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城镇大气污染源分析技术
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-08-17 14:52:08

【摘要】城镇的大气污染是混合型污染,主要由煤烟、汽车尾气和自然扬尘造成的,其中以煤烟型污染为主。工厂企业、城镇居民生活采暖等大量的燃煤、各种污染源排放,使近地面大气严重污染,尤其是在北方城镇冬季采暖期,燃煤使用量明显增加,二氧化硫、二氧化碳等各类污染物的日平均浓度明显增大。不同高度的大气污染排放源排出的废气,经过混合或叠加,形成了多尺度的大气污染,对城镇大气环境形成了严重的威胁。为了保护大气圈,我们建立了综合监视系统,系统监测人为污染物的来源、浓度和变化趋势;研究自然系统对人类的影响;研究地球生物化学循环。减少二氧化硫、二氧化碳的排放;减少破坏臭氧层物质的产生;防止过度放牧、滥伐森林、水土流失等。

  【关键词】混合型污染;污染源;人为污染物

  1.绪论

  由于城镇人口众多、工业发达、车辆密集,向大气排放的污染物主要包括硫氧化物、悬浮颗粒、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和光化学氧化剂等,多达100 多种,这些物质不仅危害人体的健康,而且影响了城镇的形象和发展环境。

  1.1 城镇污染源的类型

  大气污染源分为天然污染源和人为污染源。其中天然源也是大气污染的重要来源。大气的天然污染源主要包括森林、自然尘及火山活动, 草原火灾排放物,生物排放物、海浪飞沫。人为污染源按照产生污染部分,可分为民用源、工业源、生物质燃烧源、交通源等;按照能源结构分为焦炭、煤炭、重油汽油、天然气、柴油等。同样人为污染源也可以按照流动源和固定源分类,按照排放轨迹分类。

  1.2 城镇大气污染的特点

  现在,我国大部分发达城镇处于由煤烟型污染过渡向机动车尾气污染为主的光化学污染时期, 光化学污染的主要特点是高浓度的臭氧和细颗粒物。欠发达中小城镇大气污染以煤烟型污染为主,主要特征为二氧化硫、颗粒物。

  我国受到广泛关注的大气污染物是颗粒物,据统计,在我国有监测的343个城市中,60%城市环境空气颗粒物超标,并且颗粒物成份多样且复杂。

  2.大气污染源分析技术

  2.1 大气污染源分析技术的意义

  空气质量与污染源排放息息相关,污染源与空气质量的关系即“源-受体”关系,因此一直是环境科学研究的关键问题,是环境管理和环境决策关注的核心问题。大气污染源分析技术是区分和识别大气污染的复杂来源并定量分析其源贡献率的一种科学的方法,它是确定各种排放源与环境空气质量之间响应关系的桥梁,是控制和治理大气污染的一个十分重要而又非常复杂的课题。

  2.2 大气污染源分析技术简介

  据资料显示,对大气污染来源的研究始于以污染源排放清单的分析和以污染源排放清单为基础的扩散模型(源模型),20世纪70年代将着眼点由排放源转移到受体,开始了受体模式的研究。目前大气源分析技术的两大基本技术分别是:①基于源的大气扩散模式的源解析技术;②基于受体模型建立起来的源解析技术。其中源解析技术可以广泛用于一次及二次的气态污染物和颗粒物的来源解析的;受体模型的解析技术主要用于具有复杂来源的大气颗粒物来源解析。这两种解析技术方法各有优缺,不能相互替代,通常是将这两种方法联合起来进行污染来源解析研究,出现将源清单、扩散模式和受体模式集成加以综合应用的趋势。

  现在,发达国家已建立了比较完善的污染源清单及数据库、各种源的排放因子系列和源排放化学成分谱库、各类大气扩散模式系统以及各类受体模型,为研究和确定源-受体关系奠定了良好的基础。

  2.3 大气污染源分析技术的发展方向

  我国科学发展观提出了社会、经济、环境可持续发展,随着人们的生活水平和生活质量有了进一步的提高,人们对生活环境有了更高的要求,为保障人体健康和生态平衡, 研究大气环境中的源-受体关系、确定影响空气质量的重点污染源, 是空气质量管理的关键。现今的研究趋势主要集中在以下方面。

  2.3.1有机物示踪CMB 模型

  示踪物是一类污染源的特征化学指纹的代表,是确定各类源排放的关键。大气颗粒物中存在着多种多样的有机物,其分子组成具有很强的源特征性, 是源示踪物的最佳候选者,在一些示踪功能消失或污染源排放的无机特征物发生变化的情况下,有机物对污染源的示踪作用日益明显。

  2.3.2受体模型和扩散模型的联用

  现在, 环境管理和污染控制要求对颗粒物的来源进行深入细致的分析, 将受体模式和扩散模式这两类模式结合使用,成为源解析研究的趋势之一。扩散模式可以计算由于成分谱相似而使受体模式无法解析的某些特定污染源的贡献, 使得污染治理方案更有针对性,受体模式的优势在于不要求对污染源进行详细调查, 不依赖于气象资料和气溶胶在大气中的许多特性参数, 能解决扩散模式难于处理的问题。

  2.3.3反向模式技术

  反向模式是将传统的受体模式和大气化学传输模式结合在一起, 引入空气质量观测资料的约束,运用一定的数值方法,计算包括污染源在内的一些输入数据和参数的调整因子,使得大气化学模式在利用调整后的源排放和其它参数进行模拟时,污染物的模拟结果与观测数据吻合程度得以提高。

  我国大气污染源分析工作相对发达国家起步较晚,缺乏研究的广泛性和系统性,今后应该结合我国环境污染的具体情况加以发展,从而进一步解决我国的大气污染问题。

  3.结论

  城镇大气污染是世界各国面临的严峻挑战,受到各国政府高度重视。如何防治城镇大气污染,降低危害程度,是全球重大而紧迫的课题。

  我国环境保护工作的现状是:在工业污染源或固定源的污染未得到根本控制之前,我国城市大气污染治理还必须以命令控制型和法律、法规手段为主;随着我国市场经济的建立和完善,环境经济手段无疑是我国环境政策的发展方向。

  治理大气污染是世界各国共同面临的难题之一,近年来,我国政府高度重视,出台措施,在一些城镇加大治理力度,已取得一定成效,生态环境进一步好转。让我们共同努力,从身边的一点一滴做起,为我国环保事业尽自己微薄之力,共同保护我们的家园。 [科]

  【参考文献】

  [1]韦洪莲.中国城市大气颗粒物解析研究及空气质量[A].城市环境空气颗粒物源解析技术国际研讨会论文集[C].天津:南开大学,2003.

  [2]董树屏,刘咸德,Willy Maenhaut.北京市大气颗粒物中有机碳和元素碳的测定[A].城市环境空气颗粒物源解析技术国际研讨会论文集[C].天津:南开大学,2003.

  [3]北京大学,中国环境科学研究院.大气污染源解析技术指南[M].北京:中国环境科学出版社,2005.

  [4]李春燕,高翠香.大气颗粒物污染与城市生态环境整治方案[J].唐山学院学报,2007,(3).

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