城市道路环境保洁服务方案
招标编号:****
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投标日期:****
(一)定义
1.大气污染
大气污染,即当大气中的污染物浓度上升至危及生态平衡与人类正常生活和发展水平,对人类和环境构成威胁的状态。此现象的产生源于双重因素:一是自然界的不可避免事件,如火山喷发、森林灾害和岩石风化等;二是主要由人类活动引发,诸如工业排放废气、燃烧化石燃料、机动车尾气以及核爆等人为因素。
2.大气污染物
大气污染物乃指源于人类活动或自然界排放,对环境或人体构成不良影响的各类物质。
大气污染物主要分为两种形态:一是以气溶胶形式存在的污染物,二是处于气体状态的污染物。
根据形成过程的划分,污染物可分为原生污染物(一次污染物)和次生污染物。原生污染物特指直接自污染源头排放的物质。相比之下,次生污染物源自一次污染物经化学反应或光化学作用转化生成的新物种,它们在物理化学特性上与原生污染物截然不同,且往往具有更强的毒性。
大气污染物主要包括小颗粒状的粉尘、烟雾,以及二氧化碳、一氧化碳等气态污染物。
类别 |
一次污染物 |
二次污染物 |
含硫化合物 |
S02,H2S |
SO3,H2SO,MSO4 |
含氮化合物 |
NO,NH3 |
NO2, HNO3, MNO3 |
碳的氧化物 |
CO,CO2 |
|
碳氢化合物 |
C1—C5Hn化合物 |
醛,酮,过氧乙酰硝酸酯 |
含卤素化合物 |
HF,HCl |
|
颗粒物 |
重金属元素,多环芳烃 |
H2SO4,SO4—2,NO3 |
(二)污染物来源
空气质量的任何负面改变都源于大气污染物。据现有了解,大气中这类污染物种类已超过百种。
大气环境的变化主要分为自然和人为两类因素,其中人为因素占据主导,特别是源自工业生产与交通运输的污染。其主要包括污染源的排放、污染物在大气中的传输以及对人类生活和环境的危害三个关键步骤。
1.大气污染的天然源
(1)火山喷发:排放出、
、CO、HF、
及火山灰等颗粒物。
(2)森林火灾:排放出CO、、
、
、HC等。
(3)自然尘:风沙、土壤尘等。
(4)森林植物的主要挥发性排放物主要包括萜烯类碳氢化合物。
(5)主要构成的海浪飞沫颗粒物包含硫酸盐及亚硫酸盐成分。
据统计显示,在某些特定情境下,自然界的排放贡献超越了人类活动,全球氮氧化物排放的93%以及硫氧化物排放的60%源自天然源头。
2.人为污染源
大气污染源主要源自人类活动产生的污染物排放点,其概要可归纳为以下几个方面:
(1)污染物排放源:燃料的燃烧过程,如煤炭(主要由碳、氢、氧、氮、硫及金属化合物构成)的燃烧,是大气污染的重要源头。在燃烧过程中,不仅会产生大量的烟尘,还生成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、有机化合物以及悬浮颗粒等废气排放物。
(2)工业生产过程的排放:如石化企业排放硫化氢、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物:有色金属冶炼工业排放的二氧化硫、氮氧化物及含重金属元素的烟尘;磷肥厂排放的氟化物;酸碱盐化工业排出的二氧化硫、氮氧化物、氯化氢及各种酸性气体;钢铁工业在炼铁、炼钢、炼焦过程中排出粉尘、硫氧化物、氰化物、一氧化碳、硫化氢、酚、苯类、烃类等。其污染物组成与工业企业性质密切相关。
(3)交通运输过程的排放:汽车、船舶、飞机等排放的尾气是造成大气污染的主要来源。内燃机燃烧排放的废气中含有一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、含氧有机化合物、硫氧化物和铅的化合物等物质。
(4)大气农药污染源:在农田作业中,施用农药过程中部分会以粉尘等形式逸散至空气中,这部分滞留在作物体内或附着于表面的农药可能继续挥发。吸入大气的农药会被悬浮颗粒吸附,随之风向传播,导致广泛的空气污染。另外,秸秆焚烧也是不容忽视的污染因素。
(三)主要的大气污染物
1.气溶胶状态污染物
主要构成要素包括粉尘、烟液滴、雾、降尘、飘尘及悬浮物等微粒物质。所谓气溶胶,是指在气体介质中悬浮的固体颗粒或液体微滴,其尺寸范围通常介于0.002至100微米。根据粒径大小的划分,大气气溶胶中的粒子种类可进一步细分为不同类别。
(1)悬浮于空气中的总悬浮颗粒物(TSP),特指那些动力学当量直径小于100微米的颗粒,作为大气质量评估中的核心通用污染参数。
(2)悬浮在大气中的长期漂浮物,我们称之为飘尘,其粒径普遍小于10微米。
(3)大气颗粒物的降尘过程:通过降尘罐收集的颗粒物,其粒径普遍超过30微米。单位面积上的降尘量作为衡量空气质量污染水平的重要指标之一。
(4)可吸入粒子(IP、PM10):国际标准化组织(ISO)建议将IP定义为粒径10微米以下的粒子。
(5)细颗粒物(PM2.5):指直径小于或等于2.5微米的悬浮颗粒物质。
2.气体状态污染物
主要包括二氧化硫主导的硫氧化合物、二氧化氮主导的氮氧化合物、一氧化碳主导的碳氧化合物,以及碳氢结合的有机化合物。大气成分不仅包含无机污染物,而且还含有有机污染物。
(1)硫氧化合物:主要指二氧化硫和三氧化硫。二氧化硫是无色、有刺激性气味的气体,其本身毒性不大,动物连续接触30ppm的无明显的生理学影响。但是在大气中,尤其是在污染大气中
易被氧化成
,在于水分子结合形成硫酸分子,经过均相或非均相成核作用,形成硫酸气溶胶,并同时发生化学反应形成硫酸盐。硫酸和硫酸盐可以形成硫酸烟雾和酸雨,造成较大危害。
烟气排放源自硫化矿物的热处理过程,包括含硫燃料的燃烧和硫化矿石的焙烧与冶炼活动。这些工业活动中,诸如火力发电厂、有色金属冶炼厂、硫酸制造厂、炼油设施,以及广泛使用煤炭或燃油的工业锅炉和炉灶,均是大气污染的主要贡献者。
(2)氮的氧化物:种类很多,是NO、、
、
、
、
等氮氧化物的总称。造成大气污染的氮氧化物主要是指NO和
。大气中氮氧化物的人为源主要来自燃料燃烧过程,其中2/3来自汽车等流动源的排放。NOx可以分为以下两种:
1)氧化氮生成主要源自燃料型NOx:在燃烧过程中,燃料中蕴含的氮氧化物会转化为NOx
2)温度型NOx:燃烧是空气中的在高温(>2100℃)下氧化生成NOx
其天然源主要为生物源,如生物体腐烂。
大气中的NOx最终转化为硝酸,和硝酸盐微粒,经湿沉降和干沉降从大气中去除。
(3)碳的氧化物
1)一氧化碳(CO)
来源主要为人造因素,其中80%源自汽车尾气排放,另外,森林火灾与农业废弃物的焚烧过程也会产生此类物质。
绿色转化途径:甲烷的生物利用、海洋中二氧化碳的释放、植物排放物的有效转化以及光合作用中叶绿素的分解
CO全球性人为源和天然源排放量估算如下
排放源 |
估计排放量(105t/a) |
天然源CH氧化 |
50-5000 |
天然有机烃类的转化 |
50-1300 |
海洋中微生物活动 |
20-200 |
植物排放 |
20-200 |
总量 |
150-6700 |
人为源化石燃料的燃烧 |
250-1000 |
森林火灾 |
10-60 |
总量 |
260-1060 |
2)二氧化碳:一种无毒的气体,却因其对全球环境产生的深远影响,备受关注,成为大气污染议题中的焦点。
(4)碳氢化合物(HC):又称烃类,是形成光化学烟雾的前体物,通常是指C1—C8可挥发的所有碳氢化合物。分为甲烷和非甲烷烃两类,甲烷是在光化学反应中呈惰性的无害烃,非甲烷烃(NMHC)主要有萜烯类化合物(由植物排放,占总量65%)。非甲烷烃的人为源主要包括:汽油燃烧(典型成分为,
,
和
碳氢化合物)、焚烧、溶剂蒸发、石油蒸发和运输损耗、废物提炼。
(5)大气中的气态含卤素化合物主要归类为三类:卤代烃、氟化物和其他氯化物。作为人类活动的主要产物,卤代烃如三氯甲烷、氯乙烷和四氯化碳扮演着化学溶剂和有机合成工业的重要角色,它们在生产和使用过程中会挥发进入大气环境。氯化物的空气污染物,如氯气和氯化氢,主要源自化工厂、塑料制造厂、自来水处理设施、盐酸生产厂以及废水焚烧过程。另一方面,氟化物,如氟化氢(HF)、氟化硅和氟,源自萤石、冰晶石、磷矿石开采以及氟化氢使用的产业,例如铝冶炼厂、钢铁厂、玻璃制造厂、磷肥厂和火箭燃料生产场所。
并且随着人类不断开发新的物质,大气污染物的种类和数量也在不断变化。就连南极和北极的动物也受到了大气污染的影响!
(四)大气污染类型
1.根据污染性质可划分为
(1)还原型(伦敦型):主要污染物为、CO和颗粒物,在低温、高湿度的阴天、风速小并伴有逆温的情况下,一次污染物在低空集聚生成还原型烟雾。
(2)污染物构成:洛杉矶型污染源自机动车尾气排放、燃油锅炉运作和石油化工产业。其初始排放物包含一氧化碳(CO)、氮氧化物和碳氢化合物。在光照的作用下,这些物质诱发光化学反应,衍生出一系列强氧化性的副产品,如臭氧、醛类和酮类化合物,以及过氧乙酰硝酸酯等,对人类眼睛等敏感黏膜具有显著刺激性。
(五)影响因素
大气污染程度和分布受多种因素共同影响,主要包括:污染物的本性(物理与化学特性),污染源特性(如排放强度、排放高度、源内温度以及排气速率),气象要素(风向、风速及温度层结),以及地表特征(地形起伏、粗糙度与地表覆盖)。
随着大气中有害物质浓度的上升,环境污染日益严重,其危害性也随之增强。污染物在大气中的分布受多种因素影响,其中包括排放源的海拔高度、气候条件以及地势地貌等要素。
大气中的污染物一旦释放,其扩散与稀释过程随即启动。风力增强及大气湍流加剧,伴随着大气稳定性降低,污染物的扩散速度得以加速;然而,当风力减弱或出现逆温层时,污染物的扩散则受限,可能导致浓度显著升高,引发严重的空气质量问题。尽管降水能够一定程度上净化空气,但降下的污染物往往会转嫁至水体和土壤,转化为新的环境污染形式。
复杂地形与地面特征所引发的区域热力循环现象,诸如山区的山谷风、滨海地带的海陆风交换以及都市内的显著热岛效应,均对当地空气质量产生显著影响。
运行中的废气在遭遇高耸的丘陵和山脉时,其迎风侧会出现下沉效应,导致周边环境的污染。若废气翻越丘陵,背风面会形成涡流,污染物在此集中,加剧环境污染。在山谷和盆地处,废气扩散受限,常常在谷地与山坡上循环。尤其在背风坡,气流呈现螺旋运动,污染物聚积显著,浓度显著提升。而夜间,谷底因宁静而产生冷空气下沉,暖空气上升的现象,易引发逆温现象。整片谷地笼罩在逆温层之下,废气如烟雾般弥漫,久久不散,从而形成严重的污染状况。
沿海及湖泊周边城市,日间烟雾在海风与湖风的驱动下,往往在地表形成明显的'污染走廊'。
早期,大气污染主要局限于城市及工业区,短期内污染物浓度急剧上升,对人类和生态环境构成威胁。自六十年代起,各国纷纷采取策略,如实施排放控制和利用烟肉扩散技术,从而有效缓解了大气污染状况。
尽管高耸的烟囱排放有助于稀释近地面的污染物浓度,但其副作用是将污染物质扩散至更广泛的地域,进而引发远离源头的区域的空气质量问题。大气层中的核试验放射性沉降物以及火山喷发产生的火山灰,作为天然的污染物载体,能够在全球范围内分布,形成深远的空气污染影响。
(六)危害范围
1.对人体的危害
大气污染对人类的影响首先体现在健康层面,继而揭示出对工农业生产的广泛负面影响及对天气气候的负面效应。随着对污染物产生危害的机制、分布范围和程度的深入探究,这些研究为防控策略的制定提供了科学依据。大气污染的影响因污染源的多样性、污染物特性、浓度差异、暴露时间和地域特性(包括地理环境)以及个体因素如年龄和健康状态的不同,使得每个人所受危害呈现出差异化。
人体首先对大气污染产生感知上的不适,继而生理反应呈现可逆性特点,进而可能导致急性健康损害。大气污染对个体的危害主要划分为急性中毒、慢性毒害以及潜在的致癌效应三个类别。
(1)急性中毒
在通常情况下,当空气质量中的污染物浓度处于较低水平,人体不会遭受急性中毒。然而,突发的环境风险,例如工业生产中的意外排放事故,如印度帕博尔农药厂甲基异氰酸酯泄漏事件,其后果惨重,曾导致2500人员亡和十几万人受到严重影响,显示出即便轻微的污染也可能在特定情境下迅速升级为公共卫生危机。
(2)慢性中毒
健康影响:慢性毒害源于持续暴露于低浓度大气污染物 大气中的污染物质在长期低剂量接触下,显著提升城市居民的慢性疾病发病率,尤其以肺癌为例,上海市的居民面临严峻挑战。城市中心区域的呼吸系统疾病发病率明显高于周边郊区,这一趋势凸显了空气质量对居民健康的重大影响。
(3)致癌作用
长期暴露于污染物导致的深远影响,源自持续对机体的侵害,其过程涉及遗传物质的损伤,进而引发突变。若突变波及生殖细胞,可能导致后代生理机能的异常,即我们所说的致畸效应。另一方面,若遗传物质和遗传信息发生突发性改变,则称为致突变作用。至于诱发肿瘤的能力,则被定义为致癌潜力。此处所提及的‘癌’涵盖良性肿瘤和恶性肿瘤。环境中的致癌物质按照性质可分为化学致癌因子、物理致癌因子和生物致癌因子等多种类别。这一作用过程通常包含引发和促进两个阶段。任何能引发肿瘤生成的因素统称为致癌因素。长期接触环境中的此类因素引发的肿瘤被称为环境相关肿瘤。空气污染不容忽视,它对人类预期寿命的影响显著负面。
2.对工农业的危害
工业生产和农业生产深受大气污染之困,其深远影响不容忽视,直接冲击着经济的发展,导致显著的资源消耗与经济损失。大气中的酸性物质,如二氧化硫和二氧化氮,首要地侵蚀工业设备和基础设施,加剧维护成本。此外,飘尘的增加对精密设备的制造、安装、维护以及运行效率构成了挑战,间接提升了生产环节的总体支出。这些污染因素导致生产成本攀升,产品质量下降,产品生命周期缩短,从而对经济效益构成显著压力。
大气污染对农业生产的不利影响显著,主要体现在其对植物生长的直接影响以及间接生态效应上。酸雨作为其中一员,它能干扰植物的正常生理活动,进而通过土壤渗透和水体渗透,导致土壤酸化和水中溶解有害物质。这些变化会对生态环境中的动植物和水生生物构成潜在威胁,尤其在极端情况下,如重度酸雨,可能导致森林生态系统衰退甚至鱼类种群灭绝。
3.对气候的危害
大气污染对天气与气候的影响显著。颗粒悬浮物导致能见度下降,削弱了地表接收到的太阳辐射,特别是在大型工业都市,浓重的烟雾可能导致日光强度较常态降低约40%。高层大气中的氮氧化物、碳氢化合物及氟氯化合物等,因引发臭氧层的严重破坏——即臭氧洞现象,而备受全球瞩目。
大气中由工厂、发电站、机动车辆和家庭燃煤设备产生的颗粒物,因其作为水汽凝结和冻结核的功能,显著影响了区域降水特性。特别是在大工业城市的下风向地带,观察到降雨量较周边地区显著增加,这一现象被称为‘拉波特效应’。若这些微粒内含有酸性污染物,下风区域便易遭受酸雨的潜在威胁。
大气污染除了对天气造成负面效应,其对全球气候的影响正日益受到瞩目。特别是由于大气二氧化碳浓度上升所加剧的温室效应,对全球气候变化起到了决定性作用。全球气候变暖将对人类生态环境产生诸多不利后果,对此,人类必须有深刻的认识。
生态环境面临严峻挑战:河流干涸,森林萎缩,物种消亡,臭氧层受损,以及温室效应等问题交织。这些环境效应,如温室效应、酸雨与臭氧层破坏,皆源于大气污染的深远影响。其滞后性特征往往使得污染初期不易察觉,但一旦显现,则预示着环境污染已达到严重程度。环境污染直接影响人类生活,降低生活质量,危害健康并干扰生产活动。例如,城市空气质量下降导致呼吸道疾病频发;水体污染恶化水质,饮用水安全受到威胁,可能引发早产儿或先天缺陷。污染引发的社会问题亦不容忽视,纠纷与冲突因环保意识提升而日益增多。全球各地不同程度地遭遇了环境污染,其中包括大气、海洋和城市环境的全球性挑战。
全球化进程中,环境污染的国际性趋势日益凸显,其中危险废物跨境转移问题尤为显著。地球生态系统的破坏对人类产生了深远影响,主要表现在以下几个方面: 1. 生态环境危机:水土流失加剧,土地沙化加速,森林生态功能减弱,草地退化,水生生态系统持续恶化; 2. 农业与农村污染严重,食品安全隐患突出; 3. 外来有害物种入侵,生物多样性锐减,遗传资源受损,生物资源保护形势严峻; 4. 面对中国庞大的人口基数与较高的自然增长率,关键资源的人均拥有量下降,资源紧张状况日益显现; 5. 生态功能衰退,生态安全受威胁,工业固废产量激增,大气污染排放总量持续高位,全球气候变暖,臭氧层破坏等问题并存。 生态环境的恶化不仅破坏力巨大,更阻碍了经济与社会的和谐发展,延缓了社会主义现代化进程。首先,生态环境的破坏带来重大的经济损失,如频繁的洪涝灾害,造成生命财产的重大损失,农田受损,交通受阻,经济损失触目惊心; 2. 废弃物未经处理便随意排放,空气、水源和土壤遭受污染,人民健康受到严重影响; 3. 植被破坏导致水土流失加剧,土地沙漠化严重,引发农民流离失所,社会稳定性面临挑战。 实际上,环境破坏的后果远不止此。
4.对植物的危害
污染物主要经由气孔侵入叶片,并溶解在叶肉细胞内,从而通过复杂的生物化学过程对植物的生理代谢过程产生调控作用。因此,植物受到损害的表征通常表现在叶片上。鉴于污染物种类各异,所引发的植物受害症状也会呈现出多样性。
(一)国际措施
1979年11月在日内瓦举行的联合国欧洲经济委员会的环境部长会议上,通过了《控制长距离越境空气污染公约》,并于1983年生效。 《公约》规定,到1993年底,缔约国必须把二氧化硫排放量削减为1980年排放量的70%。欧洲和北美(包括美国和加拿大)等32个国家都在公约上签了字。
美国的《酸雨法》规定,密西西比河以东地区,二氧化硫排放量要由1983年的2000万吨/年,经过10年减少到1000万吨/年:加拿大二氧化硫排放量由1983年的470万吨/年,到1994年减少到230万吨/年。
世界上减少二氧化硫排放量的主要措施:
1.原煤脱硫技术。
2.改进燃煤技术。
3.烟气脱硫过程主要依赖石灰法,该方法能有效去除高达85%至90%的二氧化硫,尽管其脱硫效益显著,但实施成本高昂。具体来说,诸如在火力发电厂安装此类设施,其初始投资占电厂总造价的25%以上,这构成治理酸雨策略中的显著经济挑战。
4.探索并发展多元化新能源,包括太阳能、风能、核能及潜在的可燃冰资源,然而,这些技术尚待完善,若操作不当可能引发新的环境问题,且其成本效益显著
人体健康受到大气污染的显著影响,主要体现在引发呼吸道疾病。对于植物,其生理机能易受阻,生长受限且抵抗力减退,可能导致生长不良乃至生命损失。此外,大气污染对气候产生负面影响,包括降低能见度,削弱太阳辐射强度,尤其在城市环境中,太阳辐射和紫外线强度的降低已与佝偻病发病率的上升相关联。大气污染物还会侵蚀物质,从而降低产品质量。近年来,全球范围内观察到酸雨现象频发,雨雪酸度上升,导致水体酸化,湖泊和河流生态系统受损,鱼类种群锐减,森林生长受限,这些现象都与大气污染密切相关。
(二)其他措施
1.优化工业与城镇功能的空间配置策略。在制定城镇规划时,需对工业布局进行全面考量。通常,工业区应选址于城市边缘或郊区,确保位于主导风向的下风向区域,以减少废气对居住区的潜在影响。严禁在居住区建设可能产生污染的工业企业。
2.提升生态环境:植物不仅起着装点环境的美学作用,更有其气候调节、尘埃防护、空气过滤以及吸附有害气体的重要功能。
3.强化对居住区内部环境污染源的管控,特别关注诸如餐馆、公共浴室的烟囱排放、废弃物集中点以及垃圾箱等可能产生的有害气体对空气质量的潜在威胁。卫生部门需与相关部门携手,提升环境监管力度。
4.控制燃煤污染。
(1)通过实施原煤脱硫技术,能够有效地去除燃煤中大约40%至60%的无机硫含量。在燃料选择上,我们倾向于优先选用硫含量较低的替代能源,如低硫煤和天然气等。
(2)改进燃煤技术,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如,液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石,与二氧化硫发生反应,生成硫酸钙随灰渣排出。对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。
(3)探索多元化新能源源,诸如太阳能、风能、核能以及潜在的可燃冰等,然而这些技术尚处于发展阶段,其环保效益可能面临新污染风险,且经济效益上,其成本高昂是显著挑战。
5.加强工艺措施。
(1)优化生产工艺流程,致力于采用无害或低毒的原料替代高毒原料,并实施闭环操作以减少废弃物排放,从而提升环保标准。
(2)严谨管控生产流程,杜绝任何可能引发大气废气排放的隐患。
(3)有效利用废弃物的价值转换:例如,发电厂排放的煤灰可以转化为制作水泥和砖块的优质原料,同时废弃氮元素也可得以回收,用于合成氮肥,实现资源的循环再利用。
6.致力于科技创新环保实践:通过开发环保新技术并实现各类技术的协同效应,形成互补优势,运用科技力量塑造绿色生态环境,例如低温等离子技术和UV光解技术的联袂应用。
7.区域集中供暖供热。设立大的电热厂和供热站,实行区域集中供暖供热,尤其是将热电厂、供热站设在郊外,对于矮烟囱密集、冬天供暖的北方城市来说,是消除烟尘的十分有效的措施。
8.交通运输工具废气的治理。减少汽车废气排放。主要是改善发动机的燃烧设计和提高油的燃烧质量,加强交通管理。解决汽车尾气问题一般常采用安装汽车催化转化器,使燃料充分燃烧,减少有害物质的排放。转化器中催化剂用高温多孔陶瓷载体,上涂微细分散的钯和铂,可将NOX、HC、C0等转化为氮气、水和二氧化碳等无害物质。另外,也可以开发新型燃料,如甲醇、乙醇等含氧有机物、植物油和气体燃料,降低汽车尾气污染排放量。采用有效控制私人轿车的发展、扩大地铁的运输范围和能力、使用绿色公共汽车(采用液化石油气和压缩燃气)等环保车辆,也是解决环境污染的有效途径。
9.烟气二氧化硫控制技术概述:主要分为干法与湿法两大类别。干法采用固体粉末或颗粒作为吸收剂,湿法则依赖液体吸收剂。对于烟气排放,高烟囱策略被广泛应用,其优点在于提升烟气扩散和稀释效果。通常情况下,当烟囱高度超过100米,对环境污染的缓解效果显著。然而,过高的建设成本将导致经济效益下降。值得注意的是,这种策略实质上是以增加周边环境影响为代价,以减少特定地区的地面污染问题。
(一)城市空气污染的现状
随着中国经济的迅猛发展,城镇化进程持续扩展,人口膨胀推动着能源需求的急剧攀升。城市建设的加速催生了密集的交通网络和快速崛起的高层建筑,伴随着的是重工业的繁荣,然而其中高污染、高能耗的特点尤为显著,诸如工业废水的任意排放和汽车尾气排放超标等现象频发。这些污染物累积,日益加剧城市环境挑战,尤其空气污染问题触目惊心,对居民健康构成严重威胁。 从战略高度审视,我们不难发现,城市空气质量的恶化已严重掣肘我国城市的经济发展,并对国民健康构成了长远的负面影响,成为制约我国迈向生态文明城市的瓶颈。然而,尽管经济增长的追求强烈,但部分城市的环保意识尚显不足,导致环境污染问题的根治始终未能得到实质性解决。
(二)城市空气污染的原因
随着中国经济的强劲增长,以重工业为核心的产业体系占据显著地位。然而,伴随这一进程的是产业结构尚待优化的问题,部分工业企业在追求经济效益的过程中,未能充分履行环保责任,例如污水处理未能达标,导致对城市生态环境造成显著压力。人类生存的自然环境依据其构成要素,主要包括大气环境、水环境、土壤环境、地质环境及生物生态等多个方面。
鉴于我国主要依赖碳煤作为能源来源,这无疑对环境构成了一定压力。据统计,燃烧产生的污染物占据了城市污染总量的80%,其中烟尘尤为显著,占大气污染物总量的70%。硫氧化物,作为硫的氧化合物总称,包含二氧化硫、三氧化硫等形态,对于全球硫循环具有关键作用。其在大气中与水滴、粉尘共存,当与颗粒物(含液态和固态)中的铁、锰等元素发生催化氧化反应,可能导致硫酸雾形成,引发如伦敦烟雾那样的环境污染事件,甚至诱发酸雨。化石燃料燃烧和工业废气排放中硫氧化物含量丰富,加剧了大气污染和环境酸化问题。此外,城市空气质量还受到挥发性有机化合物(如醛类、酮类)、空气微生物、一氧化碳等多种成分的影响,这些都不同程度地威胁着居民健康。例如,烟雾可能导致慢性支气管炎;飞尘可诱发血液中毒、尘肺和肺部感染;二氧化硫和二氧化氮刺激眼鼻和呼吸道,引起呼吸系统疾病,甚至致命。一氧化碳过量则会引发头晕、头痛等症状,严重时可损伤心脏和神经系统。因此,我国政府正积极推行环境保护政策,优化城市布局,提升公众环保意识,并寻求新型能源替代传统能源,以应对这些挑战。
1.城市人口急剧增长
中国作为全球人口大国,其人口增长在上世纪七八十年代尤为显著,这一增长态势对国家、社会、家庭以及资源分配、生态环境等诸多领域带来了严峻挑战。庞大的人口基数导致粮食供需形势日益严峻,资源短缺问题凸显,同时引发了环境压力增大与环境污染的连锁反应。以下,我们将从三个关键角度进行深入剖析:
第一,我国庞大的人口规模不仅导致资源需求量的显著增加,进而对资源产生巨大压力,同时对生态环境带来了深远的影响。
第二,随着我国庞大的人口基数日益增长,城市化进程呈现出显著的趋势,带动了居民生活水平的提升和消费能力的增强。然而,伴随城市化的推进,生活排放物的总量急剧攀升。据统计,城市居民的生活排污量相较于乡村显著增加,若未能有效管理和处理,将直接导致环境质量的恶化。这反映出人口增长对生态环境产生的潜在生活层面影响。
第三,随着人口数量的持续增长,人类的生产活动相应扩展,规模的扩大不可避免地导致废弃物产量的攀升。若处置不当,这将对我国城市环境构成潜在威胁。尽管我们不应直接将人口增长与生产活动扩张等同看待,但人口增长确实为我国生产活动的提升提供了驱动力。这是人口增长在生产层面可能带来的环境影响分析。
在国家发展的历程中,城市化进程中的人口迁移往往带来一系列挑战。伴随城市扩张,住房短缺、交通拥堵、噪声与空气污染,以及废弃物管理问题凸显,其中住房紧张、交通拥挤尤为突出。这些因素共同导致城市人口膨胀对大气环境构成严重威胁。
伴随我国经济的持续增长与城镇化步伐的加速,农村居民大规模涌入城市。这一进程中,城市的经济效益显著提升,然而环境挑战亦随之加剧,特别是北京、上海等一线城市,其密集的高层建筑和庞大的人口流量导致空气质量问题凸显。概言之,人口的急剧膨胀对我国城市环境形成了严峻考验。
2.产业机构不合理与工业污染物排放
我国城市生态环境深受诸多环境因素影响,其中,作为汽车尾气与工业废气重要构成的二氧化碳,作为温室气体,其显著的温室效应促使全球气温呈现上升趋势。据相关资料记载,近百年来全球气温经历冷暖交替,总体呈上升态势。因此,有效管控二氧化碳等温室气体排放至关重要,以抑制温室效应的加剧。比如,温室效应可能导致夏季高温持续,增加心血管疾病等疾病的发病率和死亡率,同时加速地球表面温度升高,冰川融化,海平面上升,对低洼地区及沿海城市构成严峻威胁。 据统计,自八十年代以来,全球气温显著上升,预示未来二十年内气温可能攀升2至3摄氏度,这将引发频繁的自然灾害,如海啸、地震等。此外,工业废气中的有毒物质,如铅、汞、砷和氯等,一旦进入生态系统,会对生物生长发育甚至组织健康产生负面影响,严重时可能导致癌症。汽车尾气中的氮氧化物、二氧化硫和颗粒物等排放,与大气中的水汽结合,形成酸雨,破坏水生生态平衡,损害植物,降低土壤肥力,加剧湖泊酸化,鱼类生存受到威胁,且对森林生长构成严重阻碍,甚至可能导致森林枯死,对人类生活和财产安全构成严重挑战。
3.城市规划不合理
伴随我国城市化进程的迅猛发展,早期的城市规划显现出了明显的局限性。随着居民生活质量追求的日益提升,城市建设的需求已超越基础居住条件,对城市规划的合理性与科学性提出了严峻挑战。然而,在实施层面,各功能分区的科学与合理划分并未完全到位,如居住区、工业区、旅游区、高新技术产业园区以及周边卫星城之间的布局缺乏系统性的规划策略。 实践中,部分城市采取了扩张式的发展模式,即所谓的‘摊大饼’,侧重于中心区的向外延伸,这导致城市空气污染与生活区之间的有效隔绝难以实现。这种规划方式在无意间削弱了对空气污染物的稀释和扩散效果。
4.自然因素
环境保护面临的挑战中,自然因素不容忽视,尤其对于我国当前的境况。以温带大陆性季风气候为主的北方地区,气候干燥少雨,年均降水量普遍低于400毫米,这使得许多区域的森林覆盖率偏低,人均绿地资源有限。土壤结构特性在这样的条件下,极易诱发扬尘扬沙现象。当遭遇干旱与冷空气交织,往往触发环境问题的连锁反应,诸如频繁的沙尘天气,如2013年3月8日至9日那次席卷西北和华北的沙尘暴,局部地区甚至出现了强沙尘暴,显著降低了空气能见度。值得注意的是,包括成都和上海在内的其他地区也曾深受其影响,春季沙尘暴的侵袭几乎成为我国每年春季的常态。
环境空气质量与城市生活质量和社会经济发展息息相关。空气重度污染不仅会显著提升癌症风险,对居民身体健康构成威胁,尤其当悬浮微粒过量侵入人体,易引发内脏器官疾病。鉴于此,我国城市在推进经济增长的过程中,必须同步强化环境保护,坚定实施科学与可持续的发展策略。环境保护非个体行为,全体公民需提升环保认知,理解空气质量与个人生活密不可分;企业则需积极履行社会责任,强化企业文化建设,并借助科技创新提升竞争优势,共同构建绿色和谐的生态环境。
面对全球性的城市空气污染问题,我国政府部门已实施多项综合性治污举措。然而,我国城市在大气环境治理方面尚存诸多改进空间。因此,迫切需对我国城市现状进行理性评估,强调环境保护与经济发展并重,推行切实可行的科学治理策略,从源头上防控大气污染,提升空气质量,致力于营造宜居宜业的生活环境。这将为建设现代化城市,以及实现可持续城市发展提供稳固的基础支持。
随着近期频繁的空气质量问题,特别是大气污染、雾霾与沙尘暴的困扰,环境治理议题亟待审视。道路扬尘污染控制作为重要环节,对于提升空气质量及预防健康风险具有显著作用,已引起广泛关注,尤其在城市环境管理中。针对当前城市道路的实际情况,我们有必要深入剖析道路扬尘的生成机制,并随之制定针对性的防控策略,包括应用道路扬尘微观站进行监测。唯有对污染源头有清晰认识,方可实施有效的治理。那么,道路扬尘的具体成因何在呢?
(一)交通道路扬尘产生的原因
公路扬尘现象指的是,在风力、机动车行驶产生的碾压力或人群活动等动力作用下,公路表面积累的尘埃会被反复扬起并融入大气中,形成具有特定粒度分布的悬浮颗粒物质。
1.公路扬尘问题的症结在于两侧规划的缺失:非法定区域内的马路经济行为频发。由于缺乏有效的规划管控,个别居民未能遵循交通法规,对公路红线控制区的界限缺乏尊重,擅自建造房屋、设立工厂,甚至填充边沟,进行诸如维修、洗车、配送和仓储等活动。这些地方的门前场地及平交道口普遍未经硬化,路面材质多为土壤,导致尘土积累严重。尤其在雨雪天气,进出经营点的运输车辆往往会将泥土带出,加剧了公路扬尘的现象。
2.车流量大,重载车辆多,车辆遮盖不严,尾气排放剧增。机动车行驶造成自身磨损、消耗及尾气排放,重型车辆在运输过程中特别是一些拉运石粉、煤灰、石渣的车辆,由于封闭不严,造成粉尘、废料等飘洒都带来了公路扬尘。特别是雨季,车轮从建筑工地、矿场、未硬化道路等携带的泥土和物料等也进一步加剧了扬尘。
3.道路设施状况堪忧,亟待修复。主要源于建设与养护资金的匮乏,日常维护投入的局限,导致部分公路,尤其是地方道路,遭受重度磨损,频现大面积的坑洼、裂缝与车辙等问题。破损路面经受车辆频繁碾压及季风影响,尘土飞扬现象较为严重。
4.养护资金短缺,养护方式较为落后。随着交通量快速增长,对公路造成的损坏率也随之增高,而养护资金投入并未随之加大,由于资金的短缺,许多公路病害不能得到及时整修,养护作业机械化更难以实现,大部分公路保洁还是以人工清扫为主,而且公路垃圾收运系统不完善,没有专门的公路垃圾处理站,有时还会出现垃圾搬家现象,这些都是造成公路扬尘的主要因素。
5.公路沿线在施工中的工地存在文明施工意识淡薄的问题。部分工地未能按规实施围挡设置,渣土运输车辆进出工地时未能做到清污上路;施工过程中的洒水降尘措施执行不力或滞后,裸露的土地未得到及时覆盖和清理;绿化后的剩余土处理不及时,堆场未实施覆盖,露天装载作业也是导致道路扬尘的重要因素。
(二)道路扬尘的防治对策
1.应强化施工工地的监督管理,从源头上严谨控制尘土污染路面。
2.大力开展道路绿化,打造绿色走廊。
3.务必强化运输车辆的规范化管理,致力于最大限度地降低物料洒漏的风险。
4.致力于优化道路清扫策略,持续提升环境卫生标准。路面尘埃源于车辆碾压、风力作用以及清扫过程中的再扬起,其特性表现为反复沉降并造成多重污染。
5.实施严谨的道路扬尘污染管控措施,部署安装道路扬尘监测微观站。
6.作为网格化环境监测体系的关键组成部分,道路扬尘监测设备是一款具备自动气象数据采集、存储、传输及管理系统功能的全智能化无人值守环境监控装置。
对各街道及监测点的监测设备数据实施连续跟踪统计,并依据各监测点的环境特性及污染物状况,深入剖析区域内的总体排放态势。
(三)主要措施
四大扬尘污染治理策略:预防与控制尘埃,实施重点区域整治,倡导协同管理,强化公众教育宣传。
扬尘污染的综合管控特性体现在其广泛的关联部门——涵盖建设、环保、城市管理(如城管、国土)、交通、水利、园林绿化及市政公用等多个领域。尽管经济投入相对较低,治理技术挑战不算艰巨,但其监管的复杂性和难度却显著提升。因此,有效控制扬尘污染需从多个关键环节着手实施精细化管理。
1.在“防尘降尘”上下功夫。
“扬尘治理,措施先行”对于道路扬尘,可采取加强道路清扫、冲洗和洒水次数,整修破损道路和路面,车辆限速和车斗密闭覆盖,对道路两侧土路入口进行硬化等措施。对于施工扬尘,可采取设置施工围挡、硬化道路、覆盖料堆、冲洗车辆、雾炮降尘、使用密闭车斗、采用湿法作业、禁止高空抛洒建筑垃圾等措施。对于生产(加工)扬尘,可采取密闭生产线(车间)、使用先进生产设备、采用先进生产工艺、物料密闭运输储存等措施。对于堆(料)场扬尘,可采取设置风障、密闭储存、苫布覆盖、定期喷淋等措施。对于裸土扬尘,可采取裸土绿化、防尘网覆盖、喷洒抑尘剂等降低风速或增加地表凝固度等措施。至于外来沙尘天气,由不可抗因素造成,在此不作研究。
2.在“重点治理”上下功夫。
针对扬尘污染的特性——分布广泛、持续性强且管理难度大,实现高效治理的关键在于实施有针对性的策略。首先,应聚焦关键领域,包括渣土运输、拆迁工程、石材加工、山体爆破以及大型露天物料存放地等。其次,关注核心区域,如施工工地密集区、空气质量监测站点附近、道路破损和交通频繁路段,以及大规模拆迁和裸露土地地带。再者,划分重点时间段,例如夜间渣土车活动频繁,需强化执法并确保沿途洒水降尘;在节假日,野蛮施工问题突出,通过增强现场巡查并辅以视频监控进行重点管控。此外,应对重污染天气严格监控违规施工行为,以及确保应急减排措施的执行;而在风力较大时节,应着重核查是否遵循‘四级及以上大风天气禁止拆除或土石方作业’的规定。
3.在“齐抓共管”上下功夫。
扬尘治理涉及面广,仅仅依靠单个政府部门的力量是远远不够的,必须按照“谁主管谁负责”“管行业必须管扬尘”的原则,上下联动,分工负责,从而形成齐抓共管的良好局面。首先,要确定一个牵头部门(一般由建设部门牵头);其次,必须有相关部门的配合;再次,还需要街道办事处和乡镇政府的参与。依据新修订的市扬尘污染管理规定》,市城乡建设部门作为扬尘治理的牵头部门,同时对房屋建筑工程、轨道交通工程、燃气和热力管线工程的扬尘污染治理负责。在配合部门中,市城市管理部门对城区主次道路保洁、建筑渣土处置、建筑垃圾消纳场所建设、工地周边区域和城乡接合部道路的扬尘污染治理负责;市环境保护部门对工业企业的物料堆(料)场和生产加工过程中的扬尘污染治理负责;市国土资源部门对储备土地、破损山体治理和石料开采加工的扬尘污染治理负责;市城乡交通运输部门对辖区内的市政道路建设,国、省道养护管理,公路建设工程的扬尘污染治理负责;市城乡水务部门对河道治理、供排水工程和水污染处理工程的扬尘污染治理负责;市林业和城乡绿化部门对裸露土地整治、园林绿化工程和绿化养护作业的扬尘污染治理负责:市住房保障和房产管理部门(市城市更新局)对国有土地上房屋征收项目拆除施工工地的扬尘污染治理负责。
4.在“宣传教育”上下功夫。
通过整合电视、报刊、互联网、社交媒体平台等多种传播媒介,强化扬尘污染治理的宣传与信息传播。旨在促使各级政府、产生尘埃源头的企业以及全社会深刻理解扬尘对空气质量的负面影响,提升对尘埃污染危害的认知,从而提高自我管理扬尘污染的主动性和责任感。扬尘管控本质上是一项管理任务,依赖于正确的认知和切实的措施,往往能迅速显现显著成效。因此,将扬尘控制视为提升空气质量、降低PM10浓度的关键策略至关重要。企业应当将防尘措施的执行视为履行环境保护责任和承担社会责任的具体体现。同时,公众亦应积极参与,通过监督举报机制来发挥社会监督在遏制扬尘污染中的积极作用。
当全社会深刻