道路洒水、降尘服务投标方案
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(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:一是自然现象,如火山喷发、森林灾害及岩石风化等;二是人为活动导致的,诸如工业排放、化石燃料燃烧、机动车辆尾气以及核能利用等,其中人为因素尤为显著。
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诸如粉尘、烟尘和雾霭等微粒状的有害物质。
也包括二氧化碳、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,HC1 |
|
颗粒物 |
重金属元素,多环芳烃 |
H2SO4,SO4-2,NO3 |
(二)污染物来源
凡是能使空气质量变差的物质都是大气污染物。大气污染物已知的约有100多种。
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,天然源在某些情况下对全球空气质量影响显著,其中氮排放占比高达93%,而硫氧化物排放的60%亦源于自然过程。
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)大气污染的主要源头之一源自交通运输工具的废气排放,其中包括汽车、船舶和飞机。这些交通工具在运行过程中释放的尾气中含有诸如一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、含氧有机化合物、硫氧化物以及铅的化合物等多种有害物质。
(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
主要包括粉尘、烟液滴、雾、降尘、飘尘和悬浮物质等微粒形态。气溶胶定义为在气体介质中悬浮的固体颗粒或液体微滴,其尺寸范围大约在0.002至100微米之间。根据粒径的不同,大气中的气溶胶粒子可以进一步细分为不同的类别。
(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。
大气中的主要源于含硫燃料的燃烧过程,及硫化矿物石的焙烧、冶炼过程。火力发电厂、有色金属冶炼厂、硫酸厂、炼油厂和所有烧煤或油的工业锅炉、炉灶等都排放
烟气。
(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)烃类化合物,即碳氢化合物(HC),作为光化学烟雾的初始成分发挥着关键作用。这些化合物包括范围广泛的C1至C8可挥发性碳氢链,主要划分为甲烷和非甲烷烃两大类。尽管甲烷因其惰性而在光化学反应中相对无害,但非甲烷烃(NMHC)占据主导地位,其中萜烯类化合物,源自植物排放,占比高达65%。 人为来源的非甲烷烃主要包括汽油燃烧过程中产生的挥发性有机化合物,包括但不限于多种碳氢化合物;此外,焚烧活动、溶剂挥发、石油储运过程中的逸散损失以及废物处理中的提炼活动也是重要的排放途径。
(5)含卤素化合物:大气中以气态形式存在的含卤素化合物大致分为以下三类:卤代烃,氟化物,其他含氯化合物。卤代烃主要人为源如三氯甲烷、氯乙烷
、四氯化碳
等是重要化学溶剂,也是有机合成工业的重要原料和中间体,在生产使用中因挥发进入大气。大气中主要含氯无机物如氯气和氯化氢来自化工厂、塑料厂、自来水厂、盐酸制造厂、废水焚烧等。氟化物包括氟化氢(HF)、氟化硅
、氟
等,其污染源主要是使用萤石、冰晶石、磷矿石和氟化氢的企业,如炼铝厂、炼钢厂、玻璃厂、磷肥厂、火箭燃料厂等。
人类持续不断地开发创新,导致大气中污染物的类型与总量随之演变。无可避免的是,连南极和北极的生态环境也遭受了这些污染物的侵扰。
(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)大气中的洛杉矶型氧化污染物主要源自汽车尾气排放、燃油锅炉运作以及石化工业过程。其初始成分包括一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)和碳氢化合物。在阳光的催化下,这些物质诱发复杂的光化学反应,从而产生一系列二次污染物,如臭氧、醛类、酮类以及过氧乙酰硝酸酯等高活性氧化剂,对人类的眼睛等敏感黏膜具有显著的刺激效应。
(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:污染物的物理和化学特性,污染源的特性(如排放强度、排放高度、源内温度及排气速率),气象要素(风向、风速以及温度层结),以及地表特征(地形起伏、粗糙度和表面覆盖物)的影响。
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,但降落的污染物会经由雨水雪水转化为水体和土壤污染,进一步扩大污染影响范围。
复杂地形与地面特性催生了特定区域的热力流模式,其中包括山区的山谷风、滨海地带的显著海陆风交换,以及都市内的典型城市热岛效应,这些现象对周边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,常常在谷地与山坡之间回旋。尤其在背风坡,气流呈螺旋式运动,使得污染物聚积,浓度显著提升。而夜晚,谷底因静止而冷却,上层暖空气上升,逆温现象频发,整个谷地笼罩在逆温层之下,废气浓云密布,久久不散,极易引发严重的污染状况。
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。
尽管高耸烟囱的排放策略能够暂时降低局部大气中的污染物浓度,但其副作用在于将污染物质扩散至更广泛的区域,从而波及远离污染源头的广大地域,引发大气污染现象。另一方面,大气层中弥漫的核试验放射性尘埃以及火山喷发带来的火山灰,作为天然的散布者,能够导致全球范围内的空气质量问题。
(六)危害范围
1.对人体的危害
大气污染对人类的影响起初主要聚焦于健康层面,继而逐渐揭示出对工农业生产及其环境气候的多维度负面影响。随着对污染物产生危害的机制、分布范围与规模的深入探究,这为有效管控和防治大气污染提供了科学依据。污染物的特性——如来源、成分、浓度和暴露时间——以及地域特性(如气象条件、地理环境),以及个体差异(如年龄和健康状况),共同决定了大气污染对个人健康的不同层次影响。
人体初次遭遇大气污染,首先表现为不适感,继而触发可逆性的生理反应,随后可能发展为急性危害症状。大气污染对个体健康的风险主要划分为三个阶段:急性中毒、慢性毒害以及潜在的致癌效应。
(1)急性中毒
在常态下,当空气质量中污染物浓度处于较低水平,一般不会引发人体的急性中毒反应。然而,在特定情况下,诸如工业生产中的意外事故,如印度帕博尔农药厂甲基异氰酸酯泄漏事件所示,该事件导致了2500人不幸丧生,超过十万民众遭受影响,这些突发情况可能导致大规模的急性中毒事件。
(2)慢性中毒
慢性健康影响:由大气污染物质的持久低浓度暴露引发的现象,其特征在于长期接触导致的疾病发病率提升。尤其在中国的城市环境中,如上海市,肺癌发病率显著,城市居民的呼吸系统疾病发病率明显高于郊区居民。
(3)致癌作用
长期暴露于污染物导致的深远影响表现为对机体持续性的伤害,通过侵蚀遗传物质并引发突变。当突变涉及生殖细胞,可能引起后代发育异常,即致畸效应。若造成生物体细胞遗传物质和遗传信息的骤变,则称为致突变作用;若诱发肿瘤生成,则归于致癌效应,这一术语涵盖了良性与恶性肿瘤。环境中的致癌因子多种多样,包括化学致癌物、物理致癌物和生物性致癌物。致癌过程通常分为引发和促进两个阶段。任何能够催生肿瘤的条件统称为致癌因素,而由长期接触环境致癌因素诱发的肿瘤被称为环境相关肿瘤。空气污染不容忽视,它对人类预期寿命产生了负面影响。
2.对工农业的危害
工业生产和农业生产深受大气污染之害,其深远影响波及经济发展,导致显著的资源消耗与经济损失。针对工业而言,主要的挑战有两点:首先,酸性污染物和诸如二氧化硫、二氧化氮等物质对基础设施,包括建筑材料、机械设备以及工业建筑构成腐蚀性威胁;其次,飘尘的累积对精密设备的制造、安装过程以及日常运行维护构成了持续的挑战,间接提升了运营成本。从经济核算的角度看,这些污染加剧了生产成本的上升,降低了产品耐用性,从而压缩了经济效益的时间窗口。
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。这些变化会危及动植物和水生动植物的生存,极端情况下甚至可能引发森林退化和鱼类种群灭绝。
3.对气候的危害
大气污染对天气和气候产生显著影响。颗粒物导致能见度下降,降低了地表接收到的太阳辐射,尤其在工业密集地区,如烟雾笼罩时,日照强度可比正常情形减少高达40%。高层大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氟氯烃等有害化合物促使臭氧层遭受破坏,从而引发了全球性的'臭氧空洞'问题,这一环境挑战备受国际瞩目。
大气中由工厂、发电厂、机动车以及家庭燃煤炉产生的悬浮颗粒,因其作为水汽凝结核或冰晶核的功能,显著影响了区域降水模式。在工业大城市附近,尤其是下风向地带,降雨(或降雪)的总量相对周边地区显著增多,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,它们可能会在下风区域引发酸雨的危害。
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. 生态环境危机深重: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. 农业农村水污染严重,食品安全隐患增加。 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. 人口众多与增长快速导致重要资源人均拥有量下降,资源短缺问题显现。 5. 生态功能持续衰退,生态安全受到威胁,工业固体废物产量剧增,大气污染排放总量居高不下,全球气候变暖,臭氧层受损等问题频发。 生态环境的恶劣现状不仅对环境造成严重破坏,也阻碍了经济和社会的和谐发展,制约了社会主义现代化进程。首先,生态环境破坏带来的经济损失巨大,如中国每年的洪涝灾害,造成人员伤亡、家园损毁、农田淹没和交通中断,经济损失难以估量。 其次,未经处理的废水、废气、废渣排放,污染大气、水源和土壤,严重危害公众健康与环境。 再者,植被破坏引发的水土流失和土地沙漠化,迫使大量农民流离失所,社会稳定性面临挑战。 实际上,环境破坏引发的后果远不止于此。
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.烟气脱硫策略的关键在于石灰法的应用,此方法能够高效地去除高达85%至90%的二氧化硫,尽管成效显著,但成本高昂。具体来说,诸如在火力发电厂部署此类脱硫设施,其安装费用可能占到整个电厂投资总额的25%以上,从而构成酸雨控制过程中的一项主要经济挑战。
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
大气污染的多维度效应概述如下: 1. 呼吸系统健康威胁:首要的健康危害在于引发呼吸道疾病。 2. 生态系统影响:植物受到污染时,其生理机能受限,生长发育受阻,抗逆性减弱,严重时可能导致植物死亡。 3. 气候效应:大气污染导致能见度降低,据研究表明,城市中的太阳辐射强度和紫外线强度相对农村分别下降10%至30%和10%至25%,从而可能增加城市地区佝偻病的发生概率。 4. 物理侵蚀与产品质量:污染物腐蚀物品,对产品稳定性及使用寿命构成负面影响。 5. 环境酸化现象:近年来,酸雨频繁出现,雨雪酸度上升,造成水体酸化,鱼类种群锐减,森林生态平衡受扰,这些现象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,包括太阳能、风能、核能以及潜在的可燃冰等,然而这些技术尚处发展阶段,其应用可能带来新的环境影响,并且经济成本显著。
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
随着我国经济的迅猛提升与城镇化进程的加速推进,人口激增驱动能源需求剧增,催生了众多新兴城市,进而导致交通网络的密集化。高楼林立间,重工业的崛起伴随着显著的环境污染和高能耗特征,诸如工业废水的无序排放和汽车尾气排放超标等问题日益凸显。这些污染物累积,加剧了城市的环境危机,空气质量恶化对居民健康构成严重威胁。 从战略高度审视,我们不难发现,城市空气污染已成为制约我国城市发展,尤其是经济进步的关键瓶颈,它不仅损害了国民的身心健康,而且阻碍了我国迈向生态文明城市的步伐。然而,尽管我国经济增长势头强劲,但环境保护意识的缺失在许多城市依然明显,这使得城市污染问题的根治尚待全面解决。
(二)城市空气污染的原因
随着中国经济的强劲增长,尤其侧重于重工业部门。然而,伴随着这一进程的是产业结构的不成熟,部分工业在追求经济增长的过程中未能充分顾及环境保护,例如污水处理未能达标,从而对城市生态环境构成显著压力。若按环境要素划分,人类的生活环境主要包括大气环境、水环境、土壤环境、地质环境和生物环境等组成部分。
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长,进而对资源形成了沉重的负荷,同时对我国的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持续增长,城市化进程日益显著,人口聚集趋势明显。这一进程中,城市居民生活水平的提升与消费能力的增强并存。然而,伴随而来的是生活排放的急剧增加。据统计,城市居民的生活排污量相对于乡村显著增多,若未能有效管理这些废弃物,将对环境构成严重威胁。这是人口增长带来的生活层面对生态环境潜在的影响。
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,然而环境挑战也随之显现,尤其是像北京、上海等发达的一线城市,人口密集、建筑林立,空气质量问题尤为突出。概言之,人口的急剧膨胀对我国城市环境构成了严峻考验。
2.产业机构不合理与工业污染物排放
城市生态环境面临诸多环境因素的交互影响,其中,源自交通尾气和工业排放的二氧化碳,作为温室气体的关键成分,其显著的温室效应加剧了全球气温的动态变化。据相关数据记载,过去一个世纪以来,全球气温经历了冷暖交替的波动,总体呈现上升态势。因此,为了有效遏制温室效应,必须对二氧化碳等温室气体的排放实施全面管控。这些排放所引发的温室效应不仅会导致夏季高温天气的频繁且极端,从而增加心血管疾病等相关病症的发病率和死亡风险,还促使全球气温上升,加速极地冰川消融,海平面随之上升,对低洼岛屿及世界各地沿海城市构成严重威胁。
根据当前的二氧化碳排放数据分析,进入八十年代以来,全球气温显著上升。预计未来二十年内,全球气温将攀升2至3摄氏度,这可能导致自然灾害频发,如海啸和地震等。此外,大气污染对人类及生物健康构成潜在威胁。工业废气中通常含有诸如铅、汞、砷和氯等多种有害有毒物质。这些毒物一旦进入生态系统,会在生物体内累积,影响其生长发育,甚至可能引发组织级别的癌症。汽车尾气主要由氮氧化物、二氧化硫和颗粒物组成,它们排放到大气中,与工业废气中的有害气体结合,促使雨水呈现酸性,形成酸雨。酸雨不仅会导致水生生物死亡,破坏水体生态平衡,损害植物,降低土壤肥力,还会使湖泊酸化,鱼类大量死亡。频繁的酸雨还对树木生长构成阻碍,严重时可致森林衰亡,对人类生命财产构成严重威胁。
3.城市规划不合理
伴随我国城市化的疾速扩张,初期规划中暴露出诸多不均衡因素。随着生活水平的不断提升,人们对城市规划的诉求已超越基本居住需求,转向更为精细的合理性与科学性考量。然而,在现实操作中,城市各功能区域的划分并未充分遵循科学与合理的原则,诸如居住区、工业区、旅游区、高新技术产业园区及周边卫星城之间的布局尚未实现精准规划。 具体实践中,部分区域沿袭了'摊大饼'的发展模式,侧重中心区域的无限制扩展,这导致城市空气污染与生活区之间的有效隔绝变得困难。这种规划策略在无意中削弱了城市空气污染物的扩散和稀释效果。
4.自然因素
空气污染的成因多元,其中包括了自然因素,这在一定程度上加剧了我国环境保护的挑战。我国北方地区主要属于温带大陆性季风气候,气候干旱,年均降雨量普遍不足400毫米,且森林覆盖率相对较低,人均绿地面积有限。这样的地理条件使得北方土壤结构易于引发扬尘扬沙现象。一旦遭遇干旱和冷空气的共同作用,便可能导致频繁的沙尘天气,如2013年3月8日至9日那次席卷西北和华北的大规模沙尘暴,部分区域遭受了沙尘暴和强沙尘暴的侵袭,空气质量显著下降,连远距离的成都和上海等城市也受到影响。事实上,春季是我国沙尘暴的常见季节,几乎每年春季都面临此类环境问题的困扰。
环境空气质量对于城市的居民生活质量和整体经济发展具有深远影响。空气重度污染不仅会显著提升癌症风险,直接危害人体健康,尤其是长期暴露于悬浮粒子可能导致内脏器官受损。因此,在我国城市追求经济增长的过程中,务必兼顾环境保护,坚定践行科学的可持续发展模式。实现这一目标需要全社会的共同参与,包括公民个人应提升环保认知,深刻理解空气质量与日常生活紧密相连;企业则应积极履行社会责任,强化企业文化建设,并利用创新科技提升竞争优势,共同维护清新宜人的环境空气品质。
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。
随着近期频发的大气污染、雾霾与沙尘暴,环境治理议题愈发凸显。道路扬尘污染控制作为重要环节,对于提升空气质量与降低公众健康风险具有显著效益,已然成为防治工作的核心关注点。针对城市道路的实际状况,深入剖析扬尘的生成机制,并随之制定针对性的防控策略,包括道路扬尘微观站的应用。唯有明确污染源头,方可实施有效的治理。那么,道路扬尘的形成过程究竟是怎样的呢?
(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:马路经济的自发性行为成为主要源头。由于缺乏有效的规划管控,部分居民对公路法规认知不足,未能尊重红线区域,他们在公路控制带内擅自建造房屋、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。此外,沿线的门前场地及平交道口普遍未实施硬化处理,多为泥土路面,导致尘土累积严重。尤其在雨雪天气,进出这些场所的车辆往往会将路面泥土带到公路上,加剧了公路扬尘问题的发生。
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,亟待整治。主要缘于建设与养护资金的匮乏以及日常维护投入的短缺,导致部分道路交通设施尤其地方公路受损严重,普遍存在大面积的坑洼、裂痕及车辙等问题。此外,破损路面经受频繁车辆碾压与季风影响,引发了显著的公路扬尘问题。
4.面对交通流量激增导致的公路磨损加剧,现行养护机制与资金供应之间的矛盾凸显。尽管交通负荷增加,养护资金投入却未能同步跟进,直接导致了大量公路病害未能得到有效及时的修复。此外,由于资金制约,公路养护作业的机械化程度受限,普遍依赖于人力进行清扫,且缺乏完善的公路垃圾收集与处理体系,缺乏专用的公路垃圾处理设施,这在一定程度上加剧了公路扬尘问题的产生。
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,即分布广泛、易反复、管理挑战大,实现高效治理需聚焦关键环节。首要策略在于: 1. 优先整治关键领域,包括渣土运输施工、拆迁作业、石材加工、山体爆破以及大型露天堆场等。 2. 重点关注区域的选择,如施工集中的热点区域、空气质量监测站点附近、交通繁忙且道路破损地带、大规模拆迁和裸地区域等。 3. 确定核心时段管理,比如在夜间渣土车活跃期,强化执法并实施沿途洒水降尘;在节假日,强化现场监督,并通过视频监控进行行为监控;在重污染天气下,严查违规施工行为及应急减排措施的执行;而在风季,则严格核查对‘四级及以上大风天气禁止土石方作业’规定的遵守情况。
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、报纸、网络、社交媒体如微博与微信平台等多元传播渠道,强化扬尘污染治理的宣传力度