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关键词: 大气; 污染; 防治
中图分类号: X51 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2011)04-0149-01
1渭南市城区大气污染的概况
1.1渭南市城区大气污染的特征
城区大气污染主要来源于工业企业、事业单位、服务业使用的燃煤锅炉、大灶,其次为第三产业及居民生活所用的小型然煤炉。据2007年渭南临渭区污染源普查结果,其中,工业企业工业锅炉、窑炉使用量约210台,年用煤量约35.2万吨;事业单位、服务业使用大多为常压锅炉,约有159台,年用煤量约20余万吨。城市年用煤总量约55.2万吨。城市年用天然总量约686万立方米。
1.2大气污染主要污染因子
城区大气污染物主要来源于煤,产生的主要污染物(因子)为烟尘、二氧化硫(SO2)。
1.3大气污染物年排放量
据2007年污染源普查资料,城区参与调查的工业企业有126家、宾馆饭店和浴池有50家,城市年用煤总量约55.2万吨,烟尘排放2436.43吨/年,SO2排放5256.64吨/年,NOX排放1635.1吨/年,粉尘排放159.61吨/年。
根据渭南市环境保护监测站历年来对渭南市城区大气环境监测资料,渭南市城区大气环境污染的首要污染物为可吸入颗粒物(PM10),其次为二氧化硫。据渭南市环境保护监测站2009年城区大气环境质量监测数据分析,AIP指数≤100的天数为304天,占全年天数84.97%,空气质量为二级,较2007 AIP指数≤100的天数为280天上升了7个百分点,从市民的“创卫、创模”问卷回馈中也得到了满意的好评。
2渭南市城区大气污染物其来源分析
对于渭南市城区三项主要大气污染物PM10、SO2、NOx进行分析,SO2、NOx主要来源于主要有三个方面,一是工业生产及生活用煤产生的燃烧废气;二是机动车辆燃油产生的废气,三是工业生产过程产生工艺废气。
与二氧化硫和氮氧化物相比,颗粒物来源广,成分复杂,从来源上看,城市空气中颗粒物主要来源于土壤风沙尘、煤烟尘、施工扬尘、机动车尾气尘等一次污染来源,也包括城市道路交通扬尘等二次污染来源。参照具有相同特征的北方城市,渭南市进行的颗粒物源解析结果为:TSP和PM10中一次颗粒物的各源类的分担率分别占城市扬尘24%和32%、土壤风沙尘为5%和9%、煤烟尘为28%和18%、建筑水泥尘为14%和7%、机动车尾气尘为10%和5%、钢铁尘为4%和5%,煤烟尘对TSP的贡献率就达到46%,对PM10贡献率是38%。道路尘对城市扬尘的贡献率为73%。
可以这样讲:虽然渭南市煤烟尘占到第一位,但渭南市大气颗粒物污染应该是一种包括城市扬尘、建筑水泥尘、机动车尾气尘等源类在内的复合污染类型。
3防治对策
针对以上城区环渭南境空气污染实际情况,特提出如下防治对策:
3.1大力促进能源结构调整
渭南市空气污染严重的主要症结是燃煤过多,改善空气质量的根本措施首先是源头控制,大力调整能源结构,寻求以清洁能源替代燃煤的等多种有效途径,以减少燃煤用量。渭南市应充分利用当地煤气资源,大力实施煤改气,积极引进天然气,合理开发利用电力,积极推行“煤改电”,积极采用洁净煤以及太阳能、地热等其他清洁能源,严格限制原煤散烧、直烧,实现能源、燃料结构的重大调整,这是符渭南市实际情况的最佳选择。
3.2大力促进工业布局调整
工业布局不合理是加重渭南市中心区空气污染的重要原因之一。近期内渭南市工业布局调整的主要任务是有效缓解市中心区内及上风向污染源对城市空气质量的影响。主要途径是实施市中心区内污染企业向工业园区搬迁,实施上风向重污染源的逐步搬迁、取缔或限建、限产,以及清洁通道两侧污染企业的转产、搬迁。首先全面完成城市总体规划中的个别企业的搬迁,逐步实现重污染企业向渭北工业园区转移的发展目标,实施计划之中,把渭南市初步建成资源循环型城市。
3.3强化现有污染源控制力度
限制现有重污染企业扩大生产规模,限制市区内镁冶炼、电力、砖瓦、硅铁、重化工等行业污染严重的车间、工段、生产线、设施装置等不得扩大生产规模,并使上述行业逐步缩小规模、转产或搬迁。逐步淘汰落后生产能力和工艺,关闭不达标企业,取缔死灰复燃的小炼铁等五小企业,取缔西潼高速公路两侧1000米范围内使用燃煤锅炉。
3.4面源污染控制
(1)大力实施集中供热区中小型燃煤锅炉的拆除、取缔,分阶段逐步取缔集中供热区域内的燃煤采暖锅炉和茶水炉,改用天然气锅炉、煤气炉、电锅炉以及其他节能环保锅炉。
(2)在集中供热区以外继续完成小型锅炉的燃料替代和净化设施升级改造。对渭南市区未列入2009-2011年拆除规划的小型燃煤锅炉,1t及1t以下燃煤锅炉在原有基础上实施燃用清洁燃料(电、煤气、油、太阳能)改造;10t以下2t以上燃煤锅炉实施加装脱硫除尘装置并使用洁净煤(包括洗煤、焦炭、清洁配煤和环保工业型煤等),对具备条件者,鼓励其进行燃用电、煤气、油的改造。其土采暖锅炉一律拆除。
(3)严格控制机动车尾气污染。首先要强化尾气排放不达标车辆的依法治理,即强制实行限期治理,治理后经复检达标,颁发合格证。其次要按期报废老旧车辆,杜绝排气污染。第三要积极推广、试行汽车清洁燃料替代,率先对市区公交车、出租车使用天然气等清洁燃料改造。
(4)城市扬尘控制。首先广泛推行封闭、隔离、喷水等固尘措施,控制扬尘点源。其次,控制扬尘线源和面源。在道路保洁中大力推行湿式清扫,在市区主要交通干道实施湿法机械化清扫,市区小街、小巷、人行便道实施湿法人工清扫。机动车运输物料一律实行密闭运输。第三,推进以植树造林为主的南塬绿化工程建设及周边南塬坡地退耕还林建设、加快西四路的绿化、朝阳路的绿化、朝阳公园的绿化建设、有效减少近距离及中远距离土壤风沙尘对渭南城区的影响。
参考文献:
[1] 《渭南市2007年环境监测年鉴》渭南市环境保护监测站.
[2] 《渭南市大气环境容量核算技术报告》渭南市环境保护监测站.
[3] 田海潮.浅谈渭南市大气环境污染特征及其防治对策渭南市环境监测站.
关键词:垫江县;臭氧;相关性分析;聚类分析
中图分类号:X53
文献标识码:A文章编号:16749944(2017)12005302
1引言
随着城市进程加快和工业快速发展,大量污染物排放进入大气环境,导致了大气环境问题日益突出,危害了生态环境安全和人类身体健康。尤其是近几年,在全国大范围面积内频繁出现雾霾天气,引发人类呼吸系统疾病和心脑血管疾病发生[1,2]。随着2016年1月1日《环境空气质量标准》(GB3095-2012)标准颁布和实施[3],对大气环境中各项污染物指标也做了更为严格的限值要求。在特殊气候和地理环境条件下,城市大气环境中主要污染物也具有较大的差别。垫江县地处三峡库区影响区,重庆市政府确定五大功能区中的生态涵养发展区是三峡库区的生态屏障区,生态资源环境具有脆弱性和敏感性。近年来,城区汽车保有量增加,随之排入大气环境中尾气对大气污染问题日趋明显,为准确掌握垫江城区大气环境中臭氧的污染状况,开展大气环境臭氧特殊污染物研究具有极其重要意义,为垫江县城区大气环境污染防治提供基础技术支持。
2研究区域和数据分析方法
大气监测数据来源于重庆市环境保护局官方网站重庆市空气质量系统[4],大气自动观测站点位于重庆市生态涵养发展垫江县区域。选取2017年1月1日至2017年3月31日垫江县大气自动观测站点24小时温度、风速、O3和风向等11个参数连续观测数据,所有数据采用SPSS20.0软件进行统计分析。
3结果与讨论
3.1城区大气质量状况
O3随月份变化见图1,由可以看出,一季度垫江县城区大气环境中O3月平均质量浓度为46 μg/m3,满足《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中二级标准要求,最小值为7 μg/m3,最大值为165 μg/m3,随月份逐渐增加,最大值出现在3月份,为61 μg/m3。为研究垫江县城区大气环境中O3小时变化特征,选择2017年3月28日晴天,O3日浓度变化图研究结果见图2,由图2可以看出,垫江县城区大气环境中O3浓度随时间变化特征明显,从早上到中午时间,O3浓度一直呈上升趋势,在下午13:00~14:00点时达到日均最大值,随后呈逐渐下降,其主要原因是由于阳光辐射,地表面温度逐渐升高,产生O3的前驱体如NOx浓度显著上升所导致[5]。
3.2相关性分析
运用SPSS20.0进行相关性分析、主成分分析和聚类分析,由表1可以看出,垫江县城区大气环境中O3与气象参数风速和温度呈极显著正相关(p
3.3主成分分析
首先,以O3及其相关主要影响污染物和气象因子进行适用性检验, KMO值约为0.617,表明研究参数变量间相关性较强,Bartlett球形检验发现,近似卡方值为32520.059,自由度为55,p=0.0,表明研究参数因子适宜因子分析。运用主成分分析因子结果可以看出,共抽取4个主成分,累计解释了总因子的41.595%,59.134%,71.321%和80.781%。第一主成分上NO、NOx、NO2、PM10、PM2.5都具有较大正载荷,而O3则具有较大的负荷载,由此表明,垫江县城区O3污染与其他污染物之间可能呈现相互转化和影响。第二组分上风速和温度具有较大的正荷载,表明垫江县城区大气主要污染物臭氧受气象影响较大。第三和第四组分上分别是湿度和风向具有较大的正荷载。
3.4聚类分析
采用SPSS20.0统计分析软件,以平方欧氏距离2为组间距离标准,对垫江县城区O3等主要大气污染物和气象因子中11个因子进行聚类分析,各个因子组间聚类分析结果可知,聚类分析结果可以分为四类,第一类为:PM10、PM2.5和SO2;第二类为NOx、NO、NO2;第三类为风向和湿度;第四类为风速、温度和O3。木劾嗑嗬氪笮】梢钥闯觯NOx、NO、NO2
2017年6月绿色科技第12期
姚玉玺:垫江县大气环境中臭氧浓度污染特征研究
环境与安全
4结论
(1)垫江县城区大气环境中O3月平均质量浓度为46 μg/m3,满足《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中二级标准要求,最小值为7 μg/m3,最大值为165 μg/m3。
(2)相关性分析结果表明,垫江县城区大气环境中O3与气象参数风速和温度呈极显著正相关,表明O3受气象参数影响也较大。与PM10、PM2.5、SO2、NOx、NO、NO2、风向和湿度均呈极显著性负相关。
(3)主成分分析结果表明,第一主成分上NO、NOx、NO2、PM10、PM2.5都具有较大正载荷,而O3则具有较大的负荷载。聚类分析结果可以分为四类,第一类为:PM10、PM2.5和SO2;第二类为NOx、NO、NO2;第三类为风向和湿度;第四类为风速、温度和O3。
参考文献:
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王艳,张宜升,李欣鹏.济南城区空气污染对呼吸道疾病门诊量的影响[J].中国环境科学,2008,28(6):571~576.
[2]Viana M, Querol X, Alastuey A, et al. Characterising exposure to PM aerosols for an epidemiological study[J]. Atmospheric Environment,2008,42(7):1552-1568.
[3]环境保护部.GB3095-2012.环境空气质量标准[S].北京:中国环境出版社,2012.
[4]佚名.重庆市空气质量系统[EB/OL].http://222.177.117.35:8021/HistoryDay/HistoryDayMain.aspx
[5]于阳春,胡波,王跃思.北京东灵山地区主要大气污染物浓度变化特征[J].环境科学,2013,34(7): 2505~2511.
[6]孙玉伟,周学华,袁琦,等.济南市秋末冬初大气颗粒物和气体污染物污染水平及来源[J].环境科学研究,2012,25(3): 245~252.
关键词:大气污染;综合治理;对策研究
伴随着现代化技术的快速发展,环境的改变正严重的损害着人类的健康,越来越多的人们开始意识到保护环境的迫切性和重要性。环境的污染包括大气污染、水污染和噪音污染等等,其中大气污染是和人类联系最紧密的。近些年来衡水市的大气污染愈加严重,污染严重的影响了衡水市的环境,同时威胁了人们的身体健康。大气污染不仅是我国各个城市环境中要面临的重要问题,对衡水市而言,更是重中之重。
1 大气污染的特征
大气污染不仅是影响衡水市城市环境的重要因素,也是需要环境治理的重点内容。由于治理大气污染工作的不完善和治理过程中的困难,没有得到显著的治理效果,衡水市的大气污染主要具有以下几个方面的特征:
1.1 污染物较多
随着衡水市工业新区和其他一些工厂的发展,大气污染源在逐渐增加,工厂生产和居民生活产生的废气,以及私家车产生的尾气都在一定程度上增加了污染源,PM2.5是近期各个城市中雾霾天气中的主要颗粒,雾霾天气更加剧了大气污染的速度。
1.2 污染范围较大
由于空气的扩散使污染物漂浮,同时受到风向和气候的严重影响,增大了大气污染的影响范围,并在一定程度上增加了大气污染治理的难度。
1.3 污染治理困难
大气污染的治理工作是十分复杂和繁琐的,需要完善的治理措施和有效的预防措施,但很难准确的控制污染源,并且没有完善的治理措施和监管制度,使整个大气污染治理的工作存在很多困难。
2 衡水市大气污染的原因
大气污染的来源可以分为固定污染源和移动污染源两类。由于衡水市工业新区的发展,工农业生产活动中燃料燃烧产生的污染物和居民产生的生活垃圾属于固定污染源;由于衡水市机动车的发展,私家车大量使用产生的汽车尾气属于移动污染源,两种污染源造成了严重的大气污染,并严重的威胁了城市的发展和人们的健康,但是大气污染治理工作十分困难,大气污染的影响因素主要有以下几个方面:
2.1 衡水市经济发展方式的影响
衡水市的发展主要依靠工业生产,而传统的工业生产会产生大量的废气和污染物,产生的废气和污染物是导致大气污染的重要因素之一。
2.2 居民环保意识的薄弱
当前衡水市居民的环保意识还很淡薄,多数居民认为只有工业废气才导致大气污染,没有意识到自身的生活中产生的废气也污染了大气,比如汽车产生的尾气、烟花爆竹产生的气体和生活垃圾等等,都污染了大气。
2.3 治理措施的不完善
由于大气污染的治理过程缓慢,且环保部门的治理措施不完善,使现有的治理难以发挥有效的作用。环保部门没有实时的对污染进行监测,对大气污染物的监测力度不够,监测范围不合理,导致一些容易控制的污染物释放到大气中,对大气治理造成了不利的影响。
3 综合治理大气污染的建议
改善环境对于城市发展和人们的健康很重要,但治理大气污染是改善环境重中之重的举措,为了尽快改善衡水市的环境,能更好的综合治理大气污染问题,提出如下建议:
3.1 提高居民的环保意识
造成衡水市大气污染的因素是多方面的,其中居民对环保意识的认识薄弱是重要的因素,应通过加强环保的宣传教育,普及环保知识,使居民提高对环保的认识,明确知道造成大气污染的污染源和重要原因,进而正确的改善自己的生活方式,减少生活废物,自觉保护环境。
3.2 完善衡水市大气污染的治理措施
为了进一步完善治理措施,衡水市的环保部门可以通过相关的法律手段对造成污染的工厂企业进行限期整理,并通过限制发放生产许可证的方法要求工厂企业进行整改;市政府应该加快餐饮行业的油烟净化装置的安装进度,减少油烟的排放,加大力度取缔或者整改露天烧烤;在完善治理措施的同时,市政府应积极开展大气环境治理考核活动,将日常大气的督查情况应用于考核结果,并定时定期的公布衡水市大气环境的质量和排名。
3.3 采用科学技术减少污染物
在综合治理大气污染的过程中应合理的采用现代的科学技术,在大气污染的源头做好净化防治工作,减少工业生产过程中产生的废气和烟尘的排放量,使污染物扼杀在污染源的摇篮中。采用先进的科学技术做好排污大户工厂的整理建设工作,并大力推行洁净且无污染的技术,尽可能的减少污染物排放。
3.4 调整工业布局,搞好城市绿化
为减少污染物排放到大气中,应将排污量大的工厂企业设置在城市的郊区,在郊区和城市之间建造防护林,并在城市中种植能吸收一些有害气体和粉尘的有针对性的植物,以起到净化空气和保护大气环境的作用,降低大气污染对人们造成的危害。
3.5 提高政府部门的监管力度
衡水市政府部门应加强对环境的监管力度,针对环境问题应出台相应的监管方案,提高所有工作人员的环境保护意识,降低工厂企业所排放的污染物数量,努力使污染物数量符合国家检测标准,并严肃处理污染物排放超标的工厂,从政治和经济等多方面遏制工厂的违规行为,确保衡水市相关部门的执法质量,有效的控制大气污染物的排放。
4 结束语
我们对大气污染的特征和形成大气污染的原因进行了详细的叙述,治理大气污染是衡水市改善环境面临的重要问题,而治理大气污染又是一项复杂的系统工作,要想真正的治理大气污染问题,应需要衡水市各个部门和居民的密切配合,认真分析大气污染的形成原因,并制定出有效的综合治理对策,对大气环境进行实时的监测和科学的管理,从而提高衡水市的空气质量,保证人们的身体健康。
参考文献
[1]何静华.有关大气污染预防及防治工作的探讨[J].科技资讯,2013(29).
[2]陈智.浅谈城市大气污染极其综合防治[J].科学时代,2013(4).
[3]袁丽欣.大气污染的原因及治理措施探析[J].科技资讯,2012(35).
地衣荒漠背后的城市污染
早在19世纪末,就有人开始注意到敏感植物的伤害症状与大气中二氧化硫之间的关系,并用植物来判别是否存在大气污染。如法国人尼兰德1866年在巴黎、英国人史特顿1874年在格拉斯哥,分别研究了地衣对大气污染的指示性,他们也因此成为开展大气污染指示植物研究的先驱人物。
地衣受大气污染的影响很明显,地衣的消失与二氧化硫的浓度之间存在很大的关联性。如今,生活在城市中的我们,很难看到地衣,就是这个原因。人们将因城市污染不能生长地衣的现象称为城市“地衣荒漠”。在自然界中,地衣是最耐受干旱瘠薄的类型,就是在严酷的荒漠中甚至的岩石上,也可以存活。但在不少城市里,地衣却消失了。可见,相对于自然环境,城市环境中的大气污染是客观存在的。
1971年,联合国教科文组织成立了人与生物圈(MAB)计划,其目的是寻找人类生存环境受环境污染以及自然资源枯竭后的解决之道。当时的人们已经觉察到越来越严重的土壤、水和大气污染问题,并一直在寻找适当的环境变化指示生物,这项研究也成为生态学家最感兴趣的课题。自20世纪50年代以来,国内外陆续开展各项利用绿色植物指示大气污染的研究。
利用叶片指示大气污染
从20世纪中叶以来,利用叶片典型症状指示大气污染研究得到众多生态学家与环境学家的青睐。他们发现,对大气环境污染敏感的植物,一旦处于污染环境中,受到污染物影响后,叶片上往往表现出伤害症状。如果大气污染物浓度很高,但污染持续时间很短,植物叶片会表现出急性受害症状,如叶片坏死,叶片颜色由绿变黄、变白等。当大气污染物浓度较低且污染持续时间较长时,叶片则会表现出慢性受害状态,比如叶片由绿变棕黄、脱绿、早熟落叶等。
这两种情况均属于叶片受到污染物伤害的典型症状,它们的不同之处仅仅在于植物对大气污染程度的反应状况不同。因而,利用绿色植物的典型症状,尤其急性症状,可以指示大气中是否存在某种污染物。例如,烟草对于臭氧非常敏感,它们受到臭氧污染后产生的伤害症状表现为叶片干枯,表面上出现斑点。对臭氧浓度敏感的植物还有大豆、葡萄、白皮松等。
甜菜、莴苣、早熟禾等,对光化学烟雾有一定的指示性。进行该项研究最多的是美国的加利福尼亚地区,因为人们最早在该地区发现了光化学烟雾污染。
植物受光化学烟雾伤害的症状表现为,下表皮泛白。科研人员还发现,烟草、芸薹(油菜)等,对氮氧化物污染有较好的指示作用。
许多植物在自然状态或实验状态下,受二氧化硫影响后都表现出典型的受害症状,这些症状包括:叶脉之间及叶缘变成白色、组织细胞脱水死亡,叶片焦枯、脱落。人们研究后发现,春季的杨树、桦树、紫花地丁,夏季的苜蓿、大麦,晚秋时的松树等,可以很好地指示大气中二氧化硫的污染情况。
同受到二氧化硫污染一样,氟化氢在高等植物的叶缘及叶尖聚集时,会使阔叶植物叶片边缘或先端出现坏死区,叶片还会逐渐变色――由正常的绿色变为浅褐色,甚至是褐红色。但氟化氢一般不引起植物出现落叶的情况。针叶植物受到氟化氢危害后的症状从叶子先端开始,尔后逐渐扩到叶基,叶子颜色则由绿色变为黄红色,最后呈现为棕色,并出现大量落叶的情况。
利用附生植物指示大气污染
附生植物之所以能较好地指示大气污染,主要源于以下理由:
一是附生植物分布很广,可以出现在各种自然环境甚至工业区和城市中;二是附生植物无表皮和角质层,污染物包括重金属离子很容易通过体表进入其体内,它们也极易因此受到伤害甚至死亡;三是附生植物无吸收器官(没有根),其所需要的矿物质主要通过大气的干湿沉降(降尘 、降水)这条途径实现。换句话说,附生植物受到的污染来自天上,因而它们能较客观地反应出大气污染状况;四是附生植物缺少微管组织,污染物在植物体内的转移很微弱,人们由此可以借助仪器定量地监测大气污染情况;五是附生植物的细胞大多为单层结构,污染物可以从背腹两面进入植物体,每个细胞所承受的污染物浓度高于其他高等植物受到的污染伤害。也就是说,附生植物和其他植物相比,对大气污染更敏感。如果周围的大气污染非常严重时,还会造成自然环境中附生植物的消失。从这一点来看,附生植物是以生命为代价指示大气污染物的存在的。
鉴于以上原因,地衣和苔藓植物被大量用来指示和监测大气污染和重金属污染。关于附生植物指示大气污染的研究主要集中在4个方面:一是对污染地区附生植物群落类型、种类组成与分布进行调查;二是移植附生植物于污染地区观察其受害直至死亡所需时间;三是利用附生植物群落学特征计算大气洁净度指数,进行环境评价;四是用物种的丰富度或种类数量特征绘制大气污染分布图。如欧洲从1955年注意到城市污染和地衣种类分布的关系,科学家吉尔伯特于1969年在英国首次发现市中心已成为地衣荒漠,以后他又进行了苔藓类调查,结果发现了同样的规律。
利用树皮指示大气酸度
树皮常年暴露于空气中,对于大气污染尤其是累计性大气污染有很好的指示作用。当空气中的酸性污染物增加时,树皮的酸碱度(pH值)会下降。1973年,有两位科学家研究了某地区落叶树树皮与大气酸度的关系,并绘制了树皮酸度中的硫含量。1977年,科学家格罗津斯克研究了波兰5种落叶树树皮pH值及其缓冲容量,并指出,利用树皮能够较好地指示大气中二氧化硫、氮氧化物影响所引起的酸度变化。
笔者也曾经利用树皮pH值的变化指示了城市大气污染状况。1991~1993年,笔者在河北省承德市5个大气监测点测定了油松、国槐、白蜡、刺槐、毛白杨、旱柳、垂柳、榆树这8种常见绿化树种树皮的pH值变化情况。结果表明,8种树皮的pH值为3.5~7,平均值为5.7。不同功能区中树皮的pH值从大到小依次为:公园区>工业区>生活居住区。这表明,树皮酸碱度的变化与大气中二氧化硫等酸性气体的污染有关。同种植物的树皮浸提液的硫酸根含量在不同地区亦不同,清洁区为2.561毫克/克,生活区为5.342毫克/克,树皮pH值与硫酸根含量呈极显著负相关。这些树种中,榆树等4种落叶阔叶树树皮对大气中二氧化硫的变化较敏感,可以用来作为二氧化硫等酸性气体的适宜指示与监测植物。
利用植物指示和监测重金属和降尘
粉尘中包括一些相对不活跃的物质,如来自石灰矿的一些碱性物质,以及诸如铬、铜、铁、铅、汞、镍、锌等重金属元素。这些颗粒既能被风吹走,也能停留在叶表皮上,进而通过气孔或叶片上的受损部位进入叶内。利特尔和马丁这两位国外学者采集了冶炼厂附近的榆树叶和山楂树叶片,分析后发现其中含有较高的镉、铅和锌,其浓度值与风向有关,即迎风向的叶片内重金属含量更高,这说明污染来自上风向的冶炼厂。还有人发现在污染环境中,草本植物紫羊茅叶的重金属含量较高,并由此断定表土和草本植物可以用来指示大气中的重金属污染情况。
对重金属指示性较好的植物还是附生植物,此类植物被大量用于环境监测中。人们除了可以观察附生植物的生长状况,并由此判断环境污染轻重之外,还可以利用苔袋等方法指示大气污染。所谓苔袋法,指的是将来自于清洁区的地衣或苔藓移植于污染区内,然后定期取样测定其体内的重金属含量。
在对粉尘指示植物的研究中,英国科学家曼宁研究了铁杉蒙尘状况,他在观察铁杉叶片的蒙尘形态,并进行理化分析之后,得出了所研究地区受到石灰性物质及水泥的影响情况,并发现铁杉叶片生物量会因受粉尘污染而降低的现象。
利用树木年轮指示与监测大气污染历史
树木的寿命很长,甚至可达数千年。在树木生长过程中,一些环境信息也被记录在了树木年轮中,其中就包括环境污染物。在做博士毕业论文的时候,笔者就曾利用采集于避暑山庄的油松年轮,对承德市自1800年以来的大气污染历史进行了研究。承德是先有避暑山庄,其后才有城市的,环境污染也是从近代工业革命之后才逐渐出现的。笔者研究后发现,避暑山庄油松年轮内的硫含量自20世纪初开始升高,该数值比19世纪初增加了1~2倍,及至20世纪七、八十年代,该比值达到了3~5倍,在20世纪末的8~10年则达到10倍以上。其中避暑山庄碧峰门古松木质部年轮内的硫含量,由40~50微克/克达到20世纪末的572.9微克/克,从而指示出承德市大气中二氧化硫浓度由城市化初期的
树木年轮还可以指示温室气体的变化过程。利用上述油松年轮,我们测定了稳定性同位素13C值自工业革命以来的变化,揭示出我国北方大气中二氧化碳浓度的变化规律。结果发现:承德市油松年轮中的同位素13C值自1810年以来平均下降了0.839‰,下降范围0.682‰~1.120‰,指示了大气二氧化碳浓度逐渐升高的特点。稳定性同位素13C值与历史时期全球大气二氧化碳浓度之间存在显著负相关关系。应用树木年轮稳定同位素13C值与大气二氧化碳浓度之间的关系式,我们推测出我国北方大气二氧化碳浓度从工业革命以前的约278.4ppm(ppm为百万分比浓度)上升到20世纪末的340ppm。
结语
关键词:大气污染;现状;危害;防治对策
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
中图分类号:[R122.7]文献标识码:A 文章编号:
大气是人类赖以生存和发展必不可少的环境要素之一,然而随着工业文明和城市发展,人类在创造巨大财富的同时,也把数十亿吨计的废物排入大气中,造成严重的大气污染。大气污染造成臭氧层破坏,酸雨和“温室效应”,危害人类健康,影响植物生长,给人们生活带来严重影响。世界卫生组织和联合国环境规划署发表的一份报告指出: “空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实”。
1 我国大气污染现状
当前,我国大气污染状况十分严重,主要呈现为煤烟型污染特征。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标;二氧化硫污染保持在较高水平;机动车尾气污染物排放总量迅速增加;氮氧化物污染呈加重趋势;全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区。我国大气污染的主要来源是生产和生活用燃煤,主要污染物是二氧化硫和烟尘。在某些城市除燃煤污染外,还有与当地工业污染和气象地理条件密切关联的地方特点。我国城市大气污染时空分布特征明显,大气污染冬季最严重,其次为春秋季节,夏季最好;污染总体上北方重于南方。城市大气污染由人类活动及当地特殊的地理位置综合影响形成,沙尘天气加重了北方大气污染。
2 造成大气污染严重的主要原因
2.1 能源结构和工业布局不合理。由于我国大多城市工业布局、工业结构、能源结构不合理,技术水平落后,导致大量烟尘、粉尘、二氧化硫、氮氧化物进入大气。目前,我国的能源结构主要以煤炭为主,能源的总消耗量中煤炭占72%。
2.2 机动车尾气排放管理滞后。近几年我国主要大城市机动车的数量大幅度增长,而道路建设相对滞后,导致交通拥挤。机动车辆尾气污染程度加大,成为城市大气污染的主要来源。
2.3 环境监管乏力。环境监管力度不足是我国在环境治理中遇到困难和问题的根源。例如: 一些地方政府干预环保部门执法,批准建设短期经济效益好但能源资源消耗量大、对大气污染严重的工业项目。
2.4 缺乏实用的治理技术。我国在大气污染治理技术和设备的研制、开发、推广和使用方面,虽然做了不少工作,但与大气污染控制的需求差距还较大,资金、人力的投入以及实用技术商品化的程度远不如发达国家。比较薄弱的领域是洁净煤技术; 冶金、化工、建材等行业的工业窑炉和生产设施排放污染的治理技
术; 机动车机内净化技术等。实用技术的缺乏直接影响了大气污染治理的进程和效果。
3 大气污染的主要危害
城市大气污染的主要来源是工业排放和机动车尾气排放,目前人们谈论的大气中的主要污染物是指二氧化硫、二氧化氮、臭氧、和总悬浮颗粒物。
大气中的二氧化硫主要来源于各类工业排放气体,在工厂比较集中的地区,二氧化硫的浓度往往较高。排放到大气中的二氧化硫在适当的气候条件下(如逆温、微风、日照等)极容易形成硫酸雾和酸雨,从而对人体健康(尤其是损害呼吸系统和皮肤等)和农作物等造成很大的危害。本世纪五十年代初发生的"伦敦烟雾"事件的罪魁祸首就是排放到大气中的硫化物。在这次事件中,约有4000 余人在很短的时间内死于呼吸器官疾病和心脏病,死亡者多是婴儿及45 岁以上的成年人。1948 年美国多诺拉镇由于工厂排放到大气中的二氧化硫等有害气体大量积累致使6000余人受害。上述二事件均被列入世界公害事件之列。
大气中的氮氧化物主要来源于汽车尾气和煤的燃烧。在交通繁忙的市区,氮氧化物的浓度往往超标。值得注意的是,近些年来,由于机动车数量的增加,城市空气中的氮氧化物呈明显增长趋势。作为大气主要污染物并对人体健康有严重损害的主要是一氧化氮和二氧化氮,这两种氮氧化物在大气中的寿命都不长(一般不超过一周)。从危害人体健康的角度来看,氮氧化物污染的最大的问题是二氧化,它是形成严重危害人体健康的光化烟雾的罪魁祸首。本世纪40 年代初发生的"洛杉矶光化学烟雾"事件,当时有白色变为青灰色的薄雾笼罩在整个城市上空,多数居民眼睛灼热感、疼痛,咽喉有刺激感等,重者出现眩晕、呕吐和痉挛等症状。这次事件也曾使几千人受害,几百人丧生。
煤的不完全燃烧和汽车尾气是大气中一氧化碳的主要来源,在一般城市的中心区域,一氧化碳几乎全部都是汽车尾气排出的。大气中的一氧化碳能迅速进入人体的肺部而被血所吸收并与血中的血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白,由于后者会大大降低血液的载氧能力,从而导致血管疾病的发生。可见,我们决不能忽视大气中的一氧化碳污染,那些已有心脏疾病、贫血等症的患者以及孕妇等尽量少在一氧化碳浓度较高的地区停留。
大气环境的不断恶化,其后果之一是人们自身的健康受到严重威胁,造成某些疾病发病率和死亡率的不断上升。据联合国环境规划署统计,全世界每年约有120 万人成为新的皮肤癌患者,呼吸系统和心血管疾病患者业呈增加趋势。我国十大城市癌症的死亡病人调查结果显示,肺癌的死亡人数居首位。诚然,所有这些不能全部归咎于空气污染,但有理由认为,这无疑与当前的大环境恶化密切相关。这就提醒人们,在尽情享受大自然恩惠和现代化成果的同时,也该冷静而认真地思考一下由于人类自身行为而恶化大气环境、损害自身健康的严峻现实。