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大气污染特征十篇

发布时间:2024-04-29 13:07:50

大气污染特征篇1

【关键词】大气污染;特征;影响因素

近年来我国的大气污染逐渐加重,严重影响了城市环境,对人们的健康也造成了威胁。大气污染是当前我国城市环境中面临的重要问题,大气污染的原因是多方面的,由于当前城市大气污染的治理措施不完善,大气污染的治理效果不理想。今后环保部门需要进一步了解大气污染的特征以及影响因素,不断完善污染治理措施,建设美丽城市。

一、大气污染的几大特征

大气污染是影响当前城市环境的重要因素,同时也是环境治理的重点内容。但是由于大气污染治理工作并不完善,再加上大气污染治理中存在的困难比较多,导致治理效果不理想,当前大气污染具有以下几个方面的特征:

(一)污染范围比较大

由于空气的扩散十分广泛,大气污染对于整个城市和居民的生活都造成了十分不利的影响。大气污染范围比较大,这一定程度上增加了治理的难度,大气污染影响范围广不仅仅是污染物比较多的问题,同时受到气候和风向的影响。近期我国大多数城市的雾霾天气对城市居民的生活和健康造成了十分严重的影响,这是工业发展以及环境污染长期累积的结果,大气污染成为很多城市的城市病之一。

(二)污染物比较多

随着经济的发展,大气污染源逐渐增加,不仅仅有工业生产产生的废气,同时还有居民生活产生的废气,近年来随着人们生活水平的提高,私家车数量逐渐增加,由此产生的汽车尾气也有所增加,不仅对城市的交通造成了压力,同时也影响了城市的空气,一定程度上加剧了大气污染。pm2.5是近期雾霾天气中的主要颗粒,是近两年来才逐渐被人们关注和发现的,污染物的增加给监测和治理工作造成了一定的不利影响,对于污染物的控制工作还需要进一步加强。

(三)污染治理困难

大气污染治理工作十分复杂,不仅仅需要相应的治理措施还需要有相对完善的预防措施。当前我国大多数城市都存在大气污染的环境问题,随着科学发展观的实践以及经济发展方式的转变,建设环境友好型社会是当前环境工作的重点。但是大气污染这一环境问题由于污染源比较难以控制,治理措施不完善,治理力度不强,导致整个治理工作存在众多的困难。一些工业城市的兴起和发展都需要大量的工业生产作为支撑,对于这些城市的治理尤为困难,经济发展方式的转变是一个漫长的过程,由于人们的环保意识比较差,在日常生活中缺少环保意识,一定程度上增加了大气污染的治理难度。

二、大气污染的影响因素

大气污染作为我国城市病的重要组成部分,对于城市的发展以及人们的健康造成了严重的威胁,但是大气污染治理工作十分困难,大气污染的影响因素主要有以下几个方面:

(一)经济发展方式的影响

经济发展是促进城市发展的重要因素,我国很多城市的兴起都是依靠工业生产,工业生产是导致大气污染的重要因素之一,但是这种传统的经济发展方式随着资源的逐渐减少以及经济发展观念的改变已经难以适应经济发展的需要。虽然我国的经济发展方式逐渐改变,但是这是一个漫长的过程,更何况很多城市并没有意识到转变经济发展方式,并没有意识到资源枯竭的危险。这种单一的经济发展方式对于环境的污染十分严重,对城市的大气也造成了十分严重的污染。

(二)居民环保意识薄弱

城市的建设和发展与居民息息相关,但是当前城市居民的环保意识还需要进一步加强,大多数居民未能意识到自身的生活方式或者是生活习惯对于城市大气将会造成十分严重的污染,大多数居民认为工业生产的废气排放才导致今天的雾霾天气,工业生产排放的废气固然是大气污染的罪魁祸首,但是居民生活中产生的废气也是造成大气污染的重要原因,比如汽车尾气,天然气废气以及燃放烟花爆竹产生的废气等等这些都是造成大气污染的重要因素,正是因为这些生活中和生产中产生的废气源源不断地输入环境中才会造成大气污染这一环境问题。在实际的生活中居民并没有意识到对大气环境的保护,并没有因为大气污染减少开车的次数,也没有因为大气污染减少燃放烟花爆竹的次数,因此大气污染日益严重。

(三)治理措施不完善

大气污染治理相对缓慢,由于环保部门对于大气污染的治理规划不完善,相应的治理措施难以发挥出应有的作用,一些治理措施并不十分合理。环保部门的大气污染治理措施缺乏执行力,对于一些污染相对严重的企业治理不够严厉,导致很多企业不能真正执行环保部门的政策,大气污染未能有效控制。环保部门对于大气污染物的监测也不完善,监测力度和监测的范围不合理,导致一些污染颗粒未能及时监测到,对于环境质量的监测等工作造成了十分不利的影响。由于治理措施不完善或者是治理措施力度不足,大气污染治理工作还需要进一步完善。

三、治理大气污染的建议

大气污染是城市环境问题的重要组成部分,由于大气污染的污染源比较多,污染治理措施并不完善,大气污染对于城市的发展有着十分不利的影响,今后需要进一步完善城市大气污染治理措施,尽快改善城市环境,为人们提供一个良好的生活环境。

(一)提高居民的环保意识

大气污染成为近年来城市环境中的重要问题,不仅仅对城市建设造成了十分不利的影响,甚至还对人们的生命健康有着十分严重的威胁。造成大气污染的原因是多方面的,其中居民的环保意识薄弱就是重要的因素,今后需要进一步加强宣传教育,使人们能够充分认识大气污染的重要原因和重要污染源。环保部门需要对居民进行环保知识普及工作,通过宣传教育提高居民的环保意识,提高居民的自律意识,尽量在日常生活中减少对大气的污染,改善自己的生活方式。

(二)完善城市大气污染治理措施

城市大气污染已经成为城市病的重要组成部分,对于整个城市的发展有着十分不利的影响,尤其是近期多个城市出现的雾霾现象,这对人们的生命健康造成了严重威胁。今后换环保部门需要进一步完善治理措施,降低大气污染的危害。一方面需要对城市大气污染治理进行规划。大气污染是影响城市建设的重要因素,在大气污染治理工作中需要通过对污染源以及污染源分布的情况进行分区域治理,这样有助于提高治理的效果。对于一些污染特别严重的区域需要采取相对强硬的措施,提高治理效果。另一方面需要进一步加强污染物的治理。当前环保部门的治理措施并不十分完善,治理效果并不理想。今后需要进一步完善大气污染的治理措施,环保部门可以借助法律手段,对一些污染较为严重的企业进行限期整理,如果企业废气排放如果不符合标准将不予发放许可证,如果企业改革不符合规范,将不能发放生产许可证。对于一些不符合营业标准的企业需要依法取缔,尽量减少由于工业生产造成的大气污染。另外作为环保部门工作人员需要提高自身的职业道德素养,在大气污染治理工作中需要做到严格执法,减少由于工作人员不负责导致治理效果不理想等问题。

(三)转变经济发展方式

大多数企业的经济增长都是依靠工业生产,但是由于工业生产对于空气污染十分严重,并且一些资源都已经面临枯竭的境地,因此需要进一步转变经济增长方式。近年来第三产业的发展十分迅速,城市经济发展可以依靠城市资源发展酒店,旅游等服务行业,城市需要不断寻找促进经济发展的新增长点,经济发展方式的转变需要很长的时间,工业生产虽然对于城市的发展做出了十分重要的贡献,但是工业生产也造成了一定的环境污染,和谐社会的发展需要人与自然的和谐相处,因此需要相对和谐的经济发展方式,转变经济发展方式是今后一段时间经济发展的主要目标,也是环境资源的需要。

结语

雾霾是2012年最受关注的词语之一,持续将近一个月的城市雾霾现象对于人们的生命健康造成了十分不利的影响。雾霾等大气污染作为城市环境问题的重要组成部分,严重威胁城市的发展。但是由于当前城市环境污染治理的措施不完善,治理效果并不理想。今后需要进一步完善大气污染的治理措施,通过宣传教育提高居民的环保意识,尽量减少废气的排放,通过对一些污染较重的企业的综合治理,减少废气的排放,为建设美丽城市贡献一份力量。

参考文献

[1]陈智.浅谈城市大气污染极其综合防治[J].科学时代,2013(4).

[2]程宇航.欧美发达国家的防治大气污染之道[J].老区建设,2013(5).

[3]韩炳英.谈大气污染的危害极其综合整治[J].城市建设理论研究,2013(38).

大气污染特征篇2

关键词:可吸入颗粒物细粒子污染特征粒径分布质量浓度东莞

一、研究目的

大气可吸入颗粒物也称pm10(Suspendedparticulatematterwithaerodynamicdiameterlessthan10μm)是指空气动力学直径小于10μm,在空气中能够长期悬浮而不易沉降的颗粒状物质,已成为众多城市的首要大气污染物。

二、大气可吸入颗粒物样品的采集和分析

(一)样品采集

1.采样时间

东莞市历史空气质量监测数据的分析结果显示,该市大气颗粒物污染呈季节性变化特征,冬、春季浓度较高,秋、夏季浓度较低。因此,本研究选择于冬季的1月20日~2月4日进行了观测。

2.采样布点

本研究观测设置了5个加强观测点,分别布设于东莞市辖区的不同功能区内。具体分布为:西北部的望牛墩、中东部的松山湖、东南部的塘厦镇、西南部的虎门镇、莞城市区站(图2-1)。这5个加强观测点能够反映东莞大气环境质量受自身及周边城市发展的影响。

3.样品采集

每个观测点采样3天,先后采样pm10、pm2.5、pm1,每天采样10小时,而虎门为重点观测点,因此采样24小时。

(二)样品分析

(三)数据分析

由表3-1观测情况显示:各观测点大气可吸入颗粒物污染较为严重,其中pm10日均浓度普遍超过国家二级标准(0.15mg/m3)。松山湖、莞城市区站、塘厦镇、虎门镇的二级超标倍数依次为2.3、1.3、0.3和0.48。相对浓度最低的望牛墩镇府观测点其pm10日均浓度刚达到美国日均浓度标准(65μg/m3)。各观测点不同粒径浓度比ρ(pm2.5)/ρ(pm10)、ρ(pm1)/ρ(pm10)和ρ(pm1)/ρ(pm2.5)普遍较大。

四、结论

(一)加强观测结果表明,松山湖、望牛墩镇、莞城市区、塘厦镇和虎门镇5个站点pm10质量浓度均较高,其中中东部的松山湖站点pm10相对污染程度最高,pm10日均浓度二级超标倍数为2.3;西北部的望牛墩镇站点pm10相对污染程度最低,pm10日均浓度达到了二级标准。

(二)大气可吸入颗粒物质量浓度日变化特征分析可见,工业越发达的镇街,大气可吸入颗粒物质量浓度越高;车流量越大的时段,大气可吸入颗粒物质量浓度越高;湿度大的时段,pm10质量浓度越低。

(三)不同粒径浓度比分析结果显示,东莞市可吸入颗粒物pm10以粒径较小的pm2.5和pm1粒子为主,反映出东莞市颗粒物粒子分布以细粒子为主。

参考文献

大气污染特征篇3

关键词:工业园区;pm2.5;pm10;污染特征

中图分类号:X511

文献标识码:a文章编号:1674-9944(2017)6-0064-02

1引言

随着城市工业园区建设进程的加快,社会各界对园区大气颗粒物的重视程度不断增强。目前针对城市大气颗粒物的浓度水平[1]、组分特征[2]、来源解析[3]、健康风险[4]等方面开展了较为深入的研究,对于改善环境空气质量发挥了积极作用。对于工业园区而言,特别是较长时间尺度下颗粒物污染特征的研究较少[5,6]。因此,开展工业园区大气颗粒物的研究对于提高园区环境管理水平具有重要的意义。

本文于2013~2015年期间对江苏省某工业园区大气颗粒物及气象要素进行了连续观测,分析了pm2.5、pm10的污染特征及其主要污染源,望能为该园区大气污染防治提供一定的科学依据。

2实验部分

2.1观测地点与观测时间

大气观测点布设在江苏省某工业园区中心位置,采样口距离地面高度约为10m,观测点用于该工业园区大气颗粒物污染特征的研究,具有一定的代表性。时间为2013年1月1日~2015年12月31日。

2.2观测仪器

利用美国metone公司生产的Bam-1020β射线衰减法粒状物质监测仪在线监测大气pm2.5、pm10。仪器操作流程严格按照《环境空气质量自动监测技术规范》(HJ/t193-2005)进行。同时利用VaisalawXt520气象观测仪器对大气压、风向、风速、温度、相对湿度和降雨量等气象要素进行连续观测。

3结果与讨论

3.1年均浓度水平与变化特征

2013~2015年,pm2.5年均值分别为73、71、70μg/m3,pm10年均值131、122、106μg/m3。二者年均值均呈现下降趋势,pm2.5下降4.1%,pm10降幅为19.1%,表明近年来该地实施的一系列环保措施已经在一定程度上有效减轻了大气颗粒物的污染状况。《环境空气质量标准》(GB3095-2012)指出工业区pm2.5、pm10年均浓度限值分别为35、70μg/m3,因此,研究区pm2.5、pm10年均浓度处于相对较高水平。pm2.5与pm10浓度比值(pm2.5/pm10)依次为57.1%、60.3%、65.8%,表明可吸入颗粒物(pm10)中细粒子(pm2.5)的含量高于粗粒子(pm2.5-10)的含量,pm10大部分由pm2.5构成。

3.2季节浓度水平与变化特征

图1给出了pm2.5、pm10浓度季节变化情况,总体上二者浓度均呈现冬季高,夏季低的特点。pm2.5浓度最低值(43μg/m3)出现在2013年夏季,最高值(113μg/m3)出现在2013年冬季;pm10浓度最低值(87μg/m3)出现在2015年夏季,最高值(173μg/m3)出现在2013年冬季。这是由于冬季风速相对高于夏季,较容易致使地面扬尘增加,使得大气颗粒物浓度增加,并且冬季大气层稳定度较高,容易形成逆温现象,不利于污染物扩散。同时冬季降水稀少,对大气颗粒物的冲刷作用不明显。

3.3气象因素的影响

3.3.1降雨量

梅雨期(6~7月)pm2.5浓度(62μg/m3)比其他月份(74μg/m3)降低16.2%;pm10浓度(106μg/m3)比其他月份(123μg/m3)降低13.8%。梅雨期平均降雨量为231.2mm,其他月份为178.1mm。在降雨的作用下,颗粒物中的可溶物质可以溶解在水中,随雨水降到地面;另一方面降雨对大气颗粒物有一定的冲刷作用。

3.3.2风向与风速

由图2得知,研究区主导风向为东东北风(20.1%)、东风(17.8%)、东东南风(11.9%)、东北风(11.4%),pm2.5、pm10浓度随风向的变化趋势基本一致。总体而言,pm2.5浓度在西西南风、西风、南东南风下较高,依次为97、94、91μg/m3;pm10浓度在西南风、西西南风、南东南风、西风下较高,依次为173、167、166、151μg/m3。在观测点西南、西西南、南东南、西等方向上存在某些大型石化、热电、钢铁等企业,可以推断pm2.5、pm10浓度随风向变化的特征与这些企业的排放有一定关系。此研究结果也为该区域实施大气颗粒物网格化监管提供一定的基础数据和科学依据。

4结论

(1)2013~2015年研究区pm2.5年均值分别为73、71、70μg/m3,pm10年均值为131、122、106μg/m3,呈现逐年降低趋势,二者年均值处于相对较高水平。

(2)研究区pm2.5、pm10浓度每年均呈现冬季高,夏季低的特点。pm2.5最低值为43μg/m3,最高值为113μg/m3;pm10最低值为87μg/m3,最高值为173μg/m3。

(3)研究区梅雨期相较于其他月份pm2.5平均浓度降低16.2%,pm10降低13.8%。

(4)观测点西南、西西南、南东南、西方向上某些污染企业对研究区pm2.5、pm10浓度变化的影响较大。

参考文献:

[1]王黎佳,邵科.杭州市大气颗粒物监测及现状分析[J].绿色科技,2016(16):45~46,50.

[2]ZhaopS,DongF,HeD,etal.Characteristicsofconcentrationsandchemicalcompositionsforpm2.5intheregionofBeijing,tianjin,andHebei,China[J].atmosphericChemistryandphysics,2013,13(9):4631~4644.

[3]林瑜,叶芝祥,杨怀金,等.成都市西南郊区春季大气pm2.5的污染水平及来源解析[J].环境科学,2016,37(5):1629~1638.

[4]张恒,周自强,赵海燕,等.青奥会前后南京pm2.5重金属污染水平与健康风险评估[J].环境科学,2016,37(1):28~34.

[5]张进,程金平,许谭,等.上海市某工业区大气颗粒物(pm10)中多环芳烃的来源和分布特征[J].环境化学,2007,26(5):689~692.

[6]梁俊宁,刘杰,陈洁,等.陕西西部某工业园区采暖期大气降尘重金属特征[J].环境科学学报,2014,34(2):318~324.

[7]王黎佳,邵科.杭州市大气颗粒物监测及现状分析[J].绿色科技,2016(16).

大气污染特征篇4

【关键词】城市;空气污染;优治理

1.城市空气污染状况与特征

城市环境空气污染同企事业单位从事经济活动紧密相连,从我国实施工业化发展以来,城市空气污染便一直长期存在。七十年代,兰州石化基地的淡蓝色烟雾现象、八十年代二氧化硫总体排放量的迅猛增长、酸雨现象的形成、九十年代氮氧化物污染现象以及当前我国多地持续的雾霾天气,无不说明,城市空气污染现象已越发严峻,并呈现出一种逐步上升的趋势。

2010年我国颁布的机动车污染预防治理年报,公布了机动车形成污染、排放毒害气体的状况。目前该类污染现象越发严重,机动车尾气逐步变成我国较多城市空气污染的主体来源。同时呈现出较多区域高浓度颗粒物污染以及臭氧污染的双高污染特征,还显现为污染的区域性以及复杂性特点。

2.城市空气污染治理包含的问题

城市空气污染治理过程中首先在质量标准层面存在一定的问题。标准对于治理污染发挥了基础作用。该过程中需要明确大气出现的污染物种类,具体浓度,对大众生活形成的影响等,方能制定有效的治理措施。环境质量标准为在一定时期阶段中,对空气污染物质最大准许的质量浓度限定。

对人类健康形成影响作用的空气污染物质均应囊括到该标准范畴之中。而当前城市空气污染治理过程中,该标准却没能全面显现出确保大众健康的工作原则,同时无法及时全面的映射大气环境的具体状态以及发展变化。尤其是pm2.5变成污染物区域能见度降低的显著空气污染特征,却没能在我国全部各城市囊括到评价因子之中,同时还存在监测技术应用的困难问题。

另外,城市空气污染治理工作中,还存在区域治理方式较为单一的问题。例如就烟尘污染明确相应控制区域,并配置消烟除尘系统装置。对于二氧化硫污染,制定控制区域预防规划,限定高硫煤应用开采,注重管控火电厂生产污染、化工、冶金行业发展,并降低排放总量。而当氮氧化物变成主要污染物质之时,则进行机动车污染治理,并分阶段履行管理标准。该类单一模式下虽然在治理专项污染物层面呈现出一定效果,然而当前以臭氧以及雾霾为主体的空气污染现象,仍旧沿用单一方式则无法契合新时期复合性空气污染治理的工作需要。

另外,对于触犯大气污染预防治理法规的行为惩处的力度较为有限,无法实现威慑作用。通常处理形式为罚款,并制定上限,不会超出限定金额。对于谎报、拒绝检查、弄虚作假、不当处置、应用污染物、擅自、超标排放等行为,处罚的金额往往低于企业违规所得。进而导致企业甘愿缴纳罚款也不会遵循规定要求做好防污治理工作。同时处罚管理通常针对企业,而责任人却没能实施相应处罚。

3.城市空气污染治理有效机制

3.1实施区域联合防控机制

区域联合防控管理机制,是治理区域空气污染的良好手段。我们应总结北京奥运会、上海世博会工作的成功经验,遵循联防联控管理、优化区域空气环境质量有关指导意见的要求,进一步明确工作思想、基础原则,把握具体目标、掌握重点防控区域。应创新工作机制,基于科学研究之上进行统一规划。应将区域视为核心整体,利用科学分析明确区域空气环境污染的总体排放量以及物质分布状况,呈现出的时空变化特征、大气污染相互影响作用的强度以及传输的具体规律,而后制定有效的防范治理策略。可引入数值模拟手段技术,掌控污染特征,通过联合制定,确保空气治理合乎标准。应把握属地管理以及不同区域联动的工作原则,通过横向合作、签署协议履行预防治理工作规划。倘若区域中各个主体经济实力相当,而大气污染为急需应对处理的问题,则可进行合作治理。相反区域经济主体水平包含明显差别,治理问题等级不一致,便可履行非合作策略。

3.2多重污染物质同步治理

针对单一污染物治理实效性不强的状况,应基于当前大气污染复合性特征,采用多重污染物质同步治理的工作模式。由传统单一物质治理发展形成多污染物质全面治理的局面。应树立战略目标,开始时期可进行一类主要污染物质的管理治理,而后可基于一类物质的治理逐步发展为防控复杂性二次污染的治理。接下来通过多类主体污染物质治理防控二次污染物质。最终形成同步治理多类二次有毒污染物质的模式。

应树立协同治理的工作理念,汲取发达国家成功经验,将污染环境治理、能源管理政策以及管控温室气体总体排放的整合管理策略,通过互相关联影响,达到事半功倍的工作效果,以合理的成本投入创建合理的共同利益。该类更丰富意义的多类污染同步治理的工作模式,可使空气质量符合相应标准限值要求,同时可达到减排的工作效果。

另外,可引入低碳环保策略控制硫化物、氮氧化物以及颗粒物等污染物的总体排放量,降低额外投入成本,营造健康环保的空间环境。

3.3加大惩处力度,优化法治管理机制

纵观城市空气污染治理工作发展,不难看出,目前逐步严峻的城市空气污染形势,同惩处违规行为力度较轻有紧密联系。为此,应优化法制化管理工作机制,加大惩治力度。进一步修订相关环境空气防治污染法规。正视提升环境执法力度不仅不会对经济建设发展形成负面影响,还可良好的管控污染物总体排放。

为此,应有效的降低行政命令,杜绝责令行为导致的较多争议现象。应强化强制执行效果,通过行政处罚,达到良好效果。另外,应丰富行政处罚类别,不应对明显的盈利工作进行惩处,没收违规所得。

还应对其他类非直接性,但却包含间接盈利特征的行为进行必要的处罚。例如,违法进行排污的行为,虽然企业没有通过排污的过程取得直接的利润,却节约了用于污染物治理的经费投入,进而实现了间接获利的目标。因此针对以上情况,也应惩罚并剥夺其相应的经济利益。针对情节过于严重或屡次违规的行为应责令停产。另外应对有关负责人进行违规惩处,进行刑事指控,或者判处行政拘留。还应确保处罚金额高出违规所得,进而提升管理防控威慑力。

4.结语

综上所述,只有针对城市空气污染特点、环保治理工作特征、存在的问题等,合理制定科学有效的工作机制,有效的弥补漏洞与不足,提升工作实效性,开创洁净环保型城市,优化提升城市行驶,达到社会效益、经济效益和环境效益的统一,真正实现健康、可持续、生态化、绿色化的发展要求。[科]

【参考文献】

[1]刘永红,余志,黄艳玲,蔡铭,徐伟嘉,李璐.城市空气污染分布不均匀特征分析[J].中国环境监测,2011(3).

[2]勤耕,夏思佳,万祎雪.当前城市空气污染预报方法存在的问题及新思路[J].环境科学与技术,2009(3).

大气污染特征篇5

关键词:霾;重污染;气象条件;空气质量预报;外源输入

中图分类号:p458

文献标识码:a文章编号:1674-9944(2016)20-0020-05

1引言

我国城市灰霾天气频发,并呈现影响范围广、持续时间长、污染物浓度高等特征(唐宜西等,2013),受到社会广泛关注。灰霾天气出现时,室外能见度降低,容易引发交通事故,诱发各种疾病,严重干扰城市正常运转(白志鹏等,2006;程从兰等,2003;刘玉兰等,2012;宋宇等,2003;吴珂等,2013)。2014年,在湖南省境内发生多次大范围、长时间的灰霾天气,空气污染严重影响人们的生产生活和身体健康。准确研判污染现状及走势,开展有效空气质量预报工作对减少灾害损失,科学降霾至关重要。以2014年6月12~17日在长沙市发生的一次重污染天气为例,对其污染特征和气象条件等进行综合分析,并通过部门会商,对未来72h城市环境空气质量进行预报。同时,探讨灰霾成因,以及其持续时间与气象条件的关系,从而深化对灰霾现象的认识。

2研究背景

2014年6月,长沙市进入初夏,城区环境空气质量较好。12日12:00,位于湖南省北部的湖北省武汉市实时aQi迅速升高,18:00左右达到最高值500,污染等级为严重污染。22:00,aQi又快速回落至200左右,并维持相对稳定,详见图1。13日清晨起,我省长沙市的环境空气质量开始明显下降,并达到严重污染等级,周边的岳阳、湘潭、株洲均出现中度污染以上天气。14日开始各地空气质量均恢复平稳,15~17日小幅波动后空气质量恢复良好,研究锁定在6月12~17日这个变化周期。

3资料和方法

根据pm2.5浓度变化特征,结合综合的高低空气象资料和天气形势资料,解释此次重污染天气形成、持续直至结束的原因,为霾天气的预报、预警提供依据。本文选取资料时间长度为2014年6月12日0:00至17日23:00;空气质量监测资料来源于湖南省长沙市、株洲市、湘潭市、岳阳市、常德市和张家界市已建成的空气自动监测站点。长沙市空气自动监测点位如图2。

4结果与讨论

4.1长沙市环境空气质量的变化情况和原因分析

长沙市pm2.5质量浓度随时间的推移呈现明显的“山”字型变化特征(详见图3)。12日晚间,受污染气团影响,pm2.5质量浓度出现快速上升趋势,于12日22:00开始激增,至13日2:00达到第一个峰值(352μg/m3),之后略有回落;随后,可能又受到小股污染气团的影响,13日清晨pm2.5的质量浓度再次上升,于13日7:00达到最高峰(549μg/m3);峰值过后pm2.5质量浓度呈显著

下降趋势,在13日15:00出现最后第三个峰值(264μg/m3),16时后,pm2.5质量浓度逐步下降,并趋于稳定。此次污染过程总体概括共历经四个阶段:污染前平稳期为12日1:00~22:00,长沙市pm2.5浓度基本保持稳定,维持在150μg/m3上下;污染物累计期为12日22:00~13日7:00,长沙市pm2.5浓度由138μg/m3迅速上升至549μg/m3,升幅达259%;污染消退期为13日7:00~14日1:00,pm2.5浓度由496μg/m3下降至100μg/m3,降幅达到396%;污染后平稳期为14日1:00~15日0:00,pm2.5浓度基本维持在100μg/m3上下。详见图3。

选取长沙市10个城市环境空气监测点位的pm2.5质量浓度进行分析。结果表明,12~14日的72h内,10个监测点位的pm2.5质量浓度变化趋势具有较好的相似性,即在12日1:00~22:00基本保持稳定,浓度在200μg/m3以下;12日深夜,各点位的pm2.5质量浓度开始加快升高,12日23:00~13日6:00为污染物累积阶段,pm2.5质量浓度波动式上升且均维持在较高水平;到13日晨6:00~7:00,10个监测点位的pm2.5质量浓度均达到峰值。其中,长沙市最北端的沙坪(对照点)位于污染物向南传输通道上,首先于13日6:00出现最大峰值392μg/m3;而位于中南部的其他9个监测站点也分别于13日7:00左右达到峰值,浓度范围在386~602μg/m3之间。

总体来看,本次长沙市10个空气质量监测点位的pm2.5质量浓度几乎在同一时间发生突变(图4),而本地大气污染物排放没有突发事件发生足以使全城环境空气质量严重恶化。此外,位于最北端的沙坪站点相对其余9个站点提前了1个h达到污染峰值,表明了此次大气污染可能是输入性的,且具有自北向南的污染传输特征。

4.2周边城市环境空气质量的变化情况和原因分析

从长沙市周边5个城市的pm2.5的质量浓度监测结果看,12日1:00~19:00,都相对平稳的变化。但从20:00开始,位于最北部的岳阳市的城市环境空气质量开始变差,pm2.5质量浓度迅速攀升,到13日0:00达到峰值352μg/m3,且较长沙市出现峰值的时间早了7h;毗邻长沙市且位于我市南部的湘潭市与长沙市pm2.5质量浓度的变化趋势基本一致,但由于污染气团向南推进需要时间,因此pm2.5峰值出现的时间较长沙晚了1h,于13日8:00达到434μg/m3的最高值。株洲市整体受此次污染影响较小,12日1:00~13日16:00pm2.5质量浓度一直在100μg/m3上下小幅波动,13日18:00上升至最大值240μg/m3,峰值出现的时间较长沙推迟了11h,且峰值浓度有大幅下降,可能是污染气团向南推进,速度快,且卷扫范围比较狭小,向东扩散效果不明显所致,位于长沙市西部的常德和张家界市由于相同的原因,受影响小,污染相对较轻,详见图5。

4.3污染过程气象条件分析

根据卫星遥感大气气溶胶监测产品做出的后向轨迹图7可知,6月12~13日,污染气团主要来自北方城市,经湖北省传输至位于湖南省最北部的岳阳市,受偏北风影响,最早出现pm2.5污染;长沙市和湘潭市境内的主导风向仍为偏北风,pm2.5污染趋势基本同步;而株洲市境内呈现南风和北风盘旋对峙局面,南风带来的清洁气团与北风携带的污染气团互消互制,因此污染情况较长沙和湘潭市轻,且峰值滞后出现;常德市和张家界市境内的主导风向为西风,受污染气团影响相对较轻(详见图6和图7)。

从13日20:00和14日8:00eCwRF_海平面气压图可以看出(图8),6月13~14日期间,长沙市高空等压线稀疏,处在均压场控制之下,地面和低空风速较小,低层大气层结稳定,气象条件不利于污染物的扩散。

4.46月15~17日长沙市城市环境空气质量预报

4.4.1预报研判

在对6月15~17日实况资料分析的基础上,以14日为基准日,对长沙市未来72h城市空气质量变化的趋势进行预报(图9)。15日,高空仍为高压环流形势,无明显降水发生,地面为均压场形势,中高空主导风向为西风,近地面静风或微风,大气稳定度较高,总体气象条件较差,不利于污染物的扩散和清除,pm2.5将维持较高水平,长沙市的环境空气质量以轻至中度污染为主;16日,受高空槽和地面气旋波影响,偏南风加强,并将迎来一段阴雨天气,大气污染扩散条件有所改善,长沙市的环境空气质量以良至轻度污染为主;17日,高空处于副高边缘,西南暖湿气流旺盛,中低层有切变,且有中等阵雨或雷阵雨发生;地面低压有所发展,低层湿度明显加大,垂直扩散对流加强。因此,从16日起,长沙市的pm2.5质量浓度开始逐渐下降;17日,由于出现降雨,pm2.5质量浓度迅速降低,污染过程结束。

4.4.2预报结果的准确性检验

根据对未来3d的预报结果,15~17日长沙市的城市环境空气质量将逐步改善。预测15、16和17日3daQi等级分别为中度污染、轻度污染和良,中值分别为155、108和87,首要污染物均为pm2.5。实测结果表明,15、16和17日3天的aQi等级分别为中度污染、轻度污染和良,中值分别为165、110和70,首要污染物均为pm2.5,详见表1。实测值与预测值保持较好的一致性,预报准确率较高。

4.5本轮大气重污染特征分析

这次发生在长沙市的大气重污染天气,各方面的证据表明,是一次典型的自北向南的外源性输入过程,首要污染物为pm2.5。6月12日夜间,污染气团抵达湖南省境内后,位于最北部的岳阳市的aQi指数迅速升高,随后,长沙市的aQi指数相应增高,并达到严重污染等级。而污染气团过境后,aQi指数应声下降,14日为轻度污染等级。由于后续的气象条件比较不利于污染物扩散,15日又经过了一个弱升高波动,之后aQi稳步下降,到16~17日,长沙市出现大范围降水,污染过程结束。本次大气污染从发生到结束共历时6天。最初来得急、并且污染强度很大,最重污染日空气质量级别达到六级。但污染持续的时间并不长,污染气团过境后,空气质量立即回复到正常水平。长沙市aQi在大气污染期间的变化情况详见表2。在污染后期,结合数值模型预报未来72h的城市环境空气质量,准确率比较高。判断大大提高了此次空气质量预报的准确率,使预测值更加接近真实值。详见表2。

5结论

(1)6月12~14日,受偏北气流影响,外源性污染气团由北向南输送至长沙市境内,导致该市的城市环境空气质量迅速下降,达到严重污染级别。污染前后持续了6d。

(2)大气污染期间,长沙市受较强的海平面高压和均压场控制,垂直大气层结稳定,无风,加上逆温的出现,不利于污染物的扩散、沉降和消除。在污染过程后期,较强的西南暖湿气流和降水的出现使大气污染得到控制。由此可见,在外源输入和较强静稳天气形势下极易出现重污染天气,但是强对流和降水的发生,能有效改善城市的环境空气质量,起到积极的改善作用。

(3)在污染源排放数量、位置和强度没有变化或变化不大的前提下,空气污染潜势预报主要由天气形势和气象参数决定,预报准确与否的关键是确定合适的气象因子。本次污染过程污染源排放基本保持稳定,在外源输入的前提下,高压、均压场、逆温等静稳天气的准确判断对未来符合造成强污染的判据具有重要指示作用,而暖湿气流、对流及强降水等气象形势的准备判断则对重污染的缓解直至消除起到重要指示作用。

参考文献:

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[5]宋宇,唐孝炎,方晨,等.北京市能见度下降与颗粒物污染的关系[J].环境科学学报,2003,23(4):468.

大气污染特征篇6

关键词:水泥;废气污染物;自行监测

1概述

2013年以来,我国开始推行重点企业自行监测,水泥工业作为先行先试的排污许可制度覆盖行业,需要对其主要污染物-废气污染物自行监测提出明确监测要求。目前监测技术标准与规范对水泥工业废气的监测内容做出了规定,但发现在监测项目和监测频次等问题上存在一些问题。因此有必要对水泥工业废气污染物自行监测中需要注意的问题进行探讨,为制定自行监测方案提供参考。

2水泥工业自行监测必要性

水泥工业是主要的能源、资源消耗和污染物排放行业之一[1]。水泥工业产生的大气污染物主要有粉尘、二氧化硫、氮氧化物等,这些污染物与雾霾、光化学烟雾、酸雨等现象密切相关[2]。为更好掌握污染物排放状况及其对周边环境质量的影响等情况,水泥企业应按照环境保护法律法规要求组织开展自行监测活动。自行监测是企业自证守法的基础,企业自行监测方案是排污许可证的重要载明事项,水泥工业作为先行先试的排污许可制度覆盖行业,需要对水泥工业企业提出明确的监测要求,作为自证守法的重要依据。

3水泥工业主要废气污染物来源

我国水泥生产线主要是新型干法水泥生产线[3]。废气污染物主要产生于水泥生料烧制成熟料的过程,水泥窑、窑尾余热利用系统及无组织排放是各类污染物的主要来源[4]。粉尘主要由水泥生产过程中原料、燃料和水泥成品储运,物料的破碎、烘干、粉磨、煅烧等工序产生的废气排放或外逸而引起。水泥回转窑的窑头、窑尾是水泥厂最大的粉尘污染源。二氧化硫主要来自煅烧窑与烘干机,主要是燃料煤中的硫分在高温氧化条件下所生产的,还有一部分来源于水泥原料中的含硫化合物在煅烧条件下的高温氧化[5]。回转窑是氮氧化物的主要来源[6]。水泥行i二氧化碳排放量占全国排放量的

10.79%[7]。

4废气污染物自行监测中存在的几点问题

结合水泥工业废气污染物来源、执行标准及企业自行监测办法的相关要求,通过查阅全国各地区水泥工业企业自行监测及信息公开平台及现场调研发现,部分水泥企业废气自行监测存在一些问题。

4.1自行监测方案不够完善

《国家重点监控企业自行监测及信息公开办法》[8](以下简称办法)第四条规定,自行监测方案内容应包括企业基本情况、监测点位、监测频次、监测指标、执行排放标准及其限值等。通过查阅及调研发现部分企业自行监测方案包含内容多少不一,存在废气监测点位缺失及废气排放的执行标准错误等问题。

4.2监测指标不够全面

《水泥工业大气污染物排放标准》[9]要求水泥工业企业废气监测项目包括6项:颗粒物、二氧化硫、氮氧化物(以no2计)、氟化物(以总F计)、汞及其化合物和氨。目前大部分水泥企业监测了颗粒物、二氧化硫、氮氧化物,而氟化物、汞及其化合物和氨监测因子缺失严重,只有很少部分企业采取手工方式监测氟化物和汞及其化合物。

4.3监测频次不够清晰

《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》[10]对水泥窑协同处置危险废物应当每个季度至少开展1次,但《排污单位自行监测指南总则》[11](以下简称总则)中提及主要污染物的监测频次高于主要污染物以外的监测频次,同时尽量避免不必要的重复监测。通过调研发现自行监测中未考虑到协同处置非危险废物和危险废物的差异性,在监测频次上未进行区分,混淆监测频次。

5废气污染源自行监测的几点建议

针对以上存在的问题,从以下几个方面提出几点建议:

一是完善自行监测方案。办法中第四条规定,企业应按照国家或者地方污染物排放标准、环境影响评价报告书(表)及其批复、环境监测技术规范的要求,制定自行监测方案。所以水泥工业企业按照办法要求并结合自身工艺特点,分析产排污节点、确定各污染物排污口及特征污染物的基础上制定完善的自行监测方案。

二是监测指标要全面且突出重点。总则要求应针对监测点位特点确定每个点位的监测指标。例如对于采用了SnCR脱销工艺的水泥项目窑尾废气有组织排放和厂界无组织排放监测因子还应考虑氨气。办法中也规定企业应当按照环境保护主管部门的要求,加强对其排放的特征污染物的监测。但在确定废气监测指标时不能生搬硬套,应该结合环评和项目生产特点充分考虑特征因子。例如协同处置固体废物的水泥工业企业要考虑监测氯化氢、氟化氢、总有机碳、砷及其化合物、臭气及二英类等特征指标。

三是监测频次要反映特征避免重复。在水泥企业制定监测频次时参照总则,重点排污单位及其主要污染源、主要污染物应增加监测频次。例如对水泥窑的窑尾和窑头产生的颗粒物、二氧化硫和氮氧化物建议采用自动监测,氟化物、汞及其化合物监测频次为季度;对于烘干机、烘干磨、煤磨排气筒的废气污染物量少也相对简单,建议按季度监测;例如对于主要来自厂区内、外物料扬尘以及排放源管线、阀门等的“跑、冒、滴、漏”的无组织排放废气建议监测频次为每季度一次。

6结束语

针对水泥工业产生的废气污染物,结合执行排放标准、自行监测办法及总则的要求,对水泥工业废气污染物自行监测中存在的问题进行探讨,提出几点建议,旨在为编制水泥工业废气污染物自行监测技术指南提供参考,对企业开展自行监测起到规范指导作用。

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[9]GB4915-2013.水泥工业大气污染物排放标准[S].

[10]GB30485-2013.水泥窑协同处置固体废物污染控制标准[S].

大气污染特征篇7

关键词:大气颗粒物气象条件相关性

中图分类号:p4文献标识码:a文章编号:1672-3791(2015)05(b)-0118-02

大气颗粒物是一种重要的大气污染物。大气颗粒物一般按其空气动力学直径(Dp)分类:悬浮在空气中、Dp≤100μm的大气颗粒物称为总悬浮颗粒物(tSp);悬浮在空气中、Dp≤10μm的大气颗粒物称为可吸入颗粒物或粗颗粒物,记为pm10。此外,通常将Dp≤2.5μm的大气颗粒物称为细颗粒物,记为pm2.5。可吸入颗粒物(pm10)能散射太阳辐射,影响地球――大气系统能量平衡,降低大气能见度[1-2],造成灰霾天气。细颗粒物(pm2.5)还严重危害人体健康[3]。有研究表明[4-5],大气颗粒物的浓度水平与呼吸系统和心肺疾病的发病率、死亡率存在着正相关关系。

大气颗粒物污染状况与气象条件关系密切,在污染源分布及其排放相对稳定的情况下,大气颗粒物的浓度主要取决于各种气象条件下颗粒物的输送、扩散情况[6]。污染源和气象条件的共同影响,造成大气颗粒物在时空上的起伏变化。在没有明显的天气系统转折变化的情况下,大气颗粒物的时空分布主要取决于污染源排放位置和源强;当有大的天气变化时,则引起气象要素的一系列变化,从而引起大气颗粒物扩散条件的明显变化,影响大气颗粒物原有的时空分布规律。近年来关于大气颗粒物与气象条件相关性分析的研究越来越多。

1大气颗粒物的污染特征研究

1.1大气颗粒物的时间分布特征

1.1.1年际、季节性变化

国内外针对大气颗粒物年际、季节性变化的研究很多。刘克利等[7]利用乌海市2006~2010年pm10监测数据,分析得出5年来pm10年平均浓度呈下降趋势,但下降幅度较小。一年里夏季pm10浓度最小,冬季最大,极大值出现在3月。吕丽莉等[8]研究了兰州市2000~2011年pm10污染的变化趋势,结果表明兰州市pm10污染有所改善,其浓度呈现缓慢的下降趋势,且每年的11月至次年4月pm10浓度最高。李金娟等[9]对贵阳市4个采样点tSp和pm10污染的季节性变化特征进行了研究,发现tSp和pm10浓度的变化规律大小顺序为:冬季、秋季、春季、夏季。朱敏等[10]的研究结果也是pm10浓度在夏季处于低值,冬季处于高值。国外的研究表明,部分地区大气颗粒物浓度的季节变化与我国有相似的特点,如意大利的maRCaZZan等[11]的研究得出,冬季pm2.5浓度高于夏季。

1.1.2日变化

宋宇等[12]于1999年6月底-7月初对北京市城区pm2.5进行测定,结果表明,pm2.5出现高峰值的时候一般是在上午和正午时刻(9:00~13:00)。郭二果等[13]对北京西山3种典型游憩林春季大气中tSp、pm10、pm2.5、pm1.0污染的日变化进行了研究,发现4种粒径颗粒物浓度日变化趋势基本保持一致,均近似呈双峰双谷形,两个高峰分别出现在7:00~9:00和21:00~1:00,两个低谷分别出现在15:00和3:00~5:00。刘淑梅等[14]利用2001~2005年5年兰州市区连续污染物浓度监测资料,分析得出春季污染物浓度逐日变化表现为“陡峰型”;冬季的特点是逐日缓慢上升,积累到一定程度达到重度污染,之后持续或快速下降。

张涛等[15]对灰霾天气下广州市pm2.5浓度进行监测,发现00:00~06:00时段pm2.5浓度较低,其中在04:00左右达到一天中的最小值,主要是由于该时段人为活动明显减少;06:00~08:00和18:00~19:00时段pm2.5浓度明显增高,并各出现一个峰值,这主要是由于这两个时段是上班和下班的高峰期,机动车排放对颗粒物数浓度贡献比较明显;09:00~18:00时段基本保持在一个较高的浓度水平,这可能与灰霾天气下大气边界层比较稳定,不利于污染物的扩散有关。

1.2大气颗粒物的空间分布特征

邓利群等[16]根据成都市3类不同功能区划采样点监测资料,得出城市下风向位置pm10、pm2.5污染状况最严重,商业繁华地段次之,生活居住区最好。李金娟等[9]对贵阳市4个采样点tSp和pm10污染的空间变化特征进行了研究,tSp和pm10的浓度变化规律大小顺序为:工业污染区、文教区、市中心、背景点。

2大气颗粒物与气象条件相关性研究

2.1与风向、风速的相关性分析

王琳琳等[1]对北京市pm10、pm2.5浓度与气象条件的相关性进行分析,发现主导风向为南风或东南风时,大气颗粒物浓度显著上升,其中0.5~1.0m/s的东南风条件下污染最严重;而主导风向变为北风或东北风时大气颗粒物污染有明显改善。

隋珂珂等[17]对各季节北京市pm10持续污染时段气象条件做了进一步的研究。结果显示,秋季相对湿度在60%~90%时,持续污染发生概率在70%以上,且风速多集中在2m/s以下,低于1m/s时污染概率接近80%,主导风向为S和w。而春季出现持续污染时相对湿度多低于60%,并多伴随2m/s以上的风速,风速在4m/s以上时污染概率超过50%,主导风向为n和w。冬季发生持续污染时对应相对湿度的范围较宽,为40%~90%(污染概率超过60%),风速在2m/s左右,偏西和偏北风占多数。夏季持续污染所对应的相对湿度则多集中在30%-40%和60%~90%,风速为1~2m/s,以西南风和北风为主。

2.2与气温的相关性分析

冯建军等[18]的研究表明,春、秋两季日平均气温对pm10污染的影响大致相同,均为当日平均气温在季平均值附近徘徊时,较易出现pm10污染,当日平均气温高于季平均值时则不易出现pm10污染;而冬季则相反,当日平均气温略高于季平均值时,较易出现pm10污染,当日平均气温低于季平均值时则不易出现pm10污染;夏季较少出现pm10污染。而邓利群、杨荣师等[4、16]人的研究结果则是,气温对颗粒物在大气中的分布没有显著影响。

2.3与相对湿度的相关性分析

大气颗粒物与相对湿度的相关性有两种研究结论。杨荣师、朱敏、周德平等[4、10、19]认为空气干燥,大气湿度较小的情况下,较易形成pm10的污染;而大气湿度高时,pm10浓度较低,不易出现pm10污染。然而也有研究表明[20],在一定湿度范围内,湿度增加时污染物浓度升高,灰尘等颗粒物作为水汽的凝结核,凝结后沉于大气低层,使灰尘浓度升高,在足够的湿度和降温条件下形成雾,加剧大气污染。

2.4与气压的相关性分析

国内关于大气颗粒物与气压关系的研究很多。气压的高低与大气环流形势密切相关。当地面受低压控制时,四周高压气团流向中心,中心形成上升气流,通常风力较大,利于污染物向上扩散,颗粒物浓度较小;地面受高压控制时,中心部位出现下沉气流,阻止污染物向上扩散,在稳定高压的控制下,大气污染加重,颗粒物浓度较大[21]。所有气压对大气颗粒物浓度影响的研究结果[4、18、19]与前面的理论分析一致:大气颗粒物浓度与气压呈正相关关系。但气压是影响大气颗粒物浓度变化的次要因素。

2.5与降水量的相关性分析

肖舜等[22]利用西安世园会召开期间气象资料与pm10指数简单相关分析结果表明,大气降水对pm10具有一定的清洗作用。当日降水量20mm,pm10指数当日就有明显降低。朱敏等[10]认为日降雨量达到或超过5mm的降雨对pm10浓度降低作用较显著;当日降雨量在5mm以下时,降雨的清除作用不明显。而且春夏季降雨对pm10的改变作用要大于秋冬季。冯建军等[18]通过对广州市2001~2004年pm10和同期地面气象要素监测资料的分析,得出不同等级的降雨对pm10污染均有一定的清除作用;pm10日平均质量浓度的改变量总的来说是随着降雨量的增大而增大;1mm降雨量对pm10的清除能力按春、夏、秋、冬依次递增。

2.6与大气能见度的相关性分析

王炜等[23]利用天津市1990~2004年大气能见度观测资料及天津市2002~2004年空气污染物监测数据统计得出,春、冬季的pm10对大气能见度影响较大,夏季水汽对大气能见度影响较大,在干燥天气条件下的大气能见度以大气污染物影响为主。

徐鹏炜等[24]利用杭州市区2003~2007年的pm10浓度数据和气象资料研究得出,pm10浓度对大气能见度的影响在无降水情况下更为明显。当pm10日均质量浓度>300μg/m3时,日最大大气能见度仅为4.9km;当pm10日均质量浓度≤50μg/m3时,日最大大气能见度则高达23.0km。邓利群等[16]则认为,大气能见度与pm2.5的相关系数大于与pm10的相关系数,即能见度的好坏受大气颗粒物尤其是细颗粒物浓度大小的影响。

3结语

通过国内外相关研究综述,可以得出以下结论:近年来各区域在保持经济发展的同时,调整产业结构,引进清洁能源,促进绿色经济的发展,大气颗粒物年平均浓度呈下降趋势,污染程度有所改善。一年里大气颗粒物浓度呈现出冬季最大,夏季最小的季节特征。绝大多数情况下,大气颗粒物浓度日变化趋势基本保持一致,均近似呈双峰双谷形。在空间分布上,城市下风向、工业污染区大气颗粒物浓度最高,居民混杂区次之,背景点郊区最低。

大气颗粒物浓度变化不是由单个气象要素决定,而是各气象要素共同起作用的结果,故不同环境状况下大气颗粒物与气象条件相关性的研究结果存在一定的差异。目前有关大气颗粒物与单个气象要素的分析已不能满足指导空气质量预报的需求,应加快各气象要素组成的边界层气象条件对大气颗粒物浓度变化的影响分析,以期为今后的空气质量预报和防治大气污染提供更有效的依据。

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大气污染特征篇8

pm10又称可吸入颗粒物,是指悬浮在空气中,空气动力学当量直径小于等于10μm的颗粒物。pm10作为空气污染的苇要影响成分,其复杂的理化组成、多相反应方式、纷繁的来源以及对人体和环境产牛的危害,成为近年来环境工作者共同关注的焦点[1,2]。

武汉市自2000年6月5日开始实施空气质量日报以来,可吸入颗粒物(pm10)一直是大气中的首要污染物[3,4],其浓度水平受天气系统、自然和人为污染源以及城市下垫面等诸多因素的影响。6月11日~12日以及6月15日,异常雾霾天气二度突袭湖北地区,影响范围包括武汉、十堰、襄阳、随州、荆州、孝感、仙桃等多地,对公众出行、生活带来较大影响,成为社会各界共同关注的热点问题。

本文以武汉市2012年6月pm10监测数据为研究对象,分析了其浓度日变化和月变化特征,并结合气象资料,重点研究了6月11~12日和15日武汉市出现罕见灰霾天气过程时pm10高污染的成因,旨在对未来进一步区域大气污染物源解析和大气颗粒物防治提供理论基础。

一、数据来源

本文所使用的大气颗粒物浓度资料由湖北省气象局提供,数据为2012年6月1日至6月31日的每5分钟浓度数据,以及相应时间段的日均气象数据(包括气温、气压、相对湿度、风速、降水量)。

二、特征分析

武汉市地处北回归线,属亚热带季风性(湿润)气候,具有热量充足、雨热同季、四季分明等特点,同时,在地形上受鄂西山地与鄂东北同柏、大洪山的两山相夹,以及大别山、幕阜山脉的阻挡,是冷空气南下和东灌的通道[5]。由于武汉市天气形势变化剧烈,大气颗粒物浓度受扩散条件的影响明显。

1.监测实况

湖北省武汉2012年6月大气颗粒物监测统计数据见表1。武汉站三种粒径颗粒物日平均浓度范围分别为8.5~99.1μg/m3、7.9~92.2μg/m3和7.9~92.0μg/m3。月平均浓度分别为25.1μg/m3、23.2μg/m3、23.1μg/m3。可见,武汉站污染物以pm1.0为主,其占pm10的比率为92.0%。

表1武汉6月大气颗粒物质量浓度统计表(μg/m3)

2.变化特征

武汉6月pm10浓度日变化曲线如图1所示。武汉颗粒物浓度全天浓度变化范围在17.8~31.9μg/m3;从00时开始浓度缓慢下降,04时为全天浓度最低时段,此后浓度快速上升,到11时达到较高值,后又波动变化,到17~18时达到全天浓度的最大值,然后又逐步下降。一般情况下,夏季pm10浓度较低,日变化不明显,但本次研究中虽然夏季的扩散条件较好,但依然有高污染时段出现,这与当时的天气系统[6]以及特殊污染事件相联系。

图1武汉6月pm10质量浓度逐时变化图

武汉6月pm10浓度月内逐日变化曲线如图2所示。由图2可知,6月武汉日均浓度均呈波动变化,月间有2次明显的浓度变化,颗粒物浓度的最低值出现在26日,为8.5μg/m3,次低值在27日,为8.7μg/m3;高值分别出现在11日(99.1μg/m3)和15日(58.4μμg/m3)。

图2武汉6月逐日平均pm10质量浓度变化

3.空气质量评价

根据国家环保总局制定的pm10的空气质量评定标准,空气质量分为5级,Ⅰ级为优,Ⅱ级为良,Ⅲ级为轻度污染,Ⅳ级为中度污染,Ⅴ级为重度污染。如图3所示,6月武汉市郊区空气质量以优为主,各等级所占比率分别为Ⅰ级89.7%、Ⅱ级10.3%。

图3武汉6月不同等级空气质量日数

三、成因分析

6月间由于夏季气温的逐步升高,大气湍流运动增强,污染物扩散较快,因此总体上颗粒物浓度比春季有所降低。武汉6月降水主要出现在6日、22日以及26~28日,由于有效降水对大气中的污染物有较好的清除作用,因此降水过程内颗粒物浓度明显较低,尤其是26~27日的强降水过程(日降水量分别为28.0mm、102.8mm),对应pm10日均浓度为月内低值。

6月11~12日和15日,湖北省出现两次严重雾霾天气,11日和15日最为严重,pm10浓度分别为99.1μg/m3、58.4μg/m3。其重污染原因分析如下:

1.北方小麦主产区焚烧秸秆为雾霾提供污染源

6月以来,北方小麦主产区相继进入收割期,许多秸秆被人为焚烧,产生了大量的大气颗粒物,为雾霾发生提供了污染源。根据环保部卫星热源点监测,11、15日,北方小麦主产区河南、山东、安徽、江苏等省出现大量热源点(表1),特别11~13日河南、山东、安徽、江苏4省份热源点分别达到627、447、759和295个。

表1湖北省及周边省份秸秆焚烧遥感监测热源点统计

2.低空引导气流有利于污染物传输

利用美国国家环境预报中心(neCp)/美国国家大气研究中心(nCaR)提供的FnL全球分析资料(10点)分析925hpa风场(图4)。11日925百帕引导气流,湖北东部为东北气流,处于弱高压的中东部,利于秸秆焚烧产生的颗粒物向南传输并在武汉下沉堆积。15日武汉市上空仍为东北气流,有利于北方颗粒物向武汉的传输。

图46月11日(左)和6月15日(右)925hpa风场分布

3.逆温的出现不利污染物扩散

此外,11日和15日武汉市均出现了逆温现象,根据FnL资料(10点)沿31°n温度坡面图(图5),11日的逆温层底部位于700m附近,较为稳定;15日逆温层高度较低,顶部在300m左右,底部几乎接地。逆温层结不利污染物扩散,造成颗粒物累积,浓度快速上升。

四、结论

通常,城市大气污染物主要来源于本地排放和其他地区污染物的平流输送,与武汉市地形、气候特点,天气系统影响等密切相关,假定某一段时间地形和污染物的排放量相对稳定,此时影响武汉市空气质量的主要因子就是气象条件[7]。

通过对武汉市2012年6月份pm10浓度分析显示,月内pm10出现2次高污染时段11日和15日,对应着湖北省出现的两次严重雾霾天气,其成因主要包括:北方小麦主产区焚烧秸秆为雾霾提供污染源;低空引导气流有利于污染物传输;逆温的出现不利污染物扩散。

图511日(左)和15日(右)逆温层分布

参考文献

[1]QianZhengmin,HeQingci,LinHungmo,eta1.associationofdailycause-specificmortalitywithambientparticleairpollutioninwuhan,China[J],environmentalResearch,2007,105(3):380—389.

[2]张燕萍,张志琴,刘旭辉等.太原市颗粒物空气污染与人群每日死亡率的关系[J],北京大学学报,2007,39(2):153~157.

[3]朱志超,孔玲莉,夏锴.武汉市pm10源解析及其对策研究[J],环境科学与技术,2009,32(9):64~67.

[4]李海波,余祺,沈建军.武汉市城区空气质量特征及控制对策分析[J],工业安全与环保,2007,33(2):46~48.

[5]李兰,危万虎,魏静等.武汉市空气污染状况及其与气象条件的关系[J].湖北气象,2004,3:18~22.

大气污染特征篇9

[关键词]二氧化硫污染特征环境容量实证分析

中图分类号:X131文献标识码:a文章编号:1009-914X(2016)25-0225-01

前言:工业化进程的加快以及城市化水平的提高,带来了严重的环境污染问题,尤其是大气污染中的二氧化硫,素有大气污染元凶的称谓,其对于人体健康以及生态系统的影响非常巨大,必须得到足够的重视。相关环境监测部门应该强化认识,做好区域内二氧化硫污染状况的全面分析,确定二氧化硫的环境容量,尽可能将排放量控制在环境容量之内,减少其对于大气的污染。

1实证事例

某省会城市位于中原地区,属于国家重要的综合交通枢纽,地处华北平原的南部,黄河中下游地区,总面积达到7446平方公里,下辖多个市辖区,固定人口加上流动人口超千万。总体地势西南高、东北低,从西南部以此为构造侵蚀中低山地、构造剥蚀丘陵、倾斜平原以及冲积平原。在市区内划分有多个区域,包括高新区、金水区等,中部地区以商业为主,西部工业发达,东部地区属于高新技术开发区,设置有大量的高校和科研院所,经济发达。不过与此同时,该市存在着非常严重的大气污染问题,常年雾霾笼罩,主要大气污染物为pm2.5、pm10以及So2等,这里主要对So2的污染特征以及环境容量进行分析,希望能够为污染的防治和环境治理提供一些参考[1]。

2二氧化硫污染特征

2.1污染状况

在该市市区范围内设置10个环境检测点,利用专业的设备,对二氧化硫污染状况进行检测分析。这10个环境检测点分别布设在中心商业区(4个)、西部工业区(3个)以及东部高新区(3个)。对2009年到2013年的检测数据进行分析和整理,可以得到二氧化硫月均浓度的变化曲线,如图1所示。

结合曲线图进行分析,可以明显看出,在冬春季节,二氧化硫的污染最为严重,尤其是11月到来年1月,二氧化硫的月均浓度达到峰值,夏秋季节相对较好。而结合二氧化硫的年均浓度曲线(图2)可知,除2012年外,其余几年均超出国家二级标准,最高的2009年超出国家标准0.6倍,属于重度污染[2]。

2.2原因分析

分析市区内二氧化硫污染严重的原因,主要是受气象、交通、工业等因素的影响。结合环境监测站收集到的气象资料,该市全年以偏西风为主,运用pasquill稳定度分类方法,分析市区稳定性,得到的最终结论为B-C,即处于弱稳定和不稳定之间,有利于空气的扩散,但是由于工业区位于西部,在主导风向的影响下,会给整个市区的大气环境造成负面影响。另外,该市位于北方地区,冬季取暖需求大,而且以燃煤取暖为主,在这种情况下,冬春季节的二氧化硫浓度也就居高不下。

3二氧化硫环境容量

3.1标准限值确定

市区包含多个分区,控制区域总面积在1288.32平方公里,属于环境空气质量的二类分区,因此需要执行《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中的二级标准,标准限值见表1。

3.2环境容量计算

结合有关专家学者的研究,在对控制区域内大气二氧化硫环境容量进行计算时,修正a-p值法应该算是最为简单、最为便捷的方法,同时由于研究应用较多,方法的可靠性和准确性较好。

在该控制区内,二氧化硫环境容量可以利用相关公式计算

其中,Q表示二氧化硫环境容量,104t/a,a表示二氧化硫总量控制系数,104km2/a,c表示区域内的控制浓度,mg/m3,S表示控制区域的面积,km2。

控制区域内二氧化硫的控制浓度同样可以通过公式求得

公式中,表示控制区域标准年均浓度限值,mg/m3,表示二氧化硫的背景浓度值,mg/m3[4]。

3.3控制系数明确

在二氧化硫环境容量计算中,总控制系统a是一个至关重要的参数,相关研究表明,a值的计算同样能够通过公式获得,有

在公式中,Ve表示通风系数,与混合层的高度H和混合区域的平均风速u密切相关,有Ve=H×u,结合从气象部门获得的相关数据,u的取值为2.2m/s,根据《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》中的相关标准,混合层高度H的计算公式为

公式中,表示10m高低位置的平均风速,单位为m/s,参照环境监测站采集的数据信息,取值为3.72,为混合层系数,可以通过查表的方式获取,其值为0.051,f表示地转系数,为地转角速度,取值7.29×10-5rad/s,表示地理纬度,取35°。

代入相关数值进行计算,可以得到控制区混合层高度为2268m,a指为13.941×104km2/a,而结合相关标准,该市的a值在4.2-5.78×104km2/a,取最大值,最终得到控制区域二氧化硫的环境容量为12.55×104t/a[5]。

4结论与建议

结合上述分析,可以看出,该市市区的二氧化硫排放总量远低于环境容量,不过其年均浓度超出了国家二级标准,主要污染源是西部工业区的重污染企业。对此,立足该市的发展特点,提出几个防控建议:一是调整工业布局,尽量将位于上风向的重污染企业迁移到下风向,减少其对于市区大气环境的污染;二是对于污染比较严重的企业,应该加强监管,督促其做好烟气脱硫处理,减少工业废气中二氧化硫的含量;三是应该对市区的能源结构进行优化,以更加清洁环保的能源,如天然气、地热等代替燃煤,促进市区空气质量的改善。

参考文献:

[1]余益民.中国生活二氧化硫污染的地域性特征分析――基于面板数据的实证研究[J].经济研究导刊,2012,(24):135-136.

[2]聂丽曼,刘剑锋,秦山.二氧化硫污染特征及其环境容量的研究[J].硅谷,2014,(17):155-156.

[3]薛文博,王金南,杨金田,等.淄博市大气污染特征模型模拟及环境容量估算[J].环境科学,2013,34(4):1264-1269.

大气污染特征篇10

关键词:重污染天气;形成与对策研究

中图分类号:R122.7文献标识码:a

1大气污染的分类和定义

按照新实施的空气质量标准:空气质量指数等级分为优、良、轻度污染、中度污染、重度污染和严重污染等,“严重污染”是空气质量最差的一个等级。重污染天气是表征空气质量的当天空气污染指数(api)大于等于201数值,即空气质量达到4级及4级以上污染程度的统称。根据重污染天气的不同成因和污染特征可分为静稳型、沙尘型两类。静稳型重污染天气是指由于出现持续不利于扩散气象条件导致污染物大范围积累,最终可吸入颗粒物(pm10)达到重污染水平。沙尘型重污染天气是指外来沙尘或者本市局地大风扬沙造成的颗粒物重污染。去年冬季,在石家庄、邢台、邯郸等城市造成的雾霾天气就属于静稳性重污染天气。

2引发重污染天气原因分析

引发重污染天气的直接原因是大气中的可入肺颗粒物(pm10和pm2.5)含量严重超标。其中,pm2.5的含量相对较高,属主要诱因。随着着经济社会的发展,大气环境的。“煤烟型”加“复合型”污染特征越来越凸现。工业企业燃煤是主要来源。汽车尾气排放是重要来源。

随着城市机动车数量迅速增长,我国城市污染逐步进入以多污染物共存、多污染源叠加等为特征的复合型污染。汽车尾气不仅直接排放苯、甲苯、重金属等危害性极高的颗粒物,而且排放的大量氮氧化物和硫化物气体,可以氧化成硝酸盐和硫酸盐,形成粒径较小的粒子,变成pm2.5污染物,直接入肺,危害健康。机动车污染是造成灰霾、光化学烟雾污染的重要原因,机动车污染防治的紧迫性日益凸显。产业结构不合理导致污染日益加重。长期以来,河北产业结构上重化工业的比重较高,尤其是近些年重化工业布局向环渤海地区集中。河北产业结构以钢铁、装备制造、石化、医药为核心的产业体系带有明显的重化工业特征,经济增长对第二产业的依赖性变强。

3、应对对策研究

3.1发达国家应对对策

在工业化进程中,英美等发达国家也出现过类似的大气污染现象。这些国家主动应对,积极探索,颁布了一系列行之有效的相关立法,大气环境质量逐步得以改善。伦敦大雾事件发生后,英国政府积极采取立法应对,如1954年伦敦市通过了治理污染的特别法案,再如1956年英国通过的《清洁空气法案》。依据相关立法,伦敦市采取了关闭市内发电厂、强制提高烟囱高度、优先发展公共交通、加强污染处罚力度等措施,大雾天气在短期内得以有效治理。美国早在1997年就提出对pm2.5进行监测,并把其纳入强制性的环境质量标准体系,有效的减少了可入肺颗粒物的排放量。此外,美国治理二氧化硫排放的经验,也可供我国借鉴。美国在20世纪70年代确立了世界上最早的排放权交易机制,并通过修订《清洁空气法案》的方式将排放权交易机制上升到法律层面,借助于排放权交易机制及其他相关机制,30年(1970年-2000年)减排了约47.6%的二氧化硫。

3.2我国采取的解决方法

在我国,《大气污染防治法》是最重要的大气环境治理立法。依据该法,环保部门加强了对大气污染排放的监督和管理,确立了大气污染物排放申报、排污收费、总量控制、大气环境质量监测等相关制度。1996年修订通过的《环境空气质量标准(GB3095-1996)》将pm10纳入标准体系,2012年修订通过的《环境空气质量标准(GB3095-2012)》则进一步把pm2.5纳入环境标准体系。将可入肺颗粒物纳入强制性的环境标准体系,并在京津冀、长三角、珠三角首先执行。

4应对重污染天气的建议

近两年我省及我国的重污染天气频发,而且持续时间长,影响面积大,对人体健康、社会活动、经济发展的损害也越来越明显。这表明,我国的大气污染状况已进入非常时期,非常时期应有非常做法。本文对应对重污染天气的改善提出如下完善建议:

4.1确立生态环境保护优先地位

在非常时期,摒弃传统环境立法所强调的协调发展理念,,突出环境保护的重要性,如果环境利益和经济利益之间发生冲突,应当以生态利益为重,使经济建设在环境质量允许的范围内进行。

4.2明确监管职责,健全大气环境污染治理协调机制

环境监管存在职责不清问题。建议明确政府在大气环境治理方面的领导作用,确立环境保护主管部门在大气污染防治领域的主导地位,明晰各部门在相关领域的具体职责,使得相关部门在处理像重污染天气这样的大气污染事件时能够各司其职,并快速应对。

4.3树立大环境理念,协同行动控制大气污染

当重污染天气出现时共同限产减排,同时启动应急预案、同时采取应急措施,打破部门和地区隔阂,建立常设性的污染治理和应急联席会议制度,在污染应急工作中,注重信息互通,资源互补,加强协调配合,力争实现应急的无缝对接,步调一致。

4.4加快能源及产业结构调整,实现标本兼治目标

政府牵头,各部门密切配合,协调联动,建立统一管理机构,优化调整能源结构,开发推广新能源和洁净能源的使用,更为关键的还在于产业结构的升级改造和调整以及经济发展方式的转变,加快实施产业升级战略。

4.5加强公众参与