环境空气质量新标准下的空气理化检验教学改革

郭莲仙+邵军丽+戴娟秀+黄明元

摘 要 文章根据新的《环境空气质量标准》（GB3095—2012），主要针对现在广泛使用的2006版的教材，从教学内容对空气理化检验课程教学的优化进行了探讨，对提高该门课程教学质量、培养实用型高等技术人才具有重要意义。

关键词 空气理化检验 PM2.5 教学改革

中图分类号：G424 文献标识码：A

随着我国的经济飞速发展，以煤炭为主的能源消耗大幅攀升，机动车保有量急剧增加，经济发达地区氮氧化物（NO）和挥发性有机化合物（VOCs）排放量显著增长，臭氧（O3）和可入肺颗粒物（PM2.5）污染加剧，京津冀、长江三角洲、珠江三角洲等区域 PM2.5 和 O3 污染加重，灰霾现象频繁发生，能见度降低。为进一步完善环境空气质量监测与评价工作，改进环境质量评估办法，努力消除公众主观感受与监测评价结果不完全一致的现象，环保部对执行了11年的环境空气质量标准及其评价方法进行了新一轮修订。《环境空气质量标准》（GB3095—2012） （以下简称“新标准”），调整了污染物项目及限值，增设了PM2.5 平均浓度限值和O3 八小时平均浓度限值，收紧了PM10 等污染物的浓度限值，收严了监测数据统计的有效性规定，更新了污染物项目的分析方法。

目前，我们使用的是2006年出版的全国高等医药教材建设研究会和卫生部教材办公室于2005年开始组织编写的国内第一套供卫生检验专业使用，并于2006年出版的规划教材《空气理化检验》，其中检测技术和方法大部分是国内外常用的标准方法，但这些标准方法随着新问题、新设备、新技术的出现而不断变化。因此，教材中有些内容难免滞后，要求我们在进行课堂设计时将有关标准的变化及学科发展动态纳入教学，及时调整教学内容及更新教学内容。笔者对比研究了新旧标准，现将有关环境空气质量新标准下的《空气理化检验》教学内容调整的建议归纳如下，也可为新一版的教材修订工作提供一些建议：

1 需要引入空气质量指数（AQI）的概念

2006版《空气理化检验》教材中，第一章第二节中，提到一个重要概念：空气污染指数（air pollution index， API），是表示空气综合质量状况的指标，是将常规监测的集中空气污染物浓度简化成为但一定概念性指数值形式，并分级表征空气污染程度和空气质量状况，适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。并指出PM10、SO2、NO2、CO和O3为所选择的评价因子，其中PM10、SO2、NO2为必测因子；我国空气污染指数可分为五级（优、良好、轻度污染、较差和重度污染）。而2012年2月29日新颁布的《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行） 》（HJ633—2012）中，提出了新的定量描述空气质量状况的无量纲指数的指标：空气质量指数（air quality index， AQI）。且AQI所选择则的评价因子较多且AQ1分为六级（优、良、轻度污染、中度污染、重污染、严重污染）。因此在教学中，为适应新标准，教师需要对比讲解 API 与 AQI，包括两者的概念、范畴与区别，让学生对我国日益严谨的空气质量标准有深刻的认识。

2 澄清各类空气颗粒物的概念

2006版 《空气理化检验》教材中，编者罗列了多种空气颗粒物的分类标准（第五章，第六节），然而不同分类标准中却存在混淆不清的情况。如：在教材106页，提到根据 ISO 和我国《环境空气质量标准》，可吸入颗粒物和PM10的定义一致，即悬浮在空气中，空气当量直径 ≤10€%em 的颗粒物；在可吸入颗粒物（PM10）的测定这一节中，又提到测定的是空气动力学当量直径 <30€%em（ D50=10€%em）的颗粒物。由于分类标准不统一导致前后矛盾，容易误导学生。

2008年我国开始对《国家环境空气质量标准》（GB 3095- 1996）及其修改单进行修订，最终在《国家环境空气质量标准》（GB 3095-2012）中规定三项颗粒物术语：总悬浮颗粒物（TSP）指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径 ≤100微米的颗粒物；将可吸入颗粒物规定为颗粒物（粒径小于等于10微米），英文名称为particulate matter（PM10）；将细颗粒物（PM2.5）规定为颗粒物（粒径小于等于2.5微米），英文名称为particulate matter（PM2.5）。同时，规定 PM10指环境空气中空气动力学当量直径≤10 微米的颗粒物，PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径≤2.5微米的颗粒物。因此笔者建议在实际教学中，可依照新的标准进行讲解，以免学生混淆理解。

3 增加PM2.5概述及检测技术

随着我国经济的快速发展，城市大气污染日益严重，以PM2.5为特征的二次污染呈加剧态势，由于PM2.5来源复杂，呈多污染源叠加的复合型污染特征，导致各地区空气能见度降低，地面臭氧浓度升高，大气氧化性增强，灰霾天频率上升，集群现象又加剧了污染物在城市间的扩散，最终使大气污染由传统、单一的煤烟型污染向多种污染物共存、相互影响、相互交织的复合型大气污染转变，呈冬春灰霾、夏季臭氧、春夏灰霾和臭氧并存的污染格局。

在《国家环境空气质量标准》（GB 3095-2012）中，我国2012年制定了PM2.5的相关标准，指出相应的手工分析方法为重量法，自动分析方法为微量震荡天平法，€%[射线法。然而，我国对PM2.5 的PM2.5监测、控制工作尚处于起步阶段，2006 版的教材中，有关PM2.5的内容也涉及很少。笔者在教学中发现，学生对PM2.5这一热点问题非常重视，因此在教学中，应该增加有关PM2.5的内容，特别是补充PM2.5检测技术的内容。

4 加强自动监测分析的内容

新标准中将各类污染的分析方法明确划分为手工分析方法和自动分析方法两类.并新增二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM10、PM2.5氮氧化物的自动分析方法，所应用的自动分析技术有：紫外荧光法、化学发光法、差分吸收管光谱分析法、气体滤波相关红外吸收法、非分散红外吸收法、微量震荡天平法、€%[射线法。2006 版的教材中，针对自动检测技术仅用较小的篇幅（第八章第六节：空气质量自动检测技术简介）介绍了几种空气质量自动监测仪器的原理，并未对具体的检测方法进行讲解，因此，在实际教学中，应该加强自动监测分析的内容。

5 结语

此上仅就空气理化检验课程的教学改革提出一些浅见。环境空气日益恶化，相应的质量标准也日益收紧，检测技术也日新月异，因此，针对空气理化检验这门理论和实践并重的专业课程，要取得好的教学效果，需要任课教师不仅精通该门课程涉及的教学内容，还需要在教学过程中不断更新教学内容，培养出知识面宽、基础扎实、操作技能强的能满足社会要求的实用及创新型人才。

东莞市科技计划项目：2011108102022，广东医学院教育教学研究课题 JY1243的资助

参考文献

[1] 环境保护部.GB 3095-2012环境空气质量标准[S].北京：中国环境科学出版社，2012.

[2] 吕昌银.空气理化检验[M].北京：人民卫生出版社，2006.

[3] 环境保护部.GB 3095-1996环境空气质量标准[S].北京：中国环境科学出版社，1996.

[4] 徐兰，高庚申，安裕敏.空气细颗粒物PM2.5的来源及研究状况.环保科技，2013.3.endprint