大气污染原因和环境监测治理技术探析.pdf

CleaningWorld2023年7 月环保节能第3 9卷第7 期洗世清界文章编号：6 7 1-8 90 9（2 0 2 3）7-0 1 6 3-0 0 3大气污染原因和环境监测治理技术探析冯雪梅（费县行政审批服务局，山东费县273400)摘要：大气环境是地球上所有生物赖以生存的关键因素，但在人类发展的长久历史下，大气环境受到了污染与破坏，引发了很多环境问题，这些问题让人们认识到大气环境的重要性，意识到大气环境需要得到保护与维护。为了维护大气环境质量，解决当下频繁发生的大气污染问题，本文将展开相关研究。研究首先介绍了大气污染的环境影响表现与主要原因，其次介绍了大气环境监测与治理之间的关系，并提出了相关的技术方法。通过本文研究，能够让人员在相关中正确选择技术方法，利用技术方法能够有效预防大气污染，解决已有污染问题。关键词：大气污染；环境影响；环境监测与治理中图分类号：X51；X 8 3 1文献标识码：A0引言在人类以往的发展中，工业、化工业等行业的发展壮大给人们创造了巨大的经济财富，但也对环境造成了破坏，其中大气环境是严重“受灾区”，在各种污染因素下其悄然发生了变化，逐渐出现了各种污染现象，这些现象在日积月累之下愈发严重，现已威胁到地表生态环境的各个方面，甚至人类自身也受到了严重影响，这时人们才意识到大气环境的重要性，因此世界各国都开始积极的展开了大气环境治理，我国也不例外。而要做好大气环境治理，就要先明确大气污染的主要形成原因，并且选择正确方法进行监测与治理，故为了达成目的需要展开相关研究。1大气污染的环境影响表现与主要原因1.1大气污染的环境影响表现大气污染现象的具体形式有很多，但影响表现大体可以分为两类，分别是直接影响与间接影响，具体表现如下。（1）直接影响。直接影响是大气环境本身受到的影响，即在一些因素影响下大气环境会受到直接影响，使得其被破坏，例如大气环境的臭氧层被破坏等现象，这种影响将导致大气环境的一些功能被削弱，如果继续发展下去甚至导致大气环境丧失部分功能，其中较具代表性的影响表现有臭氧层被破坏、空气质量降低等。值得注意的是，直接影响是导致间接影响的关键因素，即绝大部分间接影响都是在大气环境受到直接影响后渐渐形成的。（2）间接影响。间接影响是指大气环境受到直接影响后对地表环境或者其他环境层次造成的影响，以臭氧层被破坏为例，科学理论很早就了解了臭氧层的功能，其虽然只有3 mm，但是能吸收大部分来源于太阳的紫外线，避免地表环境上包括人类在内的生物不被太阳光直射（太阳直射是具有致命威胁的），而当臭氧层被破坏，就代表地表环境生物承受的太阳光紫外辐射程度增加，如果继续恶化下去就会导致太阳直射问题发生，届时人类的生存将面临巨大威胁，且即使从现状角度出发，当下臭氧层已经在一定程度上被破坏，故紫外辐射增强，就人类受到的影响而言，人类患病的概率大幅增加（相关研究表明，每当臭氧层被破坏程度达到1%，人类皮肤癌发病率将增加2%4%，白内障将增加0.3%0.6%），可见这些间接影响的威胁性。除此以外，间接影响的表现多种多样，此处不多加赘述，但无论何种影响，其影响力都是非常巨大的，且具有很强的恶化性，因此要引起重视。作者简介：冯雪梅（1 98 8-），女，工程师，硕士研究生，研究方向：环境、环保、监测收稿日期：2 0 2 3-0 3-0 1。.164第7 期清洗世界1.2大气污染的主要原因大气污染形成的主要原因是人类生产活动，即工业革命开始后，人类的生产活动就基本脱离了人工模式，开始使用各种机械设备等进行生产，这虽然让人类的生活质量提升，但同时也带来了大量的废气，这些废气内含有很多污染物质，这些物质大多为挥发性有机物，诸如氯氟烃、溴氟烷烃类等，这些物质呈微小颗粒状，会在上升气流的作用下伴随废气不断升高，最终进入大气环境，并且在大气环境中积累造成大气污染。在之后的发展中，人类生产活动的形式变得更加丰富，大幅增加了污染物质的排放量，加剧了大气污染的形成速度与恶化速度，最终超过了大气环境本身的自愈能力极限，在此阶段大气污染的发展与形成就一发不可收拾，诸如除了工厂会排放废气以外，现代普及的汽车等也会排放大量废气，废气内的污染物质同样会造成大气污染。值得注意的是，除人类生产活动以外，大自然环境本身也会排放一些废气，例如火山爆发时会产生大量的废气，这些废气内的物质对大气环境同样具有污染性，这一基础上虽然大自然排放的废气总量远超人类生产活动，但频率不高、持续性不强，大气环境可以通过自愈能力消除污染，反之正因为人类生产活动的普及与频繁，导致地表废气排放总量超过大气环境自愈能力极限，所以才造成了当前各种严重的污染问题，说明人类生产活动才是大气污染形成的主要原因。2大气环境监测与治理之间的关系、技术方法2.1大气环境监测与治理的关系面对大气污染问题对自然环境、人类生存等造成的各种影响，人们自然希望尽快对污染问题进行治理，并且在治理后进行预防，避免问题复发，因此要积极展开治理，但治理不能盲目开展，否则很容易“做无用功”，故为了寻找准确的治理方向，就需要在治理展开之前进行监测，因此大气环境监测与治理关系紧密，前者的成果是后者的主要方向，诸如通过监测可以知道某区域的大气环境中各种污染物质的成分、含量，这样能够判断该区域大气环境是否存在污染超标现象，如果存在，也能确认具体是何种污染物质超标，由此即可针对性的展开矫治性治理，若不存在污染超标现象，则可以根据污染物质含量判断其是否即将超标，如果即将超标，则可以积极展开预防性治理2.2大气环境监测与治理的技术方法针对大气环境监测与治理，下文将对两项中的主要技术方法进行论述，以供人员作出正确选择。（1）大气污染监测技术方法。大气环境监测主要分为两个步骤，分别是取样与分析，两个步骤各有不同的技术方法。首先是取样步骤，该步骤中相关技术方法可分为连续取样、单体取样两种形式，其中连续取样一般是在监测区域内安装取样设备，再通过管道等方式将气体样本不断输送到分析系统中，这样就能实现监测目的，这种形式下比较常见的技术方法为管道输送技术与电子鼻技术，其中管道输送技术是在区域内安装可以让空气流通的管道，管道一端暴露在地势较高的自然环境中，另一端落足于周边的站内，启动内部的风机设备即可让空气不断的向内流动，进入站样本储存处，供站人员取用后分析，该项技术是比较传统的连续取样技术，只具有单一的取样功能，且无法对样本进行预处理，之后的分析比较依赖人工与其他技术设备，同时管道两端的距离不能太远，否则可能导致样本出现质量问题，优点是结构简单、成本低廉。而电子鼻技术是取样、样本分析功能为一体的在线技术，运用方法就是将电子鼻设备安装在区域内，因为电子鼻设备的本质是气敏传感器，所以其能够在采集到气体样本之后直接对气体进行分析，即电子鼻设备主要由气体取样器、气体传感器阵列、信号处理单元三个部分组成，其中气体取样器负责取样，取得样本将进入设备内部与传感器接触，气体传感器将对样本进行监测分析，能够得出气体内各种污染物质的类型与含量，然后会将分析结果以图像信号的方式发出，通过无线传输信道将信号发送给远端站的终端设备，这样终端设备上就会显示出监测结果，人工直接根据结果作出判断即可。其次是分析步骤，该步骤中除了电子鼻一类的能够对样本进行自动分析的技术方法以外，其余技术方法都需要在指定场所中进行，且比较依赖人工，其中常见的技术方法为气相色谱质谱联用、催化发光等。气相色谱质谱联用是一种先通过气相色谱仪实施气相色谱法分析，再通过质谱仪得到完整结果的方法，其中气相色谱仪中有吸附剂，因此当样本进入气相色谱仪后就会与吸附剂接触，这种情况下因为吸附剂对样本内不同污染物质的吸附力不同，.165第3 9 卷冯雪梅.大气氵染原因和环境测治理技术探析所以不同污染物质脱离吸附剂的时间会出现差异，即吸附力越强，相关物质脱离吸附剂的时间就会越长，故一段时间之后对吸附剂的吸附情况进行观察，即可对气体内污染物质的含量进行检测，而气相色谱仪的检测结果比较模糊，只能粗略判断样本内污染物质的大体类型，虽然如此，其仍然能够可以准确判断污染物质的总含量。由此，面对气相色谱仪所得结果的缺陷，人们可以联用质谱仪来解决问题，即在气相色谱仪作用下，样本内各种污染物质会先后脱离吸附剂，而脱离后的吸附剂就会先后进入质谱仪当中，质谱仪是一种化学分析仪器，功能是对污染物质的离子荷质比进行测量，测量结果非常准确，因此依靠质谱仪能够准确判断污染物质的种类。另外，质谱仪的原理为：进入质谱仪的污染物质组分会在离子源处发生电离反应，这样能够得到荷质比不同的带正电荷粒子，然后在加速电场作用下形成离子束，最终在电场和磁场作用下让物质组分发生相反的速度色散，再分别聚焦，由此得到质谱图。而催化发光技术是一种依靠催化剂表面对污染物质进行监测的方法，即催化剂表面会与污染物质发生反应，形成发光效应，因为不同污染物质与催化剂表面接触后发出的光芒不同，所以根据发光现象就能得到监测结果。催化发光技术虽然需要使用到催化剂，但其本身并不会导致催化剂的消耗，而因为每一种催化剂只能与单个或者少量污染物质发生反应，所以在实际应用当中需要设置多种催化剂，这样才能对自然环境中的混合气体进行全面检测，即当气体样本经过催化剂表面，如果没有发光，就说明样本内没有对应的污染物质，相反就存在对应的污染物质，同时根据发光强度能够对污染物质的含量进行判断，按照这个逻辑可得准确结果。（2）治理技术方法。无论是预防性治理还是矫治性治理，两者的根本目的就是降低大气环境中的某些污染物，故两者的技术方法相同。比较常见的治理技术方法有热破坏、光分解两种。首先是热破坏，该项技术主要是利用燃烧时产生的高温破坏污染物质的分子结构，这样污染物质就会被消除，气体将得到净化，因此通过这种方式能够治理大气污染，并输出纯净气体来优化大气环境。热破坏技术在实际应用中有两种形式，其一是直接燃烧，即不投放任何催化剂，利用管道将气体输送到预先加温到指定温度的燃烧室内，这样气体内的污染物质就会被燃烧，这种形式的热破坏技术成本较低，但可能存在燃烧不彻底、净化效果不足的问题，其二是催化燃烧，即在直接燃烧的基础上，在燃烧室内投放催化剂，这样能让污染物质的可燃性增加，说明催化剂具有助燃作用，也因此在催化剂的作用下污染物质会被燃烧的更加彻底，净化效果很好，而这种形式的热破坏技术对于催化剂的消耗非常大，每一次燃烧都需要投放大量催化剂，且下一次燃烧要更换一批催化剂，故成本相对较高，一般建议应用于污染程度比较严重的环境治理中。其次是光分解，该项技术来源于大气环境本身，即面对环境内部存在的各种污染物质，大气环境会利用光线分解这些污染物质，这既为大气环境的自愈作用表现，受此启发人们开发出了光分解技术，即取样后利用分解光线对气体样本进行直射，在光化学作用下气体内的污染物质将被分解，分解后污染物质会被转变为二氧化碳、水等无毒无害物质，达到污染气体治理目的。3结语综上所述，大气环境受污染后会对地表环境的各个层面造成影响，这种现象甚至会威胁到人类生存，因此人们要积极的应对大气环境污染问题，做好环境检测与治理非常重要。为了做好相关工作，人们要探明局部大气环境污染的主要原因，然后对原因进行分析，设定完善的治理方案，方案设定中正确选择技术是非常重要的要求，相关组织应当认真对待，只有结合实际情况正确选择技术方法，才能充分发挥技术方法作用，治理大气环境当前污染问题，也在未来给大气环境质量提供应有保障。参考文献：1李婷婷，张洋，朱文杰.探讨大气污染原因和环境监测治理技术 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