韋國(guó)慶 李彭源

摘 要：當(dāng)前我國(guó)環(huán)境污染嚴(yán)重，全國(guó)各大城市霧霾問(wèn)題不容樂(lè)觀，有毒有害氣體、懸浮顆粒物污染多種多樣，已經(jīng)嚴(yán)重的影響了人的正常生活和身體健康。該文以重慶地區(qū)為研究對(duì)象，著重對(duì)城市內(nèi)部污染顆粒物PM2.5濃度的變化規(guī)律、來(lái)源以及污染擴(kuò)散途徑進(jìn)行分析，讓霧霾不再迷霧重重，并從技術(shù)、國(guó)家、社會(huì)層面尋求改善城市中心PM2.5污染的有效解決方法。

關(guān)鍵詞：城市內(nèi)部 PM2.5 汽車尾氣 建筑揚(yáng)塵 污染傳播途徑

中圖分類號(hào)：X513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）09（b）-0012-02

近年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，工業(yè)化進(jìn)程加快，人們?cè)谖镔|(zhì)財(cái)富逐漸積累的過(guò)程中，卻面臨著由于過(guò)快發(fā)展而帶來(lái)的超出環(huán)境承載力的后果，導(dǎo)致了包括水環(huán)境、大氣環(huán)境、土壤環(huán)境等等在內(nèi)的自然生態(tài)環(huán)境的各種污染破壞。新聞聯(lián)播曾多次報(bào)道長(zhǎng)江、黃河沿岸的工廠直接向江中排放污水；燃煤、重工企業(yè)直接將未經(jīng)處理的廢氣排放到大氣中；含有重金屬的廢渣直接埋藏在地下，污染地下水源。著名媒體人柴靜的“蒼穹之下”更是深刻揭露了我國(guó)環(huán)境污染，尤其是大氣污染的現(xiàn)狀。與此同時(shí)，越來(lái)越多的人也意識(shí)到，快速的工業(yè)化進(jìn)程造成的環(huán)境污染問(wèn)題亟待解決。PM2.5濃度作為表征空氣環(huán)境質(zhì)量的一個(gè)參數(shù)，也引起了人們的廣泛關(guān)注。PM2.5是指空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于或等于2.5 mm（1 mm等于1 m的百萬(wàn)分之一）的懸浮顆粒物[1]。它在大氣中滯留時(shí)間長(zhǎng)，傳輸距離遠(yuǎn)，含多種有毒有害物質(zhì)，嚴(yán)重危害人體健康。大量研究證明[2]，PM2.5主要來(lái)自工業(yè)廢氣、汽車尾氣、建筑揚(yáng)塵和工業(yè)揚(yáng)塵。

1 現(xiàn)狀

PM2.5近幾年肆虐的情況，就是由于快速發(fā)展與環(huán)境保護(hù)法律體系不協(xié)調(diào)導(dǎo)致的大氣環(huán)境快速惡化。北方地區(qū)植被的大量減少和發(fā)電、供暖燃煤的使用排放的大量廢氣廢渣，全國(guó)的重工業(yè)廢氣排放包括機(jī)車數(shù)量的猛增，使得全國(guó)范圍內(nèi)的霧霾污染大肆蔓延，全國(guó)范圍內(nèi)山東、河北、四川等地污染嚴(yán)重，越來(lái)越多的人罹患呼吸道疾病，甚至危及生命[3]，全國(guó)大氣環(huán)境迫切需要改善。重慶地區(qū)也在進(jìn)行各種環(huán)境保護(hù)手段，如城市規(guī)劃中把重工企業(yè)逐漸遷離主城區(qū)，同時(shí)也在進(jìn)行環(huán)境方面的治理，而且由于三峽大壩發(fā)電站的建成，重慶不會(huì)面對(duì)北方因?yàn)槿济喊l(fā)電帶來(lái)的顆粒物污染環(huán)境的問(wèn)題。

2 PM2.5的分析研究

2.1 PM2.5的數(shù)據(jù)來(lái)源

研究對(duì)象是重慶地區(qū)。由于重慶地區(qū)也是PM2.5污染較為嚴(yán)重的地區(qū)，且其地形特點(diǎn)具有典型性。重慶市是我國(guó)最大的一個(gè)城市，市中心包括好幾個(gè)區(qū)，所以各區(qū)之間的環(huán)境有一定的差異，且重慶地處四川盆地的邊緣，受山谷地形的影響自然風(fēng)會(huì)促進(jìn)污染的擴(kuò)散。數(shù)據(jù)來(lái)源于重慶市環(huán)保局發(fā)布的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，PM2.5的顆粒物濃度的測(cè)量方法是國(guó)標(biāo)的重量法[4]，根據(jù)稱量空氣采集器中采樣前后濾膜的質(zhì)量差和空氣采樣的體積求得濃度。采樣地點(diǎn)分別是重慶市的虎溪、白市驛、高家花園、南坪、解放碑、縉云山、天生。

2.2 PM2.5的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析

圖1是一天內(nèi)重慶市郊區(qū)的縉云山和市區(qū)的解放碑PM2.5的濃度變化對(duì)比圖。可見(jiàn)市區(qū)解放碑的PM2.5的濃度明顯低于郊區(qū)縉云山的濃度，那么影響城市中心的PM2.5濃度的主要因素到底有哪些，污染擴(kuò)散的途徑又有哪些，如何根據(jù)污染源和污染途徑提出對(duì)應(yīng)有效的改善措施，值得進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2.2.1 時(shí)間區(qū)間分析

圖2所示是重慶市的幾個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)一天內(nèi)的PM2.5的濃度變化，其中解放碑、南坪、白市驛、高加花園屬于市區(qū)，縉云山、南坪、虎溪屬于郊區(qū)?？偟膩?lái)看，各地區(qū)的PM2.5濃度不是特別高，均未達(dá)到重度污染。且各監(jiān)測(cè)點(diǎn)在全天內(nèi)的PM2.5的濃度有著近似的波動(dòng)趨勢(shì)，在19～24時(shí)，均有一個(gè)PM2.5的濃度峰值區(qū)間?？偟膩?lái)說(shuō)，縉云山和南坪的PM2.5的含量較低，規(guī)律性變化不明顯，解放碑、南坪、白市驛、高家花園的變化規(guī)律較明顯突出。

圖中上午10時(shí)以后PM2.5濃度有升高趨勢(shì)，而此時(shí)正是上班高峰期，由于城市內(nèi)部車輛的增多，尾氣的排放量增加，大量的相關(guān)研究證明[2]，汽車尾氣中含有很多的顆粒污染物（包括PM2.5），直接污染城市內(nèi)部空氣，成為主要的污染源之一。

而在19～24時(shí)也就是在晚上至深夜的時(shí)間段，PM2.5的濃度達(dá)到峰值，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，且這一變化在其他監(jiān)測(cè)點(diǎn)還具有普遍性，值得探討。城市內(nèi)部的重工業(yè)已遷離至郊區(qū)或者州縣，所以工業(yè)污染被排除。PM2.5高峰區(qū)段存在于晚上，而車輛的使用高峰卻在白天的上下班期間，晚上至深夜車輛的使用正在減少，可見(jiàn)汽車尾氣不是主要影響因素，那么PM2.5在夜間悄然升高的原因到底是什么，影響城市中心的PM2.5濃度可能來(lái)源除了道路揚(yáng)塵、汽車尾氣，還有建筑揚(yáng)塵。重慶市目前正在進(jìn)行大開(kāi)發(fā)建設(shè)，房地產(chǎn)火爆的同時(shí)，建筑施工造成的污染很嚴(yán)重，這是由建筑工地的施工特點(diǎn)決定。建筑的土方開(kāi)挖、泥土運(yùn)輸、建筑材料砂石水泥是主要的顆粒物污染源，在施工的過(guò)程中會(huì)擴(kuò)散到城市空氣中。然而不只是這些，不適當(dāng)?shù)氖┕す芾硪矔?huì)造成顆粒物的大面積擴(kuò)散。很多施工單位都會(huì)選擇在晚上進(jìn)行建筑垃圾的除雜，考慮到運(yùn)渣的經(jīng)濟(jì)效益，很多工地工人直接將各種渣狀建筑垃圾從多層、高層建筑的電梯井中傾倒，大量的粉塵污染物擴(kuò)散到城市上空，工地沒(méi)有采取措施控制污染的擴(kuò)散，導(dǎo)致發(fā)生“煙囪效應(yīng)”造成大量粉塵擴(kuò)散污染市區(qū)，形成規(guī)律性的夜晚PM2.5等各種顆粒污染物濃度升高的現(xiàn)象。

2.2.2 地區(qū)對(duì)比分析

圖3是白市驛和南坪的PM2.5濃度的對(duì)比，從總量上看白市驛的污染物要多于南坪，而在19～24時(shí)PM2.5的增加量也要多于南坪，且兩地PM2.5濃度均在此時(shí)間段達(dá)到峰值。白市驛屬于新城區(qū)規(guī)劃，正在進(jìn)行大規(guī)模的城市道路和房地產(chǎn)建設(shè)。而作為建筑飽和的商業(yè)中心，南坪在建的建筑很少。兩地都在夜間21～24時(shí)左右PM2.5濃度達(dá)到峰值，可以確定夜間PM2.5濃度的升高因素是建筑揚(yáng)塵（建筑工程的不合理除渣，建筑垃圾的外運(yùn)），這也再一次印證了建筑揚(yáng)塵是對(duì)城市中心PM2.5濃度的重要影響因素。

3 污染擴(kuò)散途徑分析

3.1 污染的隨機(jī)擴(kuò)散

城市中心存在汽車尾氣、建筑揚(yáng)塵、道路揚(yáng)塵等污染源，隨著汽車人流的運(yùn)動(dòng)、局部的風(fēng)壓、太陽(yáng)輻射帶來(lái)的氣壓變化而擴(kuò)散，這種擴(kuò)散是小范圍的，而且因?yàn)槌鞘兄行膬?nèi)部高樓林立，其中風(fēng)的運(yùn)動(dòng)傳播影響的面積也比較小，所以會(huì)存在不同地區(qū)PM2.5的濃度不同甚至差異很大，這時(shí)就要針對(duì)性的分析污染來(lái)源。

3.2 城市熱島效應(yīng)

由于城市內(nèi)部下墊面大部分被混凝土覆蓋，導(dǎo)致城市中心夏季地面蓄熱能力嚴(yán)重下降，市中心地面和空氣溫度升高快，與郊區(qū)較大的溫差形成空氣的對(duì)流循環(huán)。風(fēng)循環(huán)帶動(dòng)著污染物顆粒的擴(kuò)散，雖然這種風(fēng)循環(huán)緩慢不易察覺(jué)，卻一直在加大污染的擴(kuò)散。再加上重慶地處四川盆地邊緣，不像平原地區(qū)有規(guī)律性的海陸風(fēng)，污染物并不能得到有效稀釋轉(zhuǎn)移，得不到清除的顆粒污染物只會(huì)不斷增加，并隨著氣流風(fēng)壓而擴(kuò)散，不斷地加重污染。

4 改善措施

4.1 國(guó)家舉措

大氣環(huán)境的惡劣已經(jīng)引起了國(guó)家足夠的重視，我國(guó)國(guó)家環(huán)保局不只是完善了環(huán)境法，規(guī)定了各種污染物排放要求及標(biāo)準(zhǔn)，還在全國(guó)設(shè)置了很多大氣污染物的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，把各污染物濃度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)向人民公開(kāi)，隨時(shí)隨地了解污染物狀況。但是立法只是一方面，真正地達(dá)到保護(hù)環(huán)境的效果還要看法律的實(shí)施。很多污染問(wèn)題（不只是PM2.5的污染）其實(shí)是地區(qū)環(huán)保局監(jiān)管環(huán)節(jié)的缺失、環(huán)保局官員的無(wú)作為造成的。所以環(huán)境污染國(guó)家除了立法的完善，還應(yīng)完善各地區(qū)環(huán)保局職責(zé)，對(duì)重點(diǎn)工業(yè)城市，大型工廠進(jìn)行更嚴(yán)密的監(jiān)管，嚴(yán)禁工廠違法排污。環(huán)境法的落實(shí)卻一直存在很多問(wèn)題，而歐美各國(guó)在治理污染方面已經(jīng)積累了一定的管理經(jīng)驗(yàn)，所以借鑒歐美的防控PM2.5的經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行環(huán)境區(qū)域的協(xié)調(diào)系統(tǒng)構(gòu)建[5]，通過(guò)不斷地立法來(lái)逐步加強(qiáng)各區(qū)域的環(huán)境污染的治理，也是可行的。

4.2 源頭治理

在國(guó)家出臺(tái)很多限排政策的同時(shí)[6]，針對(duì)城市內(nèi)部造成PM2.5濃度升高的主要原因，應(yīng)該對(duì)建筑揚(yáng)塵和道路揚(yáng)塵進(jìn)行控制。

建筑的修建不可避免，但是可以通過(guò)加強(qiáng)施工管理，文明施工來(lái)進(jìn)行污染的控制，避免高層傾倒垃圾的現(xiàn)象。此外根據(jù)建筑揚(yáng)塵的擴(kuò)散途徑，還可以在建筑工地運(yùn)用合理的方法沉降灰塵，控制污染擴(kuò)散的范圍。霧森系統(tǒng)在很早就已經(jīng)運(yùn)用于道路降塵，新型的霧森系統(tǒng)可以和建筑結(jié)合，通過(guò)高空噴灑霧化水顆粒達(dá)到即時(shí)降塵的效果。

道路揚(yáng)塵一般使用傳統(tǒng)的灑水車在夏季進(jìn)行降塵、降溫和清潔路面。由于灑水車的體量小，需要不斷地充水，且無(wú)法隨時(shí)噴水，降塵降溫的效果有限。新的設(shè)備構(gòu)想是把霧森系統(tǒng)和路邊的電線桿，樹(shù)木結(jié)合起來(lái)，形成新型的道路霧森系統(tǒng)，隨時(shí)可控進(jìn)行噴霧，降塵的同時(shí)提高效率，增加經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 前景分析

雖然目前很多人在盲目的關(guān)注PM2.5，但并未重視到城市內(nèi)部PM2.5的源頭及污染途徑，建筑行業(yè)粉塵污染的問(wèn)題一直被規(guī)避開(kāi)來(lái)。但隨著污染的日益加重，建筑行業(yè)本身應(yīng)該進(jìn)行施工機(jī)制改革，控制污染范圍，盡量減少污染擴(kuò)散，這才是針對(duì)城市內(nèi)部PM2.5等霧霾污染的有效解決方法。

該文是針對(duì)城市內(nèi)部的建筑揚(yáng)塵的污染源進(jìn)行分析研究，相應(yīng)的措施會(huì)對(duì)城市內(nèi)顆粒物污染問(wèn)題取得比較快捷有效的改善，但是大的整體環(huán)境下，空氣顆粒物污染的改善治理仍然是一個(gè)很嚴(yán)峻且亟待解決的問(wèn)題。污染物在工業(yè)廢氣、汽車尾氣和建筑揚(yáng)塵的主要來(lái)源下不斷增加，不斷擴(kuò)散，所以不只是減排，把污染轉(zhuǎn)移那么簡(jiǎn)單，整個(gè)環(huán)境是屬于大家的，要治理就必須要有全局的眼光。要做的是減少污染的排放，更應(yīng)該是從技術(shù)手段和組織管理方面降低大氣中污染物基數(shù)（如吸附顆粒物使其從空氣中脫離出來(lái)），不只是延緩惡化，而是要更新空氣。這是一個(gè)長(zhǎng)久宏大的設(shè)想，需要技術(shù)的支持，最終目的就是為了那片藍(lán)天。

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