大气污染特征范文
时间:2023-07-24 17:21:11
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篇1
关键词:大气;污染特征;现状:防治对策
中图分类号:S166文献标识码:A
前言
近年来,随着社会经济的发展和人们环保形态的不断提高,环境空气质量问题越来越受到社会的普遍关注。“十一五”至“十二五”期间,丹东市把保护和改善环境空气质量作为环境治理的主要工作,通过实施“蓝天工程”等工作,使得城市环境空气质量得以有效改善。
近年来,丹东市区环境空气质量持续保持良好,各年度PM10、SO2和NO2年均值均达到国家环境空气质量二级标准。空气污染指数API达标天数均保持在350d以上,其中Ⅰ(优)级天数稳定在120d左右,首要污染物以PM10为主。
11空气污染特点
污染物来源复杂,季节地域变化幅度大,扬尘污染、煤烟污染、机动车尾气、工业污染等多种污染并存,呈现出复合型污染的特点,空气污染防治难度大。
12季节变化特征
根据丹东市区2006~2013年环境空气监测数据分析,丹东市区环境空气质量随季节变化差异较大。从表1中可以看出,各季节、各项污染物年均值由大到小均为:冬季>春季>秋季>夏季,并且具有冬季污染物浓度明显高于夏季污染物浓度的特点。各项污染物(PM10、SO2、NO2)年均值冬季分别是夏季的173倍、365倍和236倍。
13功能区污染特征
根据丹东市区2006~2013年环境空气监测数据分析,各功能区中交通区污染最重。各年度3项污染物最高值均出现在交通区。
从表2中可以看出,SO2交通区污染最重,居民区和工业区次之,清洁区最轻;NO2交通区污染最重,工业区和居民区次之,清洁区最轻;PM10交通区污染最重,清洁区较重,居民区次之,工业区最轻。PM10清洁区相对污染较重是由于该点位三面环山、地势较低、周围地表植被覆盖较少等原因引起。
14受气象条件影响
丹东市环境空气质量受特殊气象条件影响明显。当污染源排放量没有大的变化情况下,气象条件直接影响空气质量的好坏,使空气污染指数有很大的差别。
2006~2013年,丹东市区环境空气质量共有135d超标,其中有128d是由特殊气象条件影响,占超标天数的948%。4a间,春季受内蒙古中部地区沙尘天气影响,出现13d超标,占超标天数的96%;冬季受雾、雾霾及逆温等天气影响,出现115d超标,占超标天数的852%,详见表3。表32006~2013年丹东市区环境空气质量超标天数
与特殊气象条件统计
年度超标天数特殊气象条件沙尘雾雾霾逆温200620112720072822420082331820091921720101511211201113210201242220131383合计1351310348
大气污染物浓度除取决于排放量、排放方式等主观因素外,还取决于污染物在大气中的扩散程度,而污染物在大气中的扩散、输送则受气象条件的支配。
风对大气污染的贡献在春秋两季较为明显。总体来说,丹东市年平均风力
降水对污染物浓度影响显著。丹东地区降水较多,全年降水量的80%集中在夏季。夏季,由于降水对于污染物的冲刷降低了大气中污染物的含量。
2丹东市大气污染趋势
“十二五”后期,随着丹东市大范围的市政工程及房地产项目相继开展,空气污染物仍将以颗粒物为首要污染物,其污染趋势会保持平稳或略有下降,全市污染负荷会呈缓慢下降趋势。短期内城市燃煤结构和燃烧能效难以有较大幅度改善,随着“蓝天工程”的实施和“大气污染防治行动计划”的落实,丹东市环境空气质量将呈现缓慢改善的趋势。
21PM10变化趋势
PM10浓度总体呈现下降趋势,受经济社会等因素导致波动幅度较大。
从表4中可以看出,PM10呈明显的下降趋势,2013年出现较大波动,这是因为丹东市大范围的市政管网、道路及万达等房地产项目,露天尘源急剧增多,导致PM10年均浓度出现较大波动。然而,随着市政工程的完成和对于扬尘监管的不断深化,丹东市PM10浓度将逐步呈现明显的下降趋势。
22SO2变化趋势
SO2浓度逐步趋于平稳,未来将出现下降趋势。
“十一五”期间,丹东市以污染减排为重点,通过严抓工程减排、结构减排和管理减排,使SO2的排放量得到有效控制。“十二五”以来,随着国务院“大气污染防治行动计划”和辽宁省“蓝天工程”的实施,丹东市SO2浓度城区逐步平稳的趋势。“十二五”后期,随着国务院《大气污染防治行动计划》和省政府“蓝天工程”的进一步实施,将对现有10t及以下的燃煤小锅炉进行拆除,对工业企业开展脱硫改造;同时,随着天然气管网的铺设和对燃煤锅炉的替代,丹东市SO2排放将呈现一个逐步下降趋势。
23NO2变化趋势
NO2浓度总体呈现小幅上升趋势,未来将逐步平稳。
随着丹东市社会经济的发展,机动车保有量会不断增加,加之近年来丹东市市政道路、管道施工增多,局部封路限行造成道路负荷加重,交通不畅,车辆行驶常处于怠速状态,使尾气污染问题日渐突出。然而,随着“蓝天工程”的开展,电力、水泥等行业脱硝改造不断深化,将会抵消一部分机动车NO2排放增量,所以NO2在下一阶段将呈现逐步平稳趋势,但NO2防控形势依旧严峻。
3大气污染防治对策
31严控机动车尾气污染
机动车是近年来城市空气污染的又一重要因素,也是NO2的主要来源之一。
目前已经实施的污染防治措施主要有三方面:实施了“环保绿标路、区”创建工作;大力推广新能源汽车,对新增和更新的城市公交车全部采用LNG等新能源;不断加强机动车环保检测,全地区落实IC卡互认制度,从源头把住尾气检测,机动车环保检验率始终保持在85%以上。
32强化城市扬尘污染治理
强化源头治理与开展专项行动相结合,强力推进城市扬尘污染整治工作。联合多部门对建设施工与拆除、道路保洁、物料运输与堆存、采石取土、养护绿化、道路及管线施工等扬尘污染进行综合整治。从强化文明施工、严控物料运输遗撒、防控堆场等大型尘源污染等3个方面开展,督促施工单位做好拆迁洒水抑尘、土方覆盖、进出车辆冲洗等工作,落实码头、堆场等尘源围挡设置和物料覆盖、物料装卸抑尘等控制措施。对储煤场、堆场及运输车辆等扬尘污染防治予以量化和规范。
33进一步调整能源、产业、供热结构
积极推进“蓝天工程”工作,落实国务院《大气污染防治行动计划》等文件要求,从实施煤炭消费总量控制、实施清洁能源替代、煤炭清洁利用、严格环境准入和加快推进集中供热等几方面开展工作。
331实施煤炭消费总量控制。扩大清洁能源在一次能源中的消费比例,大力发展清洁能源,推进煤炭清洁利用,提高煤炭的燃烧能效。实施新建耗煤项目燃煤等量替代制度,严控新增燃煤项目。
332积极推进国家产业结构调整,坚决淘汰落后产能,严控“两高行业”新增产能,压缩过剩产能。
333积极推进区域集中供热,实现“一县一热源”。
334在“十二五”期间逐年扩大高污染燃料禁燃区范围,严格限制新增燃煤锅炉,坚决取缔原煤散烧和燃用其他高污染燃料的大灶、茶浴炉、10t及以下的锅炉,并在高污染燃料禁燃区建设期内改用清洁燃料或并网。
34抓源头,强化工业污染源防治
341不断强化对工业企业的环境监管。通过开展环保专项行动、综合整治等活动,将检查与抽查相结合,不断加大对涉气工业企业的监管力度,确保各类污染防治设施正常运行,污染物稳定达标排放。
342严格环境准入,优化市区工业布局,开展对位于主城区的钢铁、石化、化工、有色金属冶炼、水泥、平板玻璃、沥青混凝土搅拌等重污染企业搬迁、改造工作。同时,不再审批钢铁、水泥、电解铝、平板玻璃、炼焦、有色、铁合金等新增产能项目。
343继续推进加大工业污染源管控力度,推进工业污染源在线监控工作,不断强化监管手段。实施火电、水泥等行业除尘、脱硝及脱硫设施提标改造工程。
35加强生态建设,改善环境空气质量
通过不断加大环境绿化力度、生态修复、推进道路绿化、小区单位绿化、城市内河堤坝绿化、城市及周边地表绿化和公园绿地建设等措施,扩大城市建成区绿地规模,从而有效改善环境空气质量。
4结论
“十一五”“十二五”期间,丹东市环境空气质量总体良好,丹东市区空气质量随季节变化差异较大,冬季污染最重。各功能区中,交通区污染最重。当污染源排放量没有大的变化情况下,丹东市区空气质量受特殊气象条件影响明显。
随着城市经济社会的快速发展,污染物排放量不断攀升,根据丹东市大气污染特征对症下药,只有采取卓有成效的控制措施,抓住主要矛盾,才能在现有基础上持续改善环境空气质量。
参考文献
[1]丹东市环境质量报告书[C].2006-2010,2011,2012.
[2]环境空气质量标准[Z].GB3095-1996.
篇2
酸雨是指pH小于5.6的大气降水。大气降水的形式包括雨、雪、雹等[1]。酸雨是当今世界普遍关注的环境公害之一,酸雨污染造成的危害日益成为制约我国经济和社会发展的重要因素。近年来,浙江省经济的持续高速发展导致对能源的需求越来越大,以燃煤为主的能源结构和治理措施的不当,使浙江省成为全国的酸雨重污染区之一。目前,浙江省酸雨污染主要有两大块区域,分别为浙北和浙东南地区,其中临安是浙北酸雨区里最严重的地区[2]。临安大气本底站建成于1983年,位于长3角腹地,是我国最早建设的3个区域大气本底观测站之一,也是联合国世界气象组织全球大气观测网(GAW)区域大气本底站。临安大气本底站的观测数据对长三角地区大气本底环境状况的评价有着重要意义。近年来,关于酸雨的研究有很多。宋晓东等[3]对1992—2002年浙江省酸雨的空间分布进行了研究,认为浙江省的酸雨分布范围不断扩大。林丰妹等[4]对杭州地区的酸雨污染现状分析结果表明,1998—2002年杭州市酸雨频率为43.9%~73.3%,呈逐年上升趋势;杭州市区和萧山区的酸雨发生频率在70.0%附近波动,而临安酸雨发生频率一直处于较高水平,并指出,杭州市气象条件不利于大气中SO2、NO2的扩散。徐虹等[5]分析了杭州市大气降雨化学组成特征及来源后,认为杭州降雨中的化学组分主要来源于工业源和地壳源,部分来源于海盐粒子。洪盛茂等[6-10]对20世纪八九十年代临安大气站的酸雨特点进行了较详细的研究,结果表明,临安大气站的降水酸度逐年增加,酸雨频率逐年增大;对比雷雨与非雷雨酸度后表明,雷雨酸度低干非雷雨酸度,雷雨中的酸雨频率也低中非雷雨中的酸雨频率;梅雨与非梅雨相比,降水酸度要低,酸雨出现机会也少些;降水化学分析表明,阴离子以SO2-4和Cl-含量居多,阳离子则以NH+4最多。虽然很多学者研究了各地的酸性降水分布特征、发展趋势和影响因素,但是针对临安酸雨的研究主要是在20世纪八九十年代,缺乏对近年酸雨的研究。近年临安大气本底站的酸雨特征研究对于分析我国东部酸雨成因、最新发展态势和影响因素有重要的意义。因此,该文以临安大气本底站近6年酸雨为研究对象,对临安大气本底站酸雨的时间分布特征及其影响因素进行分析,并利用轨迹计算模式Hysplit4.8[11-12],研究影响临安大气本底站酸雨的污染物来源。
1资料与方法
1.1资料说明采用临安大气本底站2005年6月至2010年5月的逐次酸雨观测资料,1985—2009年酸雨的年均加权pH,2008年的SO2、NO、NO2、NOx、CO和O3逐时浓度资料。
1.2研究方法定义pH<5.6的降水为酸雨,其中4.5≤pH<5.6为弱酸雨,pH<4.5为强酸雨[13]。酸雨发生频率:F=A/R×100%式中,F为酸雨发生频率(或强酸雨发生频率),A为pH<5.6的降水天数,R为降水样品采集的总天数。计算月、季和年平均pH,均采用氢离子浓度和降水量加权法。根据业务规定:毛毛雨为0.1≤P<2,小雨为2≤P<10,中雨为10≤P<25,大雨为25≤P<50,暴雨为P≥50,P为降水量,单位mm。采用Spearman秩相关系数来预测评价指标的升降趋势,采用Pearson相关系数检验,来判断评价指标与影响因素之间的相关性。为探究影响临安大气本底站的酸雨前体物来源,利用轨迹计算模式Hysplit4.8,轨迹模式的气象场资料是NCEP(NationalCentersforEnvironmentalPrediction)的GDAS(GlobalDataAssimilationSystem)数据,对2008年间的降水观测样本计算48h后向轨迹。根据2006年华东地区的SO2年排放量[14]分布,将后向轨迹分为4类,并利用判别分析对2008年间所有的后向轨迹进行归类。
2结果与讨论
2.1特征分析
2.1.1时间分布特征
2.1.1.1月均值特征2005年6月至2010年5月临安大气本底站降水pH的月变化见图1。从图1可以看出,临安大气本底站降水pH各月均值均小于4.5,均达到强酸雨的程度。降水pH最高值出现在7月,为4.07,最低出现在9月和12月,分别为3.75和3.76。2.1.1.2季均值特征从降水pH的季节分布来看,夏季临安地区的季均pH为3.99,酸雨污染状况比其他季节轻;秋冬季节,降水pH相对较低,季均pH分别为3.83和3.84。与临安大气本底站降水pH的月变化特征相吻合。临安大气本底站的强酸雨和酸雨发生频率都表现为夏季低、秋冬春季高;夏季的强酸雨和酸雨发生率明显低于其他3个季节(见表1)。
2.1.1.3年均值特征及趋势分析图2显示了1985—2009年临安大气本底站的降水pH分布情况。可见,降水年均pH均小于5.6,全部达到酸雨程度;其中最高值出现在1985年,为4.88;最低值出现在2007年,为3.73。年均降水pH总体上呈现逐年下降的变化趋势,酸雨污染日趋严重。自1991年起,降水年均pH突破4.5,达到强酸雨程度。采用Daniel趋势检验,计算Spearman秩相关系数,如秩相关系数大于零,表明为上升趋势;小于零,则表明为下降趋势,并进行显著性检验。1985—2009年临安大气本底站降水年均pH的Spearman秩相关系数为-0.780,经检验是显著的。这说明,临安大气本底站的酸雨pH呈下降趋势,酸雨污染程度有进一步加重的趋势。
2.1.2风速与风向风是表征大气对污染物输送、扩散的重要动力因子。近地面风对酸雨的形成有重要作用[14]。风向决定着大气中污染物的输送方向,风速则决定着大气中污染物的扩散稀释速度[15]。从图3可以看出,发生酸雨时,NNE~ENE风向区间的频率为51.55%,S~WS风向区间的频率为18.02%。其中,弱酸雨时,NNE、SW、SSW和NE分别为38.18%、12.73%、9.09%和9.09%;强酸雨时,NNE、NE、ENE和SSW分别为28.42%、15.84%、7.38%和6.72%。经计算可知,NNE~ENE风向区间的酸雨发生率为96.03%,WS~S风向区间的酸雨发生频率为94.20%。由此可见,临安大气站酸雨的形成主要受NNE~ENE和WS~SSW风向区间输送污染物的影响。风速的大小不仅反映了本地大气污染物扩散传输的速度,同时也预示着当地受上风向污染源影响的潜在程度。当酸性污染物的输入小于输出时,风速才能起到降低降水酸度的作用;反之,将会引起降水酸度的升高。从图4(图中小横线位置代表标准差大小,最高点代表样本的最大值,最低点代表样本的最小值)可以看出,3种类型样本的标准差相差不大,说明样本的离散程度类似,3种类型具有可比性。对比3种不同降水类型的平均风速,发生非酸雨时的平均风速明显大于其他两类的平均风速;酸雨时风速多在4m/s以下;风速越大,降水pH越小
2.1.3降水量降水强度与酸雨的形成关系密切。统计临安大气本底站酸雨发生时的降水强度(见表2)。临安大气本底站的酸雨发生率在各降水等级下均较高,普遍达到93%以上。总体上看,中雨和大雨时,酸雨和强酸雨发生率较高;暴雨和毛毛雨时,酸雨和强酸雨的发生率相对较低。
2.2SO2、CO、CO2、O3、NOx和PM10对酸雨的影响浙江省是能源消耗大省,煤炭、石油和天然气等化石能源占85%左右。酸雨的产生与大气中SO2、NOx等酸性气体和大气中悬浮颗粒物有密切关系[16]。以临安大气本底站2008年逐次降水的pH与降水开始前24h的SO2、NO、NO2、NOx、CO、O3和PM10的浓度进行相关分析。从表3可以看出,降水pH与SO2呈负相关关系,经检验为显著;而与NO、NO2、NOx、CO和PM10浓度也是负相关,但未通过显著性检验;与O3浓度呈正相关,同样未通过显著性检验。因此,临安大气本底站
2.3污染物来源的分析根据2006年华东地区的SO2年排放量分布(分辨率为0.5°×0.5°),将影响临安大气本底站的气团轨迹分成4类:A类源自浙江以北、SO2排放量较大的沪、苏地区;B类源自SO2排放量较大的浙中南地区;C类源自SO2排放量较小的浙江以西地区;D类源自海洋(见图5)。临安大气本底站2008年全年的酸雨发生频率为99%,强酸雨发生频率为92%,全年降水加权pH为3.94。由表4可知,气团的来向与酸雨污染程度存在一定关系。其中源自浙江以北、SO2排放量较大地区(轨迹类别为A),酸雨污染较为严重,强酸雨发生率最大,为97.3%,平均降水pH为3.77。源于海洋地区(轨迹类别为D)的降水pH相对最大,达到4.04,强酸雨发生率最小,为82.9%,酸雨污染程度较轻。源自浙中南和浙西(轨迹类别为B和C),介于二者之间。从pH大小来分析,源自浙西(轨迹类别为C)的酸雨pH最低,源自海洋(轨迹类别为D)的降水pH最大。可见,临安大气本底站的酸雨污染受到其北部地区和浙西地区的酸雨气体物输送的影响较大。
2.4降水化学组成的分析SO2-4和NO-3是降水中阴离子的主要成分,二者质量浓度值占总阴离子质量浓度值的90%左右[4]。降水中SO2-4与NO-3比值变化的研究,对该地区酸雨类型的确定和变化有重要意义。表5是2006—2009年临安大气本底站降水中SO2-4与NO-3的比值。从表5可以看出,临安大气本底站2006—2009年降雨中历年SO2-4/NO-3平均比值为1.69,小于同期全国其他的大气本底站[17-18](如瓦里关大气本底站,上甸子大气本底站,龙凤山大气本底站);对比1985—1997年SO2-4/NO-3平均比值4.28[19],2006—2009年临安大气站降雨SO2-4/NO-3在震荡中有下降的趋势,可见临安大气本底站降水化学组分中NO-3在降雨酸性中所起作用有明显增大趋势,表明临安大气站的酸雨污染特征已由原来的硫酸型[6]转为硫酸型与硝酸型并重。
篇3
【关键词】秦皇岛市;采暖期;非采暖期;大气颗粒物;污染特征;气象因素
【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 绪论
国际上把粒径小于10μm的颗粒物称为可吸入颗粒物,该粒径范围的颗粒物具有很大的比表面积,它们可以吸附大量的可溶性有机物,特别是那些易致突变致癌的物质。一旦这些颗粒物通过呼吸道进入人体,长久累积下来,便会产生遗传毒理作用,进而危害机体。国际辐射防护委员会(ICRP)的肺动力特性试验组研究报告提出:5~30μm粒径的颗粒物会沉积在鼻咽部和支气管上部;1~5μm粒径的颗粒物大部分沉积到支气管,少数进入肺部[1]。由此可见,PM2.5较PM10危害性更大。
秦皇岛作为我国优秀旅游城市,其旅游业(第三产业)为当地的支柱产业之一,空气质量的好坏,直接决定着秦皇岛的经济发展。目前,对秦岛大气颗粒物污染物特征、与气象因素的关系等方面都有了一些研究,但只局限于PM10方面,对PM2.5污染特征以及与气象因素的关系方面的研究相对较少。本研究是对秦皇岛大气中的颗粒物进行实测,探寻秦皇岛大气颗粒物污染特征及PM2.5质量浓度与气象因素的关系,以期为秦皇岛的大气颗粒物污染防治提供对策。
1 采样方法与设备
1.1 采样地点与时间
采样地点位于海港区中国环境管理干部学院招待所三楼平台,距离地面约8米,周围无明显污染源,主要为文教及居民区。此采样点具有良好的代表性。
本研究的采样周期为采暖期和非采暖期两个月,秦皇岛的采暖期为每年的11月5号―4月5号,本研究采暖期的采样时间为2013年11月5日至2013年11月30日,非采暖期的采样时间为2014年4月6日至2014年4月30日。颗粒物日变化曲线的采样时间为2013年12月16日~17 日、2014年4月16日~17日进行。
1.2 采样方法与设备
PM2.5采样参照《环境空气颗粒物(PM2.5)手工监测方法(重量法)技术规范》(HJ656-2013)进行[2]、PM10采样参照《环境空气PM10、PM2.5的测定 重量法》(HJ618-2011)进行[3]。
PM10、PM2.5采样器采用青岛崂山应用技术研究的崂应2050型空气/智能综合采样器,电子天平采用上海良平仪器仪表有限公司生产的FA1004型分析电子天平(可读性为0.1mg ,线性为小于等于0.2mg),滤膜采用青岛崂山应用技术研究生产的玻璃纤维滤膜。
气象资料来自中国气象科学数据共享服务网提供的秦皇岛的同期气象资料。
2 结果与讨论
2.1 采暖期与非采暖期PM2.5、PM10的平均浓度水平
根据2013年11月(采暖期)及2014年4月(非采暖期)的日监测数据,通过计算得出采暖期与非采暖的日平均浓度以及比值,如表1所示。
PM2.5在采暖期的日均浓度大于非采暖期,其原因是由于太阳辐射低、降水量少、蒸发量较小、相对湿度较大、大气稳定性好、不易形成良好的扩散条件等诸多因素造成的,秦皇岛地处北方,11月5号开始进行锅炉取暖,化石燃料的使用,也在一定程度上加剧了污染。PM10在采暖期与非采暖期都保持着较高的污染水平,非采暖期PM10的平均浓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仅是2014年4月日均值的月平均,不能很好的代表秦皇岛非采暖期PM10的平均浓度,非采暖期采样恰好处在秦皇岛的春季,春季秦皇岛多大风天气,西北地区的粉尘经大风长距离的输送到达本地,以及本地建筑企业粉尘的交加,致使秦皇岛春季表现出较高的粉尘浓度,粉尘中PM10占了绝大多数。这与张宝贵等研究结果:秦皇岛春季多为沙尘,PM10的高值多出现在2月~5月,峰值出现在4月相一致[4]。因此秦皇岛春季表现出较高的PM10浓度。
据表一可知:采暖期PM2.5在PM10中的比重为0.41,非采暖期PM2.5在PM10中的比重为0.35.由此可以看出采暖期对于PM2.5贡献比较大。这与锅炉大量燃烧煤炭,产生大量的细微颗粒物及采暖期较差的空气扩散条件有关
2.2 采暖期与非采暖期PM2.5、PM10日变化
采暖期与非采暖期PM2.5、PM10的日变化趋势,见图1所示。总体上,采暖期与非采暖期PM2.5和PM10均呈现“倒S”的日变化趋势(即早晚双峰),但采暖期与非采暖在变化幅度,峰值大小上有所差异,这与刘鲁宁的研究结果PM10的日变化趋势呈现早晚双峰的变化趋势相一致[5]。
采暖期PM2.5的峰值分别出现在8:00和20:00,最低值出现在14:00左右,峰值浓度分别为76μg/m3和90μg/m3;非采暖期PM2.5的峰值分别出现在8:00和22:00 ,最低值出现在14:00左右,峰值浓度分别为 53μg/m3和76μg/m3。从图一看出:6:00~8:00 PM2.5的质量浓度呈现增加的趋势,其原因与交通早高峰有关,此时段汽车排放大量的尾气,增加了空气中细微颗粒物的浓度。8:00以后PM2.5的质量浓度呈现下降的趋势,其原因为太阳辐射加强,大气的不稳定度增加,颗粒物扩散条件较好。傍晚后PM2..5呈现增加趋势,主要原因与交通晚高峰有关,此时汽车排放的尾气较多,这增加了空气中细微颗粒物的浓度。
采暖期PM10的峰值分别出现在8:00和22:00,最低值出现在14:00左右,峰值浓度分别为203μg/m3和155μg/m3;非采暖期峰值分别出现在8:00和0:00最低值出现在10:00,峰值浓度分别为210μg/m3和194μg/m3。PM10呈现与PM2.5相似的规律。
2.3 采暖期PM2.5的质量浓度与气象因素关系分析
采暖期的PM2.5质量浓度比非采暖期高,对采暖期的PM2.5进行综合研究有着更现实的意义。采暖期PM2.5质量浓度不仅受人为活动的影响,还会受到气象因素的影响。根据中国气象科学数据共享服务网提供的秦皇岛同期气象资料中的平均气压、平均气温、平均相对湿度、蒸发量、平均风速、最大风速、极大风速、日照时数、平均地表地温等9个气象因素,分析PM2.5的质量浓度与气象因素的关系。
通过研究发现,平均相对湿度、蒸发量与PM2.5的质量浓度有着密切的关系,而平均气温、平均风速、最高风速、极大风速、日照时数、平均地表气温等与质PM2.5量浓度关系不太密切。鉴于时间等原因,本文重点对采暖期PM2.5质量浓度与有着密切关系的气象要素进行分析。
2.3.1 PM2.5质量浓度与平均相对湿度的关系
PM2.5、的质量浓度与平均相对湿度的关系,如图2所示。(图2所示数据均进行扣除了无效数据及偏离值的处理)平均相对湿度越大,PM2.5的质量浓度越大,可见平均相对湿度与PM2.5质量浓度存在正相关性关系。这与李凯等的研究结果PM2.5的质量浓度与日均相对湿度呈著的正相关相一致[6]。其原因是:当空气中的相对湿度较大时,某些颗粒物如:艾根核膜(Aitken)可以发生成核作用,即可以作为凝结核,促使饱和蒸汽在颗粒物上凝结为液滴(也就是说大气中的颗粒物附着在水汽上),蒸汽溶解在微粒中,空气湿度大不利于颗粒物的扩散等原因造成的。
2.3.2 PM2.5质量浓度与蒸发量的关系
PM2.5质量浓度与蒸发量的关系,如图3所示。(图2所示数据均进行扣除无效数据及偏离值的处理)蒸发量越大,PM2.5的质量浓度越小,不难看出蒸发量与PM2.5的质量浓度存在负相关性关系。这是因为:蒸发量与太阳辐射有着密切的关系,蒸发量大表明太阳辐射强,太阳辐射强,其近地面的温度较高,这加强了空气的垂直交换,空气的扩散能力在增强,细微颗粒物的浓度自然得到降低。蒸发量小时,太阳辐射较弱,空气的扩散能力下降,大气较稳定,不利于空气扩散,进而导致PM2.5的质量浓度增加。
3 结论
3.1 秦皇岛市采暖期PM2.5质量浓度明显高于非采暖期,约为1.13倍。采暖期PM2.5在PM10中的比重明显高于非采暖期PM2.5在PM10中比重,秦皇岛春季PM10污染较为严重。
3.2 PM2.5、PM10 在采暖期与非采暖期日变化均呈现“倒S”型(早晚双峰),日变化趋势受交通高峰及采暖的影响较大。
3.3 PM2.5的质量浓度与气象因素有着较密切的关系,与PM2.5的质量浓度有关的气象因素不是单一,往往是复合的。其中平均相对湿度、蒸发量与PM2.5的质量浓度有相关性关系。
3.4 通过以上分析得出:秦皇岛颗粒物的污染深受季节的影响,春季秦皇岛的PM10浓度较高,建议政府部门在春季应严格监控建筑等易产生粉尘的行业,秦皇岛采暖期PM2.5浓度较高,这与汽车尾气的排放及采暖有着密切的关系,建议政府部门应加强机动车管理,严禁不符合国家标准的车辆上路行驶。PM2.5与气象因素有较密切的关系,建议做好防范工作。
【参考文献】
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[4]张宝贵. 秦皇岛市空气污染与气象要素的关系[J].气象与环境学报,2009,8.
篇4
[关键词]大气污染治理 环境评价 作用
中图分类号:X823 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)08-0323-01
近年来,雾霾天气引起了公众的广泛关注,成为当前环境热点问题,由于工业化和城市化进程,我国部分地区酸雨、灰霾、等区域性大气污染问题比较严重,对人体的危害也在逐渐显现出来。由此可见,当务之急就是做好大气污染治理的工作,其在环境评价中也起着一定的作用。
一、 大气污染治理存在的问题
(一) 如今实行的减排政策不重视大气质量管理,更重视控制一次污染物减排数量
1. 总量控制无法顾及到质量管理
从目前看来,大气污染的控制政策基本上是围绕着污染物总量控制展开的,大气污染控制的管理目标设定为污染物减排量,并不是以大气环境质量为主的排放量控制,污染物排放量不会按照大气环境中污染物浓度的标准来进行推算和管理。
2. 大气污染物额减排不重视协同减排
在“十五”和“十一五”期间,大气污染控制的重点主要是二氧化硫、烟尘、粉尘等一次污染物。就拿燃煤电力行业来说,其主要对环境政策的作用对象都是二氧化硫,而燃煤电厂同时也是氮氧化物、细颗粒物、汞和温室气体的主要排放来源,在“十二五”期间,国家才开始逐渐治理氮氧化物等其他的大气污染物,在前一阶段的大气污染治理中,并没有重视协同减排。
(二) 大气污染相关的排放评价体系还有待完善,空气环境标准有待提高
1. 环境空气质量标准太低
我国在1982年颁布并实施了首个环境空气质量标准《大气环境质量标准》,经过三次修订之后,在1996年颁布的《环境空气质量标准》一直持续使用到现在,这些标准在特定的时期中,发挥出了积极、重要的作用。
2. 大气污染评价体系还不够完善
在1996年颁布的标准《大气污染物综合排放标准》沿用到现在,已经逐渐形成了比较完整的污染排放标准体系,其中包括了综合与行业两类、国家与地方两级排放标准。可是,现有的空气质量评价体系还是运用了在粉尘污染时期的大气环境评价思路,这样很难应对新型复合空气污染情况。
(三) 大气污染治理的法规不健全,执法和监管的力度不强
1. 大气污染防治法还有待完善
虽然我国在大气污染防治法规上的建设有着不错的成绩,但是一些相关的大气污染防治法律法规还不完备。
2. 大气环境监管力度有待提升
从一方面看,地方政府缺少了严格执行环境影响评价的约束和动力,而从另外一方面来看,因为各地环境监测机构受到了经费和条件的限制,无法开展对大气污染源的经常性监督监测,也就导致了环保部门对污染源的日常监督管理变得更弱。
(四) 环境空气质量监测能力有待提高,环境空气信息公开有待改进
1.环境空气质量监测能力有待提高
大气环境监测、统计基础薄弱,环境空气质量监测指标不全,大部分城市没有进行臭氧、细颗粒物等大气污染物的监测,数据质量控制薄弱,从而导致无法全面反映出当前大气污染的情况。挥发性有机物、扬尘等没有被纳入环境统计管理体系,底数不清,现有的城市空气自动监测系统还有待完善。在《国家环境保护“十五”计划》确定的一百十三个国家环境保护重点城市当中,一些城市的空气自动监测系统的子站数并没有达到计划的要求,数据的代表性和准确性离要求还很远。
2. 城市空气环境信息公开有待改进
从目前看来,城市空气质量公开工作已经无法满足公众对空气质量的知情诉求。
二、 大气环境影响评价的现状及不足
(一) 大气环境模式体系还不完善
大气环境模式体系还不完善的主要表现就是空气质量模式体系不完善、相关理论及方法学研究之后,缺少风险评价模式、人体健康评价模式等各方面的导则模式,从而使得无法满足日渐复杂的大气环境影响评价需求。我国的空气质量评价体系还是以粉尘污染时期的大气环境评价思路为主,已经很难以客观反映新型复合空气污染类型,尤其是细粒子污染的情况,对大气污染控制与温室气体减排、臭氧层保护的研究还有所欠缺。
(二)新型污染物相关研究基础较薄弱
在我国的评价标准体系中包含了两大类:环境质量标准和排放标准,目前为止,我国环境标准中规定了PM2.5、二氧化硫、氮氧化物、臭氧的限值,可是还缺少了PM2.5前体物挥发性有机物的环境质量标准,在排放标准当中,缺少了对PM2.5前体物挥发性有机物、硫化氢、苯系物等污染物的排放限值,从而导致很难对建设项目的污染物排放进行最直接的控制。早在1982年就制定了大气环境质量标准,之后1996年和2000年进行了修订,但是没有包含PM2.5指标,所以现行各种环评技术导则和监测规范中都没有对PM2.5的环境影响评价和环境质量现状监测提出要求,就目前,我国针对PM2.5的研究工作也局限于各科研院所以及高校当中,应用性研究比较少。
三、 大气环境评价研究展望
目前为止,我国大多数的省份依旧处于二氧化硫排放的上升阶段,经济结构的重型化趋势给大气环境质量带来了更大的压力,大气环境影响评价研究应该增加前瞻性和宏观性,强化对产业发展和城市化进程大气环境影响的预测及评价,对可能导致区域性大气环境问题和大气污染物人体健康风险进行分析和识别。
(一)开展战略性大气环境评价
大气环境问题的区域性特征日渐凸显,这种特征与工业化和城市化进程有着紧密的联系,并且显现出了压缩性的特征。应该加强对大空间尺度和长时间尺度下大气环境污染源的识别,对重点产业发展可能带来的局地特征污染物的大气环境影响进行预测评估,对区域当中长期典型大气环境问题的生成与区域大气环境及污染排放之间的关系进行分析,为区域大气污染联防联控、划分大气污染重点区域提供依据,有利于协调解决区域和城市大气污染防治的重要问题。
(二)加强对城市化进程的大气环境影响的关注
城市化发展提升了热岛强度和范围,城市区域风速减小,小风面积增大,也就导致了城区中大气污染物的累积,大气污染更加严重。最近几年来,机动车排放污染物已经成为了我国大气污染主要的来源之一,尤其是一些大中城市的空气污染,已经显现出来煤烟型和汽车尾气复合型污染的特点,加大了大气污染质量的难度。
(三)重视大气污染物输送机制的研究
由于区域经济一体化的发展,大气污染也开始呈现出了区域一体化的趋势,因为大气污染有着向外部扩散的特性,单个城市已经很难彻底解决空气质量的问题。经过研究发现,周边地区污染源的中远距离输送对大气环境质量的影响是不可以被忽视的,外源输入极有可能让区域大气污染变得更加严重。在目前平原的条件下,扩散的问题已经得到了比较好的解决,对城市的研究也有不错的成果,可是还有很多工矿企业和城市都建在河谷、丘陵、海陆交界等比较复杂的地形当中,由此看出,为了能够解决这些地区的空气污染问题,加强对复杂地形上大气扩散规律的研究已经变得越来越重要了。
四、 结语
由于工业化和城市化进程的发展,越来越多的大气污染问题开始显现出来,这对人体健康有着极大的危害,所以大气污染治理就显得尤为重要,通过大气污染质量来改善城市空气质量,是一个长期又艰巨的过程,可能需要20年或是更长的时间。
篇5
关键词:大气污染;治理;问题;策略
中图分类号:TE08 文献标识码: A
引言:近年来,随着我国改革开放的不断深入,推动了我国城市化进程以及工业的快速发展,我国大气污染日益严重,使我国面临着严重的环境问题。因此,应当加强烟气污染物治理、颗粒污染物治理以及气态污染物治理等新时期我国大气污染治理,不断提高空气质量,促进经济和环境的和谐发展。
1、我国大气污染治理产业的发展现状
大气污染治理产业是指为大气污染控制、污染清理等方面提供设备和服务的行业,主要是进行大气污染物基金项目:福建省科技厅项目“福建省节能环保产业技术与装备发展研究”(2012R0046),福建省教育厅重点项目“福建省环保产业发展的技术路线图研究”。的“末端治理”。近些年,我国对大气污染治理越来越重视,大气污染治理产业得到了一定程度的发展,并且形成了产业竞争格局,产业成熟度在不断提高。据有关研究统计,截至2012年,我国大气污染治理产业规模已经接近千亿元,并且总量以较好的势头保持增长。
大气污染治理产业链分析:根据领域层面来区分,大气污染治理行业分为脱硫、脱硝、除尘三大领域。近几年随着汽车使用量的急剧上升,汽车尾气对大气的影响越来越受到重视,尾气防治也逐渐在大气污染治理行业中占据一席之地。大气污染治理产业链的上游主要是脱硫、除尘、脱硝、尾气污染治理领域的设备和原料产业,下游主要是相关领域的主要运营产业(见图1)。“十一五”规划期间,大气污染治理重点发展脱硫领域,电力脱硫设备在“十一五”规划期间得到发展,市场达到一定程度的饱和状态,未来脱硫领域的重心主要是对现有的火电脱硫机组进行改造或重建火电机组,“建设-经营-转让”模式有望成为该领域的主要发展模式。“十二五”期间,大气污染治理的重心转向脱硝领域,脱硝设备及其运营产业将迎来发展的高峰期。
图1大气污染治理产业链
2、大气污染治理的形势
2.1在控制常规大气污染物方面有很大进展
据调查与分析,在“十一五”期间,我国的二氧化硫、烟尘、粉尘等常规性大气污染物的排放量得到了有效地控制。
2.2大气污染类型变化,灰霾等问题愈发严重
近年来,随着城镇化和工业化的发展,我国的大气污染类型正从煤烟型污染向机动车尾气污染类型转变,并且暂时出现了两种类型并存的局面;另外,区域性灰霾天气和光化学污染日益突出,尤其是京津冀、珠三角以及长三角等区域经济比较发达的地区最为严重。最后,随着城市规模的不断扩大,使得各个城市间大气污染相互影响,而工业企业的外迁,同样影响了农村的环境质量。
2.3非常规大气污染物的排放量增大,治理工作面临巨大挑战
随着工业化的发展,氮氧化物、细颗粒物(PM2.5)、挥发性有机物以及大气重金属等非常规性污染物的排放量显著增加,给大气污染治理工作带来了严峻的考验和挑战。
3、大气污染治理存在的问题
3.1重视减排数量,忽视质量管理
外界大气不仅影响着环境质量,更是与人们的身体健康息息相关,而且很多时候一次污染物的排放会产生二次污染。然而,在目前的大气污染治理工作中,注重的是减少一次污染物的排放量,而不是把减轻污染物的损害程度作为重点,这种做法是不正确的。
3.2相关法规不健全,执行和监管力度不够
首先,虽然我国有关大气污染防治的法规建设有了很大的进步,然而仍然不完善,比如缺乏有关颗粒物等污染物的防治法规。其次,由于部分政府有关环境质量的约束机制和动力机制的缺乏以及经费和条件的限制,对大气环境的监测和执行受到了很大影响,监管和执行力度亟待加强。最后,在部分领域如机动车污染、扬尘污染等防治方面的管理机制仍不健全。
3.3属地模式的环境管理,降低了管理效率
目前,我国大气污染状况呈现出区域性特征,而属地模式的管理方式阻碍了区域间的合作。一系列大气污染治理策略的提出,关注到了政策的可行性与持续性,部分减排政策有待完善与健全。
3.4空气质量监测能力不足,没有及时公开环境信息
目前,我国的空气质量监测和统计基础十分薄弱;部分项目的监测指标不够齐全,比如缺乏臭氧、细颗粒物等项目的指标;不能有效地控制一些数据质量,使得对大气污染情况的反映程度不够全面;部分城市人为地“操纵”环境质量的相关监测数据,严重影响了数据的代表性和准确性。
4、大气污染治理的策略
对大气污染的治理,我们可以借鉴沧州渤海新区的“四大工程”来实现,包括深度治理工业企业、治理建筑工地的扬尘、防治运输扬尘以及建立绿化工程这四个方面,从控制污染源方面与防止污染物的传播方面治理大气污染。
4.1限期治理工业污染源,实现工业企业的深度治理
一方面,国家可以通过监测和检查节能热力企业中有关机械设备,保证能够在一定程度上控制住大气污染物的排放量。另一方面,处理好锅炉的大气污染物的排放,在治理大气污染的过程中,制定好治理方案,安装好治理设备,尽可能地提高治理效率,减少污染物的排放量。
4.2控制燃煤源污染物的排放,实现建筑工地扬尘的治理
第一,拆并、改造分散的燃煤锅炉。针对热电联产覆盖范围内的锅炉,尽可能地实现并网;第二,全面落实相关规定。防治好施工工地的扬尘污染,还可在采取在施工现场设置围挡,硬化并清洁工地的主要道路等措施。
4.3防治机动车尾气,实现运输扬尘的防治
国家可以采用简易工况法来实现对机动车的尾气治理,定期检验机动车的排气污染;此外,通过黄绿标制度来管理机动车,保证行驶在路上的只有满足标准的车。
4.4扩大绿化面积
通过扩大绿化面积,更大程度地吸附空气中的飘尘等大气污染物;整治好河流,实现林网、水网以及路网的融合与统一。
4.5健全大气污染的法制建设,加大监督和执行力度
通过建立相关的法律法规,明确、具体地规定好行为规范、法律责任等;加大执法与监督力度,提高违法成本,对给环境造成巨大污染的企业进行严肃的处理。
结语:总而言之,面临着大气污染如此严重的情况,国家和企业都应该重视对大气污染的治理工作,及时发现并改正治理过程中存在的问题,不断积累经验、吸取教训,健全大气治理的政治、法律和经济体系,不断提高空气质量。
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篇6
关键词 《清洁空气研究计划》;大气污染物:排放清单;空气质量管理;大气污染防治
文/熊跃辉
当前,我国大气污染形势严峻,以细颗粒物(PM2.5)为标志的区域性大气复合污染问题日益突出,大气灰霾事件在我国许多地区频繁出现。根据环境保护部公布的2014年上半年全国环境质量状况公告,实施空气质量新标准的161个城市平均超标天数比例为39.7%,PM2.5浓度在21~150微克/立方米,平均为69微克/立方米。按照《环境空气质量标准》(GB3095-2012)的年均值进行评价,仅有9个城市达标,城市空气质量达标之路任重而道远。
2013年9月, 《大气污染防治行动计划》(简称大气“国十条”)由国务院正式,要求到2017年,全国地级及以上城市PM10浓度比2012年下降10%以上,京津冀、长三角、珠三角等区域PM2.5浓度分别下降25%、20%、15%左右,其中北京市PM2.5年均浓度控制在60微克/立方米左右。大气“国十条”明确了未来五年国家和地方政府在空气质量改善方面的行动纲领,而如何细化落实“国十条”,实现空气质量的切实改善,是当前空气质量管理决策者最为关心的问题。在空气质量管理决策支持技术体系中,构建准确、完整、更新及时的大气污染物排放清单是识别污染源、科学有效开展大气污染防治工作的基础和前提,也是制定环境空气质量达标规划和中污染天气应急预案的重要基础和依据。目前,我国在大气污染物清单体系建设上,远远落后于大气污染防治工作需求,现有的国家环境统计体系仅覆盖主要工业源和生活源二氧化硫、氮氧化物和烟粉尘排放量,无法形成完整的国家大气污染物排放清单,严重制约了我国空气质量管理工作。
建立国家大气污染物排放清单的必要性和紧迫性
大气污染物排放清单是空气质量管理的基础
大气污染物排放清单指各种排放源在一定时间跨度和空间区域内向大气排放的大气污染物的量的集合。一套完整的大气污染物排放清单应当覆盖化石燃料固定燃烧、工艺过程、移动源、溶剂使用、开放扬尘、生物质燃烧和农业等排放源,包含二氧化硫(S02)、氮氧化物(NO2)、一氧化碳(CO)、挥发性有机物(VOCs)、氨(NH3)、一次颗粒物(PM2.5和PM1o)和臭氧(03)等大气污染物,并具备动态更新机制。准确、更新及时、高分辨率排放清单是识别污染来源、支撑模式模拟、分析解释观测结果和制定减排控制方案的重要基础,无论对于大气化学与气候相互作用、大气复合污染来源识别等科学问题探究,还是对于污染物总量减排、空气质量达标等环境管理问题来说,都是极为关键的核心支撑。目前开展的PM2.5来源解析、空气质量预报预警、重污染天气应急方案制订及效果评估、污染物总量减排核查核算、空气质量达标规划等工作无一不需要完整的大气污染物排放清单作为核心基础数据支撑。由于我国大气污染物排放源构成复杂、技术更新迅速且相关信息获取困难,相应的管理机制尚未建立,导致目前没有完整的国家大气污染物排放清单,成为当前制约我国空气质量管理的瓶颈之一。
污染源“底数不清”严重制约我国大气污染防治工作
自20世纪90年代以来,我国环境管理部门逐步建立了由环境统计、污染源普查、排污申报、总量核查、重点源在线监测等组成的多源立体环境数据体系,实现了对工业源二氧化硫、氮氧化物和烟粉尘排放量的核算和动态更新,以及对机动车和生活源排放量的统计。经济发达地区部分城市基于自身空气质量管理需求,已经初步建立了相对完整的大气污染物排放清单,少数城市还实现了清单的动态更新。在各类科研项目支持下,我国研究人员在区域大气污染物排放清单领域开展了大量工作,构建了既符合中国国情又与国际接轨的区域大气污染源排放清单共性技术体系,将排放系数本土化率由20%提高到70%以上,发展了多层嵌套高分辨率区域排放清单编制技术和方法学。其中,清华大学建立了包括10种污染物、700多种排放源的中国多尺度大气污染物排放清单(MEIC)并通过网络 (http:// meicmodel. org/)共享,为相关研究和管理工作提供了宝贵的数据资料。
然而,我国在排放清单技术体系建设和国家排放清单编制方面的进度仍远远落后于空气质量管理决策的迫切需求,问题突出。一是现有环境统计体系覆盖污染物和污染源少,仅包括主要工业源和生活源的二氧化硫、氮氧化物和烟粉尘排放量,无法支持控制PM2.5复合污染的决策制定;二是基于研究建立的区域排放清单多来源于宏观能源经济统计数据,在城市群或城市尺度应用时存在口径差异、时空分辨率不足、不确定性大的问题;三是少数城市建立的城市综合排放清单在源分类体系、源排放计算方法、活动水平和排放系数获取方法等方面各有不同,质量参差不齐,可比性和可推广性不足,而大部分城市至今没有污染源覆盖完整、基于统一数据来源和方法学编制的高分辨率城市排放清单。因此,决策者对主要污染物排放总量、时空分布、行业贡献、减排潜力等信息掌握不足,“底数不清”的状况是制约我国大气污染防治工作的重要瓶颈。
建立国家大气污染物排放清单势在必行
从发达国家和地区的历史经验来看,建立大气污染物排放清单技术方法体系并以此为基础建立国家排放清单基本与空气污染治理工作同步进行。美国自20世纪70年代实施《清洁空气法》以来,逐步建立了排放源分类标准和编码、源测试规范和排放系数库、各类复杂源排放计算模型以及与空气质量模型对接的排放处理模式,形成了完备的排放清单技术体系和框架,在此基础上开发了美国国家排放清单,建立了清单校验和定期更新制度。美国国家排放清单体系的建立和完善,为其有效实施清洁空气计划打下了坚实的数据基础。欧洲自20世纪80年代起开展排放清单编制工作,设计了适用欧洲国家的排放源分类体系,建立了一套排放计算方法和框架,编制了包含气态污染物、颗粒物、重金属等在内的欧洲历史排放清单,为制定欧洲地区污染物排放控制计划提供了科学依据。
目前,我国尚未从国家层面上建立完整的大气污染物排放清单,严峻的大气污染防治形势倒逼空气质量管理部门必须在短期内实现排放清单“从无到有”的突破。在这一情况下, 《清洁空气研究计划》将“高时空分辨率大气污染源排放清单及核算技术”研究作为核心主题之一,计划在已有工作基础上构建既具有科学前瞻性又具有可操作性的中国大气污染物排放清单编制技术方法体系,并依托这一体系建立基本规范、准确、实用且具备动态更新功能的中国大气污染物综合排放清单。
科学构建我国大气污染物排放清单的指导原则
强调规范性,建立标准通用的清单编制方法
标准规范的清单编制方法是确保排放清单质量的先决条件。现有排放量统计、区域和城市排放清单缺乏统一的清单编制框架,方法和数据来源不同,难以比较和融合,制约了清单的实际应用。排放清单编制技术指南结合国内排放清单编制的实践经验和国外成熟的技术体系,提出了科学实用的排放清单编制方法学。逐一规范了排放源分类分级体系、排放量计算方法、活动水平和排放系数获取途径以及清单应用和校验等技术流程,适用于指导在城市、城市群及区域尺度开展排放清单编制工作。
准确识别排放源是清单编制的首要环节,也是确定排放量计算方法、收集活动水平和选取排放系数的根本依据。排放清单编制指南梳理我国复杂排放源特征,建立涵盖所有重点源的源分类体系,分析影响源排放特征的关键影响因素,在燃料、产品和工艺技术层面解析排放源组成,建立排放源垂直分级树。针对每一具体排放源,指南均明确规定应采取的排放量计算方法和参数获取途径。指南建立了一套标准通用的清单编制方法学,各地区均可遵循这一方法建立本地排放清单,统一的方法学框架可使排放清单在时间和空间两个维度保持一致。
兼顾适用性,满足不同工作基础地区技术需求
排放清单指南在方法学设计上考虑了不同地区的工作基础和技术需求。工作基础一般的地区可在重点源排污设备活动水平调查基础上辅以统计资料和指南提供的排放系数编制清单;工作基础好、技术储备充足的地区应尽量对所有工业污染源按照点源获取活动水平,同时开展实地排放测试,获取反映当地实际排放特征的排放系数。
指南在统一方法学框架下,兼顾了对不同地区的适用性。统一的方法学框架规范了清单编制流程,保证计算方法和参数的一致性,增强清单可比性。指南同时提供计算参数的高精度处理方法,指导具有实际需求和工作基础的地区进一步提高排放清单精度。各地应根据空气污染现状、工作基础和污染防治目标,结合社会经济发展水平与技术可行性,因地制宜与循序渐进地选择污染物源排放清单编制技术方法,逐步提高清单精度,满足大气环境质量管理需求。
突出实用性,方法一数据一工具多层次技术支撑
排放清单技术指南集成了我国清单编制实践中经过广泛应用和系统检验的方法学和数据库,形成了实用的工作技术流程,可以指导各地环保技术人员开展本地化排放清单编制工作。以排放清单技术指南体系为开端,我国将逐步构建方法一数据一工具多层次技术支撑体系,推动国家排放清单建立。环境保护部通过实施《清洁空气研究计划》,支持排放清单编制软件开发和排放系数数据库建设,形成清单编制系列工具和产品,便于排放清单的快速编制和更新。
另外,通过各地科研产出的积累和清单编制的实践经验,将为不断完善多层次技术支撑体系提供支持。各地在实施清单编制过程中,应加强针对性监测检测和调查统计工作,注重数据积累和技术储备,将实践中发现的问题及修正的参数及时反馈,完善清单数据基础。我国大气污染物排放清单支撑体系建设进展
我国大气污染物排放源构成复杂、技术更新迅速且相关信息获取困难,如何准确估算我国人为源排放一直是一个难题。既需要突破排放定量表征方法建立、清单准确性检验等科学技术问题,也需要解决与现有环境统计数据体系相接轨、与环境业务部门实际能力相吻合等操作层面问题。因此,大气污染物排放清单编制工作作为环保部门一项重要的基础性工作,亟需加强科学研究。为此,环境保护部于2013年9月启动实施了《清洁空气研究计划》。《清洁空气研究计划》重点围绕大气“国十条”实施过程中的“底数不清、机理不明、技术不足”等科技需求,拟在摸清我国大气污染的时空分布特征及跨界传输规律基础上,以改善区域、城市空气质量和建立联防联控机制为核心目标,重点解决污染物动态排放清单、法规模型、监测预警、应急调控、达标策略和监督考核等关键问题,构建大气污染源国家法规排放清单及减排支撑技术、空气质量管理决策支持技术体系和大气污染防控监管技术三大大气污染防治技术体系,在京津冀及周边、长三角、珠三角(含港澳)等重点地区实施清洁空气科技工程。《清洁空气研究计划>中,将“高时空分辨率大气污染源排放清单及核算技术”列为核心主题之一,要推动建立国家大气污染物排放清单支撑体系。
国家大气污染物排放清单支撑体系的核心就是要针对污染物和污染源管理需要形成系列排放清单编制技术指南。通过研究,初步提出了我国大气污染物排放清单编制技术指南的基本思路,即根据轻重缓急、由简人繁、点面结合、局部先行与整体推进相结合的原则,先按照污染物种类和污染源源类(行业部门)两个方向分别出发,编制单项大气污染物(源)排放清单编制技术指南,待各方面对清单编制工作有一定认识和基础后,将以城市和区域为网格单元。编制涵盖全行业、多污染物以及包含时空信息的源排放清单技术指南,为构建完整的国家大气污染物排放清单提供基础方法和工具。根据支撑未来国家大气污染物清单建立需求,我国的排放清单编制技术指南体系的大气污染物将包括二氧化硫、氮氧化物、一次颗粒物、挥发性有机物、氨和一氧化碳等,主要污染源将覆盖固定燃烧源、工艺过程源、移动源、溶剂使用源、扬尘源、生物质燃烧源、农业源和废弃物处理源等重点排放源以及主要的人为活动排放源。
在《清洁空气研究计划》的支持下,我国大气污染物排放清单编制工作取得快速的发展。2014年8月,《大气细颗粒物(PM2.5),一次源排放清单编制技术指南(试行)》、《大气挥发性有机物源排放清单编制技术指南(试行)》和《大气氨源排放清单编制技术指南(试行)》等第一批清单编制技术指南已正式;《大气可吸入颗粒物(PM10)一次源排放清单编制技术指南(试行)》、《扬尘源颗粒物排放清单编制技术指南(试行)》、《道路机动车大气污染物排放清单编制技术指南(试行)》、《非道路移动源大气污染物排放清单编制技术指南(试行)》和《生物质燃烧源大气污染物排放清单编制技术指南(试行)》等第二批技术指南已于2014年12月31日正式(公告2014年第92号)。第三批清单编制技术指南将面向未来城市或区域污染预报和空气质量精细化管理需求,涵盖全行业多污染物和污染源时空变化信息等,将由综合排放清单编制技术指南和高时空分辨率排放清单编制技术指南构成,相关研究正在进行,待成熟后。
不断完善国家大气污染物排放清单的几点要求
大气污染物排放清单编制技术指南是建立区域和国家大气污染物排放清单的重要基础。污染物排放清单随着污染源构成变化、控制技术发展、测试技术更新、校验方法发展而动态变化,因此,清单编制将是一个长期的、不断发展、持续更新的工作。构建完整的、精确的大气污染物排放清单需要重视实践运用指南并加强科学研究。
重视技术指南的实践与应用
当前的技术指南不仅提供了清单编制的基本流程和技术方法,还提供了源分级分类方法以及在大尺度上具有一定可信度的参数。由于各地方在产业结构、污染物的控制技术、环境监管水平存在较大差异,从而导致排放系数具有较大不同。各地要想获得准确真实的污染排放情况,必须开展实测工作,获取本地化的参数。同时,各地应将实践中获得的精确数据反馈给环境保护部,以便于国家修订相关参数。
加强清单编制科学研究
技术指南中介绍了多种排放量的技术方法以适应不同工作基础的地方选用。各地应不断加大科研投入,将清单研究与大气污染防治工作紧密结合,不断改进、完善清单编制技术方法,补充、更新排放系数库,建立污染物排放清单数据库。
加强清单编制能力建设
各地区应在排放清单编制实践中,依托清单技术指南要求,加快人才培养、加强能力建设、开展技术交流和培训,注重工作积累,重点提升排放清单编制水平和能力,加快构建高精度地区排放清单,完善清单数据库建设。各地区排放清单经过质量保证和控制后汇总形成国家排放清单。
主要
参考文献
[1]国务院《大气污染防治行动计划》[J].环境经济,2013(9):6-9.
[2]付军,滕曼.贯彻落实“大气十条”的环境监测技术需求[J]. 世界环境,2013(6):33—35.
篇7
【关键词】城市环境大气污染治理城市建设
中图分类号:X501文献标识码: A
1.前言
由于城市人口密集程度不断增多,生产活动持续加剧,城市大气污染日渐严重,城市面临着更大的环境压力。当前城市大气问题已经成为一个不可逃避的问题,并成为各级政府社会管理的首要任务。因此,保护大气环境,特别是保护大气环境问题,降低城市环境污染,促进城市经济和环境和谐发展,是政府面临的重中之重的任务。
2城市大气污染的危害性和现状剖析
2.1城市大气污染危害性的具体表现
城市大气污染既有微观污染和宏观污染之分。微观污染是指城市居民住房内和住宅环境的大气污染给城市居民带来的危害。例如:家具材料和室内装饰材料散发出的甲醛、酚、乙烯等有害性气体,对城市居民居住的小气候产生环境污染,甚至造成人员伤亡。宏观污染是指整体城市大气污染对城市气候的危害。城市大气污染直接影响着城市的气压分布和大气的稳定度。例如:近些年来,由于城市大气环境污染造成的酸雨、酸雾以及城市频发的暴雨等现象。
2.2我国城市大气污染现状剖析
据2011年中国环境状况公报显示,我国空气质量达到国家一级标准的城市仅为3.1%,二级标准的为85.9%,三级以及劣三级标准的城市为11%。吸入颗粒物年均浓度打到或优于二级标准的城市占90.8%。劣于三级标准的城市为1.2%。污染较严重的主要分布在、重庆市、云南省等省份。在全国113个环保重点城市中,环境空气质量达标的城市比例为84.1%。与前几年相比较,均得到了较大的改善,整体上逐年好转。但是,由于人们环境保护意识浅薄,能源结构单一,目前的环境质量还很难满足经济的发展,城市环境质量依然很脆弱,局部地区环境污染非常严重。
由空气质量可知,我国空气质量与国际标准还存在着非常大的差距。随着我国城市化步伐的加快,城市人口将进一步密集,城市污染将更加严重。
3治理城市大气污染的途径
随着城市大气污染越来越严重,甚至有恶化的可能性,治理大气污染已成为人们共同关注的问题。在此,我们可以从以下途径来治理大气污染:
3.1通过法律手段治理大气污染
由于法律具有规范性、稳定性、强制性和指导性,所以在环境管理中是一种重要的手段。为了能够更好地治理大气环境污染,我国先后颁布了一系列的法律和标准,为城市大气环境管理与防治提供了重要的法律手段。例如:《中华人民共和国大气防治法》、 《大气污染物综合排放标准》、 《汽车尾气排放标准》、 《工业锅炉烟尘排放标准》、《环境空气质量标准》等等。目前我国城市大气污染日益严重,因此要采用法律措施来治理。
3.2通过完善管理体制机制治理大气污染
治理大气污染是一项系统的工程,应该协调各有关部门,动员全社会的力量来完成这项巨大的工程。第一,环保部门应统一监督,严格管理和治理;第二,建设部分要加强基础设施的规划和建设,提升城市综合治污能力和水平;第三,发改委等相关部门做好项目规划和审批工作,切实抓好大气环境污染治理工作。总而言之,各部门要相互协助,齐抓共管,努力做好大气环境治理工作。
3.3通过科技进步淘汰落后工艺和产能治理大气污染
防治工业废气污染,淘汰落后的工艺和设备,采用新工艺和清洁能源,最大幅度的减少能源和能源浪费。从根源上减少污染物的产生和排放,减少不必要的资金投入。禁止在扩建、改建、新建中使用落后的生产工艺和设备,对超过年限的生产工艺和设备进行取缔。要进一步加强大气污染防治技术的应用和推广,采用大气污染纺织的使用新能源、新技术、新材料。改良人们能源消费结构,提高使用液化气、电力以及燃气等清洁能源的消费比例。
3.4通过教育手段治理大气污染
在我国传统的粗放型经济中,只看重经济发展,而忽略了环保问题。绝大数企业部门在组织生产中,只从发展经济观点出发,不考虑对环境的影响,有的甚至以牺牲环境为代价来谋取经济的发展,从而,在一定程度上对城市生活环境造成了破坏。然而,大气环境作为人类赖以生存的不可再生资源,一旦遭到破坏将付出血与泪的代价。令人遗憾的是,在现实生活中,长期以来这种观念并没有被完全的理解和认识。因此,我国应当从教育出发,借助教育推广环保知识,增强市民的环保意识,改善城市环境质量。
3.5通过经济手段治理大气污染
借助经济手段治理环境即是依照经济规律的客观条件,合理利用信贷、利润、价格、税收等经济杠杆的作用,来治理环境问题。对凡是造成污染的企业,都必须承担污染治理的责任,对违规的企业进行处罚,收取污染治理费。事实上,人们认为环境资源是无价的,取之不尽、用之不完的,造成人们对大气资源的有限性和稀缺性认识欠缺,这也是环境问题日渐严重的经济根源。从目前我国城市大气污染的现状和企业实状来看,借助财政、金融、税收等经济手段来帮持环保产业和无害企业是非常有力的。
4.科学规划城市,建设生态环保家园
4.1科学规划城市建设发展
关于城市的建设,首先,严格控制大城市的规模;其次,合理规划城市工业布局,充分利用地理环境、大气风向等自然因素。
4.2建设生态城市
植树造林对治理大气污染有其重要的作用。第一,建设森林城市,提高植被覆盖面积;第二,建设生态居民区,打造绿色家园。
5.结束语
城市大气污染治理是一项长期的任务,改善城市大气环境质量需要采取多种治理途径,只有这样才能综合防治环境污染,建设和谐美好的城市家园。
【参考文献】
[1]向敏,韩永翔,邓祖琴.2007年我国城市大气污染时空分布特征[J].环境监测管理与技术,2009(3).
[2]方丽娟,姬菊枝.哈尔滨沙尘天气成因及其对城市大气污染的影响[J].东北农业大学学报,2008(7).
篇8
关键词:京津冀地区; 环境保护标准; 需求分析
中图分类号:F205 文献标识码:A 文章编号:
1前言
环境保护标准是行政执法的重要依据[1],是环境保护工作发挥宏观调控、综合协调职能的有效抓手,但大气环境问题的区域性、复合型特征仅从行政区划的角度考虑单个城市大气环境保护标准制修订工作难以有效解决当前愈加严重的大气污染问题。
2010年5月11日,由国务院办公厅转发的《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《意见》)[2],要求全面推进大气污染联防联控工作,切实改善区域和城市环境空气质量。京津冀地区作为重点区域之一,到2015年,要建立起比较完善的大气污染联防联控机制,形成区域大气环境管理的法规、标准和政策体系。
同时,随着新《环境空气质量标准》(GB3095-2012)的颁布实施,京津冀地区是我国大气污染防治联防联控工作改善空气质量的重点区域之一。以区域为尺度,研究分析地方大气环境保护相关标准的制修订工作,持续改善京津冀地区环境空气质量,是加强区域大气环境治理的客观需求。
2京津冀地区环境质量现状及问题分析
2.1京津冀地区两省一市大气环境质量概况
为充分了解京津冀地区两市一省的空气质量现状,本文采用2011年各省市公布的环境状况公报数据进行简要分析[3-5]:由京津冀地区两市一省主要污染物排放浓度可以得知(图1),北京市二氧化氮和可吸入颗粒物(PM10)浓度数值最高,天津市居中;河北省二氧化硫浓度较高,但可吸入颗粒物和氮氧化物浓度最低;从三种主要污染物在各地区的浓度高低来看,二氧化硫在北京市、天津市和河北省的浓度值居于最高。
图1 京津冀地区主要污染物浓度情况
2.2 京津冀地区大气污染的来源及存在问题
北京市自成功举办“绿色奥运”以来,实施了一系列大气污染控制措施,根据《北京市2012年国民经济和社会发展统计公报》,截止2012年底,全市机动车保有量达520万辆,机动车尾气成为大气污染的重要来源[7]。据调查,大气中颗粒物40%以上来源于工业污染,北京市本地排放源占1/3,周边排放源的传输和化学反应过程分别占1/3[8]。
天津市通过实施7年的蓝天工程,空气质量虽持续改善,污染问题依然存在。燃煤锅炉烟气污染是天津市环境空气污染的基本特征。随着机动车保有量的快速增加,汽车尾气排放的NOX、CO和颗粒物成为主要污染物组分。随着工业进程的不断加快,各类企业排放有毒有害污染物的种类和数量显著增加,有毒有害大气污染物环境风险愈来愈大。石化行业集群发展导致非甲烷总烃的污染物等问题凸显。
河北省大气污染物污染物主要来自于工业建设、燃料燃烧和尾气排放,河北省工业发展比较迅速,并且多为钢铁、石化企业,使得各类工业企业排放大量的工业污染物。燃料燃烧和尾气排放大量的可吸入颗粒物和二氧化硫等有害物质。
3京津冀地区大气环境保护标准制修订及实施情况
3.1北京市
近年来,北京市在大气污染物治理方面工作非常突出,先后针对燃煤设施(电站锅炉和工业炉窑)、机动车、VOCs排放源(炼油与石油化学工业、有机溶剂使用装置、油品储运销)、生活垃圾和危险废物焚烧等主要大气污染源,颁布实施了24项强制性地方大气污染物排放标准,基本形成了全国最为严格的地方大气污染物排放标准体系,保障了北京市污染持续减排和奥运空气质量改善。在地方标准实施的推动下,污染治理技术水平也大幅度提高。目前,北京市地方环保标准体系已初步形成,对污染减排、改善环境质量发挥了重要作用。
3.2天津市
天津市目前已颁布实施的地方标准共三项,较早颁布的有《恶臭污染物排放标准》(DB12/-059-95)和《锅炉大气污染排放标准》(DB12/151-2003),2008年又颁布实施了《污水综合排放标准》(DB12/356-2008)。但天津市地方环境标准现状还存在一定不足:(1)地方标准总量少,与其他三大直辖市以及山东、广东等省市相比存在差距;(2)地方标准工作起步虽早,但“十一五”期间发展滞后;(3)尚未形成地方环境保护标准体系;(4)基础研究、经费投入、标准修订等实现地方环境保护标准及体系可持续发展的保障机制需进一步完善。
3.3河北省
河北省地方环保标准的制(修)订工作起步较晚,但在大气环境保护特别是颗粒物污染防治方面较为重视。1997年,河北省第一部地方环境标准《灰尘自然沉降量环境质量标准(试行)》(DB13/339-1997),主要针对河北省范围内环境空气中灰尘自然沉降量的控制及环境空气质量评价。从2002年起,河北省针对典型污染物(固定源一氧化碳、氯化物)及重点行业大气污染物排放、相关技术规范及操作方法颁布实施了一系列标准,为改善河北省大气环境质量及环境管理提供依据。
4京津冀地区大气环境保护标准制修订重点领域
针对京津冀地区环境质量现状及污染控制存在的问题,结合国家和地方有关规划和行动指导要求,从区域大气联防联控的管理和规划机制出发,对京津冀地区大气污染排放标准制修订需求的重点内容进行如下分析:
2009年,北京市出台了《北京市地方环境保护标准体系发展规划(2008-2012)》。根据规划内容,北京市在大气污染物排放(控制)标准方面提出如下重点任务:固定污染源方面,重点控制扬尘、VOCs、固定源氮氧化物的排放、适时补充或修订《大气污染综合排放标准》等现行标准,及相关标准的可行性研究;移动污染源方面,加强机动车排放及相关标准的研究制订,进一步完善和修订配套监测方法标准和技术。
2012年9月,河北省环保厅下达了《关于进一步加强污染防治工作的意见》(以下简称《意见》)。《意见》明确提出以细颗粒物污染防治为重点,落实国家火电、钢铁、水泥等行业大气污染物特别排放限值要求,用最严格的标准减少污染物的排放。此外,加强机动车排放、机动车用油等标准的研究制订工作。从京津冀地区主要大气污染物来看,二氧化硫也是河北省重点防治对象,应从钢铁、石化、冶金、建材等行业制订相关标准及规范。
结合天津市大气环境现状及污染源普查结果,以进一步削减固定源二氧化硫及氮氧化物排放为目标,适时研究制订工业炉窑、水泥工业以及其他行业重点污染物排放标准;严格控制施工扬尘污染,研究扬尘污染控制标准与规范,研究控制工业园区挥发性有机物(VOCs)排放标准制订的可行性;加强机动车排放标准及相关规范的研究制订。
表3 京津冀地区两市一省大气污染物防治标准制修订重点内容
5结束语
京津冀地区是我国大气污染防治工作的重点区域之一,在建立区域大气联防联控管理机制的同时,需结合地区大气污染物排放实际情况及区域相关规划制定相应的环境标准。本文通过搜集查阅大量文献资料,对京津冀地区两市一省的大气环境质量现状及污染物控制问题进行深入研究,分析京津冀地区大气污染物排放来源。结合目前现行的大气环境保护标准实施现状,从区域大气污染联防联控的角度,确定了京津冀地区大气污染控制重点内容。通过地方大气环境标准制修订的需求分析,为我国区域层面大气环保标准的修制定工作研究提供技术指导。
参考文献:
[1]王文美, 陈瑞, 魏丽超等. 地方环境保护标准现状问题分析与对策研究[J]. 环境科学导刊, 2010, 29(5): 21-24.
[2]《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》.2010
[3]《2011年天津市环境状况公报》
[4]《2011年北京市环境状况公报》
[5]《2011年河北省环境状况公报》
[6]《北京市2012年国民经济和社会发展统计公报》.2012
篇9
我国大气污染越来越呈现出复合型、区域型的特征。对于城市和区域来说,想要有效地改善大气环境,不但需要控制本地的污染,也需要弄清楚其他区域的影响,并采取相应的联防联控措施。我们定量计算了郑州市周边中原经济区主要城市开封,洛阳,焦作,许昌,新乡对郑州空气质量的影响,以期为大气污染防治提供参考。
关键字:高斯扩散模型;大气污染物;中原经济区
1 模型的建立
(1)高斯扩散模型的推导[1]
高斯扩散模式适用于均一的大气条件,
假定由污染源O排放出的污染物全都从这个小面元dydz中通过,单位时间内通过这个小面元dydz的污染物等于污染源O单位时间内排放出来的污染物的质量Q。
(1)
式中:
C――污染源O排放出来的污染物浓度(mg/m3);
Q――污染源O单位时间内排放出来的污染物的质量(mg/s)
将二元正态分布公式带入(4)得
(2)
由于
将该值代回(2)式得:。从而有。
将C0值代入式
即得
(3)
(3)即为无界空间连续点源的大气污染(高斯)扩散模式。
2.模型的求解
为了解决这个问题,我们收集了郑州周边地区的污染物浓度作为样本。
高斯模型适用于非重气云气体,包括轻气云和中性气云气体。要求气体在扩散过程中,风速均匀稳定。在高斯烟羽模型中,选择风向建立坐标系统,即取泄漏源为坐标原点,x轴指向风向,y轴表示在水平面内与风向垂直的方向,z轴则指向与水平面垂直的方向,具体公式如下
(4)
注:
根据相关文献[2],大气污染物一般集中在对流层低层,也就是距离地面1到1.5公里。;此外,由参考文献知δy=10m。
1)由于中原经济区城市间距离远大于城市规模,因此可将城市污染源视为一点。
2)假设污染源高度为0,即h=0。
3)假设污染物在铅直方向上不扩散,即z恒等于0,δz取1。污染物在垂直于x轴方向上扩散范围为100m,即y=100m。
4)假设平均风速为1m/s。
化简后的高斯烟羽模型中,只剩下自变量Q,其余全为定值,即扩散程度只与污染物单位时间排放量有关。将各地平均24小时的污染物浓度经过计算得出Q,计算出郑州市周围城市污染物排放对其污染物总量贡献。同文献资料进行比对[3]
以郑州为研究对象,分别计算郑州附近地区污染物对郑州市的污染贡献。选取影响空气质量的几种主要污染物进行分析。先计算得到污染物单位时间排放量,再代入(4)式求解。用excel求解,结果如下
可以看出中原经济区主要城市对郑州市的六大空气污染物含量的贡献分别是4.22%,3.93%,4.29%,2.96%,4.30%,,5.18%,将其与表一数据对比发现除O3这一空气污染物之外,郑州市空气中其它五类污染物,输出强度大于中原经济区主要城市的输入强度,即可说明应对郑州市空气污染,要以治理内源性污染为主。
参考文献
篇10
文章以大气污染控制工程课程教学内容为例,介绍目前科学进步和大气污染问题突出在教学内容的调整上的改革方式,提出了该课程内容改革的设想,并进行了初步的实践,取得了教学效果。
[关键词]
大气污染控制工程;教学内容;课程改革
大气污染控制工程课程是环境工程专业的专业主干课,其教学内容和教学改革直接关系到环境工程专业学生的理论知识水平和工程技能[1]。该课程重点讲述大气污染控制的基本理论、典型工艺以及主要控制设备的结构特征,以培养学生分析和解决大气污染工程问题的能力[2],其课程主要内容自上世纪80年代以来基本保持不变,主要包括大气污染控制工程的基本知识,大气污染气象学基础知识及污染物扩散的基础理论,大气污染防治的基本概念、基本原理、主要控制设备和典型工艺。本文根据近年来大气污染事件频发的特点,结合目前大气污染控制的教学大纲的内容,对大气污染控制工程的课堂教学内容进行改革。
1中国大气环境现状
2015年6月4日,中华人民共和国环保部通报了《2014中国环境状况公报》。公报显示,全国开展空气质量新标准监测的161个城市中,有145个城市空气质量超标,占90.1%。其中,PM2.5年均浓度范围为19~130µg/m3,平均为62µg/m3;超标城市比例为88.8%[3]。2015年初,纪录片《穹顶之下》,在社会上引起了轩然大波,城市大气污染的现状又一次摆在了公众视线之内,“雾霾”成为当前社会舆论的主要话题及环境工程的主要研究对象。雾霾是发生在大气近地面层中的一种灾害天气,由雾霾天气发生时大气能见度降低,可以对社会经济以及人民生活产生重要的影响;同时,雾霾天气发生时大气气溶胶聚集在大气近地层,使得大气污染增强,空气重量下降,会对人体健康造成重要危害[4]。
2大气污染控制现状与课程内容的联系
目前,绝大多数高校大气污染控制工程课程采取郝吉明院士主编的“十一五”国家级规划教材《大气污染控制工程》,此教材经过多年累积目前已经出版了第三版,通常课程教学根据目前大气污染控制现状和本教材的特点,课程内容设置如下:
2.1严格控制污染源污染源作为大气污染的源头,是大气污染控制的重点,大气污染源主要有生活源、工业源和交通污染源,因此本课程内容设置有颗粒物污染控制的设备及工艺,氮氧化物、硫氧化物控制的设备及工艺,全面介绍了生活源、工业源的污染控制方法及工艺设备。同时,课程设置了一个章节为城市机动车污染控制,概略的介绍了机动车污染控制的方法。
2.2合理分布污染企业大气污染与其他污染不同,最大限度的利用大气环境容量是最经济有效的污染控制方法。理想的布局污染企业,降低大气污染现象的发生是十分有效的控制方法。因此本课程设置了大气污染气象学、大气扩散浓度估算模式,全面介绍了如何利用大气扩散减少对地面保护目标的影响。2.3建立健全大气污染控制法规目前,中国对于大气污染控制的法律还不健全,不能够形成系统,但是,改革的力度很大,每年都会有相应的法律法规出台,因此本课程设置了大气污染综合防治,环境空气质量控制标准等相应的内容,及时更新课程内容有利于课堂教学的顺利开展。
2.4其他大气污染控制除工程技术方法外,还有很多非技术方法如政策方法、资金投入等,我国由于大气污染控制工作开展的较晚,近年来资金投入很大,将资金应用在新技术的研发和应用上是大气污染控制工程的出路。因此本课程设置了挥发性有机物控制、大气污染与全球气候等内容。但是实际上由于课时少,很多高校的课堂教学并不教授这部分内容。
3大气污染控制工程课程内容构建
3.1突出重点经过20多年的发展,大气污染控制工程课程内容的重点是非常突出的,其中颗粒物污染控制(粉尘)、气态污染控制(硫氧化物和氮氧化物)的技术方法和设备是课堂讲授的重点,包括其基本的工作原理、设备的构造、设计及维护运行。课堂教学过程中,超过50%的教学时间用来讲授这部分内容。除此之外,还辅助实验和实习进一步认识除尘设备和气态污染物吸收吸附设备。因此在本次课程内容改革过程中,继续维持现有的课程内容是正确且必须的。
3.2有取有舍前文提到,最大限度的利用大气环境容量是经济有效的污染控制方法,因此大气污染气象学、大气扩散浓度估算模式等教学内容非常重要,以此为基础的厂址选择等内容也可以为大气污染控制提供参考。但是,教学内容中扩散模式的计算,是很多高校的教学难点,对于数学基础的要求较高,学生学习较困难。然而实际情况是,目前大气模式的估算早已实现软件化,部分软件已经免费,基本的大气估算如烟囱高度计算、落地最大浓度的计算利用软件计算十分便利。学生只需要理解扩散的基本原理,无需掌握计算的全过程。因此,本次改革过程中,将课堂教学引入仿真实验室,讲述扩散的基本原理后,进行软件计算,即激发了学生的学习兴趣,也降低了学习的难度,同时同学们的学习效果更好。另外,课程中设置了气态污染物控制技术基础,其中包括吸收、吸附、催化的基本原理,这部分内容是环境工程原理课程的重点内容,同时该课的课程设计也应用这部分内容。内容设置明显重复,因此在有限的课堂教学课时内,这部分内容不进行重复讲授非常必要。
3.3结合现状大气污染控制工程的重点内容之一是颗粒物污染控制,包括了颗粒污染物控制技术基础及除尘装置。控制基础以粉尘为研究对象,控制装置以尾气为处理对象,均是针对粗颗粒物的控制方法。目前雾霾的关注度非常之高,而环境工程专业的人员是控制雾霾的主要技术力量。然而,大气污染控制工程这门课并没有设置雾霾的产生原因、累积成事故、控制方法等相关的内容。因此,本次改革中,采取以下分步改革的方法,首先,在污染气象学的讲授过程中加入雾霾形成、累积成污染事故的内容,加大课程内容与现实污染的结合,以北京等城市为例,结合地形、气候、污染物排放强度等原因,让学生了解污染事故形成的原因、方式和过程。其次,在颗粒物控制技术基础讲授过程中,引入气溶胶的基本内容,包括气溶胶的组成,气溶胶的来源解析等相关的内容,最后,在颗粒物污染之后,增加雾霾控制的技术汇总,从源头控制,二次有机、无机气溶胶生成控制等方面,结合目前的研究热点和顶级的科研论文讲授目前的技术前沿。
3.4大气污染控制工程教学内容根据以上的改革方式,设置的大气污染控制工程的教学内容如图1所示。
4结论
随着科学的发展和社会的进步,人们对大气污染的关注已由局地的或区域的污染扩展至区域复合污染以及全球气候变化,关注的污染物也不仅只是常规的一次污染物,人们越来越关注二次污染物和一些微量的有毒有害物质对环境和人体健康的危害,大气污染控制技术本身也由末端控制为主发展为以清洁生产、循环经济、新兴能源、低碳经济和联防联控为中心的全过程[5-6]。本次大气污染控制工程课程内容改革在湖南农业大学资源环境学院2012级环境工程专业本科生中进行后,引起了学生们极大的学习兴趣,取得了初步的成果,再结合多媒体、仿真等多种教学手段的使用,教学效果良好。
参考文献
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