大气环境污染的原因范文

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大气环境污染的原因

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中图分类号:P185.16 文献标识码:A 文章编号:

突发性大气环境污染事件最大的特点在于突发性和危害性。由于事发突然、危害强度大,不仅可能造成严重的直接后果。对社会安定也会产生严重影响。因此,必须快速、及时、有效地处理。突发性大气环境污染事件应急监测能够在发生大气环境污染事件的紧急情况下,及时了解污染进展,进而采取正确的处置手段来化解污染和降低损失。随着社会经济的快速发展, 突发性大气环境污染事件的发生频率在逐年增加,危害性在逐年加重。因此,突发性大气环境污染事件应急监测受到更加广泛的关注。

1 突发性大气环境污染事件的类型及产生的影响

相关部门结合事故发生的原因、造成污染的物质以及事故的表现形式将突发性的大气环境污染事件分成了4类:第1类,有毒有害物质污染事件。这类事故主要是由于在生产、运输、储存以及使用和排放的过程中有毒有害化学品的泄漏所引发的;第2类,毒气污染事件。这是最常见的一类突发性大气环境污染事件,主要的有害气体包括一氧化碳、硫化氢、氯气、氨气等;第3类,爆炸性污染事件。这类事故是指由一些易燃易爆的物体引起的火灾或者是爆炸所形成的污染事件。此类物质主要有煤气、石油液化气、天然气、木材、油漆以及硫磺等;第4类,有些垃圾、固体废物因堆放或处置不当,也会发生爆炸事故。

突发性大气环境污染事件形式有很多种,所包含的污染因素也比较多。一般来说,普通的环境污染属于常量排污,有其固定的排放方式和途径,并在一段时间内具有规律性。而突发性的大气环境污染事件没有固定的发生方式,难以预测,有较典型的偶然性和瞬间性。并且相对于普通的污染事件来说,突发性的大气环境污染事件破坏性更强,若没有事前采取相关措施则很难在短时间内得到有效的控制。

突发性的大气环境污染事件发生的根本原因是人类在发展中过度追求高频经济回报,对安全生产不够重视,忽略生态环境的保护。近年来频发的大气环境污染事件已经造成比较严重的环境破坏,就目前情况来看,我国相关部门还需要加强监管力度,对事故的应急监测还需要更多的投入。当然发生事故的原因还有,操作人员的素质问题,化学反应过程的设备老化、交通事故等等。据相关部门统计,1993年发生在深圳市的危险化学品库燃烧大爆炸时间造成的直接经济损失就超过了2亿元,其后期长时间的整理和回复花费巨大,间接经济损失难以估计。除了经济损失之外,对于污染区和污染区以外的居民会造成一定的心理影响和压力,对人民正常的生活秩序会有不利影响。特别是造成了人员伤亡的,还会引起纠纷甚至某种混乱,从而危害社会治安。

2 突发性大气环境污染事件应急监测工作方法

突发大气环境污染事件之后,在紧急状态下的应急监测需要简单有效的工作步骤,以便实现快速、准确、有条不紊的应急监测,在实际工作中突发性大气环境污染事件的应急监测的工作方法如下。

2.1 准备工作

应急监测工作一定要在平时做好充分的准备,避免在事故发生时手忙脚乱,对于常见的应急监测准备工作列于表1。

表1 突发性大气环境污染事件的监测准备工作表

做好以上准备工作的基础是要建立应急监测组织,环境监测站务必对应急监测这项工作引起重视,要制定监测责任制,配备专人、专用的通讯工具以及交通工具,监测人员要配备专用区域污染事件隐患分布电子图,专用的取样设备以及有效的防护设备等。对应急监测工作要设立专用电话,并且配备专人值班,当接到上级下达的应急监测任务或者是接到社会污染事件举报后,要迅速作出反应,根据举报情况立刻抽调相关技术人员对现场进行勘察,对污染区域做好防护措施,然后通过分析现场的情况作出应急监测的方案,并迅速展开对污染物质的采样和监测。

2.2 现场的取样和监测

当大气环境污染事件发生后,监测人员要迅速携带专用的取样工具。仪器和设备赶往事故现场,然后根据污染事件现场的状况立刻布点取样和监测,尽量在事故现场就得出监测的结果,其余的项目则应立即送到分析检测室进行分析,并且要及时、准确的报告分析结果。由于事故发生的现场,污染物的分布极其地不均匀并且没有规律,因此采样的点位要慎重选择,这是准确判断污染物的浓度分布、污染范围与程度等级的先决条件。在实际检测中,点位的选择要根据以下几点来分析:第1点,事故类型,污染程度以及影响到的范围。第2点,事故发生的地点,是否人口密集区等。第3点,事故发生现场的天气状况,特别是主意风向、风速及其变化情况。除此之外,布点还要遵循一定的原则,采样点在事故发生点及其附近、主要附近人群的生活环境、合理设置参照点等。

当污染物进入大气后,会逐渐地稀释、扩散、降解和沉降。在进行应急处理之后,污染物的浓度会逐渐降低,所要监测要根据污染物的情况制定不同的监测频次。频次的确定原则见表2。

表2 监测频次确定原则

对于应急监测的质量保障问题,目前我国由于还处在应急监测质量保障体系的初建阶段,所以还没有针对应急监测的质量保障相关文件。因此在此初级阶段,加强应急监测的质量保障工作是获得准确、有效监测数据的关键所在。这种质量保障体系应包括监测人员培训、监测方法、仪器设备、化学试剂、现场检测以及采样、实验室分析、结论记录、应急演习等要素。这些要素之间有密切的联系,同时又相互制约。在实际的应急监测中,监测人员要保持镇定,切不可应为事故情况严重而不知所措,盲目增加监测的频次,反而会有不好效果。要在保障监测质量的基础之上,去增加监测的频次,提高数据的可靠性。

2.3 处理监测到的数据并对分析污染的趋势

在现场监测到数据之后,监测人员将监测到的数据迅速输入计算机,从而进一步得到监测结果,并且根据气象条件和资料和大气污染物的扩散模式,用计算机分析出污染物的扩散趋势以及影响范围,从而推测出有可能的造成的危害。这一步至关重要,这是对前期监测工作的提升,将原始的数据经过分析成为可以参考的科学依据,对后面的工作具有指导性作用。需要注意的是,为保证数据的可靠性,除了做好前期的准备工作和监测工作之外,在进行分析前在可以对数据进行一个简要的检验,然后再进行数据的分析。

2.4 根据分析的结果,整理成监测报告

在监测得出结论之后,要将分析的结果整理成监测报告,对提出相应的解决措施,在最短的时间内送达领导机关,以便领导机关及时作出批示,对污染事件进行处理,尽可能的抑制污染物的扩散。这是应急监测的最后一步,是对所有监测结果的归纳与总结,是一份实质性的,具有指导作用的报告。

3 相关建议

突发的大气环境污染事件是非常难以预料和防范的,具有很强的随机性。但是通常在事故发生之后要经历一段时间污染物才会进入环境,所以及时、有效的预防措施能够在一定程度上降低污染物的扩散速度,甚至有可能完全阻止污染物进入环境。

首先,加强宣传,提高认识。通过相应的宣传,加强广大人民群众对突发性大气环境污染事件的教育,增加对大气污染的认识。当污染事件发生时,只要能利用污染事件处理的方法和紧急救援的知识和技能,不仅能有效地降低污染事件的危害程度,也能减少事故现场的破坏程度,方便随后的应急监测。

重视档案的重要程度,虽然大气污染具有很强的随机性,但是也具有一定的规律。通过对每一次突发性大气环境污染事件的记录存档,分析、总结其中的规律和相关应急监测的经验。这一方面可以对今后建立大气环境污染事件监测预案起到很好的参考作用,也能将其投入到对应急监测人员的培训当中。建立大气环境污染事件监测预案要根据污染源影响程度和范围、气象条件、污染源的排放情况、监测的能力和条件来确定。对于监测人员来说要有非常强的快速反应能力,事故发生之后要第一时间赶赴现场,快速准确的监测污染源及其污染物、受污染的程度及范围;根据大气扩散模式预测事故发生点污染物的稀释扩散;通过现场采集具有代表性的样品,进行现场分析污染源或排放口所排污染物在空气中的浓度。

及时的整理出应急监测报告。这些工作对于整个污染事件的处理具有指导性的作用,报告可以作为政府等领导机关及时控制和解决突发性大气环境污染事件提供科学依据,并且可以作为档案保存,可以对日后发生的类似事件提供参考。

4 结语

总之,突发性大气环境污染事件应急监测的重要性不言而喻,它可以帮助环境监测人员在短时间内科学、客观、准确地报告污染的实时情况,使政府部门及时高效地判别污染状况,进而采取有效的处理措施,以确保环境质量的恢复和人民群众的生命财产安全。因此,环境监测部门应该加大对突发性大气环境污染事件应急监测工作的研究,尽快完善应急监测处理机制,以降低突发性大气环境污染事件造成的损失。

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引言

渭南市地处陕西省关中平原东部,是一座文化、经济、商贸中心和交通枢纽城市,城市沿渭河呈东西带状发展。目前,建成区面积约二十多平方公里,人口约30万,由于城市经济和城市规模的迅速发展,以煤为主的城市能源结构造成城市大气环境污染长期得不到缓解,现根据2006-2010年渭南市城区环境空气质量监测结果,就渭南市城区大气环境污染的特点和影响城区大气环境质量的主要原因进行分析,同时提出改善渭南市大气环境质量的建议。

1.城区大气环境污染特点分析研究

1.1渭南市城区环境空气质量状况

根据渭南市环境保护监测站历年来对渭南市城区大气环境监测资料,“十一五”期间渭南市城区环境空气质量达标天数呈逐年上升趋势(见表1-1)。市区首要污染物为可吸入颗粒物(PM10),其次为二氧化硫。其中可吸入颗粒物年均浓度较高,超过国家环境空气质量二级标准,二氧化硫年均浓度自2008年起低于国家环境空气质量二级标准,二氧化氮年均浓度较低,一直控制在国家二级标准之内(见图1-1、图1-2、图1-3)。酸雨发生率也逐年降低,其中2010年首次无酸雨测出(见图1-4)。

1.2城区大气环境污染特点分析

渭南市城区2006-2010年大气各污染因子变化图(见图1-5)表明:大气污染物三项指标值浓度在全年季节上表现出明显的“U”字型,其中一、四季度指标值较高,二、三季度指标值较低,这既与渭南市地处西北内陆地区,春冬两季干旱少雨,自然扬尘较大有关,也和辖区内燃煤电厂较多,以及燃料以煤为主产生的烟尘和二氧化硫有关,同时和渭南市春冬两季大气扩散能力弱、自然净化力差有关。

1.3污染物小时浓度分布规律

根据监测资料,对渭南市城区各监测点大气污染物24小时浓度分布进行分析,大气环境污染物在小时浓度分布也呈现出一定的规律性,特别对于污染严重的春冬采暖季节,SO2小时浓度在早晨7时至9时,中午11时至13时,下午17时至晚10时均表现为峰值。据调查,这几个时段均为采暖季节城区采暖锅炉运行的高峰时段,由此可见,城区大气污染和城市生产和居民生活方式具有明显的相关性。

2.影响城区大气环境质量的主要原因分析

2.1政府重视是城区大气环境质量好转的主要原因

近年来,渭南市委市政府十分重视环保工作,“十一五”期间环境监管力度不断加大,随着渭南市创国卫、创省模范城市工作的逐渐深入,城区绿化、硬化工作进展显著,燃煤电厂脱硫设施的建成运行,城区煤改气面积不断加大,使得大气主要污染物可吸入颗粒物、二氧化硫污染逐年下降,环境空气质量不断得到改善。

2.2城市能源结构的调整将影响城区环境质量的提高

随着城区燃煤锅炉改造的展开,近五年二氧化硫浓度呈逐年下降趋势,自2008年连续三年二氧化硫年年平均浓度低于国家二级标准。造成城区二氧化硫浓度下降主要原因有以下几点:一是辖区内四大火力电厂脱硫设施的正常运行,使区域大气环境二氧化硫值降低;二是城区燃煤锅炉改造的加快,使用清洁燃料,使城区二氧化硫浓度下降明显。

2.3 气象条件对大气环境污染的影响

渭南市地处内陆,距海洋800公里,在陕西气候区划中属关中平原暖温带湿润性气候区。其大气首要污染物是可吸入颗粒物(PM10)。究其原因有以下几点:一是渭南市所在区域气象条件较差,干旱少雨直接导致了可吸入颗粒物污染增加,作为城区大气环境质量监测对照点的区农科所监测点的值明显偏高,与监控点(渭南报社、市体育馆)可吸入颗粒物监测值差距较小,区域大气环境可吸入颗粒物本底值较高;二是渭南市冬春季广大农村植被减少,土壤,城区硬化、绿化面积不足,通风容易起尘;三是建筑施工场地缺少防御,造成二次扬尘和机动车烟尘;四是城市水域面积较小,小气候干燥缺乏湿润,调节功能差;五是区域静风频率偏高,造成大气污染物扩散能力较差。

3.渭南市大气污染防治对策

根据以上分析,渭南市城区大气环境污染防治工作应该从环保工作实际出发,同时结合西安、咸阳两市城考、创卫的工作经验,对改善渭南市城区大气环境质量提出以下建议:

3.1 继续加快城区燃煤锅炉改造。加大宣传力度,取缔燃煤锅炉明火亮灶,改用清洁燃料,以降低城区局部二氧化硫浓度。

3.2 合理控制城区机动车保有量,开展机动车尾气监测工作。一是过境车辆不得进入城区,绕道行驶。二是机动车尾气排放不达标车辆,不得驶入城区或上路行驶。三是对城区各种农用车辆、四轮车等划定时间段和行驶路线,这样既减少了二氧化氮排放量,又降低了由于车辆行驶引起的二次扬尘。

3.3 加快城区绿化、硬化工作,尽快启动渭南城区南塬绿化工程。结合创卫、创省级环保模范城市工作要求完成城区道路硬化工作,加强建筑工地的监管工作。一方面城区建筑工地施工必须利用洒水、盖篷布等有效手段防止二次扬尘。另一方面,控制施工时间,根据气象部门气象条件不宜施工的坚决不允许进行取土、回填等工程,重点对城区两个大气环境监测点周围1.5公里范围内从严控制。

3.4尽快改变城区道路保洁方式。应尽快购置多辆道路清扫车辆,避免因手工清扫引起道路二次扬尘,并加大洒水频次。

3.5尽快落实城市近期规划,加大城区水域面积,调节城市小气候。

参考参考:

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2自然环境变化的新形势

2.1自然环境受人居影响深化

人居范围的不断扩大以及人类由于个人生活对自然条件的改造成为自然环境变化的主要原因。一座城市的建立可能会破坏拥有上百年寿命的森林环境,使大面积的土地被覆盖在钢筋水泥之下,地表的反射率提高,空气也因此更加干燥;水利和风力设施的建设影响了水循环以及大气循环系统,使得自然环境也因此受到影响;城市车辆的逐年增长和不断进行的城市规划,使大气中的颗粒污染物不断增多,导致雾霾现象,直接威胁人们的身体健康。

2.2环境污染之间的关联性更强

由于城市环境的复杂性,大气污染与其他类型的环境污染之间的关联性更强,例如城市土壤环境恶化、风沙大,风沙之中夹杂了大量的粉尘和颗粒,使大气污染指数提高;水污染中的重金属成分提高,经由水循环系统进入大气,造成污染源的转移,使污染面积扩大等。目前在城市环境中进行大气环境保护与治理,就必须从系统的角度入手去寻求有效的治理措施。

3新形势下大气环境保护与治理的措施

3.1进一步加强城市汽车尾气污染管理

雾霾肆虐于我国大多数城市,而山区和农村则少受其影响,究其根本在于,城市存在着一种特殊的污染源,即城市汽车。汽车尾气中包含了大量污染物质既有二氧化碳、二氧化氢、二氧化硫等有害气体,也有燃油废物等颗粒污染物。汽车上路行驶还直接造成了城市内的烟尘污染。对汽车尾气污染进行管理是新形势下大气环境保护与治理的必要措施。首先,应对城市内的所有汽车进行定期检测机制,有关部门还应该采取抽样检测工作,以保证汽车在全年的任何时候都符合污染防治规定;其次,应该不断加强机动车燃料管理工作的开展,从燃料的纯净度入手控制汽车尾气的排放物质结构和状况,保证燃油燃烧率以降低废气产出率;再次,国家应该加大对清洁型燃料技术的研究和推广工作,对那些主动应用环保节能燃料的汽车给予相关奖励性鼓励;第四,有关部门应该加强对油气存储、运输、以及加油站的管理,减少因事故所造成的油气污染;第五,通过以旧换新等政策,实现对不达标的汽车进行更换。

3.2以绿化作为大气环境保护的先锋

汽车尾气、工厂燃烧的废气以及居民日常生活造成的二氧化碳和油烟都是污染大气环境的罪魁祸首,这些污染物质通过大气循环流动到其地区,形成广泛性的污染。面对这种情况,环保部门和相关单位采取了各种措施,在防治大气污染的众多措施当中,绿化造林不失为既高效,又经济的一种防治办法。在城市和农村以及未开发的区域进行植树造林,能够有效地净化大气、过滤污染物,使重新键入大气循环的空气和水质纯净,为城市输送健康的空气和水源。另外,绿色植物相当于天然的空气过滤器,城市绿化当中的植物还具有吸附和阻碍灰尘的功能;植物经过光合作用之后能够吸收空气中二氧化碳,并向大气中释放出大量氧气,有助于空气质量的改善。

3.3采用科学手段控制和治理颗粒污染物

湿法治理主要是先利用水或者其他液体润湿存在于大气环境中的颗粒污染物,然后再把它们收集起来进行相应去除处理,当前阶段主要使用的几种湿法治理办法有泡沫除尘法和洗涤除尘法等,期间会使用到喷雾塔、填料塔和泡沫除尘器等设备;过滤法则是利用有很多毛细孔的滤料老过滤含有颗粒污染物气体来达到去除颗粒污染物的目的,当前阶段常用的方法有布袋过滤法和填充层过滤法等,其中会用到的过滤设备有颗粒层过滤器和带式过滤器等;静电法主要是利用高压电场的电场力作用去除存在于大气中的颗粒污染物,在使用此种方法的时候需要把颗粒污染物大小、数量、操作费用等多种因素都考虑到,以此为参考依据选择适合的治理办法。

4实现大气环境保护和治理的必要基础

4.1城市环境保护各部门需要密切配合

由于大气环境污染与城市的水污染、噪音污染、风沙天气等相关性非常大,因此,单纯从空气治理的角度出发,其防治效果并不十分明显。城市环境保护各部门需要相互配合,寻找各种环境污染之间的关联性和关键的作用点,以此为基础去进行系统的环境保护措施的规划,只有这样,大气环境保护和治理工作才能够真正取得成效。

4.2公民的环境保护意识需要进一步提升

环境保护并不是单个政府部门或者某些企业单位的专属工作,人居生活的方方面面都影响着环境,环境保护也应该是社会公众的共同责任。在大气环境保护和治理方面,公民需要进一步提升自身的环保意识,积极参与到该项工作中。公民可以做到的是自动减少私家车上路的频率,积极应用公众交通以减少汽车尾气的排放量;自觉戒烟以减少相关的空气污染;自觉参与植树种草等活动,为城市环境保护和建设添砖加瓦。

5结语

综上所述,进行大气环境的保护与治理,需要从宏观的角度入手,以解决城市大气污染的主要元凶为出发点,秉持调节生态环境的基本理念,采用相关的科学技术控制和减少特殊污染物的存在。以城市环保部门的互相配合以及市民环保意识的提高作为大气环境保护和治理的基础条件,只有这样,该项环保工作才能够真正取得成效。

作者:丁芳蓉 单位:宁夏银川金凤投资发展有限公司

参考文献:

[1]袁宝成.新形势下大气环境保护与治理的探讨[J].科技创新导报,2015(12):110~111.

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1城市大气污染现状

大气是人类赖以生存和发展的环境,随着城市化、工业化进程的加快,城市大气受到了日益严重的污染和破坏,酸雨、臭氧层空洞等诸多问题成为影响市民身体健康的同时,也阻碍了城市的可持续发展。二氧化硫、烟尘、氮氧化物等成为大气污染的关键要素,使城市大气质量不断恶化。因此,重视城市大气污染,了解城市大气污染现状及成因,因城施策,才能有针对性地解决城市大气污染问题。根据广东省环保厅的《2016年上半年环境质量状况》公布的数据来看,2016年上半年全省21个地级市及顺德区的空气质量达标天数比例在89.5%-98.9%之间,平均94.9%,较去年同期上升3.8个百分点。近年来(2012年-2016年上半年)2012-2016年全省城市大气主要污染物:细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化氮和二氧化硫等总体呈现出逐年下降趋势(见图1),尤其是在2013年以来,随着全省大气环境治理力度的加大,相继出台了《广东省大气污染防治行动方案(2014-2017年)》、《广东省大气污染防治目标责任考核办法实施细则》等,全省大气污染治理取得了可喜的成果。从全省各市的城市大气现状来看,汕尾、湛江和茂名等城市空气质量位居前列,但清远、广州和佛山等工业城市的环境空气综合质量指数排名在全省位次靠后,大气环境治理形势依然不容懈怠。

2城市大气污染成因及影响因素分析

城市大气污染是指因城市特殊的下垫面条件和外界层结构以及污染源集中而造成的大气污染[1]。是城市中工业生产、居民生活向自然界排放的空气污染物超过了自然环境的自净能力引发的后果。

2.1城市大气污染源

城市大气污染成因既有自然因素,如火山喷发、山林火灾、大气圈中的空气运动等,也包括人为因素,如工业、农业和生活污染等,其中,主要污染源来自人为因素。

2.1.1工业污染源

大气环境污染主要来自工业生产过程中产生的各种污染物排放到大气中,导致城市大气环境污染加剧。工业生产环节需要动力、热能、电能等,这些动力主要来自燃料的燃烧产生,由于原料、生产方式的不同,在工业生产中还会产生大量有毒有害气体,如果后期处理不当或者未经处理直接排放到大气中,必然会加重大气环境污染。广东省是工业发达省份,经过多年来的治理和综合措施的运用,城市大气环境整体状况良好,但佛山、清远等工业发达地区的大气污染依然较其他城市严重。

2.1.2农业污染源

农业生产过程中会使用大量的农药、化肥,以防治病虫害和草害等,提升农业生产的经济效益。据统计,我国的化肥施用量居世界第一位,以氮肥为例,我国的平均氮肥施用量是美国的3倍,澳大利亚的8倍。2016年我国的农药使用量虽然首次实现零增长,但全年依然使用量超过了90万吨。化肥、农药的过量使用不仅会污染土壤、水体,也会给空气带来危害,影响农业生产和生态环境。

2.1.3生活污染源

城市大气环境污染与人类的活动密不可分,其中生活污染源是主要的大气环境成因之一。人们日常的燃烧石化燃料会排放大量的烟尘和有毒有害气体。此外,随着生活水平的提高,大量化学产品在日常的生活中得以广泛使用,给大气污染带来了越来越严重的污染。如汽车、冰箱和空调中大量使用的氟氯烃(又叫氟里昂)会加剧臭氧层的破坏。日常使用的杀虫剂、消毒剂等化妆品制造业,灭火剂、气溶胶喷射剂等多技术系统中,形成独特的氟氯烃工业,由于氟氯烃具有很强的稳定性,在大气中停留时间长,容易引发温室效应。

2.1.4交通运输污染源

交通运输污染源是指造成大气环境污染的污染物发生源,通常是指向环境排放有害物质或对环境产生有害影响的设备、装置和人体等。2016年广东省高速公路新增655公里,总里程达7673公里,预计到2017年底,还将有635公里的高速公路建成通车,届时全省高速公路通车里程将超过8100公里。公路的修建在方便出行的同时,也会给环境带来压力。汽车尾气成为城市大气污染的主要来源,90%-95%的铅、碳化合物、60%-70%的氮氢化合物都是来源于城市公路交通,13%的粒子排放和3%的二氧化硫的排放来自运输。公路机动化交通是地区大气污染的主要源头,上海、北京在非供暖期间机动车排放的CO、HC、Nox三项分别占排污总量的86%、90%、56%和60%、86.8%和54.7%[2]。

2.2城市大气污染影响因素

城市大气环境污染来源主要有工业、农业、生活以及交通运输污染等,但对城市大气环境污染产生影响的因素也较多,主要有:

2.2.1气象因素

在自然条件下,风、雨、云、雾、甚至是大气稳定度、特殊的逆温层都气象条件都会对城市上空中的大气污染的形成和扩散产生一定影响。

2.2.2地理因素

大气流动会受到下垫面(如地形、地貌、海陆位置、城镇分布)等地理因素影响,这些特殊的地理因素会在小范围里引起空气的温度、风向、气压、风速等产生变化,也会间接的影响城市大气污染的形成和扩散。

2.2.3其他因素

污染源及物质性质和成分,例如排入大气中的废气化学成分,物理质量等;污染源的几何形状(如点、线、面源)和排放形式(瞬时、连续、地面、高架)等。此外,污染源强、源高也是影响大气污染物形成和扩散的重要因素。

3城市大气污染防治对策

城市大气污染治理是一项复杂的、长期性任务,需要综合施策,采用科学的方法,根据城市大气污染的特点及影响因素的分析,有针对性地提升大气污染治理效果。

3.1合理规划城市发展布局

对新兴发展的中小城市,要严格提前做好城市发展规划,合理布局产业结构,大力引进、发展太阳能、光伏等新型能源产业,提高新型能源产业在城市发展中的比重。对于已经发展的较为成熟的城市,要综合考虑现有的发展布局和产业结构,及时将重污染、高耗能的产业搬迁、关停或者推广使用清洁生产模式。坚持分散布设原则,考虑城市地形地貌、气候等自然条件,通过选择有利于大气污染物扩散稀释的布局结构。例如,对于冶金、火电站等应搬迁至远离市区的郊区和下风口,与城市居民区和主要商业区保持合理的距离,注意对水源地、自然保护区等敏感地区的保护。提升农药化肥的利用效率,大力推广使用生物肥料。

3.2严格控制交通生活污染

随着城市化进程的加快,以及城市交通基础设施的快速发展,城市机动车保有量逐年增加,公安、交通、环保等部门要加强交通运输污染治理力度,严禁超标车辆上路行驶,做好日常的机动车辆污染物排放年检工作,坚决淘汰“黄标车”,按期报废老旧车辆,严惩车辆超期服役,大力推广和鼓励发展清洁燃料等新型环保燃料动力车辆,加大公共交通的改造力度,加强对公交车、出租车等燃用甲醇、天然气等清洁燃料改造力度。严格控制生活污染源,可采取集中供热、热电联供等方式,加强小锅炉的改造力度,禁止使用燃煤灶,推广使用电能、天然气等新型清洁能源。尤其是要根据城市所在区域的特点,大力开发风能、太阳能、生物能、潮汐能等低污染、无污染能源。

3.3加大环境执法监督力度

加强日常环境执法力度,对超标排放尤其是故意污染环境的企业,加大处罚力度,从源头减少和杜绝各类污染事故的发生。加强区域城市大气环境监测预报工作,例如,进一步完善区域性空气质量监控网络,最大限度地利用粤港双方开展珠江三角洲空气质量监测网络[3],全面评估区域城市空气质量状况和发展趋势,为采取有效措施提供第一手数据资料。

参考文献

[1]赵铭.城市大气污染现状、原因及对策研究[J].资源节约与环保,2016,(7):115-116.

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工业时代以来,人类社会文明得到了飞速的发展,社会物质财富得到了快速积累,科学技术水平也得到了极大的提高,但是在取得如此客观的成果的同时,由于工业发展和城市化进程所带来的环境污染物体已经深深的影响到了人类生活的各个方面,这其中大气污染尤其是城市大气污染问题已经是不容忽视。城市大气污染从本质上来说是人类活动所带来的过度排放使得大气成分发生了显著变化所带来的环境变化,工业时代使得煤炭和石油等矿物质燃料成为了人类生产生活中不可或缺的能源,而这些能源的使用将带来大量的有毒害气体的排放,积年累月的排污使得城市大气环境逐步恶化,从世界卫生组织的数据来开,1997年以来,我国每年因为大气污染而引发的死亡人数达数十万之多,由此引发的次生疾病更是不计其数,大气污染对人类的健康所带来的危害是全球性的,但是这在发展中国家表现的尤为明显,这其中一个重要的原因在于发展中国家的城市规划还欠缺对大气环境保护的考虑,城市规划中的疏漏反而会进一步的加重城市大气污染所带来的影响,因此,通过过往对大气污染的研究成果,建立一套成熟有效的大气污染健康危险度评价体系,以此为评价依据,并贯彻到城市环境建设规划之中,真正的落实健康、绿色、环保的生活和生产理念。

一、大气污染引发的主要健康问题

大气污染所带来的健康问题,不仅取决于污染物本身的致病性特性,也和人类个体特息相关,依据环境流行病理论、环境病毒理论和环境生物学理论,对大气污染物进行危害评价,可以对大气污染物进行致病性分类,使其针对不同的个体具有统一的评价依据。从当前的数据中可以看到,大气污染引发的健康问题主要集中在呼吸道和皮肤上,个体通过呼吸、饮食和皮肤接触等方式吸入有毒气体,造成相应的呼吸道疾病和皮肤疾病,相对于水资源污染所带来的健康问题严重程度或有不及,因此,可以对其进行较为严密的科学合理分析,建立有效的健康危险度的评价体系。

二、城市大气污染健康危险度评价体系

建立城市大气污染健康危险度评价体系的主要目的是在于对目前一直的大气污染进行分类管理,针对不同的致病性和制毒性进行统计学分类,并提供相应的防治和治疗方案。具体而言,通过建立相应的大气污染健康危险因素,对不同的大气污染物进行考察评估,在不同的环境条件下,对个影响因素进行加权综合考虑,最终得出量化考核的危险度评级结果,基于以上的评价方法,目前的健康危险度评价方法主要有危害认定法、剂量反应关系评价法、危险度特征描述法以及暴露评价法,根据单位剂量的大气污染物所带来的健康损失,可以对健康危险度进行有效的评价。

目前来看,大气污染物的考察主要集中在可吸入颗粒、二氧化氮和二氧化硫等有毒性气体上,不同种类的有毒性气体的致病原理和浓度变化特征差异巨大,使得通用性的数学分析模型难以实现。通过进行志愿者暴露实验、人群流行病学研究以及动物毒理学实验可以有效的确认大气污染物的种类,以生物标志物为代表的新兴生物技术使得科学有效的污染物认定可以通过污染物进行生物体之后的代谢产物来反推污染物的种类甚至是接触方式,生物标志物的引入使得人体健康效应终点的研究变得简单易行。选择合适的暴露场所和暴露方式,可以建立系统的污染物暴露评价体系,通过可靠的数学分析模型,消除特定环境条件带来的偶然性实验差异,可以真实的反应局部地区的大气污染水平及其健康危险度系数。

三、城市大气健康危险度评价在城市大气环境规划中的应用

大气环境污染是大气环境破环的具体体现,因此,必须尽快采取有效的预防措施,从大气污染的诱发因素和恶化流程来看,我们不仅需要减少大气污染排放,更需要针对我们的城市结构进行合理的环境规划,避免发生二次污染。根据就大气污染健康危险度进行的现有研究来看,对城市大气污染中的重点污染企业、重要的污染形势和重点污染途径进行提前预防,规避或者限制污染物的排放剂量和浓度准许量,以城市大气污染健康危险度评价体系作为城市环境规划的参考依据,不同水平的污染物浓度导致不同水平的人体健康损害,因此可以根据健康危险度评价中人体对污染物的剂量一响应关系确定不同污染物浓度时的指标权重值,得出一个两者之间的梯度关系。定期主要大气污染物的城市现状,对大气污染物的暴露评价研究给与相应的政策和经济支持,建立科学的大气污染物健康危险度量化分析数据资料库,针对不同的人群和不同的个体提供有效的预防措施,在城市环境规划中引入大气污染考核机制,大力倡导绿色、环保、低碳的城市生产和生活理念。

四、总结

城市环境污染是城市管理中暴露出来的主要问题,城市大气环境污染显得尤为突出,形势不容乐观。本文以城市大气污染的发展现状为分析对象,从剖析大气污染的诱因和恶化进程入手,总结分析了当前主要的城市大气污染形式,根据现有的技术统计资料,提出了城市大气污染健康危险度评价系统,并将其应用到城市环境规划之中,为进一步改善城市大气环境提供了新的解决思路。

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中图分类号:X830 文献标识码:A

大气环境监测是我国环境监测工作中的重要组成部分。随着PM2.5监测工作的逐步高调推进,人民群众对于大气环境监测工作的关注度日益提高。事实上,除了群众关注的PM2.5之外,硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、臭氧、卤代烃、碳氢化合物等分子状污染物,降尘、总悬浮微粒、飘尘及酸沉降等颗粒状污染物都是大气环境监测项目。

1 大气环境监测的现状

1.1 政府监测工作为主,民间监测工作为辅

传统的大气环境污染物监测工作的主要工作是由政府部门下设的环境监测部门执行。政府部门下设的大气环境污染监测工作的工作目的是完成政府的社会服务职能,为社会提供详实的大气环境报告,同时为环境稽查相关部门提供参考,以确定环境稽查工作的工作方向。

而民间大气污染监测工作是近年来因为环境经济的日益发达而兴起的一种民间自发的监测工作。最初执行大气污染监测工作的是不少畜牧养殖农场,农场为了展示自身的畜牧养殖环境的优势,对自身农场进行较为详细的大气环境监测。同时,很多养生度假地也开始为了吸引游客前来度假养生而进行本地的小范围大气环境监测工作。

1.2 民间监测工作主要来自数据宣传理念

对于大气污染的民间监测工作驱动力大都来自养生地或者食品原产地等对于环境的评估需要。目前,部分饮品企业的水源地和奶源地都已经开通了在线监测实时数据公开系统,这些系统的意义是显示这些企业的食材来源的环境优势。真正用于科研意义上的检测工作在民间并没有展开。

1.3 污染物分布特性造成了监测结果的差距

因为大气污染物,特别是颗粒污染物在大气中以气溶胶形式存在,多以,很多污染物表现出了很强的区域性。距离很近的两个观测点观测到的大气颗粒物污染的污染值可能差距较大。这也让民众对于大气污染监测结果的不信任感,这种不信任感使得大气污染监测大数据的市场受到了压缩。

2 大气环境监测的问题

2.1 监测网点密度不够

目前,因为大气环境监测监测系统的布置与气象站的布置基本重合的,目前,气象部门的气象站的布局,一般按照每乡镇择地布局。所以,大气环境监测的监测点布局也基本保持着每乡镇布局1~2点的方式进行。这种监测密度下,难以实现对于气溶胶系统移动的精确监测。

而民营企业对于大气环境监测的布局点主要在其生产园区内布置,布置方式为单点或者多点,甚至部分企业选用了基于SCM系统的数字化监测系统,而非基于质谱仪和色谱仪的物理监测系统。这些监测点的监测数据置信度不高,难以实现科学严谨的监测。

同时,有效监测大气中层和高层污染情况的空飘气球监测法,因为其成本较高,设备难以复用,目前的使用密度也难以达到大气质量大数据的具体要求。甚至不少监测承包单位会选择数据造假的方式降低监测成本。

2.2 没有形成统一的监测体系

目前,即便是政府下设的大气环境监测机构,也是直接对当地政府相关部门负责,目前没有一个统观全国的大气污染监控管理部门对于大气污染进行统一部署和数据整理。全部数据均上报到国家气象局的大数据中与气象数据同步汇总。从系统实质上,大气污染数据与气象数据有着本质的区别,目前我国需要一个单独部门对于大气污染的监测负责,这个部门可以是一个政府部门,也可以是一个企业。但是目前尚没有成立这样一个全国统一的独立的部门的时间表和议程。

2.3 数据科研目的性不强

近年来,民间要求整合一个大气质量监测系统的呼声逐渐增强,不少高校的专家学者也及著作,提出统一的具有科研价值的数据大气数据监测系统的工作已经刻不容缓。但是,目前来说形成该大数据整合的投资来源无从获得,且项目为纯公益项目,无法为投资人提供足够的投资回报率。所以,目前的大气污染数据来自不同的部门,在气象部门汇总,然后通过气象信息通道面向全国。这些数据对于大气治理科研工作的指导价值不强。这一状态值制约我国大气治理研究的一个主要瓶颈。

2.4 篡改数据的事件有所发生

首先,对于企业测量数据来讲,其目的是展示当地大气成分的良好状态,所以,在大气环境发生恶化时,部分企业会对企业监测数据进行修改。甚至部分生成公开其食材原产地大气污染状况的企业,并没有真实部署监测系统,而是采用纯粹伪数据的方式进行“监测”。同时,在政府相关部门中,也存在不负责任的个别员工不按流程操作的情况,这种情况可能造成政府相关部门的部分监测结果不准确。所以,目前我国的大气污染监测数据在民间的关注度居高不下,但是置信度一直打不到令人满意的结果。

3 大气环境监测的对策

3.1 提高监测人员责任心

监测人员的责任心对于监测数据的准确性和客观性有着直接的关系。不管是政府相关部门的监测网点工作人员还是环境依赖企业的环境监测人员,都应该保持高度的责任心和使命感,努力提供准确详实的大气环境监测数据。

3.2 实现在线实时监测

大气环境监测的实时监测并不是采用基于监测芯片的纯电磁监测,而是通过远程读表技术实现数据的自动读出。通过在线实时监测系统,民众可以得到更加准确客观的大气环境监测数据,企业也会对大气环境保护工作更加重视。只有企业对于大气环境保护工作重视了,才会充分发挥企业之间的相互监督效应,让环境依赖企业主动监督环境污染企业,使得部分污染企业无处遁形。

3.3 建立健全独立的信息体系

大气污染指数通过气象网站和天气预报面向公众的现状来自气象部门对于各地大气环境监测部门的管辖权。此举使得监测部门和稽查部门分属两个部门管辖,其业务传递和执行过程中存在较明显的隔阂。所以,建议国家进行机构调整时,充分考虑到环境监测和环境稽查部门的业务相关性,而并不是仅仅考察大气环境监测和气象监测的技术相似性。将大气环境监测、土壤环境监测、水环境监测等环境污染监测部门在各自的技术职能部门中划分出来,统一归环境稽查部门管辖,这一方式可以使得包括大气环境监测工作在内的所有环境监测工作渠道更加畅通。

3.4 构建专业检测体系或者独立部门

包括大气环境监测部门在内的环境监测部门应该首先受到全国统一的内部调度和业绩考察,而不是分属于各个地市的相关政府部门管辖。基于政府及企业对于环境监测的长期硬性需求,该部门可以进行企业化改制,从而实现更加独立的监测环境。同时也为加大监测点密度的融资创造条件。该企业可以面向重点的环境依赖企业提供全面的专业的环境监测服务,同时承接国家的环境监测任务,从而得到运营的基本业务收入。

结语

近年来,随着PM2.5的监测工作高调推行,我国的大气环境监测工作逐渐走到前台。但是,基于历史原因,我过的大气环境监测工作仍然存在一系列的问题,这些问题可以在不久的将来通过国家的体制改革逐渐的得到改观。

参考文献

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1 概况

福州经济技术开发区(马尾区)位于福州市东南,闽江口河谷盆地福州盆地东侧。北面为低山丘陵,南面临江,是中国船政文化的发源地,也是我国最早的14个国家级开发区之一。经过二十多年的努力,开发区社会经济取得了持续高速的发展,随着社会发展、科技进步以及物质生活条件的提高,人们越来越关注自身的生存环境,同时为了将开发区建设成一个环境优美的现代化港口城区,开发区在大气环境保护方面采取了多项措施,并取得了一定的成效。

本文以2001~2006年开发区环境空气质量监测数据为依据,对区域内大气SO2、NO2、PM10这三项主要污染物的变化特征与污染成因进行分析探讨,提出进一步改善开发区大气环境质量的对策与措施,为开发区的可持续发展,大气污染综合治理提供科学依据。

2 大气环境质量的变化特征与成因分析

2.1大气环境质量的年际变化趋势分析

近几年来开发区大气环境质量状况整体稳定,在比较良好的水平上波动,但随着经济的持续发展,给环境造成了一定的压力,大气环境污染虽然仍保持相对较轻的程度,但近一二年出现了污染回升的趋势。以API指数评价,2001~2006年大气质量状况见表1。

由表1可以看出目前大气三项主要污染物中的SO2、NO2年日均浓度均达到环境空气质量一级标准浓度限值,污染指数的大小顺序基本为:PM10>NO2>SO2,PM10的污染分指数对环境污染综合指数贡献最大,是首要污染物,其年日均浓度均处于二级水平。

图1表示出三种主要污染物SO2、NO2以及PM10在2001~2006年的年日均浓度变化规律。其中 SO2年均浓度连续5年逐年平稳下降,NO2和PM10污染物年日均浓度均经过了一个先升后降的过程,2005年,三项污染物浓度均降至较低水平,从2006年起,三项污染物浓度出现了较大幅度的上升。

从总的变化趋势上分析,2001~2005年年度空气污染指数(API)在波动中有所降低(见图2),说明大气环境质量得到了一定的改善,2006年空气API指数出现了回升现象,其中NO2和PM10浓度上升幅度较大,年日均浓度达到了自2001年大气质量监测以来的最高水平,这表明2006年开发区大气环境质量出现了污染回升的趋势。

分析大气中三种主要污染物近年来变化原因主要有:

(1)“十五”期间,开发区实施“蓝天工程”,采取了一系列大气污染防治措施:在建成区内禁止新建、扩建燃煤锅炉,建成区内燃煤含硫量不得超过0.8%,并对2蒸吨(含2蒸吨)以下燃煤锅炉予以拆除或改用清洁燃料;开展餐饮业油烟专项整治,并对饮食业和集体食堂炉灶全面禁煤,改用电或液化气等清洁燃料;进一步扩大烟控区的创建,烟控区面积21.9平方公里,覆盖率达到 100 %,有效减少了炉窑烟尘的排放,从源头上控制污染的一系列措施取得了一定的成效,自2002年起三项污染物浓度在波动中逐年平稳下降。

(2)2006年,受国际原油价格的大幅上扬,燃料供应紧张,为节约成本,工业企业锅窑炉燃料纷纷由轻油改为重油或燃料油,重油锅炉(含各类渣油锅炉)产生的PM量很大,TVOC、NOX、SO2、CO、PAHS等污染物排放量相应增大。导致2006年开发区SO2、NOx年排放量大幅度增长,其中SO2年排放量增长幅度为27.8 %。

(3) 受房地产热及旧城区拆迁改造的影响,2006年开发区出现了明显的台阶式的建筑,同时君竹路、建星路及罗星大道等几条主要交通干道及城市基础设施陆续改造扩建,造成城市建筑扬尘和道路扬尘污染加重,致使PM10浓度大幅升高。

(4)随着开发区经济的飞速发展,机动车保有量的迅速增加,以及区内几条主要的交通干道陆续改造建设,区内机动车运行工况较差,机动车怠速和减速运行状况时间延长,加大道路交通压力,机动车尾气排放所造成的污染日益严重,引起了NO2浓度的大幅增长,呈现出机动车尾气污染逐渐增强的特征。

2.2 大气环境质量月变化特征分析

为了深入分析开发区大气环境质量的变化特征,找出影响大气环境质量的主要因素,对三种主要大气污染物2001年~2006年的月均浓度变化进行了分析,研究三种大气主要污染物的月均浓度变化特征及影响因素分析。见图3、4、5。

从图3、4、5中可以看出,三种空气污染物的月均浓度变化规律基本相同,均表现在春冬季节浓度较高,夏秋季节污染物浓度水平相对较低,其中第一季度污染水平最高,第三季度污染水平最低。

分析大气中三种主要污染物月均浓度变化原因主要有:

空气污染的季节性变化特征与所在地的气象变化特征密切相关,福州开发区地处闽江河口处,属南亚热带过渡的海洋性季风气候,四季比较分明,全年降水多集中在5月~9月之间,这期间受台风影响显著,台风带来的大风和长时间的强降水十分有利于污染物的稀释和扩散,另外夏季太阳辐射强、气温高,热力对流强,空气扩散条件好,且NO2存在光分解反应,在强太阳辐射下,NO2的浓度会降低,故夏秋季节各项污染物水平相对较低,这时期大气环境质量较好。

春季本地区受入海高压后部影响,低层为西南气流,出现逆温现象,静风率高,平均风速小,空气流动缓慢,湿度大,阻碍气型污染物的迅速扩散,地面扩散能力下降,致使污染物停留在某一地段内。虽然本地区春季雨多,但量少,对大气污染物的影响不是很明显,长时间的强降水才会对污染物浓度有降低作用。故春季大气污染水平全年最高。有资料表明,当风速小于7m/s时,风速越大对污染物扩散越有利,这使地面不致于造成过高浓度,但是风速越大,地面扬尘也越大,如冬季有时SO2和NO2的浓度并不是很高,但PM10浓度很高,造成大气污染水平上升就是这个原因,这是不利的一面。

3进一步改善开发区大气环境质量的建议与对策

3.1目前影响开发区环境质量首要污染物是PM10,尤其是干燥少雨的冬春季节最为严重,其余二项SO2、NO2年均浓度均已达到环境空气质量一级标准,所以控制尘类污染是改善开发区空气质量最有效的措施。

3.1.1进一步扩大绿化面积,提高区域绿化率。开发区大部分土地是吹砂造地,在原河滩基础上由闽江北岸向江心延伸的新造陆地,地表以下3~5m为吹填砂层,是典型的软土地基土层,这样特殊的地质结构,应进行充分的防风固沙绿化建设,扩大绿化面,减少沙土表层的,对工业规划用地若在一定时期内尚未开工建设的,可先行绿化,以减少扬尘的产生源。

3.1.2加强建筑施工管理,切实控制好建筑扬尘和道路扬尘。制定治理扬尘污染的具体措施,强化监督管理,加强建筑工地施工和各类料场的管理,尤其是在干燥少雨的春冬季节严格控制扬尘污染。如要求建筑工地封闭施工,不得随意堆料,对停建,闲置工地要进行简易绿化或防尘覆盖,建筑垃圾和易产生粉尘的作业须采取覆盖、封闭、洒水等控制扬尘措施;同时加强对渣土运输车辆管理,杜绝滴洒漏现象,环卫部门加强机扫洒水力度,保证道路清洁。

3.2在目前能源日益紧张的情况下,政府应出台相关政策鼓励支持企业技术创新,清洁生产,节能降耗来降低大气污染物的排放,同时引导太阳能、生物能等新能源的应用。

3.3随着开发区经济建设的飞速发展,居民生活水平的提高,机动车保有量将继续保持高速增长,机动车尾气造成的大气污染将日趋严重,将成为NOx和PM10等污染物的主要来源,在加强机动车尾气的治理工作的同时强化交通管理,疏导机动车辆,改善交通状况,通过提高车速,降低机动车怠速和减速运行时间,来有效控制机动车尾气污染。

4结语

通过近年来开发区大气环境质量的变化情况分析,开发区大气环境质量基本保持在优良水平,这与开发区实施“蓝天工程”采取的一系列大气污染防治措施是分不开的,煤烟型污染得到了有效控制,SO2、NO2年日均浓度基本保持在国家环境空气质量一级标准,但必须注意到随着开发区经济的发展,能源需求压力进一步加大,由此而造成的大气污染物排放量的增加;机动车保有量的增加而造成的尾气污染日益加重;随着城市建设步伐的加快以及基础设施的改造的二次扬尘污染,都致使大气环境污染加重的趋势,大气环境治理工作形势依然严峻,任重而道远,尚需要各方面长期不懈的努力。

参考文献

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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。

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中图分类号: X51 文献标识码: A

引 言

随着社会经济的迅速发展,工业生产已成为经济发展的重要力量,但工业生产的发展却造成严重的大气污染。在城市化建设过程中,使自然生态环境受到不同程度的破坏,难以保持最初的生态平衡,给大气环境以及人们的生存环境敲响警钟。目前,大气污染较为严重的地区是城市,交通运输产生的尾气以及工农业生产产生的烃类物质、硫化物、氮氧化物等物质的排放,使得空气质量逐步恶化,造成严重的大气污染,给人们的生命健康带来危害。因此寻找大气污染的原因,采取相应的措施进行治理和预防,不仅能够改善城市的空气质量,降低大气的污染率,还能够保护人们的生存环境以及生命健康。

一、大气污染的原因

大气环境是人们赖以生存的重要资源,一旦遭到破坏,原因有多方面,其原因主要有工业生产造成大气污染、能源浪费严重、交通运输工具尾气排放量增加、市政建设不合理以及人们的环境意识薄弱。

(一)工业生产造成大气污染

由于工业生产的模式较为落后,以粗放型生产为主。由于工业生产的规模、使用的原料、产品种类以及工艺过程等各不相同,造成大气污染的程度不同。各种大气污染随之而来,直接对臭氧层形成影响,严重影响到人们的生存环境。大气污染使建筑物、铁路受到腐蚀,同时也给工农业生产带来损失。因此在治理大气污染时,应注重对工业生产进行优化管理。

(二)能源浪费严重

进行工农业生产的过程中,由于不合理的利用能源,造成能源过度浪费。在能源消费结构中,煤炭能源的使用量占据大部分,主要用于发电、工业及民用等。煤炭生产量大量增加的同时,忽视了高硫煤问题。在工农业生产过程中,普遍使用能耗较高及排污量较大的能源,各种燃烧的设备技术较差与制造的水平较低,致使能源的利用率较低。煤炭在燃烧的过程中,排放出大量的杂质到空气中,直接影响到空气的质量,加剧了大气污染。

(三)交通运输工具尾气排放量增加

在城市化建设过程中,交通运输建设使生活更加便利,但在使用的过程中,却造成城市的大气污染。汽车数量迅速增加,致使汽车尾气排放量增加,特别是冒烟车辆以及柴油货车,排放出的尾气含有烃类物质,不仅造成空气污染,还给人们的生命健康带来隐患。

(四)市政建设不合理

由于地理环境的限制,公路建设时的人行道会高于路面或与路面垂直,致使公路上面的粉尘难以被风吹走,粉尘越积越多以致汽车驶过时会引起扬尘。为满足人们的生存需要,不断对城市进行改造及建设,市政建设的不合理造成自然资源滥用的现象,严重影响到人们的生命健康。大气污染较为严重,使人类的生存环境面临更加严峻的挑战。

(五)人们的环境意识薄弱

人类生存的重要资源就是大气环境,一旦大气环境受到破坏,难以恢复到原始状态。在人们生活水平提高,社会得到发展的同时,大气污染随之增加,必须采取措施从根本上对大气环境进行防治。由于人们的环境保护意识不强,在发展经济、产业及城市建设时,是以牺牲环境做为代价,从而换取经济发展。以致出现重复建设、盲目扩大生产规模、劣质煤炭的流通失控以及能源资源过度浪费等现象。

二、大气污染治理措施

大气污染使空气质量逐步恶化,给人们的生命健康带来危害。必须针对大气污染的原因,采取相应的措施进行治理和预防,逐步改善城市的空气质量,从而降低大气的污染率。主要通过综合整治工业生产、提高能源的使用率、减少交通运输的排放量、优化市政建设以及提高环境保护意识方面进行治理。

(一)综合整治工业生产

在大气污染治理的过程中,应根据城市的发展趋势以及大气的质量现状进行规划,制定出有效地环境保护措施。根据各城市片区环境承载力进行治理,以减少工农业生产及交通运输的污染排放。污染排放量要得到控制,必须对产业结构进行调整以及对交通状况进行改善,从根本上来控制污染物的范围,有针对性的治理环境。城市地区以集中供暖方式为主,优化调整工业的布局,使能源的使用得到规范,通过依靠科学技术逐步减少污染物的排放量,使大气环境得到有效治理。

(二)提高能源的使用率

企业生产的过程中,必须不断提高工作人员的生产技术水平,进而提高企业的生产效率。通过对生产工艺进行完善,使生产设备的性能得到优化及改进,不断降低环境的污染率。另外,还应改变传统的能源燃烧模式,提高能源燃烧的效率,逐步以太阳能、地热能、气体燃料以及低硫煤等无污染的能源代替能耗较高及排污量较大的能源。

(三)减少交通运输的排放量

交通运输工具在使用的过程中,造成不同程度的大气污染。治理大气污染,必须改善交通运输工具来减少汽车尾气的排放量,逐步改善大气环境。政府在规划城市交通运输建设时,应合理布局以及科学规划,逐步改善交通运输的状况。

(四)优化市政建设

政府是为社会提供服务,具有权威性,能够为社会发展进行控制与指导。治理大气污染需要政府发挥自能作用,出台相关的政策,对有关造成大气污染的行业进行控制。通过加强城市建设管理,减少车辆的尾气排放。调整工业的产业结构,严格控制大气污染的排放,逐步改善大气环境,建设并绿化城市,使城市的大气环境逐步改善。

(五)提高环境保护意识

大气污染的治理是每个公民的义务和责任,但大部分的人并未意识到环境保护的重要性与大气污染的严重性。通过宣传教育的形式,向人们推广环境保护相关知识,提高人们环境保护意识。通过经济手段,如合理利用价格、信贷等经济杠杆作用,解决环境治理的问题,对于造成严重污染的企业,应承担相应的责任,而违规企业应进行处罚或收取相应污染治理费。

三、结语

大气受到污染的原因有多种,必须根据大气环境污染的具体原因,采取相应的措施进行防治及治理。大气污染的治理过程是长期的任务,需要逐步对大气环境的质量进行改善,使大气污染得到综合治理,进而保护人们的生存环境以及生命健康。

参考文献:

[1]王阳.浅谈大气污染的原因与治理措施[J].黑龙江科技信息,2011(28)

篇10

大气污染对人类的健康带来很大影响,我国作为一个发展中国家,在传统的生产经营模式下,经济水平有了一定的提升,但同时也面临了与其他国家一样的问题,即环境污染越来越严重,比如我国的雾霾,使得很多人生病,大气污染作为主要的环境问题之一,需要在经济建设过程中加以控制,使得经济和环境能够获得双丰收。

1我国大气污染情况

空气是人类以及其他的一切生物一刻都不能够缺少的生存条件,人类一旦离开了空气是不可能存活的,但是由于大气环境的污染,让我们越来越对未来担心,长期在受污染的环境中生存,呼吸的是充满了颗粒物、粉尘以及有害气体的空气,对生活以及健康带来的危害越来越严重。我国的很多地级及以上城市(含部分地、州、盟所在地和省辖市)中,环境空气质量达标城市的比例在逐年下降,很多地级及以上城市环境空气中可吸入颗粒物年均浓度逐年上升,地级及以上城市环境空气中二氧化硫年均浓度也在逐渐上升。在全球的大气监测中,参与评比的北京、上海、西安、沈阳、广州五个城市,在全球污染最严重的城市中,名列前10位,在我国,这五个城市的大气污染固然严重,但比这五个城市更严重的城市也存在,这表明我国城市的大气污染现象十分严重。比如北京的雾霾,是很多人讨论的热门话题,雾霾现象首先会对百姓的生活产生影响,对此,我国也积极加强了对大气污染的控制,国务院制定了相应的防治措施,规划范围为京津冀、长三角、珠三角等13个重点区域,明确提出相应的大气污染防治策略,对空气中PM10、SO2、NO2、PM2.5的平均浓度提出了要求和目标,增强了区域大气环境管理合力。对于构建美丽中国以及改善大气环境质量有十分重要的意义。

2大气污染来源

大气的污染物的产生来源可以分成自然污染和人为污染两类,其中最主要的就是人为污染,主要是由于人们在经济生产活动中的各种生产活动对大气造成的污染。第一,是工业污染源,工业生产过程中的废气很多,这些废气中往往都含有对人体健康有害的物质,比如二氧化碳、二氧化硫等,都是工业废气中的主要成分,我国在经济建设过程中有很多工厂,比如火电厂,钢铁厂等,在大力生产的时候,由于人们的环境保护意识不足,一味地进行经济发展,因此向空气中大量排放有害气体,最终使得大气环境质量受到破坏,对人体造成伤害。第二,交通工具产生的尾气排放也对大气产生影响。随着人们的生活水平不断提升,人们在日常生活中使用的交通工具也越来越多,比如汽车、火车、飞机等,这些交通工具最开始对尾气排放的控制不足,排放的尾气对大气造成了十分严重的污染。尽管近年来人们开始重视环境保护工作,对交通工具的尾气排放进行了控制,但是尾气排放依旧是造成大气污染的一个原因。第三,人类的生活活动所造成的大气污染。除了工业生产,人们在日常生活中的一些活动也会对大气造成污染,比如人们在烧火做饭、取暖的过程中,就会通过燃料的燃烧产生很多的烟气,再比如人们在焚烧垃圾的时候,也会产生很多对空气产生污染的气体,随即进入空气中,使得空气质量受到影响。第四,来自农业的污染,在农业活动中,人们为了提高农业产量,防止一些害虫对农作物产生影响,因此会大量的使用农药以及化肥等,而且有的农田还会产生甲烷,这些有害气体也会进入大气中,造成大气的污染。第五,军事或科学实验污染源,为了提高国家的综合实力,我国也在积极加强军事研究,核试验、原子弹爆炸、航天器的废弃物及毁坏后的碎片垃圾等,都是在军事以及科学研究过程中不可避免的废弃物在,和谐废弃物也会对大气造成严重的污染,而且一旦形成了,很难清除,对人体会造成十分严重的伤害。

3大气污染防治现状和措施

3.1大气污染防治现状

3.1.1环境意识薄弱

大气污染形成的一个重要原因是人为的,人为原因之所以会造成较大的危害,是因为人们的环保意识比较薄弱,长期注重经济发展,对经济的重视程度明显高于对环境的重视程度,等到环境问题比较严重的时候才来加强保护,为时已晚。人们在经济社会的发展过程中很多时候都只考虑近期的、局部的经济发展需要,在制订一些综合的经济政策、产业政策以及城市建设发展规划中缺乏对保护大气环境的考虑,造成大气污染,对环境造成的危害也是无法挽回的。

3.1.2大气污染防治的资金投入不足

大气污染已经形成,在未来的发展过程中应该要加强对大气污染的防治,从而降低大气污染程度,使得人与自然依旧能够实现和谐的可持续发展。但是当前在大气污染的投入方面还存在问题,资金不足是一个严重的问题,我国想要从根本角度改变大气污染,比如在推行清洁煤炭政策、改善能源结构的措施如煤炭洗选加工、型煤、燃煤脱硫、使用清洁能源等,但是在这些方面的投资力度还不够,资金不足,导致一些设备的配备不足,最终导致大气污染得不到有效地防治。

3.1.3执法不严,监督管理力度不够

大气污染的产生一方面是由于人们在经济活动中的肆意破坏造成的,但同时,相关的执法部门也难辞其咎,环境监督管理部门应该要加强对这些行为的制止,一旦发现应该要及时叫停这些污染严重的企业,但是在实际的发展过程中,环境监督管理部门的执法力度不够,也是导致大气污染持续加重的一个重要原因。执法部门有时候并没有真正发挥出监督的效应,对自己的职责不清楚,加上我国关于各类大气污染源控制的相关措施的制定和实施时间较晚,因此使得大气污染一直持续,并且还有加大的趋势。

3.2大气污染的防治措施

大气污染现象一年比一年严重,全球很多国家都在积极加强对大气污染的防治,针对我国的具体情况,可以从以下几个方面着手。

(1)进行统筹规划,合理布局。工业依旧是经济发展的主导产业,一个国家的发展离不开工业,但是工业对环境的破坏是在所难免的,因此在未来的发展过程中应该要做好布局规划,尤其是要对工业进行合理的布局,从而使得工业生产过程中能够减少对大气的污染。在布局工业时,应将工业生产均衡分布,不要将工业生产局限在一些大城市中,当前我国很多大城市的工业外迁就是进行大气污染防治的一个有效措施,但需要注意的是,在进行工业外迁的时候,也应该要对迁入城市进行了解,从而做好工业与环境的统筹。

(2)提高人们的环保意识。人们在生产生活过程中往往也会产生很多的危害,因此提高人民的环保意识是进行大气污染防治的有效途径。在大气污染防治以及环境保护的过程中,应该要加强全民宣传,使得百姓能够有更强烈的意识去进行环境保护,去进行污染的防治。比如当前很多人都选择了节能减排的汽车,或者甚至摒弃汽车选择公交车出行,这就是一种以自己的实际行动来保护环境的有效体现,加强对居民的环保意识的提升,可以使得大气污染得到有效地防治。在全社会范围内应该要营造一种良好的环保氛围,要深入推进节能减排全民行动,动员全体成员都积极参与到保护大气环境以及其他自然环境的活动中来,从自己日常生活中的细节着手,加强对各种污染的防治。比如引导消费者购买和使用节能绿色产品、节能省地型住宅,让居民在日常生活中减少各种污染大气的气体的排放,倡导一种简约适度、低碳环保的理念,反对奢侈浪费的行为。

(3)大力推进生态文明建设。生态文明建设是十提出的一个全新的概念,对于我国的生态环境的保护以及生态平衡的维持有十分重要的意义。在生态文明建设过程中,应该要加强推进生态文明建设的制度建议的研究,开展国家生态文明先行示范区建设,对各地的实际情况进行分析,结合当地的大气污染与生态文明建设之间的关系,探索有针对性的治理模式。比如针对森林覆盖率相对较低的地区,可以采取植树造林,绿化环境的方式。绿色植物可以使大气中的氧气不断更新,以此调节空气成分,净化大气。因此在大气污染的防治过程中,应该要加强植树造林的力度,利用森林以及绿色植物对大气的调节作用,使得大气环境得到净化,从而改变气候条件,使得生态环境保持良好的循环。

(4)加强大气污染防治过程中资金的投入。在大气污染防治过程中,资金是各种防治策略有效推进的重要保障。我国应该要加强对这部分的投入,加强资金的整合。一方面,国家应该要积极加强对节能减排相关的各项研究的资金投入,比如节能型住宅技术的研究、节能减排汽车技术的研究等,这些都需要一定的资金作为支撑,国家要加强对这些新技术研究过程中的投入,从而使得各项技术研究能够顺利推进,并且今早投入使用,防止大气污染持续加重。另一方面,应该要加强社会资金的整合,社会中的团体和组织应该要加强对大气污染防治的投入,比如企业自身应该要具备一定的环保意识,对于一些产生污染比较严重的设备要进行更换,对于各种防污染的技术要进行引进,从而使得污染的防治能够得到有效的控制,并且能够提高企业的社会形象。

(5)加强对农业生产以及科研研究的控制。在农业生产以及各种科学研究过程中,对大气也产生了严重的危害,对此也应该要加强这部分的控制。首先,在农业生产过程中,要对传统的生产模式进行改进,应该要积极加强对农业生产过程中的一些农药和化肥的使用量的控制,尽量采用生态的方式进行农业生产,加强效益农业模式的应用,使得农业生产过程中产生的大气污染可以逐渐减少,甚至是完全消失。其次,在各种科研过程中,应该要加强研究过程中的各种废弃物的处理,防止这些废弃物的累积,从而使得大气污染得到有效的控制。比如科研部门应该要设置专门的废物回收装置,安排专人对这项工作进行管理,从而使得科研过程中的废物得到有效的处理,而不是随意丢弃,进而从根本上遏制废弃物对大气造成的污染。

4结语

综上所述,大气污染是环境污染中的一个重点内容,也是对人类的健康产生危害较为严重的一种污染形式。在我国未来的经济建设过程中,由于注重短期的经济利益,对大气污染的重视程度不够,因此导致当前大气污染十分严重,而且还有逐年恶化的趋势。在未来的经济社会建设过程中,应该要提高人们的环境保护意识,加强各种经济生产生活活动对大气污染的控制,加强对各种先进技术的研究和推广,从根本上遏制大气污染的产生以及扩散,促进自然生态环境的改善,为百姓营造良好的生活环境,使得人类社会和自然环境之间可以实现可持续发展,实现良好的平衡。

参考文献:

[1]苗得雨,周孝德,程文.中国环境污染现状分析及防治管理措施[J].水利科技与经济,2006(02).

[2]晏君根.浅析大气环境污染与防治措施[J].中国高新技术企业,2009(15).

[3]张然,靳秋萍.环境空气与大气污染的预防治理措施[J].城市建设理论研究:电子版,2015(14).

篇11

中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)01-0082-02

1 绪论

1.1 研究意义

现在,越来越严重的大气污染问题已经成为了当前影响社会发展进步的一大难题。随着我国经济发展和人民生活水平的不断提高,生活与工作过程中对能源的需求也越来越大。1980年中国能源消费总量为58587万吨标准煤,到2010年,中国能源消费总量为307987万吨标准煤[1]。1980年以来,中国原煤消耗量已增加了两倍以上,2002年原煤消耗量已达14.8亿吨。2011年中国原煤产量为35.2亿吨,同比增加2.8亿吨,增量为历史最高水平。煤炭在一次能源生产结构中的比重接近80%,石油则在20%左右变化。而煤炭和石油产品为主的能源消耗是大气颗粒物的主要来源。大气颗粒物中PM10(细颗物)和PM2.5(超细颗粒物)是对人体最为有害的两种物质。

城市不断发展,燃料消耗也越来越多。近几年来,我国各大中城市的机动车数量大幅度增长。机动车数量增长也意味着而且城市内的燃料、危险品运输和存储也会因为种种原因发生事故。对这些突发事故设立预警和预案处理系统能减少损失。

所以,对大气污染状况分析、对大气污染的影响的控制和预警已经是环境保护中的一个紧迫任务。对已有的固定点源大气污染状况和突发事件引起的大气污染预警而建立专门的系统,能为整个城市发展和规划带来很大的好处。

1.2 GIS在大气环境研究中的应用

地理信息系统(GIS)技术是融合地理学、图形学、计算机科学等多项技术的新兴交叉学科,是对空间信息进行采集、存储、处理与输出的计算机系统。随着近些年来GIS技术的不断发展,利用GIS技术进行大气环境研究的越来越多。GIS技术为大气环境研究提供了强有力的技术保障,大气环境研究提供了理论支持,两者结合则为科研人员提供了全方位的信息研究处理平台。

2 大气环境质量模型

2.1 大气环境质量模型的特点

大气环境质量模型是了解区域环境质量、分析污染物扩散的有力工具。不同的大气环境质量模型适用于不同尺度和不同类型污染源的各种大气扩散模式,能够在时间和空间尺度上准确描述各种污染物的迁移、输送、转化等变化特征。

大气环境质量模型发展到现在,尽管它们具有不同的表达方式,但是它们都具有以下几个特点:空间性、动态性、多元性、复杂性、综合性。

2.2 几种常见的大气扩散模式

国内外有多种描述大气污染扩散过程的数学模型。点源扩散模式常用的有高斯模式、萨顿模式以及赫-帕斯奎尔模式等;线源扩散模式常用的有点源求和法、线源直线化模式等;面源扩散模式常用的有箱模式、虚拟点源模式(或称等效点源模式、倒退点源模式)和吉福德-汉纳模式(或称G-H模式)[2]。

一般研究认为,高斯模型是相对其他模型反应大气污染扩散的过程是最简单的,利用高斯模型计算出的浓度场与实际的的浓度场较为吻合。部分线源模型和面源模型也是由高斯模型发展而来的。

大气环境质量基本模型基本方程如式(2-1):

(2-1)

式中:x轴为平均风向,z轴铅直向上,uz=0、uy=0,Et,x、Et,y、Et,z为湍流扩散系数常数。在研究污染物对大气污染的整个研究过程内,可忽略污染物的自身衰减,即K=0。可将公式简化,可得式(2-2):

(2-2)

当对上述模型使用不同的初始条件和边界条件来解的时,就能表示不同情况的污染源在各种气象条件下所造成的大气污染情况。

2.2.1 高架连续点源扩散模式

城市大气污染最常见的污染源是工厂烟囱。一般将每一个排放的烟囱视为一个污染点源。而由于烟囱自身的高度使得计算烟囱所导致的大气污染于和在地面上污染源的不一样。一般将高度高于15m的污染源视为高架点源,低于15m的污染源为非高架源。非高架点源的大气污染扩散模式就为基本模型,而高架点源扩散模式则在基本模型上有所修正。

高架连续点源扩散模式由于在推导过程中设定的假定条件,使得它在使用时有很多情况不适用。并且当出现静风、微风或大气中有逆温发生时,仍用这个模式计算会与实际情况出现比较大的偏差。

2.2.2 线源扩散模式

线源扩散模型一般用于计算道路上的机动车尾气污染。线源扩散的计算曾采用点源求和法计算公路下风向任一点的浓度,但计算过程复杂。于是提出了线源直线化模式来解决上述方法的不足。目前较为常用的线源直线化模式有垂直风模式、平行风模式和内插模式三组模式。

2.2.3 面源扩散模式

城市中的低矮烟囱和大量分散的炉灶摊点产生的污染物数量多,排放高度低,污染源强度不大,但是却会对城市大气质量产生比较严重的影响。但实际操作时却无法用点源和线源模式处理。所以我国绝大部分城市都采用简单箱模式、G-H模式及虚拟点源模式来评估城市大气环境质量。

2.3 GIS与大气环境模型的结合方式

GIS和大气环境模型的结合在不同阶段和技术条件下,按照结合方式和数据交换形式分类,可分为三种:

松散结合:GIS和大气环境模型都为独立的系统并且有不同的用户界面,GIS能够为大气环境模型提供数据并输入,大气环境模型计算后的输出结果能够利用GIS处理或显示。

紧密结合:GIS和大气环境模型为独立的系统,但是有共用用户界面来管理2个系统的公共数据和两者之间的数据交换。

完全集成:GIS和大气环境模型有共用的用户界面并实现两者的数据共享。完全集成需要从底层开发来实现各部分的紧密融合。

由于各种条件的限制,当前GIS和大气环境模型完全集成的系统非常少,主要的集成模式还是前两者,主要发展方向是紧密结合方式。

3 系统设计与实现

3.1 系统的建模

为了实现出现污染源时候,计算某时刻某一坐标位置的污染物浓度,需要将高斯模型转化成可以计算的解析式(3-1)。

前提条件:大气流场均匀稳定,忽略纵向弥散作用。

(3-1)

高斯模型解析式

式中:

C:浓度,mg/m3;

He:污染源高度,m;

Q:单位时间排放量,mg/s;

σy:横向扩散参数,mz;

σz:铅直扩散参数,m;

ux:平均风速,m/s。

3.2 GIS与大气质量模型集成步骤

GIS与大气环境质量模型集成可由以下五个步骤完成(图1)。

图1 GIS与大气质量模型集成的框架步骤

(1)问题定义:根据研究目的,确定污染物研究区域范围大小和时间跨度,选择合适的大气污染扩散模型。

(2)数据输入:输入污染源信息,气象资料,地形资料。

(3)大气环境模型:输入气象环境数据和污染源数据,输出污染物浓度信息。

(4)数据分析操作:对各种输入数据和模型计算计算出的结果进行分析处理。

(5)数据显示输出:最终处理结果的显示和输出。

3.2 系统总体设计

城市大气环境污染模块是作为完整的地理信息系统的一个部分而产生的。系统需要实现的功能包括污染数据输入,大气污染模拟,污染区域可视化等几部分。由于是作为系统的一个模块,数据交换由设定好的接口实现。

3.3 系统功能设计

城市大气环境污染模块主要需求是提供城市环境下的污染情况模拟。并将模拟结果输出提供给其他系统模块处理生成预警信息或模拟污染情况设定预案用。需要实现的功能包括:

污染数据输入:由多种方式输入污染源的情况数据,包括污染源的空间信息。污染物类型,扩散参数。同时也需要设定模拟的环境条件,包括大气温度,风向等等。

大气污染模拟:按照大气扩散模型,依照输入的污染源信息和环境信息来计算模拟污染物的扩散的情况。

污染区域可视化:当污染物扩散情况计算完成之后。在地图显示单元分级显示污染物的扩散分布等级,按照污染严重程度的不同上不同的颜色。并在最后生成shape文件。这部分最后会共享给地理信息系统的各部分模块来处理。

3.4 系统应用开发实验

采用.Net开发环境,基于ArcGis Engine开发组件,完成了城市大气污染模拟模块的开发。系统模块基本达到了要求。能够为城市大气污染预警和预案提供有效的支持。系统主界面如图2所示。

图2 城市大气污染模拟界面

4 结语

城市大气污染模拟模块能够在地理信息系统平台上增加大气污染模拟功能,提供大气污染的模拟数据给预警和预案工作。实现大气环境管理调控的现代化,为政府决策,居民出行,企业选址等提供信息化平台。而且由于组件化的关系,能够方便灵活的与不同的专业地理信息系统整合,提供处理服务,具有较高的实用价值。

参考文献

[1]国家统计局能源统计司.中国能源统计年鉴,2011.

[2]华敏洁.大气环境质量模型和GIS结合的研究[D].上海师范大学硕士论文,2005.

篇12

一、我国大气污染现状

当前,我国大气污染状况十分严重,主要呈现为煤烟型污染特征。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标;二氧化硫污染保持在较高水平;机动车尾气污染物排放总量迅速增加;氮氧化物污染呈加重趋势;全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区。我国大气污染的主要来源是生产和生活用燃煤,主要污染物是二氧化硫和烟尘。在某些城市除燃煤污染外,还有与当地工业污染和气象地理条件密切关联的地方特点。我国城市大气污染时空分布特征明显,大气污染冬季最严重,其次为春秋季节,夏季最好;污染总体上北方重于南方。城市大气污染由人类活动及当地特殊的地理位置综合影响形成,沙尘天气加重了北方大气污染。

二、大气污染形成的主要原因

我国是一个发展中国家,城市化正在加速发展,由于过去只重经济发展而忽略了环境问题,致使大气污染日益严重,人类生活环境日显恶化,其形成原因可归纳为以下几类。

(一)环境监管乏力

(二)交通运输

(三)生活炉灶与采暖锅炉

(四)工业企业

(五)缺乏实用的治理技术

三、大气污染环境监测的主要内容

要想解决大气污染问题必须先要对大气中的有害物质进行检测,在检测的时候还必须根据当地的实际情况。对大气环境问题检测完后确定环境指标,然后再制定相应的政策。大气中的有害物质主要包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒状物质等。

(一)对氮氧化物的监测

随着人们经济水平的提高,私家车越来越多,相应的汽车尾气污染就越来越严重。而氮氧化物污染主要来自于汽车尾气。当然除了汽车尾气之外还包括生产化肥时产生的废气以及石化燃料高温燃烧时产生的废气。

(二)对颗粒状物质的监测

近些年来,空气中的颗粒状物越来越多,这些颗粒状物对人体十分有害,有的能够直接进入人的肺中。比如前段时间好多地方都PM2.5超标。有些颗粒物是本身就有毒的,也有许多颗粒物虽然本身没有毒,但是它们能够作为一种载体把有毒的物质运输到人体之中。颗粒物的监测主要包括以下几种类型:可吸入颗粒物的浓度、悬浮物的数量、降尘物的监测等。

(三)对二氧化硫有害物质的监测

近年来我国工业迅速发展,而且工业的发展以粗犷型为主,以燃烧大量的石油和煤为代价,这样的生产方式造成的直接后果就是资源的大量使用以及造成严重的空气污染。石油和煤的燃烧使得许多含硫污染物增多,其中对人体健康危害最严重、对大气环境污染最严重的就是二氧化硫。而且二氧化硫几乎分布在世界的各个角落,影响极大。因此,我国对硫氧化物的检测中主要是对二氧化硫的检测。

四、大气污染问题的对策研究

防治大气污染是一个庞大的系统工程,需要个人、集体、国家的共同努力,可采取如下几方面措施。

(一)加强国家对大气污染的整治力度

在治理环境污染问题上国家一定要足够的重视。相关部门应该制定相应的法律法规,明确对环境问题的惩治方法,同时要加强惩罚力度,大幅度提高我国的排污收费标准。对于那些大量往大气释放污染物的企业,政府应该采取强硬的措施制止企业的不法行为。同时国家要加强对环境整治的投入,加大环保投入。最后还要合理的分布城市布局。要充分考虑企业的选址问题,尽量避免与居民区离得过近,减少对居民的伤害。

(二)强化节能

煤、石油、天然气是世界三大主要能源,经济在发展,能源也在不断的消耗,能源的消耗势必影响我们的大气环境。节约能源和原材料,提高能源利用率,做到物尽其用,通过能源、原材料的节约和合理利用,使原材料中的所有成分通过生产过程尽可能地转化为产品,消除废物的产生,减少污染废气的排放,改善环境空气质量。

(三)工业合理布局,搞好环境规划

目前,工业还是国民经济的主导产业,可以说,工业布局是生产布局体系中的主导环节,制定好产业政策和产业、行业进入政策,引导和鼓励符合产业政策的项目进入,最终形成集中和集群之势。

(四)改善能源结构,提高能源有效利用率

我国当前的能源结构中以煤炭为主,煤炭占商品能源消费总量的73%,在煤炭燃烧过程中放出大量的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳以及悬浮颗粒等污染物。因此,如从根本上解决大气污染问题,首先必须从改善能源结构入手,例如使用天然气及二次能源,还应重视太阳能、风能、地热等清洁能源的利用。

(五)加强污染物集中治理,大力削减城市大气污染物排放量

要强化环境管理监督,对城市内部和周边污染重、效益差的企业,采用法律、行政和经济调控手段,坚决关、停、转,对污染大户和环境重点户要强制执行污染治理措施,促其污染物排放达到国家排放标准。要加大企业环境投入力度,督促企业积极进行生产工艺改造,杜绝污染物跑、冒、、漏,对具备密封生产条件的要推广密封生产,最大限度地降低大气污染物的排放量和毒害程度。要合理确定城市规模,控制人口和机动车的适度规模。要积极推广机动车无铅汽油和汽油车电子控制燃油喷射技术,大力开发和生产太阳能、电能等对大气无污染的新型能源车辆,从根本上解决城市机动车辆尾气污染问题。加快取缔城市分散燃煤锅炉使用,积极推行城市集中供热模式。

(六)加大国家和群众的监督力度,充分发挥媒体的作用

加大监督力度可以使企业提高环境意识,增加某些污染较为严重的企业的压力,迫使他们减少污染物的排放。媒体多曝光一些大气污染问题以及对人们造成的伤害,也可以督促个人加强环境保护意识。

五、结束语

总之,环境问题尤其是大气污染问题时刻影响着我们的生活,空气环境质量对人们的生产生活意义重大。因此,在对空气污染进行监测时,我们需要根据当地的实际问题对空气环境指标进行确定,再根据污染源制定解决策略。力争做好空气污染的环境监测工作,在解决好环境问题的同时,为人们健康、安全的美好生活提供有力的保障。

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