第七章空气环境基本要求了解空气污染物及其来源;掌握空气污染物浓度表示方法,了解空气污染物的浓度标准;掌握空气污染物防治基本措施;了解粉尘特性、粉尘的允许浓度、粉尘的防治;掌握通风方法与全面通风换气量的计算。空气中污染物种类很多,已知的能够产生危害的或受到人们重视的污染物大约有近百种,主要可以分为:一、有害气体;二、固体尘粒;三、可溶性重金属;四、放射性物质。第一节空气中的主要污染物及其来源一、空气环境中的有害气体表7-1空气中主要气体污染物的来源及其构成主要有害气体种类主要种类主要来源硫化物二氧化硫、三氧化硫、硫化氢、硫酸等钢铁厂、发电厂等各种类型的工矿企业排放出的烟气,以及北方冬天家庭取暖用煤。氧化物氮氧化物、碳氢化物卤化物一氧化碳、二氧化碳、臭氧、过氧化物一氧化氮、二氧化氮、氨、碳氢化合物等氯气、氯化氢、氟化氢等煤气管道泄漏及燃烧不完全产生一氧化碳;清洁燃料燃烧、动物的呼吸产生二氧化碳。交通尾气排放、垃圾发酵、农家肥料自来水、水稻田,工业生产等室内污染气体甲醛、苯等家具(使用过酚醛树脂),装修饰物的材料、汽车内污染气体苯、甲醛、丙酮、二甲苯;一氧化碳、汽油气味胺、烟碱、细菌等胶水、纺织品、塑料配件等各种车内装饰材料;汽车发动机产生;车用空调蒸发器长时间不进行清洗护理二、固体尘粒固体尘粒又称粉尘,包括有碳粒、悬浮颗粒物、飞尘、碳酸钙、氧化锌、二氧化铝等。其中的悬浮颗粒物又称飘尘,是漂浮在空气环境中粒径在15μm以下的颗粒,是衡量城市空气环境质量的指标之一,其危害程度与其粒度大小有关,颗粒越小,其危害越大。飘尘主要来源于燃料的不完全燃烧、建筑工地等。粉尘在一定条件下还具有爆炸性,其危害极大。三、金属粉尘工业化发展常常导致各种重金属如铅、汞、铬、镉以及诸如锌、钒、锰、钡等粉尘混入大气,随时可能通过呼吸系统、消化系统和皮肤进入人体内。特别是近年来在我国铅污染的现象十分严重,有些地区近半数的儿童出现铅中毒现象。四、放射性物质放射性物质主要是由房基土壤里和天然气中释放出来的氡和建筑物中的天然石材里释放出来的镭、钍、钾三种放射性物质。这些放射性物质都会给人类造血系统、神经系统、生殖系统和消化系统造成损伤。第二节几种现代空气污染的来源及其危害一、建筑物室内空气污染来源及其危害中国室内环境中心2002年4月公布一项统计显示,中国每年因建筑涂料引起的急性中毒事件约400起,中毒人数达1.5万余人。建筑物室内空气污染来源主要包括:放射性物质、化学物质、电磁场等。一、建筑物室内空气污染来源及其危害(1)放射性物质专家研究发现,放射性及一次大剂量及多次小剂量的放射线照射都有致白血病作用。特别是一些高放射性的建筑材料,会对人体造成体内和体外伤害。一、建筑物室内空气污染来源及其危害(2)化学物质建筑装修用的人造板材、木家具及其它各类装饰材料中含有苯和甲醛等有害物质。研究证明,慢性苯中毒主要使骨髓造血机能发生障碍,引起再生障碍性贫血。甲醛对人体健康的影响主要表现嗅觉异常、刺激、过敏、肝功能异常及免疫功能异常等方面。长期接触低度甲醛可以引起慢性呼吸道疾病,甚至引起鼻咽癌,妊娠综合症,新生儿染色体异常、白血病,青少年记忆力和智力下降。(3)电磁场家用电器、电线等产生的电磁场,正在威胁人们的健康。意大利医学专家统计,全国每年有400多名儿童患白血病,其中2至7岁儿童的发病原因,主要是受到过强的磁辐射。一、建筑物室内空气污染来源及其危害二、车内空气污染来源及其危害新车内装饰材料中含有的有毒气体,主要包括苯、甲醛、丙酮、二甲苯等。汽车发动机产生的一氧化碳、汽油挥发成分。车用空调蒸发器长时间不清洗所产生的胺、烟碱、细菌等有害物质。人体自身的污染。二、车内空气污染主要来源及危害据深圳计量质量监测研究所随机对半年以内新车进行的一项调查显示,70%左右存在不同程度的污染,最高的车超过国家标准10倍以上;而广州中科环境检测研究中心曾对2000辆汽车进行过一项检测,结果显示,车内空气质量存在问题(甲醛、苯超标)的占到了92.5%。二、车内空气污染主要来源及危害国外一项研究测试则发现,新车出厂后,车内有害气体浓度很高,挥发时间可持续6个月以上,从而使在此间开车的驾驶员身体不适,甚至酿成车祸。另外,车厢内存在大量的细菌以及胺、烟碱等有害物质,会致乘车人头晕、恶心、打喷嚏,甚至引起更严重的疾病,如容易导致男性不育等。特别是由于开空调的时候车窗紧闭、空气内循环开启,大约有65%的司机驾车时会出现头晕、困倦、咳嗽的现象,致使司机感到压抑烦躁、注意力无法集中,专家们把这种症状统称为驾车综合症。室内空气污染案例一、国内首例由室内装修甲醛污染案宣判1998年陈先生购买了位于北京昌平的一套住宅,装修入住后,陈先生因空气污染患“喉乳头状瘤病”,经检测,室内空气中甲醛浓度超标25倍!经法院判决,陈先生获赔89000元。二、首例家具室内环境案消费者获赔2001年杨老师在北京某家具商场订购一套价值6400元的卧室家具,使用不到一个月,杨老师全家人都有身体不适的感觉。经检测,存放家具的房间,空气中甲醛超出国家标准6倍多!经过法院调解,木器厂为杨老师办理退货并一次性付给货款及连带损失共计7000元。三、首例涉外室内环境甲醛污染案件2000年7月,美国一家律师事务所北京办事处装修后员工普遍感到有头疼、气闷、流泪等不适症状。经检测,发现室内空气中甲醛超标。经国际经贸仲裁委裁决,被告退还原告20%的装修款和利息合计人民币23万元,消除律师事务所北京办事处办公室的甲醛污染。四、秦女士室内环境污染损害赔偿案2000年4月,北京市民秦女士在新居装修半年后入住,全家四口人相继患病。经检测室内甲醛超标。经北京市中级人民法院判决,被告赔偿原告一家装修费、精神损失费等共计119891元。五、天津消费者首次打赢室内氨的污染官司1998年10月,天津市民李某在新房装修入住后即发现室内空气异常,全家人先后出现不适症状。经检测,室内氨气超过国际标准达10倍以上,原因为建筑商使用了混凝土防冻剂所致。经法院判决被告对原告的房屋的氨气污染进行无害处理,同时,赔偿原告经济损失和检测费共1700元。六、国内首例新车车内环境污染案原告卢先生于2002年3月在北京花费约70万元购置一辆改装进口车,后来,发觉车内气味刺鼻难忍,卢先生和司机都发生头顶小片脱发的症状。经检测,车内空气甲醛含量超出正常值26倍多。经朝阳区人民法院判决卢先生获赔75万元。室内空气污染案例室内空气污染案例七、南京装修污染母子同患血液性疾病案2001年10月南京市民栗某请装饰公司装修新居,入住三个月后,栗某及其母发现同患再生障碍性贫血。经检测,结果发现室内环境中甲醛超标12.6倍,挥发性有机物超标3.3倍。经法院裁定栗某胜诉并获得赔偿。八、首例由室内甲醛超标引发的房屋租赁案2003年9月,房客石某因室内空气甲醛超标将房东(上海中远两湾城一套房室主人)告上法庭,法庭判决房东返还租金及保证金。九、广东新居装修污染导致孕妇流产赔偿案2003年初,广东省佛山市谭某夫妇在搬进装修过的新居3个月后胎儿流产。经检测,主卧室甲醛超过国家标准4倍多。法院判决:被告一次性返回原告装修费用1.9万元,支付原告医疗费、误工费、检测费、租房费8791元,并支付原告2万元精神损害赔偿金。第三节空气污染物浓度及相关标准一、空气污染物浓度的表示方法;二、空气污染物的浓度标准;三、空气污染物防治。一、空气污染物浓度的表示方法(1)标准状态下质量体积混合表示法用标准状态下每立方米空气中含有害物质的毫克数表示,单位为mg/m3。由于气体体积随温度、压力不同而变化,我国空气质量标准是以一个标准大气压状态(0℃,1.013×105Pa)时的气体体积为依据的。因此,检测时的采样体积应换算成标准状态下的体积。其换算公式为式中,V0为标准状态下的采气体积(L);Vi为作业现场实际采气体积(L);T0为标准状态下的热力学温度(=273K);P0为标准状态下大气压强;t为作业环境温度(℃);P为作业环境大气压(Pa)。一、空气污染物浓度的表示方法一、空气污染物浓度的表示方法(2)体积表示法用每立方米空气中含有污染物的毫升数表示。该表示法只限于气态和蒸汽状态的污染物。两种浓度表示方法的换算公式如下:式中,为气体质量浓度(mg/m3);为气体体积百万分数浓度(ml/m3);为气体的分子量;22.4为1个标准状态气体的摩尔体积。二、空气污染物的浓度标准(1)工业企业工作场所空气中有害物质允许浓度标准工作场所空气中部分有毒物质短时间接触容许浓度(见表7-2)包括车间含有两种以上有害物质时的浓度标准评价。GBZ2-2002《工作场所有害因素职业接触限值》国家标准中规定了工作场所有害因素的职业接触限值。该标准适用于生产、使用或产生有害因素的各类用人单位。表7-2工作场所空气中部分有毒物质短时间接触容许浓度表多种毒物共存时的空气评价计算工作场所存在两种以上有毒物质时,应考虑其联合作用,可用下式进行分析:式中,为各物质的实测浓度;为各物质的最高允许浓度。如计算结果小于1,说明现场有毒物质的浓度符合国家卫生标准;计算结果大于1,说明现场有毒物质的浓度超过国家卫生标准。二、空气污染物的浓度标准二、空气污染物的浓度标准时量平均值浓度当操作人员在不同的时间段内接触不同有害物质浓度时,评价该项作业是否符合卫生标准,可以采用美国工业卫生学专家会议推荐的公式计算,即P=(C1t1+C2t2+…Citi+…+Cntn)/480P为时量平均值浓度(mL/m3);Ci为不同时间段接触有害气体的浓度(mL/m3);ti为不同时间段的时间;480为一天工作的时间(按一个工作日8小时计算)(min)。(2)环境空气质量标准我国于1996年12月6日实施的环境空气质量标准(GB3095-1996),如表7-3所示。该标准规定了环境空气质量功能区划分、标准分级、污染物项目、取值时间及浓度限值,采样与分析方法及数据统计的有效性规定。适用于全国范围的环境空气质量评价。二、空气污染物的浓度标准二、空气污染物的浓度标准环境空气质量功能区分为三类:一类区为自然保护区、风景名胜区和其它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。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。表7-3环境空气质量标准(GB3095-1996)④空气污染指数(简称API)是一种反映和评价空气质量的方法,就是将常规监测的几种空气污染物的浓度简化成为单一的概念性数值形式、并分级表征空气质量状况与空气污染的程度,适用于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。二、空气污染物的浓度标准表7-4污染指数API分级限值目前我国所用的空气污染指数的分级标准是:API50点所对应的污染物浓度为国家空气质量日均值一级标准;API100点所对应的污染物浓度为国家空气质量日均值二级标准;API200点所对应的污染物浓度为国家空气质量日均值三级标准;API更高值段的分级对应于各种污染物对人体健康产生不同影响时的浓度限值,API500点则对应于对人体产生严重危害时各项污染物的浓度。二、空气污染物的浓度标准(3)室内空气质量标准我国第一部《室内空气质量标准》于2003年3月1日正式实施。室内空气质量标准的主要控制指标见表7-5。《室内空气质量标准》与2003年7月1日实施的《民用建筑室内环境污染控制规范》、《室内装饰装修材料有害物质限量》等国家强制性标准共同构成了我国室内环境污染控制和评价体系。二、空气污染物的浓度标准表7-5室内空气质量标准的主要控制指标三、空气污染物防治(一)生产车间空气污染的防治1)制定法规和严格管理;2)降低燃料对空气的污染;3)加强对生产车间空气的检测与控制。①工厂、车间通过合理布局、排放和绿化,减少污染物的危害;②换气