孫信傳,張 寧,劉 梅
(1.南京市溧水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控中心,江蘇 南京 211200;2.南京國(guó)環(huán)科技股份有限公司,江蘇 南京 210042)
近年來(lái),在人們生活水平快速提升的背景下,大氣污染已成為威脅人類(lèi)健康的嚴(yán)重問(wèn)題。為了進(jìn)一步對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù),解決大氣污染帶來(lái)的相關(guān)問(wèn)題,環(huán)境監(jiān)測(cè)相關(guān)技術(shù)隨之出現(xiàn)。環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)不僅可以及時(shí)準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)大氣中的污染物濃度,還可以為相關(guān)環(huán)境政策的制定提供科學(xué)依據(jù)。因此,深入分析環(huán)境監(jiān)測(cè)在大氣污染治理中的運(yùn)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
在我國(guó)社會(huì)的發(fā)展初期,經(jīng)濟(jì)的提升主要依靠工業(yè)化的生產(chǎn),而傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生污染。近幾年,我國(guó)工業(yè)發(fā)達(dá)的城市大氣污染都比較嚴(yán)重,為人們的日常生活帶來(lái)了嚴(yán)重危害。(1)大氣污染會(huì)導(dǎo)致城市出現(xiàn)霧霾現(xiàn)象,目前我國(guó)在春季發(fā)生的霧霾現(xiàn)象尤為嚴(yán)重,占我國(guó)總面積的36%。在發(fā)生霧霾現(xiàn)象時(shí),空氣中的顆粒物和有害氣體會(huì)被吸入人體肺部,導(dǎo)致呼吸道感染、哮喘、慢性阻塞性肺病等呼吸系統(tǒng)疾病[1]。特別是對(duì)老年人、兒童及患有呼吸系統(tǒng)疾病的人群影響更為嚴(yán)重。而且如果人們長(zhǎng)期暴露在空氣污染環(huán)境中,還容易患上心血管疾病,比如心臟病、高血壓等。(2)嚴(yán)重的大氣污染還會(huì)對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境造成破壞。空氣中的有害物質(zhì)會(huì)直接影響植物的生長(zhǎng)與發(fā)育,造成植被的病變和死亡,進(jìn)而影響生態(tài)系統(tǒng)的平衡。在城市地區(qū),大氣污染還可能導(dǎo)致城市綠化受損,拉低城市生態(tài)環(huán)境的整體質(zhì)量。而且空氣中的污染物也會(huì)落到土壤和水體中,對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)和水資源質(zhì)量帶來(lái)潛在威脅。(3)目前全球氣候逐漸變暖,這主要是因?yàn)榭諝庵械臏厥覛怏w和顆粒物逐漸增多,這不僅會(huì)導(dǎo)致氣候變化異常,還會(huì)影響海洋系統(tǒng)中生物的正常生活。
在對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)進(jìn)行分析之后發(fā)現(xiàn),大氣污染現(xiàn)象的主要特點(diǎn)如下:(1)較強(qiáng)的擴(kuò)散性。大氣是氣體和顆粒物的混合體系,所以一旦大氣遭受污染,就會(huì)隨著大氣中的對(duì)流進(jìn)行擴(kuò)散,這就使得大氣污染物可以在周邊地區(qū)進(jìn)行迅速傳播。尤其是在風(fēng)速較大的情況下,污染物更容易擴(kuò)散到更廣闊的區(qū)域。這種擴(kuò)散性使得大氣污染難以控制在一定區(qū)域內(nèi),進(jìn)而對(duì)周邊地區(qū)甚至更遠(yuǎn)的地區(qū)產(chǎn)生影響。(2)長(zhǎng)期性。一些大氣污染物,比如二氧化硫、一氧化碳等物質(zhì)可以在大氣中停留很長(zhǎng)時(shí)間,即使出現(xiàn)降雨也無(wú)法將污染物去除,而且這些污染物會(huì)在大氣中長(zhǎng)時(shí)間循環(huán),并隨著大氣環(huán)流擴(kuò)散到更廣的范圍,逐漸積累和加重。此外,一些重金屬(如鉛、鎘)還可能在大氣中發(fā)生不良轉(zhuǎn)化,形成有毒污染物,對(duì)人們?cè)斐砷L(zhǎng)期危害[2]。
(1)汽車(chē)尾氣。在人們生活水平不斷提高的背景下,機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量越來(lái)越多,汽車(chē)在行駛過(guò)程中會(huì)排放有害氣體、顆粒物和揮發(fā)性有機(jī)物。這些排放物直接排放到空氣中,對(duì)大氣質(zhì)量造成了較為直接的影響。特別是在交通流量大的城市地區(qū),汽車(chē)尾氣排放對(duì)空氣質(zhì)量的影響更加明顯。雖然我國(guó)很早就開(kāi)始注意到這個(gè)問(wèn)題,也從政策和資金上給予了一定支持,但是在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法徹底解決這一問(wèn)題。(2)冬季煤炭燃燒。目前在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)和北方城市冬季主要的取暖材料還是煤炭,但是煤炭在燃燒過(guò)程中會(huì)排放二氧化硫、氮氧化物和顆粒物等有害物質(zhì),這些物質(zhì)排放到大氣中極易形成霧霾,對(duì)人體造成嚴(yán)重危害。目前我國(guó)已經(jīng)大力推行脫硫煤,其在燃燒過(guò)程中可以有效減少二氧化硫的排放,但由于脫硫煤價(jià)格較高,所以一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的人們使用的還是傳統(tǒng)煤。(3)工業(yè)廢氣。許多工業(yè)企業(yè)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)廢氣。工業(yè)廢氣中污染物含量高、種類(lèi)多,包括可燃性氣體、有毒有害氣體、重金屬和顆粒物等。這些工業(yè)廢氣在不經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)闹卫砗吞幚淼那闆r下,直接排放到大氣中,對(duì)周?chē)目諝赓|(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。特別是在一些工業(yè)密集區(qū),工業(yè)廢氣排放對(duì)當(dāng)?shù)卮髿赓|(zhì)量和環(huán)境造成了嚴(yán)重的威脅[3]。
環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,可以讓工作人員對(duì)各個(gè)地區(qū)的大氣環(huán)境變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),而且還可以對(duì)某個(gè)地區(qū)的具體排污量進(jìn)行核查。比如檢測(cè)人員利用環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)企業(yè)的廢氣排放口、煙囪排放口進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),可以對(duì)污染物的濃度、種類(lèi)等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,確保企業(yè)污染物排放符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
在大氣污染治理過(guò)程中,工作人員需要對(duì)大氣污染的類(lèi)型進(jìn)行精準(zhǔn)判斷。利用環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù),工作人員可以對(duì)空氣中的污染物濃度、氣象因素和大氣環(huán)境等信息進(jìn)行全面分析,進(jìn)而掌握不同區(qū)域和不同時(shí)間段的大氣污染情況,為精準(zhǔn)的大氣污染治理提供科學(xué)依據(jù)。例如,可以根據(jù)大氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)精確確定重點(diǎn)控制區(qū)域,并采取具體措施,如限制機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放、加強(qiáng)工業(yè)廢氣治理等,以減少有害氣體的排放和大氣污染物的擴(kuò)散。
環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)在大氣污染預(yù)防中也有著廣泛的應(yīng)用。工作人員可以對(duì)大氣環(huán)境污染物的變化趨勢(shì)進(jìn)行全面分析,進(jìn)而對(duì)即將出現(xiàn)的大氣污染現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)警,之后結(jié)合分析結(jié)果采取有效的治理措施,將大氣污染現(xiàn)象的危害降到最低,避免污染擴(kuò)散。同時(shí),我國(guó)目前已經(jīng)在全國(guó)范圍內(nèi)建立了環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)站,其主要的工作內(nèi)容就是對(duì)周邊環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析,這樣一來(lái),工作人員就可以根據(jù)不同區(qū)域的污染物變化情況制定有針對(duì)性的治理方案,進(jìn)而減少大氣污染對(duì)人們帶來(lái)的影響[4]。
江蘇省在《2022年度江蘇省生態(tài)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)》中詳細(xì)指出環(huán)境監(jiān)測(cè)在大氣污染治理中的運(yùn)用。江蘇省在2022年對(duì)16 233家工業(yè)企業(yè)進(jìn)行了重點(diǎn)調(diào)查,并且利用環(huán)境監(jiān)測(cè)相關(guān)技術(shù),對(duì)大氣污染物的具體類(lèi)型進(jìn)行了分析。2022年廢氣污染物中二氧化硫排放量為7.58萬(wàn)噸,氮氧化物的排放量為45萬(wàn)噸,顆粒物排放量為9.09萬(wàn)噸[5]。污染物排放的主要地區(qū)集中在蘇州和鹽城等地(主要地區(qū)排放情況如表1)。其中電力熱力生產(chǎn)、黑色金屬冶煉的廢氣排放占比較高(具體如圖1)。為了對(duì)本省環(huán)境進(jìn)行更好地治理,相關(guān)部門(mén)十分重視環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)在大氣污染治理中的運(yùn)用,具體如下:
圖1 不同產(chǎn)業(yè)排放的空氣污染物占比
表1 主要地區(qū)排放情況
(1)在上述案例中,相關(guān)部門(mén)利用環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)企業(yè)環(huán)境進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià),并依據(jù)現(xiàn)實(shí)情況制定了具有針對(duì)性的治理方案。比如,江蘇省在2022年對(duì)大氣污染物排放量較高的企業(yè)制定了對(duì)應(yīng)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn),為了對(duì)治理效果進(jìn)行有效評(píng)估,相關(guān)部門(mén)利用環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)企業(yè)環(huán)境進(jìn)行了監(jiān)督性監(jiān)測(cè)。相關(guān)人員在標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行之后,在相關(guān)企業(yè)的污染排放處安裝了二氧化硫、氮氧化物以及顆粒物的監(jiān)測(cè)傳感器,對(duì)企業(yè)每日的污染排放量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),之后在年度環(huán)境報(bào)告中將這些數(shù)據(jù)以報(bào)表的形式體現(xiàn)出來(lái),并對(duì)相關(guān)企業(yè)進(jìn)行了詳細(xì)的環(huán)保工作需求分析,為今后項(xiàng)目的監(jiān)督性監(jiān)測(cè)打下了良好基礎(chǔ)。(2)在大氣污染治理過(guò)程中,部分人員可能會(huì)存在逃避責(zé)任或者圖一時(shí)方便的情況,出現(xiàn)數(shù)據(jù)造假等行為。而環(huán)境監(jiān)測(cè)中的監(jiān)督性監(jiān)測(cè)可以幫助監(jiān)管部門(mén)對(duì)相關(guān)情況進(jìn)行及時(shí)掌握,獲取一手信息,以確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。(3)在大氣污染治理過(guò)程中,利用環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行監(jiān)督性監(jiān)測(cè),可以為大氣污染治理措施的制定提供有力依據(jù)。相關(guān)部門(mén)在監(jiān)督性監(jiān)測(cè)過(guò)程中可以獲取更為準(zhǔn)確的環(huán)境數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)能夠作為環(huán)保政策制定的重要依據(jù)。監(jiān)測(cè)結(jié)果可以為空氣污染治理部門(mén)提供參考和決策支持,有助于制定更加符合實(shí)際情況的環(huán)境治理政策,同時(shí)也可以作為將來(lái)環(huán)保投資的重要依據(jù),確保投入產(chǎn)出的效益最大化。
對(duì)比監(jiān)測(cè)是指通過(guò)對(duì)不同區(qū)域、不同時(shí)間段或不同污染源進(jìn)行監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)對(duì)比分析,以揭示大氣污染的空間分布、時(shí)間變化和排放差異等情況。在上述案例中,工作人員利用環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)可以對(duì)空氣中的污染物進(jìn)行監(jiān)測(cè),并且對(duì)其組成、影響范圍進(jìn)行合理分析,最終對(duì)省內(nèi)的某些污染情況進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。(1)生態(tài)環(huán)境主管部門(mén)利用對(duì)比監(jiān)測(cè)可以對(duì)不同地區(qū)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,這樣就可以有效識(shí)別不同地區(qū)之間污染的差異性。比如江蘇省生態(tài)環(huán)境主管部門(mén)對(duì)蘇州、鹽城地區(qū)進(jìn)行了工業(yè)污染物排放檢測(cè),利用電化學(xué)方法對(duì)這兩個(gè)地區(qū)的污染物進(jìn)行了分析,結(jié)果如下:在鹽城地區(qū)空氣污染物的含量主要為二氧化硫和顆粒物,在蘇州地區(qū)的空氣污染中,主要污染物為二氧化硫。利用這種特征,相關(guān)部門(mén)對(duì)這兩地制定了不同的大氣污染治理對(duì)策,為有針對(duì)性地采取治理措施提供了重要依據(jù)。(2)上述案例中,工作人員采用環(huán)境監(jiān)測(cè)相關(guān)技術(shù)對(duì)空氣中的污染物進(jìn)行檢測(cè),對(duì)某區(qū)域的空氣質(zhì)量特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析,包括大氣污染物排放量、濃度等在不同時(shí)間段的變化情況。這種對(duì)比分析能夠幫助監(jiān)測(cè)人員和政府部門(mén)了解大氣污染物的發(fā)展趨勢(shì),有助于預(yù)測(cè)和規(guī)劃未來(lái)的環(huán)保措施。
江蘇省的整體空氣污染情況比較復(fù)雜,在一定程度上受到交通運(yùn)輸行業(yè)和工業(yè)的影響,不同的車(chē)輛類(lèi)型會(huì)導(dǎo)致空氣中出現(xiàn)大量的流動(dòng)污染源(具體如圖2),而工業(yè)排放則會(huì)導(dǎo)致大氣中出現(xiàn)二氧化硫、顆粒物等污染物。所以在治理過(guò)程中需要利用環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)污染源進(jìn)行合理監(jiān)測(cè)。比如,在上述案例中,工作人員為了對(duì)車(chē)輛進(jìn)行有效管理,隨機(jī)選擇在道路中行駛的車(chē)輛,結(jié)合車(chē)輛的具體信息和實(shí)際情況,對(duì)車(chē)輛產(chǎn)生的污染進(jìn)行了詳細(xì)分析,進(jìn)而減小交通運(yùn)輸業(yè)對(duì)大氣的污染。同時(shí),各重點(diǎn)企業(yè)還應(yīng)按照國(guó)家及地方相關(guān)文件要求開(kāi)展例行監(jiān)測(cè),并制定針對(duì)性的污染源監(jiān)測(cè)方案。主管部門(mén)結(jié)合各企業(yè)污染程度,制定了半月查、一月一查、半年一查等檢查計(jì)劃,在檢查過(guò)程中對(duì)企業(yè)進(jìn)行幫扶,尋找企業(yè)污染的根本原因,并且給出合理的整改方案,對(duì)整改效果好的企業(yè)進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì),同時(shí)對(duì)多次檢查不合格、整改效果不好的企業(yè)根據(jù)相關(guān)法律進(jìn)行處罰,并在行業(yè)內(nèi)進(jìn)行通報(bào),責(zé)令其停業(yè)整改。
圖2 不同車(chē)輛攜帶的污染源占比
目前,我國(guó)越來(lái)越重視環(huán)境監(jiān)測(cè)在大氣污染治理中的運(yùn)用,并且環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的不斷更新和完善為大氣污染治理提供了有力支持。然而,在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中依然存在一定挑戰(zhàn)。未來(lái),相關(guān)部門(mén)需要加大對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的投入,加強(qiáng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析和運(yùn)用,不斷提升環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)在大氣污染治理中的作用,為改善大氣環(huán)境質(zhì)量貢獻(xiàn)力量。