发布时间:2023-09-22 10:35:43
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇大气污染的对策,期待它们能激发您的灵感。
[关键词]大气污染;治理;措施
[中图分类号]X51 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2011)48-0151-01
大气污染是指人类生产、生活活动或自然界向大气排出各种污染物,其含量超过环境承载能力,使大气质量发生恶化,使人们的工作、生活、健康、设备财产以及生态环境等遭受恶劣影响和破坏。
1 我国城市大气污染特点
(1)总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10)含量高。据环境公报,我国城市空气质量恶化的趋势有所减缓,总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10)是影响城市空气质量的主要污染物,部分地区二氧化硫污染严重,少数大城市氮氧化物浓度较高。
(2)含菌量大。由于城市人均绿地面积小,人口密集,大气中的细菌含量高。
(3)煤烟型污染占重要地位。燃煤是形成我国大气污染的根本原因。
2 治理城市空气污染的措施
(1)建立“以人为本”的可持续科学发展观决策机制。要坚持科学发展观,以环境定发展。根据环境容量、自然资源和生态承载力科学制定经济社会发展规划。在城市规划、土地规划、产业结构调整等重大决策必须进行环境影响评价,实施严格的市场准入制度。根据实际情况,制定不同区域的发展目标,对市区人口密集、工业企业相对集中的地区,要尽快缓解环境资源压力,严格限制发展高污染、高耗能企业;要加快运用高新技术替代传统产业,以推行清洁生产和技术改造为重点,提升工业发展水平。
(2)搞好城市绿化。搞好城市绿化是防治城市大气污染的重要生物措施。利用植物杀菌、滞尘、吸收有毒气体、调节二氧化碳和氧气比例等特性,减少城市大气污染,提高城市大气质量。绿色植物特有的生态功能,可以起到吸收、吸附空气中的CO2等污染物,放出O2,降解、转化有毒气体,减轻空气污染和防尘杀菌、降温增湿、调节气候、减弱噪声、防止沙尘等作用。绿色植物都有滞尘作用,其滞尘量的大小与树种、林带、草皮面积、种植情况以及气象条件等有密切关系。①树木、绿地的吸尘量。树木滞尘的方式有停着、附着和黏着三种。森林是天然的吸尘器。且由于树木高大、树冠能减小风速,也可降尘。绿地也能减尘,有风时,对减尘有特殊功能。②防尘树种的选择。树叶的总叶面积大、叶面粗糙多绒毛,能分泌黏性油脂或汁浆的树种都是较好的防尘树种,如核桃、毛白杨、板栗、侧柏、刺槐等。建议公路建设单位对公路两侧边坡、互通和中央隔离带等地方及时绿化,并选择耐污染且净化效果好的植被,同时加大商业区及生活区的绿化治理。要严格执行车辆的排放标准并限制运载车辆在住宅区运行,加强生活区和商业区的规划建设,加宽商业区的公路,适当缓解交通对空气的污染。
(3)完善环境监管,加大执法力度。任何企业,为了利益最大化,首先考虑的是利润,其次才是社会责任。可以这么说,监管措施和执法力度直接关系防治效果。这就要求:一是建章立制,加快建立和完善减排指标体系、监测体系、考核体系、在线自动监测体系等一系列规章制度;二是执法用重典,走出“守法成本高,违法成本低”的怪圈,使企业逐渐走上规范化经营和良性竞争之路;三是鼓励公众参与监督,形成社会联动、企业互动的强大合力;四是实行问责制,强化行政官员和企业法人的责任意识。
(4)区域集中供暖、供热。分散于千家万户的炉灶和市区密集的矮烟囱是大气烟尘的主要污染源,尤其是我国北方城市冬季采暖耗煤量的增加,使烟尘含量大为增加。采取区域供暖、供热,即在城市的郊区设立大的热电厂和供热站,以代替分散的锅炉,这是消除烟尘的有效措施:①可以提高锅炉设备的效率,降低燃料的消耗;②可以利用“废热”,提高热效利用率;③集中供热的大锅炉适于采用高效率的除尘器,而大大减少粉尘的污染;④可以减少燃料的运输量。
(5)治理尾气污染。确立公交优先原则,积极完善城市公共交通体系,加快淘汰污染严重的落后车辆,鼓励使用清洁燃料车辆,逐步发展高效、节能、低排放、低噪声的新型交通工具。
(6)控制温室气体排放。强化能源节约和高效利用的政策导向,加大依法实施节能管理力度,充分发挥以市场为基础的节能新机制,努力减缓温室气体排放。强化冶金、建材、化工等产业政策,提高资源利用率,控制工业生产过程中的温室气体排放。加强农村沼气建设和城市垃圾填埋气回收利用。继续实施植树造林、天然林资源保护等重点生态建设工程,提高森林资源覆盖率,增加碳汇和增强适应气候变化能力。
(7)减少污染物排放,探索创新路子。节能减排,说到底就是把单位GDP能耗降下来,把主要污染物排放减下来,削减污染总量。最终的目的是要让人民群众呼吸上新鲜空气。这就要求:一是总量控制限排。各地、各企业严格落实减排指标,不得超过总量,使空气质量不再恶化。二是提高脱硫率。二氧化硫是衡量大气污染的主要指标,脱硫率的高低,直接关系到排污总量。对燃煤大户通过前端抓优质低硫煤的使用,中间抓烟气脱硫治理,末端抓监测的手段,提高脱硫率。三是清理“旧账”。通过关停未经脱硫的小锅炉,加快发展清洁能源等措施多还“旧账”;四是倡导全社会为节能减排出力。通过调高一度空调、少排一些温室气体等身边小事,为节能减排大工程做贡献。真正形成经济与环境相协调,人与自然相和谐的经济社会发展新模式。
(8)调整产业结构,转变发展方式。不调整经济结构,不转变发展方式,资源就可能支撑不住这样快的发展,环境就可能容纳不下这么多的污染物,经济发展也将难以为继。综合能耗偏高,粗放型、传统型的发展模式是大气污染症结所在。只有在结构调整上有重大突破,才能在减排上取得进展。这就要求:一是转变施政理念,树立正确的政绩观,走可持续发展的道路;二是调整结构,优先发展污染少、能耗低、产值高的绿色产业,逐步淘汰高污染、高能耗、高排放和低产值的劣势产业;三是强化现代服务业,不断提高第三产业的比重;四是培育创新型企业,大力发展清洁生产。
(9)合理城市工业布局。即使达到国家规定的废气排放标准的工业企业,其气体排放物仍对大气有一定的污染。所以,在旧城改建和新城规划时应充分考虑当地的自然条件,包括主导风向和地理环境。在工业企业选址时,从大气影响方面考虑,应注意以下三点:①根据城市的主导风向,厂址应选在下风向;②厂址应选在空气流畅,利于废气扩散和稀释的地方;③与居住区之间要保持一定的距离。距离的大小,根据卫生部颁发的防护级别标准执行。
关键词:大气污染;主要因素;治理对策
中图分类号:X823文献标识码:A文章编号:16749944(2013)05022103
1引言
大气是由一定比例的气体和固体杂质微粒组成的混合物,近几年来,世界现代工业和交通迅速发展,工业废气、汽车尾气和烟尘的排放量已经达到骇人听闻的地步,人类排放的污染气体和固体微粒种类愈加复杂,引起地球大气成分紧跟着发生剧烈变化,早已超过大气层自然净化的范畴,大气污染的治理也变愈加紧迫和重要。
2大气污染的主要因素
大气污染虽然没有明显的国界,但是一个国家或者一个地方排放的污染气体和污染固体微粒太多,最先受到危害是这个国家和这个地方的人民。造成大气污染的主要因素有两个,分别是是工业污染和交通污染。我国是世界上最大的发展中国家,工业和交通虽然也在迅猛发展,但是对排放和治理气体和固体污染物的技术比发达国家相对落后。
2.1工业污染
随着经济的增长,我国工业迅速发展。但是,很多企业家只追求眼前利益缺少长远顾虑,在发展工业时只注重经济效益忽视环保,造成我国工业排放的各种气状污染物和固状污染物逐年增加。造成大气污染的工业污染中主要有煤工业、石油产业、塑料工厂、各种化学工厂等,这些工业大量排放二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、污染烟尘等大气污染物,造成大气成分急速变化,大多 数工业林立的地区空气质量达不到国家二级标准。工业大气污染逐年增加的因素除了排放大气污染物的逐年增加外,还有的就是工业布局不合理,治理技术相对落后等原因,造成工业排放的污染物严重危害我国城镇人民的健康。在我国,大部分城市没有明显的功能分区,市区工业较多,商业、居民居住、文化和交通等区混合在一起,工业布局混乱没有规律,这种现象导致工业排放的大气污染物直接危害居民的身体健康。工业尾气没有经过标准的处理直接排放进空气,或者工业废气经过处理但是处理比较简单达不到国家标准,造成工业废气严重污染我国空气质量。目前,工业污染仍是我国主要污染源之一。
论文关键词 大气污染 现状 污染来源 防治对策
一、大气污染的现状
按照国际标准化组织(ISO)的定义,“大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到足够的时间,并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境污染的现象。”近期,我国各个城市的大气污染状况非常严重,主要呈现为悬浮颗粒物污染,全国一些大城市近期均有雾霾天气的出现,其中总悬浮颗粒物浓度普遍超标;且近年来,机动车数量的增加直接导致了机动车尾气污染物排放总量的增加,于此同时二氧化碳污染也保持在较高的水平;空气中氮氧化物的排放物也居高不下。生产和生活用煤是我国大气污染的主要来源之一,其形成的污染物主要有烟尘和二氧化硫。在一些城市中,除了来自燃煤的污染外,当地企业造成的工业污染和其本身的地理条件也会造成大气环境的恶化。大气环境是人类以及地球上其他生物赖以生存的可贵资源,大气环境资源破坏的整治是个相当漫长而且效果微乎其微的过程,在制定经济政策的过程中人们总是会忽略对大气环境的保护,我们为了经济的快速发展而牺牲环境的发展模式导致了环境的加速恶化,但实际上从经济代价的角度考虑,采取措施恢复良好的大气环境要比大气污染的防治付出的更多,所以我们万万不能只考虑近期的、局部的经济发展而破坏了我们赖以生存的家园。
二、大气污染的主要来源及其原因
(一)燃煤对大气的污染
煤炭燃烧后产生的各种废气进入大气环境从而导致了大气环境的恶化,我认为有以下原因:第一,煤炭的不完全燃烧。当今,在许多中小城市里,生活居民的取暖有相当一部分是直接燃煤,而且用来燃煤的自家锅炉、炉窑陈旧、燃煤率低,而且一些企业的炉窑缺少脱硫装置、除尘的效率低下,使粉尘逸散,这些都是冬季采暖期大气污染严重的重要原因;第二,不合理的经济结构和企业结构;我有固有的高能耗、低产出、资源导向型的基础经济结构以及我国重化工为主的工业企业的企业结构,使得排放进入自然环境的污染物危害很大,直接威胁着大气环境,还有一些诸如焦化、建材、金属冶炼、造纸厂的乡镇企业,其设备原始、排放污染物严重,也成为了污染环境的主要原因之一。
(二)机动车尾气对大气的污染
汽车随着我市经济建设的发展,人民生活水平的不断提高,机动车拥有量呈逐年递增趋势:2012年上半年全国机动车和驾驶人保持快速增长趋势,截至6月底,全国机动车总保有量达2.33亿辆,其中汽车1.14亿辆,摩托车1.03亿辆。 与2011年底相比,上半年全国机动车保有量增加826万辆,增长3.67%。机动车数量的迅速增长,但是在给人民生活、工作带来方便的同时,其排出的尾气治理工作实施不到位,致使其排出的CO、碳氢化合物和氮氧化物的总量增加,加重了市区的大气环境污染。
(三)其他废弃、尘和恶臭污染
钢铁工业、水泥工业、炉窑工业所排放的颗粒以及废弃物都对大气具有很大的污染影响,近年来,从各个省市以及各个行业所指定的标准就可以看出,如上海市2008年颁布的《工业炉窑大气污染物排放标准》以及国家环境保护总局制定的《水泥工业大气污染物排放标准》。我国城市垃圾处理起步很晚,上世纪80年代才开始进行垃圾处理。之前垃圾都是露天堆放的,现如今虽然垃圾到处可见,但是大都分为两类:可回收与不可回收物,也有的分为三类:可回收物、有害垃圾以及其他垃圾。 不管怎样的分类,普遍存在一些问题,比如市民对于垃圾的分类不清,导致扔垃圾时不顾这些,导致资源的浪费,环境的污染,而且在垃圾处理的过程中,我国的一些技术又达不到先进国家的标准要求,会导致其产生的气体污染环境,从而造成废气和恶臭的大气污染。
(四)相关制度的不健全
首先是企业环保排污设备问题,对于企业来讲,一是因为企业成本的限制无法购买合格的排污设备,另一方面也有可能是企业虽然已经购买了排污设备,但由于节约排污设备运行中的投入而将其视为摆设。这些企业只把自己暂时的经济利于放在了首位,却把环境保护置之不理,使得企业派出的浓烟、飞尘到处可见。其次,相关法律规定不健全;虽然我国有《大气污染防治法》的存在,但是并没有赋予有关的环保部门一些执法权利,以及分管相应环保事宜的具体法条,使得在检查、治理一些一起肆意的排污行为过程中,分工不清,导致企业会打“擦边球”,这也是我国目前大气污染严重的原因之一。
三、大气污染的防治对策
(一)全面规划,合理布局
对于大气污染的防治,需要以经济发展和保护环境之间的协调关系作为出发点,这就需要从宏观上对排污企业的所排放污染物的种类、数量等各数据做具体的分析调差,并由此来制定控制大气污染物排放的罪合理的方案:首先,调整企业的工业布局,宏观上制定工业园区,各类企业按照排放污染物来确定需要搬迁的企业,应当尽量减少来自中心城市的上风向污染源,把工业园区尽量建立在市郊城市主导风向的下风向,同时合理利用并重点保护市区内的环境资源,只有这样才能减少大气污染对城市居民生活、健康的损害;其次,在工业园区与城市军民生活区之间,要保留数公里的距离,并在此间加大绿化项目以及对植树造林的投入,从而加快自然界的循环,减轻对大气污染的危害;最后,对于那些环境污染严重而且治理成本高的企业要可以依据具体的情况进行关闭、转型以及搬迁等措施,不能在为了经济利益而付出污染环境的沉重代价。
(二)改善能源结构,提高能源有效利用率
我国当前的能源结构,是以煤炭为主的。其燃烧的过程中会产生大量的二氧化硫、一氧化碳、悬浮颗粒物以及烟尘。所以我认为如果要解决大气污染问题,首先应该改善我国目前的能源结构,比如使用二次能源及天然气等,还应重视太阳能等清洁能源的利用;其次,毋庸置疑,在我国当前的国情下,以煤炭为主的能源结构在短时间内不会有所改变,所以当前应大力推广洗煤选煤工业,大力投入生产和使用,以降低对大气中排放的烟尘和废弃,减少对大气环境的污染。再次,我国能源的平均利用率仅仅为30%,提高能源利用率的潜力非常大。另外,对于一些基础设施的改进就显得尤为重要,比如,我国工业锅炉的质量很低,其对于能源的燃烧率不充分,污染物排放量仅仅次于电站锅炉而位居第二,我们应对低效率的锅炉加以改造,以及用充分利用科学技术提高锅炉自身的设备基础,从而提高对能源的利用以及减少大气污染物的排放。
(三)区域集中供热
上面已经叙述了,目前在中小型城市中居民的燃煤炉灶,小型化工企业的矮小烟囱是我国烟尘的主要污染源,必须在这些中小城市集中供热供暖,减少家庭个人的锅炉燃烧,比如可以发展比较集中的的供暖站,从而代替居民个人家中的锅炉、炉灶对煤的燃烧。由此一来不仅提高了北方中小城市家庭在冬季的室内温度,也极其有效地减少了对大气的污染。
(四)植树造林、绿化环境
植树造林对防止大气污染而言,是效果最明显的一种措施。植物有吸收各种有毒有害气体和净化空气的功能。树木通过光合作用,吸收二氧化碳,排出氧气,从而达到净化空气的作用,因此可见树林有调节空气成分的功能,一般1公顷的阔叶林,每天能够消耗约1t的二氧化碳,释放出0.75t的氧气。以成年人考虑,每天需吸入0.75kg的氧气,排出0.9kg的二氧化碳,这样,每人平均有10m2面积的森林,就能够得到充足的氧气,同时也能净化我们的大气。
(五)提高环保宣传,加大环境管理执法力度
[关键词]大气污染;空气质量;环境;政府
[DOI]1013939/jcnkizgsc201552198
1引言
“雾霾天”对于我们来说已经不是一个新鲜词汇了,几乎在我国大部分城市都出现过,这样的天气现象既是近代以来工业现代化衡量标志,更是大气环境恶化的影射。人口的过度增长决定了各种能源的大量消耗,当煤炭、石油、天然气在为现代人生产生活提供便利之时也蕴含着隐患:它们燃烧所产生的有害物质,如废气、烟尘等排放到空气中后,给人们的身体健康和生存环境带来了巨大的负面影响。大气问题引起了社会学家的广泛关注,他们力图从呼吁公众提高环保意识、节约资源角度来解决大气污染问题。笔者认为,降低大气污染率,净化空气质量,为人们提供美好生存家园更是从事地理科学教学工作者的一项重要工作,既要在教学过程中不断向学生们灌输环保理念,又要将所学、所见、所想应用于有效解决大气污染这一现实问题的研究上来。
2大气污染的内涵
大气污染,又被称作空气污染,国际标准化组织(ISO)对大气污染做出如下定义:是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,在呈现出足够的浓度,并达到足够的时间后,而危害了人体的舒适、健康和福利或环境的现象。那些进入了大气中的物质可以是气体、固体、液体或是悬浮物,而这类物质如若对人体健康和社会环境造成不同程度危害的,都可以称作是大气污染物或是空气污染物,每一种物质所含成分、数量、性质不固定,其污染度也不尽相同。透过定义,我们也可以这样理解:凡是那些导致空气质量变差的物质都是大气污染物,目前已经被人类发现的大气污染物大约有100多种。
3大气污染产生的原因
我国的煤炭储量相当可观,使用量更是位居世界榜首,我国北方城市由于冬季寒冷,对煤炭的需求一直居高不下,煤炭资源的开垦固然为经济值的增长带来有效路径,但煤炭大量焚烧之后产物――煤烟和粉尘,这些有害物质严重污染了空气,对居民的生产、生活以及身心健康造成了不可估量的伤害。年老体弱者、儿童常在季节交替之际出现咳嗽等症状。大气污染的来源有很多,但究其根本莫过于工业废气、汽车尾气等人为手段造成的污染。
4治理大气污染的对策分析
41各地政府务必切实履行治理职责
各个地区的政府部门务必要履行好解决地区环境问题的职责,调动和配合各个部门使地区内的大气污染问题得到有效治理。政府务必严格执行中央关于保护环境问题的各项决议和措施,提高执行力,严格按照相关法律法规,在有利于当地科学、持续发展基础上调整产业结构,推广改善空气质量的清洁能源,加大对工业产业园的扶持整改力度。一旦发生企业污染物空气质量超标,肆意破坏环境的现象要严惩不贷,加大打击和惩治,以儆效尤,要让企业负责人意识到环境对于自身生存、生活、生产的重要性,在整个地区建立起“人人爱环境、人人护环境”的天然防护林。
42加强对污染物来源的控制力
目前,我们国家对大气污染物的防治主要体现在二氧化碳、二氧化硫等物质上,因为从整体的宏观大环境而言,煤炭的大量燃烧和使用一直被默认为大气污染的“头号杀手”。但事实上,随着近些年我国经济的快速发展,人们的物质生活在得到满足后,自身精神追求也愈发向高层次挺进。私家车尾气排放、大型公交车尾气排放、工业园汽车产业的气体排放都严重增加了大气中有害物质的数量。以往的数据显示,汽车尾气在大型城市表现尤为突出,但目前中小型城市的汽车尾气排放量也是令人触目惊心,雾霾、沙尘暴也开始频繁“光临”中小型城市了。然而我国现行的法律尚未对氮氧化物、细微颗粒等污染物做出明确的在量上的要求,所以加强对污染物种类的法律控制力就显得尤为重要,只有明确的法律条文规定,才能以此为依据做好治理等工作的衔接。
43加大对污染空气质量的处罚力度
我国对污染空气质量的企业和个人处罚力度不到位,法律不健全导致公众将污染环境视为小事,“反正丢弃一次垃圾也不会对环境造成多大影响”、“没人看见就可以”,犯罪成本低廉使得环保意识无法深入人心,因此,发挥法律震慑力,用法律强制性来约束公民的环保自觉性势在必行。比如:将排放超标企业公布在政府网站上,通过舆论监督和媒体抨击,使企业在大众压力促使下为保声誉不得不对自身生产作业所产生的有害物质做净化处理;加大对污染物超标企业的处罚力度,在经济上予以严惩;对严重超标并屡教不改的企业,要责令其停业整顿,吊销营业执照,待生产废物合乎空气质量标准时在予以重新营业;地区环保部门要切实发挥好监管职能,肩负起应承担的责任,发挥好解决环境污染问题的行政推动手段。
44公开环境信息透明制度
要想让市民参与到保护环境中来,就必须要让他们了解环境保护的重要性;想让他们为生存空间的环境做出贡献,就必须增强他们对社会信息的熟知度。我国的法律法规以及地区的环保法规都对公众参与环保做出了明确的批文和规定。政府也应加大环保信息透明度,让公众掌握我们国家的环境现状、资源能源现状、大气质量相关信息,充分发挥民众主人翁意识和主体责任感,激发他们为改善生活质量而自我约束的积极性和主动性。然而,在我国某些地区,由于各种原因导致公众无法全面了解他们的栖息之地的环境质量现状。
45建立信息反馈机制
对于环境信息的适时反馈,不仅能够增强信息透明度,还能通过所得的信息加强对地区空气污染治理方法措施的调整和改进。比如:在道路旁设立PM25监测设备,一方面使公众了解环境污染度,另一方面又与其他城市形成空气质量对比,真实、有效的数据便于与其他地区共同建立联防联控制度,毗邻城市应打开门户,在遇到突发性大气污染事件时,要加强沟通,建立统一战线,共同应对挑战。
治理大气污染是一项需要调动各方力量,经过数代人的努力共同完成的艰巨任务,不是单靠一个部门、一项措施就可以解决的。要有国家部门的政策制定,要有地区政府的执行,要有环保部门的配合以及公众的自觉响应,借鉴其他国家治理大气污染的宝贵经验,将大气污染程度降低到最低点。笔者也相信,在我们的共同努力下,我们的理想家园再也不是梦想,蓝天绿水一定会成为现实。
参考文献:
[1]余敏江,黄建洪生态区域治理中中央与地方府际间协调研究[M].广州:广东人民出版社,2011
关键词:燃煤锅炉;大气污染;治理对策
1 概述
随着经济社会的快速发展,我国的工业生产水平和人民生活质量也取得了大幅度的提升,这一方面促进了社会生产和生活的进步,但同时也造成了对煤炭等资源的消耗量与日俱增。与此同时,燃煤的大量消耗也带来了严重的大气污染问题。目前,我国的酸雨污染问题日益严重,包括北京在内的全国多个城市也被雾霭问题所困扰,而这些都给我国经济社会的持续、健康发展带来了诸多消极因素。在这种背景形势下,对燃煤大气污染问题加强治理变得至关重要。文章以燃煤锅炉的大气污染问题为例,探讨了具体的治理对策,希望对相关工作能够有所借鉴。
2 燃煤对大气环境的污染
生态环境系统是一个整体,其中任何一个环节发生改变,都会对其他环节产生重要影响。当前因燃煤而引起的大气污染问题日益严重,其所引起的各种生态环境污染问题也不可忽视,我们必须就燃煤对大气环境的污染问题加强研究。
2.1 大气环境污染
众所周知,煤炭燃烧会生产众多的污染物,如CO2、SO2等有害气体以及一些颗粒和粉尘污染物,而这些污染物的排放正是造成大气环境下降的主要原因。现阶段,我国虽然加强了在新能源方面的研究和应用工作,国家也大力投建了很多大型的水电站和核电站,但煤炭在能源消耗结构中占主导地位的现状却依然没有改变。此外,煤炭燃烧排放的SO2在空气中还会形成酸雨,而酸雨则会对陆地自然环境带来比较严重的危害。最后,煤炭燃烧排放的CO2还会导致温室效应加剧,而温室效应又会造成极地温度升高和冰川融化,进而也会给海洋气候造成严重影响。总之,锅炉煤炭的燃烧对环境的污染破坏不仅局限在大气环境这一个层面,而是会牵连到整个生态环境的方方面面,由此带来的损害十分巨大。
2.2 雾霭影响
近年来,包括北京在内的全国许多城市都遭受着雾霭的严重困扰,而且这些雾霭的发生强度和频率还在进一步加强,这一方面给城市居民的健康带来了严重威胁,另一方面还会给社会经济造成巨大损失。若想解决雾霭影响,就必须加强对大气环境的治理工作,而燃煤锅炉作为大气污染的重要源头之一,更是治理工作中的重中之重。
3 燃煤锅炉大气污染治理对策
3.1 对燃煤锅炉进行脱硫改造
在实际工作中,企业或单位应在不妨碍自己日常生产工作的前提下,充分利用企业现有的除尘等设备,对锅炉实施脱硫改造以降低燃煤大气污染(如图1所示)。现实中,考虑到脱硫原理和方法比较多,如湿法、半湿法、干法等,所以在具体选用时也应以企业或单位的实际情况为依据。以湿法脱离改造为例,可以在现有锅炉的除尘后烟道上安装脱硫装置,利用碱性金属盐溶液来对SO2进行吸收,然后再通过石灰等物质对吸收了的SO2溶液进行再生操作,最后将再生的SO2吸收液进行循环利用,最终吸收液中所具有的SO2就会以石膏以及亚硫酸钙的形式被析出来。
3.2 对燃煤锅炉大气污染实行治理责任制
对于环境污染问题而言,应该实行治理责任制,严格落实“谁管理谁负责,谁污染谁治理”的制度。与此同时,政府的相关部门还应充分认知到自己职责的重要性,掌握好对相关责任制度落实情况的监管力度,对于已造成的污染也要敦促甚至是强制责任方加强治理,以确保治理后的大气质量满足国家制定的相关标准和要求。对于那些拥有燃煤锅炉的单位与企业,更需要切实承担起大气污染的治理责任,在日常生产管理中就应通过技术和设备引进来降低污染物的排放。
3.3 寻找能够代替煤炭的新型能源
当前世界经济发展的根本基础能源主要是石油、煤炭以及天然气等,我国虽然煤炭资源储量丰富,更同时身兼着煤炭的生产大国,但我国同时也是一个煤炭资源的消耗大国,每年自产的煤炭资源数量仍然难以解决我国的煤紧张问题,这不仅会给国民经济的持续发展带来消极影响,增加发展中的不稳定因素,同时还会造成比较严重的大气污染问题。在这种背景形式下,我们有必要寻找能够代替煤炭的新型能源。现实中,寻找新能源首先需要解决的就是加强对清洁能源和可再生能源的开发力度,如加强对风能、核能、地热能以及太阳能等清洁能源的开发和应用工作。
3.4 综合治理燃煤锅炉大气污染
对于燃煤锅炉而言,应该从源头上就加强对燃料质量的控制,优选那些燃烧过程中较少产生SO2和烟尘等污染物的清洁燃料;其次,要加强对煤炭的洁净利用,可以通过洗选、加工、成型、气化、液化等方式来提高燃料的清洁程度,避免锅炉直接将高污染型的煤炭作为燃料使用;另外,对容量较小又存在严重污染问题的锅炉进行淘汰,优选那些应用了洁净燃烧技术和烟气脱硫技术的新型锅炉;再次,对于一些当前使用中的大型燃煤锅炉,要积极进行脱硫改造;最后,高校以及相关的科研单位应该与企业在大气污染的防治方面加强合作和交流,通过技术合作开发具有较高节能效益和低污染特性的新型燃煤锅炉来促进整个行业的发展和进步。
4 结束语
总之,燃煤锅炉是造成我国大气污染的主要原因之一,我们只有对燃煤锅炉的大气污染问题加强治理,进而改善我国的大气质量,才能真正推动我国经济社会的持续健康发展。
参考文献
[1]周剑.浅析高污染燃料锅炉淘汰与大气污染防治[J].工程技术(文摘版),2016(7):197.
[2]左朋莱,张锋,陈文龙,等.我国燃煤工业锅炉大气污染物治理技术探讨[J].中国环保产业,2015(11):28-32.
[3]冉旺.锅炉大气污染治理对策研究[J].环境与发展,2012(4):140-141.
[4]郭明明,李战军,刘春良.浅析锅炉燃煤对大气环境的污染治理[J].中小企业管理与科技旬刊,2011(21):225.
关键词 武汉市 大气污染 治理对策
一、武汉市大气污染概况
武汉市环保局公布的数据显示,按照新的环境空气质量标准评价,2013年武汉空气质量优良天数为160天,优良率仅为43.8%。其中,重度以上污染天数有63天,占17.3%。6项评价指标中,PM2.5、PM10和二氧化氮等3项不达标。武汉市环保局的《2013年武汉市空气环境质量通报》称,2013年武汉PM2.5超标天数为177天,超标率48.5%。武汉已是我国大气污染最严重的城市之一,如何改善城市空气质量,已经成为了武汉市政府亟需解决的主要问题。2013年12月2日,武汉市政府常务会原则通过了《武汉市改善空气质量行动计划》。该计划明确提出了改善武汉市空气质量的阶段性目标和工作任务:经过5年努力,全市空气质量总体改善,到2017年,PM2.5年均浓度比2013年下降20%,重污染天气大幅度减少;力争再用5年时间,基本消除重污染天气。
二、武汉市发展面临的大气污染问题探讨
武汉市的大气污染主要是人为造成的,是人们在生产和生活中的不合理行为引起的,主要污染有以下三类:工业污染、汽车尾气、生活污染。
1、工业污染
武汉市是一个长期以基础重化工业为主导的老工业基地,钢铁、化工、建材等高耗能产业比重较大,随着经济的不断发展,武汉市的工业规模不断扩大,高耗能产业以及低环保企业汇聚江城,工厂在消耗能源的同时也排放了大量污染物质。例如颗粒物质,硫氧化物,氮氧化物,烃类和CO,CO2均有排放。武汉市环保局环境监测中心站自动化室的一名负责人称,武汉市空气质量不佳,内源污染物中,工业源对PM2.5贡献率约占40%, 工业污染首当其冲是武汉市大气污染的罪魁祸首。
2、机动车尾气
武汉市机动车总量已经突破一百量,数量惊人的机动车在拥堵交通的同时,也排放了大量汽车尾气。不仅如此,武汉市作为一个内陆港口城市,每天港口轮渡通行量今年来也激增,同样制造了大量空气污染尾气。武汉市交通发展战略研究院介绍,2012年,武汉市机动车排放量为4.84万吨,较上年增加了4.31%,如果继续任其发展下去,到2020年,武汉机动车保有量将达到330万辆,超出武汉市的承受能力。目前,武汉小汽车保有量以年均23%的高速增长,远大于交通基础设施的供给速度。遇节假日和交通突发事故时,极有可能全城大面积交通拥堵,据测算,怠速是正常行驶排放污染物的6倍,分析可见,武汉市机动车的尾气治理不容乐观,仍有待加强。
3、生活污染
武汉市作为一个人口大市,人们在日常生活中的某些行为也会进一步加剧空气污染,比如餐饮油烟、燃烧秸秆、放鞭等。随着武汉市经济的发展和第三产业的兴起 ,饮食业也迅速得到发展。但食物烹调所产生的油烟对人体健康和环境的危害也日趋严重,据初步统计,仅武汉市城区内就有大大小小数千余家餐饮店,其中大部分店夹杂在住宅群中, 一到中午或傍晚,餐饮烹调不断散发出来大量的油烟气,不仅严重影响了居民的正常生活秩序,更是产生PM2.5与PM10的主要来源,因此控制餐饮油烟刻不容缓。同时,由于农业作业方式的改变和农民生活水平的提高,一些农村地区不再将植物秸秆作为主要的生活燃料,而是将其付之一炬,一烧了之。大量的秸秆,使得空气中烟尘、颗粒物和其他污染物的浓度急剧增加,空气质量迅速下降。再次由于中国传统的习俗,过年过节时都要燃放鞭炮,然而燃放鞭炮时会释放出大量的有害气体,这些有害气体不仅会对人体造成一定的危害,同时二氧化氮还形成城市烟雾,进一步加剧雾霾的危害程度。
三、解决武汉市大气污染问题的治理对策
大气污染治理是一项庞大的系统工程 ,影响因素很多,必须进行全面环境规划, 通过合理布局,把大气污染的危害降至最低。
(一)加快调整产业结构和布局,征收环境税
作为一个老工业基地,武汉产业结构不够合理,城市空间布局有待优化,同时,随着城市的发展,部分工业企业已不适应现有城区功能定位,但搬迁缓慢,工业园区内的循环产业链聚集度低,三废综合利用水平有待进一步提高。因此武汉要实现可持续发展,武汉市想拥有一片蓝天,必须加快调整产业结构和布局,实施城市总体规划,推进我市山水园林城市建设,主要有以下措施:加快市区内污染工业企业关停或搬迁改造步伐,加强和规范对市区内污染工业企业整改工作的管理,重点整改武钢、武石化等重污染企业;积极发展循环经济和节约经济,推进清洁生产,培育环保节能型产业,淘汰落后工艺、设备和产品;充分发挥武汉高校群集的科研优势,推进经济增长方式从粗放型向集约型转变转变,使武汉从老工业基地、传统商贸重镇向高新技术产业、现代服务业中心转变。
除了调整产业结构,优化城市空间布局外,适当的征收环境税也是有必要的,如美国自70年代实施环境税以来,二氧化碳的排放量减少了20%,一氧化碳排放减少了39%,二氧化硫排放减少了42%,颗粒物质减少了70%。征收环境税不仅可以为武汉市大气污染治理筹措资金,而且能够刺激企业不断加强经营管理,改进生产工艺,减少排污量。总的来说,环境税将会对城市污染的控制起到良好的作用,同时也会对产业结构的优化产生积极的作用, 但是必须注意的是,由于环境税有其特定的适用范围,在开征环境税时,要与大气污染物排污收费制度想结合。目前具体的形式有:收排污费、赔偿损失和罚款、追究行政责任或法律责任。
(二)大力发展公共交通,推动新能源汽车发展
随着武汉市机动车辆的不断增加,高峰期主城道路将严重拥堵,严重拥堵将常态化。为了避免以上现象的发生,武汉市应尽快采取措施控制机动车增长,一方面对机动车采取限行、限购措施;另一方面大力发展城市公共交通,以减少城市机动车的拥有量,这里可以借鉴拉美国家圣保罗的有用经验,据巴西官方数据表明,1987-1994年间圣保罗空气中的悬浮颗粒物质和一氧化碳每日、每年均超过空气质量标准。面对严重的空气污染问题,拉美国家优先发展城市公共交通,实践证明,快速的公交系统具有多方面的优势,在保护城市环境方面发挥着重要作用。武汉市作为一个快速发展的大城市,应大力发展轨道交通,同时加大推广清洁燃料汽车、新能源汽车的使用,目前,中央政府已针对新能源汽车未来十年的发展出台了《节能与新能源汽车产业发展规(2012-2020)》,规划对十年内我国新能源汽车的发展目标以及政府的扶持政策做出了明确的要求,同年底,武汉市政府常务会原则通过了《武汉市改善空气质量行动计划》,该计划明确提出政府部门新增或更新公务有车中新能源汽车比例将不低于50%。由此可见,新能源汽车的发展是我国目前的发展趋势所在。
(三)新建住宅安装油烟净化装置
为减少餐饮油烟污染排放,武汉市新建住宅小区住户应安装油烟净化装置,同时必须对老旧社区家用油烟直排设施进行环保改造;要进一步加大武汉市城区的禁鞭力度,放鞭作为霾源之一,不仅会对人体健康造成危害,同时也会造成大气污染,武汉市中心城区已经通过市人大立法通过禁鞭令,汉南禁鞭也要纳入今后的禁鞭计划中。据悉,2013年除夕夜武汉市主要空气污染物浓度较去年同期大幅下降,空气质量好于周边城市。主要原因是今年武汉市城区禁止燃放烟花爆竹,广大市民自觉响应,除夕夜空气质量才没有出现急剧。武汉市环保专家说,今年春节,武汉空气质量整体好于往年,禁鞭起到了关键作用。总的来说,如果不禁鞭,空气质量想创优仍无可能。除了以上解决生活污染的举措外,2014年武汉市将推出秸杆综合利用鼓励政策,推进秸杆还田、秸杆代木、生物质燃料和秸杆气化等综合利用,严禁焚烧秸杆,减少烟雾的产生。
(四)大力推进城区绿化建设
绿色植物是城市生态环境中不可缺少的重要组成部分,绿化造林不仅能美化城市,而且具有截留粉尘,吸收大气中的有害气体,减低噪声等多种功能。因此,在城市和工业区有计划、有选择地扩大绿地面积是大气污染综合防治具有长效性和多功能性的措施。在绿化建设中坚持以生态学原理为依据,平面绿化和空间绿化相结合,形成多层次全方位的绿化系统。
1、城市公园建设
城市公园作为城市的绿肺,由于具有大面积的绿化,在净化空气 、杀菌、滞尘、防尘、 缓解城市热岛效应等方面都具有良好的生态功能。前不久,武汉市2014年绿化工作会议中召开,会议明确提出,今明两年,武汉市13个区和开发区、东湖风景区将新建20个新公园,同时对18个老公园进行改建。城市公园数量的增加将在很大程度上有利于武汉市目前空气质量的改善。
2、山水景观建设
武汉市应充分保护并科学利用现有城市山水资源,按照“保护与开发并重”的原则,营造“显山透绿”、“一山一园”的城市绿化特色景观带,重点打造龟山、洪山、伏虎山等山体公园。
3、城市绿道建设
绿道在城市发展进程中具有重要的作用。其兼具生态、景观、休憩等使用功能,可以使较为零碎道德绿地系统化,从而发挥其更大的生态效益。 武汉市应制订城市绿道网络建设规划,以绿道串联山体、江河湖港、公园景区、名胜古迹、居民集聚区和大型公共设施,加强与公共交通衔接,供市民健身、休闲、休憩、观光。同时,建设各具特色的滨江风情绿道、环湖风景绿道、山体风光绿道。
4、立体绿化
在大力推进城市平面绿化的同时,城市立体绿化工作也不能忽视。利用多种边角土地和空间建设立体绿化,弥补局部地区平面绿化的不足,目前武汉市应开展的立体绿化工作有屋顶绿化、墙体绿化、高架道路悬挂绿化,以及武汉市地下空间的复合利用。重点开展中心城区、新技术开发区、东湖生态旅游风景区的立体绿化建设。努力打造立体多维的城市绿化景观。同时,推进绿地地下空间的复合利用,建设游乐场所地下停车场。
四、结语
随着经济的不断发展,武汉市的空气质量问题已经成为了武汉市民普遍关注的一个重要问题,建设一个环境舒适、空气清新的大武汉,是所有武汉市居民个人的共同愿望,然而解决大气污染问题不能一蹴而就,困难和问题很多,因此,需要政府、社会、个人的共同努力,只要我们努力,城市与自然共存,人与环境和谐发展将不再仅仅是遥不可及,这样的目标一定会实现。
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关键词:大气污染;雾霾天气;协同治理;汽车尾气;扬尘;燃煤 文献标识码:A
中图分类号:X513 文章编号:1009-2374(2016)10-0088-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.10.043
1 概述
2010年以来,雾霾频繁笼罩着我国的大中型城市,雾霾橙色和红色预警时常出现,不仅阻碍了人们的正常出行,而且对人们的生理和心理健康造成了严重威胁。自2013年12月起,更多城市的PM2.5屡屡爆表,持续时间变长,一再引起人们的恐慌和焦虑。显而易见,我国城市雾霾已经成为当前大气污染最棘手的问题,必须采取有效措施来解决。
2 大气污染和雾霾
2.1 大气污染
当大气中有害物质的密度超过一定标准,威胁到人类和动植物的生存环境时,就形成了大气污染。对大气产生不利影响的物质都属于污染物,按照是否人为原因造成的污染,分为天然污染物和人为污染物。目前,人为污染物主要是可吸入颗粒物,最突出的污染问题是PM10和PM2.5。
2.2 雾和霾
雾是相对湿度大于90%、能见度小于1.0km的大气浑浊,主要成分是水;霾是相对湿度小于60%、能见度小于10km组成的大气浑浊,主要成分是非水成物,即灰尘、有机碳氢化合物等粒子。
雾霾,顾名思义,是雾和霾的混合物,主要成分是霾,大多产生在60%~90%的相对湿度条件下。
3 我国雾霾天气现状
我国雾霾天气大多集中于城市,发生的频次多,持续的时间长,造成了严重的危害。2013年1月,雾霾天气出现4次,波及30个省市。我国有500个大城市,环境监测中心的统计数据显示,只有不到5个城市能达到国际大气质量标准,而国际大气质量最差的10个城市中,我国占7个。
近年来,雾霾污染的范围也在逐渐扩大,从北方扩展到了南方许多区域。2013年12月,我国在74个城市进行环境质量测评,结果显示,平均达到质量标准的天数仅29.1%,剩余天数都超标,其中重度污染总占比24.5%。许多城市PM2.5频频爆表,城市雾霾天气不断刷新历史纪录。
4 成因分析
4.1 人为因素
雾霾主要是人为造成的,主要是汽车尾气、建筑扬尘、燃煤和工业排放。
4.1.1 汽车尾气。汽车尾气中的有害气体有一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物、碳烟等。各地的雾霾成因分析结果显示,汽车尾气污染至少占20%。细颗粒物的排放主要来自使用柴油的汽车。有雾时,使用汽油的小型车排放的气态污染物会加重雾霾,因为它们容易转化为二次颗粒污染物。近年来,汽车的数量迅猛增长,来自《中国汽车社会发展报告2012~2013》的数据显示,私人汽车的拥有量即将破亿。这是汽车尾气造成污染的主要原因,另外还有燃油品质不高也造成了污染物的排放量越来越大。
4.1.2 扬尘。扬尘污染是指在房屋建筑、道路建设等工程施工,拆除建筑物,运输和堆放物料等活动中,产生粉尘颗粒物,对大气造成污染。扬尘的主要成分是PM10,已成为雾霾天气的主要原因之一。
4.1.3 燃煤。燃煤会排放大量的二氧化硫、氮氧化物和烟尘,巨大的煤炭消费量是我国大面积雾霾的最主要原因。中国燃烧世界一半的煤炭,燃煤主要用于发电,总排放量中二氧化硫和氮氧化物几乎占一半。除此之外,其余煤炭消费基本用于供暖和工业制造,雾霾有鲜明的季节性特点,即每当北方城市进入供暖季,雾霾污染就频繁发生。
4.1.4 工业排放。目前,中国工业创造了大量的经济财富,同时也消耗了大量的资源和能源,付出了环境的代价。每年电热、钢铁等耗煤行业的烟尘排放占全国的近70%,再加上工业部门的烟尘治理水平低,工业生产成为大气污染的重要来源。
4.2 气候因素
人为因素是造成雾霾的主要原因,而气候因素则起到推波助澜的作用。
4.2.1 冷空气活动偏弱。冷空气会带来风、降水和降雪,它们对空气有净化作用。近年来,影响我国的冷空气活动偏弱,风速减小,高空中的雨水元素到达地面前就已消耗,导致污染物无法沉降。
4.2.2 大气逆温层。逆温导致较暖较轻的空气上升到较冷较重的空气上面,严重阻碍了空气对流,各种有害气体只能在近地面的大气层飘浮着,这样就促进了雾霾的形成。
4.2.3 静稳型重污染天气。依据污染的不同成因和特征,重污染天气有两种类型:静稳型和沙尘型。如果污染物由于持续不利于扩散的气象条件而大范围积累,导致可吸入颗粒物达到重污染水平,这样就会形成静稳型重污染天气。这种天气的大气层结有较强的稳定性,有利于生成更多的雾滴,形成恶性循环,使雾霾污染维持连续数天并不断加剧。
除了气象因素之外,有些地区外高内低的地形也不利于雾霾污染的扩散,例如京津冀地区三面环山,污染物受到山脉的阻挡,聚集在山前,很难扩散,从而加剧雾霾的产生。
5 防治对策
5.1 国外经验
1952年12月4日,伦敦从这一天开始,连续五天被能见度只有几米的浓雾笼罩,这场灾难造成了1.2万人死亡。这次灾害事件发生后,英国首次为控制污染而推出了多项严厉的措施。1954年,推出了治理污染的特别法案;1956年,通过了《清洁空气法案》,法案规定:严禁使用多种燃料、关停重污染工厂、提高工业烟囱的最低限高、逐步实现居民生活天然气化、冬季采取集中供暖等;1968年以后,又出台了一系列防控空气污染的法案,划分空气质量管理区域,并强制在规定期限内达标,处罚措施更加明确,有效减少了烟尘和颗粒物。2010年,推出了有关减少可吸入颗粒物等空气污染源的行动纲领。
5.2 我国的主要举措
我国不断深入推进工业化和城镇化,大量消耗资源和能源,大气污染问题严重,防治迫在眉睫。针对雾霾防治,我国采取了一系列积极措施:
2012年,环保部将PM2.5纳入空气质量标准,迈出PM2.5监测和的第一步。
2013年1月,PM2.5浓度作为预警的重要指标,中央气象台从9月2日起,每日空气污染预报。
2013年9月12日,国务院《大气污染防治行动计划》,这是我国第二个大气污染防治规划。
2013年10月16日,“京津冀环境气象预报预警中心”成立,主要规划京津冀及周边地区的气象监测、预报预警重污染天气。
2013年10月22日,《北京市空气重污染应急预案(试行)》正式。把空气重污染预警分为蓝、黄、橙、红四级,根据不同的级别采取相应的应急措施,旨在进一步控制污染。
5.3 对策建议
5.3.1 控制污染源。雾霾的防治首先要从人为因素入手,重点是控制车辆尾气、扬尘、燃煤、工业废气等污染源,除限行外,加强汽车尾气治理;采用吸附、冲洗方式清理地面等处灰尘;关停高污染企业及设备,大力支持污染低的项目和替代产品,大力发展清洁能源和产品,从源头上控制污染物。
5.3.2 建立区域联防联控机制。中国当前的工业化和城市化进程是雾霾天气的主要根源,其产生的污染具有区域性特征,影响范围主要是华北平原和长江中下游平原等区域。大气污染治理是多个环节紧密相关的系统工程,因此必须建立区域联防联控机制。
首先,制定区域联动法规、政策和更加严格的污染物排放标准,采用综合手段实施跨省区和多部门联动机制,例如调整产业和能源结构、优化城市公交系统等,政府和民间共同努力,使多项污染物协同减排。
其次,各级能源部门要提高能源产品的质量,大力支持清洁能源的开发和使用,严格限制高污染能源的供应和使用。发改委要制定更加严格的不合格产品淘汰制度,防止高能耗、高污染企业排放大量污染物;交通部严格管制车辆;环保部加强企事业单位排污的监管,划定空气质量管理区域,并强制其在规定期限内达标;企业加大环保投入。
5.3.3 完善清洁生产标准体系。完善各行业清洁生产标准和评价体系,进行节能评估,加大力度,严格关停不达标的企业,从源头上减少大气污染物,提高资源利用效率。
5.3.4 研发新技术。
首先,研发新技术,人工干扰雾霾产生的条件,这样可以从源头上控制雾霾的产生。
其次,研发先进工艺技术和设备,提高污染治理水平。
最后,研究新的大气净化技术,利用吸附等手段清洁污染的大气。
5.3.5 倡导绿色生活理念。治理雾霾是一项长期而艰巨的任务,应该人人参与,从我做起,坚持“绿色出行、绿色消费”的绿色生活理念,养成节电、节气、节油、节碳的良好习惯。从身边小事做起,珍惜资源,降低能耗,减少污染。
6 结语
空气质量关系着每个人的健康甚至国家的命运,雾霾防治迫在眉睫。目前,雾霾防治是一个世界性难题。国内外主要措施是制定和完善相关法规体系,控制大气污染物排放。但是随着工业化和城市化的发展,这些措施并不能彻底解决雾霾问题。防治雾霾需要建立区域联防联控机制,全社会共同携手应对。
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[关键词]大气污染问题 环境监测 系统分析 对策探测 总体战略意义
[中图分类号] X830.5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-2-238-2
我国工业生产和消费过程中的突发的环境问题现象比较复杂,对于大气污染现象产生严重的滋生效应。而沙尘、煤烟污染是新疆大气环境污染的主要特征,目前大气污染物主要以可吸入颗粒物和二氧化硫为主,排放的主要污染物是由工业、采暖锅炉和汽车尾气所造成,其所带来的影响尤其值得关注。结合新疆地区的生态破坏和环境污染现状,进行内部资源开采工序的检验,从而使得不合理的资源浪费行为以及生态破坏现象得到有效改善和治理。这就要通过浮尘、扬尘、燃料燃烧以及矿井水排放、工厂的废气排放等问题进行总体分析,进行系统改进方案的制定,确保大气质量得到改善。
1新疆大气环境质量状况
新疆地形地貌复杂,气候干旱,除自然形成的沙尘外,其他大气污染物:烟、尘、二氧化硫、氮氧化物都直接与人类活动密切相关。《2012年新疆环境状况公报》指出,新疆19个主要城市中,只有阿勒泰市空气质量达到国家一级标准;克拉玛依、伊宁、塔城、博乐、昌吉、奎屯、乌苏、阜康、石河子和五家渠等10个城市空气质量达到国家二级标准;乌鲁木齐、哈密和库尔勒3城市空气质量达到国家三级标准。另外5个城市空气质量超过国家三级标准。全疆城市环境空气质量达到一、二级优良天数占全年的80.6%,三级轻微污染天数占15.4%,四级、五级中重度污染天数占4.0%。与2011年相比,全疆区域性沙尘天气增加了7次,局地性沙尘天气增加了58次,沙尘天气发生频次有所增多。
2大气污染有害物质监测工作的主体内容
大气污染物主要以二氧化硫和氮氧化物为主,污染物排放主要来自工业、生活及交通运输。
对于二氧化硫成分的监测处理主要根据煤炭资源使用过程中的燃烧效果以及具体冶炼工程的废气标准含量进行充分界定。通过甲醛溶液内部分光光度处理手段以及电导方式等进行分解处理,使得后期有害气体的改善工作方案能够顺利制定。内部溶液吸收效果对于化合物稳定状态的保证有着一定的促进作用,有助于后期氢氧化钠伴随溶液反应过程产出的二氧化硫物质,结合副玫瑰苯胺以及甲醛进行反应处理,使得伴生物质呈现紫红色的状态,这种单独分离的处理技巧可以精准的保留实际工业生产过程中的主要废气含量,是保证内部二氧化硫防护工作的重要依据。监测的手段主要依靠分光光度计进行监测统计。
石化燃料经过高温环境的处理以及化肥在实际生产过程中都会伴随一定容量的氮氧化物,造成大气环境的严重污染;另外,在汽车产生的尾气污染中也包含着大量的氮氧化物。因此关于此类污染颗粒物质的观察监测,主要依靠跟踪监察,保证实时数据的校验和可利用价值,从而促进改进方案的具体制定效果,才能保证环境空气质量的高速恢复。
3大气污染问题的监测以及应对策略制定
随着现下超高污染事件的急剧上升以及人们对于清洁空气质量的严格要求和关注度的提高,根据内部污染状态的合理评估,进行防控措施的高效率制定是非常必要的。
大气污染内部的物质比较复杂,常见的污染现象主要包括扬尘、二氧化硫、氮氧化物以及内部悬浮颗粒等。伴随吸入物质不断增加,具体清洁标准工作系统的研究处理的不定因素的增多,实际治理依据材料的总结仍然不够充分,这是造成空气破坏现象严重并且维持时间较长的主要原因。
针对具体的大气环境内部物质的数据监测工作的细化手段以及严重污染情况的科学判断依据进行综合分析,结合全面落实的监测参数设计以及资料记录,进行专业计算机智能处理程序的录入,使得高标准的治理方案以及手段得以落实。
4大气污染监测分析的方法
大气污染具有扩散速度快,扩散范围广、造成影响大的特点。因此,对大气污染的监测应当力求快速、及时、准确。随着我国环境监测分析方法不断的改进和完善,逐步建立起了能在短时间内及时准确地检测各种有害气体的分析方法,并得到了广泛的应用。目前大气污染的监测分析方法主要有检测管法、仪器法、指示纸法、化学分析法等。
(1)检测管法:该法具有现场使用简便、快速、便于携带和灵敏的优点。目前已有几百种有害污染气体可用检测管测定。不失为一种较为经济,易于普及的方法。
(2)仪器法:仪器法是利用有害污染气体的热学、光学、电学等特点对它们进行测定。其优点是灵敏度高,测定准确,浓度直读,可自动记录或与计算机连接。
(3)试纸法:试纸法是用试纸浸渍试剂,在现场放置或置于试纸夹内抽取被测空气,显色后比色定量。其优点是操作简便、快速、测定范围广,但准确度相对较差。
(4)化学分析法:化学分析法是将吸收液本身作为显示液,采样显色后与标准管比色定量。其灵敏度、准确度都相对于试纸法要高。
5无线传感环境监测系统的在线监测方法
无线传感辅助技术主要应用在危险区域及大面积监测区域的气体情况监控,通过传感器来测量与监测所需的参数,再借助网将它发送到控制中心。结合必要的节能网络节点位置追加,进行自发组织结构方式的适应性设计,同时根据单位节点的装置标准进行一定范围的扩建,结合不同位置的协作以及信息沟通交流对不同微观环境的细节工作进行系统补充,确保气体分布状态以及内部参数的合理设计,为后期改进方案制定过程中详细、准确的信息提供渠道。无线传感网络追加装置根据气体的复杂颗粒物质堆积进行高度采集和分析,使得燃煤过程中产生的空气热害以及污染现象通过必要的信号检测以及数据进行管理,监测中心及时传达,建立整个大气环境监测、维护标准参数。后期的空气改善工作措施能够借助高效的模型参数进行设计,框架应用理论内容进行完整的编辑,保证计算机分析的标准指令。
6结语
目前,我国实际产业规划活动中,伴随能源的高效利用,内部空气质量的监督以及数据应用,根据今年污染物浓度年际变化统计,大气污染治理取得了一定的成效,但总体工作的布置以及改进还有待提高。大气环境质量实时化监测是环境监测重点,与无线传感辅助技术的结合,使大气环境监测的手段得了进步,能够快速、精准、区域化与细部对大气环境展开全面数据采集和实时分析,给大气治理工作及时提供依据。
参考文献
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关键词 大气污染;治理;问题;对策;黑龙江牡丹江
中图分类号 X51 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)05-0241-01
1 牡丹江市大气污染现状
牡丹江市是中国黑龙江省辖市,位于黑龙江省的东南部,地处中、俄、朝合围的“金三角”腹地,区位发展优势非常明显。牡丹江市位于北温带中部,属温带大陆季风气候,半湿润地区。地处盆地,四面环山,四季分明。平均气温6.1 ℃,平均降水量579.7 mm,日照时数2 339.8 h,平均相对湿度64%。影响牡丹江市大气环境质量的首要污染因子是总悬浮颗粒物。主要原因是该市在供暖时段大量使用原煤进行散烧,使得该时段的悬浮颗粒物的历年年均监测值均超过国家环境空气质量标准中的二级标准;但是在非供暖时段监测值接近或达到国家空气质量二级标准。牡丹江市区大气污染物(二氧化氮)浓度具体见表1。
2 治理存在的问题
2.1 污染物造成的损害得不到有效控制
环境和人类的身体健康都很容易受到外界大气的影响,如空气中的一次污染物及其在大气中反应生成的二次污染物等。一次污染物排放和二次污染物生成及污染物浓度和所造成的损害之间关系复杂。以复杂的非线性关系的二次污染物臭氧浓度的前体氮氧化物和挥发性有机化合物的排放量为例,当氮氧化物和挥发性有机化合物的浓度在不同的层次,产生不同的O3的贡献率。因此,减少氮氧化物和挥发性有机化合物并不总是带来同样比例的O3减少。传统的策略通常是把一些污染物减排作为核心控制目标,而不是基于对排放污染损害控制管理目标。污染物和二次污染物的排放浓度及其物理伤害量削减污染物排放控制目标之间有复杂的关系。如果考虑进一步暴露了人口规模和人口特征,地理分布的参数所带来的污染之间的物理损坏所带来的减排量,以减少经济损失,从而降低污染物的排放量减少污染物的健康风险存在显着更复杂的的关系。空气污染控制策略,以减少污染物排放或污染损害控制标准控制指引的发展,在这个过程中,会有不同的控制对象,控制措施和控制路径的选择,这决定了空气污染控制策略的有效性,降低最终污染的损害[1-4]。
2.2 控制成本高昂
传统的控制策略具有高性价比的特点,一方面,一个单一的主要污染物减排目标,忽略的协同效应可能缺乏成本效益的控制选项。另一方面,通过行政命令手段分配到的省份和城市,由于属地管理的特点,虽然省级和市级区域污染治理的边际成本差异,但它无法通过协商和合作,或在市场上有一定的灵活性,以降低整体区域的成本控制。大气污染控制从单一污染物控制转向多种污染物同时控制,实际上有助于促进大气污染控制长期成本的降低。在单一污染物控制策略下,企业将依据政策指令下的受控污染物来选择污染控制技术和措施,即逐一选择对单个污染物来说控制成本最小的技术或措施。
3 对策
3.1 统一规划牡丹江市的工业布局
结合牡丹江市城市功能区的科学规划、总体规划的要求,根据人口密度,对资源、环境和工业布局进行调查,重新优化产业结构。此外,响应国家的相关调整政策,对工业项目进行调整,使工业项目逐步向园区靠拢,统一规划新的项目,按照行业类别,进行统一布局的转换[5-7]。
3.2 对城市的能源利用方式、供热技术进行调整
改变牡丹江市以往的原煤燃烧供暖方式,变成清洁的天然气,并大力加强天然气输配管网的建设,减少因原煤燃烧造成的大气污染。并将城市划分为高污染燃料禁燃区和严管区,对于高污染燃料禁燃区,彻底更换老旧的燃煤锅炉,换成热电联产和以天然气为主的清洁能源工人方式,新建的建筑物全部采用以天然气为主的清洁能源,从根源上减少悬浮颗粒物。
3.3 实时监控机动车尾气排放
对机动车的尾气排放进行实时监控,加大对机动车尾气排放的管理。并定期进行机动车排气污染检查,以保证机动车的尾气排放达到标准[8-9]。
3.4 加大污染源的监测力度
对重点的污染源进行严格监测,完善环境监测系统,使得整个城市的环境污染的信息都能得到共享,并将整个城市按照大气污染的程度进行分区,单独治理。对于企业排放的尾气要严格监测,符合标准的给予发放环境许可证,对不符合标准的要勒令其进行整改,务必使企业排放的尾气达到标准。加强对环境保护的宣传工作,提高群众的环保意识[10-15]。
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【关键词】大气污染;环境监测;对策
一、对大气中有害物质的监测
1、颗粒状物质的监测在大气污染物中有许多颗粒状的物质,这些颗粒状的物质较多,它的成分非常复杂、具有多变性和危害性,有的本身具有毒性,有的是有毒有害物质在大气中的运载体、催化剂或者能产生有害的反应。在某种情况下,存在于大气巾的颗粒状物质与附着在它身体上的气态或者蒸气态物质产生反应,会产生更大、更多的毒性。因此,要对大气中的颗粒物质进行必要的监测。对大气中颗粒物质所进行的监测主要包括:对总悬浮颗粒物进行测定、对可吸人颗粒物的浓度地行监测,对粒度分布的监测,对降尘量进行监测,对颗粒的化学组分进行监测。
2、二氧化硫的监测大气中有很多含硫污染物,比如二氧化硫、三氧化硫、硫化氢、硫酸以及酸盐等。他们的来源主要是通过煤与石油燃料的燃烧产生的,在硫矿石的冶炼等化工产品中会生产与排放较多的废气。二氧化硫对大气的污染最严重,它的分布较广、影响较大,所以,在对硫氧化物的监测中主要是对S02的监测。对二氧化硫进行监测主要是“对甲醛缓冲溶液吸收一盐酸副玫瑰苯胺分光光度法”、“四氯汞钾溶液吸收一盐酸副玫瑰苯胺分光光度法”、“钍试剂分光光度法”、“电导法”、“紫外荧光法”、“火焰光度法”、“定电位电”、“库仑滴定法”等解法。运用“甲醛缓冲溶液一副玫瑰苯胺分光光度法”对二氧化硫进行监测:甲醛缓冲溶液对二氧化硫进行吸收以后,逐渐形成了一种相对稳定的化合物,也就是羟甲基磺酸加成。
在这种样品的溶液中滴人氢氧化钠以后生成一种化合物,它会释放出二氧化硫,并且与副玫瑰苯胺、甲醛发生反应,开成一种紫红色的化合物,再利用分光光度计在577nm处进行监测。
3、氮氧化物的监测石化燃料高温燃烧和化肥等生产排放的废气使氮氧化物被排在大气中,除此之外还包括汽车的尾气造成的氮氧化物污染。
二、大气污染问题的环境监测对策
1、电化学免疫传感器在环境污染物监测中的应用利用电化学免疫传感器进行监测时,主要是借助于这些具有特异性的亲和反应,通过对平衡状态时抗原一抗体复合物进行监测,对待测物的分析进行监测。让免疫化学反应发生在传感器的表面,它具有很强的功能,较高的灵敏度,它可以在很短时间对物质做出监测。它与常规的免疫分析仪器不同,电化学免疫传感器技术的花费较小,能够实现仪器化,对现场监测比较适合。因为有以上特点,电化学免疫传感器要满足对痕量污染物的定量监测,它主要上应用于毒素、有机农药、病源微生物等方面的监测,并被广泛应用。
大量的研究显示,电流型免疫传感器的广泛应用主要通过一定的竞争机制,对电子传递的途径加以改善,并与流动分析相结合,可以提高小分子半抗原灵敏度的监测。对它更加重要的应用研究还有环境雌激素,包括孕酮、雌二醇等。
同上面的监测目标一样,工业废水中的有机污染物,比如多氯联苯的分布较广、危害较大的特点。在2003年,K.A.Faehnrich对免疫电极监测多环芳烃进行了一次分析,得出了,在不同的免疫反应过程中对灵敏度会产生影响,对实际水样进行测量时,可以看出达到了确良0.8ng/mI 的精度。
2、基于无线传感器网络的环境监测系统的在线监测方法通过传感器来测量与监测所需的参数,再借助网络将它发送到控制中心,用来实现监测的目的,它主要是通过公共有线电话网、移动电话网来完成任务。PSTN在布线上有许多困难、所需的费用很高,所以它的应用范围非常有限,而利用移动电话网对数据进行传输时可以解决布线的困难与缺点对于大范围的测量,会出现成本太大并且数据采集的精度太小。此外,因为有太大的能耗,所以在较短的时间内要及时地对电池进行更换,这种监测主要是应用于危险区域及大面积监测区域,在应用时的特点是不方便。它主要是由低功耗微小的网络节点,自己以自发组织方式构成,再通过比较密集的节点进行布置,大家通过协作可以感知、监测和采集网络分布区域内的各种微观环境信息,我们还可以对这些信息做进一步的处理,在根本上可以取得详细、准确的信息。
无线传感器网络在国内外的研究成为了热点,并有了非常大的变化,如在Intel研究中心的伯克利实验室的研究人员,主要是使用无线传感器网络对岛上鸟类活动进行必要的分析,这一系统主要是对将传感器所获取的温度、所获取的湿度及气压等环境信息会通过多跳路由的方法,可以将各信号,通过各种方式将其发送到监测管理中心,通过对这些比较有效的信息做进一步的监测,使其达到不打扰野生动植物的正常生活情况,并可以对其环境进行监视。
【参考文献】
关键词 环境监测;锅炉;窑炉;大气污染物;问题;应对措施
中图分类号 X511;X831 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)07-0233-01
随着工业废气治理工作的逐步推进和先进治理技术的应用,有效地提高气态污染物和烟(粉)尘的去除效率,减少排入大气环境的绝对量,取得了实质性的效果,随之而生的便是废气排放系统的结构复杂和废气污染物存在状态的变化,为废气排放的监测工作增添了新的课题和增加了新的难度[1-5]。在当前锅炉和窑炉及其他固定废气排放源监测工作中,亟需解决的是:如何在废气排放系统的高湿度、高负压、烟尘颗粒带点等情况下有效的实施监测,如何解决手工监测和在线监测结果的准确性问题等。
1 大气污染物监测中存在的主要问题
1.1 烟气湿度对测试的影响
火力发电厂是城市环境监控中最重要的排放点源。国家对火力发电厂排放的大气污染物有严格的要求,1997年之后建立的电厂烟尘排放小于50 mg/Nm3,2010年之后SO2排放小于400 mg/Nm3。电力行业本身的规定要比国标严格,其脱硫装置2011年开始效率不能低于96%,出口排放的SO2实际浓度一般只在50 mg/Nm3左右。在这种情况下我国电厂脱硫装置不但全部采用了脱硫塔技术,而且脱硫塔效率也得到了提高,但这样的脱硫技术带来了高湿度的排放烟气。
高湿烟气给监测工作带来了2个方面的问题,就采尘方面,在一定的条件下,湿烟气会造成玻璃纤维滤筒潮湿,从而使采样系统阻力增大,阻力增加到一定程度可能出现烟尘不能在等速情况下进行采集,采集仪器负荷过高采样过程中断,滤筒无法承受压力破裂,采样滤筒湿烂无法正常取出等一系列的问题。另一方面,SO2易溶于水,在SO2测试过程中,烟气从温度相对高的烟道中抽出,在常温或低温环境下水蒸气凝结成水,SO2溶于水中形成不易挥发的硫酸从烟气中分离出去,因此测试的数据普遍偏低。
1.2 高负压对测试的影响
锅炉烟气在管道内的流动是由锅炉炉膛、除尘器、鼓风引风、管道组成的系统运行,是在一定的外在动力下流动,流体力学参数由多项因素形成,因此高负压不单单是由于测试点位区域烟气流速过快造成。
高负压对于烟尘测试没有直接的影响,但对于烟气的测试有直接的影响。现在的定电位电解法测试烟气中SO2、NOx等成分的浓度会受到流过传感器的烟气流量的大小的影响,而负压大小会直接影响吸入传感器的烟气流速的大小,从而影响浓度测定的大小。
1.3 烟尘颗粒带电对测试仪器的影响
静电除尘器是工业污染源普遍采用的除尘设备之一。静电除尘的原理是使内部颗粒带上高压静电,通过正负电极相吸的规律去除烟尘。但没有去除的颗粒有可能带有静电,通过测量烟温的信号线传导到主机上并对电子器件放电,造成仪器工作不正常甚至损坏。
2 对策
2.1 高湿度烟气的处理
在锅窑炉监测中,采样枪是监测环节的前端核心技术。通过改进采样枪内部结构和工作方式,克服高湿度气体对固态及气态污染物监测结果准确性的影响。
为了解决在低温高湿的环境下采集烟尘,首先采用刚玉滤筒代替玻璃纤维滤筒,实践证明刚玉滤筒很好地解决了滤筒潮湿带来的诸多问题,但刚玉滤筒前期残留物处理困难,循环利用过程中会因滤筒堵塞而报废,使用过程中滤筒和采样枪经常密封不好,价格又比较昂贵,这些都限制了刚玉滤筒的使用。
采用滤筒位置恒温加热的取样管,将滤筒位置温度恒定在120 ℃以上,保证了滤筒的相对干燥。此种取样管在现场测试中效果比较理想,不足之处在于取样管的重量和体积要相应增加。
在高湿度烟气条件下测量易溶于水的气态污染物,一般采取制冷脱水或高温加热这2种方式对烟气进行预处理,制冷脱水法由于传统的半导体制冷效率不高,致使水、气分离速度慢和脱水不完全,水气分离过程和残留的水蒸气都会带走一部分气态污染物,因此烟气测量过程会给这样污染物的测量带来很大偏差,造成测量结果不准确。高温加热法对测量前的烟气进行高温处理,但这样的方法要求导气管有很好的保温效果,这必然加大导气管的体积和重量的加大,对于经常进行高空测试的环保行业来说,这样的要求是无法实现的。因此,对传统的以空气作为介质的制冷装置进行了改进,以防冻液作为介质进行制冷,基于防冻液优异的热稳定性,当高温烟气通入置于防冻液中的烟气管路时防冻液的温度变化不大,从而大大提高了制冷效率,烟气冷凝脱水完全,而且防冻液的冰点在-40 ℃以下,因此半导体制冷装置将冷却温度设置在0 ℃左右时也不会产生结冰现象。
2.2 正压、负压的减小
为了减少高负压烟道对测试的影响,一种方案是利用烟尘采样系统的大泵来克服烟道的负压阻力,在气体的通道中设计一种多通路装置,可使采尘泵连接到烟气采样枪上,再用烟气采样的小泵连接到多通路装置上采集进入装置中的气体。
2.3 气体颗粒静电的消除
一般仪器采用取样管接地、抗静电雷击的电子防护器件等措施,但都不能很好地解决静电对仪器的干扰问题。对此,在原有EMC设计工艺,综合应用光电隔离、瞬态干扰抑制、EMI滤波、屏蔽接地等综合技术基础上,对静电的泄放途径进行了改变,传统的泄放方法是将静电导入电源,静电的累积影响了电源的正常工作,致使仪器的电路板甚至CPU损坏而使仪器无法正常工作,经过试验,将静电导入仪器外壳,通过仪器内大体积泵的金属外壳以及仪器外壳接地的方式将静电泄放,针对此方案已经做了大量的试验,并取得了初步的成功;此外,采用取样管与主机间的工业级ZigBee无线通信模式,该技术的应用减少了主机和取样管之间的连接,进一步从根本上杜绝了烟道静电对采样仪器的影响。
3 结语
在目前环境监测工作中,尤其是手工现场监测时经常出现目前所使用的监测技术无法解决的问题。随着废气治理方式的改进和治理技术的进步,引起了废气排放状态的复杂变化。由于在废气治理过程中为同步处理废气中含有不同污染物质,经常采用不同的处理工艺集合的方式处理多数污染物质,导致了废气存在状态的复杂性。在工作中经常出现排污系统高正(负)压、高湿度,污染物浓度低等现象,造成监测结果的不准确甚至与客观值相反的结论。相对废气排放监测的复杂性而言,监测技术规范更新速度缓慢、监测仪器开发严重滞后,监测手段明显落后。因此,建议开展监测技术研究和专用监测仪器的开发工作,不断提高锅炉、窑炉及固定装置的排放废气的监测水平。
在实际的测试工作中发现,新建企业排污设施监测点位不符合国家关于排污口规范化的要求,尤其存在于大型企业中;老企业和改扩建单位由于工厂的占地面积所限,老设备的改造受限于原有格局的束缚,找不到相对平直管道的现象越来越多,烟气在管道喘流、散射等不规则运动和烟气在管道中不规则分布的情况下测试的现象普遍起来。这样会造成测试的巨大误差,即使采用加密测点和加密滤筒的方法,测试结果的准确度还是变的难以把握。建议在新建的企业设计、安装锅炉、窑炉和排放装置废气处理设备时,必须充分考虑运营期环境管理的需要,排放管路安装布设的时候,应符合环境监测的技术要求,并纳入环保验收内容。老企业在技术改造中要将排污设施规范化纳入改造内容中。
仪器的发展要符合监测工作的需要,除自身准确性、稳定性能外,充分考虑广泛的适用性,尤其对特殊环境的适应。锅(窑)炉和排放装置经常安装在连续的生产环节当中,不是一个独立的单元,因此经常处在易燃易爆、强腐蚀的环境中,因此监测仪器应具备防爆、耐腐蚀等特点;对同一排放源所含的不同因子在监测过程中应做到同步监测、量化体现,不应该存在较大时间跨度,才符合监测数据同一性的要求,因此监测仪器要向多参数、轻便快捷方向发展,以满足未来监测工作发展的需要。
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论文摘要:本文主要介绍了大气污染物的种类及利用生物学监测可进行环境监测的优势,同时论述了大气污染通过什么样的途径对人类进行危害,以及危害的结果。并呼吁人们对此产生重视。
1 利用生物学监测大气污染物
环境监测一般采用人工采样或半自动采样,用实验室化学分析方法进行定期、定点测量、理化监测方法,虽然有速度快和准确的优点,但受技术和经济条件所限,多数理化项目不能连续自动监测,还靠人工采样测试瞬时浓度或平均浓度值。在一些分散地点测定,有一定的偶然性,时空代表性差,不能反映监测前后的污染物的变化情况,也不能反映综合污染情况。利用生物学监测可以克服这些缺点,因为生物与环境相互依存,相互制约,生物长期生活在环境中,受环境各种因素的综合作用,生物的生活周期长,环境污染和环境破坏必然作用于生物体,能贮存整个生活时期内环境因素变化的各种信息。例如:生物个体数量和群落的变化,生物的结构和生理的变化,宏观和微观受害症状的观察,能综合反映大气污染对生态系统的影响强度,能较早地发现大气污染,能检测出不同的大气污染物,能反映一个地区的污染历史。
1.1 大气污染物的种类
人类生产、生活活动以各种形式排出大气的污染物种类很多,仅煤炭燃烧烟尘中就有四百多种有毒物质,大气污染物对生物产生的危害有:
1.1.1 氧化性:如臭氧、二氧化氮、氯气等,它们能形成酸雨危害很大。
1.1.2 还原性:一氧化硫、硫化氢、一氧化碳、甲醛等,也能进一步形成酸雨。
1.1.3 酸性:氟化氢、氯化氢、氰化氢、二氧化硫等。
1.1.4 碱性:氨等。
1.1.5 有机物:乙烯、甲醇、苯酚等。
1.1.6 无机物:重金属及其氧化物、粉尘、尘土。
1.2 大气污染物对植物造成的危害分类。
1.2.1急性危害:一般污染物浓度高,毒性大,接触时间短,就可导致植物失绿,组织坏死。
1.2.2 慢性危害:污染物浓度低,接触时间长,植物生长不良,轻度生物绿色泽较淡。
1.2.3 混合性危害:污染物浓度低时,接触时间长,浓度变高时,时间短,先表现慢性危害,然后植物又表现出急性危害症状。
1.2.4 隐性危害:污染物浓度特低,接触时间长,对植物的生理生化过程产生影响,对生育和产量有控制作用和轻微影响。
1.3 怎样选择指示生物
针对大气污染物中某一种类选择哪种指示生物呢?一般具备对污染物敏感,受污染后症状明显,干扰症状少,长期生长能不断萌发新叶,栽培管理繁殖容易,并尽可能有一定观赏和经济价值,能起到美化环境和监测环境的双重作用。例如:污染物是硫氧化物(SO2、SO3、H2S)常选紫花苜蓿、荞麦、芝麻、向日葵、蕃茄、马尾松、白桦,一般多在燃煤锅炉房、火电厂、肥料厂等处多种植。
1.4 指示生物受危害的机理与症状
1.4.1 硫化物的污染物
危害机理:进入植物体先生成亚硫酸后生成а-羟基磺酸盐能抑制氧化酶ATP形成。
症状:阔叶植物出现坏死斑点或块状失绿。
单子叶植物出现点状或条状坏死斑,失绿针叶植物受害后叶尖呈红棕色或褐色并下延。
1.4.2 氧化物的污染物。
危害机理:进入植物体后,在叶尖边缘积累,抑制本酶的活性。
症状:植物嫩叶,幼芽上伤斑由油渍状发展到黄白色而呈现红褐色,与正常组织稍顷或近红色条带。
1.4.3 氮氧化物:
危害机理:抑制植物体内的酶的活性。
症状:开始背腹两面的脉间出溃斑,叶片后来出现斑纹和坏死皱缩,斑纹呈现白色,宗黄色,有时也出现叶尘或边缘。
1.4.4 酸雨:
危害机理:破坏植物叶绿体,叶绿素含量降低,光合作用减弱。
症状:叶缘、叶尖和脉间出现块状源白坏死斑,有时黄化成枯萎。
怎样判断污染源和污染程度就应知道生物学监测大气污染物的方法。
现场调查了解污染源。包括工业污染源,交通污染源,同时还应了解是否出现过异常气候变化,受害植物如呈扇状,带状或片状分布于污染源下风向。在一定范围,树木的受害症状多表现在上部重,下部轻,迎风面重,背风面轻,树冠上面叶片受害重里面叶片受害轻,受害植物涉及种类多,多为污染伤害。若对某种污染物敏感的种类受害重,抗性种类受伤较轻,则更可为污染伤害,根据叶片伤害面积判定污染程度。同时注意重合污染,注意污染物的增效或相乘、相加、相减作用的总效应。
深入现场,具体分析调查,利用相应的对照点和相同指示生物,排除一些非污染产生的伤害。如:大旱、大风、霜冻、盐害、营养元素缺乏,病虫害的伤害等。
生物学监测在冬季很困难,而北方燃煤多在冬季,采取特殊方法,也有一定作用。如果生物学监测与理化监测相结合,取长补短。综合分析,对大气污染监测具有更大意义。
2 大气污染对人类的影响
空气是人类赖以生存的环境因素,它直接参与人体的代谢和体温调节等生命过程,因此大气污染势必危害人体健康。大气污染对人类的影响有直接和间接两种方式。
2.1 大气污染对人类的直接影响
排入大气中的污染物以各种途径侵人人体造成危害,其中主要有三条:(1)通过皮肤和眼睛粘膜的表面接触;(2)通过消化系统食入含有大气污染物的食物和水;(3)通过呼吸系统吸入被污染的空气。其中以第三条途径危害最大,因为:每人每天吸入空气有10立方米之多。与这种含有污染物的空气接触,肺泡表面积为人体表面积的25倍,并且对污染物非常敏感,同时呼吸系统富有带水份的粘膜,对大气污染物吸收能力很高,就矿区而言,尘肺病、肺病是矿工的职业病,因此大气污染对人体健康的危害主要表现为呼吸道疾病。
大气污染对人类的直接影响主要表现在:
2.1.1 急性中毒:如1952年英国伦敦烟雾事件在几天内造成几千人死亡,当时伦敦上空烟尘最高浓度达4.5毫克/立方米,为平时的十倍;SO2浓度高达3.8毫克/立方米,为平时的六倍。在严重污染的一周内人口死亡总数达4703人,第二周为3138人,据研究这是由于严重大气污染引起支气管炎、心血管病患者死亡数增加所致。
2.1.2 慢性中毒:"四日市哮喘病"是慢性中毒的一个典型例子。四日市是个所谓"石油联合企业之城",有三个大型石油联合企业和一百多个中小型化工厂。每天由工厂排出SO2和粉尘高达13万吨,使这里终年黄烟弥漫。大气中SO2最高时达到允许浓度的5-6倍。而且大气污染物中含有铅、钒、锰等重金属微粒。人们长期呼吸被污染的空气,逐渐形成支气管炎、支气管哮喘及肺气肿等多种呼吸道病,被统称为四日市哮喘病。六十年代以来,这种病在四日市开始蔓延,至1972年全日本这种病患者已达6000余人。
2.1.3 致癌:近年来各国肺癌的发病率和死亡率有明显增加,而且大城市和工业区尤为严重。据悉美国大气污染使肺癌患者增加了一倍,而在我们煤城七台河,肺癌患者也在逐年增加,不少学者研究认为肺癌死亡率与大气污染物浓度基本上成正比。
2.2 大气污染对人类的间接影响:
大气污染对人类的间接影响主要表现在:
2.2.1 对大气的影响,发气溶胶、光化学烟雾可降低能度,减弱阳光强度,从而影响植物光合作用,给其生长带来不利影响。
2.2.2 对植物影响:对植物危害是大气污染影响生物界最初表现。一般认为,植物受害现象是人类健康受影响的预兆。大气污染可使植物叶、花及果实生长迟缓、产量减少、重量变差,甚至助长病虫害的发展和蔓延。
2.2.3 对生活条件的影响:大气中的煤烟和灰尘等污染物会污染街道和庭院,使居室及室内设备、衣服等被腐蚀受损。
关键词:火力;颗粒物;污染;危害
我国是产煤大国,基于我国资源的特点,以煤炭为主的能源利用的状况将长期存在。因此应该重视燃煤产生的污染物。颗粒物作为燃煤排放的重要污染物之一,是我们近些年来研究的重点,这也正是本文的专注所在。
一、火电厂排放颗粒物的危害
1.1 减低能见度
颗粒物降低能见度的原因有:1吸收和散射光,从而减弱了光信号;2由于其散射的作用减小了天空背景与目标物之间的对比度。有大量的研究表明,能见度的降低与气溶胶颗粒有着密切的关系。
能见度降低的最主要因素是光的散射,大小与可见光波长相近的颗粒对光的散射影响较明显,能够造成60-95%的能见度减弱,通常认为散射效应主要与PM2.5有关。
1.2 改变辐射平衡
气溶胶颗粒能够直接阻挡太阳光照射到达地面,使高空温度增加,降低地面温度。特别是直径在0.1-5μm之间的颗粒,通过对地表辐射与太阳光的吸收与散射在大气能量平衡中起着重要作用。如果PM10浓度达到100μg/m3时,可以减少到达地面的紫外线75%。
1.3 形成酸雨
降水对颗粒物的冲刷作用和其作为水汽凝结核的作用都可以使得颗粒物进入到云水中或降水中。当进入云水或降水体系后,颗粒物的各种化学成分会发生一系列的复杂变化,并决定和影响着降水和云水的污染性质。其中的一个重要方面就是它对酸的缓冲能力和它的酸碱性质。
1.4 对人体的危害
燃煤发电厂所排放的可吸入颗粒物中,富集着大量的有毒金属(Cd、As、Cr、Se、Hg、Ni、Sn等)、酸性化合物和有害有机物(PCBs、PHAs等),并且细颗粒物上还粘附着病毒与细菌。火电厂排放的二氧化氮易溶于水,95%能被上呼吸道粘膜和鼻腔吸收,可以粘附在可吸入颗粒物上进入细支气管和肺泡。
二、燃煤电厂排放的MP10和MP2.5物理化学特征分析
2.1 微观特征
对于火力发电厂的颗粒物的微观特征的研究,有人在对不同锅炉和不同煤种类型的电厂进行观察后,根据各类颗粒化学组成及显微结构,进行了分类:根据内部结构和微观形貌分出16种显微颗粒类型;根据化学成分将飞灰分出铁质、硅铝质、炭粒和钙质四个组。E.CEREAD等利用高灵敏度和高分辨率的核微探针,对100个颗粒(粒径在0.5-5μm),依据矿物种类分为7类:1、2类由铝硅酸盐组成,占总颗粒数量的70%,2类所有微量元素及Ca、P、Fe的浓度更高些,其它类群的特征是P、Si、Ti、Ca、Fe的含量较高,微量元素的含量表现出随粒径增大浓度减小的趋势,Al、P、Si、Ti、Ca、Fe的含量与粒径大小无关[3]。
2.2 矿物学组分
颗粒的矿物组成的信息不仅可以其在大气中的演化情况和来源解析,同时也有助于了解其健康危害。火力发电厂排放的可吸入颗粒物的组成表现为石英、莫来石、赤铁矿、石灰石、磁铁矿、石膏等。
2.3 总体化学元素成分
火力发电厂排放的可吸入颗粒物主要元素是Ca、Fe、K、Si、Na、Al、S、O、C等,其表面积比较大,因此在生成以后,或者在其凝聚生成过程中,可富集大量元素(K、S、AS、Ti、Na、N、pb、Se、Cr等)和有机物(正构烷烃、PAHs、脂肪醇、二恶英、酚类等)。
三、燃煤电厂排放颗粒物的控制及颗粒的回收利用
3.1 控制
颗粒物的污染问题直接关系到人体健康状况,直接影响着人类的生存环境,是必须解决的问题。而火力发电厂是颗粒物,尤其是细颗粒物的重要排放源,应及时开展对排放颗粒物的控制问题,这对于我国环境及能源的可持续发展都有着深远的影响。
如今,对于火力发电厂的烟尘控制标准越来越严格,这时电除尘器的缺点就显露出来了。主要是由于颗粒物二次飞扬、烟尘比电阻高时电除尘效率下降及细颗粒物难以荷电等因素的影响,很难使电除尘器有效率达到99.9%,从而使较多的颗粒物进入大气,对环境造成污染。
3.2 细颗粒物的回收利用
对于火力发电厂的排放的颗粒物的控制,不但可以带来社会效益和经济效益,还可以将捕集到的细颗粒物作为重要的工业材料,从而使得废物利用,创造经济效益。某些行业排放的颗粒物,比如炼铜厂的硅铁电炉粉尘二氧化硅是高级路面的重要添加剂,也是橡胶等某些化工行业不可缺少的原材料;氧化锌粉尘可以与医药的生产,是重要的医药化工原料;在铁合金冶炼炉中,气态SiO2凝聚生成的硅微粉,这种物质是重要的无机非金属材料,可以广泛的应用于多种行业。火力发电厂所产生的细颗粒物,排入大气中可以造成严重的环境污染,还能够通过进入呼吸道来伤害到人体的健康,因此,可以借鉴其他行业的经验,对捕集到的细颗粒物进行加工,变废为宝,回收利用。
四、小结
通过近几年的研究监测,数据表明,可吸入颗粒物是我国城市大气环境的首要污染物。可吸入颗粒物富集大量有毒重金属、酸性化合物和有害有机物,加上可吸入颗粒物的粒径小,对人体健康的危害极大,特别是粒径小于2.5μm的细颗粒,能够对环境及人体造成更为明显的危害。火力发电厂作为可吸入颗粒物的主要排放源之一,应加强颗粒物的排放控制,积极开发细颗粒物的回收利用。
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