摘 要 本文简述了大气污染的概念和中国大气污染的现状，总体分析了大气污染的成因和危害，介绍了常见大气污染物的检测方法，提出有效且合理的方案对大气污染物进行防范和治理。结合近几年《中国环境公报》所报告的环境污染状况，简要分析了中国大气污染形式和未来大气污染物治理的重点，展望政府和企业重视对大气环境的保护，实现经济和良好大气环境的双赢。
关键词 大气污染 成因 防范 治理
中图分类号：X51 文献标识码：A
大气污染是指人为污染源和自然污染源向大气中排放的大气污染物超出了其所承受范围，使大气中气体成分和性质发生了巨大的改变，使生物的生活甚至生存受到了严重的影响。目前我国绝大多数城市面临的环境问题主要有以下几项：酸雨、光化学烟雾、雾霾和沙尘暴。我国的酸雨属于硫酸型，主要来源是二氧化硫气体的大量排放。全国已形成华南、华中、华东、西南等多个酸雨区，其中华中酸雨区的形势最为严重。光化学烟雾的发生地主要集中于机动车保有量大的城市和石油化工区，因此北京、重庆等机动车保有量位居全国前列的城市和华东地区、沿江地区等石油化工区都有光化学烟雾的隐患。雾霾情况同样不容乐观。近几年来，我国的华东、华北、西南、东南沿海等地区都遭受到雾霾天气的影响，频繁出现的雾霾天气对交通、人体健康和环境造成一定负面影响。除此之外，近60年来我国沙尘暴危害日趋严重，沙漠化的面积从50、60年代的1560多平方公里扩大到现在的3436平方公里，并且沙尘暴危害范围已经涉及北京、西安等北方城市和南京、上海等南方城市。中国大气污染的现状不容乐观，保护大气刻不容缓。
1大气污染的成因和危害
1.1 大气污染的成因
1.1.1环保意识薄弱，可持续发展认识不足
环保意识薄弱主要表现以下三方面：（1）政府在制定和落实经济政策、产业政策和城市建设规划过程中，只注重经济的发展，却没有充分意识到环境保护的重要性。（2）有些企业在处理大气污染物问题上持宁可多交排污费，而不愿意花钱对其进行处理的态度。（3）有些企业为了省下环保资金而偷排、超排大气污染物，忽视了未处理过的大气污染物会对环境造成的危害。（4）多数居民在日常生活没有做到节能减排，没有意识到节能减排重要性。
1.1.2能源浪费严重，能源利用率低
能源浪费严重，能源利用率低主要表现如下：（1）我国的燃料结构严重分布不均，煤炭资源仍占主导地位，其中火电用煤仅为总用煤量的1/3，绝大部分的煤炭用于直接燃烧。（2）我国煤炭发电的技术和设备比较落后，转化率低、污染大和超期服役的小型发电机普遍存在。（3）各类燃烧设备的能量转化技术和制造水平较低，具体表现为耗能大、转化率低、排放量大等。
1.1.3城市绿化面积少、植被损害严重
城市绿化面积小且植被损害量大的原因如下：（1）在一些后兴起的工业城市中绿化速度远低于工业发展速度，只有少数企业和政府办公地点满足国家绿化标准。（2）一些城市的绿化规划负责人过于追求形式化主义，花巨资引进不适宜种植的树木来增加城市绿化面积。（3）城市人口数量急剧增多导致住房紧张，迫使房地产开发商将矛头指向了城市中剩余的土地，进而导致城市没有多余的土地来种植植被。
1.1.4执法不严，监督管理不力
尽管我国在立法防治大气污染建设上取得了巨大的成功，但仍有执法不严、违法不究的现象存在。（1）一些地方性政府为实现经济快速增长，干预环保部门执法，批准建设经济效益好但污染、耗能大的生产项目。（2）一些地方环保部门未能及时发现和制止不法企业偷排、超排大气污染物，且未能给予相应的处罚。（3）一些监测机构因受到经费的限制，不能全面开展对大气污染物的经常性监测，进而影响到环保部门对大气污染物的监督管理。
1.1.5机动车保有量大，交通运输发展快
近年来，随着我国机动车保有量的逐年增大，机动车产生的尾气污染问题日趋严重。据中国市场网有关数据显示，截至2013年我国汽车保有量已连续五年居世界第一，且2014年我国机动车保有量高达2.53亿辆。此外由于我国城市化和工业化的快速发展，进而促进了交通运输业的快速发展，使氮氧化物、一氧化碳等大气污染物的排放量逐年增加。
1.1.6防治资金不足，治理技术较落后
目前，全国用于大气污染物防范和治理的基础设施建设占国民生产总值的0.7%，这与我国大气污染形势严重、历史账拖欠过多和经济的快速发展相比显得严重不足。具体表现如下：（1）国家对城市集中供热的资金投入不足，致使偏远的城镇和郊区无法实现集中供热而广泛使用煤炭等燃料供热。（2）国家对重点产业的脱硫、脱胶和除尘改造工程建设的资金投入不足。此外尽管我国在大气污染治理设备和技术研发、推广和使用上做了不少工作，但与美国、日本等发达国家相比仍然较为落后。主要表现为机动车尾气净化技术、烟气脱硫技术、高温滤料生产技术等实用性技术的缺乏直接影响到大气污染治理的进程和效果。
1.2 大气污染物的危害
大气污染物对人类甚至整个生物界和自然环境都造成了严重的危害，具体表现如下：（1）对人体健康的危害。人体受害的方式有三种：一是通过吸入大气污染物，二是通过人表皮肤接触大气污染物，三是通过食用经大气污染物污染过的食品。进入人体内的大气污染物会对泌尿系统、血液循环系统等造成危害，严重的情况下会导致人的死亡。（2）对生物生存的影响。植物在日常的新陈代谢过程中难免会吸入大气污染物，而某些大气污染物不能被植物本身所分解，随着毒素的积累导致植物生长受阻甚至死亡。食草动物也会因食用污染过的植物而死亡，最终生态系统因“生物放大”效应而导致多样性的降低。（3）对物品寿命的危害。大量SO2的排放导致酸雨天气的频繁发生，进而导致金属制品、线路、雕塑等被侵蚀。而大量的颗粒物长期悬浮空中，会对电器、照明设备等造成一定的损害。
2 常见大气污染物的检测
2.1颗粒物的检测
颗粒物是具有含量大、种类多、性质多样等特点的大气污染物。常见的颗粒物检测有总悬浮颗粒物的检测、可吸入颗粒物的检测和降尘量的检测。在这些检测中，常用重量法对其进行定量检测。
2.2二氧化硫的检测
常见的二氧化硫检测有甲醛缓冲液吸收—盐酸副玫瑰苯胺分光光度法、四氯汞钠溶液吸收—盐酸副玫瑰苯胺分光光度法、钍试剂分光光度法和紫外荧光法。
2.2.1甲醛缓冲液吸收—盐酸副玫瑰苯胺分光光度法
二氧化硫被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定的羟基甲磺酸加成物，在该试样中加入一定量的氢氧化钠溶液使其分解，释放出高浓度的二氧化硫与盐酸副玫瑰苯胺溶液和甲醛溶液反应生成紫红色物质。根据颜色的深浅，用分光光度计在577nm处进行测定。该检测方法具有灵敏度高、操作简单、干扰少和无毒的优点。
2.2.2四氯汞钾溶液吸收—盐酸副玫瑰苯胺分光光度法
将氯化钾溶液和氯化汞溶液按照一定比例配制成四氯汞钾吸收液，用该吸收液吸收空气中的二氧化硫气体，生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物，该络合物再与甲醛溶液和盐酸副玫瑰苯胺反应生成紫红色物质，其颜色深浅与二氧化硫的浓度成正比，用分光光度计对其进行比色测定。该检测方法具有灵敏度高和选择性好的优点，但制备的吸收液毒性大，若不慎处理将严重污染水环境。
2.2.3钍试剂分光光度法
利用过氧化氢溶液氧化二氧化硫生成硫酸，加入过量的高氯酸钡溶液与硫酸根离子反应产生硫酸钡沉淀，剩余的钡离子再与钍试剂反应生成紫红色的络合物。根据颜色深浅，用分光光度计进行比色检测。该检测方法具有无毒无害、准确度高、样品采集后稳定的优点，但也有检测的灵敏度较低、所需的采样的体积大等缺点。
2.2.4紫外荧光法
二氧化硫分子在紫外线的照射下，从激发态向基态跃迁，产生了荧光，并且荧光强度与二氧化硫浓度呈线性关系。因此紫外荧光法可以对二氧化硫进行定量测定。该检测方法具有分析速度快、灵敏度高、选择性好、无污染等优点。
2.3氮氧化合物的检测
空气中的氮氧化物主要由机动车燃油的不完全燃烧而产生，其检测方法有盐酸奈乙二胺分光光度法和化学发光。
2.3.1盐酸奈乙二胺分光光度法
测定空气中氮氧化物浓度时，首先利用三氧化铬—石英砂氧化管或酸性高锰酸钾溶液—氧化管氧化一氧化氮，生成的二氧化氮被吸收液所吸收生成亚硝酸和硝酸，其中生成的亚硝酸再与对氨基苯磺酰胺发生重氮化反应，最后与N-（1-萘基）—乙二胺盐酸盐反应生成玫瑰红色的偶氮物质。在波长540nm下进行测定吸光度，利用标准的吸光度曲线对二氧化氮进行比色检测。该检测方法具有仪器简单、灵敏度高、准确度高等优点，但同时也有所受干扰因素较多、操作步骤较难等缺点。
2.3.2化学发光法
利用一氧化氮与臭氧反应生成处于激发态的二氧化氮，当其跃迁到低能级时将发射出波长为500—3000nm的宽带辅助光，并且宽带辅助光的光强度与大气中一氧化氮浓度有关，因此可对一氧化氮浓度进行定量测定。该检测方法具有仪器简单、检测速度快、适合自动化、灵敏度高等优点，但操作过程难度较大。
3 大气污染物的防范和治理
大气污染对人类甚至整个生物圈造成了巨大的危害，而大气污染的防治程度关系到人类在地球上能否长期生存，缺少有效且合理的防治措施是目前面临的主要问题。为此我们归纳了以下防治措施：
3.1提高公民的环保意识，走可持续发展道路
各部门应把对干部职工普及环保知识和培养环保意识作为工作的重点内容。政府也需借助媒体力量对广大市民进行环保知识的普及和讲解，逐步提高公民的环保意识和遵守环保相关的法律、法规的自觉性。此外，政府部门需将走可持续发展道路作为发展经济的指导方针。
3.2开发和使用清洁能源，提高能源的利用率
广泛开发和使用水能和风能发电，合理开发太阳能和核能发电，尽量使用地热能和潮汐能发电；加强石油、天然气和煤炭等能源的分选和升级，对煤炭进行洗选和脱硫工艺，降低硫、烟尘等含量。此外政府还需加大清洁能源的经济投入和科研力量投入，以利于清洁能源的开发、推广、使用和普及。提高能源的利用率也是解决大气污染的有效手段。新型的煤化工是以煤为原料，对煤进行一次化学加工、二次化学加工和深度化学加工的处理，提高了煤炭资源的利用率且降低了对环境的污染。此外政府需加快淘汰落后产能、压缩过剩产能、严控“两高”产业新增产能和停建产能过剩产业违规在建项目。
3.3加强城市大气污染的管理，强化环境质量监管
面对复杂且较为严重的城市大气污染，政府需运用政策、经济等手段加强城市大气污染管理，借助多方力量强化环境质量监管。（1）根据城市的大气质量现状和未来的发展状况对城市进行功能区域化，明确各功能区的首要的大气污染。此外根据各区域的环境目标计算出大气污染物的最大排放量从而制定出大气污染防治方案来严格控制大气污染物的总量。（2）将污染严重的企业迁出人口密集区域，转移至城市的下风区或郊区。此外政府还需加强检测机构的经（下转第184页）（上接第174页）费、政策支持和监测能力的建设，鼓励群众参与监督，形成社会联动、企业互动的强大合力。其中加强监测能力的建设的措施如下：完善空气质量检测网络；提升监测数据的质量。
3.4强化对机动车管理，减少尾气排放
机动车在方便居民生活的同时产生了污染面广和危害大的尾气，是城市大气污染防治面临的重要问题。因此政府需采取以下措施：（1）鼓励生产、消费清洁能源的机动车和优质燃油。（2）全面落实机动车尾气排放标准，对重点地区提前实行第五阶段排放标准。（3）对机动车进行监督检测，淘汰耗能大、污染高的机动车。（4）推进尾气处理净化器产业的发展，对其给予经济和政策上的支持。（5）改善发动机的燃烧性质和提高燃油的燃烧质量。
3.5综合整治
综合整治大气污染是治理大气污染的治本之策。主要措施如下：（1）合理布置工业布局。企业在工厂选址时应考虑该厂工业生产排放的大气污染物是否符合当地的地理气候，利用大气自净规律合理地调整厂与厂之间的距离，避免过度污染当地的大气环境。（2）全面推行清洁生产工艺，减轻大气污染。（3）制定合理的城市绿化规划，提高绿化面积。（4）完善政府机构职能。实现环境质量行政领导负责制，明确各部门的职责，对政府以及职能部门工作人员违反环境法规和管辖不力的部门进行一定的处分，对执法不严、以权谋私的政府人员进行严厉的处罚。
4结语
综合2009-2013年《中国环境状况公报》[11]的数据分析得知，尽管近五年来全国城市空气质量总体良好且空气质量呈逐年上升趋势，但全国范围内多个地区的酸雨污染程度依然严重。此外，全国仍有不占少数的城市可吸入颗粒物和二氧化氮的浓度大于国家的二级标准。因此未来中国的大气污染治理重点表现在对二氧化硫、可吸入颗粒物和二氧化氮三大污染物的减排和治理。
尽管当下的大气环境形势不容乐观，人们对人类赖以生存的大气环境持有恐惧心理，但是从环境公报数据来看，我国的大气质量总体良好且有上升的趋势。只要政府和企业重视大气环境保护，政府能加强对生产企业的财政补贴、技术指导和监督管理，企业能引进国外企业先进的大气污染处理方法和仪器，必能实现经济发展和环境保护的双赢，也坚信在未来我国的大气质量定会有很大的改善。
基金项目：浙江大学宁波理工学院生物与化学工程学院科研创新计划项目。
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