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關鍵詞:大氣環境污染;環境監測;污染物總量;建議
中圖分類號:X831 文獻標識碼:A
引言
近年來,隨著工業廢氣量排放的增加、公路汽車行駛數量以及交通擁堵系數的增加等問題,一些大中城市的空氣質量逐步下降,加上霧霾天氣的頻繁發生,大氣環境污染越來越嚴重。當前,人們并不能一蹴而就地改善空氣質量,在加大改善空氣質量投入的同時,只能按部就班地對大氣環境污染物進行嚴密的監測,以隨時了解和掌握人們所接觸的空氣質量及其相關問題。但是,目前由于環境監測部門等大氣環境污染物監測的重視度和資金投入力度不足,致使對大氣環境污染物的監測仍然存在許多不足。本文將對大氣環境污染物監測相關問題從理論和實際的視角進行探討。
1 大氣環境污染和環境監測概念及其基本內容
1.1 大氣污染、大氣污染物和污染物總量控制的概念及其基本分類
1.1.1 大氣污染、大氣污染物和污染物總量控制的概念闡述
大氣污染,顧名思義是指大氣中有害物質的數量、濃度和存留時間超過了大氣環境所允許的范圍,即超過了空氣的稀釋、擴散的能力,使大氣質量惡化,給人類和生態環境帶來了直接或間接的不良影響;大氣污染物是指在自然過程和人為活動中所產生的對大氣環境有污染的物質,本文主要指的是由包括工農業生產、日常生活和交通運輸工具等在內的人為活動所產生的污染物;污染物總量控制是指在某一區域內,對排入該區域的大氣污染物總量進行嚴密監測和控制,使其在一定時間內能被空氣所稀釋和擴散,從而不對大氣環境產生污染。
上述三者之間的關系則是:由于大氣污染物的過度排放,超過了大氣環境所能容納的飽和度,進而造成大氣污染,大氣污染的發生,極不利人們的工農業生產和生活,因而需要對大氣環境污染物總量進行控制。目前,屢屢發生的大氣環境污染現象,并不是監測力度的不夠,而是對大氣污染無產生的源頭改善和控制力度不夠。
從大氣污染物產生的形狀及其所影響的范圍來看,大氣污染源主要是點、線、面、體等這四種來源,以煙囪為代表的廢氣排放就是大氣污染源的點,以道路交通機動車、火車、輪船和飛機等所排放的廢氣污染物就是大氣污染源的線,以一定區域內近地面的隨意排放的廢氣等就是大氣污染源的面,由焦爐爐體和工廠天窗等所產生的污染物就是大氣污染源的體。
一些常見的大氣污染物是:SO2、PM2.5為主的懸浮顆粒物、NOX、CO、VOCS、重金屬、放射性物質、光化學氧化物等。引起這些大氣污染物產生的因素主要有污染物排放總量超過大氣環境的飽和度、污染物的距離、污染源的排放高度、大氣自身的凈化能力等。表1是污染物在不同時間內超過不同的濃度時,就會引發大氣污染。
1.2 環境監測概念及其特征
1.2.1 環境監測的概念
環境監測是指為了預測環境問題并加以防范環境問題的出現,由環境監測部門對大氣污染物、污染源等各項內容進行間斷式的監測。
1.2.2 環境監測的特征
總體來看,環境監測具有準、快、全和法律效力的特征。首先,環境監測要以“準”為根本標準,只有進行準確的監測,才能提供準確的監測結果和數據;其次,環境監測要以“快”為根本要求,大氣環境的變化瞬息萬變,因此在對大氣環境進行監測時,要做到“快”,能夠對突發性事件做出及時反應;再次,環境監測要以“全”為基本指導,全方位的監測,能夠滿足各個部門的不同需求;最后,環境監測要以“法律效力”為基本前提,監測的數據要具有法律效力,這樣才能為環境保護舉措的執行提供依據和樹立權威。
2 大氣環境污染物監測布點的原則與方法
2.1 大氣環境污染物監測布點的原則
根據國內外對大氣環境污染物監測布點的設置,結合我國實際發展情況,本文認為在對大氣環境污染物監測布點時,應堅持“四項基本原則”。
2.1.1 堅持科學性原則
這就要求監測部門應該根據污染物的不同,采取相對的監測方法。
2.1.2 堅持一致性原則
這就要求在科學性指導下,對監測結果要具有可信度,要使監測數據無論是在地形或不同氣候條件下具有高度的一致性。
2.1.3 堅持代表性原則
這就需要監測部門在進行監測時,要有重點監測,并要使監測數據能反映出未來大氣環境的發展趨勢。
2.1.4 堅持經濟性原則
這要求監測單位在保證監測科學性的條件下,對監測點的設置進行合理分配,將主要資源集中在污染嚴重的區域。
2.2 常見的污染物監測布點的方法
目前,常見的污染物監測布點的方法主要有四種方法,分別是扇形法、同心圓法、功能區法和網格法。扇形法適用于具有明顯的主導風向和污染源屬于點源的區域,主導風向是扇形的軸線,點源是扇形的頂點;同心圓法適用于某些具有多個污染源的區域,并且這些污染源相對要集中,由于污染源的隨外擴散能力不斷降低,同心圓的半徑設置應該有所差異;功能區法適用于具有顯著城市功能分區的一二線城市,這些城市功能分區常有居住區、商業區和工業區等其他區域。
3 關于進一步加強大氣環境污染物監測的若干建議
近年來,隨著霧霾現象的頻繁發生,大氣污染面臨著嚴峻考驗,空氣質量不斷下降,在做好對大氣污染源監測的同時,要結合信息技術不斷進行創新,具體如下:
3.1 加強電化學免疫傳感器在環境污染物監測中的應用
利用電化學免疫傳感器進行監測時,主要是借助于這些具有特異性的親和反應,通過對平衡狀態時抗原-抗體復合物進行監測,對待測物的分析進行監測。讓免疫化學反應發生在傳感器的表面,它具有很強的功能,較高的靈敏度,它可以在很短時間對物質做出監測。大量的研究顯示,電流型免疫傳感器的廣泛應用主要通過一定的競爭機制,對電子傳遞的途徑加以改善,并與流動分析相結合,可以提高小分子半抗原靈敏度的監測。對它更加重要的應用研究還有環境雌激素,包括孕酮、雌二醇等。
它與常規的免疫分析儀器不同,電化學免疫傳感器技術的花費較小,能夠實現儀器化,對現場監測比較適合。因為有以上特點,電化學免疫傳感器要滿足對痕量污染物的定量監測,它主要應用于毒素、有機農藥、病源微生物等方面的監測,并被廣泛應用。
3.2 基于無線傳感器網絡的環境監測系統的在線監測方法
通過傳感器來測量與監測所需的參數,再借助網絡將它發送到控制中心,用來實現監測的目的,它主要是通過公共有線電話網、移動電話網來完成任務。PSTN在布線上有許多困難,所需的費用很高,所以它的應用范圍非常有限,而利用移動電話網對數據進行傳輸時可以解決布線的困難與缺點,對于大范圍的測量,會出現成本太大并且數據采集的精度太小。此外,因為有太大的能耗,所以在較短的時間內要及時地對電池進行更換,這種監測主要是應用于危險區域及大面積監測區域,在應用時的特點是不方便。它主要是由低功耗微小的網絡節點,自己以自發組織方式構成,再通過比較密集的節點進行布置,大家通過協作可以感知、監測和采集網絡分布區域內的各種微觀環境信息,還可以對這些信息做進一步的處理,在根本上可以取得詳細、準確的信息。
無線傳感器網絡在國內外的研究成為了熱點,并有了非常大的變化,如在Intel研究中心的伯克利實驗室的研究人員,主要是使用無線傳感器網絡對島上鳥類活動進行必要的分析,這一系統主要是對將傳感器所獲取的溫度、所獲取的濕度及氣壓等環境信息會通過多條路由的方法,可以將各信號,通過各種方式將其發送到監測管理中心,通過對這些比較有效的信息做進一步的監測,使其達到不打擾野生動植物的正常生活情況,并可以對其環境進行監視。
4 結語
隨著工業廢氣量排放的增加、公路汽車行駛數量以及交通擁堵系數的增加等問題,大氣環境污染物監測工作將面臨更加嚴峻的挑戰,環境監測部門只有不斷創新,才能更好地服務于環境保護工作,為國民經濟的良好發展和人們健康水平“保駕護航”。
參考文獻
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【關鍵字】大氣污染;城市;治理措施
近些年來,我國大部分城市被霧霾席卷,有的城市甚至遭遇6級以上的嚴重霧霾。隨著城市大氣污染的加劇,在很大程度上降低城市空氣質量,嚴重威脅著城市居民的身體健康,也給當前我國經濟發展觀念敲響了警鐘。因此,要分析導致城市大氣污染的原因,然后采取相應的治理措施,為人們創造宜居城市。因此,本文首先分析大氣污染的概念和成因,接著就如何做好大氣污染治理展開論述。
一、大氣污染的概念以及成因
大氣污染問題越來越受到社會各界的普遍關注,要解決大氣污染問題,就要分析成因,制定完善的大氣治理措施,改善空氣質量,為人們創造良好的空氣環境。
1.大氣污染的概念
所謂大氣污染是指人類生產、生活活動或自然界向大氣排出各種污染物,其含量超過環境承 載能力,使大氣質量發生惡化,使人們的工作、生活、健康、設備財產以及生態環境等遭受惡劣影響和破壞。污染源可分為天然污染源和人為污染源。天然污染源是指自然界向大氣排放污染物的地點或地區,如排放灰塵、二氧化硫、硫化氫等污染物的活火山、自然逸出的瓦斯氣,以及發生森林火災、地震等自然災害的地方。人為污染源則又可按不同的方法分類:按污染源空間分布方式可分為點污染源、面污染源、區域性污染源;按人們的社會活動功能可分為生活污染源、工業污染源、交通污染源等;按污染源存在的形式可分為固定污染源和移動污染源。
2.大氣污染的成因
隨著我國城市化水平不斷提高,在創造大量的物質財富的同時,也對生態環境造成破壞,污染了大氣環境,導致城市霧霾現象不斷加劇。下面就針對大氣污染的成因展開論述。
(一)燃料燃燒。隨著工業行業的迅速發展,需要大量的能源和燃料,尤其是在工礦地區和工廠比較集中的崎嶇,污染濃度很高。在實際生產過程中,有的企業沒有采用新的節能技術,仍然采用高硫煤作為燃料,尤其二氧化硫,對環境造成了極大的污染。還有一些化工企業,產生了大量有毒氣體,造成了嚴重空氣污染,危害著人們的身體健康。
(二)交通運輸,隨著我國經濟的發展,我國交通行業的迅速發展,人生活水平不斷提高,私家車數量出現成倍的增長,不僅造成了交通的阻塞,而且車輛排放的尾氣,同時夾雜著大量的可吸入顆粒,對大氣產生極為嚴重的污染。
(三)生態環境破壞。隨著人口不斷增加,需要更多的生存空間,就會無休止的破壞自然環境,出現很多濫砍濫伐的情況,植被遭到破壞,增加了水土流失,導致有的地區出現揚沙和揚塵,對人的身體也會造成損害。
(四)工業布局不合理。在有的城市,是依托資源建立起來的,但是整體布局不合理,導致市區空氣污染嚴重;還有的新型的城市,沒有制定長遠的發展規劃,環保綠化沒有跟得上城市發展的步伐,綠化標準遠遠達不到城市實際發展的需要。
(五)環境意識薄弱,經濟發展沒有做好科學發展和可持續發展。在很長一段時期里,一些地區的政府部門只顧盲目的追求區域的經濟發展,在進行經濟發展的過程中或者在進行城市或者產業規劃的時候,往往會忽視對大氣環境保護的內容,造成以犧牲環境為代價換取經濟的快速發展。這造成的環境危害和損失是難以挽回的。
二、防治大氣污染的措施
為了做好大氣污染防治工作,環保部門要協同其他部門,認真分析大氣污染出現的原因,不斷總結經驗教訓,結合城市發展,制定出長遠的控制防治規劃,為人們創造良好的生活環境。下面就如何做好大氣污染防治工作展開論述。
1.做好大氣防治的措施
就目前而言,治理大氣污染的途徑和方法很多,具體包括調整能源戰略、采用清潔能源、推行清潔生產工藝、合理使用煤炭資源、強化大氣環境管理、進行污染物總量控制,應用綠色植物凈化大氣等。在城市發展過程中,要使用清潔能源,比如風能、太陽能以及水能。在工業生產過程中,要不斷采用高新的節能技術,提高煤炭資源的利用效率,提升煤炭燃燒方式;還要健全城市大氣污染管理法律,對大氣污染進行監控。
隨著城市空氣污染不斷加劇,大氣含有很多有害物質。因此,為了更好的控制空氣污染,要根據大氣污染的程度,采用不同的方法對大氣環境進行監測。大氣常見的污染物主要包括懸浮顆粒、浮沉、可吸入式顆粒、一氧化碳、二氧化硫、鉛、氟化物等。
2.綜合整治方法
在城市發展過程中,要制定完善的大氣污染整治計劃,控制好最大排放量和削減量,從而根據實際情況,確定科學合理的大氣污染治理方案。同時要根據城市發展結構和交通情況,確定污染城市大氣的污染物,做到有的放矢和對癥下藥。因此在實際治理過程中,要改進落后的燃料方式,廣泛普及氣體燃料、太陽能以及地能等能源,通過綜合治理的方法,建立無煙控制區;另外,要做好城市發展規劃,調整工業布局,加強城市空氣污染源的質量,降低尾氣和廢氣的排放量;還要做好城市綠化工作,提高城市綠化水平,凈化城市空氣。
3.利用氣象條件防治大氣污染
在污染源變化比較穩定的情況下,大氣污染狀主要取決于氣象條件。在實際過程中,污染物在大氣中的稀釋和擴散受氣象條件的支配非常明顯,因此,利用氣象條件來制約污染源是防治大氣污染現實而又有效的途徑,而污染氣象條件預報則是其中的關鍵。氣象部門不僅要提供大氣污染預報,還可以為政府規劃部門搞好城市建設的合理布局和城市環境規劃提供科學依據。所以氣象部門可以通過人工增雨、增雪、消霧等技術來凈化大氣、消除污染。
參考文獻:
[1]楊晟朗,李本綱. 基于遙感資料的北京大氣污染治理投資對降低PM_(2.5)的效能分析[J]. 環境科學學報,2015,01:42-48.
【關鍵詞】大氣污染;成因;防治措施;探討分析
大氣污染一般是一個常年累月多日積累的過程,是因為自然或人為的向大氣中排放各類的污染物而造成的,當這種污染物達到或者超出一定的極限值的時候,大氣的質量就會下降甚至惡化,使人們的日常生活和工作都受到影響,嚴重的還可以影響到人們的身心健康。
人體受到的大氣污染的影響是巨大的。人的生命必須分分秒秒來依靠空氣來維持,空氣是人們生存必需的因素。假如空氣中存在著大量的污染物,伴隨著呼吸的吸入,很多細小的污染物就會進入肺部,進入人體,繼而導致各種疾病的發生,更甚者可能引發生命危險。
一、大氣污染的有害成分
大氣是由多種氣體組合而成的。大部分的是氮氣和人們賴以生存的氧氣,少量二氧化碳和稀有氣體,其中也存在著少量的雜質和其它氣體,在這其中有些是對人體有危害的氣體,如果超過一定標準很容易對人體產生致命的危害。這些有害氣體包括一氧化碳,二氧化碳,二氧化硫等。除了這些有害氣體,大氣中也漂浮著很多肉眼不可見的顆粒粉塵性污染物,影響著人們的身體健康。
一氧化碳非常不容易被人們所察覺,因為它是沒有顏色沒有特殊氣味的,但是它對人體的危害卻是極大的。因為一氧化碳相較于氧氣而言更容易與我們人體血液中的血紅蛋白相結合,從而降低血液輸送氧氣的能力造成人體或大腦缺氧,造成頭暈目眩,嚴重的會引起窒息甚至昏迷。
二氧化碳使人們所熟知的氣體,是植物光合作用產生氧氣所必需的成分。二氧化碳對于人體并沒有直接的危害性,但是大氣中如果二氧化碳的含量超出一定標準就會引發氣溫上升的問題產生,直接的影響著人們的生存環境。經過大量的研究發現,如果大氣中的二氧化碳過高時,人體就會產生各種的不適,例如頭暈、耳鳴、血壓升高、惡心等癥狀,當其含量達到大氣的百分之十的時候,人體就會失去知覺,窒息而死亡。
二氧化硫具有極強的刺激性,其對人體的影響也是因為這方面的原因。如果人們經常與濃度不是太高的二氧化硫接觸就會感到全身乏力,疲憊的癥狀,而且很容易引發呼吸系統方面的疾病。二氧化硫是一種危害性比較大的氣體污染物,因為它經常與大氣中存在的其它污染物產生化學反應,繼而生成新的污染物造成二次污染現象。
大氣中的顆粒物主要來源于自然界活動和人類的生產活動。顆粒物是人體健康的大敵,尤其是直徑在0.5~5微米的飄塵可以直接到達肺細胞而沉積,并可能進入血液往全身流動,其危害后果相當嚴重。
二、大氣污染的綜合防治措施
為了保障人們賴以生存的環境,保障人們的身心健康,我們必須采取合理有效的措施來防治和治理大氣的污染,控制好大氣環境的質量問題,進而減輕大氣的污染程度。大氣污染的治理必須根據污染因素的不同采取不同的方法措施。
(1)煙氣污染物的處理
1)全面規劃,合理布局。大氣污染綜合防治,必須從協調地區經濟發展和保護環境之間的關系出發,對該地區各污染源所排放的各類污染物質的種類、數量、時空分布做全面的調查研究,并在此基礎上制定污染的最佳方案。
2)區域集中供熱。我們家家戶戶常用的煤氣灶和市內常見的密集程度極高的煙窗是造成煙塵問題產生的主要源頭。對于此種問題的解決方法,最有效的就是采取集中供暖的方式。我們可以在區域內統一建立具有一定規模的熱電廠或供熱站點,負責整個區域的供暖,這樣不僅能夠提高熱能的利用程度,有減少了污染物的排放,是一種有效的解決方案。
3)植樹造林,綠化環境。綠色植被的光合作用是大氣中氧氣的主要來源方式,它能夠將二氧化碳轉換為人體需要的氧氣,有效的調節空氣的成分,因此,植樹造林是一種實用性很強的治理大氣污染的措施。并且蒙塵的樹葉經雨水淋洗后,能夠恢復吸附、阻攔灰塵的作用,使空氣得到凈化。因而樹林有調節空氣成分和凈化空氣的作用。
(2)顆粒污染的治理。顆粒性的污染一般是由固體燃料燃燒而產生的煙塵組成的,它主要包含三種不同的類型:粉塵、煙和霧。對于此類污染物其處理方法主要有以下幾種:
1)干法去除顆粒污染物
因為空氣中的顆粒自身有著一定的重力和離心力,我們通過采用一定的方式方法使空氣中的此類污染物沉降從而達到從大氣中去除的目的,此類去除顆粒污染物的方法就是干法去除法,常見的方式包括重力除塵、慣性除塵和離心除塵等,常用的設備有重力沉降室、慣性除塵器和旋風除塵器等。
2)濕法去除顆粒污染物
將顆粒性的污染物用水或者其它液體使其濕潤,然后加以捕集去除的方法就是濕法去除法,常見方式有氣體洗滌、泡沫除塵等。常用的設備有噴霧塔、填料塔、泡沫除塵器、文丘里洗滌器等。
3)過濾法去除顆粒污染物
有的濾料是具有很多毛細孔的,我們可以將被污染的氣體通過此類濾料,這樣顆粒性的污染物就在途中被攔截了下來,此種去除污染物的方式就是過濾法。常見的方式有填充層過濾、布袋過濾等。常用的設備有顆粒層過濾器和袋式過濾器。
4)靜電法去除顆粒污染物
高壓電場具有很強的電場力,我們可以將被污染氣體通過高壓電場使得顆粒型污染物在電場力的作用下被去除,此類方法即為靜電法。常用的設備有干式靜電除塵器和濕式靜電除塵器。
(3)氣態污染物的治理。
1)吸收法
吸收法是采用適當的液體作為吸收劑,使含有害物質的廢氣與吸收劑接觸,廢氣中的有害物質被吸收劑吸收,使氣體得到凈化的方法。這種方法也用于氣態污染物的處理。
2)吸附法