環境空氣質量新標準下的空氣理化檢驗教學改革

郭蓮仙+邵軍麗+戴娟秀+黃明元

摘 要 文章根據新的《環境空氣質量標準》（GB3095—2012），主要針對現在廣泛使用的2006版的教材，從教學內容對空氣理化檢驗課程教學的優化進行了探討，對提高該門課程教學質量、培養實用型高等技術人才具有重要意義。

關鍵詞 空氣理化檢驗 PM2.5 教學改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

隨著我國的經濟飛速發展，以煤炭為主的能源消耗大幅攀升，機動車保有量急劇增加，經濟發達地區氮氧化物（NO）和揮發性有機化合物（VOCs）排放量顯著增長，臭氧（O3）和可入肺顆粒物（PM2.5）污染加劇，京津冀、長江三角洲、珠江三角洲等區域 PM2.5 和 O3 污染加重，灰霾現象頻繁發生，能見度降低。為進一步完善環境空氣質量監測與評價工作，改進環境質量評估辦法，努力消除公眾主觀感受與監測評價結果不完全一致的現象，環保部對執行了11年的環境空氣質量標準及其評價方法進行了新一輪修訂。《環境空氣質量標準》（GB3095—2012） （以下簡稱“新標準”），調整了污染物項目及限值，增設了PM2.5 平均濃度限值和O3 八小時平均濃度限值，收緊了PM10 等污染物的濃度限值，收嚴了監測數據統計的有效性規定，更新了污染物項目的分析方法。

目前，我們使用的是2006年出版的全國高等醫藥教材建設研究會和衛生部教材辦公室于2005年開始組織編寫的國內第一套供衛生檢驗專業使用，并于2006年出版的規劃教材《空氣理化檢驗》，其中檢測技術和方法大部分是國內外常用的標準方法，但這些標準方法隨著新問題、新設備、新技術的出現而不斷變化。因此，教材中有些內容難免滯后，要求我們在進行課堂設計時將有關標準的變化及學科發展動態納入教學，及時調整教學內容及更新教學內容。筆者對比研究了新舊標準，現將有關環境空氣質量新標準下的《空氣理化檢驗》教學內容調整的建議歸納如下，也可為新一版的教材修訂工作提供一些建議：

1 需要引入空氣質量指數（AQI）的概念

2006版《空氣理化檢驗》教材中，第一章第二節中，提到一個重要概念：空氣污染指數（air pollution index， API），是表示空氣綜合質量狀況的指標，是將常規監測的集中空氣污染物濃度簡化成為但一定概念性指數值形式，并分級表征空氣污染程度和空氣質量狀況，適合于表示城市的短期空氣質量狀況和變化趨勢。并指出PM10、SO2、NO2、CO和O3為所選擇的評價因子，其中PM10、SO2、NO2為必測因子；我國空氣污染指數可分為五級（優、良好、輕度污染、較差和重度污染）。而2012年2月29日新頒布的《環境空氣質量指數（AQI）技術規定（試行） 》（HJ633—2012）中，提出了新的定量描述空氣質量狀況的無量綱指數的指標：空氣質量指數（air quality index， AQI）。且AQI所選擇則的評價因子較多且AQ1分為六級（優、良、輕度污染、中度污染、重污染、嚴重污染）。因此在教學中，為適應新標準，教師需要對比講解 API 與 AQI，包括兩者的概念、范疇與區別，讓學生對我國日益嚴謹的空氣質量標準有深刻的認識。

2 澄清各類空氣顆粒物的概念

2006版 《空氣理化檢驗》教材中，編者羅列了多種空氣顆粒物的分類標準（第五章，第六節），然而不同分類標準中卻存在混淆不清的情況。如：在教材106頁，提到根據 ISO 和我國《環境空氣質量標準》，可吸入顆粒物和PM10的定義一致，即懸浮在空氣中，空氣當量直徑 ≤10€%em 的顆粒物；在可吸入顆粒物（PM10）的測定這一節中，又提到測定的是空氣動力學當量直徑 <30€%em（ D50=10€%em）的顆粒物。由于分類標準不統一導致前后矛盾，容易誤導學生。

2008年我國開始對《國家環境空氣質量標準》（GB 3095- 1996）及其修改單進行修訂，最終在《國家環境空氣質量標準》（GB 3095-2012）中規定三項顆粒物術語：總懸浮顆粒物（TSP）指能懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑 ≤100微米的顆粒物；將可吸入顆粒物規定為顆粒物（粒徑小于等于10微米），英文名稱為particulate matter（PM10）；將細顆粒物（PM2.5）規定為顆粒物（粒徑小于等于2.5微米），英文名稱為particulate matter（PM2.5）。同時，規定 PM10指環境空氣中空氣動力學當量直徑≤10 微米的顆粒物，PM2.5指環境空氣中空氣動力學當量直徑≤2.5微米的顆粒物。因此筆者建議在實際教學中，可依照新的標準進行講解，以免學生混淆理解。

3 增加PM2.5概述及檢測技術

隨著我國經濟的快速發展，城市大氣污染日益嚴重，以PM2.5為特征的二次污染呈加劇態勢，由于PM2.5來源復雜，呈多污染源疊加的復合型污染特征，導致各地區空氣能見度降低，地面臭氧濃度升高，大氣氧化性增強，灰霾天頻率上升，集群現象又加劇了污染物在城市間的擴散，最終使大氣污染由傳統、單一的煤煙型污染向多種污染物共存、相互影響、相互交織的復合型大氣污染轉變，呈冬春灰霾、夏季臭氧、春夏灰霾和臭氧并存的污染格局。

在《國家環境空氣質量標準》（GB 3095-2012）中，我國2012年制定了PM2.5的相關標準，指出相應的手工分析方法為重量法，自動分析方法為微量震蕩天平法，€%[射線法。然而，我國對PM2.5 的PM2.5監測、控制工作尚處于起步階段，2006 版的教材中，有關PM2.5的內容也涉及很少。筆者在教學中發現，學生對PM2.5這一熱點問題非常重視，因此在教學中，應該增加有關PM2.5的內容，特別是補充PM2.5檢測技術的內容。

4 加強自動監測分析的內容

新標準中將各類污染的分析方法明確劃分為手工分析方法和自動分析方法兩類.并新增二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM10、PM2.5氮氧化物的自動分析方法，所應用的自動分析技術有：紫外熒光法、化學發光法、差分吸收管光譜分析法、氣體濾波相關紅外吸收法、非分散紅外吸收法、微量震蕩天平法、€%[射線法。2006 版的教材中，針對自動檢測技術僅用較小的篇幅（第八章第六節：空氣質量自動檢測技術簡介）介紹了幾種空氣質量自動監測儀器的原理，并未對具體的檢測方法進行講解，因此，在實際教學中，應該加強自動監測分析的內容。

5 結語

此上僅就空氣理化檢驗課程的教學改革提出一些淺見。環境空氣日益惡化，相應的質量標準也日益收緊，檢測技術也日新月異，因此，針對空氣理化檢驗這門理論和實踐并重的專業課程，要取得好的教學效果，需要任課教師不僅精通該門課程涉及的教學內容，還需要在教學過程中不斷更新教學內容，培養出知識面寬、基礎扎實、操作技能強的能滿足社會要求的實用及創新型人才。

東莞市科技計劃項目：2011108102022，廣東醫學院教育教學研究課題 JY1243的資助

參考文獻

[1] 環境保護部.GB 3095-2012環境空氣質量標準[S].北京：中國環境科學出版社，2012.

[2] 呂昌銀.空氣理化檢驗[M].北京：人民衛生出版社，2006.

[3] 環境保護部.GB 3095-1996環境空氣質量標準[S].北京：中國環境科學出版社，1996.

[4] 徐蘭，高庚申，安裕敏.空氣細顆粒物PM2.5的來源及研究狀況.環保科技，2013.3.endprint