时间:2023-08-07 09:25:00
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在汽车的整个生产制造过程中,各种化工原料的使用,从汽车钣金冲压件开始便使用的起和防锈作用的油脂;汽车涂装工艺中的有机清洗剂和油漆中含有大量的苯等挥发性有机物;构成汽车内饰的皮革、纤维和各种工程塑料等在生产时便需要使用到苯、烃类、醛类、酮类等有害物质;亦或是这些制品本身含有或能够释放出上述有害物质。
同时,汽车的保养和使用不当,比如空调滤清器及空调管路长时间未清理,导致附着在蒸发器上大量霉菌、粉尘及其他可吸入颗粒物直接进入人体呼吸道。中国疾病预防控制中心相关研究发现:汽车空调循环过滤系统内极易产生螨虫、霉菌、胺、烟碱等有害物质。研究指出:汽车内超过50%的霉菌、70%以上的螨虫来自于空调过滤系统;另一方面,不良的发动机排放或者渗漏也会导致其有害物质随着汽车的空气循环系统大量进入车内,污染车内空气。
二、车内空气污染物的主要成分及其危害
甲醛:甲醛是一种无色、具有刺激性且易溶于水的气体,具有凝固蛋白质的作用;其35%~40%的水溶液称为福尔马林,常作为浸渍标本的溶液。甲醛为较高毒性的物质,在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。研究表明:甲醛具有强烈的致癌和促癌作用。其对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。其浓度在0.06 -0.07 mg/ m³时,会导致儿童发生轻微气喘;当达到0.5 mg/ m³时,可刺激眼睛,引起流泪;达到0.6 mg/ m³可引起咽喉不适或疼痛。浓度更高时,可引起恶心呕吐,咳嗽胸闷,气喘甚至肺水肿;达到30 mg/ m³时会立即致人死亡。长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病,引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、月经紊乱、细胞核的基因突变,DNA单链内交连和DNA与蛋白质交连及抑制DNA损伤的修复、妊娠综合症、新生儿染色体异常、白血病,青少年记忆力和智力下降等。尤其对儿童和孕妇的影响更大。
苯、甲苯及二甲苯:工业领域把苯、甲苯、二甲苯统称为三苯,以苯的毒性最大;它是一种无色、具有特殊芳香气味的液体,能与醇、醚、丙酮和四氯化碳互溶,微溶于水。苯具有易挥发、易燃的特点,其蒸气有爆炸性。 皮肤经常接触苯可因脱脂而变干燥、脱屑,有的出现过敏性湿疹。长期吸入苯能导致再生障碍性贫血。实验证明当血液中甲苯浓度达到1250mg/m³时,接触者的短期记忆能力、注意力持久性以及感觉运动速度均显著降低。
氨: 氨是无色气体,当环境空气中氨达到一定浓度时才有强烈的刺激气味。人对氨的嗅阈值为0.5~1.0mg/m³。氨是一种碱性物质,进入人体后可以吸收组织中的水分,溶解度高,对人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用,减弱人体对疾病的抵抗力。氨进入肺泡后易和血红蛋白结合破坏运氧功能。短期内吸入大量的氨可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、头晕、恶心等症状,严重者会出现肺水肿或呼吸窘迫综合症,同时发生呼吸道刺激症状。
总挥发性有机物(TVOC):TVOC的组成极其复杂,其中除醛类外,常见的还有苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、萘、二异氰酸酯类等。TVOC主要来源于各种涂料、粘合剂及各种人造材料等。此类物质可有嗅味,表现出毒性、刺激性,个别成分具有基因毒性。TVOC能引起机体免疫水平失调,影响中枢神经系统功能,出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等自觉症状,还可能影响消化系统,出现食欲不振、恶心等,严重时甚至可损伤肝脏和造血系统,出现变态反应等。
另外,汽车空调系统中吸附的大量的烟尘、脏物所孳生的细菌、螨虫等对人的身心健康危害相当大:处于这种环境中的人会感到头晕、乏力、恶心、胸闷甚至昏迷,长此以往会患上诸如扁桃体炎、气管炎、肺炎等,或使原有病情加重;另外,其滋生的黄色葡萄球菌会产生一种怪味;灰尘脏物也会使汽车空调的制冷、制热效率低下,影响其功效。
三、解决汽车室内空气污染的主要方法
1.相关法律法规及检测标准的建立及完善。使得车内空气污染从汽车设计及制造环节就得到根本性的解决。
影响车内空气质量的最根本原因早在汽车的设计和制造过程中就已经形成,在以后的使用过程中很难消除,而且汽车消费者一般也不可能具备这方面的专业知识和技术能力。相关法规制度的建立应从推动企业技术进步角度出发,引导汽车企业正视自己承担的社会责任,认真对待车内空气质量问题,并切实采取措施予以解决:对车内各种污染物的来源进行定量分析,找到污染物的发生源,有针对性地采取替换、升级等技术措施;零部件生产企业应根据汽车企业治理污染的要求 , 选择适当原材料 ,改进生产工艺。以此推动整个行业健康有序的发展和技术的飞跃。
2.汽车的合理使用和日常保养的相关知识
车内有毒化合物的一大特点就是随着温度的升高浓度急剧增加,主要原因是车内材料有害气体的释放随温度的升高而增加。有研究报告指出,当车内空气从26℃上升到63℃时, TVOC浓度至少增加5倍。相关的研究显示温度增加10℃,污染物浓度近乎上升一倍。在温度很高时,即使是使用多年的车辆中,有害气体的浓度也会很高。因此,避免汽车长时间高温烘烤暴晒,亦或是在经历高温过后将车门全部打开以加强通风,使得有害物质能够尽快散发。在炎热的夏季也应尽量避免使用空调,保持车内空气的循环流通是降低有害物质浓度的快速有效的方法。同时,维护和保持汽车各部件平稳高效的运转也是防止车内污染的有效途径。
3.光触媒作为一种新兴的空气净化产品,对甲醛、苯、氨气、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等有机物可起到净化作用;对大肠杆菌、黄色葡萄球菌等具有杀菌功效;具有除臭功效;并可防止油污、灰尘等产生。其原理为:光触媒在特定波长(388nm)的光照射下,会产生类似植物中叶绿素光合作用的一系列能量转化过程,把光能转化为化学能而赋予光触媒表面很强的氧化能力,可氧化分解各种有机化合物和矿化部分无机物,并具有抗菌的作用。目前,市场上相关的产品已经问世销售。
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。
汽车生产和使用数量的增多,给空气污染和人们的生存环境带来了严重的影响,有害物体的大量排放成为一种流动的污染源,聚集在繁华街区或者人口密集地区,久久不容易消散,严重影响人们的呼吸质量。因此,深入分析汽车尾气对空气的污染和对策对于改善人们的居住环境和提高人们的生活质量有着积极的意义。
1 汽车尾气排放中对空气污染的有害成分
汽车尾气排放中的有害物体非常多,但主要集中在以下几类,分别是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx、二氧化碳和二氧化硫等。
1.1 一氧化碳(CO)
在汽车行走的过程中,由于输送到燃烧室的氧气不足,导致不能充分燃烧时会产生一氧化碳,一氧化碳对空气的污染是显而易见的,它本身无色无味无毒,但是当一氧化碳停留在空气中,被人体吸入后,会导致血液和运送氧气的能力均大幅度下降,人会明显的感到头晕、头痛等中毒现象发生。因为,一氧化碳与血液和苏红素的亲和力是氧气的300倍,很难融合,如果人体吸入0.3%的一氧化碳后将会导致人体死亡,在所有汽车尾气对空气和人体的危害中,一氧化碳排在首位。
1.2 碳氢化合物(HC)
碳氢化合物产生的原因是因为汽油没有充分燃烧或者没有燃烧而从燃烧室内排出的,与阳光紫外线作用,产生臭氧等烟雾状物质,对人体的喉、眼和鼻粘膜造成刺激。当碳氢化合物在空气中浓度过大的时候,不仅对人体产生严重的危害,对动物、植物也会产生危害,严重抑制农作物生长,导致农业减产,在汽车尾气危害排名中列居第二的位置。
1.3 二氧化碳(CO2)
汽车尾气除了排放上述的污染气体之外,还会排出二氧化碳,汽车尾气中排出的二氧化碳不是污染物,不会直接对人体和环境造成危害,但是大量的二氧化碳聚集,可以导致全球气温变暖,全球温度升高会引来一系列的流行疾病和高温天气,死亡率会随之上升,还容易引起皮肤癌变,对人体免疫系统也会产生紊乱的作用。
2 控制汽车尾气的排放对空气污染的对策
地球是人们赖以生存的家园,空气是人们生存必须的物质,面对汽车尾气造成的空气质量下降的现状,每个国家和城市都要行动起来,力所能及的挽救赖以生活的环境。
2.1 强化管理制度
在我国2000年对《大气污染控制法》进行了修订,其中,第三十五条规定了环保、交通、渔政部门共同管理机动车的年检,环境保护部门负责对在用车的抽检路检工作。这种政策的提出确实可以对现有车辆进行一定的控制和规范,但是对于新车的污染排放检测明显存在漏洞,监管制度缺乏,监管力度不严,随着大量新车的出现,空气污染一度造成不可控制的现象。因此,真正的改善人们的生存环境,调节空气质量,需要环保、公安、交通、城建等多个部门联合行动,首先制定合理的法律法规,明确每一个部门的职责和权限,不断完善管理体制。比如:以政府部门为核心,环保部门作为主体,交通、公安等职能部门积极辅助,协调统一,对汽车的生产、运行、维护、管理等关节统一规划,确保减少汽车尾气排放,促进空气环境的改善。
2.2 控制汽车数量
我国是一个人口大国,随着人们生活水平的提高,汽车已经成为家庭的必备,公车也成为企事业单位必备的出行工具,而大量汽车的出现,必然导致大量的污染物产生,因此,空气汽车排放尾气对空气的污染,空气汽车数量是一个必须重视的途径。需要从以下几方面要求政府职能部门作出工作:首先,空气汽车总量,实施科学规划,其中控制汽车总量不是对汽车生产的数量进行控制,而是对高排放、高污染的汽车进行限制,鼓励人们从低碳环保的角度促进汽车的生产和销售;其次,对超过使用年限的车辆强行报废,因为车辆的老化和陈旧产生的空气污染物会更加严重,强化报废车销毁才能减少污染物排放,从而促进汽车工业的发展;另外,从环保的角度倡导人们低碳出行,提倡做公交出门、地铁出行,利用这种方式减少机动车上道,从而减少行驶过程中产生的污染气体。
2.3 优化汽车工艺
治理汽车尾气排放对空气造成的污染,需要从源头上进行控制,加强汽车工艺的发展与制造,倡导性能好、噪音低、耗油少、污染轻的汽车制造工艺,尤其是发动机的制造工艺,进行充分的优化,可以很大程度降低排放污染。同时,对于汽车维修部门进行行业管理,保证维修技术和维修部件以低碳环保为主,减少汽车排放尾气中污染物质的产生,对于驾驶学校进行规范,提高驾驶人员的技术操作,事实证明驾驶技术与汽车尾气的排放有着直接关系,汽车驾驶中发动机良好的启动、加速、减速等,都会减少污染物的排放。
3 结束语
总之,面对目前城市建设中汽车尾气排放污染对空气质量的严重破坏,我国有关部门必须采取行动,改善道路环境、减少车辆上路、提高汽车工艺,并积极进行综合治理,确保汽车尾气的排污点降到最低,以减少污染物对空气和人们的身体健康带来的危害。
参考文献:
[1]张秦赓,牛鲁燕,周永刚.新形势下对我国汽车尾气污染的思考[J].环境科技,2011(S2).
[2]李复平.积极采取有效措施,不断增强公众环保意识[J].北方环境,2011(11).
[3]陈瑜,彭康. 我国城市机动车尾气污染现状及防治对策[J].广东化工,2011(07).
中图分类号:TE08文献标识码: A
引言:
随着工业及交通运输等事业的迅速发展,特别是煤和石油的大量使用,将产生的大量有害物质和烟尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等排放到大气中,当其浓度超过环境所能允许的极限并持续一定时间后,就会改变大气特别是空气的正常组成,破坏自然的物理、化学与生态平衡体系,从而危害人们的生活、工作和健康,损害自然资源及财产、器物等,对污染问题进行控制处理是人类社会发展不可忽视的重要内容。
环境空气的质量标准
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》与《中华人民共和国大气污染防治法》,保护和改善生活环境、生态环境,保障人体健康,制定本标准。本标准规定了环境空气功能区分类、标准分级、污染物项目、平均时间及浓度限值、监测方法、数据统计的有效性规定及实施与监督等内容。各省、自治区、直辖市人民政府对本标准中未作规定的污染物项目,可以制定地方环境空气质量标准。本标准中的污染物浓度均为质量浓度。本标准首次于1982年。1996年第一次修订,2000年第二次修订,本次为第三次修订。本标准将根据国家经济社会发展状况和环境保护要求适时修订。自本标准实施之日起,《环境空气质量标准》(GB 3095—1996)、《〈环境空气质量标准〉(GB 3095—1996)修改单》(环发〔2000〕1号)和《保护农作物的大气污染物最高允许浓度》(GB 9137—88)废止。本标准规定了环境空气功能区分类、标准分级、污染物项目、平均时间及浓度限值、监测方法、数据统计的有效性规定及实施与监督等内容。 本标准适用于环境空气质量评价与管理。凡是不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB8971空气质量飘尘中苯并芘的测定乙酰化滤纸层析荧光分光光度法 GB9801空气质量一氧化碳的测定非分散红外法 GB/T 15264 环境的测定火焰原子吸收分光光度法 GB/T15432 环境空气。总悬浮颗粒物的测定 重量法 GB/T 15439 环境空气 苯并[a]芘的测定高效液相色谱法 HJ479 环境空气氮氧化物(一氧化氮和二氧化氮)的测定盐酸萘乙二胺分光光度法 HJ482 环境空气 二氧化硫的测定甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法 HJ483 环境空气 二氧化硫的测定四氯汞盐吸收-副玫瑰苯胺分光光度法 HJ504 环境空气臭氧的测定靛蓝二磺酸钠分光光度法HJ539 环境空气 铅的测定石墨炉原子吸收分光光度法(暂行)HJ590 环境空气臭氧的测定紫外光度法HJ618环境空气PM10和PM2.5的测定重量法 HJ630环境监测质量管理技术导则 HJ/T193环境空气质量自动监测技术规范 HJ/T 194 环境空气质量手工监测技术规范《环境空气质量监测规范(试行)》(国家环境保护总局公告 2007年第4号)《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》(〔2010〕33号)
二、大气污染的成因
1、大气污染的含义
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。污染源可分为天然污染源和人为污染源。天然污染源是指自然界向大气排放污染物的地点或地区,如排放灰尘、二氧化硫、硫化氢等污染物的活火山、自然逸出的瓦斯气,以及发生森林火灾、地震等自然灾害的地方。
2、废气污染的成分
对生态环境影响较大和人类健康威胁较大且绝对排放量较大的废气主要包括:含NO x、SO2、P、As、PH3、CO、HF、C2HCl3、C2H3Cl3,等污染物的有毒气体及其他气体。
原因分析
(1)城市建设是影响大气质量的关键原因
1)市政建设。城市马路普遍存在道路斜坡问题,即马路两侧的人行板道明显高于路面而且与路面垂直,呈“凹”字型。致使马路上的灰尘不能吹走,而且越积越多,这也是引发扬尘天气的直接原因。
2)工业布局。工矿企业的分散性使城区的大气污染受到不同程度的影响。
3)工业生产过程。化学工业、煤炭工业等,就是国家的重点发展部门,而且这些工矿企业大多数成为大气污染的主力军。
4)交通运输。近些年来,交通运输发展迅速。特别是近年来,私人轿车的数量急剧增多。排放的尾气中夹杂着大量的可吸入颗粒物,是导致疾病的重要因素。
5)绿化。一些新兴的工业城市,绿化还没有跟上工业发展的步伐。只有政府、一些企事业单位,机关团体内部绿化已基本达标,而整个城区的绿化却远远达不到要求。
(2)地形与气候因素是影响大气质量的重要原因
地形地貌和气象条件特殊,不利于大气污染物的稀释和扩散。
三、治理大气污染的措施
1、防治大气污染的途径
大气污染防治的途径很多,主要有调整能源战略、采用清洁能源、推行清洁生产工艺、合理使用煤炭资源、强化大气环境管理、进行污染物总量控制,应用绿色植物净化大气等。
(1)推行清洁生产工艺是实现清洁生产、减轻大气污染的重要途径。
(2)调整能源战略,采用清洁能源。大力开发水利资源,有步骤地发展核能,努力利用太阳能、风能、海洋能等清洁能源。我国水能资源仅开发5%,还有95%待开发,大力开发利用水利资源是调整我国能源战略、改变能源结构的首要任务。
(3)采用高新技术,合理利用煤炭资源,推广型煤,改进燃烧方式。
(4)依法强化城市大气污染管理,进行大气污染物总量控制。
2、对大气环境质量进行监测
大气中的有害物质是多种多样的,不同地区污染类型和排放污染物种类不尽相同,因此,在进行大气质量评价时。应根据各地的实际情况确定需要检测的大气环境指标。大气中常见的污染物有总悬浮颗粒物、降尘、可吸入颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、总烃、铅、氟化物、臭氧和苯并芘。颗粒物质的测定:颗粒物质是大气污染物中数量最大、成分复杂、性质多样、危害较大的一种,它本身可以是有毒物质,还可以是其他有毒有害物质在大气中的运载体、催化剂或反应床。在某些情况下,颗粒物质与所吸附的气态或蒸汽态物质结合,会产生比单个组分更大的协同毒性作用。
3、综合整治
大气污染综合整治规划是根据城市大气质量现状与发展趋势进行功能区划并按拟定的环境目标计算各功能区最大允许排放量与削减量,从而制定污染治理方案。大气污染的治理应根据城市的能源结构与交通状况确定首要污染物即浓度高、范围广、危害大的污染物。便于治理时有的放矢、对症下药。当前我国大部分城市的大气污染主要是由采用落后燃烧方式燃煤和汽车尾气引起,由此而来的首要污染物是二氧化硫和总悬浮颗粒,因此规划的远景目标应该是改进落后的燃煤方式,提高燃烧效率,尽量使用气体燃料、型煤、太阳能、地热等无污染或少污染的能源,实行区域集中供热,提高道路硬化率,通过强化污染源治理与提高污染控制技术等手段创建无烟控制区。调整工业布局,根据大气自净规律科学便理的利用大气环境容量,强化污染源的治理,降低污染物的排放量,通过技术与行政的手段减少汽车尾气的污染,提高城市绿化率、选择抗污染性好的树种,大力发展植物净化。
结束语:
目前,我国人均耗能水平还很低,是世界人均的l/4,能源消耗量也呈现大幅度上升趋势。近期内,我国的能源结构仍将以煤为主,煤炭消耗量的增加会加重我国大气污染程度。因此,我国大气环境质量发展趋势不容乐观。我国城市大气污染治理还需以命令控制型与法律、法规手段为主,随着我国市场经济的建立与完善,环境经济手段将是我国环境政策的发展方向。
参考文献:
[abstract] this article on the indoor air pollutants benzene for the harm to human body, the source, prevention and control, and management technology, makes a further analysis in this paper.
[key words] air pollution, benzene, pollution, prevention and treatment
中图分类号:X502 文献标识码: A 文章编号:
前言
苯是室内空气污染物之一,是有芳香气味、易挥发、易燃、低毒,有致癌可能性的无色透明液体。
1、苯对人体的危害
“苯”,俗称天那水,是一种具有特殊芳香气味的无色透明液体,易挥发、易燃,蒸汽有爆炸性,常温下挥发很快。短时间内吸入高浓度苯蒸汽可发生急性苯中毒,出现兴奋或酒醉感,伴有黏膜刺激症状。轻则头晕、头痛、恶心、呕吐、步态不稳;重则昏迷、抽搐及循环衰竭。直至死亡;短期内吸入较高浓度苯后可发生亚急性苯中毒,出现头昏、头痛、乏力、失眠、月经紊乱等症状,并可发生再生障碍性贫血、急性白血病,表现为迅速发展的贫血、出血、感染等。苯中毒对身体的危害归结为3种:致癌、致残、致畸胎。苯化合物已经被世界卫生组织确定为强烈致癌物质。
(1)苯对造血系统造成危害,可导致人们(特别是孕妇)贫血、感染、皮下出血等。长期低浓度暴露会伤害听力,导致头疼、头昏、疲劳乏力、面色苍白、视力减退及平衡功能失调问题。严重时可使骨髓造血机能发生障碍,导致再生障碍性贫血。若造血功能完全被破坏,可发生致命的颗粒性白细胞消失症,并可引起白血病。
(2)皮肤反复接触导致红肿、干燥、起水疱,对人体有致癌作用,尤其对孕妇和胎儿影响严重。可导致胎儿患白血病。
(3)苯会对皮肤和上呼吸道造成损伤。经常接触苯,皮肤可因脱脂而变得干燥脱屑,有的会出现过敏性湿疹。喉头水肿、支气管炎及血小板下降等病症也与苯污染超标有关。
2、苯的来源
家庭和写字楼里的苯主要来自建筑装饰中使用大量的化工原材料,如涂料,填料及各种有要溶剂等,都含有大量的有机化合物,经装修后发到室内。主要在以下几种装饰材料中较高:1、油漆。苯化合物主要从油漆中挥发出来,苯是油漆中不可缺少的溶剂。2、各种油漆涂料的添加剂和稀释剂。
3、各种胶粘剂。特别是溶剂型胶粘剂在装饰行业仍有一定市场,而其中使用溶剂多数为甲苯,其中含有30%以上的苯,但因为价格、溶解性、粘接性等原因还在被一些企业采用。一些家庭购买的沙发释放出大量的苯,主要原因是生产中使用了含苯高的胶粘剂;4、防水材料。特别是一些用原粉加稀料配制成防水涂料,操作后15小时后检测,室内空气中苯含量超过国家允许最高浓度的14.7倍。5、一些低档和假冒的涂料,也是造成室内空气中苯含量超标的重要原因。
3、室内空气中苯的防治
3.1材料
防治苯污染的材料主要有:(1)物理吸着性材料,如活性炭、沸石、其他硅酸盐等(2)化学吸着性材料,如以活性炭或沸石为载体,加进各种化学反应物质使其与苯产生化学反应(3)离子交换型净化材料(4)光催化材料(5)喷雾型化学反应材料(6)稀土激活无机净化材料(7)空气净化素—纳米型多功能健康材料。
3.2方法
防治苯污染的方法主要有以下几种:
(1)装饰材料的选择
装修中尽量采用符合国家标准的和污染少的装修材料,这是家庭室内空气中苯含量高低的关键所在。比如使用正规厂家生产的油漆、胶和涂料。选用无污染或少污染的水性材料等。
(2)装饰公司的选择
要选择带有绿色环保标志的装饰公司,并在签订装修合同时注明室内环境要求,特别是有老人、孩子和有过敏性体质的家庭,一定要注意。现在一些绿色装饰公司采用无油漆工艺,可以使室内有害气体大大降低。
(3)良好的室内通风
室内通风是清除苯的行之有效的办法,可选用空气置换装置或自然通风,这样有利于室内材料中苯的散发和排放。室内通风要注意根据季节、天气的差异和室内人数的多少来确定换气频度,通常在春、夏、秋季都应留适当的通风口,冬季每天至少开窗换气30min以上,但其只用于污染较轻的场合。
(4)利用天然植物
经研究发现最原生态的办法就是植物吸收。在室内盆栽一些能净化空气的植物,如吊兰、虎皮兰、绿萝、鸭脚木、散尾葵、发财树、元宝树、红掌、孔雀竹、非洲茉莉等,对去除苯污染物的效果也比较好
(5)吸收剂去除苯
用两脸盆热水泡300g红茶,放入居室中,并开窗透气,48h内室内刺激性气味基本消除。也可以购买800g颗粒状活性炭去除苯,将活性炭分成8份,放入碟中,每个居室放2~3碟,72h可基本去除室内异味。有条件的家庭也可以选用光触媒和空气净化器等方法去除有害物质。
4、总结
随着国家环保法规的日益严格,环保意识的深入人心,室内苯污染的控制与治理越来越受到重视。国内外对苯的空气净化技术已经有较多应用于实际,同时各种新方法新技术也在不断得到研究,其中纳米光催化技术是空气净化技术研究的发展趋势,同时由于各种方法都有自己的优缺点,针对实际情况选用适当的技术方法,尤其是多种技术相结合利用可对室内苯污染进行有效的控制和治理。
参考文献:
[1]中国环境报
作为重要的能源转换设备,高效清洁的燃油锅炉取代燃煤锅炉成为工业生产中的常用设备。由于燃料油的快速爆发性、负荷多变性,因此燃油锅炉采用自动控制,主要控制锅炉的温度、压力、水位、烟气含氧量等参数在合理的范围内,并能自动适应负荷的变化,从而使锅炉安全可靠经济运行。
1 控制燃料油和雾化蒸汽比值的意义
用于燃油锅炉的燃料油主要是石油的裂化残渣油和直馏残渣油,特点是粘度大、流动性差。燃烧时燃烧不充分、产生大量油烟、污染环境,同时大大降低利用率,浪费极大。因此在向燃油锅炉加入燃料油的同时,加入雾化蒸汽对其进行雾化很有必要。加入的雾化蒸汽量多,会浪费雾化蒸汽,提高工业生产成本;少则不足以完全雾化燃料油,导致燃料油利用率降低,所以合理控制燃料油和雾化蒸汽的比值是非常有必要的。
2 控制燃料油与雾化蒸汽比值的要求
(1)安全性。燃油锅炉属于高温高压工业生产设备,安全性是首先必须保证的。控制不好,轻则影响工业生产质量,重则造成锅炉爆炸甚至人员伤亡。(2)准确性,是指严格控制燃料油与雾化蒸汽的比值,这是燃油锅炉节能减排的根本保障。(3)平稳性,即系统的可靠性。要求部分设备出现故障的情况下锅炉仍能平稳运行,不会因为细小故障导致系统瘫痪。
3 燃料油与雾化蒸汽比值控制方案设计
在化工、炼油及其他工业生产过程中,常需要将两种及以上的物料保持一定的比例关系,一旦比例失调,将影响生产或造成事故。通常用比值控制系统实现,多为流量比值控制系统。
3.1 双闭环比值控制系统原理
工业生产过程控制一般都是定值控制。在燃油锅炉燃料油与雾化蒸汽的比值控制系统中,为了保证燃油锅炉控制中的其它过程变量(如炉膛温度)一定,必须控制燃料油和雾化蒸汽都恒定,且两者保持一定的比值,采用双闭环比值控制方案。
一方面通过主流量控制器对雾化蒸汽流量的变化进行控制,另一方面通过比值控制器(可以是乘法器)乘以适当的系数作为燃料油流量控制器的给定值,使燃料油流量随雾化蒸汽流量的变化而变化。在此用PLC编程代替模拟控制器,并加入与PLC通信的对整个系统进行实时监视的上位机。
3.2 控制系统组成
PLC选用编程简单、处理高速、可靠性高、可扩展特殊功能模块的三菱FRFX2N-48MR作为核心控制设备。向上接受上位机的命令,并将燃料油与雾化蒸汽的比值情况如实传送给上位机。向下接受各种模拟量、数字量和开关量信号,同时控制燃料控制系统、雾化蒸汽单元等。为实现比值控制功能,专门设计系统的软硬件部分。硬件包括FX2N-48MR,FX2N-4AD,FX2N-4DA,计算机(MCGS组态)及模拟试验设备。控制系统选用MCGS组态软件设计完成控制程序。
3.3 编制PLC程序
PLC编程是实现控制要求的主要步骤。具体如下:
(1)燃料油与雾化蒸汽比值控制的实现:首先初始化FX2N-4AD:指定雾化蒸汽和燃料油流量检测变送信号均为电流输入(4-20mA)。分别将4写入FX2N-4AD的BFM#1、#2,设CH1、CH2平均采样数为4。定义雾化蒸汽、燃料油的流量模拟信号(存在PLC的D0、D1中)从CH1、CH2输入。初始化FX2N-4DA:指定雾化蒸汽和燃料油流量检测变送信号同前,雾化蒸汽、燃料油调节阀的控制信号(存在PLC的D7、D8中)从CH1、CH2输出。再将控制器1、2(燃料油的流量控制器、比值控制器)的控制参数、控制器1的给定值置入指定的数据寄存器,根据两流量比值K和燃料油的测量变送信号计算控制器2的给定值,之后分别进行PID运算,将运算结果分别置于数据寄存器D7、D8,通过FX2N-4DA的CH1、CH2转换输出并分别去控制调节阀1、2,实现双闭环比值控制的要求。(2)手动/自动无扰动切换的实现:控制器1的手动/自动切换标志为M40 ,当M40=0时控制器1作PID运算,并把运算结果送到PLC的数据存储器D7;当M40=1时D7的值保持不变。由上位机输入来改变。控制器2的自动/手动切换标志为M50,类同实现。由于数据存储器D7、D8在手动/自动切换的过程中保持原值,所以切换是无扰动的。
3.4 模拟实验
通过MCGS组态软件建立用户界面并进行动画连接,在“工艺流程”界面中设置管道、开关、泵及关闭按钮的属性,并定义系统中各数据变量的名字、类型及注释。
在“系统总貌数据监视”界面中分别设置雾化蒸汽流量、燃料油流量的“显示属性”中“表达式”数据对象为D7、D8;两物料流量之比的“显示属性”中“表达式”为D8/D7。控制器1的“显示属性” “设定值”为SV1;“输出值”为U1;“比例增益”为KP1;“积分时间”为TI1;“微分时间”为Td1;控制器2的设置类同。在“自动”按钮的“脚本程序”中写入M40=0;M50=0。在“手动”按钮的“脚本程序”中写入M40=1;M50=1。
在“手动操作窗口”界面中设置“雾化蒸汽流量”、“燃料油”标签的“显示属性”数据对象分别为D7、D8,“两物料流量之比”标签的“显示属性”为D8/D7,滑动输入器1、2“操作属性”中的“对应数据对象的名称”为U1、U2。
在“控制参数整定”界面中设置控制器1、2“操作属性”中数据对象的名称分别为:KP1,TI1,Td1;KP2,TI2,Td2。
在“实时曲线”界面中设置实时曲线构件的“标注属性”、“画笔属性”中的“曲线”选择数据对象及颜色。
实现MCGS与PLC的通信连接,主要通过设置串口通信上位机的基本属性、FX-232的基本属性、通道属性以及通道连接属性来实现。
引言
室内空间主要包括家庭住宅、工作单位、学校商场等公共场所以及汽车、火车及飞机等交通工具等环境。对于现代都市居民而言,日常生活中大部分时间是在室内度过的,其中儿童和老人在室内时间更长,在北方严冬及南方酷暑季节,人们在室内的时间可高达达90%以上。随着人们收入的增加以及生活水平不断提高,人们对自己家居、工作、生活娱乐等环境的条件要求不断提高,近年来,室内装修不断升级,但由于装饰施工材料以及装饰施工等各方面原因,在精心装修后的室内环境里,甲醛、苯等污染物超标现象十分普遍,这些室内空气污染物对人们的身体造成了不同程度的损伤,不仅可以引起人体的不舒适、慢性呼吸道疾病,严重时还可以引发白血病等癌症[1-2]。
如何防止室内空气污染,净化室内空气,已经成为人们关注的焦点。目前来看,去除室内空气污染比较常用的处理方法有以下几种:微生物处理法、物理吸附法以及化学氧化法。尽管上述这些方法虽然对甲醛、苯等空气污染有一定的治理效果,但也存在以下主要缺点:一是能耗偏高,二是效率低,三是污染物去除不够彻底,容易带来二次污染,这些缺点使得这些方法的应用和推广收到限制。人们迫切要求研制开发绿色环保,低耗高效的新型污染去除材料以及室内污染处理技术。
部分绿色植物如绿萝,吊篮,龟背竹,具有吸收有毒气体的功能,但天然植物的种植需要合适的温度、水分、阳光、雨露及肥料,如果在密闭的商场内,汽车内等室内场合,很容易死亡。
纳米TiO2是一种新型环保的功能纳米材料,它无毒无害,具有良好的化学稳定性以及优异的光催化活性。作为光催化剂,纳米TiO2在水处理,空气污染物处理,杀菌消毒等领域有着广泛应用[3]。为了适应日常生活的需要,也开发了不同形式的纳米TiO2光催化剂,比如可以接受日照净化空气得光催化剂窗帘、光催化剂涂料等,但这些产品都是固定在一个位置,也不具备美化环境的效果。而本设计是将纳米TiO2光催化性能应用到空气净化领域的一个新思路。文章介绍了一种基于光催化技术降解室内空气污染物的仿生植物的设计,从移动性,美观性及实用性角度来看,都是一种具有广阔应用前景及市场的光催化产品。
1 仿生光催化植物的空气净化原理
光催化是指在光照条件下,光催化剂可以借助光能把有机污染物降解成为CO2以及H2O等无机小分子的一种方法。降解过程中利用太阳光的能源,光催化剂本身不消耗,可重复使用,并且没有二次污染,是高效、经济、环保的绿色处理方法。近几十年来,光催化技术得到不断发展,从最初的TiO2一种,已经发展到氧化物、硫化物、复杂氧化物等多种不同光响应能力的系列和产品。光催化锅中中,光催化剂能够将水或者吸附的溶解氧转化成羟基自由基(・OH)和超氧离子(・O2-),而这些基团都具有非常强的氧化性,能够降解大部分有机污染物,甚至能够降解无机物。
目前的研究发现,室内空气污染物主要有:甲醛、苯系物、氨气、氡气等。通过光催化技术可以实现快速分解多种气相有机污染,其中包括醛、醇、酮、烃、等等,在室内空气污染中,甲醛和苯系污染物最多,危害也十分严重,是最需要净化的两类污染物。
甲醛为一种有强烈刺激性气味、无色有毒气体,是制造树脂、油漆、塑料等产品的原料,也是装饰用人造板中粘合剂的重要原材料。甲醛的释放过程可能长达数年甚至数十年。甲醛的吸入不仅可以引起人体呼吸道疾病等一系列疾病,对人体的神经系统以及免疫系统也有明显毒害,严重时可致畸、致癌。苯系污染物主要为苯、甲苯以及二甲苯,是一种无色或浅黄色透明液体,容易挥发,具有强烈芳香气味,易燃烧有毒性,它主要来源于装饰用涂料、油漆、粘合剂等等。空气中苯系污染物的吸入可导致头痛头昏、贫血以及感染等症状,长期大量吸入可影响生殖系统,严重时可引起白血病等重大疾病。
甲醛以及苯的光催化降解机理主要是:在光照条件下,光生电子和空穴可以将催化剂表面的吸附的氧气和微量水还原或氧化为・O2-和・OH,然后在空穴、・O2-和・OH这些具备强氧化性的基团作用下,进一步实现甲醛以及苯的深度氧化,最终变为CO2和H2O,达到空气净化的作用[4]。
2 仿生光催化植物的主要结构
针对上述现状,文章设计了一种仿生TiO2光催化植物,植物主要包括有害气体的吸附体系,紫外及可见光吸收体系以及光催化降解体系。图1是文章所设计的仿生光催化植物示意图,光催化降解体系主要有以下几部分组成。
(1)有毒气体吸附系统:有毒气体降解的第一步是有毒气体的吸附,本设计主要是利用活性炭与泡沫镍的优良吸附功能。仿生植物主干枝条采用泡沫镍材料制备,中空部分采用活性炭颗粒填充,叶片部分以泡沫镍为支撑材料,将活性碳毡与泡沫镍粘结。(2)有毒气体光催化系统:植物叶片表层进行光催化剂TiO2的包覆。TiO2的包覆可以通过水解沉淀法以及溶胶-凝胶法来实现。通过活性炭与泡沫镍吸附到仿生植物表面的有毒气体再经过与TiO2光催化剂反应,在光照条件下,进行光催化作用,将有毒气体分解,实现空气净化。
仿生光催化植物与已有光催化技术相比较,主要优势体现在以下两点:(1)实现了有毒气体吸附与降解的一体化。目前已有一些活性炭材料用于有毒气体吸附,但通常只是用其吸附功能,很容易达到饱和而失去活性,另外吸附饱和的活性炭在遇到光照或者温度升高的情况下,也会产生脱附的现象,不能从根本上解决污染问题。而仿生光催化植物的设计,不仅解决了有毒气体的吸附,而且实现了有毒气体的进一步光催化降解为无毒气体。(2)实现了美化环境与净化空气的一体化。目前的一些光催化剂都是以粉末、块体之类出现。仿生光催化植物可以做成多种形式,如圣诞树,阔叶植物,针状植物等。通过大小、形状以及颜色等变化,植物可以设计成多种形式,适合于各种室内空间,如商场,会议室、汽车、家庭、饭店等,不仅可以净化空气,还可以起到装饰作用。与天然植物相比,无需进行种植,可长时间重复使用,并且,光催化植物移动位置也十分方便。
3 结束语
文章设计了一种日光响应的室内空气净化光催化仿生植物及其制备方法,其中日光响应的室内空气净化光催化仿生植物是由泡沫镍金属复合活性炭仿生植物以及包覆在叶片表面的纳米TiO2光催化剂构成。该仿生光催化植物不仅可以美化室内环境,还可以利用日光,降解空气中有毒污染物,如甲醛,苯等。该仿生植物具有较高的反应活性,在日光照射下,可以有效去除空气中有机污染物,净化室内空气的目的,在室内空气净化方面具有广阔应用前景。
参考文献
[1]景盛翱,戴海夏,钱华.光催化技术及其在室内空气净化方面研究现状[J].上海环境科学,2010,29(1):21-25.
空气污染对人类生存和生活环境有着重要的影响。近年来,随着我国城市化进程的加快,逐渐形成了以珠江三角洲城市群和京津冀环勸海城市群等为代表性的区域城市群。但是,现在这些城市群的空气污染却日益严重。城市环境保护在国家环境保护中的地位日趋重要,而城市空气污染治理是城市环境保护的一个极其重要的组成部分。中央政府与地方政府作为两大公共组织系统,都应追求社会公共利益的最大化。但是,在城市空气污染治理过程中,由于中央政府与地方政府存在着不同的利益诉求,以及地方政府独立利益主体地位的不断强化和巩固,中央政府与地方政府之间的利益博弃是不可避免的。
作为公共物品的生态环境,由于消费的非竞争性(指一个人的消费并不减少它对其他使用者的供应)往往导致“公地悲剧”——过度使用,由于消费中的非排他性(指使用者不可能或者很难被排斥对该物品的消费之外)往往导致“搭便车”心理——供给不足。我国空气污染治理始于20世纪70年代,经过30多年的发展,已经建立了一整套适合我国国情的空气污染控制体系。实践证明,政府管制和政府买单往往是有效解决空气污染问题的有效机制之一。但是,在对待空气污染问题上,地方政府与中央政府存在着明显的行为差异。这使得我国城市空气污染治理过程中出现了以下几个主要问题:地方政府环保意识薄弱,对可持续发展战略认识不足;环境监督管理力度不够。中央与地方之间管理职责不清;环境政策执行力度不强。
所有这些情况都给大气防治政策的执行造成了严重的阻碍,导致政策执行力度不强。
中央政府颁布城市空气污染治理相关政策时,地方政府会从自身的利益角度出发,如果地方政府认为该政策对本地区有利,且执行该政策能够获得晋升时,就会积极实施执行;而当执行某些政策时,地方政府尽管能够获得晋升,但自身利益却受到损失时,地方政府会采取消极的态度予以执行,使得这些政策走形甚至失效。这时,中央政府与地方政府的博弈就会产生。
中央政府放权让利措施和“分灶吃饭”财政体制的实施,大大提高了地方政府对资源支配权与经济决策权的掌握力度,地方政府独立的利益主体意识和地位日渐凸现。地方政府不但是中央政府与地方微观经济主体(企业、个人和其他团体)信息互通的中介和桥梁,同时也是他们的双重利益代表,也就是说地方政府在中央政府和地方微观经济主体之间扮演着双重角色:地方政府是中央政府的代表者,实行对本地区经济的宏观调控和管理,中央政府通过定期考核地方政府政绩来评定其是否尽职;地方政府是地方微观经济主体的者,是地方微观经济主体的利益代表,追求本区域利益最大化。
地方政府的双重角色决定了中央政府和地方政府的目标间既存在一致性,又存在差异性。一方面,地方政府与中央政府的根本利益是一致的,都是为了发展本区域范围内的经济生产,提高人民的生活水平,促进社会进步。但随着地方政府财权与事权的扩大地方政府已成为独立的利益主体。地方政府不仅仅是中央政府指令的执行者,更重要的是,它还是地方微观主体的利益代表,是地方行政事务、经济事务和社会事务的领导机构和管理机构。它必须对地方选民负责,发展本地区的经济、文化、福利和公共设施等事业,以改善当地人民的生活。地方政府的这种双重角色将地方政府推入了两难境地:地方政府作为宏观调控的中间层次,它要完成中央政府下达的指标任务,帮助中央政府实现国民经济发展战略;而作为地方微观经济主体的利益代表,它是从本地区的利益出发,所追求的是本地区的经济发展和社会进步,这样就不可避免地产生了中央政府与地方政府的博弃关系。在城市空气污染治理政策实施的过程中,地方政府往往简单地将本区域GDP的增长视为其政绩和利益的体现,这就可能导致地方政府片面追求本区域的经济发展,而忽略了对本区域的空气污染治理。
利益是处在生产力和人类需要一定发展阶段上的人们生存与社会活动的客观条件;需要是利益的自然基础,而社会资源则是利益的载体和具体内容【3】。利益博弈的产生是由于不同的行为主体之间存在着利益差别及他们对利益差别的追求。在城市空气污染治理过程中,正是由于中央政府与地方政府之间利益差别的客观存在,才导致了他们的利益博弃行为,形成政策博弃。因此,中央政府与地方政府之间的利益冲突是博弈形成的根源。
在本文中央政府与地方政府的博弈分析中,有如下几点假设:
a.中央政府与地方政府都是人格化的理性的个体。
b.中央政府追求整体利益的最大化,地方政府追求地区利益的最大化。
c.假定中央政府制定的环保政策都是正确的,只要地方政府按规定认真贯彻执行,就能够达到预期的治理效果。
d.地方政府在信息方面具有优势。
e.企业是理性的,总是追逐自身利益的最大化,如果有可能,不会对环境进行保护。
下面我们对中央政府与地方政府在城市空气污染治理中的静态博弃模型进行分析.地方政府在城市空气污染治理中的行为决定了中央政府的战略选择。
中央政府监督与否,取决于地方政府对城市空气污染进行治理时支付的成本与不治理时支付成本之差(C2-C3),还取决于中央政府的奖惩力度(F1+F2)。在(C2-C3)—定的情况下,中央政府的监督概率与中央政府的奖惩力度负相关。也就是说,中央政府的奖惩力度越大,其监督的积极性就越低。因为高奖励会调动地方政府的积极性,而高罚金对地方政府是一种威慑。在奖惩力度一定的情况下,中央政府的监督概率与(C2-C3)正相关。地方政府对城市空气污染进行治理时支付的成本与不治理时支付成本之差越大,地方政府越不愿意治理,这时中央政府就更应该加大监督力度。地方政府对城市空气污染治理的积极性的高低,是由中央政府的监督成本和奖惩力度决定的。当中央政府奖惩力度一定时,中央政府监督成本越高,中央政府越倾向于“不监督”,这时,地方政府治理的积极性就越低。当中央政府监督成本一定时,增大奖惩力度都会提高地方政府治理的积极性,这与地方政府治理城市空气污染的现实是一致的。对于城市空气污染的治理问题,从整个社会的角度来看,自然希望出现地方政府主动对空气污染进行治理,而中央政府无需监督的理想局面,即均衡点为(治理,不监督)。为此,可重构中央政府与地方政府双方的支付函数,如中央政府可给予地方政府治理城市空气污染补贴,加大对城市空气污染治理的奖惩力度等,则地方政府从城市空气污染治理中获益,从而自觉主动地对城市空气污染进行治理。这可以从两方面着手。一方面,对于那些不进行城市空气污染治理,放任排污企业的地方政府来说,要加大惩罚的力度。另一方面,可建立有效的激励机制。中央政府加大环保宣传教育的力度,引导全社会形成一种重视环境保护、地方政府积极对城市空气污染进行治理的良好氛围。
通过对模型的改进和分析我们可以知道,如果加大对不治理城市空气污染、放任排污企业的某些地方政府的惩罚力度,并能建立有效的激励机制,使得地方政府自主地对城市空气污染进行治理,那对整个社会效益而言,都将是一种帕累托改进。因此中央政府应当设计合理的激励机制,并且加大对违规地方政府的惩罚力度,促使社会总效益最大化。
参考文献
1、对人类健康的影响空气污染物对人类最直接的影响是对健康的伤害。空气污染物对人类健康的影响分类有两种:直接影响和间接透过其他途径影响。直接影响是指因污染物本身的特性及毒性而直接引起健康问题,例如2013年1月发生的雾霾罪魁祸首就是可吸入颗粒PM5会引致呼吸道炎,同时这些可吸入颗粒PM5可以进入肺泡。而间接影响是指污染物透过一些途径而产生一些足以影响健康的因素,如氮氧化物在强烈紫外线辐射下产生光化学烟雾而刺激呼吸道等器官。另一种影响分类则是以其引发急性或慢性疾病而分类。根据毒理学论,急性疾病一般是因为暴露于高浓度的污染物当中,根据不同的浓度和进入身体途径,而引起不同急性病症状,例如吸入较低浓度的一氧化碳会引致头晕、头痛、恶心和感到疲劳,但吸入高浓度一氧化碳会中毒甚至引起死亡。而慢性疾病是因长期及重复地暴露于低浓度的污染物当中,长年累月的堆积而引起人类出现各种慢性病变。
2、酸雨当天然降水(包括降雪)的酸碱值低于5.6时,其降水称为酸雨。引起降水酸化的主要物质是二氧化硫及氮氧化物,而主要产生这两种物质的是人类的工业活动,尤其是以煤为矿物燃料的发电厂。酸雨是一项地区性的空气污染问题,其主要影响是多方面的。首先,影响人体健康。最后,是对生态环境的影响。
3、全球暖化温室效应引致全球暖化是多年来很多人讨论及研究,且最惹人关注的环境问题。加热地球表面,另一方面吸引由地球表面反向宇宙空间的远红外线,从而令大气的温度上升,维持地球气温相对平稳,为人类和地球上所有生物提供了适宜的生存温度及气候。这种现象被称为温室效应。与水蒸气、二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和氯氟烃类同,臭氧也是温室气体,它们在大气中的存在只会加剧温室效应,令全球暖化。全球暖化引起气候改变;地球上数千种动物频临灭绝;冰山、冰川融化,海平面上升,陆地面积减少,威胁人类的生存环境。
二、建筑工地空气污染的预防及治理方法
建筑工地的主要空气污染问题集中在尘埃方面。处理建筑工地空气污染问题一般分为预防及治理两大方向。预防是指控制及改良某些工地上产生污染物的施工程序,避免在施工时产生污染物,减少污染。而治理方法是指在污染物产生后,加以处理以减少其扩散程度,舒缓有关污染危害。
1、预防方法预防,被公认为是最佳的处理空气污染的方法,故此在工地上普遍优先考虑。有效的预防,可把预计的空气污染问题尽力避免,使环境避免受到伤害,公众及工人的健康亦不会因此受到影响。有关预防方法可分为如下两个范畴:
1)改良易生尘埃物料的表面性质。因风蚀或其他原因,在建筑工地上往往产生大量尘埃,其中包括道路通道斜坡材料堆放等,而其表面一般存在一层松散的微细粒状物质,容易因吹风等空气流动而产生尘埃。就其表面性质,工地常见的其中一种预防尘埃的方法是将表面的性质改变,剔除或覆盖这一类容易被流动空气吹起的物质。例如在道路及通道铺设混凝土砾石沥青物料硬填料或金属板,避免因风的作用在车辆经过时扬起尘埃。2)妥善使用和减少施工机械。
中图分类号:F205 文献标识码:A
文章编号:1005-913X(2014)01-0051-02
一、武汉市空气污染概况
(一)研究对象分析
近年来武汉市为了追求经济快速发展而忽略对环境的保护,进而导致空气质量与经济发展严重失调。针对于空气质量发展与经济发展的一个权衡,最大化的以全面协调可持续发展的经济发展研究。以武汉市1996-2012年空气质量监测数据和社会经济发展数据为依据,着重分析空气污染对武汉社会经济发展的影响,并提出空气质量管理的对策建议。分析研究对象策略见图1。
(二)合理研究假设
1.API值对不同污染物的危害程度具有可度量性,即:相同API值对应的不同污染物危害程度相等。2.忽略数据更新频率为每小时一次,的数据或会有所延滞,或不能及时更新的影响。3.当遇到监测仪器校零、校标等日常维护行为,或出现仪器故障、通信故障、停电等情况,可能会出现不能及时更新或某些站点没有数据。本次旨在尽最大努力及时满足公众知悉城市环境空气质量需求。
二、武汉市空气质量研究的定量分析
(一)概论
环境系统是一个比较复杂的系统,所以,空气污染现象也一定是一个多因素共同作用的结果,不同的因素对污染程度的影响的大小不同,其中,对空气污染程度影响最大的作用因素,我们称之为“主要因素”。而“影响”这个概念是一个模糊的,定性的概念。因此,欲确定空气环境污染的“主要因素”就应该收集不同作用因素的数据,对数据进行分析处理,引入量化指标对其影响程度进行评估,并根据这个量化指标,最终确定其对空气污染程度影度大小。根据相关的大气科学资料,我们需要确定对城市空气污染程度影响较大的几个因素。
四、武汉市空气污染治理的建议
加强预防,预防是环境空气污染防治的基础,没有检测手段就很难对环境空气进行有效的监督预警,要进行预防,这就要求对环境空气质量进行监测,对环境空气质量进行管理,及时发现生活中存在的问题,指导居民进行生产生活,以促进生产环境的可持续发展。
加强治理,需要在管理制度、技术上综合进行,管理上:实施流域综合管理计划,统一规划空气污染控制政策和设立执行部门,进行空气污染的综合治理。从领导层开始加强对空气污染防治工作的重视,增强领导工作的针对性、超前性,抓好组织落实,完善相应的组织管理机构,制定切实可行的实施方案,建立目标责任制,分阶段、有重要地推动工作开展。
严格法律制度,强化环境管理,政府和环境保护部门要抓紧制定和完善农业环境保护法律和法规,充分运用法律、经济、行政和技术手段保障生态环境建设的顺利进行,严厉打击破坏生态环境犯罪行为。
参考文献:
[1] 司守奎,孙玺菁.数学建模算法与应用[M].北京:国防工业出版社,2011.
但是,几个月前,他突然感到胸闷、憋气和胸部疼痛。到医院急诊室一查,早期心肌梗塞。经过及时抢救,总算脱离了危险。
他问医生,自己一直远远躲着冠心病的那些危险因素,为什么还是得了这个病呢?医生的回答让他大吃一惊:很可能和他吸入过多的污染空气有关。
交通要道是个危险的邻居
在我们的印象中,吸入污染的空气,会引起呼吸系统感染、过敏性疾病甚至癌症。但是,好像没有听说过会引起心脑血管疾病。问问身边的亲戚朋友,他们可能会说:“预防心脑血管疾病啊?吃饭、运动上多注意点儿吧,还要注意血压血脂!”但是,对于居住环境中的空气污染这个“隐形杀手”,大多数人没有任何概念。
2005年,美国加州大学洛杉矶分校的医学专家们分析了洛杉矶地区一段时期内心肌梗塞和脑中风病人的数据。他们注意到一个特别的现象,就是很多病人的家庭住址都靠近交通繁忙的地段。而且,这些病人的发病时间和当地政府公布的空气污染加重的日期一致。
专家决定追查下去,为800位洛杉矶市民做了心脏冠状动脉血管检查。结果发现,居住在距离交通要道100米以内的居民的冠状动脉厚度,是住所远离交通要道的居民的冠状动脉厚度的2倍!所以,住在交通繁忙地段的居民患冠心病的危险会明显增高。
我这位朋友恰恰就住在车流密集的公路旁,而且一住就是20年。很可能就是每天吸入汽车尾气闹出了他的冠心病。
接下来,我们就来看看,被污染的空气中究竟隐藏了哪些伤害您心脑血管系统的“隐形杀手”。
室外空气污染
室外空气污染主要是指户外空气中的四种污染源达到或超过影响人类健康的限度。它们是:可吸入颗粒物、二氧化氮、二氧化硫和臭氧。
可吸入颗粒物、二氧化氮、二氧化硫主要是由人类本身活动直接产生的,比如汽车尾气、工业废气排放和生活中烧煤烧油取暖的废气。臭氧是在大气中经过化学反应自然生成的,属于二次污染物。
臭氧是一种微蓝色,带有异味的气体。空气中的臭氧可以分为大气臭氧层和地表臭氧。空气污染问题里提到臭氧,主要指地表臭氧。不是保护我们免受紫外线辐射的大气臭氧层。
大气臭氧层存在于距离地球表面30公里左右的高空,对地球生物有保护作用。
地表臭氧,主要存在于时常笼罩在我们城市低空经久不散的烟雾中。在冬天尤其常见。由于这种烟雾是二氧化氮、二氧化硫等氮氧化和物和可挥发有机物,在阳光中紫外线的作用下,经过光化学反应形成的,因此被称为光化学烟雾。
空气可吸入颗粒物(简称PM)是引起人心脑血管疾病的一大危险因素。目前世界普遍认为,根据可吸入颗粒物的大小,可以将其分为粗颗粒物和细颗粒物两类。粗颗粒物的直径在2.5~10微米之间,简称PM10。细颗粒物的直径小于2.5微米,简称PM2.5。PM2.5约等于人的头发直径的1/30,可见有多么微细。
PM10主要来源于地表灰尘和沙尘,如建筑工地。PM2.5主要来源于机动车燃烧排出的尾气、工业废气和生活烟尘排放。
室内空气污染
室外空气污染如此严重!那我们干脆门窗紧闭,尽量宅在家里吧?但是,室内空气污染也不容忽视。如果您在日常生活中不注意避免,也会对健康造成危害。
目前,室内空气污染已经成为人类仅次于营养不良、性病和饮用不洁水源的第四大死亡诱因。
据世界卫生组织报告,在很多国家,室内PM2.5浓度可以高于室外的100倍。全球每年约有160万人死于室内空气污染相关疾病。平均每20秒就有1人死亡。其中多数与室内空气污染引起的呼吸系统、心脑血管疾病有关。
室内空气中的可吸入颗粒物、二氧化氮和二氧化硫等污染物,主要来源于室内吸烟,厨房的油烟,没有燃烧完全的煤气、天然气,农村和部分城市烧煤和烧柴产生的烟雾。据世界卫生组织统计,室内空气污染引发心脑血管疾病的风险是室外空气污染的5倍。
人的一生中大约有90%的时间是在室内度过的。特别是女性,她们在绝大多数家庭都担当着厨房的主力军,平均每天在厨房工作的时间可以长达5个小时。所以,死于室内空气污染相关疾病的人群中,女性占了60%。
那么,空气中的污染物是如何引起人的心脑血管疾病的呢?我会在下期《和“闹心”的空气污染周旋》一文中详细介绍。
本文精要:
空气中的污染物可以引发心脑血管疾病。
以往,人们总是把环境污染归咎于工业生产和交通汽车等,以为只要远离工厂和公路,就可以免除污染之虞。其实,据一些调查研究的结果显示,工业污染仅占41%,而室内污染却高达59%。为此,一些环保专家发出忠告:居室不是安乐窝,办公室可能是污染源。本文主要分析造成室内污染的主要来源——空气污染。
一、室内空气污染的表现及来源分析
(一)室内空气污染的表现分析
在进行室内空气污染分析时,首先必须要分析其污染主要表现,了解清楚室内空气污染的主要症状,以便及时地采取措施。室内空气污染的表现如下:(1)每天清晨起床时,感到憋闷、恶心、甚至头晕目眩;(2)经常容易患感冒;(3)虽然不吸烟也很小接触吸烟环境,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,新装修的房子孩子不愿意回家;(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。
(二)室内空气污染的来源分析
在了解了室内空气污染的主要表现之后,我们接着就要分析一下室内空气污染的来源,也就是它污染的途径,以便有针对性地采取措施。室内空气污染的来源如下:(1)由于食用而在室内释放的污染气体和颗粒;(2)装修材料释放的污染物;(3)家电所释放的污染物;(4)由于使用空调而导致室内空气质量下降。
二、室内空气污染的致病因素分析
即使我们了解到室内空气污染的主要表现及来源,然而我们还要透过现象抓本质,所以我们要进一步深入分析空气污染造成人类生病的因素,以便对症下药,才能有效地采取措施。室内空气污染的致病因素如下:
(一)甲醛的致病因素分析
1.家居中甲醛的存在。20世纪80年代,我国的室内污染主要是由于燃煤和吸烟造成的。近年来,由于居室装修热的兴起,使甲醛及各种挥发性有机化合物对室内空气造成的污染日趋严重。在新装修的房间里,空气中甲醛浓度往往超出规定的卫生标准数十倍。
2.制造甲醛的来源。在我们的日常生活中,家具上常用的颗粒板等多是以甲醛树脂做黏合剂,家在遇热、潮解时会释放出甲醛,另外地毯、除臭剂、消毒剂等也会释放甲醛。主要来源于人造木板及其制品,粘胶剂,内墙涂料,木家具,壁纸,贴墙布,批灰用的107胶,夹板及地板用804胶,劣质万能胶,化钎地毯,泡沫塑料,油漆等。
3.甲醛的危害。(1)甲醛不仅对人体的皮肤、黏膜有强烈的刺激作用,而且长期生活在低浓度的甲醛环境中,会使人感到头痛、软弱无力、学习效率和工作效率下降;(2)一项研究证实:甲醛可以与空气中的离子性氯化物反应生成致癌物质——二氯甲醛醚;(3)甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激过敏、肺功能异常、肝功能异常、免疫功能异常等方面;(4)现代科学研究表明,甲醛对人体健康有负面影响。当室内空气中含量为0.12mg/m时就有异味和不适感;0.5mg/m可刺激眼睛引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿;空气中达到30mg/m时可当即导致死亡;(5)长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病、女性月经紊乱、妊娠综合症,引起新生儿体质降低、染色体异常,甚至引进鼻咽癌;(6)高浓度的甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏等都有危害。甲醛还有致畸、致癌作用。长期接触甲醛的人,可引起鼻腔、口腔、鼻咽、咽喉、皮肤和消化道的癌症。
(二)苯和甲苯的致病因素分析
1.苯和甲苯的存在形式。苯和甲苯是另一类较常见对人体有害的室内空气污染物,它们主要存在于油漆、涂料和黏合剂中,亦能以蒸气状态存在空气中。
2.苯和甲苯的危害:(1)苯属于中等毒性物质,一旦吸入会导致中毒,急性的可损害人的中枢神经系统、慢性的则可对人体的造血组织和神经系统产生伤害;(2)高浓度的甲苯中毒可以引发肝、肾和脑细胞的退化和坏死;(3)苯和甲苯对眼睛、皮肤和上呼吸道有刺激作用,长期吸入能导致再生障碍性贫血(血癌),女性对苯的危害较男性敏感,对生殖功能亦有一定影响,可导致胎儿先天性的缺陷。(三)油烟中的致病因素分析
潜伏在居室内的污染至少有烟味、油烟味、新家具油漆味等等。(1)香烟污染。吸烟人士吐出的烟雾是室内污染的原因;(2)食用油污染;(3)炉灶引起的空气污染。无论使用天然气、煤炭或柴草等作燃料,燃烧时均会产生一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有毒有害的气体。人体通过呼吸系统吸入体内,会损害人的心、肺和脑等重要器官。家庭用的燃气热水器燃烧时会产生大量的废气,污染了室内的空气。因排气不良而引起中毒事件,人们已很清楚,而使用冷气机不当,室内空气不流通,有毒的物质也会不断地积聚,同样会使室内空气受到污染。据来自广州和沈阳的调查报告表明,以煤燃烧取暖和烹饪,都会使肺癌人数明显增加。
(四)卧室中的另类致病因素分析
1.床上有机物。我们床上的用品棉絮、被单等都是鸭毛、羊毛等有机物,这些地方相对温暖潮湿,是螨虫和细菌滋生的地方,人的汗水、皮肤、毛发、建筑颗粒等又为它们提供了丰富的营养品,这些都是螨虫、细菌适宜生活的环境,螨虫到晚上会爬到人的身上吸血,还会传播疾病,其排泄物还能引起人的过敏,而生活中对螨虫过敏的人真的不少。
2.地上有机物。我们不要忽略地板缝中也有许多有机物,因此也会产生许多有害细菌,如霉菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等,这些细菌一旦散发到空气中,人会感染,因而影响人们的生活与健康。
3.预防的办法:一是按时打开门窗通风,最佳时间是上午9时至11时,下午2时至4时,因为太阳光能杀灭居室内空气的致病细菌;二是外出或下班回家後,应及时换鞋及衣服,并洗手洗脸,防止将室外或工作场所空气的粉尘、烟雾等有害物质带回家中,破坏家居空气。