大气污染的概念范文

时间:2023-07-21 17:40:00

导语:如何才能写好一篇大气污染的概念,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

大气污染的概念

篇1

【关键字】大气污染;城市;治理措施

近些年来,我国大部分城市被雾霾席卷,有的城市甚至遭遇6级以上的严重雾霾。随着城市大气污染的加剧,在很大程度上降低城市空气质量,严重威胁着城市居民的身体健康,也给当前我国经济发展观念敲响了警钟。因此,要分析导致城市大气污染的原因,然后采取相应的治理措施,为人们创造宜居城市。因此,本文首先分析大气污染的概念和成因,接着就如何做好大气污染治理展开论述。

一、大气污染的概念以及成因

大气污染问题越来越受到社会各界的普遍关注,要解决大气污染问题,就要分析成因,制定完善的大气治理措施,改善空气质量,为人们创造良好的空气环境。

1.大气污染的概念

所谓大气污染是指人类生产、生活活动或自然界向大气排出各种污染物,其含量超过环境承 载能力,使大气质量发生恶化,使人们的工作、生活、健康、设备财产以及生态环境等遭受恶劣影响和破坏。污染源可分为天然污染源和人为污染源。天然污染源是指自然界向大气排放污染物的地点或地区,如排放灰尘、二氧化硫、硫化氢等污染物的活火山、自然逸出的瓦斯气,以及发生森林火灾、地震等自然灾害的地方。人为污染源则又可按不同的方法分类:按污染源空间分布方式可分为点污染源、面污染源、区域性污染源;按人们的社会活动功能可分为生活污染源、工业污染源、交通污染源等;按污染源存在的形式可分为固定污染源和移动污染源。

2.大气污染的成因

随着我国城市化水平不断提高,在创造大量的物质财富的同时,也对生态环境造成破坏,污染了大气环境,导致城市雾霾现象不断加剧。下面就针对大气污染的成因展开论述。

(一)燃料燃烧。随着工业行业的迅速发展,需要大量的能源和燃料,尤其是在工矿地区和工厂比较集中的崎岖,污染浓度很高。在实际生产过程中,有的企业没有采用新的节能技术,仍然采用高硫煤作为燃料,尤其二氧化硫,对环境造成了极大的污染。还有一些化工企业,产生了大量有毒气体,造成了严重空气污染,危害着人们的身体健康。

(二)交通运输,随着我国经济的发展,我国交通行业的迅速发展,人生活水平不断提高,私家车数量出现成倍的增长,不仅造成了交通的阻塞,而且车辆排放的尾气,同时夹杂着大量的可吸入颗粒,对大气产生极为严重的污染。

(三)生态环境破坏。随着人口不断增加,需要更多的生存空间,就会无休止的破坏自然环境,出现很多滥砍滥伐的情况,植被遭到破坏,增加了水土流失,导致有的地区出现扬沙和扬尘,对人的身体也会造成损害。

(四)工业布局不合理。在有的城市,是依托资源建立起来的,但是整体布局不合理,导致市区空气污染严重;还有的新型的城市,没有制定长远的发展规划,环保绿化没有跟得上城市发展的步伐,绿化标准远远达不到城市实际发展的需要。

(五)环境意识薄弱,经济发展没有做好科学发展和可持续发展。在很长一段时期里,一些地区的政府部门只顾盲目的追求区域的经济发展,在进行经济发展的过程中或者在进行城市或者产业规划的时候,往往会忽视对大气环境保护的内容,造成以牺牲环境为代价换取经济的快速发展。这造成的环境危害和损失是难以挽回的。

二、防治大气污染的措施

为了做好大气污染防治工作,环保部门要协同其他部门,认真分析大气污染出现的原因,不断总结经验教训,结合城市发展,制定出长远的控制防治规划,为人们创造良好的生活环境。下面就如何做好大气污染防治工作展开论述。

1.做好大气防治的措施

就目前而言,治理大气污染的途径和方法很多,具体包括调整能源战略、采用清洁能源、推行清洁生产工艺、合理使用煤炭资源、强化大气环境管理、进行污染物总量控制,应用绿色植物净化大气等。在城市发展过程中,要使用清洁能源,比如风能、太阳能以及水能。在工业生产过程中,要不断采用高新的节能技术,提高煤炭资源的利用效率,提升煤炭燃烧方式;还要健全城市大气污染管理法律,对大气污染进行监控。

随着城市空气污染不断加剧,大气含有很多有害物质。因此,为了更好的控制空气污染,要根据大气污染的程度,采用不同的方法对大气环境进行监测。大气常见的污染物主要包括悬浮颗粒、浮沉、可吸入式颗粒、一氧化碳、二氧化硫、铅、氟化物等。

2.综合整治方法

在城市发展过程中,要制定完善的大气污染整治计划,控制好最大排放量和削减量,从而根据实际情况,确定科学合理的大气污染治理方案。同时要根据城市发展结构和交通情况,确定污染城市大气的污染物,做到有的放矢和对症下药。因此在实际治理过程中,要改进落后的燃料方式,广泛普及气体燃料、太阳能以及地能等能源,通过综合治理的方法,建立无烟控制区;另外,要做好城市发展规划,调整工业布局,加强城市空气污染源的质量,降低尾气和废气的排放量;还要做好城市绿化工作,提高城市绿化水平,净化城市空气。

3.利用气象条件防治大气污染

在污染源变化比较稳定的情况下,大气污染状主要取决于气象条件。在实际过程中,污染物在大气中的稀释和扩散受气象条件的支配非常明显,因此,利用气象条件来制约污染源是防治大气污染现实而又有效的途径,而污染气象条件预报则是其中的关键。气象部门不仅要提供大气污染预报,还可以为政府规划部门搞好城市建设的合理布局和城市环境规划提供科学依据。所以气象部门可以通过人工增雨、增雪、消雾等技术来净化大气、消除污染。

参考文献:

[1]杨晟朗,李本纲. 基于遥感资料的北京大气污染治理投资对降低PM_(2.5)的效能分析[J]. 环境科学学报,2015,01:42-48.

篇2

关键词:专业综合改革;大气污染控制工程;教学改革;教学质量;教学效果

作者简介:李章良(1975-),男,福建仙游人,莆田学院环境与生物工程学院,副教授;陈菁(1971-),女,福建莆田人,莆田学院环境与生物工程学院,教授。(福建 莆田 351100)

基金项目:本文系福建省2012年省级专业综合改革试点项目、莆田学院校级教改项目(项目编号:JG2012014)的研究成果。

中图分类号:G642.421 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)34-0096-02

大气污染控制工程是高等学校环境工程专业的一门核心课程,其内容涉及燃烧与大气污染的关系、污染物在大气中的迁移转化、污染物落地浓度估算、气态污染物和颗粒污染物的去除机制以及硫氧化物、氮氧化物、挥发性有机污染物的控制技术等。在以往教学中,由于授课学时的限制,不能对所有内容进行详解,有些抽象内容学生理解起来有些困难。因此,如何在规定学时内深入浅出地阐明问题,全面调动学生的学习积极性,把课堂教学延伸到课前和课后,并建立起合理的考核方式,就成为大气污染控制工程教学成功与否的关键。[1]

莆田学院(以下简称“我校”)将大气污染控制工程定位为“工程性”和“应用性”,结合我校环境工程专业省级“专业综合改革试点”项目为契机,就教学内容课程体系、教学方法和手段、课程考核方式以及如何上好第一堂课等方面的改革进行了探究,进一步完善该课程的教学,为学生的学习和就业打下良好基础。

一、创意性地授好第一堂课,是激发学生兴趣的关键

根据多年的教学经验,充分利用多媒体的教学优势,在第一堂课先通过三张PPT,以声音、照片、动画等形式,紧紧抓住学生的注意力,在给学生形成强烈视觉、听觉冲击的同时,引发其内心的思索。

第一张PPT以醒目的黑体字打出几个数据:五天、五周、五分钟。学生对其表现出极大的兴趣,教师借机提问:关于生命的极限,同学们了解多少?以上几个数字代表了什么?学生热烈讨论,纷纷发言,最后教师做总结点评:一个人可以五天不吃饭,五周不喝水,尚可存活;而一个人如果五分钟不呼吸到新鲜空气,就会窒息死亡。学生纷纷点头,兴趣大增,清洁空气是不可或缺的自然资源概念就在学生脑海中初步形成。

以上用数据说明问题是属于理性思维范畴。接下来第二张PPT给学生展示一组具有强烈视觉冲击效果的图片,以人文学者的形象思维方式来说明问题:酸雨使得水pH值降低,损坏鱼的脊椎和骨骼,使鱼畸形,成驼背甚至死亡;大气污染严重腐蚀建筑物,人文古迹遭到惨重破坏;全球气候变暖所带来气温升高、海平面上升、极端气候现象变多、各种疾病增加及生物多样性减少等严重后果。这些图片具有强烈的视觉冲击效果,学生感到震惊。教师此时做进一步地深入引导,阐明世界范围内都在遭受大气污染的严重影响,由此造成难以估计的经济文化损失,中国故宫和天坛的大理石栏杆也未能幸免于难。这样,就像一个长镜头,由远及近,大气污染的严重局面由单纯的理论拉近到眼前,每个人都有了一种生存的危机感和紧迫感。

为了进一步阐明大气污染可能带来的严重后果,第三张PPT展示一个CCTV公益广告:未来某个时代(被污染的地球很难见到绿色的生态环境)的一个拍卖会,拍卖师举起地球上最后一株没有被污染的植物,许多人纷纷起价竞拍。之后,拍卖师又举起地球上最后一瓶没有被污染过的水,拍卖价超过千万。而当拍卖师拿出地球上最后一瓶未受污染的空气时,买家们都激动了,这次看到的不是高高举起的抢拍牌,而是无数只伸向这瓶空气的手。虽然这只是一则公益广告,但是片子做得很有想象力,看后让人很受震动,深远的寓意让人陷入沉思。

这样通过上述醒目数据的视觉刺激、声音的听觉刺激和动画的震撼效果,当第一堂课结束时,学生头脑中已形成了清晰的概念体系:清洁空气是不可替代的自然资源,是无价之宝;大气污染现状严峻,污染的后果触目惊心,治理大气污染的任务刻不容缓,环境工程师任重道远。

二、合理安排教学内容体系,是保证教学效果的基础

针对大气污染控制工程的课程特点:内容多、理论抽象、工程设计及计算量大,如何在有限的学时内条理清楚、重点突出地阐明问题,取得满意的教学效果,选择合适的课程教材,合理安排教学内容体系是关键。

1.课程教材选择

大气污染控制工程的教材种类繁多,在总结每本教材特点的基础上,并考虑到学生所学专业基础课程内容的情况,最后选用郝吉明等主编的《大气污染控制工程》(第三版)作为教材,并配套增订郝吉明主编的《大气污染控制工程例题与习题集》作为辅助学习教材。

2.教学内容体系

根据多年的教学实践和经验总结,以“两个系统、一条主线”贯穿整个教学环节。“两个系统”分别为空气污染系统和控制系统。“一条主线”:污染源排出污染物污染物在大气中迁移转化污染物落地浓度估算污染控制技术典型污染物控制工艺。即污染源排放的污染物,要经过一系列的大气传输转换过程才能最终沉降到地面,对受体造成危害,这是空气污染系统。在大气污染源章节中主要介绍燃煤与大气污染的关系。污染源排出的污染物,在最终沉降到地面对受体造成危害之前,要经历一系列的大气迁移、转化和沉积过程。不同气象条件下,同一污染源造成的危害是大相径庭的,因此大气污染气象学章节中重点讲述各种气象条件对污染物传输扩散的影响。接下来是污染物落地浓度估算重点介绍高斯模式,这也是在环评中经常用到的模式,由于其内容抽象,将其作为难点、重点给予讲述。

至于控制系统,按照污染物存在形态的不同,分为气态污染物控制和颗粒污染物控制两大类,气态污染物控制技术主要有吸收、吸附和催化转化,颗粒污染物控制技术就是常说的除尘技术,涉及各种除尘器的工作原理及其设计计算,当前应用最广的袋式除尘器和静电除尘器是授课的重点。课程最后是典型大气污染物控制工艺,联系当前大气污染控制的热点问题——火电厂烟气中硫氧化物污染和氮氧化物污染以及越来越引起关注的汽车尾气污染,将授课重点是以上几种大气污染物的单独控制工艺和联合去除工艺,并将工程实例引入课堂,与理论教学相结合,使学生对所学理论知识的实际应用情况有更明确的认识。

三、教学方法和手段的改革,是保证教学效果的灵魂

1.将互动式教学引入课堂

互动式教学是教与学双方通过理性说服甚至辩论,达到不同观点碰撞交融,激发教学双方的主动性,拓展创造性思维,以达到提高教学效果的一种教学方式。[2]以大气污染气象学章节为例,讲述基本理论之后,教师可有意设置问题,例如“下列哪个气象条件下大气处于最不稳定的状态”,鼓励学生积极思考、讨论。之后教师对学生的发言进行点评,做有针对性的补充和总结,这样对于抽象理论问题的理解就由短时记忆(死记硬背)转化为长期记忆(理解记忆)。

2.板书、多媒体教学和网络教学相结合的授课模式

针对大气污染控制工程的工艺流程、设备外观及内部结构等,通过多媒体的形象和直观展示可很好吸引学生的注意力,且多媒体教学信息量大,能尽量地多传授科技前沿知识。但不足之处是授课节奏偏快,对于难点问题学生思路往往跟不上教师的授课节奏;传统板书正好弥补了多媒体授课的弊端,如对于一些难点问题及公式推导,授课节奏可以根据课堂反馈及时调整。[3]板书教学与多媒体教学的紧密结合,相得益彰,可以达到良好的教学效果。另外,学生可充分利用莆田学院课程建设平台——天空教室对“大气污染控制工程”精品课程的网络资源随时学习,自由下载,提前预习并复习,师生还可利用其中的助学模块进行沟通和交流。

3.借鉴CDIO工程教育理念,理论教学与实践教学有机结合

大气污染控制工程是一门实践性极强的课程,实践教学直接影响到整个课程的教学效果和教学质量。为此,借鉴“CDIO”(构思Conceive、设计Design、实施Implement和运作Operate)教学方法,采用“做中学”的方式,[4]通过课程综合实验、设计实验、课程设计锻炼学生的综合能力;利用大气污染控制实验室、校内外实习基地,将课堂知识与工程实际应用有机结合起来,让学生时刻感受到所学知识在工程实际中的应用。

四、多元化考核指标的改革,是保证教学效果的手段

考核是检验教学效果的重要手段。为克服现行考核指标单一化弊端,实行考核指标多元化改革,具体措施如下:

第一,理论教学环节考核方式从单纯笔试向多元化考核形式转换,包括上课提问、平时作业、平时小测、期中考试和期末考试等,期末成绩仅占总评成绩60%。

第二,理论考核的题型从客观题为主转向创新能力和综合判断分析能力检验,这有利于对学生发散性思维和创新能力的培养。

第三,实践教学环节考核,采取过程与结果并重的考核方式,根据实施能力、实验现象分析及实验报告等方面考核,并综合考虑团结协作、竞争意识与最终效果等,实现考核指标多元化,力争从多角度、多方位全面、科学地评价学生动手实践能力。

第四,学期结束教师要对试卷做全面分析,包括学生得失分情况,试卷中反映出来的共性问题,同时要认真总结教与学中存在的问题及改进的方向,不断总结教学经验,适应新形势下应用型高级人才培养的需要。

五、结束语

以环境工程专业省级“专业综合改革试点”项目为契机,结合我校大气污染控制工程的课程特点和教学实践,笔者就该课程的教学内容课程体系、教学方法和手段、课程考核方式以及如何上好第一堂课等方面的改革提出了可行的见解和主张,并应用于教学实践,教学质量得到明显提高。

参考文献:

[1]曹鹏,徐小琳.《大气污染控制工程》教学改革探讨[J].石子河大学学报(哲学社会科学版),2011,25(S1):69-70.

[2]任晓莉,郝瑞刚.大气污染控制工程课堂教学改革探索与实践[J].化工高等教育,2009,(3):68-70.

篇3

【关键词】大气污染;成因分析;治理措施

自工业革命开始,大气污染就一直延续至今,甚至成为当今全球面临的难题之一。在经济高速发展的同时,我们的大气环境却遭到了严重破坏, 对于我国这样一个发展中的工业大国来说,排放到空气中的废气、有害气体就更多,大气污染日趋严重,已严重威胁到人们的生活及生命健康安全。因此,加强对大气中的有害气体的治理以及防治, 才能减少或防止大气对人们带来的伤害。

一、大气污染的概念

所谓大气污染是指由于人类活动或自然过程向大气中排进了一些有害物质(称污染物),当污染物浓度达一定限度时,会使原来洁净空气的品质下降,若这种情况维持时间达到一定程度,就会对人类、动物、植物和大气中的物品产生危害和不良影响,破坏生态环境。大气污染源分为一次污染物和二次污染物,它们的种类超过100多种。从污染源排进大气后,直接污染空气的称一次污染物,其中最主要的有二氧化硫、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO)、二氧化氮、颗粒物(飘尘、降尘、油烟等)、CO和氨气、及含氧、氮、氯、硫有机化合物以及放射性物质等。所谓二次污染物则是由于阳光照射污染物、污染物间相互发生化学反应、污染物与大气成分发生化学反应生成的有害物质,光化烟雾就是一种二次污染物。

二、大气污染成因分析

通过对主要大气污染的分类统计分析,其主要来源可概括为以下几个主要方面:

(一)燃料燃烧。一些城市中,天然气在居民的生活中并未完全普及,烧煤仍然是人们做饭取暖的第一选择。而在煤炭市场上,高硫煤仍占据着主导地位。由于经济条件和眼前利益驱使的原因,多数人也不愿意放弃廉价的高硫煤而去购买环保型的低硫煤,这就使得二氧化硫的排放有增无减。

(二)工业生产。在我国,各种工业生产过程中产生的大气污染排放量虽仅占大气污染总排放量的1/5左右,但由于排放点相对比较集中,浓度较高,所以工矿区的大气污染较为严重。另外,化学工业、煤炭工业等部门也是污染较为严重的企业。并且,这些工矿企业大多是大气污染的主力军。

(三)交通运输业。近些年来,我国交通运输业得到迅速发展。据国家统计局2011年国民经济和社会发展统计公报显示,我国私人汽车保有量达到7872万辆,私人轿车数量的急剧增多随之也带来了严重的环境问题。因为汽车的尾气中含有大量的一氧化碳,对人体的危害极大,车辆排放的尾气中夹杂着大量的可吸入颗粒物是导致疾病的重要因素。

(四)绿化滞后。一些新兴的工业城市,绿化远远滞后于工业发展。只有政府、部分企事业单位,机关团体内部绿化已基本达标,而整个城区的绿化却远远达不到要求。

三、大气环境污染治理措施

(一)大力推进节能降耗,优化用能结构,提高能源效益。节约资源是我国的基本国策之一,必须坚持能源开发与节约并重、节约优先的方针,全面推进能源节约,要把节能减排作为转变经济发展方式的重要突破口。推进能源结构调整。在发展能源重化工业的同时,逐步改变产业结构,优化能源生产结构,坚持石化能源的清洁、高效利用,优化发展煤电,鼓励煤电联营或煤电运一体化经营,加快煤层气产业规模化发展。充分利用国家的政策支持,大力发展可再生能源。用清洁能源(如电力、天然气等)和新能源(风能、太阳能等)代替煤炭能源的消费,逐渐将以煤炭为主的污染型能源利用结构逐步转变为以电力、天然气、风能等优势能源为主的清洁型能源利用结构,减少对市区主要由煤炭消费所造成的大气污染。

(二)合理规划城市工业布局。在旧城改建和新城规划时, 要全面考虑当地的地理环境和自然条件, 尤其在工业的选址上更须多方面注意, 具体需要考虑三方面一要根据城市的主导风向, 选在下风向二要选择空气流畅, 利于废气扩散和稀释并净化的地方三需要与人们的与居住区保持一定距离。加大大气污染治理宣传力度,提升市民环保意识。

(三)加强对环境保护的宣传力度。加大宣传力度,通过广播电视和新闻报刊等媒体,提高全民的环保意识和家园意识,让更多市民了解大气污染面临的严峻形势,增强危机感和紧迫感,以确保大气污染治理工作全面、高效、快速展开。

治理空气污染、提升大气环境质量,是一项系统工程,除各级领导和单位或部门要对这项工作给予高度重视并采取措施之外,作为一项神圣的职责,广大市民也应以主人翁的身份投身于大气污染治理工作之中,从我做起,参与环保。

(四)采取法律手段保护大气。依法治理才能有效的减少污染物对大气的污染。严格按照《世纪议程》和《中国世纪议程》里的环境保护原则进行治理。依照我国的《环境保护法》、《大气污染防治法》及其实施细则、《城市烟尘控制管理办法》、《关于汽车排放污染监督管理办法》等法律, 对排放污染物超标的企业和个人限期整理, 否则依法追究其法律责任。

(五)利用气象条件防治大气污染。在污染源变化相对稳定的情况下,大气污染状况主要取决于气象条件。污染物在大气中的稀释和扩散受气象条件的支配非常明显,因此,利用气象条件来制约污染源是防治大气污染现实而又有效的途径。

(六)植树造林, 绿化环境。植物是空气的天然净化器。植树造林是防治大气污染的有效手段。树叶能够吸附、阻拦尘埃, 并起到净化空气的作用,并且植物的光合作用不仅吸收有害气体中的二氧化碳释, 并还能释放人类所需的氧气。因此, 植物是调节和改善空气质量的最好调剂器。

参考文献

[1] 阮卫武.浅析大气污染防治措施[J].环境,2011(S1).

篇4

在上述课程体系架构的具体过程中,理论教学是课程体系的前提和基础。针对能源动力与环境工程相结合、相交叉的背景和特点,采用侧重、扩充和压缩等优化方法对“大气污染控制工程”的教学内容建设重点进行了改革探索。教材是课程内容建设的蓝本,尤其是随着课程教学改革的不断深入,“大气污染控制工程”教材的合理选择与使用显得尤为重要。根据适用专业、授课对象和培养层次的不同,目前已有多种“大气污染控制工程”的系列教材被用于课程教学,其中使用最为广泛的为郝吉明、马广大等主编的《大气污染控制工程》。近年来,由于出版业的国际化,国外的著名教材也被引进和吸纳到课程教学中来,例如NoeldeNevers编著的《AirPollutionControlEngineering》(2ndEdition)及其影印和中译本。这些国内外教材在内容设置的系统性、新颖性与前沿性和生动性与趣味性都具有独到之处。经过比较,采用文献为主要教材,其他作为参考或辅助教材,相辅相成,结合学习。为更加适应能源与环境工程专业特色的要求和需要,在现有教材的基础上对教学内容进行了优化与调整。主要原则是选择借鉴、批判吸收,同时体现教学内容科学性、专业性和指导性的特点,具体涵盖以下几个方面。一是内容的模块化。为便于全方位立体化掌握课程的结构、理清课程的脉络,尝试采用知识主线与模块化教学的方式。即全部内容按照基本概念—基本原理—技术方法—设备设计及运行条件这一贯穿全局的主线进行,并结合具体内容将其模块化,如图2所示。二是内容的倾向性与前沿性。即在课程讲授过程中努力做到结合专业特色对课程内容有所侧重。例如强化了固定源燃烧污染物排放标准的内容、典型污染物PM、SO2、NO、CO和汞的形成机理;重点讲述了燃料燃烧过程中所需理论或实际空气量理论或实际烟气量的计算方法;简化了大气污染气象学基础,强化了高架连续点源扩散的高斯模式及其推论和在特种气象条件下的应用;重点讲述了颗粒的粒径分布及颗粒动力学基础,加深了电除尘器和袋式除尘器的机理、应用与设计;强化了SO2、NO控制的基本原理和技术;简化了移动源污染控制、VOC和全球温室效应的内容;补充了化石燃料燃烧过程中CO2的捕捉与封存以及汞污染控制的相关知识。此外,结合所讲内容的前沿性对课程内容进行更新。例如在概述部分适逢新的《环境空气质量标准(GB3095-2012),于是着重以新标准为基础并将其与原标准GB3095-1996进行了系统的比较与剖析,包括污染物种类、阈值、功能区分类以及AQI的技术规定(HJ633-2012)等,以加深理解。又如在排放标准别选取与能源环境专业特色密切相关且最新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011代替GB13223-2003)比较讲解,并让学生课后登录环境保护部网站的环境保护标准栏内查阅汇总最新的相关标准。在颗粒污染控制部分,补充了目前国内外关于PM、汞形成机制与过程、存在形态、控制方法等知识;在气态污染控制部分,更新了再燃脱硝和催化还原烟气脱硝的最新进展等知识;补充了CO2的捕捉与封存的最新知识,包括陆地、海洋封存以及CO2的物理化学法(吸附、吸收、低温等)、化学链燃烧以及生物法等前沿知识;补充介绍了美国汞污染排放的规范以及汞的吸收、吸附等烟气脱汞技术的最新情况,从而达到拓宽视野、增强兴趣的目的。三是内容的基础性和应用性。课程重点和贯穿主线是由大气污染的基本概念至基本理论,再至基本技术和设备设计。为实现在体现专业特色的前提下学以致用的目的,我们在设备设计和运行条件等内容的讲授过程中引入真实的工程设计案例,以增强学生对课堂知识的理解和运用能力。例如对电/袋除尘的设计、脱硫设备的设计运行等。

二、教学方法与条件建设

除教学内容外,在“大气污染控制工程”的教学方法上也进行了积极尝试和探索。一是适应新的大气污染控制形势的发展,注重理论联系实际与启发式教学,根据国内外本专业发展趋势,积极调整授课内容,使课程教学内容始终紧跟国内外的学科发展水平。主要体现在教学内容理论与实践相结合,突出重点,讲清难点;结合实际,引入课堂讨论,提高学习兴趣,同时注重教辅建设。二是努力做到理论联系实际、学以致用。包括提供工程实例的资料,对实用性强的案例进行分析;利用生产实习、课程设计和毕业设计或实习等机会,强化学以致用的能力。三是实现教学手段多样化。采用常规方法、多媒体方法以及网络课堂等综合手段授课,增强教学的生动性、直观性和灵活性。注重重要知识点的板书教学,在强化学习效果的同时提高对知识的系统化、逻辑化、重点化的掌握能力。同时结合计算机与网络技术的发展,制作电子教学和实施课程上网等。例如充分发挥学校课程中心的网络资源平台优势,积极采用电子教案、电子课件、电子习题解答等现代教育技术手段进行教学。此外,还借鉴其他相近领域的教学参考,在网上提供大量国内外名校的精品课程和开放课程网页链接等供学生课后参考自学。目前“大气污染控制工程”已经初步形成立体化、多手段组合的教学体系。四是教学改革尝试素质与考核相结合的方法。例如答疑方式从常规化向网络化倾斜,建立QQ群或者在线答疑等,初步尝试和探索双语教学的有效方法,探索和改革考核办法,现实行半闭卷或开卷考试,加强考题设计科学化,注重全程考核等。注重采用互动式教学手段,尝试通过科研小论文等形式,培养学生查阅资料、分析研究和解决问题的能力等。

三、师资队伍建设

师资队伍建设是课程建设的人员基础。课程建设过程中注重教师的业务素质和专业水平,以及教学方式等的培养。目前“大气污染控制工程”课程已形成了5人的教学团队,其中包含热能工程、环境工程专业的人员。教学团队的学历、职称、年龄以及学缘结构较为合理。课堂教学主讲教师基本具有博士学位;课程的辅导、指导等主要由青年教师负责。全体在职“大气污染控制工程”教学团队成员平均年龄40岁,80%为高级职称,80%具有博士学位,80%的本科、硕士或博士研究生的学历教育中至少一个不是在本校完成的,40%具有在国外访学经历。

四、结束语

篇5

【关键词】城市大气环境;污染;现状;污染源;防治措施

大气是人类生存与发展所必需的环境要素之一,但目前城市居民却普遍面临着大气污染这一难题。大气环境质量的好坏将直接影响到我们人类。在大气污染防治的最根本的方法是就在源头上下手,及时的减少污染物的排放,同时还要从环境的地域性和区域性下手,全方位的考虑到该地区的环境特征,全面的分析影响大气环境质量的各个因素,及时的进行系统的全面分析,采取最有效的方法来进行防治,从而达到控制大气环境的质量,这样就会达到了减轻大气污染物的目的。

1.大气污染的概念

大气污染指的是人类生产、生活活动或自然界向大气排出各种污染物,由于其污染物的含量超过了当地的环境承载能力,所以使大气质量恶化,进而威胁到人们的工作和生活、健康、设备财产以及生态环境等。

大气污染源可分为天然污染源以及人为污染源两种。天然污染源指的是自然界向大气排放污染物的地点或地区,比如排放灰尘、二氧化硫以及硫化氢等污染物的活火山和自然逸出的瓦斯气,以及发生森林火灾、地震等自然灾害的地方。人为污染源,则又可以按照不同的方法来分类:按照污染源空间的分布方式,可以分为点污染源、面污染源、区域性污染源等三种;按照社会活动功能,可以分为生活污染源、工业污染源、交通污染源等;按照污染源存在的形式,又可以分为固定污染源和移动污染源。

2.我国大气污染的现状分析

据测算,目前中国二氧化硫和消耗臭氧层物质(ODS)排放量居世界第一位;二氧化碳排放量仅次于美国,居世界第二位;氮氧化物和其他粉尘颗粒也居世界前列。中国140多个城市的空气质量超过国家三级标准,属于严重污染性城市。同时,据世界资源研究所和中国环境检测总站测算,在全球30个大气污染最严重的城市中,中国占20个;全球污染十大最严重的城市中,中国占6个,浓重的空气污染使中国许多城市从卫星照片中消失了。中国是世界上燃煤大国,居于世界第一位,尤其以二氧化硫和粉尘为代表的煤烟型大气污染环境范围最广,其次光化学污染,机动车尾气排放污染也有加重趋势。大气污染会造成局部地区空气变浊,能见度降低,交通事故增多,使得太阳光直接照射到地面的数量大减。其次加剧了城市的“热岛效应”,在工业城市上空,因工厂的废热大量排入天空,使近地面气温比四周郊区高1%~5%,形成局部地区环流。再者由于向空气中排放大量烟尘和其他污染物,对水蒸气有凝结作用,促使下风口下雨量增加。还有可能出现酸雨,大气污染物中的硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物会发生化学反应形成酸雨。大气污染会对人体造成许多危害,甚至引起癌症的发生。大气污染也会对工农业发展,天气和气候自然生态起到影响,甚至会对社会的稳定造成一定的危害。

3.大气污染的预防治理措施

所谓大气污染的综合防治,就是从区域环境的整体出发,充分考虑该地区的环境特征,对所有能够影响大气质量的各项因素作全面、系统的分析,充分利用环境的自净能力,综合运用各种防治大气污染的技术措施,并在这些措施的基础上制定最佳的废气处理措施,以达到控制区域性大气环境质量、消除或减轻大气污染的目的。

3.1实行区域以及集中采暖供热

在我们日常生活中,所用的燃煤炉灶以及一些采暖的锅炉所排放很多的二氧化硫以及一些有害烟尘,这些都是影响大气恶化非常重要的原因,要想解决好这一问题,我们就必须得在城区采取集中供暖的方式。这样供暖的好处主要是,可以充分的提高锅炉设备的一些利用率,大大的降低了燃料的消耗。可以很好的利用热能,进而来提高热能的利用率。极大的降低了粉尘的排放量。

3.2绿化环境,植树造林

在防治大气污染中最有效的方法是植树造林,这种方法即经济又有效,我们所种的植物是可以吸收很多的有害气体,从而净化了空气,在大气环境中是一个天然的过滤器。这些树叶经过了雨水的淋洗以后,可以来吸附空气中的粉尘,从而使空气达到了净化的效果。与此同时,绿色植物可以通过光合作用来释放出很多的氧气,通常情况下1 hm2的阔叶林,一天是可以能消耗掉大概1t二氧化碳,并且是还可以释放出750kg氧气。因此,植树造林在大气环境中是起到了非常好的调节作用。

3.3调整结构,提高能源的利用率

我国是一个产煤大国,在煤炭的燃烧过程中会释放出大量的氮氧化物和二氧化硫等污染物。还有的是我国目前是以煤炭为主的原料,这一现状在短期是不会改变的。所以应优先推广低硫煤的生产和使用,降低烟尘还有二氧化硫的排放量。此外要根本解决大气污染问题,还要从改善能源结构入手。如使用天然气和焦化煤气、石油液化气等二次能源,加大对太阳能、风能、地热、潮汐能、生物能和核聚变能等清洁能源的利用。

3.4汽车尾气及扬尘污染的治理

3.4.1汽车尾气的防治

治理汽车尾气对环境的污染,需要采取综合的防治措施进行处理。①立法与管理的加强:需要促使对相关法规体系的有效建立,对机动车污染问题进行处理;同时完善配套的管理措施,避免病残车、超期服役车对环境污染的损害。②技术措施:机内净化,设计、生产汽车时,以发动机结构及燃烧方式的改进促使生产工艺水平的提高,实现污染物的良性排放,并符合国家标准对车辆污染物排放的要求;机外净化,对机动车废气的排放进行最后处理,使其排放得以达标,通常安装尾气催化净化装置可促使这一问题的有效处理;燃料改进,对无铅汽油进行使用,控制铅粒污染,同时对天然气、氢气、液化石油气等燃料进行开发,逐步替代汽油,且注重环保汽车的发展与应用。

3.4.2扬尘污染的治理

扬尘指地面沉降并因各种原因而重新被扬起进入空气中的灰尘,通过土地的减少、环卫工作的加强、施工防护、防风防尘措施的实施及管理监督等工作的落实,均可促使对扬尘污染的有效治理。

3.5淘汰落后生产工艺

防治工业废气污染,并且要淘汰严重污染环境的落后工艺和设备,同时还要更新技术设备,要采用技术起点高的清洁工艺,这样就可以最大限度地减少能源和资源的浪费,从而在根本上减少污染物的产生和排放,达到减少末端污染治理资金的目标。

3.6从国情出发来加大大气污染的防治技术

加强大气污染防治实用技术的椎广,一定要从国情出发。我们要做的就是要尽快的开发出一个技术可靠、配套设备过关并且在经济上合理的大气污染防治实用技术,并且要逐步的推广它。在许多的重点领域,比如煤炭洗选脱除有机硫、工业型煤、焦炉烟气治理、陶瓷砖瓦窑黑烟治理等,一定要作为重点来抓,这样才可以更为有效的实现对大气污染的控制。

3.7地方政府对环境质量负责,走可持续发展的道路

各级政府应该要对本辖区内的大气环境质量负责,各级政府应该要充分的认识到走可持续发展道路的重要性。有关部门在研究经济和社会发展的重大战略以及重大项目时,应该充分考虑到环境保护的要求。城市的大气环境质量应该普遍达到国家二级标准,这样才可以不影响到辖区内居民的生活健康以及经济建设。在具体的细节问题上,要采取更进一步的措施来落实跨世纪绿色工程规划和主要污染物排放总量控制计划,具体来说就是各级政府要根据本辖区内的大气环境质量控制目标分解总量指标,从资金、监督管理等方面予以行政上的保证。在治理中,关键的环节就是大、中、小型新建、扩建、改建和技术改造排放二氧化硫和烟尘的项目,必须要采取更为有效的措施来控制污染物排放总量,或者由项目建设单位,或由当地人民政府来负责削减区域内其它污染源的排放量,一定要确保大气污染物排放量不可以超过整个区域的总量控制指标。

3.8完善环境监督管理制度

在完善监督管理制度方面的主要措施,主要包括以下几个主要方面:

(1)所有超标排放大气污染物的单位一定要做到达标排放,制定实施计划,落实治理资金,分阶段完成限期治理任务。

(2)各地政府要做到将排污总量指标分配给各个排污单位,要实施排污许可证制度,让排污单位必须明确其污染物排放总量控制目标,这样才可以对污染源排放总量实施有效控制。排污单位一定要根据环境保护部门的环境质量要求核定的允许排放量组织生产。

(3)要建立一个对工业部门环保工作的监督机制。同时还要提高二氧化硫排污收费标准,让其逐步达到高于治理成本,这样就促使排污企业积极增加投入,主动治理污染,从而达到在源头上控制大气污染的目的。 [科]

【参考文献】

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关键词:大气污染、监测治理、问题分析

中图分类号: [R122.7]文献标识码:A 文章编号:

Abstract: the twenty-first century bell has chimed, look back the twentieth century, China's economy has been greatly developed and productivity greatly improved. However, the traditional mode of higher productivity in the drive economic growth and for enterprise profits at the same time, but brought us the earth homeland become holes, unbearable heavy burden. Our country is in the air pollution is very serious, not only harm to people's normal life, more affecting people's physical and mental health. Environmental problems has gradually become a global problem. And to China a developing countries, the present situation of the environment and the pressure is more serious.

Keywords: air pollution, monitoring management, problem analysis

一、大气污染原因分析

1.1 大气污染的概念

所谓大气污染是指人类生产、生活活动或自然界向大气排出各种污染物, 其含量超过环境承载能力, 使大气质量发生恶化, 使人们的工作、生活、健康、设备财产以及生态环境等遭受恶劣影响和破坏。污染源可分为天然污染源和人为污染源。天然污染源是指自然界向大气排放污染物的地点或地区, 如排放灰尘、二氧化硫、硫化氢等污染物的活火山、自然逸出的瓦斯气, 以及发生森林火灾、地震等自然灾害的地方。人为污染源则又可按不同的方法分类: 按污染源空间分布方式可分为点污染源、面污染源、区域性污染源; 按人们的社会活动功能可分为生活污染源、工业污染源、交通污染源等; 按污染源存在的形式可分为固定污染源和移动污染源。

1.2 原因分析

城市建设是影响城市大气质量的重要原因根据对主要大气污染的分类统计分析, 其主要来源可概括为三大方面: 燃料燃烧;工业生产过程; 交通运输等。根据统计资料, 以上三方面产生的大气污染所占的比例分别为70%、20%和10%。在直接燃料的燃烧中, 燃烧排放的大气污染物数量约占燃料燃烧排放总量的96%, 其中燃煤排放的烟尘、SO2、NOX 和CO 的数量占燃料燃烧排放比例分别为99%、93%、81%和97%。各种工业生产过程中产生的大气污染排放量虽仅占大气污染总排放量的1/5 左右, 但由于排放点比较集中。浓度较高, 所以对工矿区或局部的大气污染较为严重。燃料燃烧。在一些城市, 天然气在居民的生活中还没有普及, 煤仍然是人们的首选燃料。而在燃煤市场上, 高硫煤仍占主导地位。由于经济条件的限制, 人们不可能放弃廉价的高硫煤而去购买环保型的低硫煤。这就造成SO2 的大量排放。

1.3工业生产过程

化学工业、煤炭工业等, 即是国家的重点发展部门, 也是污染最为严重的企业。而且这些工矿企业大多数成为大气污染的主力军。交通运输。近些年来, 交通运输发展迅速。特别是近年来, 私人轿车的数量急遽增多。但是, 交通运输的发展带来了严重的环境问题。汽车的尾气中含有大量的CO,对人体的危害极大, 特别是一些柴油大货车和冒烟车辆, 排放的尾气中夹杂着大量的可吸入颗粒物, 是导致疾病的重要因素。据中国科学院王玮博士介绍, 一辆柴油车排放的尾气中, 夹杂的可吸入颗粒物, 几乎是100 辆汽油差夹带的总和, 是更严重的污染源。而有的城市却允许柴油车进城, 促使空气中可吸入颗粒物的浓度急剧上升。市政建设。城市马路普遍存在道路斜坡问题, 即马路两侧的人行板道明显高于路面而且与路面垂直, 呈“凹”字型。致使马路上的灰尘不能吹走, 而且越积越多, 这也是引发扬尘天气的直接原因。工业布局。工矿企业的分散性使城区的大气污染受到不同程度的影响。绿化。一些新兴的工业城市, 绿化还没有跟上工业发展的步伐。只有政府、一些企事业单位, 机关团体内部绿化已基本达标, 而整个城区的绿化却远远达不到要求。

二、治理大气污染治理及监测的措施

2.1防治大气污染的途径

大气污染防治的途径很多,主要有调整能源战略、采用清洁能源、推行清洁生产工艺、合理使用煤炭资源、强化大气环境管理、进行污染物总量控制,应用绿色植物净化大气等。

2.2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(SO2)、氮氧化物(NOX)、一氧化碳(CO)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,如煤气、液化石油气、电等,还应重视太阳能、风能、地热等所谓清洁能源的利用。我国以煤炭为主的能源结构在短时间内不会有根本性的改变。对此,当前应首先推广型煤及洗选煤的生产和使用,以降低烟尘和二氧化硫的排放量。

2.3对大气环境质量进行监测

大气中的有害物质是多种多样的,不同地区污染类型和排放污染物种类不尽相同,因此,在进行大气质量评价时。应根据各地的实际情况确定需要检测的大气环境指标。大气中常见的污染物有总悬浮颗粒物、降尘、可吸入颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、总烃、铅、氟化物、臭氧和苯并芘。颗粒物质的测定:颗粒物质是大气污染物中数量最大、成分复杂、性质多样、危害较大的一种,它本身可以是有毒物质,还可以是其他有毒有害物质在大气中的运载体、催化剂或反应床。在某些情况下,颗粒物质与所吸附的气态或蒸汽态物质结合,会产生比单个组分更大的协同毒性作用。所以,对颗粒物质的研究是控制大气污染的一个重要内容。大气中颗粒物质的检测项目有:总悬浮颗粒物的测定、可吸入颗粒物浓度及粒度分布的测定、降尘量的测定、颗粒中化学组分的测定。其中。颗粒物浓度的测定最常用的是重量法。二氧化硫的测定:大气中的含硫污染物主要有H2S、SO2、SO3、CO2、H2SO4和各种硫酸盐。它们主要来源于煤和石油燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼、硫酸等化工产品生产排放的废气。作为大气污染的主要指标之一,二氧化硫在各种大气污染物中分布最广、影响最大,因此,在硫氧化物的检测中常常以二氧化硫为代表。大气中氮氧化物的测定可分为化学法和仪器法两类。化学法中最常用的是Saltzman法(GB/T15435-95)、酸性高锰酸钾溶液氧化法、三氧化铬-石英砂氧化法。其中Saltzman法仅适于测二氧化氮的含量,酸性高锰酸钾溶液氧化法和三氧化铬-石英砂氧化法可以检测大气中氮氧化物总量。

同时,对于质量进行监测类似的机构要更加进一步完善,以加强对空气污染源的监控;实施城市空气质量周报或日报预报,使社会有关各方及时了解可能出现的空气污染情况。使一些污染物排放较大的单位和对空气污染物敏感的人群能预做准备。采取必要的应对措施,并可为环境管理决策提供及时、准确全面的环境质量信息。同时,政府可以投资兴建以监控、信息、检测等三大系统为核心的环境指挥中心,配备机动车尾气遥感监测车,加强环境监理标准化建设。

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关键字:大气污染、危害及影响、扩散机理

中图分类号:TE08 文献标识码: A

1、引言

空气对每个人都十分重要。成人每天呼吸的空气量平均为 14~18kg,生理消耗的水仅 1.5~2kg,吃的食物如按干固体计不超过 0.7kg。人不吃食物可生存几周,不饮水可生活几天,而不呼吸空气只能生存几分钟,空气对人体的重要性是显而易见的。

城市中的大气污染主要是由于人类生产和生活活动的不断增长,能源消耗的增多,燃煤过程中排放到空气中的硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物以及颗粒状的污染物(如尘、煤等)不断增加,其浓度超过所能容许的水平或高于环境标准值得时候,就会对人体健康造成危害,并且破坏自然生态的平衡。这也是对大气污染物排放进行规划治理的基本依据。

在实际工作中,我们常常需要根据推算的污染物浓度对某一地区大气污染的程度(即大气环境质量)做出评价,据此进行合理的设计、改进能源结构、制定治理和管理措施、有效限制排放等。 为了防治大气污染,需要正确推算出污染物在大气中的浓度。污染源的位置、高度、排放方式不同,这种扩散过程有很大的差别。影响污染物扩散的主要因素有污染源的排放高度(即烟囱的有效度),排放口周围大气的平均风速、湍流强度、温度的垂直梯度、混合层高度等气象条件。

2、大气污染的危害及影响

大气中有害物质的浓度如果达到一定程度,就会对人体、动物、植物等造成危害,对金属、古建筑物、衣物及其它材料造成腐蚀和损坏,并影响气候。城市中主要有害物质是二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、光化学氧化剂、粉尘等。

2.1对人体的危害

(1)二氧化硫和烟尘

短期接触 当二氧化硫和烟尘24小时平均浓度各为250?g/m3时,呼吸道患者的病情就会恶化。当二氧化硫和烟尘24小时平均浓度都达到 500?g/m3时,老年人或肺病患者死亡率就可能增加。

长期接触 当二氧化硫和烟尘的年平均浓度各自达到100?g/m3时,对人体健康就可能产生有害影响,如呼吸道病症状加剧或呼吸道病患者死亡率上升。

(2)氮氧化物和氧化剂

大气中存在的氮氧化物主要为一氧化氮与二氧化氮。一氧化氮与血色素(Hb)的亲和力很强,约为一氧化碳的数百倍甚至一千倍。一氧化氮一经与血液中的血色素结合,就使血液不能再结合氧,从而不能将氧气输送到人体的各个器官。这样,就会出现麻痹和痉挛的症状。二氧化氮不宜溶于水,易侵入肺泡,破坏肺表面活性物质,是肺泡表面张力增大,吸引毛细血管内的水分相间和肺泡内移动使侵漫于水中,从而产生水肿。二氧化氮不仅对肺组织有强烈的影响,而且对心脏、肝脏、肾脏、造血组织等都影响,并且同支气管哮喘病的发作也有密切的关系。氮氧化物不仅影响人体健康,而且是产生光化学污染的主要原因之一。

(3)一氧化碳

大气中一氧化碳浓度达到 10ppm 时,有些人中枢神经系统受到影响判断力可能受到损害。长期接触 30ppm 的一氧化碳的冠心病或肺气肿患者,可以发现心脏脉管有变化。长时间与 200ppm 的一氧化碳接触,就会引起头痛。长时间与 600ppm 的一氧化碳接触可能会失去知觉,浓度再高时将导致死亡。

2.2对植物的危害与影响

(1)二氧化硫和尘

二氧化硫对植物危害的程度主要取决于二氧化硫的浓度和接触时间,但同大气的温度和湿度也有关系。在其它条件都相同的情况下,温度高、湿度大,对植物危害也会严重些。主要有落叶和死亡等。

尘对植物的危害有尘落在叶片上影响其光合作用,同时,可食用的叶片上如沾上大量的尘,将影响甚至失去其食用的可能性。

(2)氮氧化物

氮氧化物在浓度比较高时才会对植物发生影响和危害。主要是降低光合作用和落叶等。

(3)氧化剂

氧化剂中臭氧和过氧乙酰硝酸酯都能使植物受害,一般以臭氧作为氧化剂的代表物质。

2.3对材料及气候的影响

(1)硫氧化物和尘(颗粒物)

硫氧化物对材料的影响很普遍,用作建筑材料的石灰石与硫酸作用可变成易溶解的硫酸盐。硫氧化物的存在,可使油漆的干燥时间减慢,金属受到腐蚀。 大气中的颗粒物对环境最主要的影响是降低能见度、减少阳光辐射和增加雾天。

(2)氮氧化物和氧化剂

由于大气中存在着氮氧化物和氧化剂,使某些纺织品退色,强度降低。臭氧对纺织品和合成橡胶能引起比较严重的损害。

3、气体扩散机理分析

实际生活中的扩散模式主要有:

(1)连续点源的扩散:一般指排放大量污染物的烟囱、放散管、通风口或管道火点等。排放口安置在地面的称为地面点源,处于高空位置的称为高架点源,以及秸秆焚烧的烟雾扩散;

(2)连续线源的扩散:当污染物沿一水平方向连续排放时,可将其视为一线源,如汽车行驶在平坦开阔的公路上;

(3)连续面源的扩散:当众多的污染源在一地区内排放时,如城市中家庭炉灶的排放,可将它们作为面源来处理。

3.1气象条件

气象要素是指用于描述大气物理状态与现象的物理量,包括气压、气温、气湿、云、风、能见度以及太阳辐射等。这些要素都能从气象观测站直接获得,并随着时间经常变化,彼此之间相互制约。不同的气象要素组合呈现不同的气象特征,对污染物在大气中的输送扩散产生不同的影响。其中风和大气不规则的湍流运动是直接影响大气污染物扩散的气象特征,而气温的垂直分布又制约着风场与湍流结构。

风向与气体的关系体现在风对气体的水平输送,气体污染物主要沿风向扩散。风速的影响表现为,当风速增加时,风的输送作用增大,大气的湍流越强,对污染物的稀释就越明显。在无风条件下,气体污染物以污染源为中心向周围扩散;随着风速的增加,污染主要沿下风向分布,当风速为 1-5m/s 时,气体污染物扩散形成的危险区域较大。随着风速的继续加大,空气的稀释速度也不断增加,有害气体形成的危险区域反而会减小。

图1是在气象条件的影响下,气体扩散的模拟示意。

图1 风场的影响

污染物进入大气后,一面随大气整体飘移,同时由于湍流混合,使其从高浓度区向低浓度区扩散稀释,其扩散程度取决于大气湍流的强度。大气污染的形成及其危害程度在于有害物质的浓度及其持续时间,大气扩散理论就是用数理方法来模拟各种大气污染源在一定条件下的扩散稀释过程,用数学模型计算和预报大气污染物浓度的时空变化规律。

研究物质在大气湍流场中的扩散理论主要有三种:梯度输送理论、相似理论和统计理论。针对不同的原理和研究对象,形成了不同形式的大气扩散数学模型。目前应用较多的是采用湍流统计理论体系的高斯扩散模式。

3.2建筑物下洗及复杂地形

首先介绍建筑物下洗及复杂地形的概念。

(1)建筑物下洗

下洗现象是一种空气动力学的现象,是指过山气流在山的迎风面流线密集,过山后流线稀疏,产生流线下滑的作用。建筑物下洗现象是指由于周围建筑物引起的空气扰动,导致排气筒排出的污染物迅速扩散至地面,出现高浓度的情况。该词首次被提出是在2008年版的《环境影响评价技术导则――大气环境》中,是2008年12月31日由国家环保部批准的,于2009年4月1日正式实施。

在环境评价或应急分析中,如在建筑物下洗影响范围内存在重要环境敏感点或主要污染源,应考虑计算建筑物下洗效应对环境敏感点的影响,其作用不可忽视。图2为建筑物下洗效应示意图。

图2 建筑物下洗效应

(2)复杂地形

当地形高度超过了火点点的高度,称之为复杂地形。相应的,平坦地形是指地形高度没有超过火点点高度,地形高度为零;简单抬升地形指地形高度超过了火点点基部高程,但是低于火点点高度。

地面的地形、地物对气体污染物的扩散有较大的影响,它们既会改变污染物的扩散速度,又会改变扩散方向;地面低洼处气体污染物易于滞留,建筑物、树木等会加大地表大气的湍流程度,从而增加空气的稀释作用;而开阔平坦的地形、湖泊等则正好相反;高层建筑则有阻挡作用,气云多会从风速较大的两侧迅速通过。地面污染源的高度和污染物喷射的方向也会影响到扩散至地面的气体浓度。例如当污染源源位置较高时,气体污染物扩散至地面的垂直距离较大,在相同的污染源强度和气象条件下,扩散至地面同等距离处的气体浓度会降低。

图3是在复杂地形及建筑物下洗影响下气体扩散的模拟示意图。

图3 复杂地形及建筑物下洗的影响

3.3其他因素

除了气象地形这两项主要影响因素,若要更加准确地描述浓度扩散规律,则还需要考虑物理沉降机理(干、湿沉降)、化学转化、空气湍流等影响。如物理沉降机理中,干沉降可由压力和相对湿度来描述;湿沉降可由云底高度、降水等参数来描述。

4、总结

城市大气污染越来越严重,给人类健康带来很大的危害。由于大气污染物扩散的影响因素很多,难以控制,尤其实在多山、地形复杂的地区,所以一定要从污染源遏制。要做到工业合理布局、调整产业结构、改变能源结构、提高能源利用率,强化环境监督管理和老污染源的治理,大力宣传环境保护,让人们意识到大气污染的危害及环境保护的重要性。

参考文献:

[1] 吴忠标,李伟,王莉红.城市大气环境概论[M].化学工业出版社.

[2] 国家环境保护局,中国环境科学研究院,城市大气污染总量控制方法手册[M].中国环境科学出版社,1991.

[3] 羌宁.城市空气质量管理与控制[M].科学出版社.

[3] 孙莉,赵颖,曹飞,等.危险化学品泄漏扩散模型的研究现状分析与比较.中国安全科学学报,2011:37-42.

[4] 艾唐伟,徐小贤,王洪.Matlab 在危险气体扩散模拟分析中的应用.工业安全与环保2009:24-26.

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环境保护论文2200字(一):在高中地理教学中进行环境保护教育的探讨论文

摘要:基于分析在高中地理教学中进行环境保护教育。首先分析出通过地理教师挖掘环保因素,渗透环保知识;组织课外活动,强化环保意识;抓住教育时机,合理设置问题三种教学策略,来实现环境保护教育的渗透。最后分析出高中地理教学中的环境保护教育,能够增强学生的环保意识,促使学生养成良好的环境保护行为习惯,树立正确的社会价值观,促进学生的健康发展。

关键词:地理教学;环境保护教育;环保意识

根据素质教育和实施和课改的要求,在高中地理教学中,不仅要让学生掌握相关的环境知识,还需要培养学生的环境保护意识。因此,地理教师要加强对学生的环境保护教育,让学生认识到人类生活与大自然的紧密联系,以及环境问题的重要性。同时,地理教师需要为学生渗透环保和节约资源方面的知识,促使学生树立正确的社会价值观,肩负起保护环境的重担,自觉养成良好的环保行为和习惯,塑造学生高尚的情操和道德品质。从而,实现学生的全面发展,为我国培养出高素质的优秀人才。

一、挖掘环保因素,渗透环保知识

对于高中的地理教材,其环境保护资料都是隐性存在其中。因此,需要地理教师全面了解每一部分的教学内容,为学生充分的挖掘环保因素,并结合实际教学的内容,为学生渗透环境保护教育[1]。同时,教师要不断创新教学的手段和形式,以学生的兴趣点入手,根据学生的环保意识和学习情况,拟定合理的教学计划,围绕环境保护为目标,为学生创造出良好的保护环境的氛围,让学生能够产生浓厚的兴趣去深入的学习,从而不断增强学生的环保意识,促使学生养成良好的环保习惯,确保学生在地理课堂学习效果的提升。

例如在湘教版《海洋与人类》教学中。地理教师要让学生认识海洋生物资源、海洋矿产资源,掌握人类现阶段对海洋空间的利用,了解人类活动对海洋的影响,协调好人类社会与海洋发展的关系。因此,地理教师就可以借助多媒体的教学设备,为学生呈现出相关的视频和图片,比如:8万吨塑料垃圾,在美国加利福利尼亚和夏威夷之间的太平洋水域堆积,形成大太平洋垃圾带,数以万计的塑料微粒,被浮游生物摄入,通过大鱼吃小鱼的食物链传到,最终在导致很多海洋动物的死亡,在其肚里发现大量的垃圾,甚至一些进入到人类的身体里。从而,让学生直观的看到垃圾的危害,以及不合理的海洋开发方式,导致海洋生态环境面临着威胁,促使学生自觉树立起环境保护的意识。

二、组织课外活动,强化环保意识

在高中地理教学中的环境保护教育,就让学生关注环境的问题,能够参与到解决之中,树立社会环境保护的责任感。因此,地理教师可以将相关的教育,转化为实际行动,组织课外活动,来强化学生的环保意识,让学生进一步认识到保护环境的重要性。首先,地理教师可以带领学生,参加一些有意义的环境保护活动,开展环境的保护宣传,让环境保护进入到每一个家庭之中,鼓舞全社会的人共同保护环境[2]。其次,地理教师可以组织学生,以小组为单位,去展开环境保护行动,比如学生可以捡垃圾,并将垃圾正确分类;或者检查学校内所有水龙头是否关闭;以及到超市进行宣传,尽量不使用塑料袋等等。

比如,地理教师为学生布置实践作业,让学生在小区中发放环境保护的宣传材料,呼吁更多的人保护环境。同时,当学生看到有人随手乱扔垃圾,可以给予其一个环节保护的宣传单,让人们意识自身的不良行为所导致的危害。另外,地理教师可以为学生布置一个变废为宝的作业,让学生将身边的一些废纸、废纸盒等材料,制作成一个实用的物品。从而,通过学生身心力行的活动,能够进一步发扬环境的保护美德。

三、抓住教育时机,合理设置问题

由于高中阶段的学生,已经具备良好的认知能力和生活经验。所以,地理教师在实际教学中进行环境保护教育,要寻找适当的时机,结合具体的地理知识,为学生设置合理的问题,并鼓励学生尝试解决,逐渐加强学生对环境的情感,让学生产生强烈的环境保护思想和动机,能够从自身做起,不断改正以往不良的行为和习惯,逐渐成正确的环保观念[3]。从而,学生开始以身作则,实施光盘行动;在超市中不购买塑料袋;对日常垃圾合理分类,将可回收垃圾进行收回再利用,在任何时间和任何地点都能完成对环境的保护任务。

例如在湘教版《人类面临的主要环境问题》教学中。地理教师要让学生理解环境问题的概念和类型,能够分析人类面临的主要环境问题,并对自己身边的环境提出解决措施,培养学生的分析和解决问题能力,树立保护环境人人有责的公民意识。因此,地理教师就可以让学生以小组为单位,去收集危害环境的现象、环境问题产生的原因等,比如:环境污染包括几种形式?环境问题主要包括那三个大问题等等,同时,鼓励学生尝试列出一些解决方法和措施。从而,通过学生对问题的探讨和解答,在很大程度上增强了学生的环境保护意识。

结束语:综上所述,高中地理教学中的环境保护教育,能够增强学生的环保意识,形成良好的环保行为,树立正确的社会价值观,促进学生的健康发展。通过地理教师精心设计的教学方案,将教学内容与环境保护充分的融合,让学生在掌握具体的地理知识同时,受到环境保护的思想教育,有助于学生自觉养成良好的保护环境习惯,从而肩负起保护环境的重任,投身到环境污染防治之中,在日常生活中完成对环境的保护任务,让未来的世界更加干净美好。

环境保护毕业论文范文模板(二):新形势下大气环境保护及防治对策论文

摘要:大气环境是人类赖以生存的重要因素,大气环境质量的优劣很大程度上影响社会经济的发展。然而我国较多城市在发展经济的过程中,忽略了对大气环境的保护,严重破坏了生态环境,导致生态失衡问题日益严峻,这种问题的长期存在不利于我国可持续发展战略的顺利实施。为此,必须重视大气环境保护。本文在全面了解大气污染危害的前提下,主要分析了造成大气污染的原因,并对新形势下大气环境保护与防治措施进行了探究,以供参考。

关键词:大气污染;环境保护;防治对策

1大气污染的危害

大气污染是常见的一种环境污染问题,是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气,呈现出足够的浓度,待达到一定时间后,危害人体健康,或产生更为严重的环境污染问题。

1)对人体健康的危害。当大气被污染后,因污染物质来源、性质、浓度等存有差别,或污染地区所处地理环境等不同,均会对人体产生不同程度的危害,甚至引发支气管疾病等。

2)对工农业生产的危害。于工农业而言,大气污染危害严重,甚至会影响经济发展,甚至造成大量人力、财力、物力损失。于工业危害来讲,大气污染物中的大气酸性污染物、二氧化硫、二氧化氮等。或腐蚀工业材料、设备等。

3)对大气和气候的影响。大气污染为产生大量颗粒物,导致大气能见度下降,减少太阳光到达地面的辐射量。

2造成大气环境污染的主要原因

城市的快速发展,带来了严重的环境污染问题,其中大气污染最为严峻,甚至已对人们的生产生活造成了直接影响,并对社会的可持续发展造成一定威胁。所以,必须重视大气环境污染问题,找出原因,采取行之有效的措施进行治理。

1)大气污染监管不足。大气污染治理涉及多个部门、多个领域,加之人员素质参差不齐,人员数量少等因素,导致现实环境监管中,极易产生监管漏洞,以至于无法满足环境保护和污染防治工作需要。此外,由于监管不足,导致企业违法排污现象屡禁不止,仍很严重。

2)废气排放量大。现阶段我国经济还处于工业化发展阶段,各种工业企业在生产过程中向大气中排放大量的生产废气,其排放量约占整个大气污染總量的五分之一左右,是最严重的污染源头。针对工矿区而言其排放点相对比较集中,有害气体成分浓度较高,是环境工程大气治理的重点。此外,近年来,日益增多的私家车、货运车等各种大中小型车辆穿梭在城市中,给人们的出行提供了便利,使人们的物质水平得到了提升,但车辆排出的汽车尾气对大气环境造成的污染却少有人关注,现在人们在出行时很少会选择步行,目前每年出现的雾霾天气很大原因都是由于机动车尾气污染造成的。

3)研究资金投入不够。近年来,国家加大了财政投入力度,支持大气污染治理,在大气污染防治攻坚战中已取得了明显成效。大气污染治理是一个高投入、见效慢的项目,若研究资金不到位,很难达到精准治污的目标。目前,总体来讲,在大气污染防治方面,存在支出规模小、预算执行进度慢、资金使用不规范等问题,若不及时处理,必将产生更为严重的后果,不利于后期各项治理工作的开展。

3新形势下大气环境保护及防治对策

1)提高监测与控制大气污染力度。对于环境工程中的大气污染而言,开展的治理工作需要耗费较长的时间,所以在实际治理过程中我国环保单位应肩负好自身职责,应进一步提高对大气环境污染治理的认知,更新传统治理理念,在思想层面上重视环保工作。就现存的大气污染问题,我国有关部分应积极采取有关措施处理与治理,严格分析大气污染具体情况与有关数据,加强和其他单位之间的联合协作,提高治理举措的综合性。在开展工作时应严格控制与监测大气环境质量,及时排查其中的超标污染物,结合实际情况制定污染治理方案。

2)合理规划城市工业,调整工业产业结构。对于主要污染大气环境的工业产业,优化其生产方式、控制气体排放已经成为急需解决的问题。各城区都需要加强工业管理,因地制宜的开展合理有效措施,找出污染源、制定解决污染方案,控制好污染物的持续排放,并引进先进科技设备,对产生的污染物进行处理,做到循环再利用,节约了资源,也消减了对大气的污染程度。相关部门还要及时派出人员对各个工业企业进行排查和检验,合理规划城市工业,做好大气数据的汇整工作,实施科学布局,对大气污染做好预防,制定好及时的解决措施,积极发挥相关部门功效。

除了合理规划城市工业,还需要调整工业产业结构,将工业运转中的不合理之处及时做到调整并取缔,将消耗大、污染严重的生产环节做到有效控制和管制,或是换取生产方式,将环保放到首位,增加环保力度,增强设备支出。当下,工业产业需要紧跟时展需求,调整发展路线,满足社会发展要求,将产业结构做到从低度化向高度化转变,促工业生产与大气环境保护方针的融合。此外,还需要加强工业企业间的宣传工作,将保护大气环境作为发展方向,提升相关企业领导的意识高度。

3)增加设备更新资金投入。在环境工程中要想更好地治理大气污染问题,一方面相关人员应进一步提高环保意识,对治理大气污染计划与方案加以完善,以此加大投入大气污染工作治理力度,并引进先进的机械设备减少工业生产与企业中,因为设备落伍而引发的大气污染问题,从技术方面提高大气环境保护能力。我国有关部门与单位应该将环境保护政策严格落实,针对违反该方面条例的单位与行为需要予以应有的惩罚,防止加剧污染环境程度。不仅大气污染会限制地区经济发展,更会在一定程度上降低人们的生活质量,若大气环境长时间得不到有效治理,则会严重威胁人们的身体健康,由此可见,提高治理意识并加大资金投入,在提高环境工程质量方面发挥着重要作用。

4)控制污染源,推广清洁能源。想要控制大气污染排放,做好大气污染工作,就需要从污染源头抓起,减少和杜绝污染源头继续向空中排放污染物,这是解决大气污染必须做到的工作。污染源头类型多样,可能是灰尘,也可能是汽车尾气,还可能是家庭油烟,还有不可忽略的工业气体,相关部门要抓好各行各业的发展细节,充分发挥职能,管理好各种气体的排放,切实加强市区、城区、农村的污染源管控,积极排查不达标的企业、产业,查封或处罚不按照相关规定办事的企业单位,从源头上杜绝污染物的产出。

除了做到严格管控污染源头外,还需要大范围的进行清洁能源宣传,鼓励支持各类产业引进清洁能源,改变传统能源的消费结构,加快清洁能源的推进速度。清洁能源覆盖面广,如风力、水力等,都是无污染的好能源,能较大程度上取代传统污染能源,对于企业发展、大气环境保护都是极好的。清洁能源的推进需要企业的努力,也同样需要政府的政策支持,引进先进能源设备,为企业创造良好发展空间,为企业发展提出合理化建议,为环保事业做出更多的努力。

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[关键词]城市;空气污染;治理机制

[中图分类号]Q988;X24 [文献标识码]A [文章编号]1674-6848(2013)05-0050-08

[作者简介]谢 丹(1978—),女,江西宜黄人,江西省社会科学院法学研究所助理研究员,主要从事法理

学、环境法研究。(江西南昌 330077)

[基金项目]江西省社会科学院青年项目“城市空气污染治理机制研究”(1314)的阶段性成果。

2013年在中国大气污染防治历史上将具有特殊的意义。今年伊始,我国爆发了持续时间最长、涉及面最广,主要以灰霾为表现形式的重度空气污染,涉及全国多个城市,其中京津冀地区最严重。历史表明,人类往往在重大灾害性事件发生,危及生命健康时,才会真正重视环境问题的存在。如果没有1952年伦敦烟雾事件,没有受烟雾影响造成一万多人死亡的促使,英国《清洁空气法案》在1956年未必能出台,英国走上环境立法,治理大气污染的历史进程或许会推后很多年。与英国发生伦敦烟雾事件后再立法治理大气污染不同的是,我国在此次灰霾事件发生前,1987年就已经颁布《大气污染防治法》,后历经1995年、2000年两次修订。虽早已制定相关法律,我国城市空气污染形势却日趋严峻,我们是否应该反思我国《大气污染防治法》是否取得相应效果?我国城市空气污染治理机制是否存在问题?此次灰霾事件引发的公众高度关注,将为我国大气污染防治提供新的契机。

一、我国城市空气污染发展状况及其特征

城市空气污染与人类的经济活动密切相关。自我国走上工业化发展道路,城市空气污染问题一直相伴而行。上世纪70年代,空气污染问题就已显现。1974年夏,兰州市石油化工基地西固地区开始出现一些奇怪的现象,天气晴朗的中午前后,空中就笼罩上一层薄薄的淡蓝色烟雾,空气很糟糕,气味很难闻,当地居民明显感受到眼睛受刺激,一些植物也出现叶面褪绿、长银白斑点等受损症状,这些现象经环境科研人员研究后确认为光化学烟雾污染。①西固地区的光化学烟雾主要由石油化工排放的挥发性有机物和氮氧化物造成。②

80年代,我国经济加速发展,以燃煤为主的能源结构导致我国城市空气污染主要来源于工业污染,呈现煤烟型污染特征,主要污染物是二氧化硫和烟尘。烟尘包括总悬浮颗粒物TSP和PM10。1989年我国二氧化硫排放量为1564万吨,烟尘排放量为1398万吨,北方城市烟尘污染较重,南方城市二氧化硫污染较重。③受二氧化硫污染影响,我国出现局部的酸雨区,主要集中在西南、华南地区,并有扩大的趋势。

单一的煤烟型污染一直持续到90年代中期。1995年,我国城市大气污染出现新的特征,氮氧化物已成为广州、北京冬季的首位污染物,表明我国一些特大城市大气污染开始转型。④据《1995年北京市环境状况公报》公布,近年来北京市机动车数量以每年15%的速度增长,交通环境汽车尾气污染严重,大气中的氮氧化物一直呈上升趋势;非采暖期大气污染物中60.6%的一氧化碳、86.8%碳氢化合物、54.7%的氮氧化物来自机动车排气。⑤《1995年广东省环境状况公报》显示,珠江三角洲以降尘和氮氧化物污染较为严重,广州氮氧化物污染已居首位,达0.124毫克/立方米,超过日平均二级标准;佛山、中山、深圳也分别达0.081、0.075、0.073毫克/立方米,这表明珠江三角洲大、中城市氮氧化物污染严重,呈上升趋势。⑥到90年代末,我国城市空气污染虽仍以煤烟型为主,主要污染物为总悬浮颗粒物和二氧化硫,酸雨问题依然严重,但部分大、中城市已出现煤烟与机动车尾气混合型污染。

进入新世纪,颗粒物成为影响城市空气质量的主要污染物,部分地区二氧化硫污染较重。我国城市机动车保有量持续增长。2010年11月,环保部《中国机动车污染防治年报(2010年度)》,首次公布了中国机动车污染物排放情况。年报显示,中国机动车污染日益严重,机动车尾气排放已成为中国大中城市空气污染的主要来源之一,臭氧污染和灰霾问题日益凸显,京津冀、长三角、珠三角地区灰霾频发。我国中东部大部分地区已经演变成为以高浓度细颗粒物(全年)和高浓度臭氧(夏秋季节)为特征的典型“双高”型污染区域。⑦我国整个大气环境污染呈现区域性、复合型特征。

二、我国城市空气污染治理存在的问题

(一)环境空气质量标准问题

环境空气质量标准在治理大气污染中起到基石的作用。我们首先必须认清大气中何种污染物,达到多少浓度会对人类健康和环境质量造成影响,再对这些污染物采取具体措施进行治理。环境空气质量标准是在限定的时间内,对环境空气中污染物的最高允许质量浓度给予的规定。①污染物及浓度值的确定建立在分析污染物对公众健康和环境质量影响的科学判断基础之上,对人体健康有影响的主要空气污染物都应纳入标准范围。大部分国家在治理空气污染中都首先设立空气质量标准。我国在《大气污染防治法(1987)》颁布前,1982年已实施《大气环境质量标准》(GB3095-82),后经1996年、2000年、2012年三次修订。从我国空气污染形势日益严峻的现状来看,我国原有空气质量标准存在一些问题,主要表现为:

1.标准未真正体现保护公众健康原则

制定环境空气质量标准的目的是为降低空气污染对公众健康的影响提供指导。标准的设立主要考虑污染物对公众健康的影响,确立公众健康能够承受的浓度值范围。经济成本和技术可行性等因素会影响空气质量标准的实现,但这些因素可在制定污染物排放标准时予以考虑。美国《清洁空气法》要求国家空气质量标准(NAAQS)完全建立在公众的健康基础之上,在足够的安全范围内保护公众的健康。环境质量标准直接告知公众,保护公众健康和环境质量需要什么样的空气质量。标准对规定的污染物设立两个级别标准:一级标准是保护公众健康,包括最敏感群体,例如老人和小孩;二级标准是保护公共福利,包括空气能见度,植物,动物和建筑物。而我国1982年大气环境质量标准虽也强调保护人群健康,但把大气环境质量标准人为分为三级:一级标准为保护自然生态和人群健康,在长期接触情况下,不发生任何危害影响的空气质量要求;二级标准为保护人群健康和城市、乡村的动、植物,在长期和短期接触情况下,不发生伤害的空气质量要求;三级标准为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动、植物(敏感者除外)正常生长的空气质量要求。与美国空气质量标准相对照,我国只有一级标准才完全符合保护人体健康需求。二、三级标准离保障公众健康需求还存在一定距离。

我国环境空气质量标准还出现修订后反而宽于原标准的现象。2000年标准在1996年标准上予以修订,二氧化氮二级标准的年平均浓度限值由40微克/立方米改为80微克/立方米;日平均浓度限值由80微克/立方米改为120微克/立方米;小时平均浓度限值由120微克/立方米改为240微克/立方米,标准大幅度降低,臭氧一、二级标准的浓度限值也有所放宽。而事实上,从1995年起,随着城市机动车数量的增加,以二氧化氮为主的氮氧化物在空气污染物中的比例开始上升,甚至成为某些大城市冬季的首位污染物。同时期世界卫生组织《空气质量准则》二氧化氮的准则值是年平均40微克/立方米,小时平均200微克/立方米。2000年标准的放宽可能是为提高城市空气质量达标率,并非为了保护公众健康。

2.标准未及时反映大气环境状况的变化

继2000年标准后,我国长时期未对空气质量标准予以修订,直至2012年新标准颁布。而这一时期,我国大气环境状况发生显著变化,颗粒物已经成为主要污染物。2000年我国部分城市开始空气质量日报,空气质量日报依照《环境空气质量标准》及《城市空气质量日报技术规定》,采用统一的空气污染指数(API)的形式报告,以二氧化硫、二氧化氮和PM10日均浓度值为基础,计算全市平均污染指数。然而,只以三项污染物为评价因子计算出的空气污染指数与人们生活中实际感受的空气质量存在差别。特别是在PM2.5成为主要污染物的地区,能见度下降这一明显空气受污染的特征,由于PM2.5未纳入评价因子,未能在空气质量日报中显现。我国2006年就已在一些城市试点监测PM2.5和臭氧,并不存在监测技术方面的困难,而迟迟未将其纳入空气质量标准和强制监测的污染物范围,据环保部门的解释是,如果制定实施将PM2.5的纳入监测范围环境空气质量标准,将大范围超标。①这种鸵鸟思维方式,极大阻碍了空气污染的治理。直至近些年空气污染事件频发,迫于公众压力,2012年新标准将PM2.5纳入环境空气污染物基本项目范围,与新标准同步实施的《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》新增一氧化碳、臭氧和PM2.5为空气质量评价因子。

(二)单一污染物、单一地区治理方式

我国城市空气污染治理长期以来采取单一污染物治理方式,如针对烟尘,设立烟尘控制区,安装消烟除尘装置;针对二氧化硫,制定二氧化硫污染控制区综合防治规划,限制高硫煤的开采和使用,重点治理火电厂污染,削减二氧化硫排放总量,防治化工、冶金、有色金属等行业二氧化硫污染排放,大力研发二氧化硫污染防治技术和设备,在山东省、山西省等部分城市进行二氧化硫总量控制和排污交易试点等;在氮氧化物成为一些特大城市主要污染物时,开始进行机动车尾气污染治理,分阶段实施国家机动车排放标准等。单一污染物治理方式对于由二氧化硫等一次污染物引起的空气污染有一定效果。然而新时期以灰霾、臭氧为典型的空气污染,除了直接排入大气的工业粉尘、机动车尾气、道路扬尘等一次污染源外,更多的是来自CO、SO2、NOX、VOCS、NH3等气态污染物在一定大气条件下,经过一系列物理化学反应形成的二次污染。原有单一污染物治理方式已不能适应新形式下复合空气污染问题。

以行政区划为主的单一地区治理方式,是我国环境行政管理体制的产物。我国《大气污染防治法》规定,地方政府对辖区内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。因此,我国城市空气污染治理以单一行政区自主治理的方式为主。如北京于1999年以大气污染防治为重点,全面开展环境整治,分阶段采取多项大气污染防治措施,推广燃煤锅炉改用天然气,对燃煤电厂进行脱硫、脱氮和除尘治理,调整搬迁首钢,淘汰老旧机动车,实行全国最严厉的机动车排放标准等。然而,北京周边作为全国两大重要煤化工集中区域的山西、内蒙古以及承接北京转移出去的相当一部分工业产能的河北排出的污染物吞噬了北京的治污效果。北京频发的空气污染事件证明,在流动的空气面前,局部性、区域性的努力难以取得成效。

(三)处罚过轻

我国对违反《大气污染防治法》的行为处罚力度过轻,不足以达到威慑的目的。对违反《大气污染防治法》的行为,一般予以罚款处罚,且有上限限制,不得超过一定数额,最高不得超过五十万元。对拒报谎报有关污染物排放申报事项,拒绝环保部门或者其他监督管理部门现场检查或者在被检查时弄虚作假,不正常使用污染物处理设施或未经批准擅自拆除、闲置污染物处理设施以及超标排放污染物等直接影响空气污染治理效果的行为,最高仅处以十万元以下罚款,一般低于排污企业违法所得,造成企业宁愿交纳罚款也不愿遵照相关规定进行排污。而且,处罚一般只针对排污企业,对相关负责人没有相应处罚的规定。处罚过轻实际上助长了企业的违法排污行为。

三、治理机制

(一)区域联防联控机制

区域联防联控机制是治理区域性空气污染的有效手段。我国现阶段区域性空气污染,依靠原有单一行政区各自为政的治理方式难以取得成效。区域联防联控的实践始于北京奥运会前,为保障奥运会期间空气质量,北京市联合周边天津、河北、山西、内蒙、山东五省市在扬尘、机动车、工业和燃煤污染方面采取治理和控制措施。通过六省市联动,实施各项污染控制措施,奥运会期间,北京空气质量明显改善。此后,为确保上海世博会、广州亚运会空气质量,环保部先后组织长三角、珠三角地区开展区域联防联控,取得积极成效。在总结北京奥运会、上海世博会、广州亚运会成功经验的基础上,国务院颁发《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》(以下简称指导意见),对区域联防联控的指导思想、基本原则、工作目标、重点区域、防控重点和措施提出了指导意见。《重点区域大气污染防治“十二五”规划》(以下简称“十二五”规划)进一步提出创新区域管理机制,全面提升联防联控管理能力,我国对区域联防联控的规定主要体现在这两个政策性文件中。《大气污染防治法》对区域联防联控尚未有相关规定。区域联防联控机制具体实施过程中需对以下难点作进一步探讨:

1.统一规划应建立在科学研究基础上

统一规划是区域大气污染联防联控首要工作机制。区域联防联控工作的开展首先要把区域作为一个整体,通过科学分析区域空气污染物排放量及分布状况,各种污染源不同排放量的时空变化,以及城市间大气污染相互影响强度和污染物传输规律,再制定相应污染防治措施。①国内外实践均表明,区域联防联控统一规划必须以科学研究为基础。珠三角是我国较早探索区域大气污染防治的地区。2006年,广东省政府与科技部合作启动了“重点城市群大气复合污染防治技术与集成”863项目,委托以北京大学环境科学与工程学院为首的多家科研单位对构建珠三角区域大气复合污染防治体系开展前期研究。②2010年,广东省成立了我国首个区域大气质量科学研究中心,为区域大气污染联防联控提供技术支持。为确保北京奥运会空气质量达标,北京、天津等六省市在获取大量外场观测、源排放等数据的基础上,利用数值模拟技术,系统分析污染特征,共同制定、实施治理措施,最终实现奥运会期间空气质量全部达标。③美国针对臭氧区域管理的各项决策也是建立在科学认知的基础上。1995年美国环保署与中西部、南部、东部各州组建了臭氧传输评估组织,致力于研究臭氧前体物的区域传输问题,并于1997年确认美国东部22个州和哥伦比亚特区的氮氧化物排放严重影响了东北部各州臭氧的达标,直接促使了氮氧化物州执行计划的出台。④氮氧化物州执行计划的执行,使美国东部大部分州电力部门的氮氧化物排放量在2003年相对于1990年减少了70%。⑤

2.要兼顾区域间发展不平衡问题

区域联防联控的主体往往分属不同行政区(主要指跨省),彼此不存在行政隶属关系,无法借助同一行政区纵向治理的模式。我国已有的区域联防联控实践以及出台的区域联防联控指导意见都未要求建立跨行政区的区域大气管理机构,超越行政区划,直接负责区域大气污染防治的规划和实施。指导意见和“十二五”规划仍强调坚持属地管理和区域联动相结合的原则,即属地仍是区域大气管理的主要承担者。因此,跨越省际的区域主体间实际上是一种平行的横向合作关系,一般通过签署协议共同实施区域大气污染防治规划。如果区域主体间经济发展水平相当,大气污染又是辖区内亟待解决的问题,则合作治理污染的可能性更大;但如果区域主体间经济发展水平存在较大差异,面临的大气污染问题程度不一时,就存在非合作的可能。①为支持北京治理污染,保障奥运会期间空气质量,北京周边河北、内蒙等五省市关停了部分污染企业,造成一定的经济损失,这种通过牺牲周边地区经济利益,维护局部地区空气质量的做法并不是一种长效机制。京津冀中的河北作为经济相对落后的省份,更注重发展经济,解决贫困问题。事实上它也承接了北京转移出去的大部分产业,带动了当地经济发展。而河北氮氧化物、烟尘排放量居全国第一,二氧化硫排放居全国第二的数据表明,其污染物排放影响了北京等周边地区空气质量。要改善北京空气质量,河北高污染、高排放企业就应限制发展,这就意味着以重工业为主的河北的经济发展要受一定影响。对于承担较大治污成本的河北,空气质量受益者的北京是否要给予一定的经济补偿,通过何种形式?以货币形式抑或产业拉动,发展互利合作关系,辐射带动河北的产业调整。从这种意义上说,区域联防联控不单纯是治理空气污染,还涉及区域协调发展的问题。

(二)多种污染物协同治理

单一污染物途径是传统治理空气污染的手段。大多数国家在治理空气污染的早期阶段都致力于在一定时期内控制一种污染物。单一污染物治理方式对只由单一污染物造成的空气污染问题无疑是一种有效的方式。但当前大气污染形势日益复杂,灰霾、光化学烟雾、酸雨等多种空气污染问题同时并存,且就单一空气污染——灰霾来说,也是由多种污染物协同造成。传统单一污染物治理方式已不能适应新形势下大气污染防治的需要。从单一污染物途径转向多种污染物协同治理成为大气污染治理的趋势。美国国家研究委员会2004年在报告中质问当前单一污染物途径,单独设定六种标准污染物的每种国家大气质量标准,是否真的解决了人们的健康影响?建议发展多种污染物协同方式控制大气污染。②2005年,美国颁布《清洁空气州际规则》(Clean Air Interstate Rule, CAIR),建立一个区域上限和交易计划控制东部28州和哥伦比亚特区电力部门二氧化硫和氮氧化物的排放。③目的是通过降低前提污染物二氧化硫、氮氧化物的排放减轻细颗粒物和臭氧污染。④虽然在北卡罗来纳州诉联邦环保署一案中,特区巡回上诉法院判定联邦环保署在《清洁空气州际规则》中的一些规定超越《清洁空气法》给予的有关授权,应将该规则予以废止,但仍许可生效至联邦环保署颁布新的替代规则。⑤欧洲国家也于1999年在《远程跨界空气污染公约》(Convention on Long-range Transboundary Air Pollution)框架内签署哥德堡议定书(Gothenburg Protocol),通过减少二氧化硫、氮氧化物、氨和挥发性有机物的排放,削减酸化、富营养化和地面臭氧。该议定书于2005年生效,被视为首个基于多种污染物的具有法律约束力的文书。

我国空气污染治理长期以来实施单一污染物治理方式,注重控制二氧化硫的排放,采取一系列相关措施:划定二氧化硫污染控制区,实施二氧化硫总量控制,试点二氧化硫排污许可证交易等。国家环境保护“十一五”规划对空气污染物只设定二氧化硫排放总量减排目标。有日本学者在分析多污染物治理途径概念包括强调二次污染物、考虑二次污染物之间的交互作用、在制定政策时直接或间接使用科学分析等要素的基础上,提出从单一污染物治理方式转变到多污染物治理方式分四步走的战略:第一阶段:治理一种主要污染物;第二阶段:通过一种主要污染物治理复杂的二次污染物;第三阶段:通过多种主要污染物治理一种二次污染物;第四阶段:治理多种二次污染物和有毒物质,并指出中国目前仍处于第一阶段,但环境保护“十二五”规划提出实施多种大气污染物综合控制表明中国有潜力进入更高阶段。①事实上,近年来我国也逐步转向多污染物治理方式,先后颁发《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气的指导意见》、《国家环境保护“十二五”规划》、《重点区域大气污染防治“十二五”规划》,强调多污染物协同控制,进一步深化二氧化硫污染治理,同时加强氮氧化物减排,大力削减颗粒物排放,开展挥发性有机物污染防治。

多种污染物协同治理发展的最新形式,已不是单纯的空气污染治理方式。最近一些发达国家试行将空气污染治理、能源政策和控制温室气体排放的政策整合,运用三者相互关联的作用,以更少的成本实现更多的共同利益。这种更广泛意义的多种污染物协同治理方式,在帮助空气质量达标的同时,实现温室气体减排的目标。国际应用系统分析研究机构(IIASA)的收益模型研究表明:低碳策略能降低二氧化硫、氮氧化物和细微颗粒物的排放而不增加额外的成本;每减少1%的二氧化碳能减少1%细微颗粒物对健康的影响。②我国目前多种污染物协同治理方式主要用于空气污染③,尚未与应对气候变化政策相结合,但从长期来看,这将是未来发展的一个趋势。

(三)重典治理

我国早在1987年就已颁布《大气污染防治法》,后经两次修订。然而,日益严峻的大气污染形势表明,《大气污染防治法》未能取得有效防治作用,这与其对违法行为处罚力度过轻密切相关。现行《大气污染防治法》修订于2000年,与1987年、1995年《大气污染防治法》相比,新增了一些违法行为的处罚,并对罚款作了数额上限的规定,但总体来说,处罚力度并未加大。立法之所以这样规定,很大程度上是出于经济增长因素的考虑。如果让企业承担过多环保责任,势必影响企业的发展,从而影响经济的增长。但有发达国家的经验证明,加大环境执法力度,并不影响经济的发展,反而在经济增长的同时,能有效降低污染物的排放。有数据显示,美国在1970年颁布《清洁空气法》到2005年期间,国内生产总值和人口呈上升增长趋势,空气污染物二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、一氧化碳、挥发性有机物等则明显下降。①要有效遏制我国日趋恶化的大气污染形势,现阶段有必要加大处罚力度,用重典治理。

首先,适当减少行政命令。纵观我国《大气污染防治法》第六章法律责任的规定,几乎每条处罚措施都涉及行政命令,如责令停止违法行为,限期改正,责令停止生产或使用,限期治理,责令改正,责令拆除,责令限期建设配套措施等。有关“责令”行为的属性存在诸多争议,《环境行政处罚办法》已将其定性为“行政命令”。行政命令相对于行政处罚,不具有强制执行力,违法者如拒不履行也没有相应的法律后果,而改为对其实施行政处罚。“责令”行为的立法理念在于发挥其教育功能,敦促行为人在一定认知的基础上主动纠正违法行为。②但实践中行为人通过违法行为获利,他们主动纠正违法行为的可能性非常小。因此,“责令”行为的相关规定事实上显示了《大气污染防治法》处罚措施的软弱性,应予以适当减少。

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关键词 生物修复 环境治理 大气污染 水污染 固体废弃物污染

中图分类号:G712 文献标识码:A

0前言

社会经济迅速发展,人们的生活环境却日益受到破坏,大气、水和固体废弃物的污染是目前人们面临的重要环境问题。20世纪30年代以来,欧美发达国家先后经历了煤烟型污染、光化学污染、酸雨等一系列污染问题,为此制定了严格和完善的标准体系,并采取一些防治措施。21世纪,环境污染防治手段中频繁出现“生物修复”一词,可见生物手段在环境治理中具有巨大潜力。本文从植物、微生物和动物三个方面对其在环境污染治理中的应用进行阐述。

1植物在环境治理中的应用

植物修复为利用绿色植物对环境中污染物进行去除或无害化,其中在大气污染中大面积种植绿色植物即为一种防治措施。植物生长过程中吸收的CO2可以降低温室效应;悬铃木、苔藓植物和夹竹桃可以种植在城市道路两旁,起着吸收汽车尾气的功能;紫花苜蓿可以指示SO2,唐菖蒲可以指示氟污染,向日葵可以指示氨污染;许多来源于植物的生物质能源可以开发为清洁型新型燃料。水生植物对水污染的治理可以起到事半功倍的效果,杨肖娥教授提出了水污染生态修复的概念,要走中国特色的环境治理之路。富营养化水体中含有超标的氮、磷等营养物质,而这些物质正好可以被水生植物的生长发育所利用,从而有效抑制水体的富营养化。Baker提出超富集植物具有清洁金属污染土壤和实现金属生物回收的实际可能性,这类植物通过根部将重金属向茎叶等器官进行转移,在Cd、Cr、Hg、Pb、Cu、Zn、Ag、Sn等重金属污染的土壤修复中有重要作用。

2微生物在环境治理中的应用

微生物法在大气污染治理中是一种较新的手段,其中微生物烟气脱硫技术在一些发达国家得到了应用,生物反应器中所含的脱硫菌是整个技术的核心;微生物还可以应用于除臭和净化NOx。微生物对水污染的治理机理和植物的作用相类似,主要用于修复富营养化水体、重金属污染水体和有毒有机物污染水体,包括反硝化菌、解磷菌、黑曲霉、假单胞菌、红球菌黄杆菌、微球菌等。微生物修复污染土壤的技术主要有3类:生物反应器、原位生物处理技术和地上处理技术。土壤中微生物的活动是有机物和重金属污染的土壤修复的主力。如白腐菌可以降解有机氯化合物,真菌通过分泌氨基酸、有机酸以及其他代谢产物来溶解重金属以及含重金属的矿物,解磷菌可以将土壤中的无效态磷转化为有效态磷,还有一些微生物还可以对重金属进行生物转化。

3动物在环境治理中的应用

动物由于其具有迁移性,在环境污染治理方面的应用并不是很广泛,主要体现在它们对环境的实时监测和指示。在大气污染方面,一些动物如:老鼠、麻雀和鸽子对CO非常敏感,在很早就被用来探矿。原生动物是动物界中最低等的单细胞生物,在水污染治理中可用来准确指示活性污泥的性质、指示反应操作环境和预测出水水质等。土壤动物如:蚯蚓对土壤中的重金属具有降解作用,还可以对土壤污染进行富集或迁移。

当环境污染越来越严重时,人们逐渐意识到环境对人们生活工作的重要性,并从上至下制订了一系列严格的环境保护条例,如:《大气十条》、《水十条》、《土十条》等。人类作为地球表面存在的高等生物体,应充分利用各种生物因素和非生物因素构成的生物圈,并相互协同进步,共同来修复地球表面的创伤。一些物理化学的环境治理方法普遍存在“治标不治本”、“挖东墙补西墙”等缺点,而生物治理的方法虽然是长久之计,却面临周期长的问题。各种治理环境污染的方法各有所长,我们要综合考虑,合理搭配使用,为建设美好家园而共同努力。

参考文献