大氣環境污染原因與環境監測治理技術研究

谷兆莉

（鄄城縣生態環境監測監控中心站，山東 菏澤 274600）

大氣污染是我國環境污染的一種，其污染來源廣，治理難度大，同時大氣污染主要是由于大量排放工業廢氣和汽車尾氣排放產生的。當廢棄物氣體排放量越來越多時，會破壞原有的生態平衡，產生一系列污染問題。當污染物被吸入體內時，不僅會引起慢性中毒，影響人們的健康，而且大氣污染還會導致酸雨的發生，對許多自然生物造成傷害。因此，監測與治理大氣污染是必不可少的。環境監測參照使用專門儀器監測各種大氣指標，能夠準確地觀察到大氣污染物的構成，環境治理是根據環境監測，開展各種治理內容。

1 大氣污染原因分析

人類的活動會導致大氣中混入其他物質。這種物質濃度過高，導致生態環境質量下降。例如，北京地區的主要大氣污染問題是PM2.5超標，PM2.5超標的來源人類在生產生活中的活動，比如汽車尾氣排放超標、工廠廢氣排放超標，會嚴重污染空氣，危及人類健康。針對北京的PM2.5超標，北京市開始實施交通管制政策，實施車輛購買限制及限號上路等政策，逐步降低汽車尾氣排放量［1］。

1.1 自然原因

我國地理環境差異性大，部分地區存在的火山爆發、海嘯、泥石流、森林火災、沙塵暴等自然災害。對于一些污染物的排放，自然源的排放量會超越人為源。如果重視程度不強，自然環境的變化會導致大氣環境中污染物的增加，會破壞大氣臭氧層，嚴重威脅人類生命健康。

1.2 人為原因

與自然原因相比，大氣污染的人為原因較多，其影響較強，人們的生產生活方式是造成大氣污染的主要原因：（1）工業生產的廢氣（見圖1）。雖然國家規定了工業廢氣排放的標準，但是一部分企業對經濟效益關注過多，節能減排技術應用不足，在此基礎上，工業生產包括許多有害的氣體，造成污染。（2）煤炭燃燒。煤炭資源不僅廣泛用于鋼鐵、電力、化工等企業，大部分地區也會燃煤取暖，但是，由于煤含有碳、氫、氧、氮、硫、磷、氯、砷等有機元素，一旦完全燃燒，就會產生很多有害氣體。（3）廢氣排放。中國擁有汽車的人數逐年增加，汽車尾氣排放也在逐步增加。汽車尾氣排放包括硫氧化物、二氧化碳、一氧化碳、固體懸浮顆粒等廢棄物，會形成酸雨，產生溫室效應。（4）生活污染。人們在生活期間，會生產大量的垃圾，并且，這些垃圾集中的處理期間，會選擇焚燒的形式。焚燒的煙霧、灰塵等有害物質會加劇大氣環境污染，特別是在燃燒反應后，一些氣體具有很強的穩定性和滲透性，如果停留在空氣中，臭氧層的破壞會更加嚴重。（5）農業污染。目前，在我國農業發展中，農藥和化肥的施用比較高。農民隨意丟棄化學藥瓶，或者隨意在地里焚燒秸稈，將損害大氣環境。

圖1 工業大氣污染

2 監測大氣污染的價值與意義

大氣污染可能危及人們的健康。據統計，每年全世界皮膚癌患增加數量為120萬，心血管、呼吸系統疾病逐年增加，肺癌的死亡率居首位，為了從根本上解決大氣污染問題，需要更科學有效的環境檢測手段。通過積極進行環境監測，了解環境的特定變化，分析收集到的特定數據，更好地進行環境保護工作，為環境治理提供數據支持，人們可以更直觀地了解環境污染，并督促相關人員為改善環境質量、促進城市更好發展制定環境治理規劃。在多數大氣污染中，二氧化硫是危害率最高的，它不僅危害人們的健康，還會誘發酸雨，破壞自然環境［2］。

另外，大氣中的顆粒含量需要進行嚴格的監測，大氣中的顆粒物主要來源是汽車揚塵、化石能源燃燒不充分和農業燃燒排放。不僅要注意顆粒物和二氧化硫的監測，還要注意氮氧化物的監測。氮氧化物來自汽車排放的廢氣，主要來自化石能源產生的廢氣。因此，進行環境監測是非常重要的。進行環境監測有很多方法，需要可以進行物理監測、生物監測、化學檢測等等，需要進一步加強治理。相關部門通過科學監測數據，直觀地了解環境污染的實際情況，并督促相關人才制定一些環保方案，以改善空氣質量。最后，為了提高環境監測設施的運用效率，必須充分應用和推進新的環境監測技術和設備，可以減少對環境的危害。

3 大氣環境監測與治理技術的應用

3.1 環境監測技術

中國的大氣污染越來越嚴重，雖然大氣中氯化氫的含量非常低，但某些地區由于垃圾場等引起的塑料廢棄物的自然燃燒，氯化氫濃度較高，高濃度的氯化氫引起周圍環境的環境變化。當前，人們對環保問題極為重視，環境監測技術的類型不斷增多，例如，傳統的檢測技術難以監測，但使用離子色譜技術，大氣中氯化氫的含量可以通過準確確定，處理具有簡單性、快速性、高靈敏度，通過分析K+、Na+、H+、F-、Cl-、HCO3-、乙酸、甲酸等含量，進行有效監測。

具體的測試方法是，首先采樣品，參照空氣和排氣的監視和分析方法，將硅膠管串聯連接到大氣采樣器上，接著，使用硅膠管將套管放入吸收管的空氣入口，采樣后，將吸收溶液轉移到聚乙烯瓶中，用離子色譜技術分析。在檢測中，優先選擇化學抑制柱、高靈敏度、低檢測極限的離子色譜，提高檢測精度，不需要其他試劑，對環境基本無污染，當使用這種方法確定樣品時，結果具有良好的重現性。用陽離子交換柱墊片、陰離子交換柱樹脂柱等離子色譜技術監測大氣中的氯化氫等有毒有害物質簡便、迅速，為改善大氣環境奠定基礎。

3.2 立體監測技術

大氣環境的立體監測技術主要面向地面、車輛和飛機，合理監測大氣污染物（見圖2）。（1）地面監測是利用地面監測裝置分析大氣環境中污染物的成分。此時，可以使用變換紅外線光譜檢測技術來實現。（2）車載測量和機載測量。通過設置適當的監測裝置來測量大氣污染物的組成和濃度的監測技術。車載測量是設置搭載在車輛上的測量儀器，可以監視和預測汽車運行中的廢氣和污染物的排放，估計污染物移動量。機載測量是設置飛機內的檢測裝置，為了得到正確的污染信息，需要對飛行區域的大氣環境進行記錄和監視［3］。（3）遙感監測技術。主要方法是使用遙感監測技術從不同的視角監測大氣環境，大氣成分、溫室氣體、臭氧總量均被監測。基于該技術，可以有效地分析大氣污染物的分布，根據污染量的變化趨勢，有助于制定大氣污染防治計劃。

圖2 大氣環境立體監測技術

3.3 污染治理技術

燃料燃燒污染治理。燃料污染主要來自鍋爐燃燒、煉焦生產等產業領域。如果需要控制鍋爐燃燒引起的大氣污染，就必須優化鍋爐的結構和性能，提高防止污染的意識。此時，可以降低燃料中的無機硫，基本上可以降低燃料燃燒后的硫化物排出量。當然，相關工作人員也可以使用新的能源開發、優化鍋爐設計來控制燃料燃燒引起的環境污染。（2）有機廢氣處理。工業生產許多有機廢棄物氣體。有機廢棄物氣體大部分是可燃性、爆炸性、毒性和有害性，因此其處理非常困難，對治理技術的要求相對較高。相關人員應該減少有機廢棄物氣體的量，促進有機廢棄物的反應燃燒。

3.4 大氣采樣技術

大氣采樣是環境監測不可缺少的重要步驟，加強大氣采樣技術的研究，可以保證環境監測結果的精確度。隨著社會的緩慢發展，大氣污染狀況越來越復雜，大氣不斷流動，污染源越來越多樣化。受各種因素的影響，污染狀態迅速變化，監測范圍比較寬，給大氣采樣工作帶來困難。因此，為了提高技術水平，確保大氣采樣的質量。首先，采樣裝置是大氣采樣的重要基礎。通過確保采樣裝置的精度，就能夠確保采樣結果的可靠性。因此，在采樣之前，采樣裝置、測量裝置應在一定時間上校準，并24小時恒溫連續采樣。在特定的校準過程中，嚴格按照該國家標準和標準進行校正。當采樣裝置發生漏氣時，會產生一定程度的采樣誤差。因此，在特定采樣之前，采樣裝置應進行氣密性檢查，以避免漏氣。其次，空氣中的粒子狀物質對二氧化硫具有吸附效果，成為檢測結果的誤差。因此，在天氣溫度高的情況下，需要適當地調整室內溫度，打開空調來減小溫度差。最后，為了確保大氣樣品采集的標準化，防止由于作業誤差，在特定樣品采集前，要了解采樣器的基本運行方法和作業原理。為了滿足一定的流動要求，合理控制空氣流動，在收集樣品時，必須在空間、時間、氣象條件和其他因素對樣品收集操作的影響。根據樣品收集的要求制定科學監測計劃，以確保樣品最終具有效。最后，在進行大氣污染的環境監測時，監測人員應密切監測、采樣和分析各環節，以有效改善大氣污染的環境監測數據的質量。在中國進行的過去的環境監測中，非標準采樣法始終影響監測質量［4］。因此，監視工作人員在進行采樣工作時，必須保證樣品具有代表性、一致性。

4 大氣污染的具體治理方法

4.1 運用監測技術減少污染

環境監測部門是城市中最核心的大氣污染監測部門。環境監測的主要目的是深入了解環境質量及其變化趨勢，提供科學監測數據，為環保工作的開發和管理提供數據支持，最終保證大氣污染的有效治理。首先，從大氣環境污染的源頭入手，對石化企業、農藥生產企業、制藥企業、涂料企業、油墨企業等主要污染物排放企業實施嚴格的環保監督。此外，環境保護法的內容應當充分實施，對產業界污染物排放實施嚴格的環保監測體系。企業污染物監測系統應與環保監督部門信息系統相連接。通過信息技術的應用，監測污染物排放量，優化污染物處理工藝和環境保護管理方案。其次，完善大氣污染防治管理信息平臺，通過在大氣污染的防止和控制中運用環境監測技術，可以有效地抑制大氣污染。環境監測部門將加強持續優化和調整大氣監測技術，建立自動監測網絡，利用衛星進行遠程監測等，確保整個監視區域沒有盲點。同時，在推進大氣污染防控體系，在實施過程中，根據防控效果合理優化。通過這種方法，可以不斷改進大氣污染環境監測程序，逐步改善大氣環境，提高監測水平。相關部門應制定環境監測程序，將相應的監測技術應用于區域特定的環境條件。

例如，被監測的數據可以信息技術連接，可以大大提高環境監測水平。通過將大氣監測數據與互聯網相結合，信息共享成為可能，可以更方便進行大氣污染環境監測。第四，借助監測技術，監控人員可以進行數據反饋，根據得到的監控結果進行緊急處理。如果發現伴隨著過度污染物排放的企業，他們需要進行相應的整改。最后，關于目前中國大氣污染的檢測技術，有必要改善微粒污染物的檢測技術。同時，需要有效利用GIS和遙感等先進技術，建立自動監測站，獲取空氣數據，檢測日照量、濕度和溫度的數據。如果環境污染超過標準，計算機系統就會對時間發出警報，以便根據準確數據，制定科學合理的控制策略。

4.2 嚴格控制交通污染

作為大氣污染的原因之一，交通污染是比較嚴重的污染。由于交通的發展，人們忽視了對交通污染防治的重要性。汽車尾氣的污染不受控制排放，給大氣環境的到來嚴重的負擔。首先，要幫助人們不斷提升環保意識。在信息時代，信息的傳播速度非常快。在各種網絡平臺中，可以引導人們保護大氣環境。例如，環保局可以為保護大氣環境，使用一系列宣傳材料，發布一系列交通污染的視頻，加強對大氣環境的宣傳。第二，政府和相關行政部門可以加強對汽車產業發展的監督，控制道路上的車輛數量，可以對耗油量更少的汽車企業給予支持。第三，嚴格實施法律，加強環境監測。在目前的大氣污染監測技術中，顆粒污染物檢測技術進一步完善，需要建立特殊的自動監測站，監控道路中心兩側200米的地帶。同時控制車輛污染物排放量是改善環境大氣質量的重要前提條件，環境監測按照國家標準規定的檢測方法實施，了解道路交通產生的尾氣。第四，改進汽車設備，控制煙氣量，保證燃料完全燃燒。在城市交通方面，有必要研究無污染的車輛和高效的交通系統，積極開發混合燃料電動汽車、無軌電車、電動汽車、地鐵等，控制交通噪聲，減少污染。

圖3 交通污染

4.3 提升清潔能源、新能源的開發及利用率

一般來說，社會越發展，工廠越多，工業生產釋放出許多污染物，對環境的傷害就越大。目前，中國不斷調整產業發展模式，促進節能產業發展，加快產業企業轉型升級，加強產業污染治理政策支持。因此，為了有效地減少大氣污染，減少資源廢棄物，改變以往的經濟發展模式是當務之急。目前，可以將傳統粗放型轉化為環保型、集約型生產，盡可能減少能源消耗，減少污染物排放。另外，目前中國的能源運用主要集中于石油、煤炭等傳統能源，在大氣污染問題中，煤炭燃燒排放是污染的最重要原因。以煤炭行業為例，我國煤炭開采量非常大，煤炭資源利用率較高。但煤炭污染的突出特點是污染程度深、可燃性差，會產生大量污染。而太陽能、生物質能和風能的利用率明顯不足。因此，為了解決大氣環境污染問題，轉變社會經濟發展模式，促進企業朝著節能環保方向升級發展，積極推進新能源、清潔能源的利用。同時，相關技術人員在煤炭使用期間應盡可能改進生產技術，提高我國的能源分配結構，以減少污染物排放。在大型工廠，可以利用清潔能源，氣體排放可以滿足相關排放標準，最終減少對大氣環境的污染。

4.4 科學規劃發展布局

環境監測可以合理分析區域大氣環境質量，相關部門可以采取相應對策。同時利用相關檢測技術對大氣環境污染源的種類和數據進行分析，可以開發一套可行的治理程序，有效地改善了大氣污染問題，降低了大氣污染對人們生活和工作的影響。在大氣環境污染控制期間，有關部門應研究區域開發，需要對城市污染物排放的種類、現狀、位置等進行綜合調查。根據調查，對城市地貌特性、工業區所在地、氣候條件、人口、住宅區等進行科學規劃發展布局，將城市劃分為不同區域，合理規劃工業區和商業區，降低污染對人們的影響。同時為了減少大氣污染對居民生活的影響，將建立企業的動態管理機制，以便企業按照法規進行審批程序的升級和轉換，促進必須將污染物的排放量達到標準范圍。

4.5 建立大氣污染防治體系

由于一些企業在實際生產過程中缺乏環保意識，工業生產的廢棄物和有害氣體排放量大大增加，因而對大氣造成嚴重污染。因此，相關部門需要對工業廢氣排放制定標準。如果企業不按照有關法律規定，廢棄物排放到自然環境中，應當嚴懲。為實現大氣污染等有效治理，需要建立大氣污染防治體系。

首先，環保部門需要明確大氣排放標準，制定相關制度，積極推進，促使相關企業按照標準實施。同時可以根據大氣污染治理的需要，完善大氣污染預警應急體制，找出大氣污染狀況，制定相應的解決方案，進行大氣污染治理工作。其次，相關部門應根據大氣污染問題的環境監測需求，完善相應的政策，完善大氣污染防治體系，分析大氣污染問題的原因。為了減少工業生產中排放的廢棄物對人們的影響，根據不同地區的大氣污染狀況，提出科學的解決方案，在大氣污染的環境監測中做好工作，為人類的健康提供更安全的環境。再次，為了確保順利的監測過程，改善監測水平，還需要增加設備投資，以達到對大氣污染環境的最佳監測效果。為了使監控設備更加可操作，相關環境管理部門也必須明確自己的工作內容，提高監控意識，進一步加強我國大氣污染環境監測水平。最后，從大氣污染防治的角度出發，政府部門將加大投資，制定相關治理措施，鼓勵企業給予特定補貼，以提升企業使用新能源的熱情。同時應增加環境監測中的資金技術投資，根據環境監測的需要，進一步提高環境監測技術。環境監測技術可以持續分析大氣污染問題的原因和后果，為治理大氣污染問題提供更準確的數據，促進環境保護。

5 結語

總之，大氣污染問題對人們的生產生活產生了非常惡劣的影響。為了提高環境質量，需要盡快解決現有的環境問題，與相關部門合作，盡可能地進行環境治理活動。此外，相關部門應加強監督，找到實用的方法，查明大氣污染成因，提高大氣污染監測和治理技術水平，加強環境污染的防治和控制，緩解大氣污染的發展速度。在實際運行中，相關工作人員不僅要確保大氣環境監測和治理技術的正確適用，還應開發科學合理的防治措施，調整產業結構，引進新能源，達到污染源控制，加強大氣環境監測，最終大幅改善空氣質量。