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城市大气环境污染成因及治理研究

2022-11-26

皮革制作与环保科技 2022年18期
关键词:大气污染物污染

张 君

(潍坊市生态环境局寿光分局,山东 潍坊 262700)

随着城市化进程的加快,大气污染直接危害人们的生活和健康,并导致酸雨、二氧化硫等问题的产生,严重影响经济、社会的可持续发展。城市大气环境是人类赖以生存的基础,人类生存质量与大气环境息息相关,因此我们必须要同时兼顾经济发展与污染治理,探析城市大气污染的现状与成因,提出有针对性的治理方案。

1 城市大气污染类型、来源及危害

1.1 固体污染物

城市大气中存在大量的固体污染物,其中主要有粉尘、飞灰、烟尘等。总体上可划分为悬浮微粒(TSP,≤100μm)、可吸入颗粒物(PM10,≤10weμm)、细颗粒物(PM2.5,≤2.5μm)和超细颗粒物(PM0.1,≤0.1μm)等。固体污染物的来源是工业生产过程中燃料的燃烧、原料的煅烧、冶炼等产生的各种粉尘、烟尘、飞灰等,以及材料在粉碎和打磨等过程中产生的粉尘等[1]。另外,城市建筑、近郊土壤耕作、居民生活、靠近城市的火力发电厂等,都是主要的固体污染物来源。固体污染物对人的身体健康构成很大威胁,特别是PM10、PM2.5,它们能直接通过呼吸道进入人体细胞,导致呼吸道感染,并引发其它疾病;特别需要注意的是,飘尘会吸收苯并芘等,导致癌症的发生;已有的研究显示,空气中的微粒污染会导致心血管病的发病率和死亡率升高。同时,固体污染物也会对城市的建筑物产生危害,对交通和居民的生活产生一定的影响。

1.2 气体污染物

气体污染物主要包括以SO2为主的硫氧化物(S0x)、以NO2为主的氮氧化合物(NOx)、以CO2、CO为主的碳氧化合物(COx)和以具有可挥发性的C1-C8为主的碳氢化合物(CXHY/HC)。城市大气中的硫氧化物主要来自硫化石燃烧(主要为煤)、工业含硫矿物(如黄铁矿)冶炼和意外事故;氮氧化合物的来源是汽车废气、锅炉燃烧和N相关化学产品(例如氮肥生产);CO2是以煤炭为原料的工业生产所产生的,CO是由含碳燃料的不完全燃烧所产生,而城市空气中的CO主要是由机动车尾气排放造成的;碳氢化合物的来源主要是由燃烧的碳燃料、石化产品,发酵、腐败和被分解的天然有机物。硫氧化物导致人的呼吸系统疾病,它会形成酸雨,使水和土壤变酸,从而影响到生命的生长,损坏城市建筑;氮氧化合物会引起神经损伤,造成哮喘等疾病,并形成酸雨,光化学烟雾等;CO是一种有毒气体,它会引起温室效应,导致全球气候变暖;碳氢化合物中的一些HC具有很强的毒性和致癌性,会引起光化学反应[2]。

1.3 大气污染的危害

从根源上说,大气污染物的产生主要包括自然因素和人为因素两类,通常情况下,地震、火山爆发、森林火灾等产生的大气污染都属于自然因素,如烟尘、氮氧化物、硫氰化物等;人类在生产和生活过程中造成的大气污染属于人为因素,自工业革命以来,全球的工业生产(煤炭、电力、纺织业)和交通运输所带来的环境污染十分严重,进入21世纪,大气污染问题在工业区、城镇等人口稠密地区普遍存在。据统计,目前已知对大气造成危害或已引起人们注意的污染物超过100种,如二氧化碳、煤尘、粉尘、一氧化碳、二氧化硫、氯气、氮气、硫化氢等污染物,如果这些污染物超过一定限度,会严重威胁各种生物的生命安全,不仅会影响市民的身体健康,而且会导致动植物的死亡,严重危害生物多样性[3]。

空气污染会对农业、建筑、器物造成多种伤害。一氧化碳是一种有毒气体,它能在空气中存留23年,并随着时间的推移,对人体的伤害也会越来越大;工业生产和运输过程中产生的硫化物,进入大气层后通常会与水、气发生反应,引起酸雨;而在工业生产和运输过程中产生的氧化氯、碳化氢等气体,在阳光的照射下,会产生有毒的光化学烟雾,对人体和其它生物的眼睛、鼻子、咽喉等造成强烈刺激,在很多热带雨林,都有野兔、鸟类等动物被光化学烟雾毒害导致失明。此外,印刷、建材、煤炭、电力等行业废气中的铅、铬、镉、锌、汞等有毒重金属通过空气流通进入人体,引起呼吸系统、心血管、中枢神经系统等疾病,农业会因空气污染而减少产量,建筑及珍贵文物也会因空气污染而遭到破坏。

2 城市大气环境污染的主要成因

二氧化硫、烟尘、氨氧化物等是造成城市大气污染的主要原因,因此要想有效地控制大气环境污染,必须从根本上找出原因并采取相应措施。近几年,随着城市化进程的加速,城市发展的速度越来越快,空气污染问题也越来越严重。经过调研、统计、分析,本文总结了造成城市大气污染的主要原因。

2.1 工业生产

工业是国家经济的主导力量,近年来,国家大力发展工业,取得了很好的经济效益,但是一些企业忽视环境效益,如为了节约能源,选择高硫煤等燃料,导致大气中二氧化硅等含量超标,对人们的身体健康构成极大危害。

2.2 汽车尾气

随着汽车工业的发展,汽车由原来的奢侈品逐渐转变为人们的日常交通工具。根据有关调查统计,截至2020年12月底,我国拥有310 000 000辆机动车,由此产生的废气也是造成大气污染的重要原因。汽车在行驶过程中所产生的废气中含有大量的NOx、HC、CO和固体颗粒物,其中以柴油机为代表的重型车辆所产生的废气污染尤为严重。有研究显示,一台柴油车排放出的废气,大约相当于100台汽油车的排放总量。

2.3 市政建设

随着城市化的快速发展,城市建设也相应增加。由于市政建设中设计和规划工作的疏忽,经常会对城市的空气造成影响。如城市道路由于设计的原因,人行横道的高度要高于地面,一些工程甚至与路面垂直,从而形成了一个凹凸不平的形状,导致道路中央堆积的尘土难以被风吹走,粉尘长期积累,易产生扬尘,严重影响城市空气质量。

2.4 生活污染源

城市大气环境污染与人的生活行为密切相关,其中,生活污染源是主要的大气环境污染成因之一。日常生活中矿物燃料的燃烧,会产生大量烟雾和有毒气体,加剧城市的大气污染。另外,由于人民生活水平的不断提高,大量化学制品被广泛应用于日常生活和生产,使得城市的大气环境质量不断恶化。例如汽车、冰箱和空调中的氟利昂会造成城市的臭氧空洞,使用杀虫剂、消毒剂、某些化妆品、灭火器、气溶胶喷雾等都会加剧温室效应[4]。

3 影响城市大气污染的因素

城市大气环境污染来源主要有工业、农业、生活及交通运输等,还有很多因素也会对城市大气环境污染产生影响。

3.1 气象因素

在自然条件下,风、雨、云、雾,甚至是大气稳定度、特殊的逆温层等气象条件都会对城市上空大气污染的形成和扩散产生一定影响。

3.2 地理因素

地形、地貌、海陆位置、城镇分布等地理因素会影响大气的流动,导致空气温度、风向、气压、风速等产生变化,从而间接影响城市的空气质量。

3.3 其他因素

造成城市大气污染的其他因素包括污染源及污染物的性质和成分,例如排入大气中的废气的化学成分、物理质量等;污染源的几何形状(如点、线、面源)和排放形式(如连续、地面、高架)等,此外,污染源强、源高也是影响大气污染物形成和扩散的重要因素。

4 我国大气污染状况分析

随着经济的快速发展,煤炭消耗逐渐增大,SO2的排放量也随之增长,民用灶具、工业窑炉、工业锅炉、电站锅炉等都是SO2产生的主要来源,但随着经济的发展,人民对生活品质的要求也越来越高,SO2和各种污染源的排放量都在减少。我国西北、华北是空气中微粒污染最严重的区域,北方的空气质量普遍比南方差。工业发展,汽车的增加、冬天供暖等都是造成微粒污染的主要因素,近年来,尽管空气质量在整体上得到了改善,但仍有不少城市没有达到空气质量良好的标准。

5 大气污染治理对策

5.1 做好大气监测,及时掌握污染现状

解决大气污染问题,首先是要准确掌握城市大气污染现状。相关人员通过科学的城市大气监测,利用先进的监测技术和方法,帮助人们及时掌握全市大气污染现状,为环境执法提供现实依据,也为环境治理提供第一手真实资料。

5.2 加强环境保护意识

解决大气污染问题,必须提高环保意识。从中央到地方,都要做好对环保法律和法规的宣传和教育工作,这不仅是针对特定的团体,更应是所有人的共同意识,从各级领导到广大人民群众,都要自觉地提高环保意识。地方政府既要发展经济,又要顾及环境的承受力;个人和团体要从日常生活的小事中,为保护大气做出自己的一份贡献;特别是从事生产的企业,不能为了利益,盲目使用煤炭等燃料,随意排放废气。污染日积月累,已经严重影响人们的生活,如频发的雾霾天气,增加了呼吸道疾病的发病率。人类已经承受了空气污染的后果,我们应该清楚地意识到我们的责任,有义务保护城市的大气环境。

5.3 加大对污染源的控制力度

要从源头上解决城市空气污染,就需要持续加强对污染源的控制。从以上分析可以看出,造成城市空气污染的主要原因有工业生产、汽车尾气排放和市政建设等。所以,治理污染必须从以下几个方面入手:(1)治理工业污染。为了有效减少污染,相关部门要对工业企业的规划进行优化,并对部分重点污染企业进行整改,确保其排放达到国家规定的排放标准。同时,国家应尽快制定有关产业搬迁的政策,尤其是搬迁靠近住宅区的工业企业,以达到控制大气污染的目的。相关部门可在某些地区推广清洁煤技术,降低环境污染。国家应制定相关的法律、法规,使现有的能源和资源得到有效利用,减少大气污染物的排放量,改善城市大气环境。(2)治理机动车排气污染。通过改造和重装汽车,可以有效地解决机动车排放造成的空气污染问题,比如增加汽车尾气处理设备,不仅可以大大减少排放,还可以提高汽油的燃烧品质,既能满足环保需求,也可以降低燃油消耗,一举两得。建议各地方政府和相关部门制定相关的政策和条例,规定没有安装废气处理设备的机动车,将被取消车辆年检和上路行驶资格,一旦发现其上路,将对车主予以罚款。(3)对城市建设进行规范。尽管市政工程建设对大气环境的污染程度相对较轻,但也不能任其发展,相关部门必须采取相应的措施来规范和减少市政的建设和施工,并制定相关的强制标准,以达到有效的治理效果。

5.4 发展公共交通

相关部门应大力发展城市公共交通,并大力增加清洁能源车辆。一方面,环保、市场监管等部门要加强对汽车的污染控制,并根据最新标准加强对汽车的在线监控,加速淘汰和整改,同时要鼓励广大市民购买清洁能源车辆,如电动车等,并严格控制城市燃料车的发展。相关部门还应对汽车燃油品质进行监控,并积极推行无铅汽油及汽车燃油喷射技术,改善汽车燃油品质。

5.5 合理做好城市发展规划布局

相关市政人员要根据城市发展的实际情况,共同制定发展计划,并对产业进行科学的布局,严格控制高耗能、高排放行业的盲目扩张,大力发展战略性新兴工业,对传统支柱行业进行改造并提高其竞争力;其次,要加快淘汰落后的产能和装备,要引导、鼓励各企业加强技术创新,加大对新产品的研发,加快产品结构的调整,积极淘汰落后的工艺设备;还要加快对能源结构的调整和优化,推进煤炭洁净利用技术的试点和示范,减少煤炭的直接使用;积极发展环境保护和能源行业,组织开展大气灰霾的防治工作,制定城市燃煤锅炉的整治计划,并持续推进节能产品的惠民工程。

6 结论

总之,要想彻底解决城市的大气环境污染问题,相关人员必须加强对大气环境的监测,以便更好地掌握城市的空气污染情况,并在此基础上,制定相应的防治对策;其次,加强对大气污染监测和治理的专业技术人员的培训,进一步完善城市的大气环境治理规划,贯彻节能减排的思想,以绿化的方式达到净化空气的目的。城市大气环境污染状况与人们的健康生活密切相关,空气污染对人体危害巨大,因此,必须加强对大气的治理,为城市的可持续发展创造有利的外部环境,实现绿色、可持续性的发展。

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