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        你想不到的數(shù)學(xué)(三)
        ——如何測霧霾

        2018-12-04 14:48:58馮建中
        關(guān)鍵詞:顆粒物大氣汽車

        馮建中

        隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我們又多認(rèn)識了一個(gè)字:霾.至少在幾年前,我們腦海中對霧霾是沒有清晰概念的.而現(xiàn)在霧霾已經(jīng)成為我們生活中一個(gè)高頻率用詞.

        其實(shí),霧和霾還是有區(qū)別的,霾的危害要遠(yuǎn)大于霧.

        霧和霾的區(qū)別:霾發(fā)生時(shí)相對濕度不大,而霧中的相對濕度是飽和的.一般相對濕度小于80%時(shí)的大氣混濁導(dǎo)致的能見度惡化是霾造成的,相對濕度大于90%時(shí)的能見度惡化是霧造成的,相對濕度介于80%~90%之間時(shí)的能見度惡化是霾和霧的混合物共同造成的,但其主要成分是霾.

        霾的組成成分非常復(fù)雜,包括數(shù)百種大氣顆粒物.專家指出,大氣污染物顆粒中粒徑10μm以上的顆粒物,會被擋在人的鼻子外面,粒徑在2.5μm至10μm之間的顆粒物,能夠進(jìn)入上呼吸道,但部分可通過痰液等排出體外,同時(shí)有些也會被鼻腔內(nèi)部的絨毛阻擋,對人體健康危害相對較?。欢皆?.5μm及以下的細(xì)顆粒物(即PM2.5),直徑相當(dāng)于人類頭發(fā)的大小,不易被阻擋.被吸入人體后會直接進(jìn)入支氣管,干擾肺部的氣體交換,引發(fā)包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困難、肺功能降低,導(dǎo)致慢性支氣管炎、心律失常、非致命性的心臟病、心肺病患者的過早死亡.

        重度橙色預(yù)警信號

        霧霾正在改變著我們的生活,原來的天氣預(yù)報(bào)中,也就多了一項(xiàng)空氣質(zhì)量指數(shù).

        AQI,即空氣質(zhì)量指數(shù)(Air Quality Index),是定量描述空氣質(zhì)量狀況的無量綱指數(shù).AQI計(jì)算與評價(jià)的過程大致可分為三個(gè)步驟:第一步是對照各項(xiàng)污染物的分級濃度限值,以細(xì)顆粒物(PM2.5)、可吸入顆粒物(PM10)、二 氧 化 硫 (SO2)、二 氧 化 氮(NO2)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)等各項(xiàng)污染物的實(shí)測濃度值(其中PM2.5、PM10為24小時(shí)平均濃度,這里的濃度指單位體積內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量)分別計(jì)算得出空氣質(zhì)量分指數(shù)(Individual Air Quality Index,簡稱IAQI);第二步是從各項(xiàng)污染物的IAQI中選擇最大值確定為AQI,當(dāng)AQI大于50時(shí)將IAQI最大的污染物確定為首要污染物;第三步是對照AQI分級標(biāo)準(zhǔn),確定空氣質(zhì)量級別、類別及表示顏色、健康影響與建議采取的措施.簡言之,AQI就是各項(xiàng)污染物的空氣質(zhì)量分指數(shù)(IAQI)中的最大值,當(dāng)AQI大于50時(shí)對應(yīng)的污染物即為首要污染物.

        例如PM2.5日均濃度35μg/m3對應(yīng)的分指數(shù)為50,75μg/m3(就是通常所說的限值),折算分指數(shù)為100,而500μg/m3對應(yīng)的值是500.在新的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中,污染物濃度限值折算成的空氣質(zhì)量分指數(shù)最高只到500.也就是說,一旦PM2.5的日均濃度超過500μg/m3,AQI隨即達(dá)到500,無論濃度再怎么高,AQI也還是500,稱為“爆表”.

        當(dāng)PM2.5日均濃度50μg/m3時(shí):

        大家可以計(jì)算一下PM2.5日均濃度100μg/m3時(shí)的空氣質(zhì)量指數(shù)為多少.

        霾的產(chǎn)生因素有很多:主要有燃煤發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過程中經(jīng)過燃燒而排放的殘留物,大多含有重金屬等有毒物質(zhì).在日常生活中我們最容易感受到的是汽車吧.隨著汽車快速增長,問題日益突出,以江蘇省為例,2014年末江蘇省民用汽車保有量1104.0萬輛,其中個(gè)人轎車保有量665.6萬輛,私家車比2009年翻了1倍多.如何合理低碳規(guī)劃我們的交通生活,減少霧霾的產(chǎn)生呢,可以看看下面的建議:如果去8km以外的地方,乘坐軌道交通可比乘汽車減少1700g的二氧化碳排放量.購買低價(jià)格、低油耗、低污染,同時(shí)安全系數(shù)不斷提高的小排量車.開車出門購物時(shí),請有計(jì)劃購物,盡可能一次購足.多步行或騎自行車,乘坐輕軌或地鐵.

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