柯亞芳
(江西省九江市瑞昌生態(tài)環(huán)境局,江西 九江 332200)
大氣污染防治在環(huán)境保護中占據(jù)著重要地位,為了更好地提升其防治效果,需要結(jié)合大氣污染物監(jiān)測結(jié)果,明確大氣污染物分布規(guī)律,并以此為參考設(shè)定治理方案。
某化工企業(yè)在其生產(chǎn)期間存在一定的氣體排放情況,其中包含廢氣、固體顆粒物等不同種類的大氣污染物,并造成了大氣污染問題的加劇。在本次研究中,主要針對該企業(yè)周邊環(huán)境中的PM2.5固體粉塵顆粒污染物進行監(jiān)測,進而提出相應(yīng)的大氣污染防治對策。
本次大氣污染物監(jiān)測實踐中,在目標企業(yè)附近環(huán)境受體內(nèi)選取9個采樣點,并在同一時間內(nèi)對各個采樣點開展PM2.5固體粉塵顆粒污染物樣品的采集工作。其中,項目設(shè)定采樣高度為5米;時間選取某月上旬、中旬、下旬的各兩天,共進行6天的采樣;單日采樣時間長度保持在19小時。在本次大氣污染物監(jiān)測實踐中,所設(shè)定的大氣污染物監(jiān)測點位如表1所示。
表1 大氣污染物監(jiān)測點位信息表
結(jié)合前文中設(shè)定的監(jiān)測點,在某月內(nèi)隨機選取上旬、中旬、下旬的日期(各2天),分別完成對大氣中PM2.5顆粒物濃度的監(jiān)測,選取中流量采樣器作為試驗儀器,其流量設(shè)定為100 L/min;針對各個監(jiān)測點均投放4臺采樣儀進行PM2.5顆粒物樣品的獲?。ㄒ刖郾V膜),共得到有效樣品數(shù)量108個。
在本次大氣污染物監(jiān)測實踐中,主要利用重量法完成對顆粒物樣本的質(zhì)量測定,結(jié)合與區(qū)域同期大氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的對比分析,明確該企業(yè)附近大氣污染物分布規(guī)律與實際情況,得到的具體數(shù)據(jù)結(jié)果如下:
監(jiān)測點A第一次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為67,第二次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為82,第三次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為93,第四次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為102,第五次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為103,第六次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為60(每次監(jiān)測之間存在一定間隔時間,最短為3天)。
監(jiān)測點B第一次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為72,第二次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為81,第三次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為93,第四次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為98,第五次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為101,第六次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為63。
監(jiān)測點C第一次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為61,第二次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為73,第三次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為82,第四次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為88,第五次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為88,第六次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為51。
監(jiān)測點D第一次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為56,第二次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為65,第三次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為77,第四次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為91,第五次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為94,第六次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為44。
監(jiān)測點E第一次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為52,第二次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為68,第三次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為73,第四次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為82,第五次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為88,第六次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為40。
監(jiān)測點F第一次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為40,第二次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為56,第三次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為68,第四次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為74,第五次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為81,第六次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為41。
監(jiān)測點G第一次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為45,第二次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為52,第三次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為63,第四次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為70,第五次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為79,第六次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為38。
監(jiān)測點H第一次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為50,第二次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為60,第三次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為69,第四次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為75,第五次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為80,第六次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為33。
監(jiān)測點I第一次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為52,第二次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為58,第三次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為62,第四次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為76,第五次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為81,第六次監(jiān)測所得的PM2.5顆粒物濃度為40。
綜合上述監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果能夠了解到,PM2.5固體粉塵顆粒污染物的分布總體上呈現(xiàn)出比較明顯的區(qū)域性狀態(tài),其濃度會隨著與該企業(yè)距離的增大而下降。與此同時,還可以得出在該企業(yè)方向范圍內(nèi)獲取的PM2.5固體粉塵顆粒污染物濃度數(shù)據(jù)均高于區(qū)域平均數(shù)據(jù)。這也就表明,PM2.5固體粉塵顆粒污染物為該企業(yè)的主要排放源。
結(jié)合化工企業(yè)的生產(chǎn)實踐情況來看,可能會導(dǎo)致PM2.5固體粉塵顆粒污染物產(chǎn)生的生產(chǎn)設(shè)備主要包括燃煤鍋爐、火炬、反應(yīng)器、加熱爐、排放管等,這些設(shè)備與裝置在實際運行期間會排放生產(chǎn)廢氣、煙氣、尾氣等。為提升企業(yè)PM2.5固體粉塵顆粒污染物治理成效,需要從源頭入手落實對PM2.5固體粉塵顆粒污染物排放總量的控制。在此過程中,企業(yè)應(yīng)著重優(yōu)化改進上述生產(chǎn)工藝流程[1]。例如,針對燃煤鍋爐裝置應(yīng)加設(shè)除塵、脫硫、脫硝環(huán)保設(shè)施,保證鍋爐煙氣排放氮氧化物不超過200 mg/m3、二氧化硫不超過200 mg/m3、顆粒物不超過30 mg/m3。同時,還要在企業(yè)生產(chǎn)中采用低污染原油、原煤以及化工原料,盡可能減少污染排放,促進區(qū)域大氣污染治理工作效率的提升。
結(jié)合本次對化工企業(yè)大氣污染物監(jiān)測的數(shù)據(jù)來看,該企業(yè)PM2.5固體粉塵顆粒污染物排放的影響范圍達到5 km左右?;谶@樣的情況,需要結(jié)合空氣污染指數(shù)及建議的相關(guān)內(nèi)容,對該企業(yè)的布局進行優(yōu)化調(diào)整,具體建議如下:
在AQI指數(shù)為0~50、PM2.5日均濃度為0~35時,空氣質(zhì)量等級為優(yōu),各類人群均可以正?;顒樱辉贏QI指數(shù)為51~100、PM2.5日均濃度為36~75時,空氣質(zhì)量等級為良,極少數(shù)異常敏感人群需要減少室外活動;在AQI指數(shù)為101~150、PM2.5日均濃度為76~115時,空氣質(zhì)量等級為輕度污染,兒童、老年人、呼吸系統(tǒng)疾病患者、心臟病患者等需要減少室外活動時間;在AQI指數(shù)為151~200、PM2.5日均濃度為116~150時,空氣質(zhì)量等級為中度污染,兒童、老年人、呼吸系統(tǒng)疾病患者、心臟病患者等需要減少室外劇烈活動時間,一般人群也要減少室外運動;在AQI指數(shù)為201~300、PM2.5日均濃度為151~250時,空氣質(zhì)量等級為重度污染,兒童、老年人、呼吸系統(tǒng)疾病患者、心臟病患者等建議停止戶外活動,一般人群也要減少室外活動;在AQI指數(shù)高于300、PM2.5日均濃度為251~500時,空氣質(zhì)量等級為嚴重污染,各類人群均要避免室外活動。
為避免該企業(yè)生產(chǎn)活動對周邊居民的身體健康造成影響,需要結(jié)合本次監(jiān)測數(shù)據(jù)對企業(yè)布局進行調(diào)整,一方面應(yīng)將企業(yè)遷離人員密集的區(qū)域;另一方面,在進行居民區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校的規(guī)劃與建設(shè)時應(yīng)避開該化工企業(yè)的常年下風(fēng)向。
實時監(jiān)測企業(yè)生產(chǎn)排放中的大氣污染物含量是保證企業(yè)排放達標的重要舉措,在大氣污染治理中占據(jù)著重要地位。為實現(xiàn)這一目標,應(yīng)當(dāng)結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)及排放的實際情況構(gòu)建其完善的大氣污染物自動監(jiān)測系統(tǒng),并將射頻識別物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等先進技術(shù)引入其中[2]。
大氣污染物自動監(jiān)測系統(tǒng)的總體構(gòu)架如圖1所示,該系統(tǒng)主要包含四個子系統(tǒng),具體包括以下幾個環(huán)節(jié):第一,感應(yīng)子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)主要承擔(dān)著獲取大氣污染信息數(shù)據(jù)的任務(wù),使用的檢測方法為有害氣體檢測方法、微型氣體檢測方法,結(jié)合對全球定位系統(tǒng)的配套利用,獲得大氣環(huán)境中有害氣體含量數(shù)據(jù)信息、不同氣體含量數(shù)據(jù)信息。第二,網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)主要承擔(dān)著將獲取到的氣體含量數(shù)據(jù)信息傳遞至中央服務(wù)器內(nèi)落實進一步深入解析的任務(wù),并通過在線通信方式實現(xiàn)對相應(yīng)數(shù)據(jù)信息的傳輸與獲取。第三,實際應(yīng)用子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)依托對人機交互方式的使用,向用戶直觀呈現(xiàn)來源于中央服務(wù)器的分析結(jié)果,并為大氣污染治理以及生產(chǎn)工藝優(yōu)化調(diào)整提供有力支持。第四,PCR干擾模塊子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)能夠使整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測以及分析能力得以進一步強化,在數(shù)據(jù)融合濾鏡方法的支持下,提取數(shù)據(jù)信息中的受干擾數(shù)據(jù)并深入分析,從而達到對整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息實施監(jiān)測與解析。
圖1 大氣污染物自動監(jiān)測系統(tǒng)的總體構(gòu)架圖
大氣污染物自動監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)對企業(yè)氣體排放的實時性、自動化監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)超出排放標準及閾值的情況,可以及時向相關(guān)人員發(fā)出警報,并有效展開大氣污染治理以及生產(chǎn)工藝優(yōu)化調(diào)整,確保企業(yè)的PM2.5固體粉塵顆粒污染物排放量始終保持在允許范圍內(nèi)。
第一,深入推廣應(yīng)用除塵技術(shù)。目前,常用的除塵技術(shù)包括機械除塵、靜電除塵以及袋式除塵等[3],而考慮到化工企業(yè)的實際情況,更適合采用靜電除塵或是袋式除塵的方法,避免二次污染的生成。第二,及時針對粉塵排放后果進行補救。如果發(fā)生因工藝失效而引起的粉塵短時間超量排放問題,化工企業(yè)必須要在發(fā)現(xiàn)問題的第一時間將污染情況上報至區(qū)域環(huán)保部門,并采取水霧降塵等補救措施,同時提示周邊居民進行有效防護。
綜上所述,結(jié)合對大氣污染情況的數(shù)據(jù)監(jiān)測來看,PM2.5固體粉塵顆粒污染物的分布呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域性特征,其濃度會隨著與污染企業(yè)距離的增大而表現(xiàn)出下降趨勢。因此企業(yè)要想保證污染排放達標與污染情況的有效防治,就應(yīng)不斷加大大氣污染物治理力度,并通過優(yōu)化企業(yè)布局、設(shè)置監(jiān)測系統(tǒng)等舉措實現(xiàn)對大氣污染物排放的控制。