大氣環境的概念范文

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大氣環境的概念

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文獻標識碼: A引言:由于我國經濟的飛度發展,在一定程度上導致工業廢棄的排放量出現不斷增加、公路汽車行駛數量和交通擁擠系數增加等一系列問題,一些相對比較大中城市的空氣質量逐步出現下降的現象,由于霧霾天氣頻繁的發生,在一定程度上使大氣環境污染比較嚴重。目前,人們不能夠對空氣質量進行馬上的改善,又由于在對空氣質量進行改善的同時,只能夠對大氣環境污染物進行嚴密的檢測,這樣方面方便人們能夠對所接觸的空氣質量以及相關的問題進行隨時的掌握。1.關于大氣環境污染和環境監測概念及其內容1.1大氣污染、大氣污染物和污染物總量控制的概念及其基本分類

第一是關于大氣污染、大氣污染物和污染物總量控制的概念闡述。大氣的污染主要是就是指大氣當中的有害物質的數量以及濃度和存留的時間超過了大氣環境所允許的范圍之內,就是超過了空氣當中的稀釋以及擴散的能力,從而使大氣的質量出現惡化,給人類以及生態環境帶來直接的或者是間接的影響。大氣污染物主要是指在自然過程以及認為活動當中所產生的對大氣環境有污染的一些物質,其主要是包括了工業生產、日常生產以及交通運輸工具等在內的人為活動所產生的污染物。污染物的總數量控制是在某一個區域之內,對排人該區域的大氣污染物總量進行嚴密監測和控制,使其在一定時間內能被空氣所稀釋和擴散,從而不對大氣環境產生污染。

上述之間的關系是:由于大氣污染物在一定程度上出現了過度的排放,對大氣環境所容納的飽和度進行超過,在一定程度上導致大氣污染,由于大氣污染吧的發生是不利于人們的工農業生產以及生活的,所以需要對大氣環境污染物總量進行有效的控制。目前,屢屢發生的大氣環境污染現象比較嚴重,并不是監測力度的不夠,而是在一定程度上對大氣污染無產生的源頭改善以及控制力度不夠。第二是大氣污染以及常見的一些大氣污染物,在一定程度上從污染物產生的性質以及影響的范圍來看,其污染源主要是點、線、面以及體等這四種來源,結合煙囪為代表的廢氣排放就是大氣污染源的點,結合根據道路交通機動車、等所排放的廢氣污染在一定程度上就是大氣污染源的線,根據一定區域之內近地面的隨意排放的廢氣就是等于大氣污染源的面,由焦爐爐體以及工廠天窗等所產生的污染物在一定程度上就是大氣污染源的體。

一些比較產獎的大氣污染物是二氧化硫、PM2.5為主的懸浮顆粒物、一氧化碳、重金屬以及光化學氧化物等,將會引起大氣污染物產生的因素主要是由污染物排放總量超過大氣環境的飽和度、污染物的距離以及大氣自身的凈化能力等。1.2關于環境監測的概念以及特征

第一是關于環境監測的有關概念,環境監測主要是指為了預測環境問題并加以防范環境問題的出現,由環境監測部門對大氣污染物以及污染源等各項內容進行間接的監測。

第二是環境監測的特征??傮w來說,環境監測具有著準、快、全以及法律效力的特征。首先環境監測主要是以準作為根本的標準,只有進行準確的監測才能夠提高準確的監測結構和數據。其次環境的監測要根據快作為根本的要求,大氣環境的變化瞬息萬變,因此在對大氣環境進行檢測的過程中,要做到快,能夠對突發性的事件作出及時的反應。再次環境的檢查要根據全作為基本指導,全方位的監測能夠滿足每個部門不同的需求,最后環境監測要根據法律效力作為基本的前提,監測的數據要具有著法律效力,這樣才能夠為環境保護的執行提供以及和樹立權威。2.關于大氣環境污染監測布點原則和方法2.1關于大氣環境污染監測布點的原則 結合國內外對大氣環境污染物監測布點的設置,根據我國的實際發展情況,本文在一定程度上認為在對大氣環境污染物監測布點的過程中,應堅持“四項基本原則”。

第一是要進一步的堅持科學性原則。這就要求有關的監測部門應該在一定程度上結合污染物的不同,進一步的采取有關的監測方法。

第二是要監測一致性的原則。要求在科學性的指導下,對監測結構要具有著可行度,并且要使監測數據不管是在地形或者是不同條件之下具有著高度的一致性。

第三是要監測代表性的原則。要求有關檢測部門在進行監測的過程中,必須要重點的進行監測,同時要使監測數據能夠反映出未來大氣環境的發展趨勢。第四是要檢測經濟性的原則,要求檢測單位在保證檢測科學性的條件之下,來對監測點的設置進行合理的分配,從而將主要資源集中在污染比較嚴重的區域。2.2關于常見的污染監測布點的方法

目前比較常見的污染物監測布點的方法主要是有四種方法,一是扇形法;二是同心圓法;三是功能區法;四是網格法。所謂的扇形法主要是適用于具有著明顯的主導風向以及污染源屬于點源的區域,其主導風向是扇形的軸線,點源是扇形的頂點,同心圓的方法主要是使用某些具有著多個污染源的區域,并且在這些污染源相對要集中,由于污染源的隨外擴散能力不斷的下降,同心圓的半徑設置應該要有所差異,功能區的方法主要是適用于具有著顯著城市功能分區常的一二線城市,這些城市功能分區常有居住區、商業區以及工業區等區域。3.加強大氣環境污染物監測措施3.1進一步提高電化學免疫傳感器在環境污染物監測過程中的應用

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一、重明線

所謂明線是教材中的主體部分。是宏觀內容,是教材重點所在,是教師教的重點,學生學的重點。教師宜通過文圖結合、課文和閱讀材料相結合、課文和活動內容結合的方法把重點講深講透,從某種意義上來講,理解和掌握明線的內容也就達到了基本教學目的,這就是重明線。在上這一章之前教師先明確這一章的明線,也就是本教材的主要線索――“人地關系”及如何協調。這是骨架部分,它始終統領本章。教材的一至三節主要講述大氣環境的基礎知識,第四節講述全球氣候變化、人與大氣環境的關系,前后連貫起來主要闡述大氣環境與人類生存與發展的關系,既闡明大氣環境對人類生產和生活的影響,又指出人類生產和生活對大氣環境的影響,從而懂得如何利用和保護大氣環境,使大氣環境向著有利于人類生存與發展的方向發展。教師在講述時不僅要圍繞這一線索而展開,而且還要結合教材中大量的插圖來剖析大氣的基礎知識和基本理論;借助閱讀材料來對正文延伸和補充;通過活動內容培養學生獨立思考,使學生能聯系實際,解決人類生產和生活問題的能力。只有這樣,才能在教與學中認真貫徹本教材的主旨。

二、點暗線

所謂暗線是正文中隱藏的知識線索,教材中對此只稍作解釋或未作任何解釋,也沒有相應的圖表和閱讀材料或活動思考題。這一知識線索雖然往往只是一些結論不是教材重點,但它卻是這一部分教材中內在主要內容,練習及高考中出現頻率也較高,因此教師在備課時可能要花較多的精力。由于教材中的暗線往往多是一些比較復雜的地理事物和現象及原因。在教學時應根據學生的實際情況區別對待,有的講結論,有的既講結論又分析原因,這就是所謂點睛之筆。本章中暗線主要是:大氣受熱不均―引起大氣運動―導致天氣變化,即在近地面氣溫高―上升―低壓―氣旋―陰雨;氣溫低―下沉―高壓―反氣旋―晴朗。再由多年天氣的綜合形成了氣候。這一線索始終貫穿本章,受熱不均―大氣運動―氣壓帶和風帶―常見天氣系統―氣候,是本章的精髓。在此線索中一般情況學生只要知道其中某一方面,就可以推導其他幾個方面,在教學中教師若能把這一內在的聯系點明到位,講清講透,學生就會豁然開朗,用整體、聯系的觀點來學習本章。

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關鍵詞 大數據技術;區域大氣污染聯防聯控;區域大氣質量模式

中圖分類號X7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)116-0107-02

0 引言

近30年來,我國快速工業化和城市化發展使得多種大氣污染問題集中爆發,表現為區域復合污染現象突出,大氣氧化性增強,多種污染物在大氣中發生復雜作用產生二次污染物,并隨氣象條件進行長距離傳輸,最終造成跨省市污染、區域性環境惡化趨勢等現象。區域大氣質量管理制度與管理手段需要根據污染發生、形成及影響機理研究的深化,并結合污染源變化、氣象條件、總量減排、控制技術以及社會經濟發展等多方面數據進行數據挖掘與深度分析。

大氣污染聯防聯控監管數據包含了在線監測設備、互聯網、視頻監控、移動設備、IT設備等渠道產生的海量數據,其中80%以上是以非結構化的形式而存在的。傳統的區域大氣質量模式通過對監測數據、氣象數據、地理數據等結構化數據的模擬分析,對區域大氣污染聯防聯控工作的開展起到了一定作用,但是由于缺乏對視頻、文檔等非結構化數據的分析,具有一定的局限性。大數據技術在處理視頻、語音、文檔、圖片等非文字形式呈現的非結構化的數據挖掘、專題分析與預測等方面則更加具備優勢。在這樣龐大的非結構化數據背后,利用大數據技術,從海量堆積的交互數據當中發現帶有趨勢性、前瞻性的信息,實現為區域大氣質量管理提供有效科學的決策分析。

1 大數據相關概念與應用價值

1.1 大數據概念與特點

在所有的概念中,比較有代表性的概念是3V定義[1],即認為大數據需要滿足3個特點:規模性(volume)、多樣性(variety)和高速性(velocity)。同時,有在3V基礎上提出4V特點,國際數據公司(International Data Corporation,IDC)認為大數據還應具有價值性(Value)。盡管存在不同的表述,但一個普遍的觀點是,大數據與“海量數據”和“大規模數據”的概念一脈相承,帶來了巨大的產業創新的機遇。

1.2 大數據技術的應用價值

目前,大數據的開發與利用已經在醫療服務、零售業、金融業、制造業、物流、電信等行業廣泛展開,并產生了巨大的社會價值和產業空間。2012年3月美國奧巴馬政府了“大數據研究和發展倡議”(Big data research and development initiative),投資2億以上美元,正式啟動“大數據發展計劃”,計劃在環境、科學研究、生物醫學等領域利用大數據技術進行突破[2]。

大數據技術為區域大氣污染聯防聯控工作的開展帶來了巨大的價值,但這些價值必須通過數據的有效整合、分析和挖掘才能釋放出來。對于結構化數據的整合目前有很多解決方案和軟件工具,而對于非結構化數據(如:文本數據、圖像數據、信號數據、音頻數據、視頻數據等)的融合和整合,則面臨了更多的挑戰。海量數據的生成和累計是區域大氣污染聯防聯控工作開展的必然結果。因此可以說大氣污染聯防聯控工作的開展是建立在數據基礎之上,諸多環境保護的決策問題必須通過數據分析才能解決。

2 區域大氣質量模式的局限性及大數據技術帶來的突破

2.1 區域大氣質量模式的局限性

空氣質量模式的應用為區域大氣質量控制、分析不同空間尺度上空氣質量變化狀況和趨勢以及污染防治提供有效科學依據。按照空間尺度劃分,空氣質量模式分為微尺度模式、城市模式、區域模式、大陸尺度模式和全球模式[3]。區域大氣質量模式在大氣污染聯防聯控監管工作的開展中具有一定局限性。

第一,區域大氣質量模式通過輸入研究地區的源排放、地形以及氣象資料,運行模式得到該區域的空氣質量數據,由于排放清單、氣象數據以及模型自身均由不確定性,空氣質量模型的模擬結果與真實值難免存在較大誤差;

第二,在區域大氣污染聯防聯控監管工作的開展過程中,產生了大量的結構化與非結構化數據,但是傳統意義上的區域大氣質量模式不能結合文檔、視頻、圖片等海量非結構化數據進行綜合模擬與分析,存在了大量的數據資源浪費現象;

第三,區域大氣質量模式主要用于分析大氣污染成因、機制,對重點污染行業、重點污染區域進行識別,并且對環境規劃效益進行評估,大氣污染聯防聯控相關的監管工作難以基于各類模型的分析結論有效開展。

2.2 大數據技術為區域大氣污染聯防聯控監管工作帶來的新突破

大數據技術通過數據的有效整合、分析和挖掘,為區域大氣污染聯防聯控監管工作的開展帶來了新的機遇。在傳統區域大氣質量模式的基礎上,大數據技術對區域大氣質量管理產生的海量數據進行了充分管理與應用。

區域大氣污染聯防聯控監管工作的大數據處理流程包括3個方面,分別是數據抽取與集成、數據分析以及數據解釋。

2.2.1 對大氣質量監測及管理數據進行抽取與整合

區域大氣質量監測數據具有多樣性、數據來源廣泛、數據類型復雜等特點,復雜的數據環境給大數據處理帶來了挑戰。首先對所需數據源的數據進行抽取和集成,從中提取出關系和實體,經過關聯和聚合之后采用統一定義的結構來存儲這些數據。在數據集成和提取時需要對數據進行清洗,保證數據質量及可信性。

2.2.2 區域大氣污染聯防聯控數據分析

數據分析是整個大數據處理流程的核心,因為大氣環境質量數據的價值產生于分析過程,從異構數據源抽取和集成的數據構成了數據分析的原始數據。根據不同應用的需求可以從這些數據中選擇全部或部分進行分析。傳統的分析技術如數據挖掘、機器學習、統計分析等在大數據時代需要做出調整。另外由于大氣環境質量監測與管理數據常常具有實時性特點,需要在處理實時性和準確率之間取得一個平衡。

2.2.3 區域大氣質量管理與決策的數據解釋

區域大氣污染聯防聯控數據分析是大數據處理的核心,但環保管理人員往往更關心結果的展示。如果分析的結果正確但沒有采用適當的解釋方法,則所得到的結果很可能讓用戶難以理解。數據解釋的方法很多。區域大氣污染聯防聯控的數據分析結果往往是海量的,同時由于涉及到多種污染物協同控制以及區域環境與經濟發展等多維分析數據,結果之間的關聯關系及其復雜,采用傳統的解釋方法基本不可行。需要通過可視化技術、數據起源技術以及人機交互技術等進行深入解釋與展現,利用交互式的數據分析過程來引導用戶逐步進行分析,使得用戶在得到結果的同時能夠更好地理解分析結果的由來。

3 大數據技術在區域大氣污染聯防聯控的應用

總體來說,區域大氣污染聯防聯控監管工作的開展需要綜合污染物監測數據、行業交叉應用以及區域經濟發展等多重維度,通過大數據技術對監管過程中產生的各類結構化數據與非結構化數據進行深入挖掘與分析,建立區域大氣污染聯防聯控機制,簽署區域環保合作協議,編制實施空氣質量保障方案,實施省際聯合、部門聯動的環境監管模式,從而保障區域大氣環境質量。

3.1 基于大數據進行區域大氣監測數據分析

由于區域內多種污染物同時在大氣中發生化學反應,引起暴露和產生沉降,對影響人類健康和生態系統都有著嚴重影響。但是區域大氣環境監測重點實現單一污染物控制格局,對多種污染物之間的相互影響和協同控制的分析較少,對硫氧化物、氮氧化物、VOCs、重金屬和NH3等相關監測數據缺乏相關分析[4]。

基于大數據技術,通過對區域大氣環境質量監測數據、污染源在線監控數據等結構化數據與視頻監控、暴露人口規模、人口地域分布和人群特征、污染物帶來的健康風險等非結構化數據綜合分析,實現數據協同減排,分析不同污染物之間的相關關系,并對污染減排量帶來的物理損害減少進而減少的經濟損失與污染物減排量之間的關系進行更深入的分析。

3.2 通過大數據實現與其他行業信息共享

目前區域大氣環境質量管理工作的開展以環境保護各級業務部門為主,與氣象、林業、交通等相關行業沒有實現數據共享與綜合分析,需要綜合多行業角度,對區域大氣環境質量進行預測預警。

基于大數據技術,結合氣象、林業、交通等行業相關數據,進行數據挖掘與統計分析。如通過對區域氣象條件與機動車統計數據的獲取,綜合該地區污染物排放監測數據,運用大氣污染物擴散模型等計算出未來48小時內大氣污染狀況,并給出相關出行建議,在出現逆溫等不利于污染物擴散的大氣條件下,對相關企業進行排放控制或階段性實施機動車限行管理,從而在一定程度上預防區域大氣污染事件的發生。

3.3 大數據技術為區域綜合發展提供決策分析

我國現行的空氣質量管理仍是典型的屬地模式,部門分割,缺乏有力、高效的跨行政區協調機制。雖然發達地區城市群已經開始對區域大氣污染聯防聯控進行先試先行,但一些好的做法和經驗并沒有固化下來形成一種長效機制[5]。

大數據技術的實施,能夠在區域大氣污染聯防聯控總體規劃同時,結合區域內經濟發展水平、空氣質量現狀和管理水平等要素,在環境質量目標和達標時限上給出決策支持,實現區域大氣污染聯防聯控差別化管理,為建立地區間協調和合作機制提供數據支持,構建“共同但有區別”的大氣污染聯防聯控監管和規劃體系。

4 大數據技術應用面臨的挑戰

目前,大數據技術在區域大氣環境管理中的運用仍存在一些困難與挑戰,體現在對海量空氣環境監測與管理數據挖掘的四個環節中??諝赓|量監測與管理數據收集方面,要對來自空氣質量自動監測站、污染源在線監控設備、視頻監控、其他行業的數據附上時空標志,去偽存真,盡可能收集異源甚至是異構的數據,必要時還可與歷史數據對照,多角度驗證數據的全面性和可信性;對區域大氣數據的存儲要達到低成本、低能耗、高可靠性目標,在存儲時要按照一定規則對監測數據進行分類,通過過濾和去重,減少存儲量;對海量大氣監測與管理數據的處理涉及上百個參數,其復雜性體現在多源異構、多實體和多空間之間的交互動態性,從大量動態數據中綜合信息,并導出可理解的內容;結果實現可視化呈現,如采用標簽云、歷史流、空間信息流等可視化技術,以圖形等可視化方式讓結果更容易被理解與接受。

參考文獻

[1]Grobelnik M.Big-data computing: Creating revolutionary breakthrough in commerce, science and society.2012.http:///eswc2012 grobelnik big data/.

[2]黃哲學,曹付元,李俊杰,等.面向大數據的海運數據系統關鍵技術研究[J].網絡新媒體技術,2012,1(6):21-26.

[3]劉烽,吳增茂.城市大氣質量模式研究進展[J].環境科學進展,1999,7(2):22-30.

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關鍵詞:大氣污染 成因分析 治理對策

中圖分類號:X51 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)07(b)-0106-01

1 大氣污染的成因分析

1.1 大氣污染的概念

所謂的大氣污染就是指自然界或是人們的生產和生活活動向大氣環境中排放了各類有毒有害物質和污染物,并且排放量也已經遠遠的超過了大氣環境的承載能力,大大的降低了大氣環境的質量,生態環境受到了嚴重的破壞,人們的工作、生活以及身心健康也都受到了影響。通常情況下,大氣污染源可以分為兩類,即天然污染源和人為污染源,前者就是指自然界向大氣環境排放污染物的區域和地點,如發生地震、森林火災等自然災害的地點,向大氣中排放硫化氫、二氧化硫以及灰塵等物質的活火山;而人為污染源則可以根據不同的方法進行分類,比如說根據人們的社會生活功能分為工業污染源、生活污染源和交通污染源,根據污染空間的分布形式分為區域性污染源、面污染源和點污染源,根據污染源存在的形式可分為移動污染源和固定污染源。

1.2 大氣污染形成的原因

1.2.1 工業生產過程

對于我國重點發展的行業,如煤炭行業和化學行業,它們都是會對大氣造成嚴重污染的行業,在這類企業進行生產的過程中,其會向大氣中排放大量的有毒有害氣體,從而污染我國的大氣環境,因此,我國的工礦企業已成為了導致我國大氣受到嚴重污染的主力軍,在對大氣環境污染物的排放量進行監測時,我們發現因工業生產而帶來的大氣污染物大于能占到大氣污染排放總量的20%。

1.2.2 燃料的大量燃燒

在我國的絕大部分城市中,在城市居民的生活和工作中,雖然天然氣已經得到了一定的應用,但是還遠未達到普及的程度,所以,人們的首選燃料仍是煤。其中,高硫煤是我國燃煤市場的最主要物質,由于環保型的低硫煤具有高昂的價格,在經濟條件的限制下,人們又不得不繼續選擇低價的高硫煤作為燃料,這樣在高硫煤燃燒的過程中,就會向大氣中排放大量的二氧化硫。

1.2.3 交通運輸

隨著我國國民經濟水平的快速發展,我國的交通行業也得到了極大的發展,而人們的汽車保有量也得到了明顯的增加,而這樣帶來了較為嚴重的環境問題。在汽車的行駛過程中,其所排放的尾氣中含有大量的一氧化碳,眾所周知,一氧化碳作為有毒氣體對人體會產生嚴重的危害,而在一些大型柴油貨車和冒牌車輛中,其排放的尾氣中還含有有毒的顆粒物質,還會導致人類出現各類疾病。

1.2.4 市政建設

在我國的市政建設工作中,很多市政道路都存在著斜坡問題,也就是路面是要明顯的低于道路兩側的人行板道的,這樣道路上所存在的灰塵就無法被及時的清除,隨著灰塵的不斷積累,就會出現揚塵天氣的現象。

2 大氣污染問題的治理對策

2.1 依靠科技提高大氣污染的治理水平

與歐美等發達國家相比,我國大氣污染的治理技術還是相對落后的,而這也是導致大氣污染越來越嚴重的根本原因。因此,在治理大氣污染時應合理的采用快速發展的科學技術,在大氣污染物還未從污染源中排放出來時就將其凈化掉,從污染的源頭上做好大氣污染的防治工作。舉例來說,我們可以借助現有的科學技術,大力的推行和發展脫硫脫氮技術以及潔凈煤技術,從而最大限度的減少石油行業和煤炭行業排放出的一氧化碳和二氧化硫等氣體,還應不斷的改進和優化工業鍋爐,減少工業廢氣和煙塵的排放量。做好對排污大戶企業三廢治理工程的建設工作,大力的推行潔凈無污染的工業工藝,盡可能的減少大氣污染源的排放。

2.2 從法律法規上嚴格的控制汽車尾氣的排放

現階段,隨著我國人均消費能力的不斷提升,我國也已經成為了世界上生產和銷售汽車最多的國家,同樣的我國汽車尾氣的排放量也是越來越大,因此,國家應從相應的法律法規上嚴格的控制汽車尾氣的排放,而要想做好這方面的工作,首先就應從源頭上控制汽車的生產量和銷售量,同時還應制定嚴格的汽車排污標準,控制我國的汽車排污。應逐步的加大對大氣污染防治工作的研發力度,要想有效的控制汽車尾氣的排放,我們可以從汽車尾氣機內和機外的凈化措施、提升汽車能源的品質以及能源多元化這三面進行研究。

2.3 調整工業布局,做好城市綠化工作

現階段,導致我國大氣環境容量使用不夠科學合理的主要原因就是工業布局的不合理,在城市的繁華地區以及主導風向的區域存在著較多的大氣污染源,過分的使用了城市小區、商業區以及學校上方的空氣容量,出現了較為嚴重的大氣污染問題。因此,應不斷的調整和完善城市的工業布局,將排污大戶企業設置在城郊等偏遠地區,還應大力的發展無污染的新型支柱產業。而城市綠化也是大氣污染防治工作中的一項重要的生物措施,在自然界中很多植物都能夠吸收一些有毒要害氣體和粉塵,同時還能夠有效的調節二氧化碳和氧氣的比例。進行城市綠化工作時,應依據大氣環境中固體微粒和污染氣體的種類,選擇具有針對性的植物,在居民區和工業區之間營造防護林,將大氣中的粉塵和有毒有害氣體過濾干凈,以起到凈化空氣保護大氣環境的作用,降低大氣污染對人們的危害。

2.4 提升各地政府相關部門的監管力度

我國各地政府負責環境保護監管工作的部門應認真研究相應的法律法規等文件,并且不斷的加大對各行各業大氣污染物的監督和管理的力度,提高每一名工作人員的環境保護意識,確保各行各業所排放的大氣污染物都是符合國家相應的檢測標準的。如果發現了污染物排放超標的企業,應嚴肅處理,提高超標排放大氣污染物的成本,從技術、政治和經濟等多個角度來遏制企業的違規行為,保證我國相關部門的執法質量,有效的控制大氣污染物的排放量,切實的做好我國大氣污染的防治工作。

3 結語

通過以上的論述,我們對大氣污染的成因分析以及大氣污染問題的治理對策兩個方面的內容進行了詳細的分析和探討。我國大氣污染的治理工作是一項復雜的系統工程,要想真正的做好大氣污染的治理工作,是需要各個部門以及各個階層密切配合的,隨著世貿組織對我國工業廢氣的排放標準以及汽車尾氣的排放標準的更加嚴格,我們應做好大氣污染治理工程的建設工作。認真的分析大氣污染的形成因素,制定出科學合理的大氣污染的治理對策,對大氣環境進行科學的管理,從而提高我國的空氣質量,保證人們的身體健康。

參考文獻

[1] 何靜華.有關大氣污染預防及防治工作的探討[J].科技資訊,2013(29).

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關鍵詞:預測模式;氣象參數;數據統計;分析應用

中圖分類號:X831

文獻標識碼:A 文章編號:16749944(2017)10005604

1 引言

在建設項目的環境影響評價中,大氣環境影響預測是大氣環境影響評價的重要內容。根據環境影響評價技術導則《大氣環境》(HJ 2.2-2008)的相關要求,對于各級評價項目,均應調查區域內20年以上的主要氣象資料,對于評價工作等級為二級以上的建設項目,需要采用進一步預測模式進行預測[1],在運行預測模式前還應對輸入的氣象資料進行預處理,因此,氣象資料作為預測模式的輸入參數對于大氣環境影響評價來說是不可缺少的科學依據之一。

廣義的氣象參數是影響其他事物發展變化的氣象原因或條件,它可以是某一種氣象要素或是其變化,也可以是多種氣象要素的綜合或變化。根據多年與大饣菲賴ノ緩獻骶驗發現,氣象參數的統計和應用對大氣環境影響預測的結果會出現一定的偏差。為此,采用項目案例就大氣環評預測中氣象資料的統計及氣象參數的應用進行分析和探討,從而得出完善大氣環境影響評價結果的建議。

2 項目及預測模式基本情況

2.1 項目概述

案例選用池州市生活垃圾焚燒發電項目,項目所在地位于池州市城區西南約13 km處,廠界四周目前均為林地,廠界周邊500 m范圍內無居民居住點、學校、醫院等敏感點。

根據工程分析,項目大氣預測的預測因子為SO2、PM10、HCl、NO2、CO、二f英類、H2S和NH3,總量控制因子為SO2、NOx。項目大氣環境影響評價等級為二級,評價預測模式采用環評中較普遍使用的AERMOD模式系統,評價范圍以項目鍋爐煙囪為中心點,東西向長6 km、南北向長6 km的正方形區域。

2.2 模式運行所需基本氣象參數

AERMOD 運行需要兩個基本的氣象數據文件:地面氣象數據文件及探空廓線數據文件。地面氣象參數至少包括氣溫、風向、風速、云量4種氣象要素資料。由于項目與位于池州市城區內的氣象站水平距離不超過20 km,池州氣象站作為距離項目最近的地面氣象觀測站,滿足大氣導則中評價范圍小于50 km的條件,氣溫、風向、風速氣象參數可直接采用池州氣象站觀測的地面氣象資料。鑒于自2014年1月1日起,國家一般氣象站取消了云量觀測及池州當地沒有高空氣象探測站,故云量資料和高空氣象探測資料采用從國家環保部環境影響評價數值模擬重點實驗室數據服務平臺上獲取的數據。

3 氣象參數分析與統計

3.1 氣溫

氣象部門所說的氣溫是指空氣的溫度。氣溫是決定煙氣抬升的一個因素[2],是影響大氣污染基本的氣象參數之一。氣溫的垂直分布決定著大氣的穩定度,大氣的穩定程度又影響著對流層湍流的強度[3]。一般說來,在對流層中,氣溫分布的規律是隨著高度的增加而遞減,大約為每升高100 m,氣溫下降0.6℃,因此,近地層氣溫較能近似反映標準大氣環境下垂直大氣溫度的基本情況。事實上,有時大氣出現不穩定狀態,氣溫分布與正常情況相反,形成逆溫層[3]。當逆溫層出現時,阻礙煙流向上和向下擴散,使得污染物稀釋能力減慢,在空中停留的時間較長。由此可見,在污染物擴散計算中,低空溫度廓線數據顯得尤為重要。

目前,一般地面氣象觀測站沒有低空溫度廓線這類資料,模式中通常是根據各種其他參數間接估計得到的。因此,對于溫度參數,在常規地面氣象資料分析過程中,僅需統計長期地面氣象資料中每月平均氣溫的變化情況。該例的氣溫參數采用池州市地面氣象觀測站近20年(1996~2015年)的氣象資料統計,見表1。

3.2 風向和風向頻率

氣象上把風吹來的方向確定為風的方向。風向決定著污染物輸送的方向,其影響是第一位的。

風向的測量單位,通常用16個方位來表示,也可用角度表示。為了表示某個方向的風出現的頻率,通常用風向頻率這個量,風向頻率為某段時間內某方向風出現的次數占各方向風出現的總次數的百分比。

每個風向頻率計算出來后可以用風向玫瑰圖來進行直觀的表達,它是根據多年平均統計的各個風向并按一定比例繪制而得。由計算出來的風向頻率或者從風向玫瑰圖上,可以知道哪種風向比較多,哪種風向最少,出現較多的風向稱之為主導風向。在大氣環評中定義的主導風向較為嚴格,認為主導風向是指風頻最大的風向角的范圍,要求達到連續450左右,對于以16個方位角表示的風向,主導風向一般是指連續2~3個風向角的范圍,其風向角風頻之和應大于30%,且應指出主導風向應有明顯的優勢,否則可稱沒有主導風向或主導風向不明顯。

在氣象上,常見的統計風向頻率一般為30年,也有統計近20年、10年、1年的,統計的時次有4次定時、24次定時等,取決于氣象站的觀測時次,由于不同觀測周期觀測的總次數不同,影響到統計風向頻率的平均值[4]。

實際評價工作中,對于評價等級為二級的項目,導則中要求,氣象資料的調查年限為20年以上,但在預測模式中環評單位大多采用的資料年限為近3年內的至少1年的統計資料,顯然,兩種年限時段不同,其統計值也不同。以池州市2015年全年的逐時風向頻率平均值和1996~2015年20年的逐時風向頻率平均值進行對比分析,見表2。

由表2可見,兩種不同觀測年限的風向頻率有所差異,其不一致的主要表現在NE、ENE和E方位上,其頻率值相差達到6 %、 -4 %和-5 %,其余風向頻率偏差不大,相差在3 %以下。這與池州氣象觀測站所處的地理位置及地形有關,也與池州市屬于亞熱帶季風氣候區,季風特征明顯等因素有關。

圖1是利用上述兩個不同觀測年限風向資料統計繪制的風向頻率玫瑰圖。從圖上更為直觀地顯示出各方位風向頻率的差異, 除NE、ENE、E風向外, 其他風向頻率差別不大, 由此可以推斷出該區域內近年來的主導風向為NE,而較長年份的主導風向為ENE。

風向頻率相差比較明顯的原因,緣于1年時段觀測的平均風向值隨機成分較大,而20年時段的觀測值反映了當地的常年狀態, 較能準確地反映風向的變化規律,資料的年代越長,其參數統計值就越真。因此,在大氣環評預測模式中,風向取值應盡量采用年限較長的統計資料,才能更為真實地反映當地的實際情況。

3.3 風速

風速是指空氣在單位時間內移動的水平距離(m/s),風速越大,單位時間內污染物被輸送的距離就越大,污染物的擴散稀釋能力就越強,污染物濃度就會越低;風速越小,情況則相反[5]。因此,風速的大小關系著從污染源排入大氣的污染物質向下風向傳輸的距離,是影響大氣環境預測結果的主要氣象參數。

從氣象臺站獲得的風速資料一般有兩種表達方式,一種是有數值的,一種是用字母C(靜風)表示的。通常風速的統計需統計月平均風速隨月份的變化和季小時平均風速的變化,即對多年氣象資料的風速按相同月份和不同季節每天同一時間進行平均,求得每月和不同季節逐時的平均風速,見表3。

事實上,在進行污染物長期平均濃度的預測中,通常是使用一段時間內風向對應的逐時平均風速進行統計計算的。如同風向資料統計一樣,氣象上,各風向的逐時平均風速也有不同年限的觀測統計值,如表4。

由表4可知, 1年時段觀測值比20年時段觀測值平均風速高, 兩者相差在0.0 ~ 0.7 m/s 之間,其中NNE、NNW、NE方位的平均風速差值較大,在0.5 m/s以上,其余方位的差值均在 0.4 m/s 以下。因此可見,不同觀測周期觀測的數據是有差異的,在進行平均風速統計時,應選取與風向相同周期的資料,這樣才能保證其具有代表性。

此外,以表4與表2進行對比,或從圖2風速玫瑰圖上,還可以看出,風向頻率大的方位對應的逐時平均風速明顯大于其他方位對應的平均風速,NE、ENE作為主導風向,風向頻率大,其對應的平均風速也相對大一些。

3.4 風與污染系數

從上述風向、風速與空氣污染分析中,可以得出結論:污染物總是分布在風的下風向,風向、風速共同影響著污染物的擴散。當有風時,排放到大氣中的污染物將向下風向輸送,而不會影響到上風向。當風速增大時,單位時間內污染物被輸送的距離就越遠,單位體積空氣中污染物的濃度就越低。因此,在空氣污染氣象學中,為了說明污染物和風向、風速之間的關系,常使用污染系數的概念,它是指風向頻率和平均風速的比值,

污染系數= 風向頻率/平均風速[6]

污染系數綜合了風向、風速的作用,某方位的風向頻率大,風速小,該方位的污染系數就大,說明其下風向的空氣污染就重。所以,相對于接受體來說,污染源應該設在污染系數最大方位的下側。

以該案氣象資料統計分析,風向頻率大的方位風速相對較大,空氣污染系數表現為NE、ENE方位明顯大于SW方位。因此,在項目規劃和設計工件中,考慮到氣象條件與空氣污染系數的關系,項目選址在城區的SW方位,即城區的下風向方位,符合當地的實際情況。

4 預測應用分析

根據預測模式要求,該案以項目評價區域內的8個濃度分布嵌套網格點為預測點,對其在典型氣象條件下的逐時、逐日和長期氣象條件下的SO2小時濃度、日均濃度、年均濃度預測結果直方圖進行分析(圖3)。

圖3 各預測點SO2貢獻濃度預測結果

由圖3可知, 由于預測時段的不同,造成污染源對各環境敏感點的貢獻濃度值存在明顯的差異,具體表現為:區域小時貢獻濃度偏大,日均貢獻濃度次之,年均貢獻濃度偏小。從圖3中還可以看出,小時貢獻濃度除風向上方偏小外,各預測點差異不大;日均貢獻濃度相差較大,位于項目下風向區域的SW、S、W方位污染預測點濃度值明顯大于風向上方的各預測點;而其年均貢獻濃度值整體偏小,這與污染源影響區域內污染物隨風擴散道理相一致。

5 結論及建議

在大氣環境影響評價過程中,運行預測模式需要輸入氣象數據,這些數據在使用前必須進行統計分析。同一氣象參數不同年限、不同時次的統計結果存在一定的差異,從而一定程度上影響大氣污染預測的結果。因此,建議在進行大氣環境影響預測r,應根據污染分析要求進行統計處理,保證使用的氣象資料準確性、科學性。同時,應盡量選用評價項目所在地較長時段連續觀測的氣象資料,且資料的年代越長越好,其預測的結果才更符合評價區大氣擴散的實際情況。

風向、風速是預測模式的重要氣象參數,風向指示污染物的去向和行蹤,風速決定污染物的直接稀釋和輸送速率,因此,選擇廠址時要充分考慮污染源與環境保護區的位置和關系,由于污染物總是分布在風的下風向,首先考慮的應是風向,最簡單的方法是依據風向頻率圖,確定當地的常年主導風向。作為對大氣污染有影響的生活垃圾焚燒發電項目,工程選址在城市主導風向的下方是符合大氣環境保護要求的。

參考文獻:

[1]

國家環保部.環境影響評價技術導則―大氣環境:HJ2.2-2008[S].北京:國家環保部,2008.

[2]國家環保部.環境影響評價技術方法:HJ/T2.2-93[S]. 北京:中國環境出版社, 1993.

[3]盛裴軒.大氣物理學[M].北京:氣象出版社,2003:166~169.

[4]中國氣象局氣象干部培訓學院安徽分院.基層臺站氣象數據分析與服務產品加工[M].北京:氣象出版社, 2016:69~74.

篇6

關鍵詞:塔城市;空氣質量;現狀;變化趨勢

1 引言

塔城市是以農業為主的西部城市,從塔城市三次產業結構來分析,經濟結構不盡合理,第二產業特別是工業是制約經濟社會發展的主要因素。同時落后的產能是造成資源過度消耗,環境嚴重污染的主要原因。隨著塔城市各族人民對環保意識的提高,在以科學發展觀為統領,以保持經濟快速增長,加快結構調整步伐,轉變經濟增長方式的時刻,緊緊抓住經濟社會發展的戰略機遇,認真落實科學發展觀,大力推進社會主義新農村建設,堅定不移的走“農業穩市,工業富市,邊貿活市,科教興市,人才強市”的發展道路,努力建設“綠色塔城,人文塔城,人居塔城,和諧塔城”的發展思路,環境空氣質量也發生了很大變化。2001~2009年的監測結果表明塔城市區環境空氣質量逐年改善,TSP污染呈下降趨勢。

塔城市三面環山,地勢北高南低,由東北向西南傾斜。塔爾巴哈臺山橫亙于北,巴克圖山縱貫于西,額敏河自東向西橫貫于南。地形分為北部山地,中部丘陵、洪積扇平原,中部洪積扇扇緣平原和南部沖積扇平原。有喀浪古爾河、阿不都拉河等河流和山泉。塔城市大氣的常規監測項目有SO2、NOX、可吸入顆粒物PM10。監測結果的統計分析表明,塔城市大氣污染以PM10為主(其平均負荷系數為20%)。

2 塔城市大氣污染物特征分布

2.1 大氣污染物的季節變化

由圖1曲線變化可見,各污染物TSP(PM10)、SO2、NOX的高濃度值都出現在冬季,夏季濃度最低,春、秋季次之(2006年第3季度由于測點附近建筑施工造成pm10偏高)。造成污染物濃度季節性變化的主要原因是:塔城市屬北方典型的煤煙型空氣污染城市,特別是冬季采暖期環境空氣質量較非采暖期有所下降,采暖期煤耗量大,排入大氣中的TSP(PM10)、SO2、NOX等污染物的量增加;塔城市屬中溫帶大陸性干旱氣候,冬季漫長寒冷,夏季短促炎熱,春季氣溫回升快,秋季降溫迅速。城市全年主導風向為西北風。該風向決定了塔城市的境外輸入的大氣污染物對塔城地區產生一定影響。這些不利的氣象條件使近地面污染物不易稀釋和擴散,從而導致采暖期空氣中污染物濃度增加。夏季煤耗降低,污染物排放量相對減少,大氣的混合層也變厚了,這就有利于各種污染物的稀釋擴散。

圖1 2001年~2009年大氣污染物PM10季節變化おお

2.2 大氣污染物的年度變化趨勢

近5年來,塔城市PM10年平均濃度在0.039~0.066mg/m3之間,最高值出現于2006年,見圖2。若與GB3095-1996二級年均值標準(0.10mg/m3)比較,年均值達標率為100%。由于能源結構沒有徹底改變,土地多,綠化率低,易起風沙,加上到處施工,PM10污染始終維持統一水平。

圖2 2001~2009年塔城市大氣污染物年際變化圖おお

NOX年平均濃度為0.01~0.025mg/m3,最高值出現在2009年(見圖2)。低于GB3095-1996二級年均值標準(0.05mg/m3),隨著2009年機動車輛的迅速增加,NOX總體呈逐年增長趨勢。

SO2年平均濃度為0.005~0.017mg/m3,最高值出現在2009年(見圖2)。低于GB3095-1996二級年均值標準(0.06mg/m3),隨著城市的擴大,冬季燃煤量增加,SO2總體呈增長趨勢。

2.3 大氣污染物平均負荷系數

為了反映大氣環境中各污染物影響的大小,確定各污染因子重要的順序,引進污染物負荷系數的概念。

Fi=Pi/∑Pi,Pi=Ci/Si.

式中Fi為污染物i的負荷系數;Ci為污染物i的年平均值;Si為污染物i的評價標準;Pi為污染物i的單項質量指數。

SO2、NOX 、TSP(PM10)選用GB3095-1996二級標準(日平均濃度TSP030mg/m3、NOX 010mg/m3、SO2015mg/m3PM10 01mg/m3),根據以上公式,計算出2001年以來塔城市逐年的大氣污染物平均負荷系數,見表1。

表1 大氣污染物平均負荷系數 %

年份SO2NOXTSPPM10

20018.010.013.8/

20028.010.011.9/

20038.011.510.2/

20048.011.514.0/

20058.010.814.122.9

20068.010.012.126.1

200711.47.77.618.6

200846.99.28.517.0

200927.519.27.815.4

平均14.8711.111.120.0

從表1可知,自2001年以來塔城市大氣污染負荷系數的大小順序依次為: PM10>SO2>NOX,PM10的污染負荷系數平均達20%,說明影響塔城市大氣環境質量的主要污染物是PM10。這跟近年來塔城市經濟發展逐步增加,基建施工、道路改造等所引起的地面揚塵污染由密切關系。

3 塔城市大氣污染變化趨勢分析

3.1 大氣污染變化趨勢

2001~2009年塔城市環境空氣污染物監測結果列入表2中。

表2 環境空氣污染物監測結果mg/m3

項目2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年

總懸浮

顆粒物0.2120.1820.1570.2150.2160.1860.1160.130.12

可吸入

顆粒物////0.0580.0660.0470.0430.039

二氧

化硫0.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0070.0080.017

氮氧

化物0.0130.0130.0150.0150.0140.0130.010.0120.025

采用Spearman秩相關系數法,對塔城市空氣污染物2001-2009年年均值進行了定量分析,檢驗結果見表3。

表3 主要大氣污染物的Spearman檢驗結果

項目年rs值

總懸浮顆粒物-0.57

可吸入顆粒物-0.9

二氧化硫0.99

氮氧化物0.05

將計算出的秩相關系數rs 的絕對值同臨界值進行比較,如果rs ≥WP,則表示變化趨勢有顯著意義;如果rs≤WP,則表示變化趨勢沒有顯著意義,說明在評價時段內變化穩定或平穩;如果rs是負值,則表示有下降趨勢或好轉趨勢;如果rs是正值,則表示有上升趨勢或加重趨勢(當N=9時,WP=0.600)。Spearman檢驗結果得出如下結論。

3.1.1 總懸浮顆粒物(可吸入顆粒物)

2001~2009年塔城市總懸浮顆粒物相關檢驗rs值為-0.57,可吸入顆粒物相關檢驗rs值為-0.9,表明變化趨勢有顯著意義,說明近幾年總懸浮顆粒物(可吸入顆粒物)呈顯著下降趨勢。

3.1.2 二氧化硫

2001~2009年塔城市二氧化硫相關檢驗rs值為0.99,rs >WP,表明變化趨勢有顯著意義,說明近幾年二氧化硫的污染有明顯加重,呈顯著上升趨勢。

3.1.3 氮氧化物

2001~2009年塔城市氮氧化物相關檢驗rs值為0.05,rs ≤WP,說明近幾年來塔城市氮氧化物的污染變化不大,仍維持在同一個水平上。

3.2 NOX濃度與車輛數的關系

近幾年,隨著塔城市城市規模的擴大和人口的增加,塔城市的經濟發展,運輸行業迅速發展,機動車數量急劇增加。機動車在運行中產生許多有害物質,機動車尾氣污染日趨嚴重。機動車尾氣對大氣中NOX的貢獻增大,最終導致大氣中NOX逐漸上升,嚴重影響環境空氣質量。

4 大氣環境質量控制措施

據統計塔城市2005~2009年,塔城市SO2年平均濃度控制在0.020mg/m3以下,NOX年平均濃度控制在0.030mg/m3以下。到2015年,SO2、NOX年平均濃度將繼續控制在環境空氣質量二級標準以內。為使達到環境質量控制目標,積極開展大氣環境綜合整治工作,擬采取的措施包括以下幾個方面。

(1)工業污染源防治。加強源頭控制,拓展減排空間。嚴格實行總量控制,合理利用環境容量。加強廢氣污染治理,節能減排,大力發展清潔生產,循環經濟,堅持走可持續道路。

(2)機動車污染防治??刂茩C動車尾氣污染??刂栖囕v數量,對車輛能源進行改造,限制進入市區的機動車車流量和類型以及行駛路線。逐步推廣無鉛汽油,環保類車,采用加氣裝置,使用尾氣凈化裝置。從長遠角度,利用對大氣無污染的新能源車輛,如太陽能、電能車輛等,從根本上解決車輛尾氣污染問題。

(4)揚塵污染防治。施工工地必須達到規定的環保要求,改善道路狀況,減少地面揚塵的發生量。加強建筑工地的環境管理,減少建筑粉塵的發生量。

(5)煤煙型污染防治。提高優質能源比重,大幅度減少市區燃煤量,集中供熱,降低面源污染。開發利用新能源。

(6)增加環境保護投入。緊緊抓住國家對口援疆,從改善民生、創造優美生活環境的角度,加大環境保護投入力度。積極推進城市綠化美化,提高綠化覆蓋率。

5 結語

根據以上分析表明,2001~2009年塔城市環境空氣中,大氣主要污染物可吸入顆粒物、二氧化硫、氮氧化物濃度均達到國家二級標準。其中可吸入顆粒物呈明顯下降趨勢,二氧化硫呈上升趨勢,氮氧化物變化趨勢不明顯。塔城市屬北方典型的煤煙型空氣污染城市,生活污染對塔城市大氣環境質量有一定的影響。隨著經濟的發展,城市機動車輛的增加,交通污染源增加將逐步成為影響塔城市大氣環境質量的重要因素之一。

參考文獻:

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陸 虹.中國環境問題與經濟發展的關系分析――以大氣污染為例.財經研究,2000(10):13~14.

楊 彬.沈陽市環境空氣質量近10年變化趨勢與污染控制對策.環境保護科學,2009(1):67~68.

篇7

【關鍵詞】循環經濟;生態城市;規劃;對策

引言

城市規劃是指為了實現一定時期內城市經濟社會發展目標,確定城市性質、規模和發展方向,合理利用城市土地,協調城市空間布局和各項建設所作的綜合部署和具體安排。城市規劃的根本作用是作為城市建設和城市管理的基本依據,同時城市規劃也是保證城市合理地進行建設和城市土地合理開發利用及正常經營活動的前提和基礎,是實現城市社會經濟發展目標的綜合手段。目前,隨著經濟的快速發展,使得社會、經濟以及生態環境三者的矛盾日益激化,在很大程度上影響了人們的正常生活以及學習。在這樣的發展背景下,有很多經濟學家提出了當前時期下應該發展循環經濟。對于城市建設而言,更應該將循環經濟的相關理念融入其中。本文主要闡述了循環經濟視域下的生態城市規劃以及對策。

1 循環經濟與生態城市之間的關系分析

循環經濟以及生態城市均是在環境污染以及資源消耗的過大的情況下發展起來的,二者均要解決人口、資源以及生態環境三者之間日益激化的矛盾,都強調在實際的城市生態建設之中應該充分地考慮人與自然之間的和諧關系。有所不同的是,循環經濟重視的是如何改變傳統的“線性經濟”,以最終實現“低開采、高利用與低排放”的總體目標,是以物質能量梯次和閉路循環使用為特征的循環經濟發展模式。而生態城市體現的則是一個區域或是范圍的概念,與循環經濟有著本質上的區別。具體而言,二者之間的關系主要包括如下幾個方面:(1)循環經濟是建沒生態城市的必由之路;(2)城市是發展循環經濟的絕佳基地。

2 循環經濟視域下的生態城市規劃對策

由如上關于循環經濟與城市生態規劃之間的關系的闡述可知,目前應該積極地加強生態城市規劃,這對于城市的長期發展具有十分重要的作用,同時這樣是擺在城市規劃研究者面前的一個大問題。

2.1 充分準備城市規劃編制的前期工作

城市規劃編制的前期準備工作包括:①環境、人口、城市性質、城市規模、城市布局等調查信息;②城市的自然環境資料,例如地理位置、生態環境、氣象、水文等,③城市的社會與經濟狀況,如人口、國民生產總值;④環境狀況的調查分析,如大氣、水體、噪聲的監測資料;⑤固體廢物的來源與歷年累計量;⑥對污染的治理狀況等;⑦城市生態環境現狀分析與功能區劃等。這些前期準備工作是開展城市規劃的基礎。

2.2 編制大氣、水、固體廢物污染綜合整治規劃

大氣污染是城市規劃中最為重要的項目之一,大氣環境的質量直接影響到居民的身體健康。大氣污染綜合整治規劃首先根據城市大氣質量狀況,進行功能區的劃分,然后計算出大氣環境容量,根據預測的大氣環境容量來計算各功能區最大允許排放量和削減量,最終制定大氣污染治理與防治方案,并由相關單位進行審核批復。水污染綜合整治規劃首先對水污染現狀進行調查分析,根據受納水體的環境容量計算最大允許排放量,最終確定最佳水資源利用與水污染治理方案。要改革落后的生產工藝,積極探索先進的清潔生產方法,減少廢水污水的排放量,在城市市政管網中,實行雨污分流,生活污水集中處理,污染重的工業要在工廠內部建立污水處理設備,使出廠后的污水達到市政管網的污水接管要求。固體廢棄物綜合整治規劃是根據各類固體廢物的綜合利用率與處理達標體系的標準,制定出最終治理對策。在城市產生的固體廢棄物相當多,除了從管理和公共設施上加強固體廢棄物的回收工作,還要注重回收的效率和分類回收。垃圾焚燒廠和填埋場的選址一定要遠離城市,垃圾焚燒廠的廢氣要經過處理才能排放,垃圾填埋場的底部要做好防滲措施,防止垃圾廢水污染地下水和土壤。垃圾回收要分類,最少分為可利用廢棄物和不可利用廢棄物,可利用廢棄物進行回收處理并循環利用。

2.3 合理部署城市功能區

在舊城改造過程中,要對老城區的功能區進行科學、合理地劃分,是不同部門的合理的、有機的結合在一起,各功能區不同作用得到充分發揮。一些高能耗、重污染工業企業要逐漸撤離市中心區域,并限期對這些企業進行整改。新增工業項目要嚴格審批,必須進行環境影響評價,其選址要避開環境敏感區和生態脆弱區,對環境容量較小、污染程度已經相當嚴重的地方,嚴禁新上污染重工業。規范所有項目建設和區域整治行為,克服城市建設的無章可循現象。對于什么地方可以建什么樣的項目,要請專家進行論證,污染重的企業一旦對環境造成污染,其代價是無法估量的,例如,水資源被重金屬污染后,要想恢復就相當困難。

3 結論

綜上所述可知,雖然目前經濟取得了較為快速的發展,但是日益突出的問題――社會、自然與經濟三者之間的矛盾逐漸進入人們的視線之中,對此應該加強發展循環經濟。將循環經濟的相關理念融入至城市規劃之中即為生態城市規劃,主要可以通過如下三個方面進行規劃,即充分準備城市規劃編制的前期工作;編制大氣、水、固體廢物污染綜合整治規劃;合理部署城市功能區。只有在循環經濟視域下進行城市生態規劃,方能促進城市的長期發展與進步。

參考文獻:

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[2] 史寶娟,許亞平,索貴彬. 基于循環經濟的生態城市規劃及對策分析[J].生態經濟,2010(5).

篇8

關鍵詞:工廠空氣污染;檢測技術;指標;治理

前言:

當今社會,大氣環境的優良成本已成為保障人民群眾生活質量的有力因素,但是隨著社會的發展,我國工廠每年平均排放的二氧化碳已經高達1800余噸、排放的煙塵和粉塵也都高達1100余噸。城市工廠生產作業所造成的污染物已經成為城市大氣污染重要因素。在工業生產過程中產生的SO2、SO3和NO2等物質,經排放混入空氣后會對城市居民的健康造成不良影響。如果工廠所排放的粉塵等污染物的直徑比5μm還要小,在經過長期漂浮后,能夠很輕易的被人類吸入體內?;谏鲜銮闆r,進行改善工廠所帶來的大慶污染問題已經變得刻不容緩,所以,現階段急需在工業發展的同時,及時的進行工業生產中的空氣進行檢測工作。從而有效排除其他影響因素,嚴格遵循大氣污染實際情況,按照相關規定進行對大氣的治理工作,始終從科學、可持續發展的角度出發,合理、有效的進行采取檢測和治理措施,從而優化人類賴以生存的大氣環境。

1.空氣污染

空氣污染指數(AirpollutionIndex,簡稱API),是將常見的幾類污染物進行簡化形成概念性指數值的單一形式,可分級表示不同空氣的污染程度以及質量狀況。可以用于研究城市工廠在一段時間內空氣污染情況,和下一階段的變化趨勢。其中主要造成污染的空氣污染物有:煙塵、總懸浮顆粒物、可吸入懸浮顆粒物(浮塵)、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、揮發性有機化合物等。中國計入空氣污染指數的項目暫定為:二氧化硫、氮氧化物和總懸浮顆粒物。

2.工廠大氣污染類型

2.1二氧化氮排放

根據《環境空氣質量標準》的修訂要求,在第三次修訂后二氧化氮的二級標準年日均值已經從80mg/m3改為40mg/m3。由衛星監控數據可知,二氧化氮排放越多的地區,其經濟往往越發達,該地區的工廠數量相比其他地區相對較多。在我國,二氧化氮污染程度最為嚴重、污染面積最大的地區為東部沿海地區,這些經濟發達、工業水平較高的地區,同時隨著相關產業的不斷發展,大量的生產加工使得空氣污染情況不弱反增。另外,根據國家環保部門對空氣污染情況的通告,僅今年來,就氮氧化物、二氧化硫、氨氮、化學需氧量排放量的整體檢測結果來看,其他污染物有下降趨勢,但氮氧化物排放量卻整體上升了6.17%,這也是由于工廠所排放的污染物中,二氧化氮所占比例較大所造成的。

2.2顆粒污染物

以2011年我國環境保護部門進行的環境調查為例:現階段,有55.8%的城市PM10的濃度在70μg/m3~100μg/m3之間,又有19.7%的城市其PM10濃度出現了大于100μg/m3的情況,我國PM1的正常值在0μg/m3~100μg/m3區間內,也就是說在我國19.7%的城市中PM10的含量嚴重不合格。但如果以國家環境空氣質量標準進行劃分,我國中部和東部大多數城市PM10濃度已經出現二級超標的問題,而僅有西南部少數經濟不發達城市符合環境了二級標準,這主要是由于加工生產行業在我國經濟發展中占有很大比例,經濟發達的中部和東部地區具有較多的生產工廠,這些工廠在生產過程中所排放的顆粒污染物,使得臨近城市,空氣環境變差。而東南部地區由于身處內陸,經濟發展遲緩,生產工廠并沒有大量開辦,但這樣的城市在中國僅占2%不到。在工廠生產、加工過程中所產生的廢渣、廢氣中含有較多顆粒物污染物,如果不進行及時的檢測和治理,在經濟發展過程中,PM10中細顆粒物比例對越來越高。

3.空氣污染物檢測分析

在進行空氣污染物檢測時,采集空氣樣品會受到采集地點風向、溫度等環境因素的影響,有可能會造成最后所檢測出的污染物含量常在檢測下限之下,同時,工廠的空氣組成成分比較復雜,所以檢測人員在進行采集空氣樣品和選擇檢測方式時,需要謹慎進行。

3.1樣品采集

根據工廠空氣樣品的不同,在進行空氣采集時,可以選擇進行全空氣采樣或捕集空氣采樣,同時空氣采樣動力的差異,又可將采樣工作分為主動采樣以及被動采樣。

進行全空氣采樣需要使用金屬罐進行空氣樣品的整體采集,這樣可以在采集過程中,避免吸附劑采樣的穿透和分解,同時又可以對其種類進行分析。使用的采集容器包括Summa金屬罐和Silco金屬罐以及Tedlar袋。從而可以實現樣品全空氣采集,并且可以不用使用熱解析以及溶劑解析技術,所進行采集的空氣樣品也可以重復性的進行檢測、分析。使檢驗工作更加具有穩定性,不用再進行現場校準工作。但是采用全空氣采樣同樣,存在一些缺陷,例如:采集過程中還不能更加準確的排除非目標化合物,在使用Tedlar袋進行樣品采集時,其樣品保留時間不可大于24~48h,同時全空氣采集需要比較高額的前期投資和技術支持。

采用捕集空氣采樣法,需要借助捕集劑進行采樣。其中最常用的為固體吸附劑,這一方法將利用活性炭、硅藻土等物質的吸附作用,對空氣進行采集工作。整體吸收效率較高、性能穩定,并且采集方法便利、儲存和運輸工作適應性較強。在進行工廠地區的空氣污染物檢測樣本采集工作中,固體吸附法適應法使用頻率較高。

被動采樣法是利用空氣擴散原理,同時借助3M徽章式采樣器,進行空氣采集工作。這一方法較為簡單,操作過程較為輕便,主要是由于所采用的采用器具為徽章式,其具有半透膜和180mg活性炭板,總體積較小,重量較輕、采集時攜帶也比較便利,只需要利用呼吸帶持續采樣,就可以進行空氣采樣工作。

3.2樣品檢測

利用氣相色譜法進行檢測空氣成分,是現階段檢測工作中最常使用的一種,具有一定的先進性。其選擇使用的檢測器,不再是價格較高的氫火焰離子化檢測器(GC-FID),改用氣相色譜-質譜聯機的四極質量檢測器(GC-MS)進行空氣成分的檢測工作。在應用過程中,檢測人員會在載氣的推動下,將混合物在色譜柱上進行分離工作,再各自進入氣相色譜-質譜聯機的四極質量檢測器(GC-MS)內進行檢測工作。通過這一方式,可以檢測出工廠生產區域內的絕大多數的空氣成分,這也是目前檢測工廠大氣成分最為有效的方法之一,其對于復雜物質的分離測定具有絕對優勢。

離子色譜法進行對空氣中含有的無機物進行檢測,可以一次性的分析出空氣多種組成成分,在進行檢測時,需要先把無機物轉變為離子溶液,從而再將色譜柱內的離子進行分離,利用離子種類差異中的電導率差異進行檢測,從而完成工作。

進行檢測工作,還需要在工廠內部確定固定的檢測點,通過檢測技術,對其空氣污染物污染情況進行明確。下文以我國中部某城市工廠檢測數據為例,進行分析:

通過成分檢測,可以得出廠區具體空氣成分組成,以廠區東(一車間)為例,二氧化硫日均值為0.017mg/L,氮氧化物日均值為0.003mg/L,PM10日均值為0.114mg/L,根據已經得出的數據,進行推算該廠區的空氣污染情況。根據PM10的實測濃度(0.114mg/L)進行計算可以得出:

從而得出PM10的污染指數為82;

其它污染物的指數分別為I=17(SO2),I=2(NOx)。從而得出廠區東(一車間)的空氣污染物指數為:

檢測結果為:廠區空氣質量程良性,主要污染物為PM10。

4.工廠大氣污染控制策略

4.1煙塵治理技術

針對大氣污染較為嚴重的廠區,需要及時對污染情況進行治理,其中可采用煙塵治理技術,在這一技術的應用過程中,主要可使用到機械除塵器和過濾式除塵器。其中,機械除塵器可以利用機械力(重力、離心力)將空氣中漂浮法粉塵狀物體進行分離,進而對工廠地區的空氣進行凈化,其去除率為50%至80%,主要治理5μm以上的塵粒,并且在治理過程中具有一定的經濟效益。而過濾式除塵器,在治理空氣污染過程中,可直接對直徑1μm的塵粒進行祛除,其整體除塵總效率較高,經驗證,最高時可達到100%的除塵率。

4.2二氧化硫治理技術

利用二氧化硫治理技術進行治理,主要可采用重油脫硫法,這一方法利用加氫脫硫催化的方式,將重油中存在的硫化物分子的碳硫鍵進行斷裂,從而將其轉換為簡單固體化合物或其他其他,使得污染物更為容易的從重油中進行分離。

結束語:

進行工廠空氣污染檢測工作時,要根據空氣污染物的特征和特性,注意好空氣采樣過程中細節性問題,避免使得空氣成分的出現改變,保證空氣污染物檢測的可靠和準確公路。檢測人員需要在空氣污染物檢測技術應用中表現出較高的專業水準的同時,還要更多的該地區工廠以往檢測數據的情況,盡最大努力將空氣環境改良做到最好,最大程度的保證工廠地區的空氣質量安全。針對在工廠生產過程中主要出現的空氣污染物問題,要及時的檢測和解決,避免空氣安全隱患,制定出有實用價值的大氣治理方案。從而保證工廠空氣污染物檢測和治理技術的現實意義,保證我國大氣環境的安全,維護工廠生產人員和周邊城市居民的身體健康。

參考文獻:

[1]康彩霞,田富姣.大氣污染防治措施論述[J].科技風,2014,(10):126-127.

[2]李紀峰.試析我國大氣污染防治的形勢及對策[J].中國科技信息,2014,(06):28-29.

[3]張慶陽,等.城市大氣污染治理有關研究[J].氣象科技.2001(4):6-10.

[4]謝鳴捷,王格慧,胡淑圓,趙欣,沈國鋒.南京夏秋季大氣顆粒物和PAHs組成的粒徑分布特征[J].中國環境科學.2008(10)

篇9

【關鍵詞】化學 選修課 教學探討

環境化學是環境科學專業的重要分支學科之一,是一門多學科交叉的綜合性學科。環境化學主要是從化學的角度出發,研究環境污染機理及其控制的學科,主要研究水、大氣、土壤和生物環境中化學物質的來源、反應、遷移、效應和歸宿,以及人類活動對這些過程影響的科學。環境化學作為化學專業學生的選修課,主要側重研究我們周圍環境問題中的化學機理,比如化學反應過程,污染物的轉化及遷移路徑等。化學專業學生具備較扎實的化學基礎,對我們更深入地研究環境中熱點問題及其作用機理提供了有力的支持,因此在化學專業開設環境化學專業選修課十分有必要,同時也為我們培養環境方面專業人才提供保障。本文從《環境化學》課程的教學目的、教學內容、教學與實踐相結合三方面進行討論,試圖探索化學專業《環境化學》選修課程的新教學思路與教學方法。

一、教學目的

環境化學作為化學類專業學生的專業選修課,可以通過本課程的教學學習,使學生能夠應用化學基本理論知識和方法,掌握和了解由化學物質(主要是污染物)而引起的環境問題及規律。貴州師范大學化學專業主要為各級中小學培養具有現代教育理念,具有較高環境素質和創新精神的化學老師。因此在化學專業開設《環境化學》選修課程,不但可以讓學生了解掌握化學物質在環境中遷移、轉化、降解等規律,而且可以提高他們的環保意識和環境素養。具有較高環境素養的師資,對我國中小學生的環境教育有直接影響,為全民環保意識的提高有促進作用。

二、教學內容

環境化學作為一門交叉性學科,其研究范圍廣泛,內容豐富,不同專業的學生所選教材要求不同。為滿足化學專業人才培養需求,我們選用由化學工業出版社出版王凱雄主編的《環境化學》作為教材。該書主要以化學原理為主線,簡述闡明環境化學的有關基本概念、原理及其在環境污染與控制中的應用,主要側重化學反應相關機理,比較適合化學專業學生的學習。全書內容按環境圈層分為四個部分,分別為水環境化學、大氣環境化學、土壤環境化學及生物環境化學。其中,水環境化學、大氣環境化學和土壤環境化學是我們講授的重點部分,講授內容需要結合化學專業特點,重點討論這些環境問題中的化學機理,例如,在水環境化學中,碳酸鹽系統酸堿化學平衡計算、重金屬的溶解、遷移轉化過程,水體中氮氧化物的氧化還原轉化等均涉及到無機化學與分析化學的知識;在大氣環境化學中,關于大氣光化學自由基反應、臭氧空洞的形成及光化學煙霧產生機理等均涉及到物理化學的知識。因此,在化學專業開設環境化學專業選修課能夠讓學生更好地理解環境問題的產生機理及其反應過程,而且更有針對性,學生可以通過改變化學反應過程為目前存在的一些環境問題找出治理方案。

三、教學與實踐相結合

環境化學是一門交叉性學科,綜合性很強,所授內容不但涉及化學、環境科學方面的知識,還需要涉及地質學、大氣科學、土壤學等相關學科的知識,具有很強的時代特色和新穎性[3][4]。因此在環境化學教學過程中,結合實際生產、生活中出現的環境問題進行思考或探討,不僅能激發學生的學習興趣和求知欲望,幫助學生更深刻地了解和掌握這些環境問題所產生的原因及機理,而且有利于學生提高環保意識,增加保護環境的責任感。例如,在講解酸雨的形成機理時,應該詳細講述酸雨形成的原因,主要是由于化工廠煙氣、燃煤、汽車尾氣等酸性氣體的排放所造成的,并舉例說明我們生活中土壤酸化,建筑物損害,森林毀壞等現象都是由于酸雨造成的,這樣能夠讓學生們感受到所學習的知識能和生活息息相關。在講解水體富營養化的形成機制時,應該介紹水體富營養化的產生原因,是水體中氮磷等營養元素超標藻類等水生生物大量繁殖致使水質下降富營養化,而導致水體中氮磷超標主要原因是工業廢水、生活污水特別是含磷洗滌劑產生的污水未經處理直接排放,可以通過控制污染源排放,減少含磷洗滌劑的使用等方法來治理水體富營養化。采用提出問題――探究原因――如何解決的教學模式層層推進,學生可以更好地了解環境化學的研究思路和研究方法,有利于提高學生的科研能力及環境素質。

總之,在《環境化學》課程教學過程中,根據化學專業和師范學校的特點,積極探索和嘗試新的教學形式,不僅可以讓學生更全面系統地掌握環境化學的基礎知識,還可以提高學生的環境素質和環保意識,而且還激發了學生對環境化學的學習興趣,很好的培養了學生分析問題解決問題的能力,為我國中小學教育培養了具備較高環境素養的師資力量。

基金項目:貴州師范大學博士科研啟動基金項目。

參考文獻:

[1]王凱熊.環境化學[M].北京:化學工業出版社,2006.

[2]戴樹桂.環境化學[M].北京:高等教育出版社,2006.

篇10

由于京津冀城市群的特殊地位,近些年,針對該地區的環境污染研究成果較豐富。環境質量是環境系統客觀存在的一種本質屬性,并能用定性和定量的方法加以描述的環境系統所處的狀態。為了能準確地評價京津冀城市群區域環境污染現狀,張婷等、張薇薇等對該區域水質進行評價;Yang等利用信息熵確定權重的集對分析法,客觀地評價了北京市大氣環境風險。在現有評價方法基礎上,Yang等、張先起等利用信息熵確定綜合評價法中各指標的權重,避免了權重確定的主觀性,改進TOPSIS評價邯鄲市地下水水質。研究表明,京津冀地區水質,大氣污染依然嚴重且有惡化的趨勢。同時,環境污染評價的區域選擇重點集中在北京、天津等城市,在空間上,尚未充分揭示整個城市群的環境污染現狀。京津冀地區環境質量的評價方法較單一,缺少多種方法的集成應用。

2環境模型的應用

區域環境管理的重點之一在于掌握區域環境污染的特征及變化規律。環境模型是應用環境系統分析方法解決環境污染控制問題,將既有的數學研究成果應用于研究問題中,通過對研究對象的抽象,以反映事物的更為本質的運動規律與特征。在京津冀地區,He等將校準的三維水體富營養化模型應用于北京官廳水庫管理方案的研究分析。但由于數據的局限性,缺乏對方案預測的長期效果進行驗證。Jia等利用多種類藻類生態動力模型研究北京市河流水體富營養化程度。相比之下,模型法在大氣污染特征的研究中應用更廣泛,它能充分考慮氣象條件對大氣環境的影響,模型法的重要性還體現在污染源解析方面。然而,模型法的不足在于對研究對象進行抽象時所做的假設和簡化會產生一定程度偏離事物原來特征,使模擬結果與實際產生差異,同時,模型法因其對數據要求較高而很難廣泛地推廣。

3污染規律探索

3.1水質污染特征

在京津冀地區水質污染研究中,一方面是以海河為研究對象:鄒志紅選取海河水系2004年~2006年4個斷面的432個數據,運用兩階段模糊法對影響京津地區主要水源水質進行了綜合評價。結果表明,海河水系總體仍屬于劣Ⅴ類水質,京津地區總體水質隨季節波動規律明顯,控制污染勢在必行。張婷等、陳水蓉等研究表明海河水系局部水質呈惡化趨勢。另一方面針對小流域的研究:在北京市,主要針對密云水庫及其流域的水質污染規律研究。張微微等研究表明,空間上,密云水庫上游的污染風險大于下游出口的污染風險,而且潮河流域TP和TN污染物質對庫區TP和TN污染發生的貢獻大于白河流域。于一雷等研究表明,密云水庫的總氮、硝態氮含量全年幾乎都低于3條河流,其中潮河的總氮、硝態氮含量最高,其次是白河,最低的是清水河。除此之外,針對北運河水系的水污染變化特征也有涉及。北運河各排水支流水質均較差,主要污染指標為耗氧型有機污染物及NH+4-N等。在天津市,李國峰等、葉飛等對天津地區薊運河、潮白新河、永定新河、金鐘河、北塘排污河、黑豬河、大沽排污河等主要河流的水質評價及水污染變化趨勢進行分析。從時間角度分析表明,枯水期水質最差,58.3%的河流為劣Ⅴ類水質。在河北省內,相關研究最少,彭乾等利用2010年民心河水質監測數據分析得出研究區水質狀況總體較差的結論??偨Y起來,在京津冀地區水污染研究及趨勢分析中,研究重點集中在北京,其次是天津,河北省涉及較少。研究結果都反映出該區域內水污染問題依然嚴重且有惡化的趨勢。因此,有必要加強進一步的分析研究。

3.2大氣污染特征

在京津冀地區大氣污染研究中:一方面針對污染物濃度變化趨勢分析,Li等、Zhang等、Sun等針對北京市CO、BTEX、NO2、O3、PM10等污染指標的濃度變化趨勢進行分析,表明由于奧運會前后采取了控制措施使北京各污染指標呈下降趨勢。邵平等對張家口市區大氣典型污染物NOX、SO2、O3和PM10進行了連續觀測研究。結果表明,張家口市首要污染物為可吸入顆粒物。Zheng等分析了天津市PCBs的濃度變化趨勢,表明其污染濃度高于中國大部分城市,且存在季節差異性。除了針對單個城市的研究外,趙普生等、王麗濤等在北京、天津、石家莊等地區針對區域PM2.5污染情況分析,前者表明,京津冀PM2.5污染較重北京、天津和石家莊年均濃度均超過了100μg/m3;后者研究表明該地區霾污染的季節變化非常顯著,冬季最為嚴重,其次是夏秋季。然而,孫志強等針對奧運時段北京及近周邊區域空氣污染觀測與比對分析,結果表明夏、秋兩季北京和近周邊地區首要污染物均為顆粒物,北京大氣中細粒子濃度受周邊影響嚴重,而NOX有向周邊擴散的潛勢,夏季臭氧則表現出區域污染的特征。該研究再一次強調了區域協同防控空氣污染的重要性和迫切性。

與傳統分析方法相比,在大氣污染物空間分布規律的探索中,基于ArcGIS的地統計分析方法具有一定的優勢。Chen等以ArcGIS為平臺,通過克里金插值得到PM10、NO2在天津市中心城區的空間模擬分布圖,之后,趙文慧等基于同樣的方法分析了北京市可吸入顆粒物時空變異性,都得到了滿意的結果。盡管如此,地統計方法在京津冀地區大氣污染空間預測的應用較少,地統計方法內容豐富,因此更深入的研究工作有待進一步開展。Liao等推薦地統計方法在大尺度空間大氣污染物的空間預測中,效果更好。為此,可考慮其在京津冀城市群中應用,其結果會更合理。

3.3污染源解析

目前,在大氣污染研究中關于“源解析”的成果較多,它解決了污染物“從哪里來的問題”。Kong等利用化學質量守恒及多元統計方法對天津市不同季節PM10、TSP的污染源解析;而Huang等基于MM5-CAMx-PSAT模型對北京市SO2污染進行源解析。同時,也有大量研究分析影響污染物濃度的因素,它很好地解決了污染物濃度“受什么因素影響”的問題。水質污染影響因素方面,張婷等影響白洋淀水質的關鍵自然因子是入水量,包括產業和產業結構兩方面的社會因子對白洋淀水質有很高的相關性。張微微等研究表明密云水庫流域主要是以TN和TP污染為主,可能與該區域平均化肥、農藥和農用薄膜使用量增加、畜牧業產值比重增加有很大關系。郭婧等研究表明經濟的發展、人口的增加對北京市水環境造成了巨大的壓力,缺少生態補水是河系水質較差的主要原因。葉飛等對天津市的8條主要河流:海河、北運河、潮白新河、北京排污河、永定新河、薊運河、子牙新河、獨流減河水質監測數據分析表明天津市河流主要受工業污染。

與水質環境污染源解析的研究相比,大氣污染方面的研究已較豐富。影響大氣污染的因素眾多,其中包括氣象條件(溫度、濕度、風向、風速等)、天氣類型交通條件、政策法規、排放標準、交通控制措施、能源結構等,并且通過改善此類因素都會對大氣環境質量產生重要的影響。雖然關于污染因素的研究比較充分,但京津冀地區目前的研究現狀,主要集中在北京市,天津市也有少量涉及,河北省十分缺乏,有待進一步研究。由此,若將以上兩個研究方向的成果有效結合,將為有效地減排、控制污染物濃度提供重要依據。

3.4環境與經濟關系

近年來,在經濟快速發展的背景下,國家提出“節能減排”的目標,使能源、資源、環境、經濟成為研究的熱門詞匯,同時,在環保研究領域他們之間的耦合關系研究也受到了重視。在“環境”與“經濟”的關系研究中,最常見的方法是“環境庫茲涅茨曲線”。王志華等基于時間序列數據驗證了北京環境庫茲涅茨曲線的存在,然而,國外的學者從方程的建立、數據的有效性檢驗等方面對環境庫茲涅茨曲線進行了改進與應用。改進后的模型在京津冀地區的研究中涉及較少。在“能源”與“環境”的關系研究中,李林等基于排放清單和環境質量模型分析了北京市能源利用對空氣質量的影響;Cai等基于“能值”分析了京津冀地區能源強度、資源結構、環境壓力、資源使用效率之間的關系。在“資源”與“環境”的關系研究中,“環境承載力”的概念得到了廣泛的應用,它是判斷社會經濟與水環境系統是否協調的尺度。例如,解海靜等基于水環境承載力對北京密云水庫的變化特征;Lin等利用對環渤海地區的環境承載力進行綜合分析;Zhu等對海河流域與水相關的生態環境承載力的時空差異進行分析。我國經濟的快速發展主要是靠能源驅動的。

然而,國家既要保證經濟的穩定增長,又要實現“節能減排”目標,這使我們會產生疑問:節能對經濟會產生怎樣的影響?即確定經濟增長與能源消費增長、經濟增長與資源消費增長之間是否存在因果關系,若存在,其因果關系的方向如何?關于這個問題,陳操操等對北京市1980年~2008年能源消費與經濟增長之間的因果關系,結果表明,北京市能源消費與經濟增長之間存在長期均衡狀態,體現為從經濟增長到能源消費單向的因果關系,能源消費并不是經濟增長的一個強的外生變量。然而,針對京津冀地區其他城市的相關研究明顯不足,從而無法支撐此理論在整個京津冀地區的適用性。

4思考與展望

針對京津冀地區的環境污染的相關研究已有很大的進展,本文在分析已有成果的基礎上,發現相關研究中的不足,總結出今后在該地區的環境污染研究中,應重點考慮以下幾個方面。

(1)研究范圍方面:在京津冀地區環境污染的相關研究中,雖然取得了很大的進展,但大多數研究是針對北京市展開的,而針對河北省、天津市的相關研究不足,研究力度有待進一步加強。在時間維度上,以2008年奧運會為主體的研究較多,時間跨度偏小,規律探索缺乏說服力。在時間和空間角度都不足以充分地揭示京津冀地區的區域環境污染時空變異的總體特征。

(2)研究方法方面:該區域環境評價及預測的方法研究中,主要依靠多元統計方法,集對分析法等,方法較單一,已不能滿足目前該地區復雜的要求,應引入更多有效的、合理的方法,如綜合水質標識指數法、信息熵法,ANN神經網絡等。在大氣污染評價的研究中,利用傳統指標(PM10、NO2、SO2等)的研究較多,但涉及到經濟指標、環境政策、科技投入、產業結構等因素的研究較少,諸如EKC模型和資源環境的承載力等只僅在個別地區的研究中應用。對于LUR,Kriging,EKC等模型的研究中,缺乏數據有效性檢驗,導致說服力不足。