时在美国肺脏协会“最糟空气质量城市”列表中,洛杉矶长期居于首位。1984年的洛杉矶,由于汽车尾气污染以及城市地形特殊,还曾出现光化学烟雾问题。英国中长跑宿将奥维特认为,他在洛杉矶奥运会800米决赛后因呼吸困难突然坐倒在终点附近,洛杉矶空气污染是导致他突发运动型哮喘的因素之一。

就连离北京最近的一次奥运会――雅典奥运会也存在空气质量问题。雅典奥运会前,世界反兴奋剂组织主席庞德在其著作《奥林匹克的内幕》中指出,雅典的空气污染问题相当严重,再加上8月正值雅典最炎热的时节,闷热的天气和飘扬的浮尘极易引起呼吸道疾病,对运动员来说非常危险。庞德说:“都说洛杉矶环境污染严重,但如果和雅典相比,洛杉矶的烟雾根本就是一缕缕新鲜的空气。”

在雅典奥运会前,连希腊的气象专家也认为,必须指望地中海季风能够保持足够的强度和时间,以驱散雅典城区上空的尘雾,否则,运动员的健康将会受到空气污染的威胁。根据统计,通常在8月,雅典会有6到20天可以“享受”美妙的地中海季风。

尽管洛杉矶奥运会有空气污染,但那届奥运会仍然办得很好。因为,洛杉矶在奥运会期间采取了大力限制汽车使用和工业烟雾的措施,并把马拉松比赛安排在空气质量良好的海

边进行。当然,雅典奥运会也通过限制车辆和借助地中海季风而降低了空气污染,成功地举办了奥运会。

较少受空气污染困扰的是1996年亚特兰大奥运会和2000年的悉尼奥运会,这也取决于组办者的有效组织和公众的积极支持。1996年亚特兰大奥运会时,组委会提出了有关垃圾处理、能源消耗和大气污染防治的计划。占地8.5公顷的奥运百年公园建成了节能并使用清洁燃料的交通系统,还建立了空气环境质量预测、预报系统,减少私人机动车出行,鼓励使用公共交通工具。奥运会期间,亚特兰大一天最多停驶车辆达200万辆。一个非营利组织筹集了450万美元在该城市种植了33万棵树,改善了空气质量。

而在悉尼奥运会期间,除了限行车辆,还在运动会上使用了全球最大的太阳能发电设备,不仅使奥运期间悉尼市区没有产生电力不足的问题,缓解了澳大利亚国家电力网的压力,而且让空气变得优良。甚至在奥运会结束后,这些设备使悉尼的电力资源变得更为丰富,空气也变得更加清新了。因此,高质量的空气不但使悉尼奥运会满意度大增,而且成为悉尼吸引国际游客和移民的重要因素。

对于过去奥运会的这些宝贵经验,北京奥运会都会汲取并加以采用。例如,北京市政府早就表示,在奥运会之前和期间,至少会让半数车辆停驶,污染空气的工厂也将暂时停工。因而可以预料,空气问题将不会成为北京奥运会的绊脚石,相反北京能提供清新的空气,开好奥运会。

争取达到WHO的长远目标

尽管WHO的空气质量标准目前中国难以完全达到,但并不意味着中国不愿意努力去达到这样的高标准,但这需要时间,而且可以成为中国长期的追求目标。而达到这个目标可以为保障公众的健康做出极大贡献。

正如世界卫生组织的估计,空气污染每年大约造成全球200万人早死,其中一半以上发生在发展中国家。在很多城市中,可吸入颗粒(主要来自焚烧废弃物和各种燃料)的年平均值超过70微克每立方米。

正因为如此,WHO的新标准提出,可吸入颗粒的年均标准不得超过20微克每立方米。而把可吸入颗粒含量从70微克每立方米减少到20微克每立方米,就可以使受污染城市每年的相关死亡人数减少15%。而且,即使在发达国家,可吸入颗粒对人体健康也有严重影响。在欧盟,据估计仅是最微小的颗粒(PM2.5)就使每个欧洲人丧失8.6个月的预期寿命。

WHO的新标准还把臭氧从120微克每立方米降至100微克每立方米,因为日照时臭氧浓度达到最高水平,很容易导致哮喘发作和其他呼吸道问题。而二氧化硫从125微克每立方米降至20微克每立方米,而降低二氧化硫的含量只需要采取简单的措施,但却能直接减少儿童的死亡和患病。

WHO当然清楚,这些标准较目前世界上很多地区使用的国家标准要严格得多。对一些城市来说,这意味着必须将目前的污染水平降低1/3以下。尽管严格,但WHO还是希望这个标准能获得各国认同,成为各国国内法规的一部分。

当然,即使中国不举办奥运或举办奥运会后,将来也要按照WHO的标准去做,因为这有益于人们的健康,并能延年益寿。

空气质量范文第2篇

关键词 空气质量;自动化;质控

中图分类号X8 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)110-0175-02

自动监测技术是随着上海市环境空气监测日报和预报业务工作的深入开展与进一步细化,从而不断发展起来的。现今的自动监测技术融合了当前较为成熟高效的信息采集;数据传输;仪器反控等技术,从而全面提升本市环境空气质量的信息化管理和应用水平,并为本市空气质量数据实时服务。

1 数据采集技术

上海空气自动站仪器类别多,但不是所有的仪器都支持数字量采集。像早期的气象五参数Visal等仪器只支持模拟输出。ESC8800是针对仪器模拟量采集的数据采集终端。

ESC8800数据记录器是基于微处理器的数据采集系统,专门采集,加工,储存和传送环境数据。一般标准的ESC8800由一个微处理器,模拟输入多工器;可编程增益放大器;模数转换器;随机存取记忆体;电源;时钟和数据存储的备用电池。EDAS是上位平台软件能够通过电话拨号的方式将ESC8800现场数据采集到中心。而随着计算机技术的飞速发展,越来越多的子站开始配置工控机,开发个性化的数据采集程序。工控机通俗的说就是专门为工业现场而设计的计算机,而工业现场一般具有强烈的震动,灰尘特别多,另有很高的电磁场力干扰等特点,且一般工厂均是连续作业即一年中一般没有休息。因此,工控机与普通计算机相比必须具有以下特点:1)机箱采用钢结构,有较高的防磁、防尘、防冲击的能力;2)机箱内有专用底板,底板上有PCI和ISA插槽;3)机箱内有专门电源,电源有较强的抗干扰能力;4)要求具有连续长时间工作能力;5) 一般采用便于安装的标准机箱(4U标准机箱较为常见)。

上海空气自动站仪器数据采集分为3种模式:

1)使用ESC8800采集模拟量数据,中心平台通过电话拨号的方式将数据收回;

2)使用工控机软件对仪器RS232或者LAN口发送仪器通讯协议命令索取数据,随后通过无线网络或者有线宽带将数据发送到中心平台;

3)使用工控机将ESC8800采集到的模拟量通过无线网络或者有线宽带转发到中心平台。

第一种模式以ESC8800为核心的早期数据采集方式优点与缺点同样明显。优点是不用取得仪器厂商的数字通讯协议且部署方便。缺点是模拟量采集数据会走偏没有数字量精确;数据分类固定无法再加工;现场数据储存量小;雷雨天气电话线路容易遭受雷击等一系列的问题。而第二种模式与第一种模式相反,只需要得到仪器的通讯协议,就可以采集数字量;现场工控机可以存储大量数据;不会因为天气而影响数据传输。第三种模式采用ESC8800数据转发模式结合了第一种模式和第二种模式的优点,但仍旧存在模拟量会走偏这个缺点。

2 通讯传输技术

现今的空气质量自动监测系统搭建模式更多为数字传输系统,工控机通过RS232串口通信方式对仪器进行数据采集,随后通过TCP/IP网络协议将数据发送到中心平台。为了加强空气质量自动监测系统仪器设备和中心平台之间的数据交换传输的规范性,上海市环境质量自动监控通讯传输技术规范诞生了。标准规定了数据传输的过程及系统对参数命令、交互命令、数据命令和控制命令的数据格式和代码定义,标准不限制系统扩展其他的信息内容。数字传输系统通信网络可以是宽带也可以是GPRS。

数字传输系统的搭建方式相比模拟传输更加稳定,发展空间更大。

3 自动化质控技术

对于空气质量自动监测业务而言,日常质控包括仪器的运维以及建立数据有效性的审核机制。而监测仪器在日常运维中发生的故障与波动是产生大量监测数据异常的主要原因,所以巡检人员需要至少每周巡检一次,其工作主要是负责仪器的精密度校准和仪器故障排除等。但对于仪器精密度检查而言一周一次密度过低,需要通过自动化技术将这个过程细化。为了实现自动校准功能,首先需要打开现场标气阀门进行检漏实验,确定不漏气的情况下再继续进行。

自动化质控技术不但能够仪器定标确保仪器数据的准确性,还能够规范运维人员的运维操作,给软件建立子站事件日志系统,子站除自动零跨、自动精度检查外发生的事件都形成记录上传并储存,同时在固定的监控窗口中显示,主要事件包括以下:

1)当子站巡检人员在现场进行零点、跨度校准操作,以及远程启动校准操作,系统应自动生成记录上传,记录可以是文本形式,校准相关的记录内容应包括:

2)校准参数名称和设置浓度,零点还是其它浓度点,在校准仪上每设定启动一个浓度点,就应产生一条记录;

3)每次校准开始时刻和结束时刻;

4)每次校准结束时分析仪的读数;

5)记录应明确是现场操作的校准还是通过远程启动实施的校准;

6) 现场校准是否对仪器进行了校准调节,如果实施了调节,应将调节好后的仪器的零点偏置和斜率两个参数读取出来,记录在该条记录中;

维护人员的日常操作规范和仪器状态一样重要。运用现场工控机软件,可以将运维人员的操作步骤都记录下来,从而实现运维表单的无纸化管理方便日后查阅归档。

4结论

通过本文的分析,自动监测技术有利于构建一套具有时效性;自动化质控;集成更多数据种类;自定义采集监测数据类型的数据管理平台,又满足了空气质量数据业务的实时性、丰富性、专业性要求,对相关系统的进一步发展都有着良好的借鉴意义。

参考文献

[1]包权.上海市环境空气质量自动监测数据审核体系的构架与应用[J].环境科学与管理,2010,12: 160-164.

[2]Enviromental System’s Corporation. ESC 8800 Data Logger Engineer ingManual[M],1997: 5-8.

[3]何国西.现场总线在PLC和工控机控制系统中应用方案比较[J].工业控制计算机,2003,2: 38-39.

空气质量范文第3篇

一、加快电厂脱硫步伐。

二、继续淘汰燃煤锅炉。依法划定高污染燃料禁烧区,对禁烧区范围内的燃煤炉灶(集中供暖锅炉除外)逐个进行调查,能改为集中供热、天然气等清洁能源的,限期改为清洁能源,因条件不具备暂不能改造的,采取相应措施,防止冒黑烟等违法现象发生。

三、控制机动车尾气污染。尽快建成机动车环保检测线,认真落实机动车尾气的年检、路检、抽检制度,禁止超标排放车辆上路行驶;逐步将超标排放的柴油车改为双燃料汽车;搞好道路车辆管制和疏导,减少车辆堵塞现象的发生。

四、提高城市集中供热率。加快供热管网建设步伐,增加城市集中供热面积。

五、控制城市扬尘污染。加强对城市建设、道路和拆迁施工等工程的环境监督管理,认真落实灰沙遮掩、地面、道路洒水等降尘措施;对运输沙土、建筑垃圾及生活垃圾的车辆必须采取密闭或其它防护措施;加强城区绿化,减少市区地面,降低地面尘土,对扬尘较重的路段,落实洒水降尘措施。

六、取缔低空污染源。规范烧烤行为,对露天烧烤、焚烧垃圾等违规行为及时进行查处。

空气质量范文第4篇

北京的雾霾是全国出名的,因此在这里体验“空净宝”的空气净化效果最方便,除了“APEC蓝”那几天,老天都很好安排。今天就是这样一个灰蒙蒙的“好日子”,进到车内接通电源后,“空净宝”顶端的环状提示灯亮起了红色,这代表车内空气也正处于污染状态。此时德赛西威的“SV空气助手”手机APP数据显示,PM2.5数值大于250ug/m2,其实PM2.5超过100ug/m2已经是比较严重污染水平。APP软件的好处不仅能显示空气质量数据,还能远程操作机器,调整净化强度,我们把“空净宝”处于高强度净化模式,半个钟头后,环状提示灯逐渐从红色变为黄色再到绿色,手机软件上每分钟的取样数值不断下降,再进入车内,明显感到空气比原来更加清爽。“空净宝”使用的滤网有4层过滤层,从大碎屑到0.3微米的颗粒都可过滤。活性炭层能强力吸附颗粒物和毒害物质。等离子净化层可产生高电晕,高效释放正负离子,超速灭杀病菌。在物理过滤方面“空净宝”确实有足够强的组合拳。

去除甲醛上另辟蹊径

与物理颗粒污染不同,化学污染对人体伤害更大。尤其是新车,内饰材料释放出来的甲醛大幅超标早就不是危言耸听,温度越高这类毒气释放得越厉害,而且释放期长达3~10年之久,真是防不胜防。“空净宝”在去除甲醛上独辟蹊径,提出了与众不同的解决方案,用随机器附带的“植物萃取剂”纯天然提取物,捕捉分解空气之中的甲醛、苯及挥发有机污染物以及包裹沉降PM2.5等有害物质,还能杀菌除异味。相比之下,市面上的其他车载空气净化器多数没有去除甲醛功能,除了成本考量以外,更多的是因为如果不用化学反应的方式,仅靠物理技术基本无法去除甲醛。在体验过程中,“SV空气助手”软件并未提供化学污染物数值,但是从另外专门的甲醛测试仪中读取的甲醛等化学污染物数值的确在缓慢下降。考虑甲醛净化是一个长期过程,虽然治理起来没有PM2.5那么立竿见影,却仍然有效。

专访德赛西威服务与专业系统事业单元产品市场部经理 陈俊峰

AF:德赛西威的后装市场产品一直得益于它来自前装配套的技术优势,“空净宝”也是这样吗?

陈俊峰:的确如此,作为业内著名的汽车电子系统供应商,德赛西威与众多整车企业长期紧密合作,对于技术性能和品质有着更加深入的认识。一直以来,我们在汽车后市场产品的研发和制造上,也始终保持着严格的车规级标准,绝不会随波追流。近期我们主推的新产品“空净宝”,虽然它看上去就是一个挺简单的车载空气净化器,但在技术水准的品质要求上也丝毫没有降低标准。

AF:那么,德赛西威开发车载空气净化器的初衷是什么?

陈俊峰:“空净宝”是今年德赛西威在后装市场的重点开发项目,目的自然是为了应对国内日益恶劣的大气污染,给广大车主营造出洁净环保的车内空气环境。其实,德赛西威在这方面早就有了很深入的技术储备,我们给整车厂配套的产品不仅有导航设备,还有空调系统,而车载空气净化器这个后装项目就是由前装的空调系统部门提出来的。另外,还有两个重要的因素使得德赛西威进军到该领域。首先,拓展不同的产品线,可以提高企业抵抗市场风险的能力;其次,车载净化器能够给驾驶者提供清新洁净的驾驶环境,这正符合我们极为关注安全、舒适、环保的企业发展理念。

AF:车载空气净化器和家用型产品相比有什么区别?

空气质量范文第5篇

随着科学技术的进步和经济的发展,人们的生活水平日益提高,但随之带来的环境问题也日益突出,其中大气污染尤其严重。大气污染问题已经成为人民日益关注的热点问题。近几年雾霾天频频来袭,对人们的生活和健康带来了极大的危害。人们渴望着蓝天白云,盼望着清洁的空气….。

一、空气质量及其标准

空气是指包围在地球周围的气体,它维护着人类及生物的生存。清洁的空气是由氮78.06%、氧20.95%、氩气0.93%等气体组成的,这三种气体约占空气总量99.94%,其它气体总和不到千分之一。但是,随着工业及交通运输业的不断发展,大量的有害物质被排放到空气中,改变了空气的正常组成,使空气质量变坏,人类健康就会受到影响。为了改善环境空气质量,防止生态破坏,创造清洁适宜的环境,保护人体健康,根据《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》制定了《环境空气质量标准》(GB3095-1996)。这个标准规定了环境空气质量功能区划分、标准分级、主要污染物项目和这些污染物在各个级别下的浓度限值等,是评价空气质量好坏的科学依据。它将有关地区按功能划分为三种类型的区域:一类区为自然保护区、林区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区,二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区,三类区为特定工业区。环境空气质量标准也分为三级,一类区执行一级标准,二类区执行执行二级标准,三类区执行三级标准。衡量某个区域的空气质量达到几级标准主要就是看这个地方空气中各种污染物如总悬浮颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等的浓度达到几级标准。

二、空气污染及污染物

大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到足够的时间,并因此危害了人体的舒适、健康和环境污染的现象。

大气污染物主要分为有害气体(二氧化碳、氮氧化物、碳氢化物、光化学烟雾等)及颗粒物(粉尘、雾、尘等)。它们的主要来源是工厂排放,汽车尾气,农垦烧荒,森林失火,炊烟(包括路边烧烤),尘土(包括建筑工地)等。

三、空气污染指数及与健康的关系

空气污染指数(Air pollution Index,简称API)就是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形式,并分级表征空气污染程度和空气质量状况,适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势,是评估空气质量状况的一组数字,它能告诉您今天或明天您呼吸的空气是清洁的还是受到污染的,以及您应当注意的健康问题。空气污染指数关注的是吸入受到污染的空气以后几小时或几天内人体健康可能受到的影响。空气污染指数划分为0-50、51-100、101-150、151-200、201-300和大于300六档,对应于空气质量的六个级别,指数越大,级别越高,说明污染越严重,对人体健康的影响也越明显。

空气污染指数为0-50,空气质量级别为I级,空气质量状况属于优。此时不存在空气污染问题,对公众的健康没有任何危害。

空气污染指数为51-100,空气质量级别为Ⅱ级,空气质量状况属于良。此时空气质量被认为是可以接受的,除极少数对某种污染物特别敏感的人以外,对公众健康没有危害。

空气污染指数为101-150,空气质量级别为Ⅲ⑴级,空气质量状况属于轻微污染。此时,对污染物比较敏感的人群,例如儿童和老年人、呼吸道疾病或心脏病患者,以及喜爱户外活动的人,他们的健康状况会受到影响,但对健康人群基本没有影响。

空气污染指数为151-200,空气质量级别为Ⅲ⑵级,空气质量状况属于轻度污染。此时,几乎每个人的健康都会受到影响,对敏感人群的不利影响尤为明显。

空气污染指数为201-300,空气质量级别为Ⅳ级,空气质量状况属于中度重污染。此时,每个人的健康都会受到比较严重的影响。

空气污染指数大于300,空气质量级别为V级,空气质量状况属于重度污染。此时,所有人的健康都会受到严重影响。

空气污染指数的预测可以在严重的空气污染情况出现前,提醒市民大众,特别是那些对空气污染敏感的人士,如患有心脏病或呼吸系统毛病者,在必要时采取预防措施。

四、大气污染常规监测项目

空气质量范文第6篇

很多整车生产企业很早以前就已经开始了车内空气质量的研究工作,只是由于业内没有统一的标准要求,各个整车生产企业在车内空气质量方面对产品的控制水平和控制能力参差不齐,这主要是因为车内空气质量的构成比较复杂,控制工作比我们所想象的要复杂得多。

对于整车生产企业而言,要想控制车内空气质量,就必须对车内空气中的污染物来源进行分析,从而找出车内空气中的污染物和车内材料之间的对应关系。这是很多整车生产企业着手开展的一项重要的系统工程。在狭小的几平方米的密闭空间内聚集着几百种有机物,如环烃类:甲烷、碳十一烷、碳十四烷;烯烃类:苯乙烯;醇类;醛类:甲醛、乙醛、丙烯醛;酮类:丙酮、丁酮……在这几百种有机物中,国家标准规定了8种有机物(苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛)的最高含量限值,但是对于整车生产企业而言,仅仅控制这8种有机物是不够的,这就需要对乘用车内空气中所含的所有有机物质组分进行分析,并找到相应物质的来源。

这个看似简单的追根溯源工作其实丝毫不简单。车内空气中的有机物来源于车内的非金属材料,因此需要对每一种材料进行实验室分析,确定它的挥发物种类及挥发物浓度。这里所指的材料是指构成零部件的基本组成物质单元。比如要对一个由多层材料合成的部件表面覆盖物进行分析,就需要将它从物理结构上所有可以拆分的结构进行拆分,然后对每一层材料进行单独分析。根据不同整车生产企业给出的乘员舱内零部件数量数据,需要在实验室进行有机物组分分析的非金属材料单元可达上千种,甚至更多。这些种类繁多的材料所释放出来的有机物种类和浓度又受到很多因素的影响,比如某种材料使用数量的多少,某种材料在生产环节所使用的添加剂等等。

由于每个整车生产企业所选择的供应商以及零部件材料不同,决定了每种材料所释放的有机物组分和浓度就不同,因此,除了某些成分单一且大部分整车生产企业都会使用的部分材料的有机物挥发性具有共性之外,大部分材料的有机物挥发特性会根据不同品牌车型而变化。缺少共性,就为车内空气质量的控制增加了难度,只有整车生产企业根据各自车型材料的情况进行独立研究,才能有效控制自身品牌的车内空气质量。换句话说,如果哪家企业掌握了车内空气中的污染物和车内材料之间的对应关系,建立起了一套完整的数据库,那么这家企业将会在车内空气质量控制领域成为毫无争议的领导者。

车内空气中的污染物组分比较复杂,这些复杂的组分混合在一起就会对人造成不同的影响。首先是对人的毒性作用,针对国家标准中规定了限值的8种有机物毒性,本刊在第3期做过详细说明,在此不再赘述。其次是对人体感觉器官的刺激作用,最直接的反应就是对嗅觉的刺激。很多人在买到新车后,会感觉车内有难闻的味道,因此,对车内空气中的气味控制也是整车生产企业研究的重点。

和对车内挥发性有机物(VOC)的分析方法不同,气味的分析和标定完全靠人的主观判断,不依靠VOC分析所使用的气相色谱仪或液相色谱仪,而是依靠专业人员的鼻子。以神龙汽车的气味实验室为例,每次气味分析由5位专业人员进行,他们分别对样品进行气味鉴定,对闻到的气味种类和浓度等级做出主观评价,最后由组织者将评价汇总形成某种物质的最终气味评价。这些专业人员会定期进行嗅觉能力的标定训练和考试,方法是用化学溶液将每种气味调制出不同浓度等级,让这些专业人员去闻,并让他们判断出哪种气味和哪个浓度等级。而每种气味又有标准的气味标定瓶,可以对这些专业人员的嗅觉进行标定。

与前面提到的研究车内空气中的污染物和车内材料之间的对应关系类似,车内空气的气味研究也要建立车内空气中的气味与车内材料之间的对应关系,并对各种材料所释放出的特殊气味进行控制。这种对应关系同样是复杂的,需要投入大量的精力。由于不同人对气味的感知程度不同,而且人对气味的感知与身体状态和心理因素有关,不同地区、不同风俗、不同文化背景的人对气味的喜恶程度也有很大差异,因此,在气味控制上会有所偏重。由于气味和不同材料释放的挥发性有机物组分的对应关系复杂,而且很多气味是多种有机物组分按不同的浓度比例混合以后形成的,因此,某些车内空气闻起来气味很重,但并不一定说明其某种挥发性有机物组分的含量就一定超标。

正是因为车内空气中的污染物与车内部件材料之间的这些复杂关系,所以说车内空气质量控制是一项系统工程。

要想对车内空气中的污染物进行控制,就必须要经过前文所述的工作积淀,如果没有这种积淀来谈车内空气中的污染物控制,就是空谈。国内一些对车内空气质量控制研究起步较早的整车生产企业对此已经摸索出了一定的经验。在找到车内空气中的污染物和车内材料之间的对应关系以后,就能够指导设计部门开展零部件或者材料的开发和设计,同时可以将零部件及材料供应商的质量控制纳入整个管理环节,使得这一控制环节从新车的设计初期就开始介入,制订出材料、零部件总成和与整车相关的一系列VOC标准,对各个环节实施技术管控,保证符合性和一致性。一旦在生产活动中出现质量偏差,要实施紧急的消减措施,以便使整车的VOC浓度受控。完成以上措施后,还要对下线车型进行抽检,如遇不达标车型,要有针对性地进行失效分析,重新追溯各个质控环节。

为了了解整车生产企业对于车内空气质量控制的现状,我们走访了神龙汽车有限公司。神龙汽车有限公司在车内空气质量控制领域算是起步比较早的企业之一,他们从6年前就开始了VOC的相关研究,并建立了整套的前期预防、中间过程的控制和后期的应急消减措施。他们对这项工作进行了规划,有相应的预算,成立了专门的工作组,把车内空气质量控制作为课题立项,不光对整车VOC的构成,而且对零部件VOC的构成以及构成零部件材料的VOC构成进行检测和分析,同时寻找一些可靠、快速的检测和分析方法。

空气质量范文第7篇

1空气负离子的形成

中性的空气分子在某种外力(电场、碰撞、辐射等)作用下,有些外层电子会脱离原子核的束缚,成为自由电子。自由电子很快就会附着在气体分子或原子上,而且特别容易附着在氧分子或水分子上,成为空气负离子(也叫阴离子)。失去了电子的空气分子或原子则成为空气正离子(也叫阳离子)。这些空气离子很容易将其周围的几个到十几个中性分子或原子吸附在一起,形成带电荷的小分子团,称为小离子。小离子若遇上空气中的气溶胶,则容易被俘获而形成中离子。如果气溶胶粒径较大或重量较大,则形成大离子。空气负离子产生的原理可用如下方程式表示:

空气中负离子的产生首先要有来自大自然的能量作用,其次就是要与空气中气体分子和水分子充分接触,其形成归纳起来有如下几种能量作用形式:

放射性物质的作用:地球的岩石圈表面存在各种放射性的物质,这些放射性物质会通过能量大或穿透力强的射线使空气离子化;

宇宙射线的照射作用:宇宙射线的照射可使空气离子化,但它的作用在距地球表面几千米处比较明显;

紫外线辐射:短波紫外线能直接使空气离子化;

水空气能量电离作用:由于空气气压或水压形成的势能和动能,水在跌落、喷射、喷溅和冲击时,水滴因高速运动而断裂,水分子被截断后带正电荷,周围空气分子带负电荷。通常形成在瀑布、喷泉、海滨或者风沙等环境,这也是为什么雨后或者瀑布旁的空气特别清新的原因。

材料自身静电场作用:由于物质结构的特殊性导致其天生带有静电产生静电场,当其与空气中水分子接触时,电离其中的水分子而形成负离子。

森林环境中空气负离子水平较高,这是由于森林环境中的瀑布、溪流等流动水体较多,森林植物的“尖端放电”和“光电效应”以及释放出的芳香挥发性物质都能使空气发生电离现象,并且森林具有降尘功能,使得空气负离子浓度增加,而且寿命变长。

空气负离子也可以在人工条件下产生,其方法主要有:

电晕放电:电晕放电是将充分高的电压施加于一对电极上,其中高压负电极连接在一根极细的针状导线或具有很小曲率的其他导体上。在放电极附近的强电场区域内,气体中原有的少量自由电子被加速到某一很高的速度,足以碰撞气体分子,并电离出新的自由电子和正离子,新的自由电子又被加速产生进一步的碰撞电离。这个过程在极短的瞬间重复了很多次,于是形成了“电子雪崩”的积累过程,在放电极附近的电晕区内产生大量的自由电子和正离子,其中正离子被加速引向负极,释放电荷。而在电晕外区,则形成大量的空气负离子。电晕放电虽然能够产生大量的空气负离子,但同时也会产生较多的臭氧。近年来,随着空气负离子发生技术的不断进步,出现了以导电纤维和加热式电晕作为电极的空气负离子发生技术,可以使起晕电压降低,从而提高空气负离子的发生浓度,减少了臭氧的产生。

水发生:利用动力设备和高压喷头将水从容器中雾化喷出,雾化后的水滴以气溶胶形式带负电而成为空气负离子。其产生空气负离子的浓度取决于水的雾化状况,一般可达104~105个/cm3。水发生型空气负离子发生器具有不产生有害气体的优点,但设备结构较为复杂、成本较高、使用环境的湿度较大。

2 空气负离子的作用

空气中含有的负离子被人们称为空气中的“长寿素”或“空气维生素”。医学科学家认为,负离子进入人体后,能促进新陈代谢,提高肌体的免疫力,使人精力旺盛,对人的情绪、记忆、生长、发育、肌体、寿命均有一定影响。为了人类健康长寿,必须多吸入负离子。室内增加负离子含量的简便办法是开窗开门通风,改善空气质量,尤其是冬春季,门窗封闭较严,空气流通不畅,室内负离子减少。日常应经常开门开窗通风,以增加空气中的“维生素”含量。

空气负离子的保健医疗作用主要包括以下七个方面:

能调节中枢神经系统的功能,使其兴奋和抑制过程正常化。

能促进高血压、冠心病和高脂血症等疾病的康复。

具有增加血液中白蛋白,降低球蛋白,增加血红细胞、红细胞数,促进血液形态成分与物理特性恢复正常的作用。

能促进黏膜上纤毛运动,腺体分泌增加,平滑肌兴奋性提高,换气功能增强。对呼吸道、支气管疾病、慢性鼻炎、鼻窦炎等具有辅助治疗作用,且无任何副作用。

提高机体的细胞免疫力和体液免疫力,增加血中抗体、补体、γ-球蛋白,提高淋巴细胞增殖能力,对淋巴细胞的存活有益。

具有降尘、抑菌、除菌、除臭等净化空气的功能。

具有消除疲劳、恢复体力的作用。

3空气负离子的浓度

空气负离子的多少是评价空气质量的重要指标。据全国负离子卫生科研协作组在我国各地选择有代表性的一些城市进行空气负离子状况监测结果显示,城市室内空气负离子含量明显低于室外。大城市住宅房间内每立方厘米空气中的负离子数只有40~50个,其寿命也只有几秒钟到几分钟;城市街道上的负离子数在100~200个;山谷、瀑布、海滨和林区负离子数经常保持在2万个以上,寿命可达20分钟(空气负离子的寿命是很短的,一般只有几十秒至数分钟)。

日变化规律:一天中,空气负离子浓度有两个波峰值,一个是7~9时,一个是22~24时;另外,19~21时也较高,而15~17时出现最低值。也有学者认为,有时中午出现第2个高峰值,最小浓度值出现在中午前几个小时,有时黄昏出现第2次低值。

年变化规律:一年中,空气负离子浓度夏、秋季高于冬、春季;且夏季最高,冬季最低。

空气负离子浓度在近地层一般随着海拔高度的增加而增大。室外空气负离子浓度一般高于室内。森林环境中的空气负离子浓度比城市居住区室内可高出80~1600倍;当森林覆盖率达到35%~60%时,空气负离子浓度较高,而当森林覆盖率低于7%时,空气负离子浓度仅为前者的40%~50%。

森林中不同林类型比较,针叶树种林的空气负离子平均浓度为1500个/cm3左右,阔叶树种林为1160个/cm3左右。不同园林树种周围空气负离子水平差异显著,其空气负离子浓度从大到小的排序为沉水樟、罗汉松、乐东拟单性木兰、木莲、南方木莲、金叶含笑、乐昌含笑、中国鹅掌楸。

不同状态的水体对空气负离子浓度影响差异显著。动态水的空气负离子浓度大于静态水;动态水中瀑布产生的空气负离子浓度大于跌水,跌水大于溪流。水域面积大小与空气负离子浓度呈正相关。

一般而言,森林环境中的空气负离子浓度高于城市居民区的空气负离子浓度。因此,将森林游憩区空气负离子的临界浓度定为500个/cm3,保健浓度为≥1000个/cm3;允许浓度为500个/cm3与1000个/cm3之间。 陆地上空气负离子的平均浓度为650个/cm3,但分布很不均匀,有的地方平均只有50个/cm3,有的地方平均可达1000个/cm3,甚至更多,一般正离子数大于负离子数,其比值平均为1.15。

表空气负离子浓度与环境、健康的关系

参考文献:

[1]韩莹.爱上负离子[J].百科知识. 2007.24(2).

[2]邵海荣,贺庆棠.森林与空气负离子[J].世界林业研究.2000.13(5):19-23.

[3]兰思仁. 国家森林公园理论与实践[M]. 北京:中国林业出版社.2004. 336-340.

注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

空气质量范文第8篇

对于为何将PM2.5作为空气质量监控的新增项目,李云婷告诉记者,通过对污染物特征的研究和观察,PM2.5全都替代可吸入污染物是不可能的,根据各种天气状况下污染类型的不同,PM10仍然会成为首要污染物。另外,新标准对二氧化氮日均值的标准收严,可能会导致二氧化氮在某些时间成为首要污染物。此外,臭氧在夏季也可能成为首要污染物,可以说今后北京首要污染物的种类更加多元化,而不是仅以可吸入颗粒物为主。

李云婷说,新标准和新的AQI规定比原来的标准和规定更为严格,又增加了污染物的种类,与老标准相比,新标准AQI评价空气质量超标情况会有所增加。但这并不表示空气质量变差了,而是衡量空气质量的“尺子”更严了。这表明我们大家对环境空气质量有了新要求、新期待,同时也需要减排更多的污染物。相信通过政府、企事业单位和广大市民的共同努力,北京的空气质量会继续改善。

二氧化氮(NO2)

二氧化氮是氮氧化物的一种。人为产生的二氧化氮主要来自高温燃烧过程的释放,比如机动车、电厂废气的排放等。吸入二氧化氮可能对肺组织产生刺激和腐蚀。 二氧化氮是酸雨的成因之一,对环境造成的危害还有:造成大气能见度的降低,地表水的酸化、富营养化以及增加水体中有害于鱼类和其它水生生物的毒素含量。

臭氧(O3)

浅蓝色气体,具有极强的氧化性,是北京市夏季的重要污染物

颗粒物

颗粒物又称尘,是指大气中的固体或液体颗粒状物质,颗粒物可分为一次颗粒物和二次颗粒物

PM2.5

空气中直径小于等于2.5微米的可吸入颗粒物,是造成灰霾天气的“元凶”之一

1.如何影响天气?

微颗粒对阳光消解明显

2.如何影响健康?

穿过鼻腔直接进入肺泡,甚至渗入血液

3.如何影响生活?

PM2.5早晨和傍晚比较多,清晨不宜健身锻炼

4.公布难度何在?

成为硬指标数据后,是否能够保持独立、真实

5.如何加强防范?

PM2.5是灰霾天的最大元凶,雾霾天戴口罩效果有限

6.如何产生?

主要来自燃烧、扬尘和尾气

PM10

是指直径等于或小于10微米,可以进入人呼吸系统的颗粒物

来源

车辆、烟囱、另一些则是由空气中硫的氧化物、氮氧化物、挥发性有机化合物及其他化合物互相作用形成的细小颗粒物

危害

粗颗粒物可侵害呼吸系统,诱发哮喘 病。细颗粒物可能引发心脏病、肺病、呼吸道疾病,降低肺功能等。可吸入颗粒物还具有较强的吸附能力,是多种污染物的“载体”和“催化剂”

PM100

总悬浮颗粒物也称为PM100,即直径小于和等于100微米的颗粒物

人的头发直径平均为≤70微米

PM2.5≤2.5微米

PM10≤10微米

空气质量范文第9篇

空气质量指数(AQI)通常由空气的清洁或污染程度来反映,其重点是评估人群呼吸某一段时间(短期或长期)的污染空气后对健康的影响情况。在实施AQI之前,我国衡量空气质量的指标是空气污染指数(API),它以SO2、NO2和PM10为指标,将各污染物浓度简化计算为单一无量纲指数,并分级表征空气质量优劣。但随着区域性复合污染和光化学烟雾污染的日益突出,API评价体系已不能很好地反映我国现阶段复杂的空气污染状况。因此,在借鉴国外经验并结合国内实际情况的基础上,我国将评价指标改为了AQI。与API相比,AQI也沿用无量纲指数来描述空气质量状况,但评价指标增加到了6项,更加真实全面地反映了空气质量。AQI评价主要突出单项污染指标的作用,即空气质量级别取决于某一污染物质量浓度对应的空气质量分指数(IAQI)。可见,AQI计算简便,根据对人体健康影响最大的某项污染物来衡量空气质量状况,有助于人们直观了解空气污染状况。但当空气中各类污染物质量浓度差异较大时,AQI会掩盖污染物对空气的总体影响状况,丢失大量有用信息,这对研究者分析和掌握空气中污染物组分及各类污染物对空气质量的影响较为不利。因此,可进一步研究空气质量评价中存在的模糊和灰色区域。

2灰色聚类分析

灰色聚类分析充分考虑了环境质量分级的模糊性和环境系统的灰色性,将聚类对象(评价对象)对不同聚类指标(评价指标)所拥有的白化值(实测浓度值),按N个灰类(评价等级)进行归纳整理,从而判断聚类对象属于哪一灰类。灰色聚类评价算法的研究重点集中在白化函数的选择和聚类权的确定上,经典的灰色聚类模型中白化函数的构造通常是分段直线型的,每个等级的白化函数只与其相邻的两个等级存在亲疏关系,使得白化函数的覆盖范围有限;另外,在聚类权的确定上,各指标权重在不同等级中的不一致性也无法在最大程度上保证评价的规范性和准确性。对此,本文采用改进的灰色聚类法,通过构造指数型白化函数来拓展覆盖范围,提高评价分辨率和信息利用率,并分别考虑白化值和标准值在不同灰类的权重,使聚类结果更具可比性。

3应用实例

根据北京市环境保护监测中心的空气质量自动监测数据,选用6个分别代表北京城6区监测点的6类污染物监测数据。监测时间为2013年北京停暖前(3月11日0点—3月17日23点)、后(3月18日0点—3月24日23点)各1周。对每类污染物在停暖前、后共取得168组1h平均质量浓度。分别计算各污染物在停暖前、后两时段的平均质量浓度(O3为日最大8h平均值,其余污染物为24h平均值),计算结果见表3。以表1和2中分级标准为依据,采用上述评价方法对北京城6区进行空气质量评价。

4结论

AQI在定量表征6类污染物对空气质量的污染状况方面发挥了巨大作用,其计算简便,结果直观明了,主要受控于单项污染物的最大空气质量分指数,尤其是对公众的生活和出行进行健康提示等方面有积极作用。改进的灰色聚类法通过对白化函数和权重确定进行修正,构建的指数型白化函数拓宽了覆盖范围,极大地提高了信息利用率,聚类权则考虑了不同污染物在相同灰类之间标准值变化幅度的不同,避免了零权重问题。两种评价方法具有不同的研究方法和使用目的,其中AQI评价主要突出首要污染物对人体健康的影响,改进的灰色聚类评价则突出各类污染物对空气质量的综合影响。研究表明,两种评价方法均有很强的实用价值,可分别推广到其他环境质量评价的实践中。

空气质量范文第10篇

关键词:城市交通;空气质量监测;移动物联;公共交通;大数据

空气质量监测作为促进经济社会绿色发展中的重要一环,以往的技术研究和应用大多存在固定监测站成本高、覆盖范围不全、难以实时反馈等问题[1]。目前,在大力推行清洁生产,发展循环经济的背景下,我国的城市空气质量虽有好转,但由于机动车的快速增加,尾气排放加剧,大气环境污染治理依旧严峻[2-3],亟需完善空气质量监测方法和机制,推进空气污染治理智能化进程。当前,国家在大多数城市布设或完善了颗粒物、气体监测设备,形成了国省控点结合的地面污染源检测网。然而,传统监测模式存在覆盖范围不大、数字化水平不高、监测与监管结合不紧密、监测数据质量有待提高等问题,且固定监测点成本投入较大、只能静态收集污染数据、不能实时掌握和反馈、日常维护复杂,难以满足大气污染治理的绿色发展需求[4]。由于交通工具的移动特性,若在交通工具上安装多种传感器,便能在城市中获取覆盖范围广,频率高的动态感知数据用以相关研究,弥补固定传感器静态感知的不足[1]。有研究指出可以通过可移动的传感器来感知城市空气质量[5-6],利用车辆的移动性来对城市的整体空气质量进行细粒度感知,弥补固定地面空气监测站的不足。然而,目前仍未见有系统的研究及规模应用。因此,面对我国空气污染的严峻形势,亟需采取新方法实现空气污染治理智能化,并进行应用实践。基于此,本文开展了基于移动物联的空气质量监测大数据融合分析应用研究。利用公交系统覆盖范围广,运行轨迹、时间和发班间隔稳定的特点,在公交车辆上搭载移动空气质量监测设备实时采集PM2.5、PM10等空气污染物监测数据,并与车辆定位等数据进行融合,对各污染物进行动态监测,全面掌握路段区域空气质量污染的时空差异性,快速识别出污染因子,掌握其扩散与传播机理,并在广州市进行实践应用,助力空气治理智能化、数字化转型。

1研究框架概述

研究技术框架主要包括四个部分:①数据采集。通过安装在公交车上的车载移动式空气微型监测传感器,实时采集大气环境中的PM2.5、PM10等信息,车载GPS定位器可实时采集车辆的GPS位置信息,摄像头可以采集车辆运行时的环境视频数据。②数据传输。本研究采用标准的环保部通讯规范协议,将实时采集到的PM2.5、PM10、车载GPS数据,视频数据传输至网格化在线监测系统软件平台。③数据分析。基于多源大数据融合分析,提供实时、准确、可视的管理决策依据,支撑政府环保部门对空气质量的监测和分析挖掘,可指导提出有效的整改措施,实现治理工作的全面协同和问题的高效办理,使空气污染治理更加精细化、智能化,促进降本增效。④信息。应用可在公交车载屏幕上展示监测信息,为乘客提供实时空气质量信息服务,也可以通过手机APP移动端向市民空气质量相关信息。研究的整体框架图如图1。本文充分利用现有公共交通资源搭载移动式空气微型监测站,既能有效降低建设和维护成本,又弥补了固定监测点覆盖面不广的短板。通过固定与移动监测的动静结合,使两种监测方式采集的数据相互补充,相互校准,真正实现空气污染的全面监测。同时,在数据分析过程中,有效地融合多源数据,有助于实现空气监测区域化、精准化、智能化,减少人力巡查和治理投入。

2监测原理及设备安装布点选线

2.1监测原理

本文采用激光光散射法原对空气质量进行监测。监测传感器主要由激光源、测量腔、透镜组、光检测器、滤波放大电路、微处理器元器件等组成,工作时,由激光源发出的激光通过透镜组形成一个薄层面光源。当其照射在由气流吹入测量腔内的气溶胶时,会产生散射光。散射光经过透镜组再照射到光检测器上面时,会产生电信号,经过放大电路生成模拟信号,得到散射光强度的变化曲线。微处理器可基于米氏理论算法,得到颗粒物的等效粒径和颗粒数量,从而输出结果。作为传感器的载体,公交车辆具有以下特性:①行驶时间一般为6:00-22:00,可满足对空气质量监测的时间段要求;②运行轨迹固定,能够满足对特定路线和区域进行持续监测的需求;③公交车辆发班间隔时间一般不超过15分钟,可满足对空气监测的频次要求;④公交线路覆盖范围广,可以监测城市大部分区域内的空气质量水平。在公交车辆运行时,通过安装在公交车上的传感器,可实现对空气中PM2.5,PM10等污染物数据的采集,同时,车载GPS和摄像头等设备可实时采集公交车辆运行的位置和环境视频等数据,为空气质量监测大数据融合分析提供基础。

2.2监测设备安装与布点选线

2.2.1监测设备安装选择合适线路的公交车辆安装数据采集设备。采用车顶安装方式,利用设备底部的强力磁铁,无需对车体进行改装,直接放置即可与车顶牢固连接在一起。车载微站主机安装在公交车前端应急逃生口后侧,将主机磁体部分向下吸附在安装车辆车顶即可,主机电源线顺延车顶至公交车前门防水刷处,线缆加套波纹管并使用玻璃胶固定,可防止因为长时间暴晒造成线缆老化。使用玻璃胶对波纹管进行固定,可防止在车辆形成过程中造成不必要的刮蹭。2.2.2监测布点选线试点应用城市此前所使用的空气质量监测手段主要为地面固定监测站,存在成本投入高、难以实时跟踪污染情况等短板[15]。为了满足更高的环境治理要求,有必要采用更加科学、高效且经济的监测方式。基于重点监测区域和最大化覆盖范围原则,选择合适的公交线路。根据公交线路分布情况,共选择21条线路,225台公交车辆,监测范围覆盖10个国控站点,确定研究应用试点范围,数据采集时间段为每天6:00-22:00及政府环保部门指定的其他时间段。

3研究应用场景

通过数据采集、挖掘分析,可实现空气质量动态监测和智能决策治理。具体研究应用场景如下:

3.1多源大数据融合的实时监控

融合车载GPS数据以及实时采集到的PM2.5、PM10等污染物的含量数据,可形成带有每个路段,每种污染物实时污染程度的电子地图,形成实时路段热力图及三维热力图;融合车辆运行所采集到的视频数据和实时空气质量数据,可以迅速定位污染源,初步确定污染原因,如道路施工扬尘,工厂工业气体排放等。

3.2污染因子识别

实现各污染物多时空维度的实时动态监测和分析,能够全面掌握路段区域空气质量污染的时空差异性。通过多维时空交叉统计分析,快速识别出污染因子。(图2)

3.3数据存储与动态分析预测

对至少1年的实时数据及至少3年的平均数据(包括车辆卫星定位、视频监控、空气质量等)进行存储,根据路段及时间对数据进行统计分析,供用户可视化查询。此外,可对监测数据的变化趋势进行动态分析、预测,并叠加历史数据进行综合对比分析,提供可视化界面供用户查询。

3.4大数据驱动的智能化闭环治理设定

PM2.5、PM10等污染物的浓度预警限值,实时动态告警。同时,基于公交车辆运行的规律性,可对指定监测区域或时段进行重点监测。通过挖掘监测大数据价值,掌握污染源的时空分布规律,快速锁定污染源位置及传输方向。通过多维度智能分析,支撑提出有针对性的治理手段,跟踪反馈治理效果,形成闭环。

3.5基于移动物联的多源信息服务

将空气质量监测采集数据与车载数据进行融合,实现信息交互,可在公交车载屏幕上展示监测信息,为乘客提供实时信息服务,也可通过手机APP移动端向市民空气质量相关信息,提高公众环保参与意识,促进经济社会绿色健康发展。

4结束语

本文通过在公交车辆上搭载移动式空气微型监测站,形成了基于大数据和移动物联网的空气质量数据“采集-传输-分析-应用”应用价值链条,打造了“固+移”监测模式,对实时和历史监测数据进行充分挖掘分析,支撑空气质量监测时空分辨率的提高,促进治理智能化、数字化转型升级。研究成果在公共交通系统上的部署实践表明其具有较高的应用价值。未来,可将应用经验推广至出租车等其他城市交通领域,形成多个移动交通工具空气质量监测网络,多网融合,形成互补,使空气质量网格化监测更加精密,达到更有效的治理效果。此外,相关经验还可为固体污染物运输监测治理等提供借鉴,健全城市环境治理网络体系。

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