大气环境污染原因与环境监测治理技术研究

谷兆莉

（鄄城县生态环境监测监控中心站，山东 菏泽 274600）

大气污染是我国环境污染的一种，其污染来源广，治理难度大，同时大气污染主要是由于大量排放工业废气和汽车尾气排放产生的。当废弃物气体排放量越来越多时，会破坏原有的生态平衡，产生一系列污染问题。当污染物被吸入体内时，不仅会引起慢性中毒，影响人们的健康，而且大气污染还会导致酸雨的发生，对许多自然生物造成伤害。因此，监测与治理大气污染是必不可少的。环境监测参照使用专门仪器监测各种大气指标，能够准确地观察到大气污染物的构成，环境治理是根据环境监测，开展各种治理内容。

1 大气污染原因分析

人类的活动会导致大气中混入其他物质。这种物质浓度过高，导致生态环境质量下降。例如，北京地区的主要大气污染问题是PM2.5超标，PM2.5超标的来源人类在生产生活中的活动，比如汽车尾气排放超标、工厂废气排放超标，会严重污染空气，危及人类健康。针对北京的PM2.5超标，北京市开始实施交通管制政策，实施车辆购买限制及限号上路等政策，逐步降低汽车尾气排放量［1］。

1.1 自然原因

我国地理环境差异性大，部分地区存在的火山爆发、海啸、泥石流、森林火灾、沙尘暴等自然灾害。对于一些污染物的排放，自然源的排放量会超越人为源。如果重视程度不强，自然环境的变化会导致大气环境中污染物的增加，会破坏大气臭氧层，严重威胁人类生命健康。

1.2 人为原因

与自然原因相比，大气污染的人为原因较多，其影响较强，人们的生产生活方式是造成大气污染的主要原因：（1）工业生产的废气（见图1）。虽然国家规定了工业废气排放的标准，但是一部分企业对经济效益关注过多，节能减排技术应用不足，在此基础上，工业生产包括许多有害的气体，造成污染。（2）煤炭燃烧。煤炭资源不仅广泛用于钢铁、电力、化工等企业，大部分地区也会燃煤取暖，但是，由于煤含有碳、氢、氧、氮、硫、磷、氯、砷等有机元素，一旦完全燃烧，就会产生很多有害气体。（3）废气排放。中国拥有汽车的人数逐年增加，汽车尾气排放也在逐步增加。汽车尾气排放包括硫氧化物、二氧化碳、一氧化碳、固体悬浮颗粒等废弃物，会形成酸雨，产生温室效应。（4）生活污染。人们在生活期间，会生产大量的垃圾，并且，这些垃圾集中的处理期间，会选择焚烧的形式。焚烧的烟雾、灰尘等有害物质会加剧大气环境污染，特别是在燃烧反应后，一些气体具有很强的稳定性和渗透性，如果停留在空气中，臭氧层的破坏会更加严重。（5）农业污染。目前，在我国农业发展中，农药和化肥的施用比较高。农民随意丢弃化学药瓶，或者随意在地里焚烧秸秆，将损害大气环境。

图1 工业大气污染

2 监测大气污染的价值与意义

大气污染可能危及人们的健康。据统计，每年全世界皮肤癌患增加数量为120万，心血管、呼吸系统疾病逐年增加，肺癌的死亡率居首位，为了从根本上解决大气污染问题，需要更科学有效的环境检测手段。通过积极进行环境监测，了解环境的特定变化，分析收集到的特定数据，更好地进行环境保护工作，为环境治理提供数据支持，人们可以更直观地了解环境污染，并督促相关人员为改善环境质量、促进城市更好发展制定环境治理规划。在多数大气污染中，二氧化硫是危害率最高的，它不仅危害人们的健康，还会诱发酸雨，破坏自然环境［2］。

另外，大气中的颗粒含量需要进行严格的监测，大气中的颗粒物主要来源是汽车扬尘、化石能源燃烧不充分和农业燃烧排放。不仅要注意颗粒物和二氧化硫的监测，还要注意氮氧化物的监测。氮氧化物来自汽车排放的废气，主要来自化石能源产生的废气。因此，进行环境监测是非常重要的。进行环境监测有很多方法，需要可以进行物理监测、生物监测、化学检测等等，需要进一步加强治理。相关部门通过科学监测数据，直观地了解环境污染的实际情况，并督促相关人才制定一些环保方案，以改善空气质量。最后，为了提高环境监测设施的运用效率，必须充分应用和推进新的环境监测技术和设备，可以减少对环境的危害。

3 大气环境监测与治理技术的应用

3.1 环境监测技术

中国的大气污染越来越严重，虽然大气中氯化氢的含量非常低，但某些地区由于垃圾场等引起的塑料废弃物的自然燃烧，氯化氢浓度较高，高浓度的氯化氢引起周围环境的环境变化。当前，人们对环保问题极为重视，环境监测技术的类型不断增多，例如，传统的检测技术难以监测，但使用离子色谱技术，大气中氯化氢的含量可以通过准确确定，处理具有简单性、快速性、高灵敏度，通过分析K+、Na+、H+、F-、Cl-、HCO3-、乙酸、甲酸等含量，进行有效监测。

具体的测试方法是，首先采样品，参照空气和排气的监视和分析方法，将硅胶管串联连接到大气采样器上，接着，使用硅胶管将套管放入吸收管的空气入口，采样后，将吸收溶液转移到聚乙烯瓶中，用离子色谱技术分析。在检测中，优先选择化学抑制柱、高灵敏度、低检测极限的离子色谱，提高检测精度，不需要其他试剂，对环境基本无污染，当使用这种方法确定样品时，结果具有良好的重现性。用阳离子交换柱垫片、阴离子交换柱树脂柱等离子色谱技术监测大气中的氯化氢等有毒有害物质简便、迅速，为改善大气环境奠定基础。

3.2 立体监测技术

大气环境的立体监测技术主要面向地面、车辆和飞机，合理监测大气污染物（见图2）。（1）地面监测是利用地面监测装置分析大气环境中污染物的成分。此时，可以使用变换红外线光谱检测技术来实现。（2）车载测量和机载测量。通过设置适当的监测装置来测量大气污染物的组成和浓度的监测技术。车载测量是设置搭载在车辆上的测量仪器，可以监视和预测汽车运行中的废气和污染物的排放，估计污染物移动量。机载测量是设置飞机内的检测装置，为了得到正确的污染信息，需要对飞行区域的大气环境进行记录和监视［3］。（3）遥感监测技术。主要方法是使用遥感监测技术从不同的视角监测大气环境，大气成分、温室气体、臭氧总量均被监测。基于该技术，可以有效地分析大气污染物的分布，根据污染量的变化趋势，有助于制定大气污染防治计划。

图2 大气环境立体监测技术

3.3 污染治理技术

燃料燃烧污染治理。燃料污染主要来自锅炉燃烧、炼焦生产等产业领域。如果需要控制锅炉燃烧引起的大气污染，就必须优化锅炉的结构和性能，提高防止污染的意识。此时，可以降低燃料中的无机硫，基本上可以降低燃料燃烧后的硫化物排出量。当然，相关工作人员也可以使用新的能源开发、优化锅炉设计来控制燃料燃烧引起的环境污染。（2）有机废气处理。工业生产许多有机废弃物气体。有机废弃物气体大部分是可燃性、爆炸性、毒性和有害性，因此其处理非常困难，对治理技术的要求相对较高。相关人员应该减少有机废弃物气体的量，促进有机废弃物的反应燃烧。

3.4 大气采样技术

大气采样是环境监测不可缺少的重要步骤，加强大气采样技术的研究，可以保证环境监测结果的精确度。随着社会的缓慢发展，大气污染状况越来越复杂，大气不断流动，污染源越来越多样化。受各种因素的影响，污染状态迅速变化，监测范围比较宽，给大气采样工作带来困难。因此，为了提高技术水平，确保大气采样的质量。首先，采样装置是大气采样的重要基础。通过确保采样装置的精度，就能够确保采样结果的可靠性。因此，在采样之前，采样装置、测量装置应在一定时间上校准，并24小时恒温连续采样。在特定的校准过程中，严格按照该国家标准和标准进行校正。当采样装置发生漏气时，会产生一定程度的采样误差。因此，在特定采样之前，采样装置应进行气密性检查，以避免漏气。其次，空气中的粒子状物质对二氧化硫具有吸附效果，成为检测结果的误差。因此，在天气温度高的情况下，需要适当地调整室内温度，打开空调来减小温度差。最后，为了确保大气样品采集的标准化，防止由于作业误差，在特定样品采集前，要了解采样器的基本运行方法和作业原理。为了满足一定的流动要求，合理控制空气流动，在收集样品时，必须在空间、时间、气象条件和其他因素对样品收集操作的影响。根据样品收集的要求制定科学监测计划，以确保样品最终具有效。最后，在进行大气污染的环境监测时，监测人员应密切监测、采样和分析各环节，以有效改善大气污染的环境监测数据的质量。在中国进行的过去的环境监测中，非标准采样法始终影响监测质量［4］。因此，监视工作人员在进行采样工作时，必须保证样品具有代表性、一致性。

4 大气污染的具体治理方法

4.1 运用监测技术减少污染

环境监测部门是城市中最核心的大气污染监测部门。环境监测的主要目的是深入了解环境质量及其变化趋势，提供科学监测数据，为环保工作的开发和管理提供数据支持，最终保证大气污染的有效治理。首先，从大气环境污染的源头入手，对石化企业、农药生产企业、制药企业、涂料企业、油墨企业等主要污染物排放企业实施严格的环保监督。此外，环境保护法的内容应当充分实施，对产业界污染物排放实施严格的环保监测体系。企业污染物监测系统应与环保监督部门信息系统相连接。通过信息技术的应用，监测污染物排放量，优化污染物处理工艺和环境保护管理方案。其次，完善大气污染防治管理信息平台，通过在大气污染的防止和控制中运用环境监测技术，可以有效地抑制大气污染。环境监测部门将加强持续优化和调整大气监测技术，建立自动监测网络，利用卫星进行远程监测等，确保整个监视区域没有盲点。同时，在推进大气污染防控体系，在实施过程中，根据防控效果合理优化。通过这种方法，可以不断改进大气污染环境监测程序，逐步改善大气环境，提高监测水平。相关部门应制定环境监测程序，将相应的监测技术应用于区域特定的环境条件。

例如，被监测的数据可以信息技术连接，可以大大提高环境监测水平。通过将大气监测数据与互联网相结合，信息共享成为可能，可以更方便进行大气污染环境监测。第四，借助监测技术，监控人员可以进行数据反馈，根据得到的监控结果进行紧急处理。如果发现伴随着过度污染物排放的企业，他们需要进行相应的整改。最后，关于目前中国大气污染的检测技术，有必要改善微粒污染物的检测技术。同时，需要有效利用GIS和遥感等先进技术，建立自动监测站，获取空气数据，检测日照量、湿度和温度的数据。如果环境污染超过标准，计算机系统就会对时间发出警报，以便根据准确数据，制定科学合理的控制策略。

4.2 严格控制交通污染

作为大气污染的原因之一，交通污染是比较严重的污染。由于交通的发展，人们忽视了对交通污染防治的重要性。汽车尾气的污染不受控制排放，给大气环境的到来严重的负担。首先，要帮助人们不断提升环保意识。在信息时代，信息的传播速度非常快。在各种网络平台中，可以引导人们保护大气环境。例如，环保局可以为保护大气环境，使用一系列宣传材料，发布一系列交通污染的视频，加强对大气环境的宣传。第二，政府和相关行政部门可以加强对汽车产业发展的监督，控制道路上的车辆数量，可以对耗油量更少的汽车企业给予支持。第三，严格实施法律，加强环境监测。在目前的大气污染监测技术中，颗粒污染物检测技术进一步完善，需要建立特殊的自动监测站，监控道路中心两侧200米的地带。同时控制车辆污染物排放量是改善环境大气质量的重要前提条件，环境监测按照国家标准规定的检测方法实施，了解道路交通产生的尾气。第四，改进汽车设备，控制烟气量，保证燃料完全燃烧。在城市交通方面，有必要研究无污染的车辆和高效的交通系统，积极开发混合燃料电动汽车、无轨电车、电动汽车、地铁等，控制交通噪声，减少污染。

图3 交通污染

4.3 提升清洁能源、新能源的开发及利用率

一般来说，社会越发展，工厂越多，工业生产释放出许多污染物，对环境的伤害就越大。目前，中国不断调整产业发展模式，促进节能产业发展，加快产业企业转型升级，加强产业污染治理政策支持。因此，为了有效地减少大气污染，减少资源废弃物，改变以往的经济发展模式是当务之急。目前，可以将传统粗放型转化为环保型、集约型生产，尽可能减少能源消耗，减少污染物排放。另外，目前中国的能源运用主要集中于石油、煤炭等传统能源，在大气污染问题中，煤炭燃烧排放是污染的最重要原因。以煤炭行业为例，我国煤炭开采量非常大，煤炭资源利用率较高。但煤炭污染的突出特点是污染程度深、可燃性差，会产生大量污染。而太阳能、生物质能和风能的利用率明显不足。因此，为了解决大气环境污染问题，转变社会经济发展模式，促进企业朝着节能环保方向升级发展，积极推进新能源、清洁能源的利用。同时，相关技术人员在煤炭使用期间应尽可能改进生产技术，提高我国的能源分配结构，以减少污染物排放。在大型工厂，可以利用清洁能源，气体排放可以满足相关排放标准，最终减少对大气环境的污染。

4.4 科学规划发展布局

环境监测可以合理分析区域大气环境质量，相关部门可以采取相应对策。同时利用相关检测技术对大气环境污染源的种类和数据进行分析，可以开发一套可行的治理程序，有效地改善了大气污染问题，降低了大气污染对人们生活和工作的影响。在大气环境污染控制期间，有关部门应研究区域开发，需要对城市污染物排放的种类、现状、位置等进行综合调查。根据调查，对城市地貌特性、工业区所在地、气候条件、人口、住宅区等进行科学规划发展布局，将城市划分为不同区域，合理规划工业区和商业区，降低污染对人们的影响。同时为了减少大气污染对居民生活的影响，将建立企业的动态管理机制，以便企业按照法规进行审批程序的升级和转换，促进必须将污染物的排放量达到标准范围。

4.5 建立大气污染防治体系

由于一些企业在实际生产过程中缺乏环保意识，工业生产的废弃物和有害气体排放量大大增加，因而对大气造成严重污染。因此，相关部门需要对工业废气排放制定标准。如果企业不按照有关法律规定，废弃物排放到自然环境中，应当严惩。为实现大气污染等有效治理，需要建立大气污染防治体系。

首先，环保部门需要明确大气排放标准，制定相关制度，积极推进，促使相关企业按照标准实施。同时可以根据大气污染治理的需要，完善大气污染预警应急体制，找出大气污染状况，制定相应的解决方案，进行大气污染治理工作。其次，相关部门应根据大气污染问题的环境监测需求，完善相应的政策，完善大气污染防治体系，分析大气污染问题的原因。为了减少工业生产中排放的废弃物对人们的影响，根据不同地区的大气污染状况，提出科学的解决方案，在大气污染的环境监测中做好工作，为人类的健康提供更安全的环境。再次，为了确保顺利的监测过程，改善监测水平，还需要增加设备投资，以达到对大气污染环境的最佳监测效果。为了使监控设备更加可操作，相关环境管理部门也必须明确自己的工作内容，提高监控意识，进一步加强我国大气污染环境监测水平。最后，从大气污染防治的角度出发，政府部门将加大投资，制定相关治理措施，鼓励企业给予特定补贴，以提升企业使用新能源的热情。同时应增加环境监测中的资金技术投资，根据环境监测的需要，进一步提高环境监测技术。环境监测技术可以持续分析大气污染问题的原因和后果，为治理大气污染问题提供更准确的数据，促进环境保护。

5 结语

总之，大气污染问题对人们的生产生活产生了非常恶劣的影响。为了提高环境质量，需要尽快解决现有的环境问题，与相关部门合作，尽可能地进行环境治理活动。此外，相关部门应加强监督，找到实用的方法，查明大气污染成因，提高大气污染监测和治理技术水平，加强环境污染的防治和控制，缓解大气污染的发展速度。在实际运行中，相关工作人员不仅要确保大气环境监测和治理技术的正确适用，还应开发科学合理的防治措施，调整产业结构，引进新能源，达到污染源控制，加强大气环境监测，最终大幅改善空气质量。