环境影响评价—大气质量评价

大气质量现状的评价方法，可以采用化学方法的污染监测评价；采用生物学方法的生物评价法和从生理学角度评价的卫生评价法等。若从保护人类健康的角度当然用卫生评价法更合理一些，但是这种方法难以定量化，所以目前各国使用最多、最普遍的方法是“监测评价”。这种方法以化学监测及数学统计为主并兼顾各污染物的生态效应和对人体健康影响的因素来判断大气质量的好坏。

  ⒈ 大气环境监测评价程序：

(1)选择评价因子

大气污染监测评价因子很多，有降尘、悬浮颗粒物；有气体如二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、臭氧等；有害物氟、铅、汞、砷、苯并（a）芘等。这些均可选为污染监测的评价因子，但是在进行某区域大气质量评价时可根据污染特点和评价目的从中选出几项即可，不宜过多。否则会因此增大工作量和计算困难。例如，一般城市以燃煤和交通为主要大气污染源的，可选悬浮微粒、二氧化碳和氮氧化物等，一些特殊工业区可考虑降尘（或悬浮微粒）、SO2及有害物等。评价因子确定之后，就可安排对其监测。

(2)评价标准的选择

评价标准的选择很重要，它是用来衡量单因子污染程度的标尺，对评价结果影响很大。评价时可分别不同情况采用国家颁布的大气环境质量标准的一级、二级或三级标准；有时也可选用本地区的本底值、对照值、背景值作为评价对比的依据，但这样评价的结果由于各地区本底值不同而不具可比性。若能再进行同步气象观测，就可以更准确的分析大气的污染结果。

2.大气环境检测评价的数学方法：

按照主要使用目的，大气质量监测评价可将各种指数分为三类。

(1)主要用于评价大气质量逐日变化的指数

美国1976年公布的《污染物标准指数（PSI）》，PSI（Pollutant Standard Index）指数考虑CO、NO、SO、O、颗粒物及SO和颗粒物浓度的乘积六个参数。各污染物得分指数与浓度的关系，采用分段线形函数。当监测到各污染物浓度之后可以利用表4-4，用内插法计算各污染物的分指数。也可以根据表内数据绘成分段直线，由实测浓度或几次测量的平均值在图上直接查出PSI指数值。然后选择各分指数中最大者报告，可突出单一因子的作用，使用方便，结果简明。

PSI将大气质量分为五级：0～50为良好；51～100为中等；101～200为不健康；201～300为很不健康；301～500为危险。表中还反映出各级对人体健康的影响情况和应采取的对策。

(2)我国城市空气质量公报

当前人们越来越关心自己生活环境的质量，尤其是居住在大城市的居民更关心每日空气质量的好坏。我国自1998年2月27日开始公布北京空气质量周报，同年6月又改为日报。自此，全国陆续有三十多个重点城市开始公布空气质量。随着技术条件和经济条件的提高，还会有更多的城市开展这项工作。

我国城市空气质量公报是根据国家环保总局提出的空气污染指数（Air Pollution Index 简称API）标准进行的。根据我国空气污染特点和污染防止，重点确定了有SO、NO和总悬浮颗粒物（TSP）三项为评价因子。在监测条件较好的城市还有其他污染项目的评价，如北京的空气质量日报中有SO2、CO、O、NO2和PM10五项指数。

为了所报告的空气质量情况的准确性，监测点的选择和分布也很重要。监测点的选择原则除需要选一处空气清洁的点作为对照点（或背景值）之外，其它点的选择根据城市情况选取有一定代表性的，各种不同功能区。例如，北京市目前所设立的12个自动监测点是以定陵为对照点，前门、车公庄代表交通环境，古城代表工业区，其余8个点（东四、天坛、奥体中心、农展馆、望京新城、东坝地区、党校和玉泉路）反应居民日常生活工作及商业区的空气质量状况。随着监测水平的提高和设备的更新，北京市还将增加更多新的监测点，以便更客观地反映首都大气环境质量。

表.污染物标准指数（ＰＳＩ）与各污染物的浓度关系及ＰＳＩ的分级

 “API”的确定方法：

当各污染物通过监测获得其实测值之后，采用与PSI相类似的空气污染指数（API）标准及分级表，用内插法计算出其分指数。该空气污染指数（API）是根据我国大气质量标准和各项污染物的生态环境效应及其对人体健康的关系，来确定污染指数的分级数值和相应的污染物浓度限值。分级标准：我国空气质量共分五级，一级为0～50，API50点对应的污染物浓度值为国家空气质量日均值一级标准，空气质量为优，自然保护区、风景旅游区的空气质量可达到这一标准；51～100为二级，空气质量为良，API100点对应的污染物浓度为国家空气日均值二级标准；101～200为三级，属轻度污染，API200点对应的污染浓度为国家空气日均值三级标准。以上三级对人体不会产生不良影响。201～300为四级，属中度污染，接触一定时间后会对敏感体质的人群产生影响。API大于300时空气质量为五级，属重度污染。四级和五级（API300、400、500点）对应污染物浓度值可参考“PSI的浓度分级”（表5-4）其中注意浓度的单位，我国采用mg/m3，而PSI中的单位是μg/m3。

空气质量级别的报告是在全面分析比较5个因子之后，选择污染最重的分指数来报告，如，某日北京空气质量日报为二氧化硫34，一氧化碳34，臭氧41，二氧化氮93，可吸入颗粒物96。首要污染物为可吸入颗粒物，空气质量属二级。

(3)大气质量长期变化和逐日变化评价兼用的指数

白勃考大气污染综合指数（PINOEX）

美国白勃考（L.R.Babcok）提 出的一个大气质量评价标准指数，算式如下：

Pi=PM+SOx+NOx+CO+O3

式中：Pi为大气污染分指数

      PM为颗粒分指数

      SOx为硫氧化物分指数

         NOx为氮氧化物分指数

      CO为一氧化碳分指数

O3为氧化剂（臭氧）分指数

计算时除掌握这五项污染物的实测浓度之外，还需测量出碳氢化物的浓度。先按1克分子氮氧化物与1克分子碳氢化物阳光辐射作用下合成光化学氧化剂的反应，计算出产生的氧化剂数量，然后加在大气中原有氧化剂浓度内，剩余的氮氧化物假设50%为NO2，最后将这五污染物浓度分别除以大气质量标准（日平均浓度标准），得到各污染物的分指数，其总合既为大气污染综合指数值。

从计算的大气综合污染指数，可以比较各大城市全年总体污染程度，同时从各分指数的比例还可以分析每个城市的重点污染物。

根据某城市或地区的每天各污染物的实例浓度，同样可以计算每日大气污染综合指数，以评价大气污染程度的逐日变化。

我国大气综合指数计算公式：

 P=                     P=Ci/Csi

式中：P—大气综合指数

      Pi—第i项污染物分指数(单项污染指数)

      Ci—第i项污染物浓度的年平均值

      Csi—第i项染物浓度的年平均值的国家二级标准

根据我国情况，空气中普遍存在二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物三项的浓度计算而成。综合指数值越大，空气污染程度越严重，空气质量越差。

橡树岭大气质量指数（ORAQI）：

它是美国原子能委员会橡树岭国立实验室于1971年9月提出的。ORAQI按下式计算： 

ORAQI=    

式中：Ci—i污染物24小时平均浓度

      Si—i污染物的相应大气质量标准

其中规定了五种污染物，即CO、SO、NO、氧化剂和颗粒物。该指数的尺度是这样确定的，当大气各污染物的浓度相当于未受污染的背景值时，ORAQI=10；当各污染物的浓度均达到相应标准时，ORAQI=100。上式中的系数5.7和指数1.37就是根据这样的尺度计算出来的。

按照ORAQI的大小，橡树岭国立实验室把大气质量分为六级。见表5-5

         表. 橡树岭大气质量分级

密特大气质量指数（MAQI）

这是美国密特公司在美国环境质量委员会委托下研究的一种指数，它以五项污染物为参数，采用美国大气质量二级标准作为计算依据。MAQI是五项分指数的综合计算结果，计算式为：

MAQI=

式中：MAQI是密特大气质量指数

      Ic、Is、Ip、In、Io分别代表CO、SO2颗粒物、NO2、氧化剂这五种污染物的分指数。

各分指数按下式计算：

      IC=    

      Is=

      Ip=

      In=

      Io=

式中：Cc、Cs、Cp、Cn、Co分别为各污染物的实测浓度

      Sc、Ss、Sp、Sn、So为与各污染物相对应的标准

      下角a代表年平均

      24、8、3、1分别代表所指浓度的平均时间（小时）

     1、2、3、4为系数，当与此系数相乘的项（Ci/Si）2<1时，该系数i=0；若（Ci/Si）2>1时， i=1。

Csa、Cna分别表示SO2和NO2年平均浓度

Cpa代表实测颗粒物几何年平均浓度

其他实测浓度Ci均为某平均时间的实测最大浓度。

  该指数用于评价大气质量的长期变化，但需要具备较完善的监测手段，并掌握全年完整的监测数据。