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空气质量指数是如何计算的

来源:未知作者:吴琼 点击:所属专题: 空气质量指数
2013年初,全国部分地区均笼罩在一片雾霾之下,各大城市陆续推出的空气质量指数预报,显示出多地处于重度污染之下,个别城市更是爆表破上限。空气质量指数(AQI)是一 种评价大气环境质量状况简单而直观的指标,其数值范围为0500,空气质量指数的值在不同 的区间,代表了不同

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2013年初,全国部分地区均笼罩在一片雾霾之下,各大城市陆续推出的空气质量指数预报,显示出多地处于重度污染之下,个别城市更是爆表破上限。空气质量指数(AQI)是一 种评价大气环境质量状况简单而直观的指标,其数值范围为0〜500,空气质量指数的值在不同 的区间,代表了不同的空气质量水平。比如0〜50,代表“良好” ;51〜100,代表“中等”; 101〜150,代表“对敏感人群不健康”……那么,AQI这一数值是如何计算出来的呢?

什么是AQI

环境空气污染物的种类有很多,常见的有二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化 碳(CO)、空气质量指数是如何计算的臭氧(O3)和悬浮颗粒物,总是与空气质量指数一起出现的名词PM2.5就是指悬浮颗粒物中的一种。PM是“颗粒物(Partical Material ) ”的缩写,包括人为的和自然直接排放的固体颗粒和液滴微粒,或者排放的污染物 在大气中发生反应而形成的微粒。其中直径小于10μm的微粒即PM10,可以被人吸入并积聚在呼吸系统中,而直径小于2.5μm的微粒,即 PM2.5,被称为“细”颗粒,由于其体积小(不到人类头发平均宽度的七分之一),可以深入肺部,因此对人类健康的影响更大。

在环境监测部门每天发布的空气质量报告 中,包含各种污染物的浓度值,比如SO2浓度为 20.5 μg/m3。PM10浓度为150.8 μg/m3、PM2·5浓度为130.7μg/m3等。但是,对于大多数人而言,这 些抽象的数据并没有很具体的意义,因为无法从 这些数据中判断出到底当前的空气质量处在什么 水平。于是就有人想出了一个办法,将各种不同 污染物含量折算成一个统一的指数,这就是空气 质量指数(AQI )。通过这一数值,人们可以一 目了然地判断出空气质量是否健康(如表1 )。

空气质量指数是如何计算的

计算AQI

AQI是根据各种污染物的浓度值换算出来 的。要计算AQI,就需要事先确定各污染物在不同空气质量水平下的浓度限值,通常我们会在空 气质量预报中看到PM10、PM2.5、SO2、NO2等几 种污染物的浓度值。来看一下AQI的计算公式:

空气质量指数是如何计算的


其中,I为空气质量指数,即AQI; C为该污染物浓度,即输入值;ClCh为该污染物浓度限值,IlIh为AQI限值,4个数值均为常量,几个 主要的空气污染物浓度限值的具体数值可通过查 阅表2获得。

空气质量指数是如何计算的

利用这个公式,只要根据测量所得的污染 物浓度C,就可以容易地计算出该污染物浓度 对应的AQI的值了。比如,要计算PM2.5日均值 浓度等于72μg/m3对应的AQI,查阅上表可知, 它在35和75之间,所以Cl = 35、Ch = 75,对应的 Il = 50, Ih=100,套入计算公式得96.25,取整数 96。

再根据该计算公式,将其他几种污染物的AQI 值分别算出来后,最后取 数值最大的那个即为最终报告的AQI值。例如,若 计算得SO2对应的AQI值为 56,NO2对应的值为79,PM10对应的值为83,O3对 应的值为34,那么最终报告的AQI值就取其中最大的数值,在本例中为 96,即为PM2.5的值,而贡献了那个最大值污染 物的PM2.5则称为首要污染物。

在2013年初之时,经常会听到有报道称某地区的AQI值爆表,这是因为AQI值最高只有500,当污染物浓度超出最高上限时,已无对应指数,因此这种情况就被称为“爆表”,说明空气质量指数已经糟糕到无法描述了。另外,由于 美国使用的污染物浓度限值标准与我国的略有差异,因此才出现了美国领事馆公布的AQI数值与我国的不一致的情况。 

污染物的危害

空气质量的好坏直接关系到每个人的身体健 康,有关部门在公布AQI数值同时,还会表明当 前的空气质量是健康、不健康,还是有危险等级 別。那到底污染的空气会产生哪些危害呢?

悬浮颗粒物

空气中粒径小于100μ m(的颗粒物都称为悬浮) 颗粒物,其中粒径小于2.5μm 的颗粒物可直接被 吸入肺中,甚至进入血液。其成分复杂,还会吸附各种金属粉尘、致癌物质以及一些病菌等,对 人体健康的伤害极大。

氮氧化物污染

氮氧化物主要指一氧化氮、二氧化氮,一部 分为自然产生,但更多源自汽车尾气、工厂生产 排放氮氧化物对人体有强烈的刺激作用,被人 体吸入后,会缓慢地溶于肺泡表面的水分中酸 化,对肺组织产生强烈刺激及腐蚀作用,甚至侵 入血液,损害神经系统。

二氧化硫

二氧化硫主要源于含硫燃料的燃烧等。冬 季在我国北方因大量使用燃煤,因此其雾霾的主 要污染物就是二氧化硫。二氧化硫对人的呼吸器 官和眼膜具有刺激作用,若长期吸人二氧化硫会 发生慢性中毒,不仅使呼吸道疾病加重,而且对 肝、肾、心脏都有危害。

地面臭氧

大气层中的臭氧使我们免受紫外线的危 害,而身边的臭氧却成了 “健康杀手”。这是因为臭氧是一种强氧化剂,几乎可以和任何生物组 织发生反应,对人体组织造成损伤。在车水马龙 的街上,会发现空气略带棕色,这种通常被称作 光化学烟雾的污染,其罪魁祸首就是臭氧。

(责任编辑:化学自习室)
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