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關鍵詞: 大氣; 污染; 防治
中圖分類號: X51 文獻標識碼: A 文章編號: 1009-8631(2011)04-0149-01
1渭南市城區大氣污染的概況
1.1渭南市城區大氣污染的特征
城區大氣污染主要來源于工業企業、事業單位、服務業使用的燃煤鍋爐、大灶,其次為第三產業及居民生活所用的小型然煤爐。據2007年渭南臨渭區污染源普查結果,其中,工業企業工業鍋爐、窯爐使用量約210臺,年用煤量約35.2萬噸;事業單位、服務業使用大多為常壓鍋爐,約有159臺,年用煤量約20余萬噸。城市年用煤總量約55.2萬噸。城市年用天然總量約686萬立方米。
1.2大氣污染主要污染因子
城區大氣污染物主要來源于煤,產生的主要污染物(因子)為煙塵、二氧化硫(SO2)。
1.3大氣污染物年排放量
據2007年污染源普查資料,城區參與調查的工業企業有126家、賓館飯店和浴池有50家,城市年用煤總量約55.2萬噸,煙塵排放2436.43噸/年,SO2排放5256.64噸/年,NOX排放1635.1噸/年,粉塵排放159.61噸/年。
根據渭南市環境保護監測站歷年來對渭南市城區大氣環境監測資料,渭南市城區大氣環境污染的首要污染物為可吸入顆粒物(PM10),其次為二氧化硫。據渭南市環境保護監測站2009年城區大氣環境質量監測數據分析,AIP指數≤100的天數為304天,占全年天數84.97%,空氣質量為二級,較2007 AIP指數≤100的天數為280天上升了7個百分點,從市民的“創衛、創?!眴柧砘仞佒幸驳玫搅藵M意的好評。
2渭南市城區大氣污染物其來源分析
對于渭南市城區三項主要大氣污染物PM10、SO2、NOx進行分析,SO2、NOx主要來源于主要有三個方面,一是工業生產及生活用煤產生的燃燒廢氣;二是機動車輛燃油產生的廢氣,三是工業生產過程產生工藝廢氣。
與二氧化硫和氮氧化物相比,顆粒物來源廣,成分復雜,從來源上看,城市空氣中顆粒物主要來源于土壤風沙塵、煤煙塵、施工揚塵、機動車尾氣塵等一次污染來源,也包括城市道路交通揚塵等二次污染來源。參照具有相同特征的北方城市,渭南市進行的顆粒物源解析結果為:TSP和PM10中一次顆粒物的各源類的分擔率分別占城市揚塵24%和32%、土壤風沙塵為5%和9%、煤煙塵為28%和18%、建筑水泥塵為14%和7%、機動車尾氣塵為10%和5%、鋼鐵塵為4%和5%,煤煙塵對TSP的貢獻率就達到46%,對PM10貢獻率是38%。道路塵對城市揚塵的貢獻率為73%。
可以這樣講:雖然渭南市煤煙塵占到第一位,但渭南市大氣顆粒物污染應該是一種包括城市揚塵、建筑水泥塵、機動車尾氣塵等源類在內的復合污染類型。
3防治對策
針對以上城區環渭南境空氣污染實際情況,特提出如下防治對策:
3.1大力促進能源結構調整
渭南市空氣污染嚴重的主要癥結是燃煤過多,改善空氣質量的根本措施首先是源頭控制,大力調整能源結構,尋求以清潔能源替代燃煤的等多種有效途徑,以減少燃煤用量。渭南市應充分利用當地煤氣資源,大力實施煤改氣,積極引進天然氣,合理開發利用電力,積極推行“煤改電”,積極采用潔凈煤以及太陽能、地熱等其他清潔能源,嚴格限制原煤散燒、直燒,實現能源、燃料結構的重大調整,這是符渭南市實際情況的最佳選擇。
3.2大力促進工業布局調整
工業布局不合理是加重渭南市中心區空氣污染的重要原因之一。近期內渭南市工業布局調整的主要任務是有效緩解市中心區內及上風向污染源對城市空氣質量的影響。主要途徑是實施市中心區內污染企業向工業園區搬遷,實施上風向重污染源的逐步搬遷、取締或限建、限產,以及清潔通道兩側污染企業的轉產、搬遷。首先全面完成城市總體規劃中的個別企業的搬遷,逐步實現重污染企業向渭北工業園區轉移的發展目標,實施計劃之中,把渭南市初步建成資源循環型城市。
3.3強化現有污染源控制力度
限制現有重污染企業擴大生產規模,限制市區內鎂冶煉、電力、磚瓦、硅鐵、重化工等行業污染嚴重的車間、工段、生產線、設施裝置等不得擴大生產規模,并使上述行業逐步縮小規模、轉產或搬遷。逐步淘汰落后生產能力和工藝,關閉不達標企業,取締死灰復燃的小煉鐵等五小企業,取締西潼高速公路兩側1000米范圍內使用燃煤鍋爐。
3.4面源污染控制
(1)大力實施集中供熱區中小型燃煤鍋爐的拆除、取締,分階段逐步取締集中供熱區域內的燃煤采暖鍋爐和茶水爐,改用天然氣鍋爐、煤氣爐、電鍋爐以及其他節能環保鍋爐。
(2)在集中供熱區以外繼續完成小型鍋爐的燃料替代和凈化設施升級改造。對渭南市區未列入2009-2011年拆除規劃的小型燃煤鍋爐,1t及1t以下燃煤鍋爐在原有基礎上實施燃用清潔燃料(電、煤氣、油、太陽能)改造;10t以下2t以上燃煤鍋爐實施加裝脫硫除塵裝置并使用潔凈煤(包括洗煤、焦炭、清潔配煤和環保工業型煤等),對具備條件者,鼓勵其進行燃用電、煤氣、油的改造。其土采暖鍋爐一律拆除。
(3)嚴格控制機動車尾氣污染。首先要強化尾氣排放不達標車輛的依法治理,即強制實行限期治理,治理后經復檢達標,頒發合格證。其次要按期報廢老舊車輛,杜絕排氣污染。第三要積極推廣、試行汽車清潔燃料替代,率先對市區公交車、出租車使用天然氣等清潔燃料改造。
(4)城市揚塵控制。首先廣泛推行封閉、隔離、噴水等固塵措施,控制揚塵點源。其次,控制揚塵線源和面源。在道路保潔中大力推行濕式清掃,在市區主要交通干道實施濕法機械化清掃,市區小街、小巷、人行便道實施濕法人工清掃。機動車運輸物料一律實行密閉運輸。第三,推進以植樹造林為主的南塬綠化工程建設及周邊南塬坡地退耕還林建設、加快西四路的綠化、朝陽路的綠化、朝陽公園的綠化建設、有效減少近距離及中遠距離土壤風沙塵對渭南城區的影響。
參考文獻:
[1] 《渭南市2007年環境監測年鑒》渭南市環境保護監測站.
[2] 《渭南市大氣環境容量核算技術報告》渭南市環境保護監測站.
[3] 田海潮.淺談渭南市大氣環境污染特征及其防治對策渭南市環境監測站.
關鍵詞:墊江縣;臭氧;相關性分析;聚類分析
中圖分類號:X53
文獻標識碼:A文章編號:16749944(2017)12005302
1引言
隨著城市進程加快和工業快速發展,大量污染物排放進入大氣環境,導致了大氣環境問題日益突出,危害了生態環境安全和人類身體健康。尤其是近幾年,在全國大范圍面積內頻繁出現霧霾天氣,引發人類呼吸系統疾病和心腦血管疾病發生[1,2]。隨著2016年1月1日《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)標準頒布和實施[3],對大氣環境中各項污染物指標也做了更為嚴格的限值要求。在特殊氣候和地理環境條件下,城市大氣環境中主要污染物也具有較大的差別。墊江縣地處三峽庫區影響區,重慶市政府確定五大功能區中的生態涵養發展區是三峽庫區的生態屏障區,生態資源環境具有脆弱性和敏感性。近年來,城區汽車保有量增加,隨之排入大氣環境中尾氣對大氣污染問題日趨明顯,為準確掌握墊江城區大氣環境中臭氧的污染狀況,開展大氣環境臭氧特殊污染物研究具有極其重要意義,為墊江縣城區大氣環境污染防治提供基礎技術支持。
2研究區域和數據分析方法
大氣監測數據來源于重慶市環境保護局官方網站重慶市空氣質量系統[4],大氣自動觀測站點位于重慶市生態涵養發展墊江縣區域。選取2017年1月1日至2017年3月31日墊江縣大氣自動觀測站點24小時溫度、風速、O3和風向等11個參數連續觀測數據,所有數據采用SPSS20.0軟件進行統計分析。
3結果與討論
3.1城區大氣質量狀況
O3隨月份變化見圖1,由可以看出,一季度墊江縣城區大氣環境中O3月平均質量濃度為46 μg/m3,滿足《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)中二級標準要求,最小值為7 μg/m3,最大值為165 μg/m3,隨月份逐漸增加,最大值出現在3月份,為61 μg/m3。為研究墊江縣城區大氣環境中O3小時變化特征,選擇2017年3月28日晴天,O3日濃度變化圖研究結果見圖2,由圖2可以看出,墊江縣城區大氣環境中O3濃度隨時間變化特征明顯,從早上到中午時間,O3濃度一直呈上升趨勢,在下午13:00~14:00點時達到日均最大值,隨后呈逐漸下降,其主要原因是由于陽光輻射,地表面溫度逐漸升高,產生O3的前驅體如NOx濃度顯著上升所導致[5]。
3.2相關性分析
運用SPSS20.0進行相關性分析、主成分分析和聚類分析,由表1可以看出,墊江縣城區大氣環境中O3與氣象參數風速和溫度呈極顯著正相關(p
3.3主成分分析
首先,以O3及其相關主要影響污染物和氣象因子進行適用性檢驗, KMO值約為0.617,表明研究參數變量間相關性較強,Bartlett球形檢驗發現,近似卡方值為32520.059,自由度為55,p=0.0,表明研究參數因子適宜因子分析。運用主成分分析因子結果可以看出,共抽取4個主成分,累計解釋了總因子的41.595%,59.134%,71.321%和80.781%。第一主成分上NO、NOx、NO2、PM10、PM2.5都具有較大正載荷,而O3則具有較大的負荷載,由此表明,墊江縣城區O3污染與其他污染物之間可能呈現相互轉化和影響。第二組分上風速和溫度具有較大的正荷載,表明墊江縣城區大氣主要污染物臭氧受氣象影響較大。第三和第四組分上分別是濕度和風向具有較大的正荷載。
3.4聚類分析
采用SPSS20.0統計分析軟件,以平方歐氏距離2為組間距離標準,對墊江縣城區O3等主要大氣污染物和氣象因子中11個因子進行聚類分析,各個因子組間聚類分析結果可知,聚類分析結果可以分為四類,第一類為:PM10、PM2.5和SO2;第二類為NOx、NO、NO2;第三類為風向和濕度;第四類為風速、溫度和O3。木劾嗑嗬氪笮】梢鑰闖觶NOx、NO、NO2
2017年6月綠色科技第12期
姚玉璽:墊江縣大氣環境中臭氧濃度污染特征研究
環境與安全
4結論
(1)墊江縣城區大氣環境中O3月平均質量濃度為46 μg/m3,滿足《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)中二級標準要求,最小值為7 μg/m3,最大值為165 μg/m3。
(2)相關性分析結果表明,墊江縣城區大氣環境中O3與氣象參數風速和溫度呈極顯著正相關,表明O3受氣象參數影響也較大。與PM10、PM2.5、SO2、NOx、NO、NO2、風向和濕度均呈極顯著性負相關。
(3)主成分分析結果表明,第一主成分上NO、NOx、NO2、PM10、PM2.5都具有較大正載荷,而O3則具有較大的負荷載。聚類分析結果可以分為四類,第一類為:PM10、PM2.5和SO2;第二類為NOx、NO、NO2;第三類為風向和濕度;第四類為風速、溫度和O3。
參考文獻:
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[4]佚名.重慶市空氣質量系統[EB/OL].http://222.177.117.35:8021/HistoryDay/HistoryDayMain.aspx
[5]于陽春,胡波,王躍思.北京東靈山地區主要大氣污染物濃度變化特征[J].環境科學,2013,34(7): 2505~2511.
[6]孫玉偉,周學華,袁琦,等.濟南市秋末冬初大氣顆粒物和氣體污染物污染水平及來源[J].環境科學研究,2012,25(3): 245~252.
關鍵詞:大氣污染;綜合治理;對策研究
伴隨著現代化技術的快速發展,環境的改變正嚴重的損害著人類的健康,越來越多的人們開始意識到保護環境的迫切性和重要性。環境的污染包括大氣污染、水污染和噪音污染等等,其中大氣污染是和人類聯系最緊密的。近些年來衡水市的大氣污染愈加嚴重,污染嚴重的影響了衡水市的環境,同時威脅了人們的身體健康。大氣污染不僅是我國各個城市環境中要面臨的重要問題,對衡水市而言,更是重中之重。
1 大氣污染的特征
大氣污染不僅是影響衡水市城市環境的重要因素,也是需要環境治理的重點內容。由于治理大氣污染工作的不完善和治理過程中的困難,沒有得到顯著的治理效果,衡水市的大氣污染主要具有以下幾個方面的特征:
1.1 污染物較多
隨著衡水市工業新區和其他一些工廠的發展,大氣污染源在逐漸增加,工廠生產和居民生活產生的廢氣,以及私家車產生的尾氣都在一定程度上增加了污染源,PM2.5是近期各個城市中霧霾天氣中的主要顆粒,霧霾天氣更加劇了大氣污染的速度。
1.2 污染范圍較大
由于空氣的擴散使污染物漂浮,同時受到風向和氣候的嚴重影響,增大了大氣污染的影響范圍,并在一定程度上增加了大氣污染治理的難度。
1.3 污染治理困難
大氣污染的治理工作是十分復雜和繁瑣的,需要完善的治理措施和有效的預防措施,但很難準確的控制污染源,并且沒有完善的治理措施和監管制度,使整個大氣污染治理的工作存在很多困難。
2 衡水市大氣污染的原因
大氣污染的來源可以分為固定污染源和移動污染源兩類。由于衡水市工業新區的發展,工農業生產活動中燃料燃燒產生的污染物和居民產生的生活垃圾屬于固定污染源;由于衡水市機動車的發展,私家車大量使用產生的汽車尾氣屬于移動污染源,兩種污染源造成了嚴重的大氣污染,并嚴重的威脅了城市的發展和人們的健康,但是大氣污染治理工作十分困難,大氣污染的影響因素主要有以下幾個方面:
2.1 衡水市經濟發展方式的影響
衡水市的發展主要依靠工業生產,而傳統的工業生產會產生大量的廢氣和污染物,產生的廢氣和污染物是導致大氣污染的重要因素之一。
2.2 居民環保意識的薄弱
當前衡水市居民的環保意識還很淡薄,多數居民認為只有工業廢氣才導致大氣污染,沒有意識到自身的生活中產生的廢氣也污染了大氣,比如汽車產生的尾氣、煙花爆竹產生的氣體和生活垃圾等等,都污染了大氣。
2.3 治理措施的不完善
由于大氣污染的治理過程緩慢,且環保部門的治理措施不完善,使現有的治理難以發揮有效的作用。環保部門沒有實時的對污染進行監測,對大氣污染物的監測力度不夠,監測范圍不合理,導致一些容易控制的污染物釋放到大氣中,對大氣治理造成了不利的影響。
3 綜合治理大氣污染的建議
改善環境對于城市發展和人們的健康很重要,但治理大氣污染是改善環境重中之重的舉措,為了盡快改善衡水市的環境,能更好的綜合治理大氣污染問題,提出如下建議:
3.1 提高居民的環保意識
造成衡水市大氣污染的因素是多方面的,其中居民對環保意識的認識薄弱是重要的因素,應通過加強環保的宣傳教育,普及環保知識,使居民提高對環保的認識,明確知道造成大氣污染的污染源和重要原因,進而正確的改善自己的生活方式,減少生活廢物,自覺保護環境。
3.2 完善衡水市大氣污染的治理措施
為了進一步完善治理措施,衡水市的環保部門可以通過相關的法律手段對造成污染的工廠企業進行限期整理,并通過限制發放生產許可證的方法要求工廠企業進行整改;市政府應該加快餐飲行業的油煙凈化裝置的安裝進度,減少油煙的排放,加大力度取締或者整改露天燒烤;在完善治理措施的同時,市政府應積極開展大氣環境治理考核活動,將日常大氣的督查情況應用于考核結果,并定時定期的公布衡水市大氣環境的質量和排名。
3.3 采用科學技術減少污染物
在綜合治理大氣污染的過程中應合理的采用現代的科學技術,在大氣污染的源頭做好凈化防治工作,減少工業生產過程中產生的廢氣和煙塵的排放量,使污染物扼殺在污染源的搖籃中。采用先進的科學技術做好排污大戶工廠的整理建設工作,并大力推行潔凈且無污染的技術,盡可能的減少污染物排放。
3.4 調整工業布局,搞好城市綠化
為減少污染物排放到大氣中,應將排污量大的工廠企業設置在城市的郊區,在郊區和城市之間建造防護林,并在城市中種植能吸收一些有害氣體和粉塵的有針對性的植物,以起到凈化空氣和保護大氣環境的作用,降低大氣污染對人們造成的危害。
3.5 提高政府部門的監管力度
衡水市政府部門應加強對環境的監管力度,針對環境問題應出臺相應的監管方案,提高所有工作人員的環境保護意識,降低工廠企業所排放的污染物數量,努力使污染物數量符合國家檢測標準,并嚴肅處理污染物排放超標的工廠,從政治和經濟等多方面遏制工廠的違規行為,確保衡水市相關部門的執法質量,有效的控制大氣污染物的排放。
4 結束語
我們對大氣污染的特征和形成大氣污染的原因進行了詳細的敘述,治理大氣污染是衡水市改善環境面臨的重要問題,而治理大氣污染又是一項復雜的系統工作,要想真正的治理大氣污染問題,應需要衡水市各個部門和居民的密切配合,認真分析大氣污染的形成原因,并制定出有效的綜合治理對策,對大氣環境進行實時的監測和科學的管理,從而提高衡水市的空氣質量,保證人們的身體健康。
參考文獻
[1]何靜華.有關大氣污染預防及防治工作的探討[J].科技資訊,2013(29).
[2]陳智.淺談城市大氣污染極其綜合防治[J].科學時代,2013(4).
[3]袁麗欣.大氣污染的原因及治理措施探析[J].科技資訊,2012(35).
地衣荒漠背后的城市污染
早在19世紀末,就有人開始注意到敏感植物的傷害癥狀與大氣中二氧化硫之間的關系,并用植物來判別是否存在大氣污染。如法國人尼蘭德1866年在巴黎、英國人史特頓1874年在格拉斯哥,分別研究了地衣對大氣污染的指示性,他們也因此成為開展大氣污染指示植物研究的先驅人物。
地衣受大氣污染的影響很明顯,地衣的消失與二氧化硫的濃度之間存在很大的關聯性。如今,生活在城市中的我們,很難看到地衣,就是這個原因。人們將因城市污染不能生長地衣的現象稱為城市“地衣荒漠”。在自然界中,地衣是最耐受干旱瘠薄的類型,就是在嚴酷的荒漠中甚至的巖石上,也可以存活。但在不少城市里,地衣卻消失了??梢姡鄬τ谧匀画h境,城市環境中的大氣污染是客觀存在的。
1971年,聯合國教科文組織成立了人與生物圈(MAB)計劃,其目的是尋找人類生存環境受環境污染以及自然資源枯竭后的解決之道。當時的人們已經覺察到越來越嚴重的土壤、水和大氣污染問題,并一直在尋找適當的環境變化指示生物,這項研究也成為生態學家最感興趣的課題。自20世紀50年代以來,國內外陸續開展各項利用綠色植物指示大氣污染的研究。
利用葉片指示大氣污染
從20世紀中葉以來,利用葉片典型癥狀指示大氣污染研究得到眾多生態學家與環境學家的青睞。他們發現,對大氣環境污染敏感的植物,一旦處于污染環境中,受到污染物影響后,葉片上往往表現出傷害癥狀。如果大氣污染物濃度很高,但污染持續時間很短,植物葉片會表現出急性受害癥狀,如葉片壞死,葉片顏色由綠變黃、變白等。當大氣污染物濃度較低且污染持續時間較長時,葉片則會表現出慢性受害狀態,比如葉片由綠變棕黃、脫綠、早熟落葉等。
這兩種情況均屬于葉片受到污染物傷害的典型癥狀,它們的不同之處僅僅在于植物對大氣污染程度的反應狀況不同。因而,利用綠色植物的典型癥狀,尤其急性癥狀,可以指示大氣中是否存在某種污染物。例如,煙草對于臭氧非常敏感,它們受到臭氧污染后產生的傷害癥狀表現為葉片干枯,表面上出現斑點。對臭氧濃度敏感的植物還有大豆、葡萄、白皮松等。
甜菜、萵苣、早熟禾等,對光化學煙霧有一定的指示性。進行該項研究最多的是美國的加利福尼亞地區,因為人們最早在該地區發現了光化學煙霧污染。
植物受光化學煙霧傷害的癥狀表現為,下表皮泛白??蒲腥藛T還發現,煙草、蕓薹(油菜)等,對氮氧化物污染有較好的指示作用。
許多植物在自然狀態或實驗狀態下,受二氧化硫影響后都表現出典型的受害癥狀,這些癥狀包括:葉脈之間及葉緣變成白色、組織細胞脫水死亡,葉片焦枯、脫落。人們研究后發現,春季的楊樹、樺樹、紫花地丁,夏季的苜蓿、大麥,晚秋時的松樹等,可以很好地指示大氣中二氧化硫的污染情況。
同受到二氧化硫污染一樣,氟化氫在高等植物的葉緣及葉尖聚集時,會使闊葉植物葉片邊緣或先端出現壞死區,葉片還會逐漸變色――由正常的綠色變為淺褐色,甚至是褐紅色。但氟化氫一般不引起植物出現落葉的情況。針葉植物受到氟化氫危害后的癥狀從葉子先端開始,爾后逐漸擴到葉基,葉子顏色則由綠色變為黃紅色,最后呈現為棕色,并出現大量落葉的情況。
利用附生植物指示大氣污染
附生植物之所以能較好地指示大氣污染,主要源于以下理由:
一是附生植物分布很廣,可以出現在各種自然環境甚至工業區和城市中;二是附生植物無表皮和角質層,污染物包括重金屬離子很容易通過體表進入其體內,它們也極易因此受到傷害甚至死亡;三是附生植物無吸收器官(沒有根),其所需要的礦物質主要通過大氣的干濕沉降(降塵 、降水)這條途徑實現。換句話說,附生植物受到的污染來自天上,因而它們能較客觀地反應出大氣污染狀況;四是附生植物缺少微管組織,污染物在植物體內的轉移很微弱,人們由此可以借助儀器定量地監測大氣污染情況;五是附生植物的細胞大多為單層結構,污染物可以從背腹兩面進入植物體,每個細胞所承受的污染物濃度高于其他高等植物受到的污染傷害。也就是說,附生植物和其他植物相比,對大氣污染更敏感。如果周圍的大氣污染非常嚴重時,還會造成自然環境中附生植物的消失。從這一點來看,附生植物是以生命為代價指示大氣污染物的存在的。
鑒于以上原因,地衣和苔蘚植物被大量用來指示和監測大氣污染和重金屬污染。關于附生植物指示大氣污染的研究主要集中在4個方面:一是對污染地區附生植物群落類型、種類組成與分布進行調查;二是移植附生植物于污染地區觀察其受害直至死亡所需時間;三是利用附生植物群落學特征計算大氣潔凈度指數,進行環境評價;四是用物種的豐富度或種類數量特征繪制大氣污染分布圖。如歐洲從1955年注意到城市污染和地衣種類分布的關系,科學家吉爾伯特于1969年在英國首次發現市中心已成為地衣荒漠,以后他又進行了苔蘚類調查,結果發現了同樣的規律。
利用樹皮指示大氣酸度
樹皮常年暴露于空氣中,對于大氣污染尤其是累計性大氣污染有很好的指示作用。當空氣中的酸性污染物增加時,樹皮的酸堿度(pH值)會下降。1973年,有兩位科學家研究了某地區落葉樹樹皮與大氣酸度的關系,并繪制了樹皮酸度中的硫含量。1977年,科學家格羅津斯克研究了波蘭5種落葉樹樹皮pH值及其緩沖容量,并指出,利用樹皮能夠較好地指示大氣中二氧化硫、氮氧化物影響所引起的酸度變化。
筆者也曾經利用樹皮pH值的變化指示了城市大氣污染狀況。1991~1993年,筆者在河北省承德市5個大氣監測點測定了油松、國槐、白蠟、刺槐、毛白楊、旱柳、垂柳、榆樹這8種常見綠化樹種樹皮的pH值變化情況。結果表明,8種樹皮的pH值為3.5~7,平均值為5.7。不同功能區中樹皮的pH值從大到小依次為:公園區>工業區>生活居住區。這表明,樹皮酸堿度的變化與大氣中二氧化硫等酸性氣體的污染有關。同種植物的樹皮浸提液的硫酸根含量在不同地區亦不同,清潔區為2.561毫克/克,生活區為5.342毫克/克,樹皮pH值與硫酸根含量呈極顯著負相關。這些樹種中,榆樹等4種落葉闊葉樹樹皮對大氣中二氧化硫的變化較敏感,可以用來作為二氧化硫等酸性氣體的適宜指示與監測植物。
利用植物指示和監測重金屬和降塵
粉塵中包括一些相對不活躍的物質,如來自石灰礦的一些堿性物質,以及諸如鉻、銅、鐵、鉛、汞、鎳、鋅等重金屬元素。這些顆粒既能被風吹走,也能停留在葉表皮上,進而通過氣孔或葉片上的受損部位進入葉內。利特爾和馬丁這兩位國外學者采集了冶煉廠附近的榆樹葉和山楂樹葉片,分析后發現其中含有較高的鎘、鉛和鋅,其濃度值與風向有關,即迎風向的葉片內重金屬含量更高,這說明污染來自上風向的冶煉廠。還有人發現在污染環境中,草本植物紫羊茅葉的重金屬含量較高,并由此斷定表土和草本植物可以用來指示大氣中的重金屬污染情況。
對重金屬指示性較好的植物還是附生植物,此類植物被大量用于環境監測中。人們除了可以觀察附生植物的生長狀況,并由此判斷環境污染輕重之外,還可以利用苔袋等方法指示大氣污染。所謂苔袋法,指的是將來自于清潔區的地衣或苔蘚移植于污染區內,然后定期取樣測定其體內的重金屬含量。
在對粉塵指示植物的研究中,英國科學家曼寧研究了鐵杉蒙塵狀況,他在觀察鐵杉葉片的蒙塵形態,并進行理化分析之后,得出了所研究地區受到石灰性物質及水泥的影響情況,并發現鐵杉葉片生物量會因受粉塵污染而降低的現象。
利用樹木年輪指示與監測大氣污染歷史
樹木的壽命很長,甚至可達數千年。在樹木生長過程中,一些環境信息也被記錄在了樹木年輪中,其中就包括環境污染物。在做博士畢業論文的時候,筆者就曾利用采集于避暑山莊的油松年輪,對承德市自1800年以來的大氣污染歷史進行了研究。承德是先有避暑山莊,其后才有城市的,環境污染也是從近代工業革命之后才逐漸出現的。筆者研究后發現,避暑山莊油松年輪內的硫含量自20世紀初開始升高,該數值比19世紀初增加了1~2倍,及至20世紀七、八十年代,該比值達到了3~5倍,在20世紀末的8~10年則達到10倍以上。其中避暑山莊碧峰門古松木質部年輪內的硫含量,由40~50微克/克達到20世紀末的572.9微克/克,從而指示出承德市大氣中二氧化硫濃度由城市化初期的
樹木年輪還可以指示溫室氣體的變化過程。利用上述油松年輪,我們測定了穩定性同位素13C值自工業革命以來的變化,揭示出我國北方大氣中二氧化碳濃度的變化規律。結果發現:承德市油松年輪中的同位素13C值自1810年以來平均下降了0.839‰,下降范圍0.682‰~1.120‰,指示了大氣二氧化碳濃度逐漸升高的特點。穩定性同位素13C值與歷史時期全球大氣二氧化碳濃度之間存在顯著負相關關系。應用樹木年輪穩定同位素13C值與大氣二氧化碳濃度之間的關系式,我們推測出我國北方大氣二氧化碳濃度從工業革命以前的約278.4ppm(ppm為百萬分比濃度)上升到20世紀末的340ppm。
結語
關鍵詞:大氣污染;現狀;危害;防治對策
Abstract: With China's rapid economic development, industrialization and city of make a spurt of progress, the ecological environment has become a remarkable problem. Atmospheric pollution is an important part of environment pollution, which is a prominent environmental problems aroused people's attention. Air pollution not only affects people's health, but also inhibits the production of the development, so the research on this problem is of practical significance. This paper introduced the main hazards and control measures of the status quo, air pollution in china.
Key words: air pollution; present situation; harm; prevention countermeasures
中圖分類號:[R122.7]文獻標識碼:A 文章編號:
大氣是人類賴以生存和發展必不可少的環境要素之一,然而隨著工業文明和城市發展,人類在創造巨大財富的同時,也把數十億噸計的廢物排入大氣中,造成嚴重的大氣污染。大氣污染造成臭氧層破壞,酸雨和“溫室效應”,危害人類健康,影響植物生長,給人們生活帶來嚴重影響。世界衛生組織和聯合國環境規劃署發表的一份報告指出: “空氣污染已成為全世界城市居民生活中一個無法逃避的現實”。
1 我國大氣污染現狀
當前,我國大氣污染狀況十分嚴重,主要呈現為煤煙型污染特征。城市大氣環境中總懸浮顆粒物濃度普遍超標;二氧化硫污染保持在較高水平;機動車尾氣污染物排放總量迅速增加;氮氧化物污染呈加重趨勢;全國形成華中、西南、華東、華南多個酸雨區。我國大氣污染的主要來源是生產和生活用燃煤,主要污染物是二氧化硫和煙塵。在某些城市除燃煤污染外,還有與當地工業污染和氣象地理條件密切關聯的地方特點。我國城市大氣污染時空分布特征明顯,大氣污染冬季最嚴重,其次為春秋季節,夏季最好;污染總體上北方重于南方。城市大氣污染由人類活動及當地特殊的地理位置綜合影響形成,沙塵天氣加重了北方大氣污染。
2 造成大氣污染嚴重的主要原因
2.1 能源結構和工業布局不合理。由于我國大多城市工業布局、工業結構、能源結構不合理,技術水平落后,導致大量煙塵、粉塵、二氧化硫、氮氧化物進入大氣。目前,我國的能源結構主要以煤炭為主,能源的總消耗量中煤炭占72%。
2.2 機動車尾氣排放管理滯后。近幾年我國主要大城市機動車的數量大幅度增長,而道路建設相對滯后,導致交通擁擠。機動車輛尾氣污染程度加大,成為城市大氣污染的主要來源。
2.3 環境監管乏力。環境監管力度不足是我國在環境治理中遇到困難和問題的根源。例如: 一些地方政府干預環保部門執法,批準建設短期經濟效益好但能源資源消耗量大、對大氣污染嚴重的工業項目。
2.4 缺乏實用的治理技術。我國在大氣污染治理技術和設備的研制、開發、推廣和使用方面,雖然做了不少工作,但與大氣污染控制的需求差距還較大,資金、人力的投入以及實用技術商品化的程度遠不如發達國家。比較薄弱的領域是潔凈煤技術; 冶金、化工、建材等行業的工業窯爐和生產設施排放污染的治理技
術; 機動車機內凈化技術等。實用技術的缺乏直接影響了大氣污染治理的進程和效果。
3 大氣污染的主要危害
城市大氣污染的主要來源是工業排放和機動車尾氣排放,目前人們談論的大氣中的主要污染物是指二氧化硫、二氧化氮、臭氧、和總懸浮顆粒物。
大氣中的二氧化硫主要來源于各類工業排放氣體,在工廠比較集中的地區,二氧化硫的濃度往往較高。排放到大氣中的二氧化硫在適當的氣候條件下(如逆溫、微風、日照等)極容易形成硫酸霧和酸雨,從而對人體健康(尤其是損害呼吸系統和皮膚等)和農作物等造成很大的危害。本世紀五十年代初發生的"倫敦煙霧"事件的罪魁禍首就是排放到大氣中的硫化物。在這次事件中,約有4000 余人在很短的時間內死于呼吸器官疾病和心臟病,死亡者多是嬰兒及45 歲以上的成年人。1948 年美國多諾拉鎮由于工廠排放到大氣中的二氧化硫等有害氣體大量積累致使6000余人受害。上述二事件均被列入世界公害事件之列。
大氣中的氮氧化物主要來源于汽車尾氣和煤的燃燒。在交通繁忙的市區,氮氧化物的濃度往往超標。值得注意的是,近些年來,由于機動車數量的增加,城市空氣中的氮氧化物呈明顯增長趨勢。作為大氣主要污染物并對人體健康有嚴重損害的主要是一氧化氮和二氧化氮,這兩種氮氧化物在大氣中的壽命都不長(一般不超過一周)。從危害人體健康的角度來看,氮氧化物污染的最大的問題是二氧化,它是形成嚴重危害人體健康的光化煙霧的罪魁禍首。本世紀40 年代初發生的"洛杉磯光化學煙霧"事件,當時有白色變為青灰色的薄霧籠罩在整個城市上空,多數居民眼睛灼熱感、疼痛,咽喉有刺激感等,重者出現眩暈、嘔吐和痙攣等癥狀。這次事件也曾使幾千人受害,幾百人喪生。
煤的不完全燃燒和汽車尾氣是大氣中一氧化碳的主要來源,在一般城市的中心區域,一氧化碳幾乎全部都是汽車尾氣排出的。大氣中的一氧化碳能迅速進入人體的肺部而被血所吸收并與血中的血紅蛋白結合形成碳氧血紅蛋白,由于后者會大大降低血液的載氧能力,從而導致血管疾病的發生??梢?,我們決不能忽視大氣中的一氧化碳污染,那些已有心臟疾病、貧血等癥的患者以及孕婦等盡量少在一氧化碳濃度較高的地區停留。
大氣環境的不斷惡化,其后果之一是人們自身的健康受到嚴重威脅,造成某些疾病發病率和死亡率的不斷上升。據聯合國環境規劃署統計,全世界每年約有120 萬人成為新的皮膚癌患者,呼吸系統和心血管疾病患者業呈增加趨勢。我國十大城市癌癥的死亡病人調查結果顯示,肺癌的死亡人數居首位。誠然,所有這些不能全部歸咎于空氣污染,但有理由認為,這無疑與當前的大環境惡化密切相關。這就提醒人們,在盡情享受大自然恩惠和現代化成果的同時,也該冷靜而認真地思考一下由于人類自身行為而惡化大氣環境、損害自身健康的嚴峻現實。