摘 要:結(jié)合實(shí)際,針對(duì)霧霾及其治理措施進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞:霧霾;實(shí)驗(yàn);治理
1 綜述
2012年前后北京霧霾問題開始引發(fā)了公眾的普遍關(guān)注,“PM2.5”進(jìn)入公眾視野。2016年冬季四川成都等地持續(xù)的霧霾天氣,PM2.5濃度一度處于“爆表”狀態(tài)。從2013年至今,以PM2.5(可吸入肺部顆粒物)和PM10(可吸入顆粒物)為主要構(gòu)成成分的霧霾污染在全國頻發(fā),對(duì)人民日常生活與社會(huì)經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。
成都地處四川盆地西部,屬于亞熱帶濕潤氣候區(qū),全年降水充沛,濕度較大。盆地四面環(huán)山的地形阻礙了盆地內(nèi)外的空氣對(duì)流,極易形成多云、多霧天氣,為霧霾天氣的形成和持續(xù)提供了自然環(huán)境。全市除東南方向沒有工業(yè)集中發(fā)展區(qū)布局外,其余方向均有大型工業(yè)集中發(fā)展區(qū)分布。
成都PM2.5來源的一項(xiàng)研究分析報(bào)告,成都市PM2.5排放源細(xì)氣溶膠污染來源包括:機(jī)動(dòng)車燃油排放約23%,工業(yè)燃煤和工業(yè)燃油排放約18%和5%,生活燃煤排放約14%,居民日常生活及其他活動(dòng)排放約19%,農(nóng)業(yè)活動(dòng)和秸稈燃燒貢獻(xiàn)約為7%和4%,城市道路開挖、未覆蓋道路、建筑工地、工業(yè)煙塵和城市外礦物粉塵約7%等。
2 研究設(shè)計(jì)
2.1 研究方法
IPAT等式最早由Ehrlich、Holden、Commoner等人于20世紀(jì)70年代提出,其表達(dá)式為I=PXAXT,即環(huán)境壓力受到人口、福利水平以及技術(shù)的影響。通過結(jié)構(gòu)分解方法,該模型研究各個(gè)被分解的影響因素對(duì)等式左邊壓力因素的影響程度,被廣泛地用于環(huán)境壓力、能源消耗、M碳排放等研究領(lǐng)域。
2.2 模型設(shè)計(jì)
根據(jù)IPAT恒等式性質(zhì),將成都市霧霾量(HazeEquivalent)進(jìn)行如下分解:
H=PXGPXEGXHE=PX(GDP/P)X(E/GDP)X(H/E)(1)
(1)式中,H表示霧霾量,是包括PM2.5、PM10、CO(-氧化碳)、NO2(二氧化氮)、SO2(二氧化硫)、O3(臭氧)在內(nèi)的全年霧霾主要構(gòu)成物質(zhì)總和,以物質(zhì)濃度(JLg/m3)表示。P表示成都常住人口數(shù)量,即人口規(guī)模;GP=GDP/P表示全市人均GDP,反映生活水平;EG=E/GDP表示單位GDP能耗,即能源強(qiáng)度;HE=H/E表示單位能耗所對(duì)應(yīng)的霧霾量。通過基于IPAT恒等式的分解,我們將成都2014年霧霾量分解為人口規(guī)模、生活水乎、能源強(qiáng)度和霧霾量強(qiáng)度4個(gè)因素。
由式(1),按照因素分解法的差額分解方法有:
|H=|P+|GP+|EG+|HE (2)
|P=(pt-P0)·GP0·EG0·HE0 (3)
|GP=pt·(GPl-GP0)·EG0·HE0 (4)
|EG=pt·Gpt·(EG1-EG0)·HE0 (5)
|HE=pt·CP1·EG1·(HE1-HE0) (6)
根據(jù)(2)式至(4)式有:
|H=pt·Gpt·EG1·HE1-P0·GP0·EG0·HE0 (7)
在(2)式至(7)式中,AH表示霧霾量總變動(dòng);AP表示總?cè)丝谧儎?dòng)所引起的霧霾量變動(dòng),即人口規(guī)模變動(dòng)效應(yīng);AGP表示人均GDP變動(dòng)所引起的霧霾量變動(dòng),AGP也可稱作生活水平變動(dòng)效應(yīng);AEG表示單位GDP能耗變動(dòng)所引起的霧霾量變動(dòng),即能源強(qiáng)度變動(dòng)效應(yīng),在一定程度上能夠反映出能源利用技術(shù)水平;AHE表示單位能耗所產(chǎn)生的霧霾量,即霧霾量強(qiáng)度變動(dòng)效應(yīng)。
2.3 數(shù)據(jù)來源
霧霾污染物排放數(shù)據(jù)主要來自對(duì)中國環(huán)境監(jiān)測總站、成都市環(huán)境保護(hù)局、成都市環(huán)境監(jiān)測中心站歷史數(shù)據(jù)的整理。2013年、2014年霧霾量根據(jù)《2013年成都市環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào)》《2014年成都市環(huán)境質(zhì)量公報(bào)》數(shù)據(jù)推算所得。NO2、S02米用的是年均濃度值,CO、03米用的是日均值測算。
2.4 研究結(jié)論
本模型在IPAT環(huán)境壓力恒等式的基礎(chǔ)上對(duì)影響成都市總霧霾量變動(dòng)的各因素從驅(qū)動(dòng)方向、驅(qū)動(dòng)力、貢獻(xiàn)程度等方面進(jìn)行了分析并得出以下結(jié)論:四大霧霾驅(qū)動(dòng)因素影響城市霧霾量變動(dòng)。在通過因素分解所得到的4個(gè)霧霾量驅(qū)動(dòng)因素中,人口規(guī)模變動(dòng)因素與生活水平變動(dòng)因素對(duì)總霧霾量變動(dòng)起正向驅(qū)動(dòng)作用,而能源強(qiáng)度變動(dòng)因素與霧霾量強(qiáng)度變動(dòng)因素對(duì)總霧霾量變動(dòng)起負(fù)向驅(qū)動(dòng)作用;從驅(qū)動(dòng)力來看,在4個(gè)驅(qū)動(dòng)因素中人口規(guī)模變動(dòng)因素的驅(qū)動(dòng)力最小,生活水平變動(dòng)因素的驅(qū)動(dòng)力最大;成都市霧霾量變動(dòng)驅(qū)動(dòng)因素的無方向驅(qū)動(dòng)力及貢獻(xiàn)率有如下關(guān)系:人口規(guī)模變動(dòng)因素<能源強(qiáng)度變動(dòng)因素<霧霾量強(qiáng)度變動(dòng)因素<生活水平變動(dòng)因素。
3 實(shí)驗(yàn)收集與分析
為了解成都市大氣細(xì)顆粒物的污染特征,于2014年5月-2016年5月在成都市城區(qū)開展了每6d采集1次樣品的長期顆粒物觀測。利用十萬分之一分析天平、熱光碳分析儀、離子色譜、電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)分別分析了顆粒物樣品的質(zhì)量濃度、元素碳、水溶性離子、無機(jī)元素等,同步收集了污染物在線觀測數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)。結(jié)果表明采樣期間,成都市可吸入顆粒物(PM10)和細(xì)粒子(PM2.5)濃度顆粒物濃度分別高達(dá)(129.7±76.4)和(91.6±54.3)μg·m-3,PM2.5中以二次無機(jī)離子(SNA,43.6%)和有機(jī)物(OM,31.2%)污染最為突出,1月、3月、5月和10月是污染較重的月份。
從對(duì)成都市大氣顆粒物綜合來源解析結(jié)果來看,機(jī)動(dòng)車和揚(yáng)塵是污染首因。在PM2.5中,機(jī)動(dòng)車貢獻(xiàn)最大,占到27.3%,其次為燃煤和揚(yáng)塵,分別占25.1%和20.8%,工業(yè)生產(chǎn)和居民生活分別占6.0%和7.3%。而在PM10中,揚(yáng)塵貢獻(xiàn)最大,占25.4%,其次為機(jī)動(dòng)車和燃煤,分別占24.7%和23.3%,工業(yè)生產(chǎn)和居民生活分別占5.3%和5.9%。
4 治理建議
4.1 成都應(yīng)積極開發(fā)利用清潔能源,實(shí)驗(yàn)并推廣太陽能在城市照明等公共設(shè)施上的利用,降低城市設(shè)施能源消耗量。完善機(jī)動(dòng)車限行政策,并考慮收取“擁堵費(fèi)”,加強(qiáng)燃油排放標(biāo)準(zhǔn)控制,淘汰、改造老舊機(jī)動(dòng)車,積極推行新能源汽車。既減輕了污染物排放,又緩解了成都城區(qū)的交通擁堵問題。
4.2 嚴(yán)格執(zhí)行霧霾治理的法治化。執(zhí)法人員要加強(qiáng)監(jiān)管力度,對(duì)于重要污染物監(jiān)測比如電廠脫硫脫硝、企業(yè)排污、油品質(zhì)量等的監(jiān)管決不放松;對(duì)中心城區(qū)高層建筑和城市向外擴(kuò)張速度應(yīng)有所控制;監(jiān)管部門還應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)控在建工程的揚(yáng)塵情況;逐步將空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)布局到中心城區(qū)以外,并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過微博、微信等公眾平臺(tái)向社會(huì)發(fā)布,接受社會(huì)公眾監(jiān)督。
4.3 治理霧霾人人有責(zé),盡自己所能地減少霧霾物質(zhì)排放,倡導(dǎo)綠色出行,低碳生活,主動(dòng)減少個(gè)人能源消耗排放。
作者簡介:王瑤(1994-),女,四川南充人,現(xiàn)四川文理學(xué)院數(shù)學(xué)學(xué)院2014級(jí)1班學(xué)生。