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识别威胁热带沿海地区的空气质量,喀拉拉邦,印度

*通信:

阿奴N
Viswesaraya研究所技术
印度那格浦尔
电话:+ 91 - 9496344127
电子邮件: (电子邮件保护)

文摘

空气污染及其不利影响是人类所面临的最大问题之一。这项研究进行了评估的威胁在热带地区的空气质量。颗粒物质(PM的昼夜变化₁₀和点_2.5),所以₂,没有₂,没有_x,不,CO、臭氧和氨的环境空气沿海城市,特里凡得琅,喀拉拉邦,印度已被评估。进行因子分析确定影响空气质量的关键因素。研究表明,一氧化碳的浓度,点₁₀下午,_2.5已接近限制标准。因此,应立即注意减少这些参数。臭氧污染因素,气溶胶污染的因素,和氨污染因素是关键因素控制在一个热带地区的环境空气质量。

关键字

空气质量;热带地区;臭氧;气溶胶;氨;一氧化碳

介绍

空气污染是一个严重的环境问题的城市包括印度在内的亚洲城市,大部分的人口是暴露于空气质量差(1]。微粒的大小小于10μm和2.5μm (PM₁₀(点_2.5)和气态污染物可导致血液影响代谢功能,进而导致故障的人体器官2,3]。车辆排放的废气(4,5)工业堆栈(6),国内加热(在温带气候)7),燃烧的垃圾(8,9)建设和拆迁活动(10,11)是很大的潜在风险空气污染曝光(12]。经济发展的速度结合排放控制的缺乏使得亚洲的大城市容易更严重空气污染问题比类似的城市在工业化国家。常规污染物在城市空气包括二氧化硫、氮氧化物、总悬浮微粒。还有一系列其他的服务器威胁空气毒素如一氧化碳、小微粒排放,铅、苯、多环芳烃(PAH)和臭氧。一般来说,所有元素表现出更高水平的季节性趋势相比的旱季雨季(13]。有毒空气污染物苯和甲醛等物质从汽车排放导致或被怀疑导致癌症,基因突变,出生缺陷或其他严重疾病的人即使在相对低水平(https://fortress.wa.gov/ecy/publications/documents/0002008.pdf)。

世界各地的许多城市的空气污染越来越达到威胁人们的健康水平,一项研究显示,世界健康组织。机动车辆和化石燃料发电厂是主要的贡献者之一。根据世卫组织(14每年有超过二百万人过早死亡,可以归因于城市室外和室内的影响空气污染(由于固体燃料的燃烧)。户外空气污染是人类最重要的环境威胁吗健康(15]。印度的人口是暴露于危险的高水平的空气污染(16]。中央污染控制板显示,77%的印度城市群超过国家环境空气质量标准(达标)不适于呼吸的悬浮颗粒物(PM₁₀)2010年17]。印度最高的死亡引起的慢性呼吸道疾病在世界任何地方(16]。

在目前的研究工作主要大气污染物的识别在特里凡得琅,喀拉拉邦的首都,位于印度南部和调查评估源排放清单的贡献由于人为活动影响附近的位置。

的气候特里凡得琅市

特里凡得琅市,在热带地区享有公平的天气。http://shodhganga.inflibnet.ac.in/bitstream/10603/6758/10/10_chapter%203.pdf)。平均温度是29°C和年降雨量在1700毫米的集中爆发在西南和东北季风。没有季节的划分。然而,夏季一般是从三月到五月紧随其后的季风季节(西南部和东北部),持续到11月。post-monsoon时期从12月到2月是相对凉爽

材料和方法

环境空气质量的昼夜变化CAQMMS喀拉拉邦的安装污染控制董事会在Plamood,特里凡得琅市9日^th2015年12月被用于这项研究表1,使用SPSS软件进行因子分析。

表1:环境空气质量数据9-12-2020。

结果与讨论

空气质量变化的参数

一氧化碳(CO):一氧化碳是一种无色,无味,从车辆的尾气排放有毒气体不完全燃烧的结果。它干扰血液携带氧气到大脑的能力,心,和其他组织。未出生或新生儿童和患有心脏病的最大的危险污染物,但即使是健康的人能体验头痛,疲劳,由于公司接触,减少反射。的人为来源有限公司是汽车、煤炭燃烧,燃料石油燃烧、工业流程、固体浪费处理,垃圾焚烧(http://www.yourarticlelibrary.com/air-pollution/7-air-pollutants-commonly-found-in-urban-atmosphere-of-india/19768/)。在空中机动车辆燃料一氧化碳排放比率有直接的影响。较低的空气燃料比,一氧化碳排放量的增加是由于不完全燃烧低氧的存在。最高水平的公司通常发生在寒冷的时候(当反转条件空气污染成为被困在地下一层暖空气)更加频繁(www.tceq.texas.gov airquality / sip /标准污染物/ sip-co)。它比影响甲烷二氧化碳,污染物和对流层较低的大气臭氧(http://www.giss.nasa.gov/research/briefs/shindell_09/)。

公司从1.04 ppm(17点和18:00)到1.64 ppm (0:00)。公司的平均值是1.31 ppm的标准2 ppm(8小时)。平均值是66%左右的限制标准图1所示。

CO的浓度达到最大值在清晨清晨由于峰值流量和CO浓度通常是观察的第二峰值对应于傍晚交通时间和减少低水平在夜间(http://www.yourarticlelibrary.com/air-pollution/7-air-pollutants-commonly-found-in-urban-atmosphere-of-india/19768/)。

臭氧:臭氧形成的大气通过光化学反应的阳光(紫外线辐射的高水平)和前体污染物,如氮的氧化物(没有_x)和挥发性有机化合物(世卫组织,2006年)。阳光,云量、温度、风向低风速对臭氧的形成作出贡献。阳光刺激挥发性有机碳和没有_x化学物质重组创建地面臭氧(http://www.wmcac.org/airquality/factors.html)。当有很少或根本没有云,或只高透明的云,太阳能保温更能够穿透地面,使地面臭氧产生的光化学发生。当云量增加时,臭氧水平升高的可能性减少。高温提高臭氧形成化学和增加蒸发排放的挥发性有机化合物。低风速(少于3 m / s)形成臭氧层的积累是必要的前体和随后的臭氧的形成。更高的风速会稀释或分散排放。干燥的天气让臭氧仍然在空气中,因此低水平的降水可以促进臭氧的形成。广泛的雨会净化大气的臭氧。

过度的空气中的臭氧会导致呼吸问题,引发哮喘、降低肺功能和可能导致肺疾病。增加的死亡率与高臭氧天在城市。燃烧化石燃料二氧化氮的主要人为原因,而机动车辆的使用,溶剂和石油化工工业过程的挥发性有机化合物的来源(http://dwb.unl.edu/teacher/nsf/c09/c09links/www.casahome.org/ozone.htm)。这些人为排放更集中在城市和发达地区。它可以引起呼吸问题,减少肺功能,加重哮喘和其他肺疾病。

臭氧变化从0(6)18微克/立方米(15:00)。平均值为7.3微克/立方米的标准100微克/立方米。平均值是7%左右的限制标准图1。环境空气中臭氧的变化开始在早晨上升然后下降后,晚上日落。臭氧浓度增加时,白天太阳辐射和气温上升。良好的环境和氮氧化物排放量高使得白天高臭氧浓度。太阳辐射减少,直到日落和温度也降低。随着夜幕降临的临近,臭氧将形成的可能性较低,因为没有足够的阳光(紫外线)引起必要的反应形成臭氧。氮氧化物的排放从而服务由于其丰富有趣的角色。而不是导致臭氧的形成,氮氧化物与臭氧的反应大气并导致减少臭氧浓度在夜间。这是因为氧化氮分子,在缺乏热量和强烈的阳光,去除不稳定的第三个氧原子臭氧分子。

一氧化氮:出院的时候人为来源,一氧化氮,一种无色、无味的气体,氧化氮的主要形式。一氧化氮是很容易转化为更有害的二氧化氮与臭氧化学反应存在于大气中。汽车尾气也比没有更没有₂,但一旦没有释放到大气很快就与空气中的氧气结合形成₂(http://www.windows2universe.org/physical_science/chemistry/nitrogen_oxides.html&edu=high)没有变化从0.6(5)1.3μg / m³(7点)。平均值是0.9μg / m³图1。

氨水:氨是一种高度和可溶性碱性气体。它源于自然和人为来源。人为来源包括农业活动(肥料、泥浆和施肥,尿素的分解和挥发)和非农业来源即在汽油汽车催化转换器、垃圾填埋场、污水,堆肥的有机物质,燃烧,工业,和野生哺乳动物和鸟类18]。

氨的变化从9.2(4)11μg / m³(17点)。平均值为9.9微克/立方米的标准100μg / m³图2。平均值是10%的限制标准。

没有_x:氮氧化物(不^x在环境空气由一氧化氮(NO)、二氧化氮。这两种形式是重要的低层大气的污染物。另一种形式、一氧化二氮(N₂O)是一个温室gas.NO_x变化从5.6(12:00)8.8μg / m³(20:00)。平均值是7μg / m³图2。

二氧化氮:二氧化氮是红褐色的橘红色气体辛辣,刺激性气味,一个强大的氧化剂。汽车尾气是最大的在周围空气中二氧化氮排放来源,因为这些是在燃烧过程中,由于氧化形成的大气氮和有机氮(http://www.yourarticlelibrary.com/air-pollution/7-air-pollutants-commonly-found-in-urban-atmosphere-of-india/19768/)。没有的停留时间₂在大气大概是几天的回收吗大气通过硝酸的形成、亚硝酸盐或硝酸盐和干燥的离解。的影响不_x暴露的呼吸系统类似于臭氧、二氧化硫(https://fortress.wa.gov/ecy/publications/documents/0002008.pdf)。

没有₂变化从4.9(12:00)7.7微克/立方米(20:00)。没有更高的价值₂在早上和晚上在赞同发现没有₂山峰配合交通高峰(http://www.yourarticlelibrary.com/air-pollution/7-air-pollutants-commonly-found-in-urban-atmosphere-of-india/19768/)。平均值为6.1微克/立方米的标准80微克/立方米图2平均值是13%左右的限制标准。

所以₂:二氧化硫排放产生的人为来源主要来自燃料的燃烧,因为微量的无机和有机硫中化石燃料和矿石。所以₂时发出燃料含硫燃烧柴油发动机。二氧化硫暴露会对空气通道,为患者创造问题哮喘肺和年轻的孩子小需要努力工作比成人的肺https://fortress.wa.gov/ecy/publications/documents/0002008.pdf)。所以₂变化从3.5(两点)14.8微克/立方米(9)。平均值为6.1微克/立方米的标准80微克/立方米。这是大约8%的限制标准图3,但它是标准的30.5% 20微克/立方米(24小时的意思)规定(2006)。

能呼吸的可吸入颗粒物(PM₁₀):点和一个空气动力学直径大于10微米称为暂停可吸入颗粒物/呼吸道悬浮颗粒物(RSPM或点₁₀),仍在大气因为它更长时间低沉降速度(19]。颗粒物包括微观粒子和微小水滴状的液体。由于其体积小,这些粒子在鼻子和上肺不停止身体的自然防御系统,但深入肺部,他们可能变得困,导致过敏(https://fortress.wa.gov/ecy/publications/documents/0002008.pdf)。颗粒物暴露可引起气喘和类似症状的人哮喘航空公司或敏感。点可以作为一个向量的有毒空气污染物。

大型气溶胶粒子(通常直径1到10微米)生成当风吹海盐,灰尘和其他碎片进入大气(www.learner.org/courses/envsci/unit/pdfs/unit11.pdf)。细直径小于1微米气溶胶颗粒,主要是大气中前体气体压缩时产生。主要组件的气溶胶是硫酸,硝酸,有机碳和元素碳。硫酸盐、硝酸盐和有机碳粒子是由大气的氧化₂,没有_x和挥发性有机化合物的仪器。

低风速,高压气团,风向,高相对湿度、冷却温度、混合高度,大气稳定,高空风影响颗粒物的积累。期越长低风速在一个区域,颗粒物将积累的可能性就越大(http://dwb.unl.edu/teacher/nsf/c09/c09links/www.casahome.org/ozone.htm)。高压气团最后几天可能创造停滞条件允许可吸入颗粒物的形成的水平。积累将持续到气候模式的改变带来更少的空气污染。高相对湿度提高硝酸盐和气溶胶粒子的形成。冷却器温度促进硝酸盐形成的冬天,夏天气温升高促进硫酸形成的。如果混合深度浅,混合是限制和颗粒水平将变得更加集中。

高浓度的气溶胶的一个主要原因心血管疾病,也怀疑导致癌症。微粒尤其严重威胁,因为他们是小到可以深入肺部吸收,,有时甚至进入血液(https://www.learner.org/courses/envsci/unit/pdfs/unit11.pdf)。机动车排放不仅包括排气微粒,但也包括从轮胎磨损产品,休息,离合器,道路的表面。之前沉积粒子的粒子发出的再悬浮车引起动荡。

10微米的颗粒或少(PM₁₀)颗粒可以穿透进入肺部,进入血液,从而导致心脏病、肺癌症、哮喘、急性下呼吸道感染。点₁₀从13(13)68(7点)微克/立方米。平均值是35微克/立方米的标准100微克/立方米图3,这是标准的价值的35%。但它是标准的70% 50微克/立方米(24小时的意思)规定(2006)。

点_2.5:点_2.5可以形成的大气从化学反应涉及气体气溶胶等₂,没有_x和挥发性有机化合物的仪器。硫酸盐通常由转换生成的主要硫排放点的最大一部分_2.5通过质量。点_2.5可以形成的凝固冷却后挥发性金属盐的晶体热废气从车辆环境空气。由于颗粒物可以穿透的深度呼吸系统取决于大小,微粒(PM_2.5)有更高的概率沉积在肺的肺泡和与更大的关联健康风险比大颗粒(http://www.ivhhn.org/index.php?option=com_content&view=article&id=87)。这个小的颗粒大小也有住宅倍数天到数周不等的对流层和可以传播到数百到数千公里允许他们被广泛分散。

最近的研究表明,即使在低水平(< 100微克/立方米),短期内接触点的大小与范围健康影响,强大的气溶胶酸性或高硫酸盐含量可能导致与点相关联的影响_2.5(http://www.ivhhn.org/index.php?option=com_content&view=article&id=87)。流行病学研究表明,每日死亡率和住院增加随着颗粒物表面边界层和冷杉点的影响_2.5是放大的点吗₁₀。

点_2.5从6天(下午)到50不等μg / m³(8)。平均值是19 60微克/立方米的标准μg / m³(图3)。这是中央规定的32%的标准污染控制董事会。但它是标准的76% 25μg / m³(24小时的意思)规定(2006)。

空气质量影响因素的识别

主成分特征值> 1被认为是最重要的组件。三个分量特征值大于1。百分比的总方差的三个累计提取组件,很明显,这三个组件占84.6%的原始数据。因此,完成数据的差异可以归因于三个组件表2和图4。

表2:旋转成分矩阵的空气质量数据,9-12-2015。

因子1 (F1)解释了总方差的30.7%,主要是由臭氧(0.908),空气温度(0.921),相对湿度(-0.942),风速(0.719),(0.933)和太阳能辐射。F1有很强的积极因子载荷与臭氧、温度、风速、太阳辐射。F1是表示作为臭氧污染因素。它随温度、风速和太阳辐射。这是一致的发现Tarasova OA et al。20.),70%的日常臭氧变化可以解释为温度变化,相对湿度,风速(21)表示,67%的臭氧浓度的变化可以占到2002年夏季,温度的变化,太阳辐射和风速。臭氧浓度的研究表明,相当多的变化不仅是由于前兆变化的排放还气象学(22,23]。一个低风速小于3 m / s的面积有利于臭氧的形成。这是一致的发现Husar RB et al。24),在低风速(< 3 m / s)、臭氧水平并不与风向变化明显,最高浓度在东北部城市走廊。马德拉斯的臭氧水平也是符合目前的发现(25]。按图1臭氧污染因子增加早上9点开始,成为最大的上午11点,然后开始减少,达成最低下午5点。

因子2 (F2)解释了总方差的30.6%,被没有主要的贡献₂(0.874),没有_x二氧化硫(0.841),(0.84),点_2.5(0.768),点₁₀(0.807),气压(0.889)。F2加载没有强烈的积极因素₂,没有_x,所以₂下午,_2.5下午,₁₀和气压。F2称为气溶胶污染的因素。这表明协会的没有₂,没有_x,所以₂下午,_2.5下午,₁₀。它还依赖于气压。颗粒物的增加与气压一致的发现兰纳米et al。26]。气溶胶污染的因素早7点开始上涨,增加到最大早上9点上午11点减少到最低限度。再次开始增加下午6点,成为最大的晚上8点,然后开始在午夜12减少到最低限度。从上面可以看出,臭氧污染的影响变得不那么的气溶胶污染。在清晨气溶胶污染更为严重的发生臭氧污染和在晚上。

因子3 (F3)解释了总方差的23.3%,被没有了(0.805),(-0.786),没有_x氨(0.427),(0.937),风速(0.511),和WD (-0.584)。F3有很强的因子载荷与一氧化氮和氨。它的意思是积极因素负荷与风速和消极的意思是与WD因子载荷。F3称为甲烷污染因素。的变化与NH公司₃也没有可以观察到。这是在协议与NASA的发现。根据美国国家航空航天局(NASA)有限公司容易与氢氧自由基(OH)形成反应更强,温室气体中大气当它与氢氧化反应,因此二氧化碳叶少,唉,甲烷的形成反应从而增加甲烷的浓度。s-carbon二氧化碳。反过来,这增加了甲烷的浓度,另一个强大的温室气体,因为甲烷是最常见的方式离开大气当它与氢氧化反应,因此二氧化碳叶少,唉,甲烷的形成反应从而增加甲烷的浓度。

臭氧污染可以减少排放从汽车,卡车,天然气草坪,和花园设备、船只和其他引擎通过保持设备正确调整和维护。在夏天的时候,填补油箱在凉爽的晚上时间,并注意不要泄漏汽油。减少开车,拼车,使用公共交通工具,步行,或骑自行车来减少臭氧污染,特别是在炎热的夏天。低VOC涂料和溶剂应使用,应准备阅读标签的正确使用和处置。

结论

这项研究进行了评估的威胁在热带地区的空气质量。研究表明,一氧化碳的浓度,点₁₀下午,_2.5已接近限制标准。因此要立即注意减少这些参数。因子分析表明,臭氧污染因素,气溶胶污染的因素,和氨污染因素是控制环境空气质量的主要因素。臭氧污染因子在白天是激烈的。它随温度、风速和太阳辐射。气溶胶污染的因素变得密集在清晨和晚上,而氨污染因子在晚上变得强烈。在清晨气溶胶污染更为严重的发生臭氧污染和在晚上。公司容易与氢氧自由基(OH)形成反应更强烈,温室气体二氧化碳。反过来,这增加了甲烷的浓度,因为甲烷是最普遍的方式了大气当它与氢氧化反应,因此二氧化碳叶少,唉,甲烷的形成反应从而增加甲烷的浓度。

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