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近年来我国的大气污染逐渐加重,严重影响了城市环境,对人们的健康也造成了威胁。大气污染是当前我国城市环境中面临的重要问题,大气污染的原因是多方面的,由于当前城市大气污染的治理措施不完善,大气污染的治理效果不理想。今后环保部门需要进一步了解大气污染的特征以及影响因素,不断完善污染治理措施,建设美丽城市。
一、大气污染的几大特征
大气污染是影响当前城市环境的重要因素,同时也是环境治理的重点内容。但是由于大气污染治理工作并不完善,再加上大气污染治理中存在的困难比较多,导致治理效果不理想,当前大气污染具有以下几个方面的特征:
(一)污染范围比较大
由于空气的扩散十分广泛,大气污染对于整个城市和居民的生活都造成了十分不利的影响。大气污染范围比较大,这一定程度上增加了治理的难度,大气污染影响范围广不仅仅是污染物比较多的问题,同时受到气候和风向的影响。近期我国大多数城市的雾霾天气对城市居民的生活和健康造成了十分严重的影响,这是工业发展以及环境污染长期累积的结果,大气污染成为很多城市的城市病之一。
(二)污染物比较多
随着经济的发展,大气污染源逐渐增加,不仅仅有工业生产产生的废气,同时还有居民生活产生的废气,近年来随着人们生活水平的提高,私家车数量逐渐增加,由此产生的汽车尾气也有所增加,不仅对城市的交通造成了压力,同时也影响了城市的空气,一定程度上加剧了大气污染。PM2.5是近期雾霾天气中的主要颗粒,是近两年来才逐渐被人们关注和发现的,污染物的增加给监测和治理工作造成了一定的不利影响,对于污染物的控制工作还需要进一步加强。
(三)污染治理困难
大气污染治理工作十分复杂,不仅仅需要相应的治理措施还需要有相对完善的预防措施。当前我国大多数城市都存在大气污染的环境问题,随着科学发展观的实践以及经济发展方式的转变,建设环境友好型社会是当前环境工作的重点。但是大气污染这一环境问题由于污染源比较难以控制,治理措施不完善,治理力度不强,导致整个治理工作存在众多的困难。一些工业城市的兴起和发展都需要大量的工业生产作为支撑,对于这些城市的治理尤为困难,经济发展方式的转变是一个漫长的过程,由于人们的环保意识比较差,在日常生活中缺少环保意识,一定程度上增加了大气污染的治理难度。
二、大气污染的影响因素
大气污染作为我国城市病的重要组成部分,对于城市的发展以及人们的健康造成了严重的威胁,但是大气污染治理工作十分困难,大气污染的影响因素主要有以下几个方面:
(一)经济发展方式的影响
经济发展是促进城市发展的重要因素,我国很多城市的兴起都是依靠工业生产,工业生产是导致大气污染的重要因素之一,但是这种传统的经济发展方式随着资源的逐渐减少以及经济发展观念的改变已经难以适应经济发展的需要。虽然我国的经济发展方式逐渐改变,但是这是一个漫长的过程,更何况很多城市并没有意识到转变经济发展方式,并没有意识到资源枯竭的危险。这种单一的经济发展方式对于环境的污染十分严重,对城市的大气也造成了十分严重的污染。
(二)居民环保意识薄弱
城市的建设和发展与居民息息相关,但是当前城市居民的环保意识还需要进一步加强,大多数居民未能意识到自身的生活方式或者是生活习惯对于城市大气将会造成十分严重的污染,大多数居民认为工业生产的废气排放才导致今天的雾霾天气,工业生产排放的废气固然是大气污染的罪魁祸首,但是居民生活中产生的废气也是造成大气污染的重要原因,比如汽车尾气,天然气废气以及燃放烟花爆竹产生的废气等等这些都是造成大气污染的重要因素,正是因为这些生活中和生产中产生的废气源源不断地输入环境中才会造成大气污染这一环境问题。在实际的生活中居民并没有意识到对大气环境的保护,并没有因为大气污染减少开车的次数,也没有因为大气污染减少燃放烟花爆竹的次数,因此大气污染日益严重。
(三)治理措施不完善
大气污染治理相对缓慢,由于环保部门对于大气污染的治理规划不完善,相应的治理措施难以发挥出应有的作用,一些治理措施并不十分合理。环保部门的大气污染治理措施缺乏执行力,对于一些污染相对严重的企业治理不够严厉,导致很多企业不能真正执行环保部门的政策,大气污染未能有效控制。环保部门对于大气污染物的监测也不完善,监测力度和监测的范围不合理,导致一些污染颗粒未能及时监测到,对于环境质量的监测等工作造成了十分不利的影响。由于治理措施不完善或者是治理措施力度不足,大气污染治理工作还需要进一步完善。
三、治理大气污染的建议
大气污染是城市环境问题的重要组成部分,由于大气污染的污染源比较多,污染治理措施并不完善,大气污染对于城市的发展有着十分不利的影响,今后需要进一步完善城市大气污染治理措施,尽快改善城市环境,为人们提供一个良好的生活环境。
(一)提高居民的环保意识
大气污染成为近年来城市环境中的重要问题,不仅仅对城市建设造成了十分不利的影响,甚至还对人们的生命健康有着十分严重的威胁。造成大气污染的原因是多方面的,其中居民的环保意识薄弱就是重要的因素,今后需要进一步加强宣传教育,使人们能够充分认识大气污染的重要原因和重要污染源。环保部门需要对居民进行环保知识普及工作,通过宣传教育提高居民的环保意识,提高居民的自律意识,尽量在日常生活中减少对大气的污染,改善自己的生活方式。
(二)完善城市大气污染治理措施
城市大气污染已经成为城市病的重要组成部分,对于整个城市的发展有着十分不利的影响,尤其是近期多个城市出现的雾霾现象,这对人们的生命健康造成了严重威胁。今后换环保部门需要进一步完善治理措施,降低大气污染的危害。一方面需要对城市大气污染治理进行规划。大气污染是影响城市建设的重要因素,在大气污染治理工作中需要通过对污染源以及污染源分布的情况进行分区域治理,这样有助于提高治理的效果。对于一些污染特别严重的区域需要采取相对强硬的措施,提高治理效果。另一方面需要进一步加强污染物的治理。当前环保部门的治理措施并不十分完善,治理效果并不理想。今后需要进一步完善大气污染的治理措施,环保部门可以借助法律手段,对一些污染较为严重的企业进行限期整理,如果企业废气排放如果不符合标准将不予发放许可证,如果企业改革不符合规范,将不能发放生产许可证。对于一些不符合营业标准的企业需要依法取缔,尽量减少由于工业生产造成的大气污染。另外作为环保部门工作人员需要提高自身的职业道德素养,在大气污染治理工作中需要做到严格执法,减少由于工作人员不负责导致治理效果不理想等问题。
(三)转变经济发展方式
大多数企业的经济增长都是依靠工业生产,但是由于工业生产对于空气污染十分严重,并且一些资源都已经面临枯竭的境地,因此需要进一步转变经济增长方式。近年来第三产业的发展十分迅速,城市经济发展可以依靠城市资源发展酒店,旅游等服务行业,城市需要不断寻找促进经济发展的新增长点,经济发展方式的转变需要很长的时间,工业生产虽然对于城市的发展做出了十分重要的贡献,但是工业生产也造成了一定的环境污染,和谐社会的发展需要人与自然的和谐相处,因此需要相对和谐的经济发展方式,转变经济发展方式是今后一段时间经济发展的主要目标,也是环境资源的需要。
结语
雾霾是2012年最受关注的词语之一,持续将近一个月的城市雾霾现象对于人们的生命健康造成了十分不利的影响。雾霾等大气污染作为城市环境问题的重要组成部分,严重威胁城市的发展。但是由于当前城市环境污染治理的措施不完善,治理效果并不理想。今后需要进一步完善大气污染的治理措施,通过宣传教育提高居民的环保意识,尽量减少废气的排放,通过对一些污染较重的企业的综合治理,减少废气的排放,为建设美丽城市贡献一份力量。
参考文献
[1]陈智.浅谈城市大气污染极其综合防治[J].科学时代,2013(4).
[2]程宇航.欧美发达国家的防治大气污染之道[J].老区建设,2013(5).
中图分类号 X22 文献标识码 A 文章编号1002-2104(2009)112-0073-05
近年来,在广东经济快速发展的同时,全省污染排放总量也呈上升趋势。2007年广东国内生产总值比上年增长13.6%,工业增加值增长19.8%,增速创近八年新高。但2000―2006年《广东省环境状况公报》的数据显示,2006年广东工业废气排放总量为13584亿m3,年均增长10.2%。广东省空气中的二氧化硫、烟尘和粉尘等主要污染物浓度有所下降,但由于燃烧废气的排放上升,导致空气质量略有下降。2006年全省二氧化硫排放126.7万t,比1990年增长3倍。烟尘、粉尘排放在样本期的后半段呈下降态势,这说明广东的环境规制是有一定成效的。
由于总体污染排放尤其是sch排污量居高不下,广东部分城市空气污染不断加重,全省多数地区酸雨污染仍然严重,其中酸雨酸度最强的是佛山市,酸雨量占总降水量的43.6%。广东省气象局公布的《2007年广东省大气成分公报》显示,2007年广东全省灰霾日数达75.7天,比常年显著偏多,这表明广东省各大城市尤其是珠三角地区大气污染日趋严重。2007年是近50多年来广东灰霾日最多的年份,全省有27个市、县的年灰霾日数破历史最高记录。其中尤以珠三角灰霾较重,年灰霾日普遍在100天以上,其中东莞、新会分别达到213天和238天。灰霾严重表明广东大气尤其是城市大气污染加剧。研究显示,珠三角地区大气中的光化学污染严重,尤其是大气中的细粒子颗粒物比重在增加,造成灰霾天气时能见度明显下降,同时对人体危害更大,造成人体呼吸道、心脑血管、肝、肺等内脏受损。因此,要实现经济发展与环境保护的协调发展,需要理解产业特征、环境规制与污染排放之间相互作用的复杂机理。
以往有关环境规制的研究往往集中于产业区位布局、生产率减污支出的效应,而几乎没有关注产业特征,如产业的资本密度、产业规模、产业能源消耗和R&D支出与污染排放的关系。例如,Gary和Shadbegian(2003)检验了造纸行业环境规制活动与空气和水污染的排放关系,发现减污支出和受污染影响居民的特征会减少污染排放。本文以广东省制造业为例,集中研究产业特征、环境规制和污染排放强度的相互关系,从而有助于评价污染排放的各个决定因素的相对重要性,并为政府制定有效的节能减排政策提供理论与经验依据。
1 基于产业特征的污染排放机制模型分析
本文采用世界银行Pargal和Wheeler(1996)的研究模型,考察产业的污染排放机制。该模型认为,污染排放相当于一种商品,其均衡水映了各产业对环境服务的需求及社会对环境服务的供给的相互作用关系。
1.1污染需求
决定产业环境需求的因素包括能源、要素密度、产业规模、生产效率、现代生产工艺的采用以及技术创新。
(1)能源投入。大多数空气污染物来自矿物燃料的燃烧。我国产业结构重型化趋势明显,对原材料和能源的需要也增多。而产业生产过程中使用的矿物燃料越多,对污染的需求也越多。因此,高能耗的产业往往是污染产业。
(2)要素密度。①物质资本密度与污染。最近的一些研究显示,美国和英国单位产值减污成本最高的产业同时也是物质资本密集型产业(Antweiler等,2001)。因此,依赖机械设备的产业比依赖劳动投入的产业产生的污染较多,部分原因是产业的物质资本密度与能源密度之间具有一定的相关性。②人力资本密度与污染。人力资本密度与污染的关系较为复杂。一方面,与低技术产业相比,高技术的人力资本密集型产业往往是效率较高、污染较少的清洁产业。另一方面,低技术的劳动密集型产业也可能较为清洁,因为污染产业通常需要较高的人力资本(熟练劳动)来维持。因此,人力资本密度与污染排放强度之间的关系是不确定的。
(3)企业规模。企业规模是指产业中单个企业的附加值。一方面,产业的总产出与污染排放之间存在负相关关系,即产出的增加使单位产出的污染排放下降,这说明资本使用以及污染控制可能存在规模经济。另一方面,规模大的企业更容易成为政府环境管理机构监控的目标,这在一定程度上抵消规模收益。因此,企业规模与污染排放强度之间的关系是不确定的。
(4)效率。污染排放与效率呈负相关关系。具有效率的产业往往是单位产出污染排放较少的产业。
(5)现代生产工艺的采用。新建企业或采用现代生产工艺的企业更为清洁。由于环境规制不断提高,现代的生产工艺往往更加节约资源,因此,单位产出的污染排放也较少。
(6)技术创新。产业的技术创新会减少污染需求。企业进行技术创新的目标就是实现工艺创新。而工艺创新可以提高效率,增加废物循环利用,减少原材料投入,从而减少单位产出的污染排放。
1.2污染供给
环境规制包括正式规制和非正式规制。正式规制是指政府代表公众利益对污染实施控制,包括传统的命令和控制方法以及经济手段,如污染税和排污权交易。发展中国家由于正式规制较弱甚至缺失,因此,公众通过谈判或游说的非正式规制更为明显(Pargal and Wheeler,1996)。
2 计量模型与数据说明
被解释变量E表示单位产值的污染排放,本文使用空气污染物中三种不同污染物的排放强度(s02、烟尘和粉尘)对方程进行估计。变量ai和di分别表示产业和年份的特定效应。本文使用19个制造业和7年(1999―2005)的面板数据进行估计。所有的货币单位都以1990年为基期进行折算以剔除通货膨胀的影响。这19个制造业分别是:非金属矿物制品业、水泥制造业、造纸及纸制品业、农副食品加工业与食品加工制造业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业、化学原料及化学制品制造业、仪器仪表及文化、办公用机械制造业、塑料制品业、皮革、毛皮、羽(毛)绒及制品业、纺织服装、鞋和帽制造业、医药制造业、有色金属冶炼及压延加工业、交通运输设备制造业、通用设备制造业和电器机械及器材制造业、印刷业、记录媒介
的复制、石油加工及炼焦业、化学纤维制造业、橡胶制品业、黑色金属冶炼及压延加工业。
本文的污染排放数据来源于相关年份的《广东省统计年鉴》和广东省环保局提供的环境统计数据。其他变量的数据均来自相关年份的《广东省工业统计年鉴》和《广东省统计年鉴》。
从表1中我们可以看出,根据污染物的不同,工业内部的不同产业污染排放强度的差别很大,最大值与最小值之比的变动幅度分别为7861.67:1(烟尘排放强度)一60 921.00:1(粉尘排放强度)。这就意味着,即使是产业结构发生的变动很小,产业平均污染密度也可能发生较大的变动。因此,本文以广东省制造业为例,集中研究产业特征、环境规制和污染排放强度的相互关系。
2.1对需求变量的说明
如上所述,广东的大气污染严重,因此本文侧重于对大气污染产业特征的研究。Nit表示单位产值的能源消耗,包括煤、焦炭、原油、柴油、煤油、汽油、天然气和电力的消耗。物质资本密度PCI以单个工人创造的附加值的非工资部分衡量,即,(产业附加值一工资)/就业人数。人力资本密度HCI以单个工人创造的附加值中支付给熟练工人工资的比重衡量,即工资/产业附加值一非熟练工人工资×就业人数。规模变量SIZEit以单个企业的附加值衡量,即某一产业的附加值/该产业的企业数目。现代生产工艺CAPit是产业的资本支出占附加值的比重,本文以《广东省统计年鉴》中“按行业分城镇固定资产建设和投资总规模”衡量资本支出。产业的资本建设投资越大,产业的机械设备就会越新,因此该数据是衡量产业采用新工艺的较好指标。RDit以《广东省统计年鉴》的新增固定资产衡量。
2.2对供给变量的说明
方程中的REG是一组反映正式和非正式规制的向量。我国《大气污染防治法》第三条规定,国家采取措施,有计划地控制或者逐步削减各地方主要大气污染物的排放总量。地方各级人民政府对本辖区的大气环境质量负责,制定规划,采取措施,使本辖区的大气环境质量达到规定的标准。这意味着,地方政府对国家没有制定标准的项目有权限自行设定地方标准。因此,当地方政府实施这些环境标准时就会考虑本地区的经济和社会条件。
由于环境规制具有地方性特征,因此需要分析正式规制和非正式规制的地方层面的影响因素。衡量正式规制的指标如下:第一,地区的污染投诉率。其含义是地区的污染投诉数量/该地区的产值。第二,地区的失业率。由于地方政府实施正式规制取决于当地的社会问题,因此使用失业率衡量地区的社会状况。失业率影响地方环境规制的原因有两个:第一,一个地区的失业率越高,投入污染治理的资源就越少;第二,如果污染企业能提供就业机会,地区的公众会容忍这些企业的存在,这种效应在高失业率地区尤其明显。因此,高失业率会导致宽松的环境标准和吸引更多的污染企业。
衡量非正式规制的指标如下:第一,收入。相关研究表明,收入与规制之间存在一定的联系(Daspupta等,2001),收入越高的地区,对清洁环境的需求越强。富裕地区对污染影响的关注程度高于贫困地区。同时,一个地区的就业机会越多,向政府进行游说以反对污染企业的集体行动的力量越大。本文使用失业率衡量地区收入。
第二,人口密度。一方面,地区的人口密度越高,意味着受污染影响的人口越多,因此反对这些污染企业的公众也越多。另一方面,高人口密度地区的排污效应与人口密度低的地区相比,不易引起公众的注意。因此,人口密度对污染排放的影响并不确定。
第三,人口因素。人口因素包括年龄结构和受教育程度。年轻人口比重高的地区更为关注污染问题,对污染企业进行游说的可能性也越大。本文以15岁以下人口衡量年龄结构这一变量。另外,如果一个地区的人口受教育程度低,对环境污染的后果意识就不强。而且,这些地区可能对现有的正式规制渠道的使用也非常有限。因此,污染企业倾向于布局在教育程度较低的地区。本文以地区获得高等教育人口的比重衡量受教育程度。
由于本文的污染数据和产业特征数据要求产业层面而非地区层面的数据,而上述衡量规制指标的变量都是地区层面的数据,因此,需要把地区层面的规制数据相对应转化为产业层面的数据。下面以污染投诉这一变量为例说明如何进行转换。
其中,下标i、r和t分别表示产业、地区和年份,s表示地区r的产业i的产出占全国该产业的比重,PROSit表示地区r的污染投诉占该地区总产出的比重。因此,某一产业占该地区的产出比重越高、污染投诉率越大,PECoprns的值越大。其它变量如地区失业率(REG)、人口密度(REGm)、人口年龄结构(REGagepop)和教育水平(REC-edu)的计算方法相同。这些变量用广东省21个地级市的数据计算而得。
3 计量结果
表1是使用固定效应和随机效应方程的估计结果。通过对固定效应模型和随机效应模型的豪斯曼检验(HausmanTest),结果显示,对SO2而言,Hausman检验的概率值为0,000,因此可以拒绝原假设,即解释变量与误差项存在一定的关系,使用固定效应模型更优。对于烟尘和粉尘而言,Hausman检验的概率值分别为0.754和1.000,因此无法拒绝原假设,使用随机效应模型更优。所以,对于SO2本文侧重于讨论固定效应模型,对于烟尘和粉尘侧重于讨论随机效应模型。
3.1污染需求变量的估计结果
表2显示,三种污染物的排放强度作为被解释变量的估计结果表明,能源密度与污染排放强度呈正相关且统计上显著。另外,烟尘和粉尘的排放强度作为被解释变量的估计结果中,物质资本密度、人力资本密度与烟尘和粉尘的污染排放强度呈正相关,这说明物质资本和人力资本密度高的产业同时也是高污染密度产业。人力资本密度的符号在理论预期上是不确定的,但估计结果表明,高人力资本产业往往污染密度更大。这一结果与美国和英国的产业特征一致,这一观点在国内首次提出。
表2还显示,烟尘和粉尘作为被解释变量的估计结果中,企业平均规模与烟尘和粉尘的排放强度呈负相关。但是,资本支出作为现代生产工艺替代变量在统计上并不显著。SO2和粉尘估计方程的结果中,R&D与SO2和粉尘的污染排放强度呈显著的负相关。
3.2污染供给变量的估计结果
表2显示,SO2作为被解释变量的估计结果中,人口密度与SO2的排放强度呈正相关,这说明人口密度越高的地区,产业的污染排放量越大。这是由于人口密度高的地
区,污染企业不易发现,因此规制压力小,产业的污染密度高。另外,教育程度与SO2、烟尘和粉尘的排放强度呈显著的正相关,这说明地区人口的受教育程度越高,环境规制越严格,污染排放越小。人口密度与各污染排放物的关系不显著。
4 结论和政策建议
4.1结论
由于产业特征与污染排放之间的联系紧密,因此对于政府部门和企业而言,理解影响产业污染排放强度的产业特征至关重要。本文使用广东省19个制造业2000―2006年的数据对产业污染排放强度的影响因素进行研究。结果表明,污染排放强度与能源使用、物质资本密度和人力资本密度存在正相关关系。另一方面,污染排放强度与企业规模和R&D支出呈正相关关系。污染排放强度与资本支出呈负相关,但统计上并不显著。
就环境规制变量而言,本文使用污染投诉率衡量正式规制,估计结果显示,该变量对污染排放强度的影响为负且统计上显著。地区人口密度、失业率、年龄结构和受教育程度对污染排放强度有影响但不显著,这说明非正式规制的作用还不是很明显。
4.2政策建议
(1)根据能源使用密度与污染排放的关系,提出区别污染产品与清洁产品的污染税。本文的结果表明,如果规制指向能源使用,成效将会较为显著。尽管能源使用的下降将会减少污染密度,但根据能源的污染含量而征收不同的能源使用税对一些污染物(例如SO2)将起到明显的作用。因为产业不但具有减少能源使用的动机,而且还具有转向使用清洁能源的动机。例如,转向低硫排放的煤炭或者从煤炭转向天然气。
1实验部分
1.1采样采样时间为2013年2月(冬季)和3月底(春季,采暖期结束后),采样离地面高度约1.6m。每个采样点连续采样3d,每个地点采3组样品。由于工作原因,冬季采样地点只设在阿克苏地区环保局院内,春季采样地点见表1。采样仪器为中流量TSP颗粒物采样器,采样滤膜为使用前经350℃高温焙烧2h的玻璃纤维滤膜,采样时间为24h。
1.2样品预处理称取一定量的滤膜样品剪碎放入25mL比色管中,加入100mL萃取溶剂丙酮+二氯甲烷(1:1,V/V),用超声提取10min,提取液通过无水硫酸钠柱后收集于蒸馏瓶中,提取两次合并提取液,浓缩至2mL左右,加入10mL环己烷后再浓缩至1~2mL,溶剂转换3次。按EPA3630方法用硅胶柱净化分离多环芳烃,淋洗液为戊烷+二氯甲烷(3:2,V/V),样品浓缩后体积为1mL。取1μL进GC/MS分析。
1.3GC/MS分析条件岛津GC/MS-QP2010Ultra色质联用仪;Rxi-5ms毛细管色谱(30m×0.25mm×0.25μm)。色质操作条件:进样口温度280℃;不分流进样;载气流速1.0mL/min;柱温,起始温度55℃,保持2min,以15℃/min升至100℃后,再以6℃/min升至290℃保持6min;传输线温度为290℃;EI源:230℃;sim方式定量分析。
2结果与讨论
2.1实验结果将采集到的TSP样品进行检测,春、冬季大气颗粒物中多环芳烃的分析结果见表2和表3。由表2可以看出,阿克苏市5个采样点大气颗粒物中多环芳烃浓度分布为市政府>环保局>红旗坡糖厂>南工业园区>西工业园区。大气TSP中不同环数PAHs春季呈现规律均为5环>4环>6环>3环>2环。春季6环PAHs比重高,一方面由于春季主要受汽车尾气排放影响,6环的苯并[g,h,i]芘含量相对较高;另一方面由于16种PAHs中,3环和4环是半挥发性的,存在于气相和颗粒物中,而5环(分子量>252)以上PAHs是难挥发的,有80%以上存在于颗粒物中,春季采样气温相对较高,致使颗粒相中部分半挥发性物质向气相转移。由表3可以看出,冬季大气TSP中苯并[a]芘的浓度是春季的7.65倍,冬季大气颗粒物中PAHs对人体健康危害风险高。大气TSP中不同环数PAHs冬季和春季分布规律不尽相同,冬季为4环>5环>6环>3环>2环。阿克苏市大气TSP中不同环数PAHs明显的季节变化主要源自半挥发性4环和难挥发性5环的相对贡献。
2.2阿克苏市多环芳烃源解析阿克苏地区位于新疆维吾尔自治区中部,是南疆中心城市,近年来,该地区强力推进新型工业化进程,石油石化、钢铁冶炼、矿产开发、煤电能源、煤化工、盐化工、棉纺织、农林产品深加工等支柱产业迅速崛起。另阿克苏地区属暖温带大陆性气候,气候干燥,降雨量少,具有夏季干热和冬季干冷的气候特点,年平均气温在9.9~11.5℃;采暖期为5个月,冬季时间长,锅炉污染严重;再加上城市交通不够发达,冬季严寒,导致汽车数量激增。这三方面的原因给环境保护带来了不小的压力。由于特征比值法可以定性分析一些特征污染源,特别在PAHs污染源解析上相当有用,本文亦根据一些文献特征值(见表4)来对PAHs污染源进行定性分析[4]。名称根据表4,本文对测定的环境空气TSP中不同PAHs之间的比值进行分析,见表5。春季采集的样品中苯并[a]芘/苯并[g,h,i]苝的比值基本在0.9左右,而荧蒽/芘的比值在0.7,苯并[a]蒽/屈的比值在0.7左右,说明此时的PAH主要受汽车燃烧排放影响,而燃煤污染则相对较弱;冬季采集的样品中,苯并[a]芘/苯并[g,h,i]苝的比值大于1,而菲/蒽的比值在3.5,苯并[a]蒽/屈的比值在1.04,而荧蒽/芘的比值依然保持在1.11,这说明此时的PAHs主要来源受燃煤污染的作用。
3结论与建议
一、前言
郑州市作为河南省的省会,是中原城市群的中心,在全国的经济发展格局中具有承东启西、贯通南北的重要作用。郑州市是全国大气污染比较严重的城市之一,灰霾天气的经常性发生,影响到了居民的正常生活,对人体健康造成危害。探讨灰霾天气的成因,分析灰霾天气下大气颗粒物PM2.5的分布特征,刻不容缓。
二、郑州市pm2.5的污染源
(一)自然源。
PM2.5的来源广泛,包括自然源和人为排放。PM2.5的自然来源包括土壤扬尘、风沙尘、火山灰、森林火灾灰,以及漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌等。郑州市是一个内陆城市,PM2.5的浓度水平不受海盐及火山灰的影响。而春季百花盛开,受花粉影响较大;春秋季节大风天气较多,受风沙尘影响较大。
(二)人为源。
颗粒物PM2.5的质量浓度与人类的正常工作生活具有密切的联系,从灰霾的发生可以看出,人类活动对于颗粒物污染水平的影响,已经越来越显著。人为源主要包括移动源、工业源、燃料燃烧等,另外,建筑施工产生扬尘、喷涂油漆染料等,也会给PM2.5的污染做出贡献。
1.交通源
郑州市是一个交通枢纽,受交通的影响较大。郑州市拥有民用车数量76.2万辆,机动车保有量庞大,车辆经常造成低速行驶和拥堵现象,这会造成汽车燃油的燃烧不充分,导致细粒子排放量的增加。细粒子PM2.5的质量浓度日变化,无论在哪个季节,都呈现出明显的双峰现象,峰值分别出现在早上5:00-8:00.晚上的18:00~22:00,最低值出现在下午13:00左右,高峰值的出现与早上和晚上的上下班高峰一致,说明双峰现象的形成主要与交通高峰有关,显见受交通流量的影响较大。
2.工业源
工业源包括火电生产和供应、水泥生产、采掘业、造纸印刷业、金属冶炼及加工、化工制品生产等。郑州市工业区PM2.5质量浓度显著高于居民区的值,甚至有的高出一倍以上,由此可以看出,工业源是郑州市PM2.5的一个重要来源。工业源主要包括燃煤电厂的运行、建筑施工等,其中电厂源对于郑州市的影响,是郑州市颗粒物浓度增加的重要来源。郑州市拥有41个火电机组,合计装机容量可达671.8万千瓦,煤炭消费总量0.14亿吨。煤炭的燃烧会排放出大量的粉尘颗粒物,对于郑州市PM2.5质量浓度水平的增加具有重要影响。
3.秸秆燃烧
PM2.5质量浓度季节变化显示,郑州市秋季的PM2.5质量浓度高于冬季,这与其他城市的结果不同,具有郑州市独有的特点。河南省是农业大省,夏、秋粮食收获的季节,由于河南省秸秆焚烧的经常性发生,使大量的细粒子进入空气中,河南省夏秋季节的颗粒物浓度有一定的提高,秸秆燃烧现象,会贡献一定量的颗粒物。郑州市市区位于处于平原地区,地形平坦,污染物的扩散不易受到阻挠。而在其西北方向的太行山山脉和西南方向的嵩山在西边将其围拢,形成了一个天然屏障,污染物不易越过高山扩散。当夏秋两节秸秆燃烧时,颗粒物不易扩散开来,积聚在郑州市,导致郑州市夏秋的颗粒物浓度提高比之河南省其他地方有所增加,呈现出郑州市特有的特点。
三、郑州市pm2.5污染特征及相关结论
(一)郑州市尘霾天气大致呈现逐年增多的趋势,特别是进入21世纪以后,灰霾的发生天数已达100天以上,灰霾天气的发生呈现大幅增长,开始出现中重度霾天气,重度霾天气发生在1~3天不等。尘霾天气中,70%左右为轻微霾;灰霾的发生几率秋冬较大,夏季最小,10月到次年1月灰霾发生率较高。灰霾的发生与PM2.5污染关系紧密,PM2.5质量浓度达150^ig/m3以上时,易发生重度霾
天气。
(二)郑州市PM2.5的污染水平严重超标,大气细粒子污染严重:2010-2011年郑州市工业区PM2.5质量浓度均值为76.1pg/m3,超出二级标准日数达41.2%。 PM2.5的质量浓度呈现明显的季节变化,秋季最大,冬季次之。
(三)郑州市PM2.5与PM10的来源具有较好的一致性,80%的采样日期里,PM2.5与PM10的比值都在60%~80%之间;PM2.5污染呈现明显的双峰分布,受交通源贡献影响。
大气有机污染物会影响人体健康和动、植物的正常生长,干扰或破坏生态平衡。文章利用苏州的大气有机污染物观测资料和颗粒物资料,分析了有机污染物的日变化特征、季节变化特征及其与颗粒物浓度之间的关系。
1 有机污染物的日变化特征
如图1所示,苯、丙烷、丙烯、BC、甲苯、间,对二甲苯、邻二甲苯、EC、OC、异丁烷、正丁烷日变化基本上呈现“双峰双谷”分布,峰值分别在上午与下午/夜间取得,谷值则分别在中午和凌晨取得。由此可见,有机污染物的日变化与人类活动和大气层结稳定度是紧密相关的。
2 有机污染物的季节变化特征
图2为苏州市苯、丙烷、丙烯、BC、甲苯、间,对二甲苯、邻二甲苯、EC、OC、异丁烷、正丁烷的季节变化图。丙烷、甲苯、邻二甲苯、EC、OC、异丁烷和正丁烷在秋季取得最大值;苯、丙烯、BC、间,对二甲苯则在冬季取得最大值。秋冬季节出现高值与PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO的最大值类似,但是这些污染物的最小值大部分不在夏季取得,与PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO差异显著。
3 有机污染物与颗粒物浓度之间的相关性
图3为PM2.5与苯、丙烷、丙烯、BC、甲苯、间,对二甲苯、邻二甲苯、EC、OC、异丁烷、正丁烷的相关性图,发现均为正相关,其中PM2.5与EC高度相关,与苯、丙烷、丙烯、BC、甲苯、间,对二甲苯为显著相关,与OC、异丁烷、正丁烷低度相关。正相关性表明PM2.5与这些污染物具有一定的同源性,同时这些污染物是光化学反应的重要组成部分,它们的存在有利于PM2.5的生成和浓度的增加。
图4是PM10与上述这些污染物之间的相关性图。图中显示均为正相关,但与PM2.5相比,相关系数明显减小。这主要是由于PM10中的大粒子来源主要是扬尘等,并非来自这些污染物参与的化学反应。
4 结束语
苏州市大气污染中的苯、丙烷、丙烯、BC、甲苯、间,对二甲苯、邻二甲苯、EC、OC、异丁烷、正丁烷浓度日变化基本上呈现“双峰双谷”分布,峰值分别在上午与下午/夜间出现,谷值则分别在中午和凌晨出现。由此可见,有机污染物的日变化与人类活动和大气层结稳定度是紧密相关的。
上述特殊污染物均在秋或冬季出现最大值,这与PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO的最大值类似,但是这些污染物的最小值大部分不在夏季出现,与PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO浓度的季节变化存在差异显著。
中图分类号:X517 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)09(b)-0131-03
随着城市化进程的发展,环境问题日益突出,雾霾频发,大气污染严重,尤其是长三角、京津冀等经济发达地区,而且大气污染呈现出煤烟型和机动车尾气型共存的复合型特征[1]。具体表现为:颗粒物浓度居高不下,仍然是我国绝大多数城市的主要污染物;同时,多个城市出现了光化学烟雾,SO2、NO2和O3浓度很高[2]。大气污染严重危害人体健康,因此值得深入研究。
该文将利用常州市和苏州市环境监测中心的颗粒物和气体污染物资料,研究它们的月变化和季节变化特征。
1 资料
该文所用资料来自常州市和苏州市环境监测中心,资料包括2010年全年的PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO及O3资料。所用仪器为美国赛默飞世尔公司生产的PM2.5监测仪、PM10监测仪、SO2监测仪和NO2监测仪,以及美国自动精密工程公司生产的CO监测仪和O3监测仪。
2 常州大气污染物的月变化特征
图1a和b表明,PM2.5、PM10质量浓度月变化总体说来基本一致,均在1月份出现最大值,PM2.5质量浓度最小值出现在9月,PM10质量浓度最小值出现在7月。对于PM2.5质量浓度变化情况来说,1~9月总体呈下降趋势,其中7月份略有回升;9~11月呈上升趋势,其中10~11月变化较为缓慢;11~12月,浓度迅速下降。对于PM10质量浓度变化情况来说,1~7月总体呈下降趋势,其中3月略有回升;7~11月呈上升趋势;11~12月,PM10质量浓度迅速下降。
SO2质量浓度的变化情况(图1c)表明,SO2质量浓度最大值出现在5月,最小值出现在7月。1~2月份,SO2质量浓度迅速下降;2~5月,呈现出迅速上升的态势;5~12月,总体呈波动下降趋势,其中5~6月,下降速度最快;10~11月,SO2质量浓度再次上升;11~12月,再次下降。NO2质量浓度的变化情况(图1d)与SO2总体变化趋势基本一致,但最大值出现在1月;1~2月,NO2质量浓度迅速下降;2~4月,迅速上升;4~9月,呈下降趋势,其中7、8、9三月变化较为缓慢;9~10月,再次上升;10~12月,NO2质量浓度又一次下降。而CO质量浓度变化特征(图1e)较为简单,1~9月,呈现出波动下降的趋势;9~12月,呈上升趋势。O3质量浓度变化特征(图1f)基本成对称分布,最大值出现在6月;1~6月,总体呈波动上升趋势;6~12月,总体呈波动下降趋势。
3 常州大气污染物的季节变化特征
从图2a和图2b可知,PM2.5和PM10秋、冬季节浓度较高,其中秋季质量浓度最高,而夏季浓度最低。夏季太阳辐射增强,地表增温快,大气对流发展强烈,易于污染物的扩散。且夏季多降雨过程,湿沉降使大气中的污染物减少,故夏季PM2.5、PM10质量浓度最小。而秋、冬季大气层结较为稳定,加之雨水相对减少,故污染物浓度较高。春季PM2.5、PM10浓度亦较高,这主要是由于风速大,导致地面扬尘增加,颗粒物浓度升高。
整体而言,SO2、NO2和CO(图2c、图2d、图2e)在夏季浓度最低,SO2、NO2最大值出现在春季,CO最大值出现在冬季。O3浓度在夏季取得最大值(图2f),与夏季光化学反应最强有关。
4 苏州大气污染物的月变化特征
由图3a可知,PM2.5在1月份出现最大值,7~9月出现最小值;从1月到2月,PM2.5浓度迅速下降,之后2~6月份,浓度较为稳定,振荡变化;从6~7月,PM2.5再次减小,9月之后,浓度迅速增大。图3b表明,PM10在3月出现最大值,在8月出现最小值。从1~2月浓度骤减,在3月份又迅速增加;从3~8月,浓度逐渐下降;之后又逐步上升。
由图3c可知,SO2质量浓度在1月和12月浓度最高,2~9月浓度振荡,9月最小,其中在4月和8月出现次极大值。图3d表明,NO2最大值出现在11月份,从1~7月,浓度整体而言在下降,在4月出现次极大值,从7~11月浓度迅速增加。图3e表明,CO质量浓度在11月取得最大值,从1~10月CO浓度比较稳定。由图3f可知,O3浓度呈现单峰分布,在8月出现最大值。
5 苏州大气污染物的季节变化特征
从图4a和图4b可以看出,PM2.5、PM10秋、冬季节浓度较高,而夏季浓度最低;整体而言,SO2、NO2和CO(图4c、图4d、图4e)在夏季浓度最低,SO2最大值出现在冬季,NO2、CO最大值在秋季;O3浓度在夏季取得最大值(图4f)。夏季太阳辐射强,光化学反应速率大,导致O3的产生率大;同时夏季大气层结不稳定,污染物容易扩散,所以PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO在夏季浓度最低。
6 结语
(1)常州市和苏州市PM2.5、PM10质量浓度月变化不一致,常州市PM2.5、PM10浓度最大值均出现1月份,最小值分别出现在9月、7月;苏州市PM2.5浓度在1月份出现最大值,7~9月出现最小值,PM10浓度在3月出现最大值,在8月出现最小值。
常州市SO2质量浓度月变化最大值出现在5月,最小值出现在7月;苏州市SO2质量浓度在1月和12月浓度最高,9月最小。常州市NO2质量浓度月变化最大值出现在1月,最小值出现在12月;苏州市NO2浓度最大值出现在11月份,最小值出现在7月。常州市CO质量浓度月变化最大值出现在1月,最小值出现在9月;苏州市CO质量浓度最大值出现在11月份,最小值出现在9月。常州市O3质量浓度月变化最大值出现在6月,最小值出现在1月;苏州市O3浓度最大值出现在8月份,最小值出现在1月。
(2)常州市、苏州市PM2.5、PM10浓度秋、冬季节浓度较高,而夏季浓度最低。常州市、苏州市SO2、NO2浓度在夏季最小,常州市SO2、NO2浓度最大值出现在春季;苏州市SO2最大值出现在冬季,NO2最大值出现在秋季。常州市、苏州市CO浓度在夏季最小,常州市CO浓度在冬季最大,苏州市CO浓度在秋季最大。常州市、苏州市O3浓度在夏季最大,冬季最小。与夏季光化学反应最强有关。
随着社会的发展,人们越来越重视生活环境的质量,空气质量则是判断环境质量的一项重要标准,因而逐渐受到人们的关注。而通过近些年多次的研究发现,空气中含有的小颗粒物会对人们的健康产生极大的影响,其危害性是粗颗粒物所不能及的。某市是我国重要的能源生产基地,承担省能源生产的重任,因此加强对该地的PM#和PM2.5污染状况分析就显得至关重要。文章重点研究了冬季大气中PM10和PM2.5的污染水平、形貌、空间分布等几个方面。
1 采样仪器与方法
1.1 采样点
以该市的具体特征为依据,在研究中安排了五个采集点,一是a地(该市某小学),采样高度在十五米左右,草坪地面,位于车辆较少的公路附近;二是b地(该市某中学),采样高度在十四米左右,水泥地面,其附近是车辆较多的集贸市场,其附近还有一个大型的热电厂;三是c地(该市某工厂)采样高度在十二米左右,水泥地面,其附近有两座煤矿,且车辆较多;四是d地(该市某大型集团),高度在九米左右,水泥地面,其附近是车流量较多的公路;五是e地(该市某理工学校),采样高度在十七米左右,草坪地面,附近有车俩繁忙的公路。
1.2方法
利用专门的仪器,在六月到十二月间对各个采样点进行PM2.5及PM10收集,确保所有的滤膜都要进行二十四小时不间断的采集,将流量控制在八十升每分钟、四点五升每分钟。与采样滤膜不同的是要将供电镜分析的滤膜的采样流量控制为每分钟六升,持续时间是五个小时。同时要确保滤膜在采样前后二十四小时内温度和湿度处于一个稳定的水平,通常将温度控制在二十五摄氏度,湿度为百分之五十,然后使用精密电子天枰进行重量测量。此外要严格的对采样时间内的风力、温度等进行记录。
滤膜采样后的质量减去采样前的质量所得的结果和采样体积的比值就是空气中颗粒物的质量浓度。同时将研究置于在十千伏的电压下进行,这样可以把样品放大三千到一万两千倍,然后通过电镜对采集的样品进行分析。
2结果
2.1冬季PM10的污染水平
通过对样品的分析我们可以得出,该地冬季PM10的质量浓度处于九十微克每立方米到三百八十微克每立方米之间,平均浓度是二百零微克每立方米。而一百五十微克每立方米是我国规定的二级质量标准,而二百五十微克每立方米是我国规定的三级质量标准,这就表明该地空气中PM10的含量大大超过了规定标准。这就说明,该市冬季空气质量严重影响了人们的日常生活。
通过对各个采样点的样品的分析,可以得出五个采集点冬季空气中PM10的含量从高到低依次是:c地、a地、d地、e地、b地,和二级标准相比其均有一定程度的超标现象。由于c地正在进行城市建设,施工过程中会产生大量的扬尘,在一定程度上会增加空气中颗粒物的浓度,而且其附近的煤矿在生产运行过程中也会产生大量的颗粒物,冬季由于取暖而燃烧的煤炭量也相对增加,从而也会造成空气中颗粒物的浓度增大的后果。而d地的附近就是车辆川流不息的国道,其造成的扬尘现象会大大增加空气中颗粒物的含量;而e地由于其具有较好的绿化效果,而且多是休息区,因此和其他几个采样点相比,该处空气中颗粒物的含量比较少。
2.2冬季PM2.5的污染水平
通过对样品的分析我们可以得出,该地冬季PM2.5的质量浓度处于五十七微克每立方米到二百三微克每立方米之间,平均浓度是一百三十三微克每立方米,超出标准值百分之八十九,中位数是一百二十六微克每立方米。现阶段,我国还没有制定严格的PM2.5指标,根据分析将六十五微克每立方米最为标准来对该地的颗粒污染情况进行观察分析。通过对二十天采集的样品的分析,其中有十八天的分析结果都超过了六十五微克每立方米最,大大超过了标准值的要求。这就说明该地空气中含有大量的PM2.5,大大降低了空气质量。PM2.5就是细粒子,其体积比较小,因此会随着人们的正常呼吸而进入到人体的呼吸道中,由于细粒子的表面积大、而且还具有很强的吸附性,其体表常伴有毒害物质,而且在空气中存在的时间也比较的长,因此其造成的危害也比较大,所以,加强对该地空气中PM2.5的治理就显得尤为重要了。
通过对各个采样点的样品的分析,可以得出五个采集点冬季空气中PM2.5的含量从高到低依次是:d地、b地、c地、e地、a地,和标准值相比,五个采集点均有一定程度的超标现象。根据相关的调查研究,主要是PM2.5主要是由于煤炭燃烧及机动车尾气产生的。由于d地本身就是一个化工企业,而且地处交通繁华地段,因此煤炭燃烧及汽车尾气是造成该地空气中颗粒物含量较高的主要原因。而b地附近有大量的人们居住,冬季用于取暖的煤炭燃烧量较大,而且其附近的车辆也较为密集,因此该处空气中PM2.5的含量也相对较大。
2.3微观形貌分析
由于空气中颗粒物的来源较为多样,因此有效的分析样品中所包含的单颗粒物是分析污染源的一种有效方式。通过对样品的分析可知其颗粒物主要包含四种类型,一是絮状烟尘集合体,其组成成分主要为超细颗粒物;而是圆球状,其主要特征为体表光滑;三是不规则矿物;四是包含有烟尘集合体的不规则矿物。
五个采集点采集的样品中全部都包含有浓度不同的四种类型的颗粒物。长久以来烟尘集合体都是空气中颗粒物的分析对象,针对城市而言,烟尘集合体主要是由煤炭燃烧及汽车尾气产生的。通过对样品中颗粒物的形貌研究,可以得出造成冬季空气中颗粒物含量较大的主要原因是煤炭的大量燃烧及汽车尾气的排放量过多,此外扬尘也是造成空气中颗粒物含量过大的一个重要因素。
3.结论
1)该地冬季PM10的质量浓度处于九十微克每立方米到三百八十微克每立方米之间,平均浓度是二百零微克每立方米。其含量超出标准值百分之七十一。空气质量较低。
2)该地冬季PM2.5的质量浓度处于五十七微克每立方米到二百三微克每立方米之间,平均浓度是一百三十三微克每立方米,超出标准值百分之八十九。
3)PM2.5及之间PM10之间有着密切的关系,公式PM2.5=0.7993×PM10-55.984,表明他们的来源相近或相同。
4)通过对对样品中颗粒物的形貌研究,可以得出造成冬季空气中颗粒物含量较大的主要原因是煤炭的大量燃烧及机动车尾气排放量过多。
参考文献
引言
城市化进程加快的同时,环境污染问题日益加重,城市酸雨以及温室效应等问题所带来的后续反应已经逐渐加重,对人们的身体健康乃至生存等都带来了很大威胁。加强对城市大气污染的问题治理就新的比较关键,这也是当前城市化发展当中比较重要的课题。通过从理论层面对城市大气污染问题的分析探究,就能有助于从理论层面为解决大气污染问题提供理论支持。
1.城市大气污染的特征以及现状分析
1.1城市大气污染的特征体现分析
城市化的发展为人们的生活品质提高起到了促进作用,但环境污染问题尤其是大气污染问题在城市化发展中愈来愈突出。从大气污染的主要特征来看,在细菌的含量方面相对比较高。由于城市的人口相对比较密集,在绿化的面积上比较小等,这就使得大气当中有着大量细菌存在[1]。特别是在工业区的细菌量是比较大的,然后就是在城市的商场以及街道等领域的细菌含量比较高。这就对人们的身体健康有着很大的影响。
城市大气污染的特征还体现在,总悬浮颗粒以及可吸入颗粒物的含量相对比较高。对大气污染的成分分析来看,其中在二氧化硫以及可吸入颗粒物等方面的浓度是比较高的。这些物质是对人体有着严重危害的。大气污染当中的煤烟型是比较主要的污染类型。这就和我国对煤炭资源的应用有着紧密联系,在对经济发展的同时,煤炭的使用也对大气环境带来了很大的影响。大气污染中的新兴城市以及大城市的大气污染是比较严重的。
1.2城市大气污染的现状分析
从当前我国的城市大气污染的现状来看,主要的污染是以煤炭污染为主。我国作为煤炭能源消耗大国,在城市化发展过程中的能源消耗当中,比较突出的就是煤炭资源的消耗。在人们的生活质量水平的提高下,家用汽车的增多,在汽车尾气的增加下,对城市大气的污染就有了加重。而这些大气污染最为主要的源头就是煤炭资源的消耗所致[2]。再者,城市化进程中的城市大气颗粒物污染的问题相对比较严重,以及在新兴的城市污染方面有了加重。在这些层面的污染方面,就对城市大气污染的严重性有了加强。
城市大气污染重的扬尘污染的问题也比较突出。城市的迅速发展期,由于对房屋的拆迁以及施工建筑等,就造成了大量的扬尘,对城市的大气环境有了很大影响,使得整体的大气环境质量大大降低。这就不利于城市环境的保护。对于这些层面的问题就要能充分重视,并要能找到大气污染的主要因素,从根本上进行有效解决。
2.城市大气污染的成因以及防治的措施探究
2.1城市大气污染的成因分析
造成当前的城市大气污染的成因是多方面的,其中由于人们在环境保护的意识层面没有加强,以及在环境保护执法过程中没有加强,这就使得大气污染的问题比较严重。城市化进程中,政府的只能发挥是比较重要的,对当地的经济发展推动有着重要责任。但是一些政府为了当地经济的增加,对环境保护的问题就没有得到充分重视,对环境保护的基础设施建设工作方面没有加强,这就必然会影响城市的大气环境质量。
另外,由于在对产业结构方面没有注重优化,在对能源资源的利用方面没有合理化实施,这就造成了大气环境的污染问题愈来愈严重。工业能源的消耗方面,主要是煤炭为主,在当前的可持续发展策略的实施过程中,由于没有充分注重能源利用的合理性,在产业结构方面没有注重优化等,这就造成了大气污染问题的出现[3]。还有就是在对大气污染的防治技术层面相对比较缺乏,这也是造成大气污染问题存在的重要因素。
2.2城市大气污染的防治的措施探究
为能有效防治城市大气污染,就要注重多方面措施的实施。笔者结合实际的情况,对大气污染的防治方法进行了探究,通过相应的方法研究,就能有助于大气污染问题的解决。
第一,加强居民的环保意识。对城市化进程中的大气污染问题进行防治,就要能充分注重让全民的环保意识得到加强,在城市的空气质量监控能力方面不断加强。环境问题在当前的经济发展过程中愈来愈重要,加强大气空气的问题解决,就要从思想观念上进行及时性的转变。政府方面要将自身的职能充分的发挥,对大气环境保护的宣传工作妥善实施,能结合具体的大气污染问题的严重程度来构建与之相适应的空气监测管理体系。注重对城市居民在大气环境保护层面的教育工作实施,从基础做起才能有利于保障大气污染问题的有效解决。
第二,加强法律层面的制度完善制定以及执行。大气环境的污染问题解决,要能从法律层面进行着手加强。通过法律体系的完善实施,注重城市大气污染的法律体系完善化建立,才能真正有助于大气污染问题的解决。在当前的法治化进程中,在法律方面的加强就能有效对大气污染问题得以解决[4]。这就需要按照《21世纪议程》以及《中国21世纪议程》当中的环保原则加以执行,并要充分重视对大气污染防治的法规原则加以严格的遵循。只有在这些层面得到了加强,才能真正有利于大气污染问题的解决。
第三,注重从产业结构方面科学化调整,对颗粒物的排放量最大化控制。城市大气污染问题的解决,就要能从根本上进行解决,在产业结构层面能够及时有效的调整。其中在重工业的污染源问题上就要针对性解决,对环保型以及技术型的重工业发展进行加大扶持,并对严重污染的工业发展进行整改以及关停等措施的实施,要能使得废弃污染物的排放量达到相应的标准。工业企业自身要在社会责任感方面良好树立,并能对自身的环保措施的实施有着使命感。只有在产业结构层面得到了优化调整,才能真正有利于大气污染问题的有效解决。
第四,注重城市扬尘以及机动车污染源的解决。城市大气污染的成因中,扬尘以及车辆尾气的排放是重要的污染源,这些都对人的身体健康有着很大威胁。这就需要能够注重将城市扬尘的污染治理工作得以完善化实施。在建设工程中的施工,就要在施工中设置围挡墙,防止扬尘的大量扩散造成空气环境的污染[5]。并要在汽车尾气的排放方面加强技术的应用,注重对汽车的环保检验的工作良好实施,对不达标的车辆要采取相应的手段进行解决,在尾气排放量方面能够达到一定标准。这些方法都是对大气污染问题解决的有效措施。
第五,对大气污染问题的解决,要能在资金投入上能充足化的呈现,在环境监测的工作上能得以完善化实施,以及注重植树造林的工作实施。通过多方面的手段方法实施,就能有助于大气环境污染问题的有效解决。
3.结语
总而言之,对城市大气污染的问题解决,就要能注重多样化措施的综合性利用,在技术层面以及管理层面和政策上等,都要能和当地的环境问题相结合,针对性的解决才能有助于大气污染问题的有效解决。希望能通过此次理论研究,能为城市大气污染问题的解决起到促进作用。
参考文献:
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[3]张越,张国峰,佟霁坤.试论城市大气污染的治理方法[J]. 科技展望. 2016(06).
[4]乔晶晶.我国城市大气污染现状及防治措施研究[J]. 企业技术开发. 2016(02).
1城市大气污染概述
在城市化、工业化迅速发展的情况下,能源消耗与日俱增,大气污染变得愈来愈严重。我国已经成为了世界上大气污染最为严重的国家之一。从整体上来看,我国城市大气污染物排放总量呈现递减趋势,在部分大气污染十分严重的城市,空气质量已经有所改善。在环境质量劣于三级城市比例不断下降的同时,空气质量达到二级标准的城市数量也有所下降,城市大气污染防治依旧不容乐观。
2城市大气污染的主要特征
不同城市大气污染程度存在一定差异,但在某些特征上也表现出了一定的共性,具体表现为以下几个方面[1]:(1)空气污染日趋严重。以往城市空气污染物主要为颗粒物及二氧化硫。但近年来,随着机动车辆数量的不断增加,一些城市空气污染特征逐渐由烟煤型向汽车尾气型转变,空气中的氮氧化物及一氧化碳含量明显有所上升。华中、华南等多个地区酸雨现象日趋严重,雾霾发生频率也有所上升。(2)采暖期大气污染程度较非采暖期明显更高。在一些北方城市,颗粒物、二氧化硫、一氧化碳等污染物最高值几乎出现在冬季,夏季污染相对较轻。(3)大气污染呈现出工业区向清洁地区转移的趋势。很多城市工业区大气污染程度有所下降,但城市居民区及清洁区却有所上升。特别是可吸入颗粒物、氮氧化物在居民区及清洁区的增速要明显高于工业区。
3城市大气污染相关影响因素分析
城市大气污染相关影响因素来源于多个方面,具体如下[2]:(1)环保意识不足。很多城市在发展过程中,存在“重经济、轻环保”的现象。地方政府为了地区政绩,往往会将经济发展与环境保护分离,偏重于发展经济,却忽视了环境保护的重要性。同时,在制定经济政策及产业政策时,未能充分考虑大气环境容量,只在乎短期利益,却缺乏长远发展规划。短期内以环境为代价,确实能够获得一定的经济成果,但却带来了严重的资源浪费,这与可持续发展观显然是相悖的。(2)相关部门缺乏联动机制。在开展环保工作的过程中,相关部门缺乏联动机制,各自为政,协调性不足,这使得环保工作进展大打折扣。相关部门在进行大气环保项目审批时,过于重视自身利益,而忽视了城市环境效益,甚至存在相互推脱责任的情况。环保部门受自身权限影响,无法及时制止企业污染行为,结果大气污染加重。(3)能源利用不合理。能源消费结构及利用不合理、能源利用率偏低所带来的能源浪费是造成城市大气污染的主要原因之一。在我国的一次能源消费结构当中,煤炭占比高达75%。然而,仅有30%的煤炭用于发电,其他煤炭多用于工业燃烧及民用燃烧。这种能源利用方式造成了严重的能源资源浪费,也产生了较大范围的大气污染。我国所有煤炭资源当中,高硫煤占比较重,燃烧高硫煤会进一步增加大气中的二氧化硫,使大气污染加剧。
4加强城市大气污染防治的有效对策
4.1加强大气污染防治机构建设
在大气污染防治机构建设过程中,要建立有效的联动机制。在发挥环保部门职能的情况下,还要整合建设、卫生、城管、园林等部门的力量,构建出一个统一化的大气环境管理部门。由该部门负责大气环境建设,并及时协调解决重大问题。与此同时,要建立城市空气重度污染预警机制。环保部门要与市委宣传部充分合作,及时向社会群体发出大气污染预警信息,提醒相关部门积极做好预防工作。另外,要将大气污染防治与政府绩效考核及领导政绩考核关联起来,以促进大气污染防治工作实施。
4.2加大政府财政支持
大气污染防治是一项系统性的工作,离不开资金支持。所以在防治大气污染的过程中,要充分利用经济手段。以财政资金为基础,发挥其导向作用,让更多的社会资本及企业资本投入到大气污染防治领域当中。同时,政府方面也要加大资金投入,保证环境保护资金专款专用。对重点治污项目和区域的空气质量监测、监控能力建设给予更大的资金支持和政策扶持,构建出长效管理机制。
4.3加强汽车尾气排放管理
随着城市机动车数量的不断增多,城市大气环境压力愈来愈大。在加强汽车尾气排放管理的过程中,要不断提升尾气排放标准;合理限制城市购车,以降低汽车保有量;严格实行限号出行、单双号出行,以降低汽车上路量。与此同时,还要对尾气排放控制技术进行优化,并积极推广新技术。采用优化配方的全Pd型三效催化剂,以及真空吸附蜂窝状催化剂的定位涂覆技术。该技术可以精确控制催化剂涂覆量,有效提高产品的一致性。全Pd催化剂配方根据发动机型号不同,其Pd含量约在1~3g/L范围内[3]。较传统的Pd-Pt-Rh三效催化剂而言,全Pd型三效催化剂不仅尾气处理效果更好,成本也更低,催化剂寿命超过10万公里。
4.4加强城市扬尘污染控制
城市道路扬尘是城市扬尘污染的主要来源,控制道路扬尘可明显提升环境空气质量。一方面,要做好道路绿化工作。采取乔木、灌木、草相互结合的“三位一体”绿化方式,以减少地面的面积,并可增强绿化带抗雨水侵蚀的能力。对于城市施工地区,需采取针对性的抑尘措施,对运输货物的车辆进行封闭,并要求及时清洗车身,以保证施工路段的清洁。另一方面,要加快城市道路清扫机械化建设步伐。积极推广先进的环卫洗地作业车辆,以提升城市道路洁净度,对道路扬尘进行有效控制。与此同时,要规划好道路冲洒水作业范围,根据实际气候情况,规律实施冲水作业,以降低大气悬浮物含量。
5结语
大气环境是人类生存的宝贵资源,若大气环境持续恶化,将会对城市进一步发展造成严重影响。因此,政府及相关部门必须重视城市大气污染防治。通过综合性手段,从源头上遏制大气污染,以创建出一个良好的城市生存环境。
【参考文献】:
1引言
产业结构对一个经济体的资源消耗强度、污染物排放规模起着决定性作用;[1]产业结构调整的目的在于以更少的资源消耗和环境代价生产出更多的财富。[2]因此,产业结构调整是实现经济增长与环境质量协调发展的重要突破口,探讨产业结构与大气污染的关系具有重要的理论意义和实际意义。
梳理现有研究:从研究视角看,大多局限于采用三次产业之间或工业行业内部结构变化来研究产业结构变迁对环境质量的影响,[3][4][5][6]但从动态的角度看,一个经济体的产业结构变迁具有两个维度,即产业结构合理化和高级化;[7]从研究方法看,只考虑了数据的空间依赖性,[8][9]但仍忽略了经济变量由空间位置变化而产生的差异性,对于环渤海经济圈而言,各省份之间不仅具有紧密的地理、经济联系,且经济增长、产业结构等诸多方面的差异不容忽视;此外,由于数据在空间表现出的复杂性、自相关性和变异性,使得解释变量对被解释变量的影响在不同区域之间可能是不同的,假定区域之间的经济行为在空间上具有异质性的假设更加符合现实。[10]故研究环渤海经济圈产业结构对大气污染的影响,不仅要考虑到产业结构、经济增长、大气污染等因素之间的空间效应,更应考虑变量间关系由区域单元差异而产生的变化。
基于上述分析,本文采用地理加权回归(GWR)模型,综合考虑经济变量之间的空间依赖性和空间异质性,从产业结构高级化与合理化两个角度探讨环渤海经济圈产业结构对大气污染的影响,继而基于产业结构视角分析区域各单元大气污染治理策略。
2变量选取与数据来源
限于数据可获得性以及环渤海经济圈以煤炭为主的能源消费结构,本文选择人均SO2(E)排放量(吨/人)为大气污染指标。此外,大气污染作为经济增长(gdp)的产物,有必要研究经济增长对其产生的影响。各变量选取的经济意义及构建情况如下。
2.1产业结构
产业结构从产业结构高级化(TS)与合理化(TL)两个角度衡量,其指标构建与干春晖等[7]类似。其中,TS是第三产业与第二产业产值的比值,以衡量产业结构是否具有低污染、低能耗的趋势;TL反映产业聚合程度,即衡量资源有效利用的程度以及产业间的协调程度,若经济处于均衡状态,则TL=0,否则其值不为0。其具体形式为:
2.2经济增长
“增长极限说”、环境波特假说,或者EKC假说,都指出了经济增长对环境具有重要影响。为此,本文将经济增长纳入模型,用人均GDP(元/人)表示,以研究经济增长对大气污染的影响。此外,为消除可能存在的异方差,将所有变量进行对数化处理。
本文选择环渤海经济圈7省份2005年、2009年、2013年经济增长、人口数量、三次产业产值结构、三次产业就业结构数据,数据均来源于2006年、2009年、2014年《中国统计年鉴》以及各省统计年鉴。
3研究方法
3.1空间相关性分析
通过全局莫兰指数(Global Morans I)来检验变量的全局空间自相关性。Morans I的取值范围为[-1,1],Morans I>0,说明存在正的相关性,越大相关性越强;Morans I
进一步,通过莫兰散点图来检验区域大气污染的空间集聚特征,可划分为4个象限,其中,1、3象限表明大气污染存在正的空间相关性,2、4象限则表示大气污染存在负的空间相关性。
3.2模型设定
经典的全局回归模型为:
4实证分析
4.1空间相关性检验
经过计算,2005年、2009年和2013年全局莫兰指数值分别为0.404、0.393和0.373,虽然呈现下降趋势,但仍维持在较高的水平,这说明环渤海经济圈大气污染排放存在显著的空间依赖性。进一步通过莫兰散点图(见下图散点图,限于篇幅只给出2013年散点图)分析其大气污染排放的局域空间特征,发现三年间晋、蒙、辽、鲁四省份都出现在第一象限,即表现出HH集聚;而京、津两市在第三象限,表现出LL集聚;河北省出现在第四象限,即自身排放水平较高,但其邻近省份相对较低。这一方面说明了区域内邻近省份大气污染排放存在正相关关系,同时也体现了各区域单元在排放水平方面存在的差异性。因此,在研究大气污染问题时,应同时考虑其空间依赖性和空间异质性,从而能够建立合理的理论模型。
4.2模型估计
本文分别以高斯、指数、三次方函数为不同权重矩阵估计式(5)各参数,基于三种不同矩阵的参数估计结果基本一致,限于篇幅,只给出了拟合度最高的基于三次方函数权重矩阵的估计结果。如表1、表2和表3所示。
4.3结果分析
通过表1、表2和表3可以看出:在同一年份中,经济增长、产业结构高级化、产业结构合理化都表现出显著的空间不稳定性,即各参数估计值随着空间位置的变化而产生了显著的变化,验证了空间异质性的存在。而对于同一省份,不同年份的回归系数值的大小甚至符号都发生了显著的变化,说明产业结构等因素对大气污染影响的时间不稳定性。
第一,经济增长对大气污染的影响。2005年各省份经济增长回归系数均为负,说明经济增长并未加剧大气污染排放,甚至带来了大气污染物的减排,其中京、津两市减排力度最大,而冀、晋、蒙三地区减排力度最小;2009年京、津、辽、鲁四地区经济增长依然可以促进大气污染减排,但其他三省份却加剧了大气污染;2013年各省经济增长都加剧了大气污染,并且其幅度表现出基本一致的趋势。说明区域各省份尚未实现经济增长与大气污染减排的协调发展,反而在逐渐加剧大气污染,这固然与经济增长而带来的大量能源消耗有着密切的关系,但不能否认高投入、高排放的粗放型经济发展模式仍旧对环境产生了巨大压力。以北京市为例,其经济增长虽主要依赖于第三产业(2013年占总产值77.5%),但交通运输、仓储和邮政业仍消耗了大量能耗,故进一步优化经济增长方式仍是其面临的主要问题。
第二,产业结构对大气污染的影响。2005年京、津、辽、鲁四省产业结构高级化促进了大气污染减排,2009年晋、蒙两地区的产业结构高级化则加剧了大气污染;2013年各省份产业结构高级化都促进了大气污染减排。但是,京、津、辽、鲁四省市的减排效果随着时间的推移而呈现递减趋势,冀、晋、蒙三地区产业结构高级化虽然逐步带来了减排,但仍存在一定的减排空间。由于TL指标越接近0,产业结构越合理,资源有效利用程度越高,故产业结构合理化回归系数显著为正时,说明产业结构越不合理,造成的大气污染排放水平越高。而京、津、鲁、辽四个省份2005年和2009年产业结构合理化为负,说明产业结构合理化未能为其带来污染物减排,同时其系数(绝对值)变小,故产业结构合理化加剧大气污染排放的作用在减小;2013年,回归系数都为正,说明产业结构合理化可以促进减排,但对于冀、晋、蒙三地区其产生的减排效果在减小。可以看出,产业结构高级化和合理化对大气污染起到一定减排作用,但其减排效果在减小。
综合而言,2005年和2009年各省结构效应(即产业结构高级化和合理化)对大气污染存在较大影响,而规模效应(即经济增长)对其影响相对较小。此外,结构效应中产业结构合理化与高级化对大气污染产生了截然不同的影响,说明各省在推动产业结构变迁的过程中,未能实现二者的协调发展。2013年规模效应对大气污染的影响显著增加,但转变为加剧作用,结构效应对大气污染的影响呈现了一定程度的下降,但产业结构高级化与合理化都实现了对污染的减排作用。这说明,经济增长对环境产生的压力并未减弱,而产业结构仍存在一定优化空间。
5结论
本文利用地理加权回归模型分析了环渤海经济圈产业结构对大气污染的影响,得到以下结论。
第一,大气污染存在显著的空间依赖性与空间异质性,经济增长、产业结构对大气污染存在显著的区域差异。
第二,通过动态比较发现,同一省份产业结构对大气污染的影响大于经济增长的作用,但经济增长加剧大气污染的作用逐渐变大,而产业结构高级化与合理化对大气污染的减排效果在减小。
上述结论说明,大气污染的空间效应需要实施合理的联防联控治理措施,但是各省在经济增长、产业结构等影响因素方面存在一定差异,需要结合各省产业结构实际制定有效的治理措施。此外,在经济增长加剧大气污染排放,而产业结构高级化和合理化对大气污染的减排效果减弱的情形下,如何进一步优化各产业内部结构,充分发挥其减排潜力,如何提高经济增长质量仍是值得我们进一步探讨的。
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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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据不完全统计,目前被人们注意到或已经对环境和人类产生危害的大气污染物大约有100种左右。其中影响范围广、对人类环境威胁较大、具有普遍性的污染物有颗粒物、二氧化硫 、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化含物及光化学氧化剂等。 三、大气污染的类型
大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某种物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到足够的时间,危害了人体的舒适、键康和福利或危害了环境的现象。
(1)根据污染物的化学性质及其存在的大气状况,可将大气污染分为还原型大气污染和氧化型大气污染。
(2)根据燃料性质和污染物的组成,可将大气污染分为煤炭型、石油型、混合型和特殊型四类。 四、中国大气污染的特征
中国是世界上大气污染最严重的国家之一,大气污染是我国环境问题中的一个主要问题。我国的经济发展、能源结构、地形及气候条件决定了我国大气污染具有以下特征:
①煤烟型污染是污染的普遍问题,主要污染物是烟尘和二氧化硫;
②汽车尾气污染明显增加,并逐渐上升为城市大气主要污染源,总悬浮颗粒物或可吸入颗粒是影响城市空气质量的主要污染物;
③酸雨分布区域性、季节性明显,污染物成分特点突出,多以硫酸酸雨为主;
④工业“三废”任意排放是目前大气污染的罪魁祸首,但农业引发的大气污染仍不容忽视。