張艷艷
(河南科技職業(yè)大學(xué),河南 周口 466000)
中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常迅速,近年來城市化的不斷推進(jìn)大大提高了人民的生活水平。然而,這種快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)導(dǎo)致環(huán)境的污染和破壞、資源的浪費(fèi)和耗竭,無論是水源、植被還是空氣質(zhì)量都遭到了非常嚴(yán)重的負(fù)面影響,尤其是秋季和冬季的空氣污染,引起了很多地區(qū)的廣泛關(guān)注。近年來頻繁發(fā)生的霧霾和其他空氣污染事件已經(jīng)嚴(yán)重危及到了人類的身體健康和生活質(zhì)量,可以說秋冬季空氣污染的防治與人類生活條件和生活水平密切相關(guān)。
如何有效控制空氣污染狀況,已經(jīng)成為一個(gè)值得我們認(rèn)真研究和解決的重大問題。目前,中國城市和農(nóng)村地區(qū)都面臨著嚴(yán)重的空氣污染問題,尤其是華北平原。環(huán)境問題非常嚴(yán)峻,造成了嚴(yán)重的后果,在社會(huì)層面、自然環(huán)境保護(hù)層面和人民生活水平層面都造成了非常嚴(yán)重的干擾。因此,對(duì)秋冬大氣重污染的形成原因、形成過程進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的研究是非常有必要的。本文通過多種角度的分析來進(jìn)行相關(guān)的具體探討,研究秋冬季大氣污染的形成原因、形成過程和控制技術(shù),以期達(dá)到控制秋冬季密集空氣污染的目的,這對(duì)于改善人居環(huán)境是非常有必要的。
根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的相關(guān)理論,大氣污染通常是指由于人類活動(dòng)或自然過程導(dǎo)致大量的污染物排放到大氣中,其污染濃度足夠高,停留時(shí)間足夠長,就會(huì)對(duì)人類的健康和生活產(chǎn)生嚴(yán)重的影響[1]。在正常的純凈大氣中,氣體監(jiān)測出的污染成分是非常少的。然而,空氣污染的原因是多種成因綜合作用的結(jié)果,一般來說可以分為自然和人為因素,其中人為原因是最為嚴(yán)重的原因,特別是工業(yè)廢氣、秋冬季的燃燒行為、汽車廢氣和秸稈焚燒都對(duì)大氣造成了非常嚴(yán)重的污染。自然原因包括海水飛沫、火山噴發(fā)、森林大火等。此外,空氣污染物可分為自然污染物和人工污染物兩類。同時(shí),在人口稠密的城市和工業(yè)區(qū),人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和生產(chǎn)活動(dòng)也向大氣中釋放了大量的氣體和煙塵,嚴(yán)重影響了大氣環(huán)境的質(zhì)量。
研究表明[2-3],大氣污染已經(jīng)成為全球各個(gè)國家面臨的最大的環(huán)境挑戰(zhàn)問題之一。大氣污染不僅嚴(yán)重危害人體健康還影響全球生態(tài)環(huán)境和氣候。尤其是中國北方秋冬季時(shí)期,工業(yè)、制造業(yè)和交通運(yùn)輸?shù)难杆侔l(fā)展,排放出大量的氣體污染物和氣溶膠顆粒物,這些氣態(tài)污染物由于粒徑小停留時(shí)間長,且伴隨著氣候條件和地形地貌的協(xié)同作用,在大氣中發(fā)生一系列物理、化學(xué)作用,導(dǎo)致氣體污染物濃度積累到足夠的濃度,且化學(xué)成分非常復(fù)雜。這也是我國華北平原秋冬季霧霾事件頻繁爆發(fā)的原因。前人研究表明[4],霧霾事件的爆發(fā)不僅會(huì)導(dǎo)致能見度降低、影響人們出行和工作,這些大氣污染也會(huì)通過呼吸道進(jìn)入人體肺部甚至血液,影響人類的生命健康??諝馕廴疚锿ㄟ^三種方式進(jìn)入人體并造成損害:
(1)通過呼吸進(jìn)入人體;
(2)通過污染食物之后,再通過食物進(jìn)入人體;
(3)通過皮膚進(jìn)入人體。
其中,呼吸進(jìn)入人體是大氣污染危害人體的主要途徑,損傷也是最大的。空氣污染對(duì)人類可能造成的傷害可分為急性中毒、慢性中毒和致癌[5]。
與土壤污染等其他環(huán)境污染物相比,空氣污染被描述為無形污染,相比其他的污染形式提高了流動(dòng)性??諝馕廴镜谋厝恍栽谟?,除了顆粒物污染之外,測量數(shù)據(jù)經(jīng)常被延遲檢測出來,因?yàn)榭諝馕廴就ǔH庋垭y以找到,導(dǎo)致了防治的時(shí)間也不夠及時(shí)。空氣污染存在于氣體環(huán)境中,這會(huì)對(duì)人類和其他生物造成長期傷害,而且是對(duì)人類生命安全造成嚴(yán)重威脅[6]。然而,空氣環(huán)境中的污染物是流動(dòng)性的,流動(dòng)和擴(kuò)散會(huì)導(dǎo)致空氣污染無限蔓延、擴(kuò)大,而且一個(gè)國家嚴(yán)重的空氣污染很可能在某種程度上影響到鄰國。由于空氣污染的性質(zhì),一個(gè)地區(qū)很難獨(dú)立控制和治理污染,需要全世界的共同努力,因此,空氣污染已成為一個(gè)全球性問題。
在工業(yè)快速發(fā)展的進(jìn)程中,發(fā)展初期的能源消耗大多是低效高污染的,能源結(jié)構(gòu)不合理,且人們環(huán)保意識(shí)弱,能源廢物處理管理不到位,導(dǎo)致資源和能源浪費(fèi)嚴(yán)重,空氣污染嚴(yán)重。其中,被認(rèn)為中國主要能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的煤炭消耗量相對(duì)較高,尤其是秋冬季節(jié)北方煤炭消耗急劇增長。近年來,國家積極推動(dòng)新能源利用,然而在新能源鼓勵(lì)政策推行和實(shí)施的同時(shí),煤炭行業(yè)仍是生產(chǎn)生活的主要能源。其實(shí)大多數(shù)企業(yè)不知道環(huán)保問題的嚴(yán)肅性,環(huán)保意識(shí)非常弱,導(dǎo)致碳消費(fèi)模式非常落后,尤其是秋冬季節(jié)碳燃燒頻繁,非常容易造成空氣污染。而認(rèn)識(shí)到控制有害空氣污染和空氣污染重要性的人越來越多,但是仍然很難減少空氣污染,因?yàn)榇蠖鄶?shù)地區(qū)還是沒有采取切實(shí)有效的措施來控制空氣污染。
首先,大氣變化對(duì)空氣污染物的傳播有非常直接的影響[7]。大氣污染隨溫度變化而變化。秋冬季溫度變化狀況是不利于污染物的稀釋或擴(kuò)散的,長此以往就造成空氣污染的積累和加劇,造成嚴(yán)重的空氣污染問題,并隨著時(shí)間的推移危害人類健康。其次,空氣污染的嚴(yán)重程度與風(fēng)的大小和方向密切相關(guān),總的來說,較高的風(fēng)速可以加速空氣污染物的稀釋和擴(kuò)散,但同時(shí)也會(huì)加速該地區(qū)的空氣污染問題。然而,秋冬季節(jié)的惡劣天氣影響著污染物的稀釋和擴(kuò)散,導(dǎo)致空氣污染問題在秋冬時(shí)期非常嚴(yán)重。
近年來,隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及居民消費(fèi)水平的提高,開車出行的需求愈演愈烈,汽車數(shù)量也在明顯的增加。尤其秋冬季節(jié)的節(jié)假日較多,人員流動(dòng)大幅增加,交通流量也隨之增長。然而,許多私人車輛存在著嚴(yán)重的排放超標(biāo)和污染環(huán)境問題,可以說空氣污染最主要的原因之一就是汽車尾氣排放。汽車尾氣是有毒氣體,含有大量一氧化碳,會(huì)嚴(yán)重傷害人體。除此之外一些柴油卡車尾氣排放不僅含有大量的一氧化碳,還含有大量的可吸入顆粒以及威脅人們生命的其他主要元素,如氧化氮、一氧化碳和顆粒物,會(huì)使城市空氣中的污染物含量惡化,形成酸雨,對(duì)公眾健康構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn),還會(huì)影響城市建筑的使用壽命。
日常生活的污染主要指城市的日常生活做飯取暖等活動(dòng)中居民用的灶具和爐子等有害氣體的排放,在某些取暖手段中還有二氧化硫等有害氣體的排放,盡管這一現(xiàn)象在全年都很常見,但是到了秋冬季節(jié)會(huì)變得更加嚴(yán)重。因?yàn)殡S著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的生活水平不斷提高,尤其是在中國北方,越來越多的房屋和辦公室都添加了取暖器、暖氣和地暖。當(dāng)暖氣在冬季工作時(shí),燃料加熱系統(tǒng)會(huì)釋放大量污染物,導(dǎo)致嚴(yán)重的空氣污染。冬季氣溫低導(dǎo)致了供暖系統(tǒng)中巨大的燃料消耗,進(jìn)而使得北方城市地區(qū)在秋冬季節(jié)排放了更多的污染物,而在農(nóng)村,由于科技和經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá),還有很多人依靠燒煤取暖,甚至是燒木頭取暖,以至于農(nóng)村的污染比城市更加嚴(yán)重[8]。
目前,環(huán)境污染監(jiān)測技術(shù)種類繁多,廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。例如,對(duì)于固體顆粒污染物,相關(guān)人員可采取濾膜技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測。在工作中,可將40 mmφ的濾膜采樣紙作為污染物采集工具,對(duì)PM10、PM2.5等污染物進(jìn)行濃度測定。結(jié)合相關(guān)研究結(jié)果來看,通過濾膜技術(shù)開展大氣污染監(jiān)測工作,監(jiān)測精度可接近98%,并具備良好的可靠性與穩(wěn)定性。
目前,中國已基本實(shí)施了源頭控制和過程控制相結(jié)合的空氣污染控制方式。在政策戰(zhàn)略方面,中國采取了科學(xué)的指導(dǎo)方針,并積極鼓勵(lì)更多的環(huán)保型交通工具,如步行和公共交通,以緩解汽車尾氣污染問題。國家大力呼吁節(jié)能、減排、低碳等行動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)。
(1)中國為促進(jìn)新能源技術(shù)、清潔生產(chǎn)技術(shù)、綠色印刷技術(shù)、環(huán)保涂料技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用做出了很大努力,以高科技和科學(xué)政策促進(jìn)工廠低排放和低能源污染。
(2)秋冬季節(jié)的主要污染源之一—燃煤取暖是治理大氣重污染的重要部分和關(guān)鍵,政府和公民都有不可推卸的責(zé)任去控制排放、防止空氣污染[9]。
(3)政府部門在退耕還林、造林和城市生態(tài)審計(jì)等建設(shè)項(xiàng)目方面都要去積極安排,相關(guān)的政策有利于擴(kuò)大林地面積,綠色植被可以充分發(fā)揮吸附污染和凈化大氣環(huán)境的作用,降低現(xiàn)有的空氣污染。
(4)利用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行污染防治,像靜電除塵、脫鹽和排水技術(shù)越來越多地應(yīng)用于火力發(fā)電廠,在工業(yè)廢氣的初始排放控制和稀釋工作中發(fā)揮著重要作用。
(5)碳吸附也用于工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等部分,作為一種快速、經(jīng)濟(jì)的空氣污染凈化技術(shù),在工業(yè)區(qū)和空氣重污染區(qū)域中,充足的活性炭可以用于分離和聚集廢氣和受污染空氣中的各種污染物,將金屬離子、有機(jī)化合物等與混合氣體分離,降低其漂浮和排放到大氣中的可能性,凈化有害煙霧,達(dá)到改善空氣質(zhì)量的目的。
在大氣污染控制中不同時(shí)間要執(zhí)行的任務(wù)是不同的,因此控制和治理大氣過程中所使用的控制方法必須因地制宜。為了確保所選方法是正確的,相關(guān)工作人員必須事先對(duì)相關(guān)的環(huán)境問題和實(shí)際狀況進(jìn)行調(diào)查,要根據(jù)實(shí)際情況的需要再選擇不同類型的方法,保證所選方法是可以滿足環(huán)境監(jiān)測管理要求、能夠準(zhǔn)確收集需要的大氣環(huán)境信息參數(shù)的。對(duì)于大氣環(huán)境監(jiān)測中的空氣污染參數(shù)可以直接從就近的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)監(jiān)測站取樣獲得。環(huán)境控制技術(shù)是否適應(yīng)空氣污染是一個(gè)重要的問題,也是一個(gè)探索性的問題。對(duì)于具體大氣治理技術(shù),必須通過環(huán)境因素監(jiān)測系統(tǒng)研究當(dāng)前的信息可用性。此外改變生產(chǎn)加工的加工方式,也能夠改善碳排放量控制,而煤炭預(yù)處理和鍋爐結(jié)構(gòu)優(yōu)化也都是低成本的環(huán)境治理和大氣凈化技術(shù),能夠提升資源利用效率,從源頭改善污染的問題。
隨著城市空氣污染問題的日益嚴(yán)重,城市需要認(rèn)識(shí)到空氣污染治理的重要性和減少空氣污染的必要性。社會(huì)的快速發(fā)展和城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也必須考慮到環(huán)境保護(hù)任務(wù)。根據(jù)當(dāng)?shù)匕l(fā)展現(xiàn)狀,和本地區(qū)經(jīng)濟(jì)情況確定可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,并始終確定保護(hù)環(huán)境的原則不動(dòng)搖,還要完善城市空氣污染標(biāo)準(zhǔn),建立更完備的空氣污染控制系統(tǒng),不斷完成新的空氣污染防治目標(biāo)。例如,政府部門在退耕還林、造林和城市生態(tài)審計(jì)等建設(shè)項(xiàng)目方面都要推廣相關(guān)的政策有利于擴(kuò)大林地面積,綠色植被可以充分發(fā)揮吸附污染和凈化大氣環(huán)境的作用,降低現(xiàn)有的空氣污染。
隨著城市發(fā)展的不斷推進(jìn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念的轉(zhuǎn)變,政府必須摒棄傳統(tǒng)的能源消費(fèi)機(jī)制并建立符合科學(xué)發(fā)展觀的全新的能源消費(fèi)機(jī)制。在企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)過程中,政府必須鼓勵(lì)其采用新型節(jié)能能源或清潔能源,同時(shí)嚴(yán)格控制煤炭使用量,也要監(jiān)督企業(yè)裝備污染物處理裝置,對(duì)排入大氣的污染物作簡單的處理,最大限度地降低其對(duì)于空氣的污染力度。同時(shí),針對(duì)交通運(yùn)輸行業(yè),政府要積極推廣無鉛石油,降低汽車排放尾氣中的有毒物質(zhì)排放量;除此之外,還要加大對(duì)研制開發(fā)新能源汽車的資金和技術(shù)投入,逐步在交通運(yùn)輸領(lǐng)域推廣新能源汽車,有效地減少有害氣體的排放量。最后,還要逐步推進(jìn)使用風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉磥碜鳛楣┡哪茉床牧?,減少煤、石油等高污染排放燃料的使用量,防止冬季出現(xiàn)嚴(yán)重的大氣污染問題。此外高硫碳的使用會(huì)嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量,該現(xiàn)象可以通過改善煤的加工過程得到充分地控制。具體措施應(yīng)包括制定相應(yīng)的規(guī)章制度,煤提純加工后留下的雜質(zhì)也要得到妥善處理。總的來說,政府必須不斷改進(jìn)和完善能源消耗機(jī)制,并在使用天然氣、新能源、清潔能源等環(huán)保能源方面做出一些經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)惠和讓步,以顯著減少燃燒煤炭燃料的嚴(yán)重影響。
環(huán)境部門要加強(qiáng)城市空氣污染治理和控制監(jiān)測的實(shí)施,根據(jù)當(dāng)?shù)氐目諝馕廴緺顩r進(jìn)行防治規(guī)劃,必要時(shí)成立一個(gè)專門的團(tuán)隊(duì),促進(jìn)空氣污染防治,協(xié)調(diào)各地的污染防治所需資源,協(xié)調(diào)管理全市的空氣污染防治工作。另一方面,要加強(qiáng)污染防治,完善污染防治體系,建立統(tǒng)一的空氣污染處罰制度和機(jī)制,避免多種處罰互相矛盾的管理現(xiàn)象。完善環(huán)境保護(hù)信息宣傳,鼓勵(lì)公眾在空氣污染防治中發(fā)揮積極作用,用財(cái)政手段鼓勵(lì)公眾向政府部門報(bào)告公司和個(gè)人的污染行為,共同抗擊天空防御戰(zhàn)。例如,化工廠附近設(shè)置有環(huán)境監(jiān)測儀器,以便于及時(shí)的收集工廠附近大氣中硫氧化物、氮氧化物等有害物質(zhì)的參數(shù)信息,如果參數(shù)超過標(biāo)準(zhǔn)值,研究者則必須采取相關(guān)措施對(duì)環(huán)境狀況進(jìn)行跟蹤調(diào)查。
企業(yè)和公民要樹立環(huán)保觀念,提高環(huán)保意識(shí),國家必須通過宣傳和環(huán)保理論解釋,逐步加深人們對(duì)環(huán)保的認(rèn)識(shí);同時(shí)積極鼓勵(lì)企業(yè)和公民為環(huán)保做出貢獻(xiàn)。只有每個(gè)人都知道環(huán)保的重要性,他們才會(huì)積極參與環(huán)保,通過在自己周圍做些力所能及的環(huán)保小事情,來控制空氣污染,實(shí)現(xiàn)環(huán)保理念。
對(duì)于城市建設(shè)進(jìn)行合理的規(guī)劃能夠在一定程度上緩解大氣污染問題,一味推進(jìn)城市化進(jìn)程而不對(duì)城市建設(shè)中產(chǎn)生的環(huán)境問題采取必要措施,將會(huì)使城市的生存環(huán)境快速惡化。因此,我們在進(jìn)行城市建設(shè)或者引進(jìn)企業(yè)時(shí),要提前做好規(guī)劃和布局。在施工現(xiàn)場做好防護(hù)措施,避免揚(yáng)塵對(duì)周邊的居民產(chǎn)生影響;會(huì)產(chǎn)生大量污染物排放的企業(yè)要遠(yuǎn)離居住區(qū)和商業(yè)區(qū),并建設(shè)在城市下行風(fēng)位置,避免季風(fēng)帶來污染,也要對(duì)污染物排放進(jìn)行及時(shí)的收集和處理,盡可能避免其進(jìn)入大氣而造成空氣破壞;對(duì)于落后產(chǎn)能要及時(shí)地淘汰或整改,并且加大監(jiān)督和管理力度,督促并幫助企業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí);發(fā)展或者引進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)或者清潔生產(chǎn)的企業(yè),也能夠很大程度上改善大氣環(huán)境。最后,還要做好城市綠化工作,保護(hù)植被。
綜上所述,大氣污染問題是世界各國面臨的共同挑戰(zhàn),也是需要我們迫切解決的難題。我國秋冬季大氣污染非常嚴(yán)重,尤其是華北平原,工業(yè)燃料燃燒、汽車尾氣排放、燃煤消耗量大,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、城市化發(fā)展迅速以及北方地區(qū)特殊的氣候條件等給大氣環(huán)境造成巨大的壓力。近年來,隨著生態(tài)文明建設(shè)理念的深入,中國大氣污染治理的力度也在不斷加大,大氣污染控制技術(shù)的研究已經(jīng)成為科研工作者研究的重點(diǎn),相信在政府政策實(shí)施、人民監(jiān)督、企業(yè)合作、研究工作者的共同努力下,我國秋冬季大氣污染問題會(huì)明顯改善。