发布时间:2023-10-08 10:03:41
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5篇防治空气污染的措施,期待它们能激发您的灵感。
【关键词】室内装修;有害物质;空气污染;症状表现;防治措施
有关的调查资料统计表明,因家居装修所用的新材料中含有甲醛、苯系列物、氨气、氡气等多种有害物质的挥发,造成严重的室内空气污染导致居民死亡和伤害的人群数以万计。加之工作压力及其他因素的影响,造成全国九成以上的人口处于亚健康状态。因此,提醒广大民众对装修污染的危害应及早认识和高度重视并积极加以防范。
一、室内装修易产生哪些有害物质
装修装饰材料和定做的家具容易产生甲醛、苯系列物、氨气、氡气等多种有害物质,这些有害物质可诱发人体病变,对人们的身体健康和生命安全构成威胁。
甲醛是一种无色有强烈刺激性气味的气体,主要来源于人造板材、胶粘剂和涂料等。它能直接引发呼吸道不适,可造成肝肺功能损害,被世界卫生组织确定为可疑致癌物。国家标准规定,室内每立方米不能超过0.08毫克。
苯系列物包括苯、甲苯和二甲苯。它大量存在于油漆、防水涂料、乳胶漆中,具有芳香气味,吸入人体后会引起嗜睡、头痛、呕吐等。它被世界卫生组织确认为有毒致癌物质。
室内氨气主要来源于混凝土防冻剂中,也可来源于室内装饰材料和木质板材。氨对呼吸道刺激大,对眼黏膜及皮肤造成损害,会让人流泪、咽痛、咳痰,重者导致呼吸困难、昏迷。
氡是一种放射性气体,无色无味。主要来自石材、瓷砖。因室内装饰引起的氡污染主要是采用花岗岩石材等做内装修的房屋等。氡也是世界卫生组织确认的致癌物质之一,氡通过人的呼吸道沉积在肺部,尤其是支气管及上皮组织内,并大量放出射线,人体的细胞有可能产生畸变,诱发癌症。氡被世界卫生组织认为是除吸烟之外造成肺癌的第二位的诱因。
装修污染物的释放长达3-15年。这些有害物质引起的室内环境污染,对女性和婴儿造成的伤害尤为严重。当室内空气中甲醛浓度超高时,适龄女性会出现月经不规则等异常现象;妊娠期妇女长期吸入苯会导致胎儿发育畸形和流产,装修材料产生的放射性污染也容易造成女性不孕和胎儿畸形。
二、判断室内环境污染的症状表现
如何判断生活和工作的环境是否造成装修污染的呢?归纳起来主要可以根据以下表现进行自我判断。
(1)每天清晨起床时,感到憋闷、恶心、甚至头晕目眩;(2)家里人经常容易患感冒;(3)虽然不吸烟,也很少接触吸烟环境,但是经常感到嗓子不舒服,有异物感,呼吸不畅;(4)家里小孩常咳嗽、打喷嚏、免疫力下降;(5)家人常有皮肤过敏等毛病,而且是群发性的;(6)家人共有一种疾病,而且离开这个环境后,症状就有明显变化和好转;(7)新婚夫妇长时间不怀孕,查不出原因;(8)孕妇在正常怀孕情况下发现胎儿畸形;(9)新装修后,室内植物不易成活,叶子容易发黄、枯萎,特别是一些生命力最强的植物也难以正常生长;(10)新搬家后,家养的宠物猫、狗甚至热带鱼莫名其妙的死掉,而且邻居家也是这样;(11)新装修的家庭和写字楼的房间或者新买的家具有刺眼、刺鼻等刺激性异味,而且超过一年仍然气味不散。
三、可以采取的装修污染的防范措施
1.装修整体设计时要有室内环境意识
在确定家庭装修设计方案时,要注意空间承载量、材料的使用量、室内新风量和留好提前量四个方面:
合理的计算房屋空间承载量。由于目前市场上的各种装饰材料都会释放出一些有害气体,因此合理地计算居室间的承载能力是很有必要的,也就是说不要在墙上装钉壁柜和吊柜及布置过多的家具。
保证室内有一定的新风量。按照国家《室内空气质量标准》室内新风量应该保证在每人每小时不少于30立方。不要人为的阻挡室内的通风、有条件的家庭可以安装室内新风机和有通风功能的空调器。
为室内购买家具和其他装饰用品的污染留好提前量。装修结束时室内有害物质已经在国家标准边缘,那么如果再购买家具和其他装饰用品,因为这些物品中也会释放有害气体,就会造成室内污染物质超标。
2.选好三类室内装饰装修材料
石材瓷砖类特别是一些花岗岩等天然石材,放射性物质含量比较高,应该严格按照国家规定标准进行选择,必时可以送样品到室内环境检测单位进行放射性检测。
油漆、涂料、胶水类是造成室内空气中苯和甲醛污染的主要来源。注意选择正规厂家生产的产品,最好到厂家设立的专卖店去购买。
木质板材类比如各种复合地板、大芯板、贴面板以及密度板等。这是造成室内甲醛污染的主要来源。在选择时要注意品牌的选择和外在质量的选择外,也可以在价格上进行比较。
3.注意施工工艺及事先做好防甲醛处理
在室内装修中,要注意选择符合室内环境要求不会造成室内环境污染的施工工艺并在每一个环节中注意做好可能造成污染的预防处理,这也是防止造成室内环境污染的一个重要方面。
4.日常生活中的如何减小室内污染
新装修的家庭购买的新家具,最好不要急于入住,让家具里的有害气体尽快释放。
人造板制作的衣柜使用时一定要注意。尽量不要把内衣、睡衣和儿童的服装放在里面。夏天放在衣柜里的被子也要注意,里面会吸附大量甲醛,一定要充分凉晒。
通风换气是最有效、最经济的方法,不管住宅里是否有人,应尽可能地多通风,一般早晨10点以后,分早、中、晚通风各20分钟。
其他几种辅助措施。可使用空气净化装置或利用封闭漆类对挥发板材进行封闭。也可在室内种植能吸收有害物质的植物和花卉。如月季、玫瑰吸收二氧化硫,桂花有吸尘作用,薄荷有杀菌作用,长青藤和铁树吸收苯,万年青和雏菊清除三氯乙稀,银苞芋吊兰、芦荟、虎尾兰吸收甲醛。
参考文献:
关键词:室内空气污染 现状 防止对策
中图分类号:X501 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)01(c)-0221-02
人们办公、生活的地方大多在室内,因此室内空气质量的好坏,对人们的身体健康造成直接的影响。空气质量低劣不仅会使人们的注意力分散,工作效率下降,严重者会使人产生头痛、恶心、浑身乏力等病症。因此,改善人们的工作、居住环境,是提高人们生活质量的重要举措。
1 室内空气污染的现状
在人们的观念中,可能存在这样的误解:认为室外空气污染比室内严重,其实不然。据相关部门统计,室内空气污染程度能达到室外污染的2.5倍左右,在很多情况下污染程度更高,室内的几百种污染物随着人们的呼吸进入人体,随着长时间的积累,对人们的身体健康造成严重的危害。
1.1 装修材料污染
室内环境污染来源非常多,其中有相当一部分是来自于装修材料,因此在选择装修材料的时候一定尽可能的避开选择富含有机污染物的材料。室内装修中使用的各种涂料、油漆、以及人造板材和粘合剂等都会产生大量的甲醛、苯等挥发性、有危害的污染物和污染气体。甲醛是被人们公认的潜在致癌物,它不仅能刺激人的眼睛和呼吸道粘膜,长时间会造成免疫系统异常,肝、肺以及神经中枢的损伤和异常等危害。在一些胶、粘剂中含有的污染物是苯,同样也是一种强烈的致癌物。据资料显示,慢性苯中毒会导致骨髓的造血功能发生障碍,若在短时间内吸收了较高浓度的苯,会使人出现恶心、乏力、意识模糊以及头痛等不良反应,严重者会出现昏迷以及死亡的现象。
1.2 家居厨房油烟的污染
厨房油烟对人体的危害在过去很少被人们所重视。但是据资料显示,城市女性患肺癌的几率在逐年上升,而且医院的诊断结果大多数是腺癌,腺癌是一种与吸烟极少有关系的肺部疾病,而引发腺癌的根本原因就是厨房油烟导致的突变型以及食用油高温氧化分解的质变物。再者,厨房中燃料的燃烧也是引发污染的主要来源,若厨房的通风情况差,那燃烧产生的CO以及氮氧化物等其他的浓度已经超过了空气质量标准规定的极限值很多倍,这样的浓度对人体造成的危害是非常严重的。
1.3 吸烟以及人体呼吸的污染
吸烟是室内空气污染的主要来源之一。烟雾的成分极其复杂,经过相关部门的权威鉴定,烟草燃烧后产生的烟气中多达40种以上的致癌物,不仅如此,吸烟还会导致心血管疾病的发病几率明显增加,是当之无愧的“人类健康头号杀手”。
再者,人体的新陈代谢会产生非常多的化学物质,经过呼吸道排出体外的就多达200种,排出的诸多病原菌与气体中富含很多有毒的成分。通过人体汗腺排出体外的废物以及人体皮肤脱落的细胞,这些都是室内污染的主要污染源。如果污染物浓度过高不仅会对人体的健康造成影响,而且还会诱发多种疾病的发生。
1.4 空调的污染
若一个人长期在空调开放的环境下工作,往往会出现嗜睡、乏力、无精打采等病态,而且感冒的发生几率也徒增好多倍,诸多不良的现象统称为“空调综合症”。其实这些不良反应发生的主要原因就是因为人在密闭空间待的时间过长,CO、CO2以及挥发性有机化合物等致病微生物的聚集越来越多,最终使污染加重。污染导致人体疾病的增加,工作效率自然下降。
2 人们对室内空气污染的认识
通过设定调查问卷对210名受访者进行相关调查,调查内容分别为:室内空气污染源在什么地方?自己知道的哪些方法在去除装修味道的时候有效。所有的受访者均参与问卷的回答,因此所有的问卷均有效。现将两份调查问卷汇总如表1。
从上表可以看出,调查者认为装饰材料以及家具对室内空气污染最为严重的污染源,在女性受访者中有75%的女士认为厨房油烟对室内空气的污染非常严重。而家具等其他的物体对空气造成的污染等也引起了人们的关注。
在对去除室内装修味道的调查中可以发现,基本上大多数的受访者都清楚竹炭和植物可以有效的去除装修味道。大多数的女性受访者清楚茶叶可以有效的除味,另外米醋、水果等物品也是可以有效的去除异味的。
3 改善室内空气污染的相关措施
室内空气质量的好坏直接影响到人们的生理与心理的双重健康。因此,若想改善居住环境、增进身心健康,必须对室内空气污染进行有效的整治。
3.1 减低室内装修以及家具带来的污染
随着国家制定的有关室内环境以及家具污染的标准的出台与实施,家具污染问题得到了一定的改善,但是因为彻底解决室内家具的污染涉及到的方面太多,因此想彻底解决是非常复杂的。那在装修过程中应注意以下几个问题:(1)尽量以水性油漆代替原有的油性油漆进行室内的装饰,这样可以大大降低室内挥发性有机物的含量。(2)室内装修材料的选择上,一定要选择质量达标的高质量的健康环保型建材,以减少甲醛的含量。(3)室内装修尽量选择在春季或者秋季进行,从外部条件减少污染物的释放量。(4)室内装饰品以及家具的布置上,尽可能的选择挥发性较低的地毯或者地板粘合剂等,对于空间狭小的房间一定要减少家具摆放的密度。(5)新买的家具不要急于使用,在条件允许的情况下将家具放置一段时间后,将有害气体释放出后再用;不要将儿童的衣物以及贴身衣物等放置在新衣柜中。
3.2 鼓励进行室内绿化、装饰
绿色植物大多具有净化空气、吸尘杀菌以及清除部分有毒物质的功效。因此,在西方国家居民家中都会种植像吊兰、芦荟等绿色植物。一些植物或者花卉不仅在具有光合作用,像桂花具有很强的吸尘作用,月季和玫瑰花等可以吸收二氧化硫,铁树与常青藤可以吸收苯,而薄荷则对臭氧有非常强的抵抗杀菌作用。据相关调查结果显示,在24h照明的条件下芦荟可以消灭1m3空气中所含的90%的醛;90%的苯在常青藤中消失;龙舌兰可吞食70%的苯、50%的甲醛和24%的三氯乙烯。
3.3 选用最新的空气净化技术
最新的空气净化技术都是根据特定的污染物进行研制、开发的。比如:对于室内颗粒状的污染物,常用的净化方法一般有:静电除尘、扩散除尘等。对于清除室内的异味和臭气,除了通风换气之外可以选用多功能高效微粒滤芯,这种滤芯是由玻璃纤维编织而成的,滤除颗粒物的效果非常明显。对于清除室内细菌和病毒的污染,可以选用的净化方法是低温等离子体净化技术。除此之外还有诸多的先进净化技术,对于清除室内空气污染效果很不错。
3.4 注意室内的通风换气
经常对室内进行通风换气可以明显降低甲醛、氡等有害物质的浓度。所以,经常性的对室内进行通风对人体是有益的。通过通风改善室内空气质量不仅仅适用于家居,即使在酒店、宾馆、餐厅以及电影院等相对封闭的空间都是非常适用的。
综上,随着人们对于生存空间质量的要求越来越高,室内空气污染也得到了广泛的重视,随着众多防止举措的合理落实,室内污染的治理一定会有一个质的飞跃。
参考文献
[1] 姚富鹏,彭锐,张琪,等.室内环境空气污染对人体的危害及其防治[J].环境研究与监测,2009(1):48-50.
[2] 王志勇,王智超,徐昭伟,等.城市轨道交通通风系统空气净化设备性能检测研究[J].洁净与空调技术,2011(1):16-19.
[3] 李艳莉,尹诗,黄宝妍.室内甲醛污染来源及其对人体的危害[J].佛山科学技术学院学报:自然科学版,2003(1):49-52,74.
[4] 王慧玲.浅谈室内建筑装饰材料的危害和防止[J].山西师范大学学报:自然科学版,2011(S1):73-74.
关键词:氡;甲醛;氨;苯;TVOC;检测方法;防治措施
中图分类号X51文献标识码A
1室内空气检测概述
室内空气质量是采用现代社会的科技技术测定对人体健康有害物的浓度检测的方法。为了得到准确的检测数据,是对人员素质和仪器准确的试验室质量的控制。由于检测物为气体,因此在标准气体的体积来衡量被测物的量,气体的体积是与温度和大气压力有密切的关系。如果离开这些条件来谈采样体积是没有任何意义的,在标准气体的体积下可以得到采样气体体积量。
目前,测定室内空气检测是用大气采样仪来间接测定。在用固定的流量和固定时间来得到采样器的气体体积。当有气阻的时候,会有较大的体积变化,所以在吸附管的两侧就有气压差。而管里的空隙率是不相同的,所以在采样前应校准采样仪的流量,可用200ml的皂膜流量计进行校准。
在工程验收时,应选用有代表性房间的单体,抽查点数不得少于总数的5%,而且不得少于3间。当总数少于3间时,应全部抽取检测。测定的时候要距墙面>0.5m、离地的高度在0.8~1.5m之间。测量点要匀称的进行分布。而室内空气中的氨、甲醛、TVOC、苯浓度进行测定时,需要在门窗封闭1h后检测。氡浓度测试时,将门窗关闭24h后进行测试。如果采用空调的建筑,需在空调正常打开的情况下进行门窗关闭。
2室内空气检测方法
2.1氨
2.1.1标准曲线
氨的测试办法有两种:靛酚蓝分光光度法和纳氏试剂分光光度法。
主要是用靛酚分光光度法。在对氨进行检测前,要做标准曲线第一,然后用7支10ml的具塞比色管,按表1进行制备。
表1 氨标准曲线绘制制备
管号 0 1 2 3 4 5 6
吸收液,ml 10.00 9.50 9.00 7.00 5.00 3.00 0
标准工作液,ml 0 0.50 1.00 3.00 5.00 7.00 10.00
氨含量,μg 0 0.50 1.00 3.00 5.00 7.00 10.00
在各个比色管中加入0.5ml的水杨酸(50g/L),0.1ml的亚硝酸铁氰化钠(10g/ml),0.1ml的次氯酸钠(0.05mol/L),混匀后在室内温度下放置1小时后。倒入1cm的比色皿中放入697.5nm波长的分光光度计中,测试需要的吸光度。用测定到的吸光度和配制时的氨浓度,制作曲线。在制作的曲线中y=bx+a中的斜率b=0.081±0.003。
2.1.2样品测定
将10ml的吸收液(0.005mol/L的稀硫酸)装到有标注管号的气泡吸收管内,以流量为0.5L/min的速度对空气采取5L样品,并记下当时的温度、湿度及气压。采样回来后分析在室温下应尽快,且不超过24h。采样后将样品全部倒入比色管中,在抽样的样本都在比色管,根据吸光度的时间步骤,样品的标准曲线,10ml吸收溶液和空白溶液的吸光度测量采样。
2.2甲醛
2.2.1标准曲线
甲醛的检测方法有两种:酚试剂分光光度法和气相色谱法。
这里讲酚试剂分光光度法。在对甲醛进行测试前,先要做曲线,取9支10ml具塞比色管,按表2进行制备。
表 2 甲醛标准曲线绘制制备
管号 0 1 2 3 4 5 6 7 8
吸收液,
ml 5.00 4.90 4.80 4.60 4.40 4.20 4.00 3.50 3.00
标准工作液,ml 0 0.10 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.50 2.00
甲醛含量,μg 0 0.10 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.50 2.00
在不同比色管中将1%硫酸铁氨加入0.4ml,混匀后在室内的温度下放置15min后。倒入1cm比色皿液体放入分光光度计的波长630nm中,测定需要得到的吸光度。将测定得出的吸光度与配制的甲醛浓度,配制作曲线。
2.2.2样品测定
将吸收液(酚试剂溶液)装入气泡吸收管内5ml,以流量速度为0.5L/min对室内空气采得10L样品,并记下当时的温度、湿度及气压。采样回来后在室温后应尽快,不超过24h。在抽样的样本全部倒在10ml比色管,根据吸光度的时间步骤,样品的标准曲线,5ml没有吸收溶液和空白溶液的吸光度测量采样。
2.3氡
对氡的仪器测量活性炭盒法,连续测氡仪,闪烁瓶法测氡仪,双滤膜法等等。这里主要讲闪烁瓶法测氡仪。
在检测前应关闭门窗24h后取空间代表最佳的取样点,建筑工程中空气氡的检测,其测量的结果的不确定度为≤25%,探测的下限≤10 Bq/m3。将仪器带到待测点,开启仪器。设定时间为:采集样品10min,测定样品20min,测定完排出空气1min。对空气氡用仪器测试时的限度:(3-10000)Bq/m3。在测定的时候,不能搬动正在测试的仪器。
2.4苯
原理:空气中含有的苯要用含有活性炭的管子对进行采集,通过热解析仪解吸,使用气相色谱仪分析。用保留的时间定性,并以峰面积来定量。
抽样:恒流采样器,随着流量0.5l/min,稳定在采样过程中流量,而且还克服阻力。在皂膜流量计校准,不大于5%±相对偏差。气体吸附管10L。
气相色谱仪:需行使氢火焰离子的测试器。
采样时注意事项:1)取有代表性的方位,将采样器与吸附管衔接好,调度流量和采集时间,收集空气。记录此时温度、气压、流量和时间。2)采集标本,双方应吸附管密封,干燥,然后放在密封,可存放5d。3)样品应同时进行空白样品,空白样品是户外。
步骤:吸附回收管装置是一种安装在热附,使用氮气作为载气,解吸后(300 ~350)℃解吸,用毛细管柱气相色谱分析,以保留时间定性,并以峰面积来定量(采样的体积,应换算成标准体积)。
2.5 TVOC(空气中总挥发性有机物)
2.5.1原理
Tenax -TA吸附管采样空气中TVOC的使用,通过气相色谱分析,它是以后,每个组件的热脱附峰。利用不同的物质在高温下有不同的分配时间,使不同组分相分离,并用保留的时间定性,并以峰面积来定量。
色谱仪的组成如图1所示。
图1色谱仪的组成
2.5.2采样
取有代表性的方位,将采样器与吸附管衔接好,调度规定流量和采集时间,收集空气。用恒流采样器,用流量为0.5L/min时,要在采样过程中稳定流量,还要克服一定的阻力。在皂膜流量计校准,不大于5%±相对偏差。气10L的Tenax TA吸附管,对密封管吸附两侧。记录温度,压力,流量和时间。可采用外标法和内标法。
2.5.3步骤
采了样的Tenax-TA吸附管置于热解吸的装置中,以氮气为载体,将解吸的有机物气体经过(280~300)℃解吸,将解吸了的气体直接进入色谱仪中,毛细管柱色谱分析,采用定性的时间,保留,和峰面积定量(取样量,应换算成标准体积)。在高峰的分析鉴定,身份不明的山峰,以甲苯的定量计算系数;当停留时间相同或几乎相同的成分的干扰,应选择吸收管或调整合适的分析条件,使干扰测试到最小。
3污染物来源和防治措施
3.1污染物来源
(1)氨:在装修中加入防冻剂,随着温度一些环境因素,使氨气逐步被释放。
(2)甲醛:主要是人造木板所使用的胶粘剂向周围释放的甲醛。
(3)氡:房基土壤本身产生的氡,建筑材料中本身也会不断的产生氡气。
(4)苯:在装修中使用的油漆、涂料、粘合剂等有机溶剂;人造板、塑料板等建筑材料;地毯、壁纸等装饰材料。
(5)TVOC:涂料、粘合剂、油漆、各类家具、地毯、地板墙壁装饰材料等等
3.2环境污染的防治措施
甲醛和氡的材料,家具的房间,要加强通风换气次数,甲醛的处理方法是:使用空气净化器,多增加绿色的植物如:吊兰、君子兰、绿萝等;更多通风,对新建筑的装饰开窗建筑应每天3~5h,这样的情况保持3月后方可住进;使用金催化剂化学试剂;用生物进化,让有害的气体用酶进行氧化。对于放射性氡,在通风试会降低浓度,而不通风又会回升,所以它不会随通风次数而降低。
4结束语
空气中的有害物质很多,这里主要讲了五种有害物质的检测方法及预防治理,准确检测空气中有害气体,控制建筑和装修是让空气污染降低的有效方法。人们对居住环境的舒适度的不断提高,在装修中采用各种人造的装饰材料,给我们视觉增加美感的同时室内空气的污染也相对的增加。假使房屋中放入新的家具,无论是新房还是旧屋,空气的质量随之会降低,所以为了人体的健康着想进行空气检测,是衡量房间能否达到人体健康居住的一个根本依据。
参考文献:
[1] 河南省住房和城乡建设厅.建筑工程室内环境污染控制规范 GB 50325-2010. 北京:中国计划出版社,2011.
[2] 湖南省劳动卫生职业病防治研究所.公共场所空气中氨测定方法 GB/T 18204.25-2000. 北京:中国标准出版社,2000.
【关键词】 船舶;大气污染;排放控制;强制性;硫氧化物排放控制区(SECA)
随着经济社会、国际贸易的发展,我国国际贸易货物的水运需求快速增加,我国管辖水域船舶活动迅速增多。在我国港口城市环境空气质量大多难以达标的大背景下,船舶大气污染物排放越来越受到公众关注,污染问题也越来越凸显。有效管控船舶大气污染物排放,将成为国家和地方政府作为改善环境空气质量政策措施的选择之一。
1 控制船舶大气污染物排放政策措施及其应用案例
目前,全球控制船舶大气污染物排放的政策措施可分成激励性、区域强制性和国际强制性等三大类[1],这些政策措施及其应用案例概述见表1。
我国是《国际防止船舶造成污染公约》(《MARPOL公约》)缔约国,有义务按照《MARPOL公约》的要求管控在我国管辖范围内的国际航行船舶使用燃油质量和船舶氮氧化物排放。我国现行《船用燃料油》(GB/T 17411D2012)与《石油产品DD燃料(F类)-船用燃料油规格》(ISO 8217D 2010)类似,船用油质量要求符合《MARPOL公约》规定。但由于是推荐性标准,在实际执行过程中没有强制性效力,这种情况需要进一步改善。交通运输部海事局对我国管辖范围内船舶使用燃油的质量进行管控,目前相关工作正得到进一步加强。
国家利用奖励资金引导船舶节能减排的工作已开展多年,未来需要进一步扩大适用范围,加大力度;有条件的地方政府也已经开始实施船舶减少大气污染物排放的激励政策。随着各地改善环境空气质量工作的深入开展,预期未来会有更多的地方政府采用激励性政策减少船舶大气污染物排放。
我国除了香港地区应用了控制船舶大气污染物排放的区域强制性政策措施外,其他地区还没有实施任何控制船舶大气污染物排放的国际或区域强制性政策措施。
2 发达国家和地区实施控制船舶大气污染物排放强制性政策措施的时机
2.1 实施控制船舶大气污染物排放强制性政策措施的时机选择
发达国家或地区按照经济有效性和先易后难的原则选择治理大气污染的路径,从容易管控的固定源(如工业、发电厂等)排放着手,待经济、有效的固定源排放治理措施实施后,才开始治理移动源(如机动车、船舶等)排放。在移动源排放治理过程中,同样先从相对容易且能有效控制的道路移动排放源(如机动车)开始,待经济、有效的道路移动排放源排放治理措施实施后,开始治理船舶大气污染物排放。
在车用燃料消耗过程中,其所含的硫直接生成硫氧化物排放到大气中,车用燃料硫含量越高,使用过程中排放的二氧化硫以及二次生成的细颗粒物(PM2.5)越多。此外,车用燃料中的硫会影响尾气后处理技术的减排效果,并对一些技术的性能有不良的影响。因此,车用汽柴油的硫含量是表征车用油品质量的标志性指标。理论上讲,在硫含量控制方面,硫含量上限为0.001%的车用汽柴油是在当前技术条件下能够接受的车用燃料的最高标准。可以区域内机动车普遍使用这类车用汽柴油的时间,作为判断区域道路移动源排放治理达到较高水平的里程碑。
欧盟和美国作为在治理船舶大气污染物排放方面走在全球前列的组织和国家,可以道路移动源排放治理里程碑时间作为基点,确定其实际实施控制船舶大气污染物区域强制性政策措施的时机。
2.2 欧盟实施控制船舶大气污染物排放强制性政策措施的时机
2009年1月1日,欧洲车用汽柴油实施标准由欧洲第4阶段机动车污染物排放标准过渡到第5阶段,车用汽柴油硫含量上限由0.005%下降到0.001%。到目前为止,欧洲一直维持这一标准要求。
欧盟境内除了在波罗的海地区和北海地区SECA的局部区域实施控制船舶大气污染物排放国际强制性政策措施外,欧盟全境还实施了控制船舶大气污染物排放区域强制性政策措施,要求靠港船舶使用低硫油或岸电。
根据欧盟实施控制船舶大气污染物排放区域强制性政策措施与欧洲使用硫含量上限为0.001%车用汽柴油的时间关系(见图1),欧盟早在2006年5月19日和2007年11月22日就分别在波罗的海地区和北海地区正式启用SECA,分别先于强制使用硫含量上限为0.001%车用汽柴油时间31个月(图1中c)和13个月(图1中a),但是在欧盟全境实施强制靠港船舶使用低硫油或者岸电的控制船舶大气污染物排放区域强制性政策措施的时间晚于强制使用硫含量上限为0.001%车用汽柴油时间12个月(图1中b)。
2.3 美国实施控制船舶大气污染物排放强制性政策措施的时机
目前,美国车用汽油和柴油硫含量上限分别为0.003%和%。2014年3月3日,美国环保署(EPA)出台了汽车尾气排放和燃油质量新标准,规定从2017年1月1日开始,在美国市场上销售的汽油硫含量需从目前的0.003%降至0.001%。
美国船舶活动密集的海域均被纳入了北美SNECA,阿拉斯加州大部分海域船舶活动量极少,未纳入北美SNECA。因此,对美国而言,相当于在全境设立了SNECA,在全国实施控制船舶大气污染物排放国际强制性政策措施。
根据美国实施控制船舶大气污染物排放强制性政策措施与使用硫含量上限为0.001%车用汽油的时间关系(见图2),美国2017年1月1日强制使用硫含量上限为0.001%车用汽油,但是早在2012年8月1日和2014年1月1日就分别正式启用了北美SNECA和美国加勒比海SNECA,分别先于强制使用硫含量上限为0.001%车用汽油时间53个月(图2中e)和36个月(图2中d);美国加州作为美国的局部区域,在2009年7月1日实施了近海(离岸24 n mile的加州管辖水域范围内)航行的远洋船舶使用低硫油的区域强制性政策措施,2014年1月1日又实施靠港船舶使用岸电的区域强制性政策措施,分别先于强制使用硫含量上限为0.001%车用汽油时间90个月(图2中f)和36个月(图2中d)。
3 我国实施控制船舶大气污染物排放强制性政策措施的时机选择
当前,我国大气污染情况严重,以臭氧、PM2.5和酸雨为特征污染物的区域性大气环境问题日益凸显[2],不仅损害了人民群众的身体健康,而且影响社会和谐稳定,甚至严重制约社会经济的可持续发展。为此,国家发改委等7部委联合《加快成品油质量升级工作方案》,要求将第5阶段车用汽柴油标准汽柴油的供应时间提前,于2017年1月1日强制使用硫含量上限为0.001%的车用汽柴油。类比欧盟和美国强制使用硫含量上限为0.001%的车用汽柴油时间与采用各类控制船舶大气污染物排放强制性政策措施时间的关系,可以确认我国可能采取各类控制船舶大气污染物排放强制性政策措施的时机(见图3)。
结果表明,我国在2012年8月1日始就可以正式启用全国SNECA;我国局部区域在2009年7月1日始就可以实施近海(在内水、领海、毗邻区范围内)航行远洋船舶使用低硫油的区域强制性政策措施;我国局部区域在2014年1月1日始就可以实施靠港船舶使用岸电的区域强制性政策措施;我国局部区域也可在2015年11月份左右正式启用SECA,全国港口也可在2018年1月1日实施靠港船舶使用低硫油或者岸电的区域强制性政策措施。
在国际现有的4个ECA中,波罗的海SECA是基于其为《MARPOL公约》附则Ⅰ界定的防止油类污染的特殊区域而设立的,北海SECA是基于其为《MARPOL公约》附则Ⅴ界定的防止船舶垃圾污染的特殊区域而设立的,仅北美SNECA和美国加勒比海SNECA是按照《MARPOL公约》要求通过申请程序设立的。根据北美SNECA和美国加勒比海SNECA从《MARPOL公约》缔约国向IMO提出建议到正式启用分别经历了40个月和41个月时间的情况,我国在2013年7月就可以提出在局部区域设立ECA的建议。
综上类比,我国当前阶段在控制船舶大气污染物排放方面至少应做好如下准备工作:
(1)向IMO提出在局部区域设立SNECA建议;
(2)在局部区域实施近海航行远洋船舶使用低硫油的区域强制性政策措施;
关键词:臭氧;污染特征;防治措施;城阳区
中图分类号 X51 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)19-0073-03
在平流层大气中,臭氧吸收了90%以上的太阳短波辐射,从而对人类及生态环境起到了保护作用。但是在近地面大气中,臭氧作为首要光化学污染物,可以诱发光化学烟雾的生成,使人类赖以生存的大气环境面临光化学烟雾污染的威胁[1]。臭氧本身是一种毒性气体,近地面高浓度的臭氧会对人体健康、农业生产以及生态系统造成不利影响。因此,了解臭氧污染的来源及影响因素,开展环境大气中臭氧污染规律的研究,对于防治大气污染、提高环境空气质量有着十分重要的意义。本文主要对环境空气中臭氧的来源、影响因素及城阳区臭氧污染规律进行分析,并结合城阳区实际提出了切实可行的污染防治措施。
1 环境空气中臭氧的来源及影响因素
近地面环境空气中臭氧主要来自平流层臭氧的向下输送和对流层的光化学反应生成。CTM(Global Chemical Transport Model)模型研究表明,对流层臭氧可达 344Tg/a,其中约48%自本区域的光化学反应,约29%来自外远距离传输,约23%来自平流层向下输送[2]。
随着经济的快速发展,汽车保有量迅速增加,以及各种燃料、油、有机溶剂、涂料被大量使用,大气中的氮氧化物和挥发性有机物浓度不断增加,导致近地面臭氧浓度不断升高[3]。研究表明,人类生产、生活过程中产生的氮氧化物和挥发性有机物,在光照下,经过复杂的化学过程生成的二次污染物是近地面臭氧的主要来源。城市大气污染地区臭氧浓度变化主要受当地光化学反应控制,这主要是因为污染地区形成臭氧的前体物的浓度较高,臭氧的产生和损耗决定于光化学反应[4]。
气象条件是影响环境空气中臭氧浓度的最主要因素之一,是造成臭氧浓度昼夜变化、季节变化、年际变化的主要原因,其中,太阳辐射、气温、风向和风速是比较重要影响的因素。如果天气晴,少云高温,紫外线较强,则会促进光化学反应的进行,导致该日臭氧浓度较高。反之,如果天气多云,气温较低,风速大,再加上颗粒物浓度较高,则造成到达近地面的紫外线较弱,导致臭氧浓度较低[5]。
相关研究发现,臭氧与可吸入颗粒物、细颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等污染物均呈较好的负相关,其中可吸入颗粒物、细颗粒物与臭氧的负相关性最好,可吸入颗粒物、细颗粒物可以吸收和散射太阳辐射,使光化学反应减弱,从而影响臭氧生成[6-8]。
2 城阳区环境空气中臭氧的污染特征
青岛市城阳区位于E120°07′~120°34′,N36°11′~36°24′,属暖温带大陆性季风气候,具有明显的海洋性气候特点,四季分明,春季气温回升缓慢,较内陆迟1个月。城阳区共有2个大气自动监测点位,分别为城阳区北部子站(城阳环保分局站)和城阳区南部子站(崂山水库站),监测项目为臭氧(O3)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、细颗粒物(PM2.5)。2个自动监测点位均使用API400E臭氧分析仪,分析方法为紫外荧光法,24h连续自动监测。本文数据周期为2014年1月1日至12月31日,判断标准采用《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中二级标准(简称二级标准,日均值160μg/m3)。
2014年青岛市城阳区大气中臭氧日均值范围为22~218μg/m3,平均浓度为99μg/m3,全年中有23d臭氧浓度超过二级标准,超标率为6.30%。臭氧超标多出现在春末夏初,气象条件多为天气晴好,少云,偏南风,高温,紫外线强,有利于光化学反应的进行,有助于臭氧的生成。最小值出现在2月5日,当日气象条件:天气阴,西北风5~6级,平均气温-1℃,细颗粒物浓度为114μg/m3,颗粒物对太阳短波吸收和散射效用,使到达近地面的紫外线较弱,光化学反应生成臭氧的的浓度低。
从全年数据来看臭氧浓度变化具有明显的日变化规律,主要表现为夜间浓度较低且变化平缓,最低值出现在夜间,日出后臭氧小时浓度迅速上升,最大值主要集中在14:00―15:00,而后浓度逐渐降低。昼夜变化振幅夏季最大,最低值与最高值最大可以相差7倍。
2014年城阳区环境空气中臭氧浓度呈明显的季节变化:春季升高,夏季最高,秋季逐渐降低,冬季最低。臭氧浓度月变化基本呈现倒“V”形,臭氧浓度在7月份达到最高值后逐渐降低。从臭氧全年监测结果可以看出,臭氧日均值最大值超过二级标准的天数集中在太阳光照充足的5―8月,臭氧浓度日均值低值一般出现在太阳光照较弱的12月、1月。
3 臭氧污染的防治措施
目前,臭氧已经成为城阳区重要的大气环境污染物之一,防治臭氧污染,一方面需要建立长效机制,建立、落实法规和技术标准,另一方面要减少臭氧光化学反应前体物氮氧化物和挥发性有机物的排放。因此,根据青岛市年度空气质量提升行动计划的要求,建议从调整产业结构、淘汰落后产能、治理污染点源、使用清洁能源、提升车用燃油品质、动员全社会共同参与等各个方面采取切实有效的措施,不断改善全区空气质量。
3.1 综合治理、联防联控 由于挥发性有机化物既可能造成细颗粒物超标,又是臭氧的前体物之一,因此,臭氧应与细颗粒物治理结合起来综合考虑,实行综合治理。同时,城阳区特殊的地理位置,易受外部区域大气污染物扩散的影响,城阳区的二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气态污染物和细颗粒物污染在南风条件时受来自李沧区、市北区、黄岛区等外部大环境污染物由南向北扩散影响,较北风条件时污染严重。可见,只针对城阳区臭氧污染治理的效果有限,青岛市各级政府应建立联防联控机制,共同治理,共同受益。臭氧前体物在不同地方比例不同,即便在同一个城市,市区与郊区也有差别,因而城阳区环保部门应加强与科研机构的合作,搞清楚城阳区臭氧形成受控因素,通过监测摸清楚臭氧前体物的具体比例、排放源的位置,做到有的放矢。
3.2 减少氮氧化物排放 城阳区工业园区较多,2014年城阳区工业氮氧化物排放量达到3 338.9t,居青岛六区之首。环境空气中氮氧化物浓度变化对光化学反应有很大的影响,控制、减少氮氧化物的排放,可以有效地控制臭氧污染。
3.2.1 优化产业及能源结构,提高清洁能源的利用率,减少燃煤的用量 对城阳建成区内20t/h以下燃煤锅炉强制淘汰,鼓励节能新型燃烧设备的研发与使用;在人口密集的中心城实行集中供热,减少生活面源对环境空气质量的影响。
3.2.2 有效控制机动车污染 截至2014年末,城阳区各类在用机动车已达19万辆之多,比2013年增加了3万辆。而且城阳区地处青岛市北部,是陆地交通进入青岛的必经之地,机动车尾气污染严重,有效控制机动车污染将成为提升城阳区空气质量的手段之一。环保、公安、工商等部门建立完善联合执法长效机制,严查无环保合格标志、黑烟车和驶入限行区域内的黄标车;大力发展以轨道为主的城市综合交通体系,有轨电车尽快投入使用,鼓励民众乘坐公共交通工具;加大对电车、天然气车等排污量小的机动车的推广力度,对于购买环保型汽车的家庭进行奖励。
3.2.3 大力推进锅炉废气脱硝设施的安装和使用 城阳区金田热电、金海热电等废气污染物排放重点企业,已于2014年7月1日前完成了锅炉脱硝改造,氮氧化物排放浓度达到了环保部门规定的标准要求。环保部门对已建成的锅炉废气脱硝设施,要严格管理、坚持稳定连续运行,同时要加大经济政策的支持,对企业安装、运行脱硝装置给予经济补贴。
3.3 减少挥发性有机物的排放 环境空气中挥发性有机物的来源很多,交通运输是最大的挥发性有机物人为排放源,溶剂使用是第二大排放源[9]。因此,做好挥发性有机物的减排工作,需要从减少交通运输排放和减少溶剂的使用和排放2个方面入手。
3.3.1 加强挥发性有机物环境监管力度 对产生挥发性有机物的工业企业,以及广告喷涂、车辆维修、喷漆、服装干洗、餐饮业等小型加工业和服务业,均纳入监管范围。同时,结合《青岛市环境保护局关于印发的通知》开展城阳区大气挥发性有机物调查工作,掌握辖区内大气挥发性有机物排放源、分布、数量,从中选择代表性行业进行分析,了解行业排放情况,结合排放标准,配合国家环保部相关政策,达到挥发性有机物总量排放控制目标。
3.3.2 坚持源头控制与末端治理相结合的原则 在工业生产中推广清洁生产技术,减少挥发性有机物的使用。严格控制原料与产品在生产、储运等过程中的挥发性有机物排放,鼓励企业使用先进仪器设备对有组织排放的挥发性有机物进行回收再利用或采用燃烧等方式使其达标排放。
3.3.3 减少机动车、飞机和轮船等交通工具的排放量 减少机动车、飞机和轮船等交通工具的排放,储油库、加油站和油罐车配备相应的油气回收系统。2014年青岛市环境保护局城阳分局制订、印发《关于对全区加油站、储油库油气污染防治设施规范化监管的通知》,明确辖区储油库、加油站规范化监管标准规范化监管标准,告知环保部门现场监察的三项重点内容,便于各加油站、储油库强化内部管理,建立健全油气治理运行机制提供了保障。
4 结语
随着经济的发展,汽车及其他污染源的增加,臭氧污染现象将会更加突出,治理臭氧污染已成为大气环境治理的必然阶段要求,因此,应采取加强部门合作、综合治理、联防联控、动员全社会参与等措施,让空气清新、青山绿水的美好环境早日实现。
参考文献
[1]唐孝炎,张远航,邵敏.大气环境化学[M].北京:高等教育出版社,2006:102-109.
[2]SUDO K.AKIMOTO H.Global source attribution of tropospheric ozone:Long-range transport from various source regions [J].Journal of Geophysical Research,2007,112(D12):1-21.
[3]唐孝炎,张远航,邵敏.大气环境化学[M].北京:高等教育出版社,2006:221-231.
[4]安俊琳,王跃思,李昕,等.北京大气O3与NOx的变化特征[J],生态环境,2008,17(7):1420-1424.
[5]严茹莎,陈敏东,高庆先.北京夏季典型臭氧污染分布特征及影响因子[J].环境科学研究,2013,26(1):43-49.
[6]刘献辉,周兵利,陈建新.洛阳市老城区环境空气中臭氧污染特征及相关气象要素分析[J].环境研究与监测,2014,27(2):14-17.
[7]郑冬,李丹,纪德钰.大连市区近地面臭氧污染规律研究及与PM2.5等污染物的相关性分析[J].环境与可持续发展,2014,6:177-180.
[8]严茹莎,陈敏东,高庆先.北京夏季典型臭氧污染分布特征及影响因子[J].环境科学研究,2013,26(1):43-49.