大氣污染特征范文
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篇1
關鍵詞:大氣;污染特征;現狀:防治對策
中圖分類號:S166文獻標識碼:A
前言
近年來,隨著社會經濟的發展和人們環保形態的不斷提高,環境空氣質量問題越來越受到社會的普遍關注?!笆晃濉敝痢笆濉逼陂g,丹東市把保護和改善環境空氣質量作為環境治理的主要工作,通過實施“藍天工程”等工作,使得城市環境空氣質量得以有效改善。
近年來,丹東市區環境空氣質量持續保持良好,各年度PM10、SO2和NO2年均值均達到國家環境空氣質量二級標準。空氣污染指數API達標天數均保持在350d以上,其中Ⅰ(優)級天數穩定在120d左右,首要污染物以PM10為主。
11空氣污染特點
污染物來源復雜,季節地域變化幅度大,揚塵污染、煤煙污染、機動車尾氣、工業污染等多種污染并存,呈現出復合型污染的特點,空氣污染防治難度大。
12季節變化特征
根據丹東市區2006~2013年環境空氣監測數據分析,丹東市區環境空氣質量隨季節變化差異較大。從表1中可以看出,各季節、各項污染物年均值由大到小均為:冬季>春季>秋季>夏季,并且具有冬季污染物濃度明顯高于夏季污染物濃度的特點。各項污染物(PM10、SO2、NO2)年均值冬季分別是夏季的173倍、365倍和236倍。
13功能區污染特征
根據丹東市區2006~2013年環境空氣監測數據分析,各功能區中交通區污染最重。各年度3項污染物最高值均出現在交通區。
從表2中可以看出,SO2交通區污染最重,居民區和工業區次之,清潔區最輕;NO2交通區污染最重,工業區和居民區次之,清潔區最輕;PM10交通區污染最重,清潔區較重,居民區次之,工業區最輕。PM10清潔區相對污染較重是由于該點位三面環山、地勢較低、周圍地表植被覆蓋較少等原因引起。
14受氣象條件影響
丹東市環境空氣質量受特殊氣象條件影響明顯。當污染源排放量沒有大的變化情況下,氣象條件直接影響空氣質量的好壞,使空氣污染指數有很大的差別。
2006~2013年,丹東市區環境空氣質量共有135d超標,其中有128d是由特殊氣象條件影響,占超標天數的948%。4a間,春季受內蒙古中部地區沙塵天氣影響,出現13d超標,占超標天數的96%;冬季受霧、霧霾及逆溫等天氣影響,出現115d超標,占超標天數的852%,詳見表3。表32006~2013年丹東市區環境空氣質量超標天數
與特殊氣象條件統計
年度超標天數特殊氣象條件沙塵霧霧霾逆溫200620112720072822420082331820091921720101511211201113210201242220131383合計1351310348
大氣污染物濃度除取決于排放量、排放方式等主觀因素外,還取決于污染物在大氣中的擴散程度,而污染物在大氣中的擴散、輸送則受氣象條件的支配。
風對大氣污染的貢獻在春秋兩季較為明顯。總體來說,丹東市年平均風力
降水對污染物濃度影響顯著。丹東地區降水較多,全年降水量的80%集中在夏季。夏季,由于降水對于污染物的沖刷降低了大氣中污染物的含量。
2丹東市大氣污染趨勢
“十二五”后期,隨著丹東市大范圍的市政工程及房地產項目相繼開展,空氣污染物仍將以顆粒物為首要污染物,其污染趨勢會保持平穩或略有下降,全市污染負荷會呈緩慢下降趨勢。短期內城市燃煤結構和燃燒能效難以有較大幅度改善,隨著“藍天工程”的實施和“大氣污染防治行動計劃”的落實,丹東市環境空氣質量將呈現緩慢改善的趨勢。
21PM10變化趨勢
PM10濃度總體呈現下降趨勢,受經濟社會等因素導致波動幅度較大。
從表4中可以看出,PM10呈明顯的下降趨勢,2013年出現較大波動,這是因為丹東市大范圍的市政管網、道路及萬達等房地產項目,露天塵源急劇增多,導致PM10年均濃度出現較大波動。然而,隨著市政工程的完成和對于揚塵監管的不斷深化,丹東市PM10濃度將逐步呈現明顯的下降趨勢。
22SO2變化趨勢
SO2濃度逐步趨于平穩,未來將出現下降趨勢。
“十一五”期間,丹東市以污染減排為重點,通過嚴抓工程減排、結構減排和管理減排,使SO2的排放量得到有效控制。“十二五”以來,隨著國務院“大氣污染防治行動計劃”和遼寧省“藍天工程”的實施,丹東市SO2濃度城區逐步平穩的趨勢?!笆濉焙笃?,隨著國務院《大氣污染防治行動計劃》和省政府“藍天工程”的進一步實施,將對現有10t及以下的燃煤小鍋爐進行拆除,對工業企業開展脫硫改造;同時,隨著天然氣管網的鋪設和對燃煤鍋爐的替代,丹東市SO2排放將呈現一個逐步下降趨勢。
23NO2變化趨勢
NO2濃度總體呈現小幅上升趨勢,未來將逐步平穩。
隨著丹東市社會經濟的發展,機動車保有量會不斷增加,加之近年來丹東市市政道路、管道施工增多,局部封路限行造成道路負荷加重,交通不暢,車輛行駛常處于怠速狀態,使尾氣污染問題日漸突出。然而,隨著“藍天工程”的開展,電力、水泥等行業脫硝改造不斷深化,將會抵消一部分機動車NO2排放增量,所以NO2在下一階段將呈現逐步平穩趨勢,但NO2防控形勢依舊嚴峻。
3大氣污染防治對策
31嚴控機動車尾氣污染
機動車是近年來城市空氣污染的又一重要因素,也是NO2的主要來源之一。
目前已經實施的污染防治措施主要有三方面:實施了“環保綠標路、區”創建工作;大力推廣新能源汽車,對新增和更新的城市公交車全部采用LNG等新能源;不斷加強機動車環保檢測,全地區落實IC卡互認制度,從源頭把住尾氣檢測,機動車環保檢驗率始終保持在85%以上。
32強化城市揚塵污染治理
強化源頭治理與開展專項行動相結合,強力推進城市揚塵污染整治工作。聯合多部門對建設施工與拆除、道路保潔、物料運輸與堆存、采石取土、養護綠化、道路及管線施工等揚塵污染進行綜合整治。從強化文明施工、嚴控物料運輸遺撒、防控堆場等大型塵源污染等3個方面開展,督促施工單位做好拆遷灑水抑塵、土方覆蓋、進出車輛沖洗等工作,落實碼頭、堆場等塵源圍擋設置和物料覆蓋、物料裝卸抑塵等控制措施。對儲煤場、堆場及運輸車輛等揚塵污染防治予以量化和規范。
33進一步調整能源、產業、供熱結構
積極推進“藍天工程”工作,落實國務院《大氣污染防治行動計劃》等文件要求,從實施煤炭消費總量控制、實施清潔能源替代、煤炭清潔利用、嚴格環境準入和加快推進集中供熱等幾方面開展工作。
331實施煤炭消費總量控制。擴大清潔能源在一次能源中的消費比例,大力發展清潔能源,推進煤炭清潔利用,提高煤炭的燃燒能效。實施新建耗煤項目燃煤等量替代制度,嚴控新增燃煤項目。
332積極推進國家產業結構調整,堅決淘汰落后產能,嚴控“兩高行業”新增產能,壓縮過剩產能。
333積極推進區域集中供熱,實現“一縣一熱源”。
334在“十二五”期間逐年擴大高污染燃料禁燃區范圍,嚴格限制新增燃煤鍋爐,堅決取締原煤散燒和燃用其他高污染燃料的大灶、茶浴爐、10t及以下的鍋爐,并在高污染燃料禁燃區建設期內改用清潔燃料或并網。
34抓源頭,強化工業污染源防治
341不斷強化對工業企業的環境監管。通過開展環保專項行動、綜合整治等活動,將檢查與抽查相結合,不斷加大對涉氣工業企業的監管力度,確保各類污染防治設施正常運行,污染物穩定達標排放。
342嚴格環境準入,優化市區工業布局,開展對位于主城區的鋼鐵、石化、化工、有色金屬冶煉、水泥、平板玻璃、瀝青混凝土攪拌等重污染企業搬遷、改造工作。同時,不再審批鋼鐵、水泥、電解鋁、平板玻璃、煉焦、有色、鐵合金等新增產能項目。
343繼續推進加大工業污染源管控力度,推進工業污染源在線監控工作,不斷強化監管手段。實施火電、水泥等行業除塵、脫硝及脫硫設施提標改造工程。
35加強生態建設,改善環境空氣質量
通過不斷加大環境綠化力度、生態修復、推進道路綠化、小區單位綠化、城市內河堤壩綠化、城市及周邊地表綠化和公園綠地建設等措施,擴大城市建成區綠地規模,從而有效改善環境空氣質量。
4結論
“十一五”“十二五”期間,丹東市環境空氣質量總體良好,丹東市區空氣質量隨季節變化差異較大,冬季污染最重。各功能區中,交通區污染最重。當污染源排放量沒有大的變化情況下,丹東市區空氣質量受特殊氣象條件影響明顯。
隨著城市經濟社會的快速發展,污染物排放量不斷攀升,根據丹東市大氣污染特征對癥下藥,只有采取卓有成效的控制措施,抓住主要矛盾,才能在現有基礎上持續改善環境空氣質量。
參考文獻
[1]丹東市環境質量報告書[C].2006-2010,2011,2012.
[2]環境空氣質量標準[Z].GB3095-1996.
篇2
酸雨是指pH小于5.6的大氣降水。大氣降水的形式包括雨、雪、雹等[1]。酸雨是當今世界普遍關注的環境公害之一,酸雨污染造成的危害日益成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。近年來,浙江省經濟的持續高速發展導致對能源的需求越來越大,以燃煤為主的能源結構和治理措施的不當,使浙江省成為全國的酸雨重污染區之一。目前,浙江省酸雨污染主要有兩大塊區域,分別為浙北和浙東南地區,其中臨安是浙北酸雨區里最嚴重的地區[2]。臨安大氣本底站建成于1983年,位于長3角腹地,是我國最早建設的3個區域大氣本底觀測站之一,也是聯合國世界氣象組織全球大氣觀測網(GAW)區域大氣本底站。臨安大氣本底站的觀測數據對長三角地區大氣本底環境狀況的評價有著重要意義。近年來,關于酸雨的研究有很多。宋曉東等[3]對1992—2002年浙江省酸雨的空間分布進行了研究,認為浙江省的酸雨分布范圍不斷擴大。林豐妹等[4]對杭州地區的酸雨污染現狀分析結果表明,1998—2002年杭州市酸雨頻率為43.9%~73.3%,呈逐年上升趨勢;杭州市區和蕭山區的酸雨發生頻率在70.0%附近波動,而臨安酸雨發生頻率一直處于較高水平,并指出,杭州市氣象條件不利于大氣中SO2、NO2的擴散。徐虹等[5]分析了杭州市大氣降雨化學組成特征及來源后,認為杭州降雨中的化學組分主要來源于工業源和地殼源,部分來源于海鹽粒子。洪盛茂等[6-10]對20世紀八九十年代臨安大氣站的酸雨特點進行了較詳細的研究,結果表明,臨安大氣站的降水酸度逐年增加,酸雨頻率逐年增大;對比雷雨與非雷雨酸度后表明,雷雨酸度低干非雷雨酸度,雷雨中的酸雨頻率也低中非雷雨中的酸雨頻率;梅雨與非梅雨相比,降水酸度要低,酸雨出現機會也少些;降水化學分析表明,陰離子以SO2-4和Cl-含量居多,陽離子則以NH+4最多。雖然很多學者研究了各地的酸性降水分布特征、發展趨勢和影響因素,但是針對臨安酸雨的研究主要是在20世紀八九十年代,缺乏對近年酸雨的研究。近年臨安大氣本底站的酸雨特征研究對于分析我國東部酸雨成因、最新發展態勢和影響因素有重要的意義。因此,該文以臨安大氣本底站近6年酸雨為研究對象,對臨安大氣本底站酸雨的時間分布特征及其影響因素進行分析,并利用軌跡計算模式Hysplit4.8[11-12],研究影響臨安大氣本底站酸雨的污染物來源。
1資料與方法
1.1資料說明采用臨安大氣本底站2005年6月至2010年5月的逐次酸雨觀測資料,1985—2009年酸雨的年均加權pH,2008年的SO2、NO、NO2、NOx、CO和O3逐時濃度資料。
1.2研究方法定義pH<5.6的降水為酸雨,其中4.5≤pH<5.6為弱酸雨,pH<4.5為強酸雨[13]。酸雨發生頻率:F=A/R×100%式中,F為酸雨發生頻率(或強酸雨發生頻率),A為pH<5.6的降水天數,R為降水樣品采集的總天數。計算月、季和年平均pH,均采用氫離子濃度和降水量加權法。根據業務規定:毛毛雨為0.1≤P<2,小雨為2≤P<10,中雨為10≤P<25,大雨為25≤P<50,暴雨為P≥50,P為降水量,單位mm。采用Spearman秩相關系數來預測評價指標的升降趨勢,采用Pearson相關系數檢驗,來判斷評價指標與影響因素之間的相關性。為探究影響臨安大氣本底站的酸雨前體物來源,利用軌跡計算模式Hysplit4.8,軌跡模式的氣象場資料是NCEP(NationalCentersforEnvironmentalPrediction)的GDAS(GlobalDataAssimilationSystem)數據,對2008年間的降水觀測樣本計算48h后向軌跡。根據2006年華東地區的SO2年排放量[14]分布,將后向軌跡分為4類,并利用判別分析對2008年間所有的后向軌跡進行歸類。
2結果與討論
2.1特征分析
2.1.1時間分布特征
2.1.1.1月均值特征2005年6月至2010年5月臨安大氣本底站降水pH的月變化見圖1。從圖1可以看出,臨安大氣本底站降水pH各月均值均小于4.5,均達到強酸雨的程度。降水pH最高值出現在7月,為4.07,最低出現在9月和12月,分別為3.75和3.76。2.1.1.2季均值特征從降水pH的季節分布來看,夏季臨安地區的季均pH為3.99,酸雨污染狀況比其他季節輕;秋冬季節,降水pH相對較低,季均pH分別為3.83和3.84。與臨安大氣本底站降水pH的月變化特征相吻合。臨安大氣本底站的強酸雨和酸雨發生頻率都表現為夏季低、秋冬春季高;夏季的強酸雨和酸雨發生率明顯低于其他3個季節(見表1)。
2.1.1.3年均值特征及趨勢分析圖2顯示了1985—2009年臨安大氣本底站的降水pH分布情況。可見,降水年均pH均小于5.6,全部達到酸雨程度;其中最高值出現在1985年,為4.88;最低值出現在2007年,為3.73。年均降水pH總體上呈現逐年下降的變化趨勢,酸雨污染日趨嚴重。自1991年起,降水年均pH突破4.5,達到強酸雨程度。采用Daniel趨勢檢驗,計算Spearman秩相關系數,如秩相關系數大于零,表明為上升趨勢;小于零,則表明為下降趨勢,并進行顯著性檢驗。1985—2009年臨安大氣本底站降水年均pH的Spearman秩相關系數為-0.780,經檢驗是顯著的。這說明,臨安大氣本底站的酸雨pH呈下降趨勢,酸雨污染程度有進一步加重的趨勢。
2.1.2風速與風向風是表征大氣對污染物輸送、擴散的重要動力因子。近地面風對酸雨的形成有重要作用[14]。風向決定著大氣中污染物的輸送方向,風速則決定著大氣中污染物的擴散稀釋速度[15]。從圖3可以看出,發生酸雨時,NNE~ENE風向區間的頻率為51.55%,S~WS風向區間的頻率為18.02%。其中,弱酸雨時,NNE、SW、SSW和NE分別為38.18%、12.73%、9.09%和9.09%;強酸雨時,NNE、NE、ENE和SSW分別為28.42%、15.84%、7.38%和6.72%。經計算可知,NNE~ENE風向區間的酸雨發生率為96.03%,WS~S風向區間的酸雨發生頻率為94.20%。由此可見,臨安大氣站酸雨的形成主要受NNE~ENE和WS~SSW風向區間輸送污染物的影響。風速的大小不僅反映了本地大氣污染物擴散傳輸的速度,同時也預示著當地受上風向污染源影響的潛在程度。當酸性污染物的輸入小于輸出時,風速才能起到降低降水酸度的作用;反之,將會引起降水酸度的升高。從圖4(圖中小橫線位置代表標準差大小,最高點代表樣本的最大值,最低點代表樣本的最小值)可以看出,3種類型樣本的標準差相差不大,說明樣本的離散程度類似,3種類型具有可比性。對比3種不同降水類型的平均風速,發生非酸雨時的平均風速明顯大于其他兩類的平均風速;酸雨時風速多在4m/s以下;風速越大,降水pH越小
2.1.3降水量降水強度與酸雨的形成關系密切。統計臨安大氣本底站酸雨發生時的降水強度(見表2)。臨安大氣本底站的酸雨發生率在各降水等級下均較高,普遍達到93%以上??傮w上看,中雨和大雨時,酸雨和強酸雨發生率較高;暴雨和毛毛雨時,酸雨和強酸雨的發生率相對較低。
2.2SO2、CO、CO2、O3、NOx和PM10對酸雨的影響浙江省是能源消耗大省,煤炭、石油和天然氣等化石能源占85%左右。酸雨的產生與大氣中SO2、NOx等酸性氣體和大氣中懸浮顆粒物有密切關系[16]。以臨安大氣本底站2008年逐次降水的pH與降水開始前24h的SO2、NO、NO2、NOx、CO、O3和PM10的濃度進行相關分析。從表3可以看出,降水pH與SO2呈負相關關系,經檢驗為顯著;而與NO、NO2、NOx、CO和PM10濃度也是負相關,但未通過顯著性檢驗;與O3濃度呈正相關,同樣未通過顯著性檢驗。因此,臨安大氣本底站
2.3污染物來源的分析根據2006年華東地區的SO2年排放量分布(分辨率為0.5°×0.5°),將影響臨安大氣本底站的氣團軌跡分成4類:A類源自浙江以北、SO2排放量較大的滬、蘇地區;B類源自SO2排放量較大的浙中南地區;C類源自SO2排放量較小的浙江以西地區;D類源自海洋(見圖5)。臨安大氣本底站2008年全年的酸雨發生頻率為99%,強酸雨發生頻率為92%,全年降水加權pH為3.94。由表4可知,氣團的來向與酸雨污染程度存在一定關系。其中源自浙江以北、SO2排放量較大地區(軌跡類別為A),酸雨污染較為嚴重,強酸雨發生率最大,為97.3%,平均降水pH為3.77。源于海洋地區(軌跡類別為D)的降水pH相對最大,達到4.04,強酸雨發生率最小,為82.9%,酸雨污染程度較輕。源自浙中南和浙西(軌跡類別為B和C),介于二者之間。從pH大小來分析,源自浙西(軌跡類別為C)的酸雨pH最低,源自海洋(軌跡類別為D)的降水pH最大??梢?,臨安大氣本底站的酸雨污染受到其北部地區和浙西地區的酸雨氣體物輸送的影響較大。
2.4降水化學組成的分析SO2-4和NO-3是降水中陰離子的主要成分,二者質量濃度值占總陰離子質量濃度值的90%左右[4]。降水中SO2-4與NO-3比值變化的研究,對該地區酸雨類型的確定和變化有重要意義。表5是2006—2009年臨安大氣本底站降水中SO2-4與NO-3的比值。從表5可以看出,臨安大氣本底站2006—2009年降雨中歷年SO2-4/NO-3平均比值為1.69,小于同期全國其他的大氣本底站[17-18](如瓦里關大氣本底站,上甸子大氣本底站,龍鳳山大氣本底站);對比1985—1997年SO2-4/NO-3平均比值4.28[19],2006—2009年臨安大氣站降雨SO2-4/NO-3在震蕩中有下降的趨勢,可見臨安大氣本底站降水化學組分中NO-3在降雨酸性中所起作用有明顯增大趨勢,表明臨安大氣站的酸雨污染特征已由原來的硫酸型[6]轉為硫酸型與硝酸型并重。
篇3
【關鍵詞】秦皇島市;采暖期;非采暖期;大氣顆粒物;污染特征;氣象因素
【Abstract】In this paper, a monitoring of PM2.5 and PM10 in two month(Heating season is one month; Non-Heating season is one month) is given to show the changes in characteristic pollution of PM2.5 and PM10 in heating season and non-heating season, and association between heating season’s PM2.5 and meteorological factors in Qinhuangdao. The results show that the average level of PM2.5 in heating season obviously higher, almost 1.13 times than in non-heating season. Moreover, the share of PM2.5 in PM10 during the heating season also higher than the non-heating season. Qinhuangdao has severe PM10 pollution. Daily average PM10 exceed the Secondary National Ambient Air Quality Standard of China 12.7% and 14.0% in heating season and non-heating season. The diurnal variations show an inverted S-curve between PM2.5 and PM10 in heating season and non-heating season. (Show peak in morning and evening) PM2.5 influenced by various meteorological factors, and has show a good correlation of diurnal average relative humidity and evaporation capacity.
【Key words】Qinhuangdao; Heating season; Non-Heating season; Atmosphere particles; Pollution characteristic; Meteorological factors
0 緒論
國際上把粒徑小于10μm的顆粒物稱為可吸入顆粒物,該粒徑范圍的顆粒物具有很大的比表面積,它們可以吸附大量的可溶性有機物,特別是那些易致突變致癌的物質。一旦這些顆粒物通過呼吸道進入人體,長久累積下來,便會產生遺傳毒理作用,進而危害機體。國際輻射防護委員會(ICRP)的肺動力特性試驗組研究報告提出:5~30μm粒徑的顆粒物會沉積在鼻咽部和支氣管上部;1~5μm粒徑的顆粒物大部分沉積到支氣管,少數進入肺部[1]。由此可見,PM2.5較PM10危害性更大。
秦皇島作為我國優秀旅游城市,其旅游業(第三產業)為當地的支柱產業之一,空氣質量的好壞,直接決定著秦皇島的經濟發展。目前,對秦島大氣顆粒物污染物特征、與氣象因素的關系等方面都有了一些研究,但只局限于PM10方面,對PM2.5污染特征以及與氣象因素的關系方面的研究相對較少。本研究是對秦皇島大氣中的顆粒物進行實測,探尋秦皇島大氣顆粒物污染特征及PM2.5質量濃度與氣象因素的關系,以期為秦皇島的大氣顆粒物污染防治提供對策。
1 采樣方法與設備
1.1 采樣地點與時間
采樣地點位于海港區中國環境管理干部學院招待所三樓平臺,距離地面約8米,周圍無明顯污染源,主要為文教及居民區。此采樣點具有良好的代表性。
本研究的采樣周期為采暖期和非采暖期兩個月,秦皇島的采暖期為每年的11月5號―4月5號,本研究采暖期的采樣時間為2013年11月5日至2013年11月30日,非采暖期的采樣時間為2014年4月6日至2014年4月30日。顆粒物日變化曲線的采樣時間為2013年12月16日~17 日、2014年4月16日~17日進行。
1.2 采樣方法與設備
PM2.5采樣參照《環境空氣顆粒物(PM2.5)手工監測方法(重量法)技術規范》(HJ656-2013)進行[2]、PM10采樣參照《環境空氣PM10、PM2.5的測定 重量法》(HJ618-2011)進行[3]。
PM10、PM2.5采樣器采用青島嶗山應用技術研究的嶗應2050型空氣/智能綜合采樣器,電子天平采用上海良平儀器儀表有限公司生產的FA1004型分析電子天平(可讀性為0.1mg ,線性為小于等于0.2mg),濾膜采用青島嶗山應用技術研究生產的玻璃纖維濾膜。
氣象資料來自中國氣象科學數據共享服務網提供的秦皇島的同期氣象資料。
2 結果與討論
2.1 采暖期與非采暖期PM2.5、PM10的平均濃度水平
根據2013年11月(采暖期)及2014年4月(非采暖期)的日監測數據,通過計算得出采暖期與非采暖的日平均濃度以及比值,如表1所示。
PM2.5在采暖期的日均濃度大于非采暖期,其原因是由于太陽輻射低、降水量少、蒸發量較小、相對濕度較大、大氣穩定性好、不易形成良好的擴散條件等諸多因素造成的,秦皇島地處北方,11月5號開始進行鍋爐取暖,化石燃料的使用,也在一定程度上加劇了污染。PM10在采暖期與非采暖期都保持著較高的污染水平,非采暖期PM10的平均濃度更是超出采暖期的水平,其原因是本研究非采暖期的平均值僅是2014年4月日均值的月平均,不能很好的代表秦皇島非采暖期PM10的平均濃度,非采暖期采樣恰好處在秦皇島的春季,春季秦皇島多大風天氣,西北地區的粉塵經大風長距離的輸送到達本地,以及本地建筑企業粉塵的交加,致使秦皇島春季表現出較高的粉塵濃度,粉塵中PM10占了絕大多數。這與張寶貴等研究結果:秦皇島春季多為沙塵,PM10的高值多出現在2月~5月,峰值出現在4月相一致[4]。因此秦皇島春季表現出較高的PM10濃度。
據表一可知:采暖期PM2.5在PM10中的比重為0.41,非采暖期PM2.5在PM10中的比重為0.35.由此可以看出采暖期對于PM2.5貢獻比較大。這與鍋爐大量燃燒煤炭,產生大量的細微顆粒物及采暖期較差的空氣擴散條件有關
2.2 采暖期與非采暖期PM2.5、PM10日變化
采暖期與非采暖期PM2.5、PM10的日變化趨勢,見圖1所示。總體上,采暖期與非采暖期PM2.5和PM10均呈現“倒S”的日變化趨勢(即早晚雙峰),但采暖期與非采暖在變化幅度,峰值大小上有所差異,這與劉魯寧的研究結果PM10的日變化趨勢呈現早晚雙峰的變化趨勢相一致[5]。
采暖期PM2.5的峰值分別出現在8:00和20:00,最低值出現在14:00左右,峰值濃度分別為76μg/m3和90μg/m3;非采暖期PM2.5的峰值分別出現在8:00和22:00 ,最低值出現在14:00左右,峰值濃度分別為 53μg/m3和76μg/m3。從圖一看出:6:00~8:00 PM2.5的質量濃度呈現增加的趨勢,其原因與交通早高峰有關,此時段汽車排放大量的尾氣,增加了空氣中細微顆粒物的濃度。8:00以后PM2.5的質量濃度呈現下降的趨勢,其原因為太陽輻射加強,大氣的不穩定度增加,顆粒物擴散條件較好。傍晚后PM2..5呈現增加趨勢,主要原因與交通晚高峰有關,此時汽車排放的尾氣較多,這增加了空氣中細微顆粒物的濃度。
采暖期PM10的峰值分別出現在8:00和22:00,最低值出現在14:00左右,峰值濃度分別為203μg/m3和155μg/m3;非采暖期峰值分別出現在8:00和0:00最低值出現在10:00,峰值濃度分別為210μg/m3和194μg/m3。PM10呈現與PM2.5相似的規律。
2.3 采暖期PM2.5的質量濃度與氣象因素關系分析
采暖期的PM2.5質量濃度比非采暖期高,對采暖期的PM2.5進行綜合研究有著更現實的意義。采暖期PM2.5質量濃度不僅受人為活動的影響,還會受到氣象因素的影響。根據中國氣象科學數據共享服務網提供的秦皇島同期氣象資料中的平均氣壓、平均氣溫、平均相對濕度、蒸發量、平均風速、最大風速、極大風速、日照時數、平均地表地溫等9個氣象因素,分析PM2.5的質量濃度與氣象因素的關系。
通過研究發現,平均相對濕度、蒸發量與PM2.5的質量濃度有著密切的關系,而平均氣溫、平均風速、最高風速、極大風速、日照時數、平均地表氣溫等與質PM2.5量濃度關系不太密切。鑒于時間等原因,本文重點對采暖期PM2.5質量濃度與有著密切關系的氣象要素進行分析。
2.3.1 PM2.5質量濃度與平均相對濕度的關系
PM2.5、的質量濃度與平均相對濕度的關系,如圖2所示。(圖2所示數據均進行扣除了無效數據及偏離值的處理)平均相對濕度越大,PM2.5的質量濃度越大,可見平均相對濕度與PM2.5質量濃度存在正相關性關系。這與李凱等的研究結果PM2.5的質量濃度與日均相對濕度呈著的正相關相一致[6]。其原因是:當空氣中的相對濕度較大時,某些顆粒物如:艾根核膜(Aitken)可以發生成核作用,即可以作為凝結核,促使飽和蒸汽在顆粒物上凝結為液滴(也就是說大氣中的顆粒物附著在水汽上),蒸汽溶解在微粒中,空氣濕度大不利于顆粒物的擴散等原因造成的。
2.3.2 PM2.5質量濃度與蒸發量的關系
PM2.5質量濃度與蒸發量的關系,如圖3所示。(圖2所示數據均進行扣除無效數據及偏離值的處理)蒸發量越大,PM2.5的質量濃度越小,不難看出蒸發量與PM2.5的質量濃度存在負相關性關系。這是因為:蒸發量與太陽輻射有著密切的關系,蒸發量大表明太陽輻射強,太陽輻射強,其近地面的溫度較高,這加強了空氣的垂直交換,空氣的擴散能力在增強,細微顆粒物的濃度自然得到降低。蒸發量小時,太陽輻射較弱,空氣的擴散能力下降,大氣較穩定,不利于空氣擴散,進而導致PM2.5的質量濃度增加。
3 結論
3.1 秦皇島市采暖期PM2.5質量濃度明顯高于非采暖期,約為1.13倍。采暖期PM2.5在PM10中的比重明顯高于非采暖期PM2.5在PM10中比重,秦皇島春季PM10污染較為嚴重。
3.2 PM2.5、PM10 在采暖期與非采暖期日變化均呈現“倒S”型(早晚雙峰),日變化趨勢受交通高峰及采暖的影響較大。
3.3 PM2.5的質量濃度與氣象因素有著較密切的關系,與PM2.5的質量濃度有關的氣象因素不是單一,往往是復合的。其中平均相對濕度、蒸發量與PM2.5的質量濃度有相關性關系。
3.4 通過以上分析得出:秦皇島顆粒物的污染深受季節的影響,春季秦皇島的PM10濃度較高,建議政府部門在春季應嚴格監控建筑等易產生粉塵的行業,秦皇島采暖期PM2.5濃度較高,這與汽車尾氣的排放及采暖有著密切的關系,建議政府部門應加強機動車管理,嚴禁不符合國家標準的車輛上路行駛。PM2.5與氣象因素有較密切的關系,建議做好防范工作。
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[關鍵詞]大氣污染治理 環境評價 作用
中圖分類號:X823 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)08-0323-01
近年來,霧霾天氣引起了公眾的廣泛關注,成為當前環境熱點問題,由于工業化和城市化進程,我國部分地區酸雨、灰霾、等區域性大氣污染問題比較嚴重,對人體的危害也在逐漸顯現出來。由此可見,當務之急就是做好大氣污染治理的工作,其在環境評價中也起著一定的作用。
一、 大氣污染治理存在的問題
(一) 如今實行的減排政策不重視大氣質量管理,更重視控制一次污染物減排數量
1. 總量控制無法顧及到質量管理
從目前看來,大氣污染的控制政策基本上是圍繞著污染物總量控制展開的,大氣污染控制的管理目標設定為污染物減排量,并不是以大氣環境質量為主的排放量控制,污染物排放量不會按照大氣環境中污染物濃度的標準來進行推算和管理。
2. 大氣污染物額減排不重視協同減排
在“十五”和“十一五”期間,大氣污染控制的重點主要是二氧化硫、煙塵、粉塵等一次污染物。就拿燃煤電力行業來說,其主要對環境政策的作用對象都是二氧化硫,而燃煤電廠同時也是氮氧化物、細顆粒物、汞和溫室氣體的主要排放來源,在“十二五”期間,國家才開始逐漸治理氮氧化物等其他的大氣污染物,在前一階段的大氣污染治理中,并沒有重視協同減排。
(二) 大氣污染相關的排放評價體系還有待完善,空氣環境標準有待提高
1. 環境空氣質量標準太低
我國在1982年頒布并實施了首個環境空氣質量標準《大氣環境質量標準》,經過三次修訂之后,在1996年頒布的《環境空氣質量標準》一直持續使用到現在,這些標準在特定的時期中,發揮出了積極、重要的作用。
2. 大氣污染評價體系還不夠完善
在1996年頒布的標準《大氣污染物綜合排放標準》沿用到現在,已經逐漸形成了比較完整的污染排放標準體系,其中包括了綜合與行業兩類、國家與地方兩級排放標準。可是,現有的空氣質量評價體系還是運用了在粉塵污染時期的大氣環境評價思路,這樣很難應對新型復合空氣污染情況。
(三) 大氣污染治理的法規不健全,執法和監管的力度不強
1. 大氣污染防治法還有待完善
雖然我國在大氣污染防治法規上的建設有著不錯的成績,但是一些相關的大氣污染防治法律法規還不完備。
2. 大氣環境監管力度有待提升
從一方面看,地方政府缺少了嚴格執行環境影響評價的約束和動力,而從另外一方面來看,因為各地環境監測機構受到了經費和條件的限制,無法開展對大氣污染源的經常性監督監測,也就導致了環保部門對污染源的日常監督管理變得更弱。
(四) 環境空氣質量監測能力有待提高,環境空氣信息公開有待改進
1.環境空氣質量監測能力有待提高
大氣環境監測、統計基礎薄弱,環境空氣質量監測指標不全,大部分城市沒有進行臭氧、細顆粒物等大氣污染物的監測,數據質量控制薄弱,從而導致無法全面反映出當前大氣污染的情況。揮發性有機物、揚塵等沒有被納入環境統計管理體系,底數不清,現有的城市空氣自動監測系統還有待完善。在《國家環境保護“十五”計劃》確定的一百十三個國家環境保護重點城市當中,一些城市的空氣自動監測系統的子站數并沒有達到計劃的要求,數據的代表性和準確性離要求還很遠。
2. 城市空氣環境信息公開有待改進
從目前看來,城市空氣質量公開工作已經無法滿足公眾對空氣質量的知情訴求。
二、 大氣環境影響評價的現狀及不足
(一) 大氣環境模式體系還不完善
大氣環境模式體系還不完善的主要表現就是空氣質量模式體系不完善、相關理論及方法學研究之后,缺少風險評價模式、人體健康評價模式等各方面的導則模式,從而使得無法滿足日漸復雜的大氣環境影響評價需求。我國的空氣質量評價體系還是以粉塵污染時期的大氣環境評價思路為主,已經很難以客觀反映新型復合空氣污染類型,尤其是細粒子污染的情況,對大氣污染控制與溫室氣體減排、臭氧層保護的研究還有所欠缺。
(二)新型污染物相關研究基礎較薄弱
在我國的評價標準體系中包含了兩大類:環境質量標準和排放標準,目前為止,我國環境標準中規定了PM2.5、二氧化硫、氮氧化物、臭氧的限值,可是還缺少了PM2.5前體物揮發性有機物的環境質量標準,在排放標準當中,缺少了對PM2.5前體物揮發性有機物、硫化氫、苯系物等污染物的排放限值,從而導致很難對建設項目的污染物排放進行最直接的控制。早在1982年就制定了大氣環境質量標準,之后1996年和2000年進行了修訂,但是沒有包含PM2.5指標,所以現行各種環評技術導則和監測規范中都沒有對PM2.5的環境影響評價和環境質量現狀監測提出要求,就目前,我國針對PM2.5的研究工作也局限于各科研院所以及高校當中,應用性研究比較少。
三、 大氣環境評價研究展望
目前為止,我國大多數的省份依舊處于二氧化硫排放的上升階段,經濟結構的重型化趨勢給大氣環境質量帶來了更大的壓力,大氣環境影響評價研究應該增加前瞻性和宏觀性,強化對產業發展和城市化進程大氣環境影響的預測及評價,對可能導致區域性大氣環境問題和大氣污染物人體健康風險進行分析和識別。
(一)開展戰略性大氣環境評價
大氣環境問題的區域性特征日漸凸顯,這種特征與工業化和城市化進程有著緊密的聯系,并且顯現出了壓縮性的特征。應該加強對大空間尺度和長時間尺度下大氣環境污染源的識別,對重點產業發展可能帶來的局地特征污染物的大氣環境影響進行預測評估,對區域當中長期典型大氣環境問題的生成與區域大氣環境及污染排放之間的關系進行分析,為區域大氣污染聯防聯控、劃分大氣污染重點區域提供依據,有利于協調解決區域和城市大氣污染防治的重要問題。
(二)加強對城市化進程的大氣環境影響的關注
城市化發展提升了熱島強度和范圍,城市區域風速減小,小風面積增大,也就導致了城區中大氣污染物的累積,大氣污染更加嚴重。最近幾年來,機動車排放污染物已經成為了我國大氣污染主要的來源之一,尤其是一些大中城市的空氣污染,已經顯現出來煤煙型和汽車尾氣復合型污染的特點,加大了大氣污染質量的難度。
(三)重視大氣污染物輸送機制的研究
由于區域經濟一體化的發展,大氣污染也開始呈現出了區域一體化的趨勢,因為大氣污染有著向外部擴散的特性,單個城市已經很難徹底解決空氣質量的問題。經過研究發現,周邊地區污染源的中遠距離輸送對大氣環境質量的影響是不可以被忽視的,外源輸入極有可能讓區域大氣污染變得更加嚴重。在目前平原的條件下,擴散的問題已經得到了比較好的解決,對城市的研究也有不錯的成果,可是還有很多工礦企業和城市都建在河谷、丘陵、海陸交界等比較復雜的地形當中,由此看出,為了能夠解決這些地區的空氣污染問題,加強對復雜地形上大氣擴散規律的研究已經變得越來越重要了。
四、 結語
由于工業化和城市化進程的發展,越來越多的大氣污染問題開始顯現出來,這對人體健康有著極大的危害,所以大氣污染治理就顯得尤為重要,通過大氣污染質量來改善城市空氣質量,是一個長期又艱巨的過程,可能需要20年或是更長的時間。
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關鍵詞:大氣污染;治理;問題;策略
中圖分類號:TE08 文獻標識碼: A
引言:近年來,隨著我國改革開放的不斷深入,推動了我國城市化進程以及工業的快速發展,我國大氣污染日益嚴重,使我國面臨著嚴重的環境問題。因此,應當加強煙氣污染物治理、顆粒污染物治理以及氣態污染物治理等新時期我國大氣污染治理,不斷提高空氣質量,促進經濟和環境的和諧發展。
1、我國大氣污染治理產業的發展現狀
大氣污染治理產業是指為大氣污染控制、污染清理等方面提供設備和服務的行業,主要是進行大氣污染物基金項目:福建省科技廳項目“福建省節能環保產業技術與裝備發展研究”(2012R0046),福建省教育廳重點項目“福建省環保產業發展的技術路線圖研究”。的“末端治理”。近些年,我國對大氣污染治理越來越重視,大氣污染治理產業得到了一定程度的發展,并且形成了產業競爭格局,產業成熟度在不斷提高。據有關研究統計,截至2012年,我國大氣污染治理產業規模已經接近千億元,并且總量以較好的勢頭保持增長。
大氣污染治理產業鏈分析:根據領域層面來區分,大氣污染治理行業分為脫硫、脫硝、除塵三大領域。近幾年隨著汽車使用量的急劇上升,汽車尾氣對大氣的影響越來越受到重視,尾氣防治也逐漸在大氣污染治理行業中占據一席之地。大氣污染治理產業鏈的上游主要是脫硫、除塵、脫硝、尾氣污染治理領域的設備和原料產業,下游主要是相關領域的主要運營產業(見圖1)。“十一五”規劃期間,大氣污染治理重點發展脫硫領域,電力脫硫設備在“十一五”規劃期間得到發展,市場達到一定程度的飽和狀態,未來脫硫領域的重心主要是對現有的火電脫硫機組進行改造或重建火電機組,“建設-經營-轉讓”模式有望成為該領域的主要發展模式?!笆濉逼陂g,大氣污染治理的重心轉向脫硝領域,脫硝設備及其運營產業將迎來發展的高峰期。
圖1大氣污染治理產業鏈
2、大氣污染治理的形勢
2.1在控制常規大氣污染物方面有很大進展
據調查與分析,在“十一五”期間,我國的二氧化硫、煙塵、粉塵等常規性大氣污染物的排放量得到了有效地控制。
2.2大氣污染類型變化,灰霾等問題愈發嚴重
近年來,隨著城鎮化和工業化的發展,我國的大氣污染類型正從煤煙型污染向機動車尾氣污染類型轉變,并且暫時出現了兩種類型并存的局面;另外,區域性灰霾天氣和光化學污染日益突出,尤其是京津冀、珠三角以及長三角等區域經濟比較發達的地區最為嚴重。最后,隨著城市規模的不斷擴大,使得各個城市間大氣污染相互影響,而工業企業的外遷,同樣影響了農村的環境質量。
2.3非常規大氣污染物的排放量增大,治理工作面臨巨大挑戰
隨著工業化的發展,氮氧化物、細顆粒物(PM2.5)、揮發性有機物以及大氣重金屬等非常規性污染物的排放量顯著增加,給大氣污染治理工作帶來了嚴峻的考驗和挑戰。
3、大氣污染治理存在的問題
3.1重視減排數量,忽視質量管理
外界大氣不僅影響著環境質量,更是與人們的身體健康息息相關,而且很多時候一次污染物的排放會產生二次污染。然而,在目前的大氣污染治理工作中,注重的是減少一次污染物的排放量,而不是把減輕污染物的損害程度作為重點,這種做法是不正確的。
3.2相關法規不健全,執行和監管力度不夠
首先,雖然我國有關大氣污染防治的法規建設有了很大的進步,然而仍然不完善,比如缺乏有關顆粒物等污染物的防治法規。其次,由于部分政府有關環境質量的約束機制和動力機制的缺乏以及經費和條件的限制,對大氣環境的監測和執行受到了很大影響,監管和執行力度亟待加強。最后,在部分領域如機動車污染、揚塵污染等防治方面的管理機制仍不健全。
3.3屬地模式的環境管理,降低了管理效率
目前,我國大氣污染狀況呈現出區域性特征,而屬地模式的管理方式阻礙了區域間的合作。一系列大氣污染治理策略的提出,關注到了政策的可行性與持續性,部分減排政策有待完善與健全。
3.4空氣質量監測能力不足,沒有及時公開環境信息
目前,我國的空氣質量監測和統計基礎十分薄弱;部分項目的監測指標不夠齊全,比如缺乏臭氧、細顆粒物等項目的指標;不能有效地控制一些數據質量,使得對大氣污染情況的反映程度不夠全面;部分城市人為地“操縱”環境質量的相關監測數據,嚴重影響了數據的代表性和準確性。
4、大氣污染治理的策略
對大氣污染的治理,我們可以借鑒滄州渤海新區的“四大工程”來實現,包括深度治理工業企業、治理建筑工地的揚塵、防治運輸揚塵以及建立綠化工程這四個方面,從控制污染源方面與防止污染物的傳播方面治理大氣污染。
4.1限期治理工業污染源,實現工業企業的深度治理
一方面,國家可以通過監測和檢查節能熱力企業中有關機械設備,保證能夠在一定程度上控制住大氣污染物的排放量。另一方面,處理好鍋爐的大氣污染物的排放,在治理大氣污染的過程中,制定好治理方案,安裝好治理設備,盡可能地提高治理效率,減少污染物的排放量。
4.2控制燃煤源污染物的排放,實現建筑工地揚塵的治理
第一,拆并、改造分散的燃煤鍋爐。針對熱電聯產覆蓋范圍內的鍋爐,盡可能地實現并網;第二,全面落實相關規定。防治好施工工地的揚塵污染,還可在采取在施工現場設置圍擋,硬化并清潔工地的主要道路等措施。
4.3防治機動車尾氣,實現運輸揚塵的防治
國家可以采用簡易工況法來實現對機動車的尾氣治理,定期檢驗機動車的排氣污染;此外,通過黃綠標制度來管理機動車,保證行駛在路上的只有滿足標準的車。
4.4擴大綠化面積
通過擴大綠化面積,更大程度地吸附空氣中的飄塵等大氣污染物;整治好河流,實現林網、水網以及路網的融合與統一。
4.5健全大氣污染的法制建設,加大監督和執行力度
通過建立相關的法律法規,明確、具體地規定好行為規范、法律責任等;加大執法與監督力度,提高違法成本,對給環境造成巨大污染的企業進行嚴肅的處理。
結語:總而言之,面臨著大氣污染如此嚴重的情況,國家和企業都應該重視對大氣污染的治理工作,及時發現并改正治理過程中存在的問題,不斷積累經驗、吸取教訓,健全大氣治理的政治、法律和經濟體系,不斷提高空氣質量。
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篇6
關鍵詞 《清潔空氣研究計劃》;大氣污染物:排放清單;空氣質量管理;大氣污染防治
文/熊躍輝
當前,我國大氣污染形勢嚴峻,以細顆粒物(PM2.5)為標志的區域性大氣復合污染問題日益突出,大氣灰霾事件在我國許多地區頻繁出現。根據環境保護部公布的2014年上半年全國環境質量狀況公告,實施空氣質量新標準的161個城市平均超標天數比例為39.7%,PM2.5濃度在21~150微克/立方米,平均為69微克/立方米。按照《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)的年均值進行評價,僅有9個城市達標,城市空氣質量達標之路任重而道遠。
2013年9月, 《大氣污染防治行動計劃》(簡稱大氣“國十條”)由國務院正式,要求到2017年,全國地級及以上城市PM10濃度比2012年下降10%以上,京津冀、長三角、珠三角等區域PM2.5濃度分別下降25%、20%、15%左右,其中北京市PM2.5年均濃度控制在60微克/立方米左右。大氣“國十條”明確了未來五年國家和地方政府在空氣質量改善方面的行動綱領,而如何細化落實“國十條”,實現空氣質量的切實改善,是當前空氣質量管理決策者最為關心的問題。在空氣質量管理決策支持技術體系中,構建準確、完整、更新及時的大氣污染物排放清單是識別污染源、科學有效開展大氣污染防治工作的基礎和前提,也是制定環境空氣質量達標規劃和中污染天氣應急預案的重要基礎和依據。目前,我國在大氣污染物清單體系建設上,遠遠落后于大氣污染防治工作需求,現有的國家環境統計體系僅覆蓋主要工業源和生活源二氧化硫、氮氧化物和煙粉塵排放量,無法形成完整的國家大氣污染物排放清單,嚴重制約了我國空氣質量管理工作。
建立國家大氣污染物排放清單的必要性和緊迫性
大氣污染物排放清單是空氣質量管理的基礎
大氣污染物排放清單指各種排放源在一定時間跨度和空間區域內向大氣排放的大氣污染物的量的集合。一套完整的大氣污染物排放清單應當覆蓋化石燃料固定燃燒、工藝過程、移動源、溶劑使用、開放揚塵、生物質燃燒和農業等排放源,包含二氧化硫(S02)、氮氧化物(NO2)、一氧化碳(CO)、揮發性有機物(VOCs)、氨(NH3)、一次顆粒物(PM2.5和PM1o)和臭氧(03)等大氣污染物,并具備動態更新機制。準確、更新及時、高分辨率排放清單是識別污染來源、支撐模式模擬、分析解釋觀測結果和制定減排控制方案的重要基礎,無論對于大氣化學與氣候相互作用、大氣復合污染來源識別等科學問題探究,還是對于污染物總量減排、空氣質量達標等環境管理問題來說,都是極為關鍵的核心支撐。目前開展的PM2.5來源解析、空氣質量預報預警、重污染天氣應急方案制訂及效果評估、污染物總量減排核查核算、空氣質量達標規劃等工作無一不需要完整的大氣污染物排放清單作為核心基礎數據支撐。由于我國大氣污染物排放源構成復雜、技術更新迅速且相關信息獲取困難,相應的管理機制尚未建立,導致目前沒有完整的國家大氣污染物排放清單,成為當前制約我國空氣質量管理的瓶頸之一。
污染源“底數不清”嚴重制約我國大氣污染防治工作
自20世紀90年代以來,我國環境管理部門逐步建立了由環境統計、污染源普查、排污申報、總量核查、重點源在線監測等組成的多源立體環境數據體系,實現了對工業源二氧化硫、氮氧化物和煙粉塵排放量的核算和動態更新,以及對機動車和生活源排放量的統計。經濟發達地區部分城市基于自身空氣質量管理需求,已經初步建立了相對完整的大氣污染物排放清單,少數城市還實現了清單的動態更新。在各類科研項目支持下,我國研究人員在區域大氣污染物排放清單領域開展了大量工作,構建了既符合中國國情又與國際接軌的區域大氣污染源排放清單共性技術體系,將排放系數本土化率由20%提高到70%以上,發展了多層嵌套高分辨率區域排放清單編制技術和方法學。其中,清華大學建立了包括10種污染物、700多種排放源的中國多尺度大氣污染物排放清單(MEIC)并通過網絡 (http:// meicmodel. org/)共享,為相關研究和管理工作提供了寶貴的數據資料。
然而,我國在排放清單技術體系建設和國家排放清單編制方面的進度仍遠遠落后于空氣質量管理決策的迫切需求,問題突出。一是現有環境統計體系覆蓋污染物和污染源少,僅包括主要工業源和生活源的二氧化硫、氮氧化物和煙粉塵排放量,無法支持控制PM2.5復合污染的決策制定;二是基于研究建立的區域排放清單多來源于宏觀能源經濟統計數據,在城市群或城市尺度應用時存在口徑差異、時空分辨率不足、不確定性大的問題;三是少數城市建立的城市綜合排放清單在源分類體系、源排放計算方法、活動水平和排放系數獲取方法等方面各有不同,質量參差不齊,可比性和可推廣性不足,而大部分城市至今沒有污染源覆蓋完整、基于統一數據來源和方法學編制的高分辨率城市排放清單。因此,決策者對主要污染物排放總量、時空分布、行業貢獻、減排潛力等信息掌握不足,“底數不清”的狀況是制約我國大氣污染防治工作的重要瓶頸。
建立國家大氣污染物排放清單勢在必行
從發達國家和地區的歷史經驗來看,建立大氣污染物排放清單技術方法體系并以此為基礎建立國家排放清單基本與空氣污染治理工作同步進行。美國自20世紀70年代實施《清潔空氣法》以來,逐步建立了排放源分類標準和編碼、源測試規范和排放系數庫、各類復雜源排放計算模型以及與空氣質量模型對接的排放處理模式,形成了完備的排放清單技術體系和框架,在此基礎上開發了美國國家排放清單,建立了清單校驗和定期更新制度。美國國家排放清單體系的建立和完善,為其有效實施清潔空氣計劃打下了堅實的數據基礎。歐洲自20世紀80年代起開展排放清單編制工作,設計了適用歐洲國家的排放源分類體系,建立了一套排放計算方法和框架,編制了包含氣態污染物、顆粒物、重金屬等在內的歐洲歷史排放清單,為制定歐洲地區污染物排放控制計劃提供了科學依據。
目前,我國尚未從國家層面上建立完整的大氣污染物排放清單,嚴峻的大氣污染防治形勢倒逼空氣質量管理部門必須在短期內實現排放清單“從無到有”的突破。在這一情況下, 《清潔空氣研究計劃》將“高時空分辨率大氣污染源排放清單及核算技術”研究作為核心主題之一,計劃在已有工作基礎上構建既具有科學前瞻性又具有可操作性的中國大氣污染物排放清單編制技術方法體系,并依托這一體系建立基本規范、準確、實用且具備動態更新功能的中國大氣污染物綜合排放清單。
科學構建我國大氣污染物排放清單的指導原則
強調規范性,建立標準通用的清單編制方法
標準規范的清單編制方法是確保排放清單質量的先決條件?,F有排放量統計、區域和城市排放清單缺乏統一的清單編制框架,方法和數據來源不同,難以比較和融合,制約了清單的實際應用。排放清單編制技術指南結合國內排放清單編制的實踐經驗和國外成熟的技術體系,提出了科學實用的排放清單編制方法學。逐一規范了排放源分類分級體系、排放量計算方法、活動水平和排放系數獲取途徑以及清單應用和校驗等技術流程,適用于指導在城市、城市群及區域尺度開展排放清單編制工作。
準確識別排放源是清單編制的首要環節,也是確定排放量計算方法、收集活動水平和選取排放系數的根本依據。排放清單編制指南梳理我國復雜排放源特征,建立涵蓋所有重點源的源分類體系,分析影響源排放特征的關鍵影響因素,在燃料、產品和工藝技術層面解析排放源組成,建立排放源垂直分級樹。針對每一具體排放源,指南均明確規定應采取的排放量計算方法和參數獲取途徑。指南建立了一套標準通用的清單編制方法學,各地區均可遵循這一方法建立本地排放清單,統一的方法學框架可使排放清單在時間和空間兩個維度保持一致。
兼顧適用性,滿足不同工作基礎地區技術需求
排放清單指南在方法學設計上考慮了不同地區的工作基礎和技術需求。工作基礎一般的地區可在重點源排污設備活動水平調查基礎上輔以統計資料和指南提供的排放系數編制清單;工作基礎好、技術儲備充足的地區應盡量對所有工業污染源按照點源獲取活動水平,同時開展實地排放測試,獲取反映當地實際排放特征的排放系數。
指南在統一方法學框架下,兼顧了對不同地區的適用性。統一的方法學框架規范了清單編制流程,保證計算方法和參數的一致性,增強清單可比性。指南同時提供計算參數的高精度處理方法,指導具有實際需求和工作基礎的地區進一步提高排放清單精度。各地應根據空氣污染現狀、工作基礎和污染防治目標,結合社會經濟發展水平與技術可行性,因地制宜與循序漸進地選擇污染物源排放清單編制技術方法,逐步提高清單精度,滿足大氣環境質量管理需求。
突出實用性,方法一數據一工具多層次技術支撐
排放清單技術指南集成了我國清單編制實踐中經過廣泛應用和系統檢驗的方法學和數據庫,形成了實用的工作技術流程,可以指導各地環保技術人員開展本地化排放清單編制工作。以排放清單技術指南體系為開端,我國將逐步構建方法一數據一工具多層次技術支撐體系,推動國家排放清單建立。環境保護部通過實施《清潔空氣研究計劃》,支持排放清單編制軟件開發和排放系數數據庫建設,形成清單編制系列工具和產品,便于排放清單的快速編制和更新。
另外,通過各地科研產出的積累和清單編制的實踐經驗,將為不斷完善多層次技術支撐體系提供支持。各地在實施清單編制過程中,應加強針對性監測檢測和調查統計工作,注重數據積累和技術儲備,將實踐中發現的問題及修正的參數及時反饋,完善清單數據基礎。我國大氣污染物排放清單支撐體系建設進展
我國大氣污染物排放源構成復雜、技術更新迅速且相關信息獲取困難,如何準確估算我國人為源排放一直是一個難題。既需要突破排放定量表征方法建立、清單準確性檢驗等科學技術問題,也需要解決與現有環境統計數據體系相接軌、與環境業務部門實際能力相吻合等操作層面問題。因此,大氣污染物排放清單編制工作作為環保部門一項重要的基礎性工作,亟需加強科學研究。為此,環境保護部于2013年9月啟動實施了《清潔空氣研究計劃》。《清潔空氣研究計劃》重點圍繞大氣“國十條”實施過程中的“底數不清、機理不明、技術不足”等科技需求,擬在摸清我國大氣污染的時空分布特征及跨界傳輸規律基礎上,以改善區域、城市空氣質量和建立聯防聯控機制為核心目標,重點解決污染物動態排放清單、法規模型、監測預警、應急調控、達標策略和監督考核等關鍵問題,構建大氣污染源國家法規排放清單及減排支撐技術、空氣質量管理決策支持技術體系和大氣污染防控監管技術三大大氣污染防治技術體系,在京津冀及周邊、長三角、珠三角(含港澳)等重點地區實施清潔空氣科技工程?!肚鍧嵖諝庋芯坑媱?gt;中,將“高時空分辨率大氣污染源排放清單及核算技術”列為核心主題之一,要推動建立國家大氣污染物排放清單支撐體系。
國家大氣污染物排放清單支撐體系的核心就是要針對污染物和污染源管理需要形成系列排放清單編制技術指南。通過研究,初步提出了我國大氣污染物排放清單編制技術指南的基本思路,即根據輕重緩急、由簡人繁、點面結合、局部先行與整體推進相結合的原則,先按照污染物種類和污染源源類(行業部門)兩個方向分別出發,編制單項大氣污染物(源)排放清單編制技術指南,待各方面對清單編制工作有一定認識和基礎后,將以城市和區域為網格單元。編制涵蓋全行業、多污染物以及包含時空信息的源排放清單技術指南,為構建完整的國家大氣污染物排放清單提供基礎方法和工具。根據支撐未來國家大氣污染物清單建立需求,我國的排放清單編制技術指南體系的大氣污染物將包括二氧化硫、氮氧化物、一次顆粒物、揮發性有機物、氨和一氧化碳等,主要污染源將覆蓋固定燃燒源、工藝過程源、移動源、溶劑使用源、揚塵源、生物質燃燒源、農業源和廢棄物處理源等重點排放源以及主要的人為活動排放源。
在《清潔空氣研究計劃》的支持下,我國大氣污染物排放清單編制工作取得快速的發展。2014年8月,《大氣細顆粒物(PM2.5),一次源排放清單編制技術指南(試行)》、《大氣揮發性有機物源排放清單編制技術指南(試行)》和《大氣氨源排放清單編制技術指南(試行)》等第一批清單編制技術指南已正式;《大氣可吸入顆粒物(PM10)一次源排放清單編制技術指南(試行)》、《揚塵源顆粒物排放清單編制技術指南(試行)》、《道路機動車大氣污染物排放清單編制技術指南(試行)》、《非道路移動源大氣污染物排放清單編制技術指南(試行)》和《生物質燃燒源大氣污染物排放清單編制技術指南(試行)》等第二批技術指南已于2014年12月31日正式(公告2014年第92號)。第三批清單編制技術指南將面向未來城市或區域污染預報和空氣質量精細化管理需求,涵蓋全行業多污染物和污染源時空變化信息等,將由綜合排放清單編制技術指南和高時空分辨率排放清單編制技術指南構成,相關研究正在進行,待成熟后。
不斷完善國家大氣污染物排放清單的幾點要求
大氣污染物排放清單編制技術指南是建立區域和國家大氣污染物排放清單的重要基礎。污染物排放清單隨著污染源構成變化、控制技術發展、測試技術更新、校驗方法發展而動態變化,因此,清單編制將是一個長期的、不斷發展、持續更新的工作。構建完整的、精確的大氣污染物排放清單需要重視實踐運用指南并加強科學研究。
重視技術指南的實踐與應用
當前的技術指南不僅提供了清單編制的基本流程和技術方法,還提供了源分級分類方法以及在大尺度上具有一定可信度的參數。由于各地方在產業結構、污染物的控制技術、環境監管水平存在較大差異,從而導致排放系數具有較大不同。各地要想獲得準確真實的污染排放情況,必須開展實測工作,獲取本地化的參數。同時,各地應將實踐中獲得的精確數據反饋給環境保護部,以便于國家修訂相關參數。
加強清單編制科學研究
技術指南中介紹了多種排放量的技術方法以適應不同工作基礎的地方選用。各地應不斷加大科研投入,將清單研究與大氣污染防治工作緊密結合,不斷改進、完善清單編制技術方法,補充、更新排放系數庫,建立污染物排放清單數據庫。
加強清單編制能力建設
各地區應在排放清單編制實踐中,依托清單技術指南要求,加快人才培養、加強能力建設、開展技術交流和培訓,注重工作積累,重點提升排放清單編制水平和能力,加快構建高精度地區排放清單,完善清單數據庫建設。各地區排放清單經過質量保證和控制后匯總形成國家排放清單。
主要
參考文獻
[1]國務院《大氣污染防治行動計劃》[J].環境經濟,2013(9):6-9.
[2]付軍,滕曼.貫徹落實“大氣十條”的環境監測技術需求[J]. 世界環境,2013(6):33—35.
篇7
【關鍵詞】城市環境大氣污染治理城市建設
中圖分類號:X501文獻標識碼: A
1.前言
由于城市人口密集程度不斷增多,生產活動持續加劇,城市大氣污染日漸嚴重,城市面臨著更大的環境壓力。當前城市大氣問題已經成為一個不可逃避的問題,并成為各級政府社會管理的首要任務。因此,保護大氣環境,特別是保護大氣環境問題,降低城市環境污染,促進城市經濟和環境和諧發展,是政府面臨的重中之重的任務。
2城市大氣污染的危害性和現狀剖析
2.1城市大氣污染危害性的具體表現
城市大氣污染既有微觀污染和宏觀污染之分。微觀污染是指城市居民住房內和住宅環境的大氣污染給城市居民帶來的危害。例如:家具材料和室內裝飾材料散發出的甲醛、酚、乙烯等有害性氣體,對城市居民居住的小氣候產生環境污染,甚至造成人員傷亡。宏觀污染是指整體城市大氣污染對城市氣候的危害。城市大氣污染直接影響著城市的氣壓分布和大氣的穩定度。例如:近些年來,由于城市大氣環境污染造成的酸雨、酸霧以及城市頻發的暴雨等現象。
2.2我國城市大氣污染現狀剖析
據2011年中國環境狀況公報顯示,我國空氣質量達到國家一級標準的城市僅為3.1%,二級標準的為85.9%,三級以及劣三級標準的城市為11%。吸入顆粒物年均濃度打到或優于二級標準的城市占90.8%。劣于三級標準的城市為1.2%。污染較嚴重的主要分布在、重慶市、云南省等省份。在全國113個環保重點城市中,環境空氣質量達標的城市比例為84.1%。與前幾年相比較,均得到了較大的改善,整體上逐年好轉。但是,由于人們環境保護意識淺薄,能源結構單一,目前的環境質量還很難滿足經濟的發展,城市環境質量依然很脆弱,局部地區環境污染非常嚴重。
由空氣質量可知,我國空氣質量與國際標準還存在著非常大的差距。隨著我國城市化步伐的加快,城市人口將進一步密集,城市污染將更加嚴重。
3治理城市大氣污染的途徑
隨著城市大氣污染越來越嚴重,甚至有惡化的可能性,治理大氣污染已成為人們共同關注的問題。在此,我們可以從以下途徑來治理大氣污染:
3.1通過法律手段治理大氣污染
由于法律具有規范性、穩定性、強制性和指導性,所以在環境管理中是一種重要的手段。為了能夠更好地治理大氣環境污染,我國先后頒布了一系列的法律和標準,為城市大氣環境管理與防治提供了重要的法律手段。例如:《中華人民共和國大氣防治法》、 《大氣污染物綜合排放標準》、 《汽車尾氣排放標準》、 《工業鍋爐煙塵排放標準》、《環境空氣質量標準》等等。目前我國城市大氣污染日益嚴重,因此要采用法律措施來治理。
3.2通過完善管理體制機制治理大氣污染
治理大氣污染是一項系統的工程,應該協調各有關部門,動員全社會的力量來完成這項巨大的工程。第一,環保部門應統一監督,嚴格管理和治理;第二,建設部分要加強基礎設施的規劃和建設,提升城市綜合治污能力和水平;第三,發改委等相關部門做好項目規劃和審批工作,切實抓好大氣環境污染治理工作??偠灾?,各部門要相互協助,齊抓共管,努力做好大氣環境治理工作。
3.3通過科技進步淘汰落后工藝和產能治理大氣污染
防治工業廢氣污染,淘汰落后的工藝和設備,采用新工藝和清潔能源,最大幅度的減少能源和能源浪費。從根源上減少污染物的產生和排放,減少不必要的資金投入。禁止在擴建、改建、新建中使用落后的生產工藝和設備,對超過年限的生產工藝和設備進行取締。要進一步加強大氣污染防治技術的應用和推廣,采用大氣污染紡織的使用新能源、新技術、新材料。改良人們能源消費結構,提高使用液化氣、電力以及燃氣等清潔能源的消費比例。
3.4通過教育手段治理大氣污染
在我國傳統的粗放型經濟中,只看重經濟發展,而忽略了環保問題。絕大數企業部門在組織生產中,只從發展經濟觀點出發,不考慮對環境的影響,有的甚至以犧牲環境為代價來謀取經濟的發展,從而,在一定程度上對城市生活環境造成了破壞。然而,大氣環境作為人類賴以生存的不可再生資源,一旦遭到破壞將付出血與淚的代價。令人遺憾的是,在現實生活中,長期以來這種觀念并沒有被完全的理解和認識。因此,我國應當從教育出發,借助教育推廣環保知識,增強市民的環保意識,改善城市環境質量。
3.5通過經濟手段治理大氣污染
借助經濟手段治理環境即是依照經濟規律的客觀條件,合理利用信貸、利潤、價格、稅收等經濟杠桿的作用,來治理環境問題。對凡是造成污染的企業,都必須承擔污染治理的責任,對違規的企業進行處罰,收取污染治理費。事實上,人們認為環境資源是無價的,取之不盡、用之不完的,造成人們對大氣資源的有限性和稀缺性認識欠缺,這也是環境問題日漸嚴重的經濟根源。從目前我國城市大氣污染的現狀和企業實狀來看,借助財政、金融、稅收等經濟手段來幫持環保產業和無害企業是非常有力的。
4.科學規劃城市,建設生態環保家園
4.1科學規劃城市建設發展
關于城市的建設,首先,嚴格控制大城市的規模;其次,合理規劃城市工業布局,充分利用地理環境、大氣風向等自然因素。
4.2建設生態城市
植樹造林對治理大氣污染有其重要的作用。第一,建設森林城市,提高植被覆蓋面積;第二,建設生態居民區,打造綠色家園。
5.結束語
城市大氣污染治理是一項長期的任務,改善城市大氣環境質量需要采取多種治理途徑,只有這樣才能綜合防治環境污染,建設和諧美好的城市家園。
【參考文獻】
[1]向敏,韓永翔,鄧祖琴.2007年我國城市大氣污染時空分布特征[J].環境監測管理與技術,2009(3).
[2]方麗娟,姬菊枝.哈爾濱沙塵天氣成因及其對城市大氣污染的影響[J].東北農業大學學報,2008(7).
篇8
關鍵詞:京津冀地區; 環境保護標準; 需求分析
中圖分類號:F205 文獻標識碼:A 文章編號:
1前言
環境保護標準是行政執法的重要依據[1],是環境保護工作發揮宏觀調控、綜合協調職能的有效抓手,但大氣環境問題的區域性、復合型特征僅從行政區劃的角度考慮單個城市大氣環境保護標準制修訂工作難以有效解決當前愈加嚴重的大氣污染問題。
2010年5月11日,由國務院辦公廳轉發的《關于推進大氣污染聯防聯控工作改善區域空氣質量的指導意見》(以下簡稱《意見》)[2],要求全面推進大氣污染聯防聯控工作,切實改善區域和城市環境空氣質量。京津冀地區作為重點區域之一,到2015年,要建立起比較完善的大氣污染聯防聯控機制,形成區域大氣環境管理的法規、標準和政策體系。
同時,隨著新《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)的頒布實施,京津冀地區是我國大氣污染防治聯防聯控工作改善空氣質量的重點區域之一。以區域為尺度,研究分析地方大氣環境保護相關標準的制修訂工作,持續改善京津冀地區環境空氣質量,是加強區域大氣環境治理的客觀需求。
2京津冀地區環境質量現狀及問題分析
2.1京津冀地區兩省一市大氣環境質量概況
為充分了解京津冀地區兩市一省的空氣質量現狀,本文采用2011年各省市公布的環境狀況公報數據進行簡要分析[3-5]:由京津冀地區兩市一省主要污染物排放濃度可以得知(圖1),北京市二氧化氮和可吸入顆粒物(PM10)濃度數值最高,天津市居中;河北省二氧化硫濃度較高,但可吸入顆粒物和氮氧化物濃度最低;從三種主要污染物在各地區的濃度高低來看,二氧化硫在北京市、天津市和河北省的濃度值居于最高。
圖1 京津冀地區主要污染物濃度情況
2.2 京津冀地區大氣污染的來源及存在問題
北京市自成功舉辦“綠色奧運”以來,實施了一系列大氣污染控制措施,根據《北京市2012年國民經濟和社會發展統計公報》,截止2012年底,全市機動車保有量達520萬輛,機動車尾氣成為大氣污染的重要來源[7]。據調查,大氣中顆粒物40%以上來源于工業污染,北京市本地排放源占1/3,周邊排放源的傳輸和化學反應過程分別占1/3[8]。
天津市通過實施7年的藍天工程,空氣質量雖持續改善,污染問題依然存在。燃煤鍋爐煙氣污染是天津市環境空氣污染的基本特征。隨著機動車保有量的快速增加,汽車尾氣排放的NOX、CO和顆粒物成為主要污染物組分。隨著工業進程的不斷加快,各類企業排放有毒有害污染物的種類和數量顯著增加,有毒有害大氣污染物環境風險愈來愈大。石化行業集群發展導致非甲烷總烴的污染物等問題凸顯。
河北省大氣污染物污染物主要來自于工業建設、燃料燃燒和尾氣排放,河北省工業發展比較迅速,并且多為鋼鐵、石化企業,使得各類工業企業排放大量的工業污染物。燃料燃燒和尾氣排放大量的可吸入顆粒物和二氧化硫等有害物質。
3京津冀地區大氣環境保護標準制修訂及實施情況
3.1北京市
近年來,北京市在大氣污染物治理方面工作非常突出,先后針對燃煤設施(電站鍋爐和工業爐窯)、機動車、VOCs排放源(煉油與石油化學工業、有機溶劑使用裝置、油品儲運銷)、生活垃圾和危險廢物焚燒等主要大氣污染源,頒布實施了24項強制性地方大氣污染物排放標準,基本形成了全國最為嚴格的地方大氣污染物排放標準體系,保障了北京市污染持續減排和奧運空氣質量改善。在地方標準實施的推動下,污染治理技術水平也大幅度提高。目前,北京市地方環保標準體系已初步形成,對污染減排、改善環境質量發揮了重要作用。
3.2天津市
天津市目前已頒布實施的地方標準共三項,較早頒布的有《惡臭污染物排放標準》(DB12/-059-95)和《鍋爐大氣污染排放標準》(DB12/151-2003),2008年又頒布實施了《污水綜合排放標準》(DB12/356-2008)。但天津市地方環境標準現狀還存在一定不足:(1)地方標準總量少,與其他三大直轄市以及山東、廣東等省市相比存在差距;(2)地方標準工作起步雖早,但“十一五”期間發展滯后;(3)尚未形成地方環境保護標準體系;(4)基礎研究、經費投入、標準修訂等實現地方環境保護標準及體系可持續發展的保障機制需進一步完善。
3.3河北省
河北省地方環保標準的制(修)訂工作起步較晚,但在大氣環境保護特別是顆粒物污染防治方面較為重視。1997年,河北省第一部地方環境標準《灰塵自然沉降量環境質量標準(試行)》(DB13/339-1997),主要針對河北省范圍內環境空氣中灰塵自然沉降量的控制及環境空氣質量評價。從2002年起,河北省針對典型污染物(固定源一氧化碳、氯化物)及重點行業大氣污染物排放、相關技術規范及操作方法頒布實施了一系列標準,為改善河北省大氣環境質量及環境管理提供依據。
4京津冀地區大氣環境保護標準制修訂重點領域
針對京津冀地區環境質量現狀及污染控制存在的問題,結合國家和地方有關規劃和行動指導要求,從區域大氣聯防聯控的管理和規劃機制出發,對京津冀地區大氣污染排放標準制修訂需求的重點內容進行如下分析:
2009年,北京市出臺了《北京市地方環境保護標準體系發展規劃(2008-2012)》。根據規劃內容,北京市在大氣污染物排放(控制)標準方面提出如下重點任務:固定污染源方面,重點控制揚塵、VOCs、固定源氮氧化物的排放、適時補充或修訂《大氣污染綜合排放標準》等現行標準,及相關標準的可行性研究;移動污染源方面,加強機動車排放及相關標準的研究制訂,進一步完善和修訂配套監測方法標準和技術。
2012年9月,河北省環保廳下達了《關于進一步加強污染防治工作的意見》(以下簡稱《意見》)。《意見》明確提出以細顆粒物污染防治為重點,落實國家火電、鋼鐵、水泥等行業大氣污染物特別排放限值要求,用最嚴格的標準減少污染物的排放。此外,加強機動車排放、機動車用油等標準的研究制訂工作。從京津冀地區主要大氣污染物來看,二氧化硫也是河北省重點防治對象,應從鋼鐵、石化、冶金、建材等行業制訂相關標準及規范。
結合天津市大氣環境現狀及污染源普查結果,以進一步削減固定源二氧化硫及氮氧化物排放為目標,適時研究制訂工業爐窯、水泥工業以及其他行業重點污染物排放標準;嚴格控制施工揚塵污染,研究揚塵污染控制標準與規范,研究控制工業園區揮發性有機物(VOCs)排放標準制訂的可行性;加強機動車排放標準及相關規范的研究制訂。
表3 京津冀地區兩市一省大氣污染物防治標準制修訂重點內容
5結束語
京津冀地區是我國大氣污染防治工作的重點區域之一,在建立區域大氣聯防聯控管理機制的同時,需結合地區大氣污染物排放實際情況及區域相關規劃制定相應的環境標準。本文通過搜集查閱大量文獻資料,對京津冀地區兩市一省的大氣環境質量現狀及污染物控制問題進行深入研究,分析京津冀地區大氣污染物排放來源。結合目前現行的大氣環境保護標準實施現狀,從區域大氣污染聯防聯控的角度,確定了京津冀地區大氣污染控制重點內容。通過地方大氣環境標準制修訂的需求分析,為我國區域層面大氣環保標準的修制定工作研究提供技術指導。
參考文獻:
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[5]《2011年河北省環境狀況公報》
[6]《北京市2012年國民經濟和社會發展統計公報》.2012
篇9
我國大氣污染越來越呈現出復合型、區域型的特征。對于城市和區域來說,想要有效地改善大氣環境,不但需要控制本地的污染,也需要弄清楚其他區域的影響,并采取相應的聯防聯控措施。我們定量計算了鄭州市周邊中原經濟區主要城市開封,洛陽,焦作,許昌,新鄉對鄭州空氣質量的影響,以期為大氣污染防治提供參考。
關鍵字:高斯擴散模型;大氣污染物;中原經濟區
1 模型的建立
(1)高斯擴散模型的推導[1]
高斯擴散模式適用于均一的大氣條件,
假定由污染源O排放出的污染物全都從這個小面元dydz中通過,單位時間內通過這個小面元dydz的污染物等于污染源O單位時間內排放出來的污染物的質量Q。
(1)
式中:
C――污染源O排放出來的污染物濃度(mg/m3);
Q――污染源O單位時間內排放出來的污染物的質量(mg/s)
將二元正態分布公式帶入(4)得
(2)
由于
將該值代回(2)式得:。從而有。
將C0值代入式
即得
(3)
(3)即為無界空間連續點源的大氣污染(高斯)擴散模式。
2.模型的求解
為了解決這個問題,我們收集了鄭州周邊地區的污染物濃度作為樣本。
高斯模型適用于非重氣云氣體,包括輕氣云和中性氣云氣體。要求氣體在擴散過程中,風速均勻穩定。在高斯煙羽模型中,選擇風向建立坐標系統,即取泄漏源為坐標原點,x軸指向風向,y軸表示在水平面內與風向垂直的方向,z軸則指向與水平面垂直的方向,具體公式如下
(4)
注:
根據相關文獻[2],大氣污染物一般集中在對流層低層,也就是距離地面1到1.5公里。;此外,由參考文獻知δy=10m。
1)由于中原經濟區城市間距離遠大于城市規模,因此可將城市污染源視為一點。
2)假設污染源高度為0,即h=0。
3)假設污染物在鉛直方向上不擴散,即z恒等于0,δz取1。污染物在垂直于x軸方向上擴散范圍為100m,即y=100m。
4)假設平均風速為1m/s。
化簡后的高斯煙羽模型中,只剩下自變量Q,其余全為定值,即擴散程度只與污染物單位時間排放量有關。將各地平均24小時的污染物濃度經過計算得出Q,計算出鄭州市周圍城市污染物排放對其污染物總量貢獻。同文獻資料進行比對[3]
以鄭州為研究對象,分別計算鄭州附近地區污染物對鄭州市的污染貢獻。選取影響空氣質量的幾種主要污染物進行分析。先計算得到污染物單位時間排放量,再代入(4)式求解。用excel求解,結果如下
可以看出中原經濟區主要城市對鄭州市的六大空氣污染物含量的貢獻分別是4.22%,3.93%,4.29%,2.96%,4.30%,,5.18%,將其與表一數據對比發現除O3這一空氣污染物之外,鄭州市空氣中其它五類污染物,輸出強度大于中原經濟區主要城市的輸入強度,即可說明應對鄭州市空氣污染,要以治理內源性污染為主。
參考文獻
篇10
文章以大氣污染控制工程課程教學內容為例,介紹目前科學進步和大氣污染問題突出在教學內容的調整上的改革方式,提出了該課程內容改革的設想,并進行了初步的實踐,取得了教學效果。
[關鍵詞]
大氣污染控制工程;教學內容;課程改革
大氣污染控制工程課程是環境工程專業的專業主干課,其教學內容和教學改革直接關系到環境工程專業學生的理論知識水平和工程技能[1]。該課程重點講述大氣污染控制的基本理論、典型工藝以及主要控制設備的結構特征,以培養學生分析和解決大氣污染工程問題的能力[2],其課程主要內容自上世紀80年代以來基本保持不變,主要包括大氣污染控制工程的基本知識,大氣污染氣象學基礎知識及污染物擴散的基礎理論,大氣污染防治的基本概念、基本原理、主要控制設備和典型工藝。本文根據近年來大氣污染事件頻發的特點,結合目前大氣污染控制的教學大綱的內容,對大氣污染控制工程的課堂教學內容進行改革。
1中國大氣環境現狀
2015年6月4日,中華人民共和國環保部通報了《2014中國環境狀況公報》。公報顯示,全國開展空氣質量新標準監測的161個城市中,有145個城市空氣質量超標,占90.1%。其中,PM2.5年均濃度范圍為19~130µg/m3,平均為62µg/m3;超標城市比例為88.8%[3]。2015年初,紀錄片《穹頂之下》,在社會上引起了軒然大波,城市大氣污染的現狀又一次擺在了公眾視線之內,“霧霾”成為當前社會輿論的主要話題及環境工程的主要研究對象。霧霾是發生在大氣近地面層中的一種災害天氣,由霧霾天氣發生時大氣能見度降低,可以對社會經濟以及人民生活產生重要的影響;同時,霧霾天氣發生時大氣氣溶膠聚集在大氣近地層,使得大氣污染增強,空氣重量下降,會對人體健康造成重要危害[4]。
2大氣污染控制現狀與課程內容的聯系
目前,絕大多數高校大氣污染控制工程課程采取郝吉明院士主編的“十一五”國家級規劃教材《大氣污染控制工程》,此教材經過多年累積目前已經出版了第三版,通常課程教學根據目前大氣污染控制現狀和本教材的特點,課程內容設置如下:
2.1嚴格控制污染源污染源作為大氣污染的源頭,是大氣污染控制的重點,大氣污染源主要有生活源、工業源和交通污染源,因此本課程內容設置有顆粒物污染控制的設備及工藝,氮氧化物、硫氧化物控制的設備及工藝,全面介紹了生活源、工業源的污染控制方法及工藝設備。同時,課程設置了一個章節為城市機動車污染控制,概略的介紹了機動車污染控制的方法。
2.2合理分布污染企業大氣污染與其他污染不同,最大限度的利用大氣環境容量是最經濟有效的污染控制方法。理想的布局污染企業,降低大氣污染現象的發生是十分有效的控制方法。因此本課程設置了大氣污染氣象學、大氣擴散濃度估算模式,全面介紹了如何利用大氣擴散減少對地面保護目標的影響。2.3建立健全大氣污染控制法規目前,中國對于大氣污染控制的法律還不健全,不能夠形成系統,但是,改革的力度很大,每年都會有相應的法律法規出臺,因此本課程設置了大氣污染綜合防治,環境空氣質量控制標準等相應的內容,及時更新課程內容有利于課堂教學的順利開展。
2.4其他大氣污染控制除工程技術方法外,還有很多非技術方法如政策方法、資金投入等,我國由于大氣污染控制工作開展的較晚,近年來資金投入很大,將資金應用在新技術的研發和應用上是大氣污染控制工程的出路。因此本課程設置了揮發性有機物控制、大氣污染與全球氣候等內容。但是實際上由于課時少,很多高校的課堂教學并不教授這部分內容。
3大氣污染控制工程課程內容構建
3.1突出重點經過20多年的發展,大氣污染控制工程課程內容的重點是非常突出的,其中顆粒物污染控制(粉塵)、氣態污染控制(硫氧化物和氮氧化物)的技術方法和設備是課堂講授的重點,包括其基本的工作原理、設備的構造、設計及維護運行。課堂教學過程中,超過50%的教學時間用來講授這部分內容。除此之外,還輔助實驗和實習進一步認識除塵設備和氣態污染物吸收吸附設備。因此在本次課程內容改革過程中,繼續維持現有的課程內容是正確且必須的。
3.2有取有舍前文提到,最大限度的利用大氣環境容量是經濟有效的污染控制方法,因此大氣污染氣象學、大氣擴散濃度估算模式等教學內容非常重要,以此為基礎的廠址選擇等內容也可以為大氣污染控制提供參考。但是,教學內容中擴散模式的計算,是很多高校的教學難點,對于數學基礎的要求較高,學生學習較困難。然而實際情況是,目前大氣模式的估算早已實現軟件化,部分軟件已經免費,基本的大氣估算如煙囪高度計算、落地最大濃度的計算利用軟件計算十分便利。學生只需要理解擴散的基本原理,無需掌握計算的全過程。因此,本次改革過程中,將課堂教學引入仿真實驗室,講述擴散的基本原理后,進行軟件計算,即激發了學生的學習興趣,也降低了學習的難度,同時同學們的學習效果更好。另外,課程中設置了氣態污染物控制技術基礎,其中包括吸收、吸附、催化的基本原理,這部分內容是環境工程原理課程的重點內容,同時該課的課程設計也應用這部分內容。內容設置明顯重復,因此在有限的課堂教學課時內,這部分內容不進行重復講授非常必要。
3.3結合現狀大氣污染控制工程的重點內容之一是顆粒物污染控制,包括了顆粒污染物控制技術基礎及除塵裝置??刂苹A以粉塵為研究對象,控制裝置以尾氣為處理對象,均是針對粗顆粒物的控制方法。目前霧霾的關注度非常之高,而環境工程專業的人員是控制霧霾的主要技術力量。然而,大氣污染控制工程這門課并沒有設置霧霾的產生原因、累積成事故、控制方法等相關的內容。因此,本次改革中,采取以下分步改革的方法,首先,在污染氣象學的講授過程中加入霧霾形成、累積成污染事故的內容,加大課程內容與現實污染的結合,以北京等城市為例,結合地形、氣候、污染物排放強度等原因,讓學生了解污染事故形成的原因、方式和過程。其次,在顆粒物控制技術基礎講授過程中,引入氣溶膠的基本內容,包括氣溶膠的組成,氣溶膠的來源解析等相關的內容,最后,在顆粒物污染之后,增加霧霾控制的技術匯總,從源頭控制,二次有機、無機氣溶膠生成控制等方面,結合目前的研究熱點和頂級的科研論文講授目前的技術前沿。
3.4大氣污染控制工程教學內容根據以上的改革方式,設置的大氣污染控制工程的教學內容如圖1所示。
4結論
隨著科學的發展和社會的進步,人們對大氣污染的關注已由局地的或區域的污染擴展至區域復合污染以及全球氣候變化,關注的污染物也不僅只是常規的一次污染物,人們越來越關注二次污染物和一些微量的有毒有害物質對環境和人體健康的危害,大氣污染控制技術本身也由末端控制為主發展為以清潔生產、循環經濟、新興能源、低碳經濟和聯防聯控為中心的全過程[5-6]。本次大氣污染控制工程課程內容改革在湖南農業大學資源環境學院2012級環境工程專業本科生中進行后,引起了學生們極大的學習興趣,取得了初步的成果,再結合多媒體、仿真等多種教學手段的使用,教學效果良好。
參考文獻
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