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中圖分類號:X831 文獻標識碼:A
引言
近年來,隨著工業廢氣量排放的增加、公路汽車行駛數量以及交通擁堵系數的增加等問題,一些大中城市的空氣質量逐步下降,加上霧霾天氣的頻繁發生,大氣環境污染越來越嚴重。當前,人們并不能一蹴而就地改善空氣質量,在加大改善空氣質量投入的同時,只能按部就班地對大氣環境污染物進行嚴密的監測,以隨時了解和掌握人們所接觸的空氣質量及其相關問題。但是,目前由于環境監測部門等大氣環境污染物監測的重視度和資金投入力度不足,致使對大氣環境污染物的監測仍然存在許多不足。本文將對大氣環境污染物監測相關問題從理論和實際的視角進行探討。
1 大氣環境污染和環境監測概念及其基本內容
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
1.1.1 大氣污染、大氣污染物和污染物總量控制的概念闡述
大氣污染,顧名思義是指大氣中有害物質的數量、濃度和存留時間超過了大氣環境所允許的范圍,即超過了空氣的稀釋、擴散的能力,使大氣質量惡化,給人類和生態環境帶來了直接或間接的不良影響;大氣污染物是指在自然過程和人為活動中所產生的對大氣環境有污染的物質,本文主要指的是由包括工農業生產、日常生活和交通運輸工具等在內的人為活動所產生的污染物;污染物總量控制是指在某一區域內,對排入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。
上述三者之間的關系則是:由于大氣污染物的過度排放,超過了大氣環境所能容納的飽和度,進而造成大氣污染,大氣污染的發生,極不利人們的工農業生產和生活,因而需要對大氣環境污染物總量進行控制。目前,屢屢發生的大氣環境污染現象,并不是監測力度的不夠,而是對大氣污染無產生的源頭改善和控制力度不夠。
1.1.2 大氣污染源和一些常見的大氣污染物
從大氣污染物產生的形狀及其所影響的范圍來看,大氣污染源主要是點、線、面、體等這四種來源,以煙囪為代表的廢氣排放就是大氣污染源的點,以道路交通機動車、火車、輪船和飛機等所排放的廢氣污染物就是大氣污染源的線,以一定區域內近地面的隨意排放的廢氣等就是大氣污染源的面,由焦爐爐體和工廠天窗等所產生的污染物就是大氣污染源的體。
一些常見的大氣污染物是:SO2、PM2.5為主的懸浮顆粒物、NOX、CO、VOCS、重金屬、放射性物質、光化學氧化物等。引起這些大氣污染物產生的因素主要有污染物排放總量超過大氣環境的飽和度、污染物的距離、污染源的排放高度、大氣自身的凈化能力等。表1是污染物在不同時間內超過不同的濃度時,就會引發大氣污染。
1.2 環境監測概念及其特征
1.2.1 環境監測的概念
環境監測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、污染源等各項內容進行間斷式的監測。
1.2.2 環境監測的特征
總體來看,環境監測具有準、快、全和法律效力的特征。首先,環境監測要以“準”為根本標準,只有進行準確的監測,才能提供準確的監測結果和數據;其次,環境監測要以“快”為根本要求,大氣環境的變化瞬息萬變,因此在對大氣環境進行監測時,要做到“快”,能夠對突發性事件做出及時反應;再次,環境監測要以“全”為基本指導,全方位的監測,能夠滿足各個部門的不同需求;最后,環境監測要以“法律效力”為基本前提,監測的數據要具有法律效力,這樣才能為環境保護舉措的執行提供依據和樹立權威。
2 大氣環境污染物監測布點的原則與方法
2.1 大氣環境污染物監測布點的原則
根據國內外對大氣環境污染物監測布點的設置,結合我國實際發展情況,本文認為在對大氣環境污染物監測布點時,應堅持“四項基本原則”。
2.1.1 堅持科學性原則
這就要求監測部門應該根據污染物的不同,采取相對的監測方法。
2.1.2 堅持一致性原則
這就要求在科學性指導下,對監測結果要具有可信度,要使監測數據無論是在地形或不同氣候條件下具有高度的一致性。
2.1.3 堅持代表性原則
這就需要監測部門在進行監測時,要有重點監測,并要使監測數據能反映出未來大氣環境的發展趨勢。
2.1.4 堅持經濟性原則
這要求監測單位在保證監測科學性的條件下,對監測點的設置進行合理分配,將主要資源集中在污染嚴重的區域。
2.2 常見的污染物監測布點的方法
目前,常見的污染物監測布點的方法主要有四種方法,分別是扇形法、同心圓法、功能區法和網格法。扇形法適用于具有明顯的主導風向和污染源屬于點源的區域,主導風向是扇形的軸線,點源是扇形的頂點;同心圓法適用于某些具有多個污染源的區域,并且這些污染源相對要集中,由于污染源的隨外擴散能力不斷降低,同心圓的半徑設置應該有所差異;功能區法適用于具有顯著城市功能分區的一二線城市,這些城市功能分區常有居住區、商業區和工業區等其他區域。
3 關于進一步加強大氣環境污染物監測的若干建議
近年來,隨著霧霾現象的頻繁發生,大氣污染面臨著嚴峻考驗,空氣質量不斷下降,在做好對大氣污染源監測的同時,要結合信息技術不斷進行創新,具體如下:
3.1 加強電化學免疫傳感器在環境污染物監測中的應用
利用電化學免疫傳感器進行監測時,主要是借助于這些具有特異性的親和反應,通過對平衡狀態時抗原-抗體復合物進行監測,對待測物的分析進行監測。讓免疫化學反應發生在傳感器的表面,它具有很強的功能,較高的靈敏度,它可以在很短時間對物質做出監測。大量的研究顯示,電流型免疫傳感器的廣泛應用主要通過一定的競爭機制,對電子傳遞的途徑加以改善,并與流動分析相結合,可以提高小分子半抗原靈敏度的監測。對它更加重要的應用研究還有環境雌激素,包括孕酮、雌二醇等。
它與常規的免疫分析儀器不同,電化學免疫傳感器技術的花費較小,能夠實現儀器化,對現場監測比較適合。因為有以上特點,電化學免疫傳感器要滿足對痕量污染物的定量監測,它主要應用于毒素、有機農藥、病源微生物等方面的監測,并被廣泛應用。
3.2 基于無線傳感器網絡的環境監測系統的在線監測方法
通過傳感器來測量與監測所需的參數,再借助網絡將它發送到控制中心,用來實現監測的目的,它主要是通過公共有線電話網、移動電話網來完成任務。PSTN在布線上有許多困難,所需的費用很高,所以它的應用范圍非常有限,而利用移動電話網對數據進行傳輸時可以解決布線的困難與缺點,對于大范圍的測量,會出現成本太大并且數據采集的精度太小。此外,因為有太大的能耗,所以在較短的時間內要及時地對電池進行更換,這種監測主要是應用于危險區域及大面積監測區域,在應用時的特點是不方便。它主要是由低功耗微小的網絡節點,自己以自發組織方式構成,再通過比較密集的節點進行布置,大家通過協作可以感知、監測和采集網絡分布區域內的各種微觀環境信息,還可以對這些信息做進一步的處理,在根本上可以取得詳細、準確的信息。
無線傳感器網絡在國內外的研究成為了熱點,并有了非常大的變化,如在Intel研究中心的伯克利實驗室的研究人員,主要是使用無線傳感器網絡對島上鳥類活動進行必要的分析,這一系統主要是對將傳感器所獲取的溫度、所獲取的濕度及氣壓等環境信息會通過多條路由的方法,可以將各信號,通過各種方式將其發送到監測管理中心,通過對這些比較有效的信息做進一步的監測,使其達到不打擾野生動植物的正常生活情況,并可以對其環境進行監視。
4 結語
隨著工業廢氣量排放的增加、公路汽車行駛數量以及交通擁堵系數的增加等問題,大氣環境污染物監測工作將面臨更加嚴峻的挑戰,環境監測部門只有不斷創新,才能更好地服務于環境保護工作,為國民經濟的良好發展和人們健康水平“保駕護航”。
參考文獻
[1] 劉芳鳳.淺談大氣環境監測的數字化測量[J].科技風,2013(17):56.
[2] 張偉.遙感FTIR在大氣環境監測中的新發展[J].科技風,2013(17):276.
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
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1 大氣污染概念
所謂大氣污染,指的是在人們的生產和生活中,會源源不斷的向大氣層排放數量龐大的有害氣體、廢氣以及多種污染物質,這些有害物質已經無法被大氣的自身凈化功能所分解,隨著排放量的不斷增多,廢氣也在不斷的積累,導致大氣的環境產生嚴重的問題,對于人們的生產生活以及身體健康產生巨大的影響,同時也會導致生態環境的失衡,讓環境遭到嚴重的破壞。一般來講大氣污染的污染源主要有兩種,一種是人為的污染,一種是自然的污染,所謂自然的污染指的是例如火山爆發以及森林火災和地震等一些自然災害造成的自然界本身向外部排放的煙塵等污染物質,這便是自然的污染源。相對于自然的污染來說,人為的污染才是造成我國大氣環境污染的主要成因,人為污染源可以分為不同類別的三類,按照污染的空間分布,將污染源分成更細的類別如點污染源、面污染源、區域性污染源等等。以及根據人們的社會互動功能分類,將其分為生活污染源以及交通、工業污染源等等。第三種則是將污染源按照存在形式進行分類,分為固定污染源以及移動污染源等。
2 大氣污染的成因
大氣污染的主要成因便是環境的自潔能力已經遠遠無法達到人類向大氣排放的污染物的數量,讓污染物不斷地堆積而成,同時這種污染已經對于人類、動植物產生了嚴重的影響,這便是大氣污染。一般來講造成大氣污染的因素眾多,主要便是自然污染以及人為的排放污染導致,其中最主要的成因便是人類在進行生產和生活時不間斷的向大氣排放廢氣以及污染物,同時人為造成的大氣污染也分為兩種,根據污染來源的不同可以分為一次性污染物以及二次污染物,污染源直接排放的污染物質便是一次污染物,而一次性污染物和大氣中的一些成分發生化學的反應產生新的污染物這便是二次污染物,其中以二氧化氮和三氧化硫為最主要的二次污染物。
3 我國大氣污染的特點
3.1 懸浮顆粒物以及可吸入顆粒物含量嚴重超標
當前我國的許多城市產生的大氣污染其主要的污染物都是可吸入顆粒物以及總懸浮顆粒物,當然也存在一部分城市屬于二氧化硫的污染以及氮氧化物濃度較高的問題。
3.2 細菌含量超標
由于我國人口眾多,大多數城市的人口十分稠密,綠化面積不夠,無法有效的分解大氣中含有的大量細菌,尤其是在工業區中,缺少植物的自然調節,其細菌的數量大得驚人,另外一些人口稠密的區域例如街道和商場等公共場所含有的細菌數量也十分龐大。
3.3 主要污染為煤煙型污染
我國大部分的污染原因都是由于大量燃料例如煤炭等燃燒產生的污染,在我國的工業結構中,主要的能源便是煤炭,煤炭在我國的能源比例中占有百分之七十以上的比例,可以說我國的能源便是以煤炭為主的,同時國內大多數的中小型企業煤炭使用量更加龐大,缺乏先進的凈化裝置以及新能源研究的中小型企業往往只為了利益而放棄了環保,對于自身工廠產生的廢氣和污染物視而不見,隨著我國的經濟效益不斷的增長,導致環境污染也在不斷的惡化。
3.4 小型城市以及新興城市污染越加嚴重
我國的一些小型的城市由于處在發展的過程中,便會不由自主的對于環境問題選擇忽視的態度,僅僅是大力的發展自身的經濟,不在乎資源的浪費,這種粗放型的經營策略往往會對于我國的環境造成嚴重的污染。
4 我國大氣污染的防治措施
4.1 大力加強大氣環境的監督措施
對于環境問題,需要我國政府以及當地的政府慎重對待,需要對于環保問題進行重視,堅持進行宏觀調控以及嚴格監督。政府部門可以聯合相關的部門對于當地的實際情況進行因地制宜的調查,根據每個區域不同的情況進行相關法律的制定,完善法律法規、政策方針以及檢測標準,加強大氣污染的控制以及防治工作的力度,同時環境保護部門對于大氣的環境進行經常性定期的檢測,定期或者不定期的檢查主要排放大氣污染物的相關企業,對于污染物排放超標的企業責令停業,限期整改直到最終排放量達到環保的標準,否則堅決關閉。另外環保部門需要和當地的政府進行配合,堅持定期報告以及臨時抽查的方式進行大氣情況的報告。
4.2 使用法律手段進行整改
通過法律手段對于一些環境問題進行約束是一種十分便利的防治方式,只有依照法律條文對于違規的行為進行嚴厲的懲罰,才能從根本上解決大氣的污染問題,根據我國的《中國21世紀議程》條文中所規定的條件進行嚴格的治理。我國的《環境保護法》以及《大氣污染防治法》等法律細節,《城市煙塵控制管理辦法》以及《關于汽車排放污染監督管理辦法》等方面的環境保護條例也都堅持違規嚴懲的原則,對于一些違法破壞環境的企業和個人追求其法律責任,杜絕違法排放超標污染物。
4.3 提高技術水平
想要從根本上有效的解決大氣的污染問題,不能單單的只通過法律進行限制,還需要通過技術的手段進行解決。提高工業的技術水平,同時使用全新的無污染的能源來改善大氣污染環境的問題,運用新能源例如洗選煤等燃料進行工業生產,降低二氧化硫以及煙塵的排放量,同時加強氫氣使用的力度,力求將氫氣的普及化使用提上議程,將氫氣作為燃料代替傳統的煤炭,這樣可以消除大量的二氧化硫污染,同時氫氣也可以作為汽車的燃料,配合改裝過的發動機,可以有效的從根本上對于交通的尾氣污染問題進行防治。另外一些傳統的工業企業也需要提高自身的技術水平,堅持引進國外的高新技術,堅持清潔生產、先進生產的理念,讓城鄉企業的污染率降低,同時讓煙塵凈化技術得到普及發展,達到全民環保。
結語
環境和每個人息息相關,保護環境,才能保障完美的生活品質,所以應該努力實現經濟增長與環境保護共同發展。
大氣污染控制是學習環境工程專業的學生必修課程之一。它包括大氣污染控制的基本概念、原理,設備以及設計計算等方面的知識,它的培養方案是讓學生在掌握基本的大氣污染控制理論的基礎上,培養學生解決問題的能力,最終目的是讓學生在實踐的基礎上,能夠從事大氣污染控制工程的設計、科研以及管理等方面的工作。[1]
CDIO工程教育模式,是由美國麻省理工學院建立的一種先進的教育模式。C代表構思(Conceive);D代表設計(Design);I代表實施(Implement);O代表運作(Operate)。這個先進的理念將人文文化與科學文化融為一個整體,也將方法、思維、原則和知識等作為一個整體,重點突出實踐性。[2]
“大氣污染控制”課程的實踐性較強,可以實現兩者之間的銜接,由此可以將兩者融合在一起。這也就需要對大氣污染課程進行教學改革。
一、規劃課程知識體系
CDIO理念的先進性在于重點突出實踐環節。而“大氣污染控制”課程體系主要包括理論教學、課程實驗、課程設計和最后的畢業設計四個環節。那么基于CDIO模式下“大氣污染控制工程”課程體系可以以工程項目為基本的切入點,并在整個課程中貫穿實踐的內容。以工程引導學生,不僅可以向同學們灌輸工程的基本概念,還可以讓學生逐步掌握實踐過程中所需要的理論知識,讓學生知道學什么、怎樣學。在此基礎上,漸漸掌握分析、解決實際問題的能力。在教學實踐過程中,可以將小型的課程項目設計成為一個較大的項目,讓多組同學共同探討和參與實施,讓學生在項目的運作中將所學的理論知識加以融合、整理和運用,真正做到學以致用。在畢業設計環節,要求學生設計一個流程更復雜,涉及面更廣泛的項目,讓學生們綜合利用所學的理論知識和所積累的實踐經驗。規劃課程知識體系,就是融合CDIO理念與“大氣污染控制工程”課程知識體系,將專業理論知識與課程實踐聯系在一起,真正意義上的提高學生設計、思考能力,提高學生構想、設計、操作、實施等各方面的綜合能力。[3]
二、改革教學內容
改革教學內容,包括授課內容和授課方式。改革授課內容,就是要完成從傳統學科課程模式向以CDIO項目為中心組織課程內容的轉變,讓學生通過實施具體項目的過程中來完善基本理論知識,做到以理論支持實踐,在實踐中完善理論。通過項目實施、運作,增強學生的應用能力。改革授課方式,就是在授課中,不要只用灌輸式的教學方法,而要引用啟發式、工程案例式、學生參與式等多種方法。讓學生和老師在共同參與下,一起思考,一起提高,產生教與學的共鳴。例如,老師可以就一個課程項目,引發學生思考運用了哪些基本的理論知識,還可以將這些知識設計到哪些“大氣污染工程”項目中。此外,老師也要重視學生信息的反饋,了解學生的想法,及時地作出相應的調整,完善教學方法和內容。而在這些授課方式下,學生的積極性會大幅度提高,也會營造一種比較輕松、活躍的課堂氛圍,完成學生從被動地接受知識到主動地參與學習的轉變,讓學生成為學習中的主體,充分發揮學習中的主觀能動性。當然,改革教學方式,也包括摒棄傳統的教學手段,采用先進的多媒體教學,吸引學生的注意力,也提高課堂學習的效率。
三、重視實踐教學
實踐性是CDIO教學模式與“大氣污染控制工程”課程融合的關鍵。首先要增強課堂實驗的效果。教師在傳授理論知識的同時,還要適當的增加一些實驗課程,并且在選擇課堂實驗時,一定要具有代表性和綜合性,以保證理論知識和實驗操作的完美結合,也能夠提高學生的實驗能力 ,并且能夠給學生后續的實驗項目選擇和設計明確方向。強化學生自主設計實驗環節,在這個環節,教師一定要輔助學生做好各項前期準備工作,監督實施的進度,總結經驗等。老師要提前給學生布置課程設計的任務,提供設計指導、規程等,讓學生有明確的方向,做好充足的準備。設置答疑環節,對學生設計中遇到的困惑進行詳細的解答,監督課程實施運作的進程。最后要進行成果展示和設計答辯環節,綜合且客觀地評價學生的表現及能力。
四、建立教學評價體系
這種評價體系,是大氣污染控制工程-CDIO體系,即對學生在CDIO教學方法中獲得的成果進行的一種客觀的評價。在這種體系下,加重學生課程設計、實驗等環節所占分數的比例,要注重考核學生在課程項目設計的表現。這樣有利于激發學生的思維創造能力。要達到這樣的考核目的,可以通過課程項目完成后的答辯環節進行。學生通過這個環節,可以與其他的同學交流意見,分享學習經驗,最后向老師展示自己的設計理念,運用的基本理論知識,遇到的困難,解決困難的方法以及最后取得的成果等,老師需要客觀公正地對學生取得的成果作出評價。
結語:
大氣污染控制工程,是門實踐性較強的學科,要將理論與實踐進行融合。通過CDIO的標準,將教學模式進行改革,以此來培養學生的實踐創造能力,提高學生的課程項目設計、實施、運行等環節的綜合能力,培養一批有文化、有能力的學生,為社會的經濟發展做出貢獻。
參考文獻:
2、培養對飲用水凈化、消毒、硬水軟化、污水處理的探索興趣。
3、初步學會研究水質的方法,強化生態觀點和環保意識。
教學重點:影響水質的化學成分、水的富營養化污染
教學難點:溶解氧和有機物之間的關系,水的富營養化污染
教學方法:談話法、講述法
教學過程:(第一課時)
導入新課:“水是生命之源”,請同學們談談水的重要性,介紹我國城市缺水的情況,增強感性認識。既然水對我們如此重要,水質的好壞當然關系到我們的身體健康。下面我們就來學習-------水質和飲用水的衛生。(寧波的河流?愛不?)
出示自學提綱:
1、1、什么是水質?水體的物理性狀包括哪些方面?
2、2、水體的化學成分中重要的檢測指標有哪些?
3、3、水體中的溶解氧與水中有機物之間有什么關系?
4、4、什么是“水花”?什么是“赤潮”?
5、5、水的富營養化污染的概念、原因、過程、結果分別是什么?
在學生自學后,師生共同總結如下:
溫度:“熱污染”
味道:生物死亡
物理性狀:氣味:工業廢水
渾濁度:泥沙、有機物、浮游生物、微生物
顏色:藻類、工業廢水污染
一水質pH:天然水常呈弱酸性,7.2~8.6(注意大小寫)
生活飲用水6.6~8.5
硬水
化學成分:硬度:溶于水中的含鈣和(能否補鈣?)
(極為復雜)鎂的鹽類的總含量軟水
重要的檢測指標(1)空氣
來源:(2)水生植物光合作用
溶解氧作用:
與水中有機物之間的關系(重點理解)
溶解氧[溶解氧間接反應水受有機物污染程度]
《憶江南》據考證是到寧波(明州)
有機物
二、水的富營養化污染
1、富營養化的涵義:富營養化是指水中N、P等元素含量過多,使藻類等浮游生物獲得豐富營養而大量繁殖的狀態。
2、水中氮、磷等元素的來源:
①生活污水,
②含大量N、P的工業廢水,
③含大量N、P的農田退水。
3、“水華”或“水花”:
河、湖、池塘富營養化污染時,藻類大量繁殖,水變渾濁,并呈現綠、黃綠等顏色的現象。
4、“赤潮”:海水中含營養物質過多(根本原因)時,浮游生物大量繁殖(直接原因)。因浮游生物種類不同,可使局部海水呈現紅色、
綠色或褐色。
危害是:魚類及其他水生生物會大量死亡。
5、理解水受富營養化污染后的發展過程:
工業廢水和生活污水含有大量的氮、磷元素排入水體(根本原因)
藻類等浮游生物獲得豐富營養而大量繁殖(“水華”的直接原因)
由于生存環境有限,進行生存斗爭,使藻類等浮游生物大量死亡
需氧微生物數量增加,用于分解有機物
水中溶解氧降低(水生生物死亡的直接原因)
水生生物大量死亡
厭氧型微生物大量繁殖
水變黑發臭。
6、6、防治:
①①控制N、P進入水體:A、使用無磷洗衣粉
B、禁用農藥
C、控制化肥使用量
②②疏浚淤泥:如:西湖治理
③③去除水草:如:水葫蘆
④④增大水體,引入低營養水稀釋
注意多聯系實際以幫助理解
小結:強調本節重點:水質的化學成分、水的富營養化污染
練習:1、富營養化污染排序
2、多選:過量使用過磷酸鈣[有效成分Ca(H2PO4)2]會引起水體的()
A硬度變化BpH下降
CpH上升D富營養化污染
課后小記
(第二課時)
復習提問:
1、什么是水質?
2、水體的化學成分中重要的檢測指標有哪些?
3、水體中的溶解氧與水中有機物之間有什么關系?
4、什么是“水花”?什么是“赤潮”?
5、水的富營養化污染的概念、原因、發展過程分別是什么?
引言:
我們在了解一般水污染之后,更要關心飲用水的知識。
出示自學提綱:
四、飲用水的衛生
1、家庭飲用水必須、、。
2、生活飲用水衛生標準:(1)
(2)
(3)
3、家庭飲用水的凈化方法:通常是在水中加入;
還可使用。
4、家庭飲用水的消毒方法:一般使用
五、硬水的軟化
1、硬水的危害:①②
2、硬水軟化的方法:
①通常往水中加入適當的,使溶解在水里
的和轉化為不溶于水的物質,生成沉淀,從而被除去。
化學方程式:
②用除去水中的和,使硬水軟化。
七、污水的凈化
1、1、水質惡化:
2、2、污水處理方法:
①①
②②氧化塘法:氧化塘是將污水蓄于水塘中,利用水塘中
的和,對污水進行自然凈化。
在學生完成知識填空后,可由學生舉例分析,提高應用能力。
小結:
習題鞏固
課后小記:
第三節大氣與健康
教學目標:
1、1、了解大氣主要污染產生的原因和危害
2、提高學生聯系實際,運用所學知識分析、解決問題的能力。
3、培養學生探索環境問題的興趣,加強學生珍惜身體健康、保護大氣的意識,滲透辨證唯物主義教育及愛國主義教育。
教學重點:大氣污染的來源及表現
教學難點:SO2和光化學煙霧
教學方法:自學討論法、談話法
教學過程:
復習提問:1、什么是水污染?主要表現是什么?
2、溶解氧與水中有機物之間的關系怎樣?
導入新課:寧波市政府決定將寧波鋼鐵廠遷出市區,為什么?
問:食堂也會排出廢氣,會不會引起大氣污染?
鋼鐵廠排出大量的廢氣,將怎樣?
在學生回答的基礎上,得出大氣污染的概念。
一、大氣污染:
1、概念:大氣與水體一樣,對進入其中的有害物質具有一定的自凈能力。如果進入大氣的有害物質的量很多,超過了它的自凈能力,那么,存留在大氣中的有害物質將會影響人體健康。這種現象就
叫做大氣污染。
問:大氣中的有害物質來自何處?
學生答后總結:自然的,人為的。
填下表:
2、大氣污染的來源:
①,
②主要來源───(主要有、、等)。
③。
問:我國主要燃料是什么?由此推測燃燒后有什么污染物?
提供相關信息:
燃燒1噸煤的產物SO2碳氮化合物懸浮顆粒NO2
170Kg0.5Kg11Kg9Kg
燃燒1噸石油產物SO2碳氮化合物CONO2
10Kg100Kg70Kg30Kg
通過該表總結:
二、、煙塵、二氧化硫和光化學煙霧
1、煙塵:主要來自的燃燒
2、二氧化硫:主要來自的燃燒,居民區的
汽車等排出的廢氣
3、光化學煙霧————(紫外線)
二次污染物
光化學煙霧污染的表現。
對人體最突出的危害是
重點強調二氧化硫及光化學煙霧的來源,可聯系實際,如:尺蛾黑化現象,1992年上海光化學煙霧,2001年廣西南寧助動車導致光化學煙霧,馬斯河谷事件,倫敦煙霧事件,無鉛汽油
三、酸雨:
潔凈的天然降水也具有,但pH不會低于5.6。
方程式
1、酸雨的概念:
2、酸雨產生的主要原因:
嚴重危害:。(結合課本插圖理解并聯系實際,如:森林、農作物、水體)
重點強調:酸雨概念,形成原因注意與天然降水原因比較,酸雨危害可讓學生讀圖總結?!翱罩兴郎瘛薄嵊?,如何從根本上減少酸雨?
四、大氣與健康
閱讀課本思考:
1、1、寧波市民“十不規范中”有“不隨地吐痰”、“不隨地大小便”
2、2、“綠色家電”——室內負離子發生器面市
3、3、祖國傳統醫學——中醫常用風、暑、寒、燥、濕來分析疾病成因
該部分知識為介紹性內容,可讓學生聯系實際了解,對生物性污染強調其來源即可。重點落在珍惜身體健康,保護環境意識上。
拓展:城市空氣質量日報
小結
用所學知識解釋:
1、1、西柳州“雨后澆菜”
作者簡介:趙兵濤(1976-),男,陜西戶縣人,上海理工大學能源與動力工程學院,副教授。(上海 200093)
基金項目:本文系上海理工大學重點課程建設項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)16-0074-02
大氣污染控制工程是研究污染物排放控制及其大氣中輸運規律的科學和技術?,F有高校的“大氣污染控制工程”教學相當部分具有專業傾向性,例如體現化工類、熱能類、礦冶類和交通類特色的“大氣污染控制工程”課程等。為推進經濟、能源與環境(Economy,Energy and Environment,3E)工程問題的解決和適應該領域專業技術人才培養的需要,“大氣污染控制工程”已成為我國高校能源與環境類本科專業必修或主干專業課之一。
課程建設作為教學過程的首要部分,起著重中之重的作用。結合上海理工大學培養能源與環境的復合型高級工程技術人才的定位,“大氣污染控制工程”課程建總體目標要求密切圍繞能源動力類的專業背景和學科優勢,在服從現有環境工程專業的總體培養要求、適應新形勢的要求下,更加注重提高素質和側重專業特征,培養思維和解決問題的能力,建設具有鮮明熱能動力類能源與環境工程專業特色的“大氣污染控制工程”課程。近年來,我們在進行“大氣污染控制工程”校重點建設課程的過程中,從課程體系、教學內容、教學方法與手段以及師資隊伍建設方面進行了一系列探索和改進,本文將從以上方面介紹“大氣污染控制工程”課程建設的思路和做法,以期對相同或相近專業的課程建設起到參考作用。
一、體系架構
“大氣污染控制工程”課程建設的具體目的即通過課程學習使學生了解大氣污染控制的基本知識,掌握從工業廢氣中去除大氣污染物的基本方法、原理及其典型凈化工藝的設計原則、方法與步驟,具有解決“大氣污染控制工程”問題的基本能力。為實現上述目的,就必須建立系統化的、由理論到實踐、由基礎到創新的課程體系架構。課程體系架構的建立有助于課程結構條理化、層次明晰化。此外,課程體系架構將具有提綱挈領的作用,有助于學生對“大氣污染控制工程”知識的理解和創新能力的提升?!按髿馕廴究刂乒こ獭闭n程教學體系架構總體上分為理論教學、實驗教學、實踐教學三大部分,如圖1所示。
二、課程內容建設
在上述課程體系架構的具體過程中,理論教學是課程體系的前提和基礎。針對能源動力與環境工程相結合、相交叉的背景和特點,采用側重、擴充和壓縮等優化方法對“大氣污染控制工程”的教學內容建設重點進行了改革探索。
教材是課程內容建設的藍本,尤其是隨著課程教學改革的不斷深入,“大氣污染控制工程”教材的合理選擇與使用顯得尤為重要。根據適用專業、授課對象和培養層次的不同,目前已有多種“大氣污染控制工程”的系列教材被用于課程教學,[1]其中使用最為廣泛的為郝吉明、馬廣大等主編的《大氣污染控制工程》。[2]近年來,由于出版業的國際化,國外的著名教材也被引進和吸納到課程教學中來,例如Noel de Nevers編著的《Air Pollution Control Engineering》(2nd Edition)[3]及其影印和中譯本。這些國內外教材在內容設置的系統性、新穎性與前沿性和生動性與趣味性都具有獨到之處。經過比較,采用文獻[2]為主要教材,其他作為參考或輔助教材,相輔相成,結合學習。
為更加適應能源與環境工程專業特色的要求和需要,在現有教材的基礎上對教學內容進行了優化與調整。主要原則是選擇借鑒、批判吸收,同時體現教學內容科學性、專業性和指導性的特點,具體涵蓋以下幾個方面。
一是內容的模塊化。為便于全方位立體化掌握課程的結構、理清課程的脈絡,嘗試采用知識主線與模塊化教學的方式。即全部內容按照基本概念—基本原理—技術方法—設備設計及運行條件這一貫穿全局的主線進行,并結合具體內容將其模塊化,如圖2所示。
二是內容的傾向性與前沿性。即在課程講授過程中努力做到結合專業特色對課程內容有所側重。例如強化了固定源燃燒污染物排放標準的內容、典型污染物PM、SO2、NO、CO和汞的形成機理;重點講述了燃料燃燒過程中所需理論或實際空氣量理論或實際煙氣量的計算方法;簡化了大氣污染氣象學基礎,強化了高架連續點源擴散的高斯模式及其推論和在特種氣象條件下的應用;重點講述了顆粒的粒徑分布及顆粒動力學基礎,加深了電除塵器和袋式除塵器的機理、應用與設計;強化了SO2、NO控制的基本原理和技術;簡化了移動源污染控制、VOC和全球溫室效應的內容;補充了化石燃料燃燒過程中CO2的捕捉與封存以及汞污染控制的相關知識。
此外,結合所講內容的前沿性對課程內容進行更新。例如在概述部分適逢新的《環境空氣質量標準(GB3095-2012),于是著重以新標準為基礎并將其與原標準GB3095-1996進行了系統的比較與剖析,包括污染物種類、閾值、功能區分類以及AQI的技術規定(HJ 633-2012)等,以加深理解。又如在排放標準別選取與能源環境專業特色密切相關且最新的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223-2011代替GB13223-2003)比較講解,并讓學生課后登錄環境保護部網站的環境保護標準欄內查閱匯總最新的相關標準。在顆粒污染控制部分,補充了目前國內外關于PM、汞形成機制與過程、存在形態、控制方法等知識;在氣態污染控制部分,更新了再燃脫硝和催化還原煙氣脫硝的最新進展等知識;補充了CO2的捕捉與封存的最新知識,包括陸地、海洋封存以及CO2的物理化學法(吸附、吸收、低溫等)、化學鏈燃燒以及生物法等前沿知識;補充介紹了美國汞污染排放的規范以及汞的吸收、吸附等煙氣脫汞技術的最新情況,從而達到拓寬視野、增強興趣的目的。
三是內容的基礎性和應用性。課程的2、3、4、5和7章,是基礎性內容,構成課程的基礎部分;6、8、9、10章,是實際應用內容,構成課程的應用部分。課程重點和貫穿主線是由大氣污染的基本概念至基本理論,再至基本技術和設備設計。為實現在體現專業特色的前提下學以致用的目的,我們在設備設計和運行條件等內容的講授過程中引入真實的工程設計案例,以增強學生對課堂知識的理解和運用能力。例如對電/袋除塵的設計、脫硫設備的設計運行等。
三、教學方法與條件建設
除教學內容外,在“大氣污染控制工程”的教學方法上也進行了積極嘗試和探索。一是適應新的大氣污染控制形勢的發展,注重理論聯系實際與啟發式教學,根據國內外本專業發展趨勢,積極調整授課內容,使課程教學內容始終緊跟國內外的學科發展水平。主要體現在教學內容理論與實踐相結合,突出重點,講清難點;結合實際,引入課堂討論,提高學習興趣,同時注重教輔建設。
二是努力做到理論聯系實際、學以致用。包括提供工程實例的資料,對實用性強的案例進行分析;利用生產實習、課程設計和畢業設計或實習等機會,強化學以致用的能力。
三是實現教學手段多樣化。采用常規方法、多媒體方法以及網絡課堂等綜合手段授課,增強教學的生動性、直觀性和靈活性。注重重要知識點的板書教學,在強化學習效果的同時提高對知識的系統化、邏輯化、重點化的掌握能力。同時結合計算機與網絡技術的發展,制作電子教學和實施課程上網等。例如充分發揮學校課程中心的網絡資源平臺優勢,積極采用電子教案、電子課件、電子習題解答等現代教育技術手段進行教學。此外,還借鑒其他相近領域的教學參考,在網上提供大量國內外名校的精品課程和開放課程網頁鏈接等供學生課后參考自學。目前“大氣污染控制工程”已經初步形成立體化、多手段組合的教學體系。
四是教學改革嘗試素質與考核相結合的方法。例如答疑方式從常規化向網絡化傾斜,建立QQ群或者在線答疑等,初步嘗試和探索雙語教學的有效方法,探索和改革考核辦法,現實行半閉卷或開卷考試,加強考題設計科學化,注重全程考核等。注重采用互動式教學手段,嘗試通過科研小論文等形式,培養學生查閱資料、分析研究和解決問題的能力等。
四、師資隊伍建設
師資隊伍建設是課程建設的人員基礎。[4,5]課程建設過程中注重教師的業務素質和專業水平,以及教學方式等的培養。目前“大氣污染控制工程”課程已形成了5人的教學團隊,其中包含熱能工程、環境工程專業的人員。教學團隊的學歷、職稱、年齡以及學緣結構較為合理。課堂教學主講教師基本具有博士學位;課程的輔導、指導等主要由青年教師負責。全體在職“大氣污染控制工程”教學團隊成員平均年齡40歲,80%為高級職稱,80%具有博士學位,80%的本科、碩士或博士研究生的學歷教育中至少一個不是在本校完成的,40%具有在國外訪學經歷。
五、結束語
通過對能源與環境類專業“大氣污染控制工程”課程的建設與探索,我們在課程體系、教學內容、教學方法與條件以及師資隊伍方面的建設形成了一定特色。在今后的課程建設過程中,需要更加適應具有能源環境類專業特色的高等教育的形勢,注重對學生創新能力和專業素質的培養,實事求是、與時俱進,體現課程專業型、基礎性、應用性的特點,進一步深入推進“大氣污染控制工程”課程建設與教學改革。
參考文獻:
[1]趙兵濤.國外大氣污染控制工程教材特點淺析[J].中國電力教育,2009,(9):104-105.
[2]郝吉明,馬廣大,王書肖.大氣污染控制工程[M].第3版.北京:高等教育出版社,2010.
一、概述
1987年,世界環境與發展委員會出版了《我們共同的未來》報告。該報告首次提出了“可持續發展”的概念,即“既能滿足當代人的需要,又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發展”。河北省地處華北平原的北部,是全國主要能源供應基地之一,素有“燕趙煤倉”之稱。近年來,河北省生產總值連續五年保持平穩增長,財政收入增長超過一倍,與此同時,河北省的大氣污染狀況也在不斷加重,這種以損害環境為代價的經濟增長不符合可持續發展的要求。
二、河北省大氣污染現狀和原因分析
(1)河北省大氣污染現狀。2010年,河北省可吸入顆粒物已達到0.08mg/m3,并且已經成為首要污染物。它們本身體積很小,重量很輕,并且夾帶著細菌,極易被吸入人體內,引發疾病。同時,由于可吸入顆粒不易沉降,導致陽光不易穿透這些物質,空氣能見度極低。二氧化硫和酸雨的污染狀況雖然有很大改善,但其污染狀況仍然需要足夠的重視。
(2)河北省大氣污染原因分析。第一,城市建設是影響河北省大氣質量的主要原因。根據對河北省大氣污染物主要來源進行分析,其主要來源可以分為三個方面:工業建設、燃料燃燒和尾氣排放。由于河北省工業發展比較迅速,并且多為鋼鐵、石化企業,使得各類工業企業排放大量的工業污染物質。燃料燃燒和尾氣排放會排放大量的可吸入顆粒物和二氧化硫等有害物質,人體健康受到嚴重威脅,導致疾病的發生。第二,地形和氣候因素對河北省大氣質量的影響。河北省全省地勢由西北向東南傾斜,西北部為丘陵、山區和高原。河北省屬于溫帶大陸性氣候,四季分明,具有春季多風干燥,夏季炎熱多雨,秋季晴朗涼爽,冬季寒冷多雪等特征。在地形和風向的作用下,河北省的可吸入顆粒物和其它污染物并不能隨風擴散,而只能停留在原地。這些地理和氣候因素使得河北省的大氣環境面臨嚴峻的考驗。第三,負外部性的影響。負外部性是指某個經濟主體的經濟活動對旁觀者產生的不利影響,這種不利影響帶來的損失不是經濟主體所獲得或承擔的,是一種附帶影響。從可持續的角度來講,外部性是市場失靈的主要表現形式之一。第四,全民環保意識薄弱。當前,人們對環境污染的認識有許多不足。如對環境污染問題的重要性、艱難性和潛伏性存在許多誤區,對政府采取的各項環保措施不夠理解等等;各地政府機關片面追求經濟的發展,卻忽略了環境資源的保護。
三、防治措施
(1)發揮綠色植物的凈化作用。綠色植物具有防風固沙、加速降塵、調節氣候、增加降水、吸收有毒氣體等功能。在大氣污染影響范圍廣、持續時間長、濃度比較低的地區,可以采用綠色植物凈化的手段對大氣污染進行防治。因此,在河北省的主要工業城市和工礦區有選擇性、有計劃地擴大綠色植物的種植面積是防治大氣污染非常有效的措施。
(2)減少大氣污染物的排放。轉變經濟增長方式,采用先進的生產工藝流程,降低污染;改善能源利用結構,采用新能源和低污染能源(如風能、潮汐能、太陽能);改進燃燒技術和燃燒裝置,提高燃料利用率,盡量減少燃料燃燒時產生的附加污染物質;全面加強企業管理,嚴格登記各項有潛在污染風險的物質,預防環境污染事故的發生。
(3)政府加強宏觀調控。面對環境污染,政府機關應該采用經濟手段、行政手段和法律手段綜合治理環境污染。政府應該采用“排污權交易”制度,限制各排污企業的污染物排放量,全面掌握各企業對環境污染造成的影響;實行行政許可制度,針對污染企業的開辦申請等,政府機關通過行政許可限制污染物的排放;制定一些有利于環境保護的行政法規,以法規的形式確保環保措施得以真正落實。
(4)充分利用環境的自凈能力。環境的自凈能力是指自然環境可以通過大氣、水流的擴散、氧化以及微生物的分解作用,將污染物化為無害物的能力。環境的自凈能力是環境本身具有的一種特殊功能。受污染的環境,在經過一段自然的凈化以后,可以恢復到原來的狀態。在充分了解氣候變化規律以后,充分利用環境的自凈能力可以降低大氣污染物的濃度。對于通風條件好、風力大、對流強烈的地區和時段,大氣的擴散自凈能力強,可以規劃大氣污染嚴重的工業企業。相反,在較為封閉的地區和時段則不能接受較多的污染物,否則會造成嚴重的大氣污染。
總之,大氣污染是世界性的環境問題,必須引起高度重視,對于控制大氣污染的行為對策直接影響著人們生活的水平和質量。所以,政我們要加大監督力度,各單位積極配合,采取可行有效的防治措施。
參考文獻
國慶長假后,京津冀地區大氣污染連續升級,中央氣象臺10月7日了下半年首個霧霾黃色預警,表明隨著北方冬季來臨,霧霾又到了高發季節,媒體的持續報道將顯著提升環保股市場關注度。在10月8日國務院常務會上,總理強調要推動環保價格改革,并“瞄準群眾急需、遲早要干的薄弱環節,年內在水利、環保、信息網絡等領域再開工一批重大項目”,而治理霧霾絕對是群眾急需、遲早要干的民生工程。
“十二五”前三年,我國環保投入每年以2000億元以上的幅度增加,整個“十二五”期間,全社會環保投入預計將超過5萬億元。要想徹底治理霧霾,減排和大氣污染治理是解決大氣污染的根本,火電廠大氣污染防治標準也提出了未來5年電廠脫硫脫硝的目標。未來5年,淘汰落后產能及深化污染減排將成環保行業的重點常態工作。在資金持續支持以及季節性催化因素顯現的背景下,預計環保板塊四季度將進入持續活躍階段。
考慮到四中全會及AEPC2014峰會將于10月下旬和11月初相繼召開,政府將面臨較大的輿論甚至政治壓力。在大會前夕北方霧霾高發有望催生政策加碼預期。無機污染物和VOCs是PM2.5形成的重要原因。其中,無機污染物減量化隨近年來脫硫脫硝工程開展已取得一定成效,接下來進一步加碼無機物已無空間,因此,未來大氣工作側重點有望落在VOCs監測治理上。保守估計VOCs城市空氣監測設備需求9.0億元,工業園區潛在需求或達400-600億元,未來隨標準提升,VOCs監測市場規模有望進一步擴大。與此同時,VOCs污染治理正在起步,隨著行業排放標準出臺,有望撬動600-700億產值。
13年5月,環保部下發《揮發性有機物(VOCs)污染防治技術政策》,首次在VOCs污染防治策略和方法方面給出指導性意見,并要求到15年基本建立起重點區域VOCs污染防治體系,到20年實現VOCs從原料到產品、從生產到消費的全過程減排。隨后北京、天津、河北、廣東、浙江、江蘇等省市也相繼出臺政策,大力推進VOCs監測治理。隨石油煉制、石油化工行業排放標準年內即將出臺,另有12個行業標準15年有望頒布實施,相關行業VOCs監測治理市場有望迎來爆發,預計未來幾年行業增速將從原來15%~20%提升至50%~60%。此外,VOCs排放收費15年有望征收,高費率將倒逼企業減排。
具體到投資標的上,監測行業將首先受益,環境監測儀器設備行業個股可分為兩類:包括PM2.5檢測類概念股:天瑞儀器、華測檢測、創元科技;以及空氣檢測概念股:先河環保、聚光科技、雪迪龍。重點推薦先河環保(大氣監測龍頭,聯手防化院開展VOCs治理)、漢威電子(傳感器+云端技術布局智慧城市,收購嘉園環保進軍VOCs監測治理)、雪迪龍(環境監測國內領先,正研發VOCs監測技術)和聚光科技(監測領域的全能冠軍,VOCs監測治理行業領先)。
一、概述
1987年,世界環境與發展委員會出版了《我們共同的未來》報告。該報告首次提出了“可持續發展”的概念,即“既能滿足當代人的需要,又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發展”。河北省地處華北平原的北部,是全國主要能源供應基地之一,素有“燕趙煤倉”之稱?!笆晃濉逼陂g,河北省生產總值連續五年保持平穩增長,財政收入增長超過一倍,與此同時,河北省的大氣污染狀況也在不斷加重,這種以損害環境為代價的經濟增長不符合可持續發展的要求。
二、河北省大氣污染現狀和原因分析
(1)河北省大氣污染現狀。2010年,河北省可吸入顆粒物已達到0.08mg/m3,并且已經成為首要污染物。它們本身體積很小,重量很輕,并且夾帶著細菌,極易被吸入人體內,引發疾病。同時,由于可吸入顆粒不易沉降,導致陽光不易穿透這些物質,空氣能見度極低。二氧化硫和酸雨的污染狀況雖然有很大改善,但其污染狀況仍然需要足夠的重視。(2)河北省大氣污染原因分析。第一,城市建設是影響河北省大氣質量的主要原因。根據對河北省大氣污染物主要來源進行分析,其主要來源可以分為三個方面:工業建設、燃料燃燒和尾氣排放。由于河北省工業發展比較迅速,并且多為鋼鐵、石化企業,使得各類工業企業排放大量的工業污染物質。燃料燃燒和尾氣排放會排放大量的可吸入顆粒物和二氧化硫等有害物質,人體健康受到嚴重威脅,導致疾病的發生。第二,地形和氣候因素對河北省大氣質量的影響。河北省全省地勢由西北向東南傾斜,西北部為丘陵、山區和高原。河北省屬于溫帶大陸性氣候,四季分明,具有春季多風干燥,夏季炎熱多雨,秋季晴朗涼爽,冬季寒冷多雪等特征。在地形和風向的作用下,河北省的可吸入顆粒物和其它污染物并不能隨風擴散,而只能停留在原地。這些地理和氣候因素使得河北省的大氣環境面臨嚴峻的考驗。第三,負外部性的影響。負外部性是指某個經濟主體的經濟活動對旁觀者產生的不利影響,這種不利影響帶來的損失不是經濟主體所獲得或承擔的,是一種附帶影響。從可持續的角度來講,外部性是市場失靈的主要表現形式之一。第四,全民環保意識薄弱。當前,人們對環境污染的認識有許多不足。如對環境污染問題的重要性、艱難性和潛伏性存在許多誤區,對政府采取的各項環保措施不夠理解等等;各地政府機關片面追求經濟的發展,卻忽略了環境資源的保護。
三、防治措施
(1)發揮綠色植物的凈化作用。綠色植物具有防風固沙、加速降塵、調節氣候、增加降水、吸收有毒氣體等功能。在大氣污染影響范圍廣、持續時間長、濃度比較低的地區,可以采用綠色植物凈化的手段對大氣污染進行防治。因此,在河北省的主要工業城市和工礦區有選擇性、有計劃地擴大綠色植物的種植面積是防治大氣污染非常有效的措施。(2)減少大氣污染物的排放。轉變經濟增長方式,采用先進的生產工藝流程,降低污染;改善能源利用結構,采用新能源和低污染能源(如風能、潮汐能、太陽能);改進燃燒技術和燃燒裝置,提高燃料利用率,盡量減少燃料燃燒時產生的附加污染物質;全面加強企業管理,嚴格登記各項有潛在污染風險的物質,預防環境污染事故的發生。(3)政府加強宏觀調控。面對環境污染,政府機關應該采用經濟手段、行政手段和法律手段綜合治理環境污染。政府應該采用“排污權交易”制度,限制各排污企業的污染物排放量,全面掌握各企業對環境污染造成的影響;實行行政許可制度,針對污染企業的開辦申請等,政府機關通過行政許可限制污染物的排放;制定一些有利于環境保護的行政法規,以法規的形式確保環保措施得以真正落實。(4)充分利用環境的自凈能力。環境的自凈能力是指自然環境可以通過大氣、水流的擴散、氧化以及微生物的分解作用,將污染物化為無害物的能力。環境的自凈能力是環境本身具有的一種特殊功能。受污染的環境,在經過一段自然的凈化以后,可以恢復到原來的狀態。在充分了解氣候變化規律以后,充分利用環境的自凈能力可以降低大氣污染物的濃度。對于通風條件好、風力大、對流強烈的地區和時段,大氣的擴散自凈能力強,可以規劃大氣污染嚴重的工業企業。相反,在較為封閉的地區和時段則不能接受較多的污染物,否則會造成嚴重的大氣污染。
參 考 文 獻
作者簡介:米姿潔,山東省煙臺第二中學。
中圖分類號:D922.6文獻標識碼:ADOI:10.19387/j.cnki.1009-0592.2018.01.311
霧霾天氣是人類活動與特定氣候條件相互作用的結果,是一種大氣污染。2013年1月,我國發生了四次霧霾天氣,籠罩了三十個省、市、自治區。在北京,這一個月只有5天不是霧霾天。自此,霧霾問題開始受到社會各界的關注,“霧霾”也被評為2013年的年度關鍵詞。霧霾是霧和霾的混合物,主要成分是PM2.5顆粒,能夠影響肺部的氣體交換并引發一些疾病,如哮喘、支氣管炎和心血管病等。霧霾對幼兒、兒童發育的影響更為嚴重。霧霾天氣,太陽光照不足,導致兒童體內維生素D生成不足,大大減少鈣的吸收,嚴重的會引起嬰兒佝僂病、兒童生長減慢。在心理健康方面,霧霾所形成的灰暗天氣會影響人體松果體素的分泌,使人的情緒趨于抑郁、消沉。
對于大氣霧霾污染形成的原因,至今還尚無權威定論。根據材料查閱,可以得知霧霾不僅組成成分比較復雜,而且形成原因也比較復雜,既包括工業污染排放、生活垃圾焚燒、汽車尾氣排放、煤炭燃燒等人為原因,也包括一定的自然客觀原因,比如霧霾多發生在冬天以及特定氣候條件下。最近的科學研究表明,霧霾中的PM2.5顆粒主要來自化石燃料燃燒排放。該項研究的具體數據是:土壤塵、燃煤、生物質燃燒、汽車尾氣與垃圾焚燒、工業污染和二次無機氣溶膠(氣溶膠即對懸浮在大氣中的固態或液態微粒的統稱)分別貢獻了PM2.5顆粒的15%、18%、12%、4%、25%和26%,其中燃煤、工業污染和二次無機氣溶膠均為化石燃料燃燒行為。綜上,可以看出,霧霾天氣成因復雜,構建有效的法律應對機制對其防治具有十分重要的意義。
一、我國霧霾治理的相關法律制度
對于大氣污染,我國形成了以《環境保護法》為基本依據,以《大氣污染防治法》為主要規范以及各省、市的地方法規相配合的法律體系。
首先,《環境保護法》是我國環境問題防治的基準。隨著以霧霾為代表的環境污染公共事件頻繁發生,《環境保護法》在2014年的修訂稿中有針對性的規定了霧霾治理的具體措施,比如建立重點區域防治協調機制,尤其是跨行政區域;出臺一些促進清潔生產和資源循環利用的政策法規等。
其次,我國在2015年由全國十二屆人大常委會修訂通過了《大氣污染防治法》。修訂后的大氣污染防治法共有八章,對污染治理、監督管理、重點區域大氣污染聯合防治等內容作了規定。由于機動車尾氣、燃煤廢氣等大氣污染全部是造成霧霾天氣的原因,因此霧霾污染也在該法的規定、治理范圍之內。
最后,為了有效治理霧霾污染,很多地方政府也積極進行區域立法,根據轄區特點對大氣污染防治法的實施和細化做出努力。比如《北京市大氣污染防治條例》、《西安市大氣污染防治條例》、《四川省灰霾污染防治實施方案》以及《河北省大氣污染防治條例》等。
此外,我國國務院在2013年了《大氣污染防治行動計劃》,作為新形勢下針對大氣污染治理的總計劃。該計劃的具體目標為:到2017年,全國地級及以上城市可吸入顆粒物濃度比2012年下降10%以上;京津冀地區、長三角地區以及珠三角等區域的細顆粒物濃度分別下降25%、20%和15%左右。該計劃具有明顯的“藍圖”色彩,是國家戰略層面的大氣污染防治規劃,而不是設定了權利義務的規范性文件。
二、我國霧霾治理法律制度存在的問題
霧霾治理需要一個長期的過程。隨著經濟環境、人文環境的改變,法律和社會的匹配性也會發生變化。如今,我國雖然有著較為完備的大氣污染防治法律體系,但近年來持續的霧霾污染仍反映出我國在某些治理方式、方法上存在問題。
首先,我國在大氣污染方面的立法理念落后,法律法規的制定偏向于經濟發展。盡管法律法規中多強調經濟發展和環境保護要互相協調、統籌發展,但在實際情況中,絕大多數的工廠和企業都是優先考慮經濟利益,然后“迫不得已”地考慮環境污染治理問題。這種“先污染、后治理”的防治模式無疑加大了環境治理的投入,也是大氣污染長期得不到解決的根本原因。
其次,我國現階段的立法缺乏具體操作細則,很多法律條文較為空洞,難以作為污染防治的準則。以賠償為例。大氣污染的污染主體是企業和工廠,但危害的受體卻是廣大群眾,并且污染范圍大、持續時間長。關于污染主體向社會公眾賠償的規定,我國法律制度還有著較大漏洞。
再次,《環境保護法》等法律雖然對政府在環境治理中的指導作用進行了規定,但并未明確規定其概念及內容,導致政府或環境主管部門在執法監督過程中缺少必要的法律依據。從另一方面講,正是由于缺少法律約束,政府或環境主管部門有著很大的自由裁量權,使得濫用權利的現象時有發生。政府或環境主管部門既可能為了經濟利益放任污染物排放超標的企業,也可能通過執法權利對企業進行敲詐勒索。
最后,法律法規中對環境問題出現后各主體的責任劃分不明。盡管修訂后的《大氣污染防治法》提高了環境問題中的處罰標準,但由于處罰幅度較大,因此在實際操作過程中,法律的嚴厲程度很難得到保障。
三、霧霾治理的法律制度對策
第一,我國應當轉變環境保護方面的立法觀念。如第二節所述,我國法律法規中多強調經濟發展和環境保護要互相協調、統籌發展。這種理念在現實操作中往往效果不佳,更多的企業和政府重經濟、輕環保,導致環境治理問題愈來愈惡。從經濟發展的角度看,單純追求國民生產總值的高速增長,只顧及了效率的實現,而未兼顧公平價值的實現。因此,國家和地區在環境保護立法方面,應當由人類中心主義轉變為環境中心主義,衡量標準以環境利益優先,避免“先污染、后治理”的錯誤模式。
第二,我國應當完善霧霾污染專項立法。盡管新修訂的環保法為霧霾防治提供了有力的法律基礎和依據,但環境治理和保護是個長期過程,需要專項而細致的法律規定為其保駕護航。因此,我們需要抓緊制定一些法律空白方面的法規,比如《空氣質量法》、《工業廢氣排放法》等。在專項法律制定過程中,應當著重加強聯防聯控。聯防聯控是以環保主管部門為主導,其他公安、質量監督檢驗檢疫、工商行政管理等主管部門為輔助的聯合執法。盡管《大氣污染防治法》中有所提及,但缺少詳細的規定如各職能單位間怎么協作。國家應該明確各職能部門的職責范圍,詳細規定工作程序,建立協調機構統一指揮監管重點區域內的大氣污染防治工作。此外,國家應建立霧霾監測預警機制。如今,各層級法律對政府的預警機制均有所規定。隨著互聯網技術的發展,各種新媒體也應運而生。政府和環保部門應當借助微博、微信等新技術手段實時監控并公開信息,保證社會公眾能夠及時了解并做好防范工作,降低霧霾天氣對人們的危害。
第三,應當落實政府問責制度。政府在環境治理中起著決定性作用,能夠把握當地經濟發展和環境保護的權衡關系。因此,有必要對在環境保護工作落實不力的政府進行問責,強化對政府負責人的追責機制。要嚴格按照《環境保護法》、《公務員法》等相關規定,依法對違法行為、不及時處置大氣污染事故等做出相應的處分。在問責的過程中,首先要明確問責的范圍,這樣才能有針對性的進行問責,一旦政府出現環保違法行為,必須要承擔相應的法律責任,政府負責人不能擅自決策而不考慮生態環境;問責還必須具有規范的程序,擴大問責主體包括公民、企業、環保組織或其他相關政府部門。另外,在對政府及其負責人的績效考核中,可以將環保績效作為一項指標,將對大氣治理任務的完成情況、各地經濟發展過程中資源能源的消耗、經濟發展過程中對環境的破壞等情況納入政府及其負責人的考核評價體系。
第四,應當強化企業環保意識和責任。企業的超標排放是霧霾問題的重要因素,因此強化企業的環保責任,實行源頭控制是解決霧霾問題的重要手段。以往企業污染受到的處罰往往較輕,新的《大氣污染防治法》則取消了大氣污染事故中的罰款上限,大大提高了企業的環保問題違法成本。其實,我國當前霧霾問題嚴峻,對于企業偷排、亂排等行為的處罰力度仍需提高。對企業排污可能構成環境犯罪的,可考慮移送司法機關,進行刑事處罰。
第五,應當注重社會公眾的環保自律宣傳。霧霾天氣是多種因素共同作用的結果,除了工業生產,農村秸稈燃燒、汽車尾氣排放等也對霧霾的生成起著推波助瀾的作用。因此,社會公民既是霧霾天氣的受害者,但同時又是霧霾天氣的創造者。只有社會民眾的共同參與,才能更好地防治霧霾天氣,例如多使用公共交通工具出行、禁止露天燃燒、倡導減少煙花爆竹燃放等,從而推動民眾對環境保護和霧霾防治理念的理解,進而對大氣環境的保護產生積極作用。
此外,還可以建設霧霾污染信息公開機制,將大氣污染數據告知每一位民眾,從而引起社會對霧霾問題的重視;建立和完善公益訴訟制度,廣大群眾參與到環境案件的處理中,充分發揮人民群眾通過法律程序參與環境保護的主動性與積極性。由于論文篇幅問題,就不在此一一贅述了。
小城鎮經濟發展規模和速度、產業結構、能源生產和消費狀況對大氣環境目標的影響很大。小城鎮常常是人口相對集中、經濟活動比較頻繁、能源消耗比較集中的開放型生態系統。在這個系統中,區域性社會活動、經濟活動與自然環境循環是相互作用、相互制約、相互促進的。根據節約能源和減輕大氣污染的原則,從全社會的環境效益、能源利用效率和經濟效益三個方面綜合考慮,合理利用資源和能源,達到既要滿足經濟發展和居民生活對能源的需求,又要保證對大氣環境的消極影響達到最小這一目標。在小城鎮規劃中,要取得社會、經濟和環境效益的統一,必須根據該地區的經濟發展和環境質量控制規劃目標,調整經濟結構-能源消耗-環境污染系統中的各個因素,并考慮采用先進生產工藝和大氣污染的治理措施,求得最優方案。在進行環境-經濟結構調整時,必須根據不同的結構形式,對不同的部門采取與其相適應的措施。
對于大氣污染物產生量大,直接排污系數也大的部門或行業,在其發展過程中,必須嚴格把關。一方面,嚴格控制其規模,加緊技術改造,強化治理措施;另一方面,在發展時必須制定嚴格的防治污染措施,提高污染控制水平。對大氣污染物產生量小,直接排污系數也小的部門或行業,從環境經濟的角度考慮,可以優先發展。對于那些目前污染負荷不大但排污系數較大的部門,則在發展時必須持慎重態度,防止因過分發展而擴大污染。這就是說,在進行經濟結構調整或規劃時,即要考慮當前狀況,又要考慮排污系數,預測未來的污染產生量,從而預先采取相應的控制對策。固定源。能源密集產業的發展趨勢和技術進步狀況將影響流動源對大氣環境質量的影響。能源消費政策也影響小城鎮的大氣環境。冬季采暖期,北方城鎮供暖,如果用煤,會產生嚴重的大氣污染,如果改用天然氣,則大氣環境質量就會改善。家庭生活用能政策也影響大氣環境質量。如家庭用能從燃煤改為燃氣,對大氣環境質量的改善有很大作用。大氣污染物的來源和當地的經濟發展、能源結構、產業結構、生產工藝以及管理水平密切相關。
如果小城鎮的經濟以采礦業為主,或大氣污染嚴重的工業(如:煉鋼、煉焦、燃煤電廠等)企業較多,小城鎮的工農業、生活都以煤炭為主要能源,那么實現大氣環境目標的壓力就大。流動源。汽車是大氣污染的主要流動源。因此對汽車尾氣的控制能減少流動源污染。如果所有車輛安裝三元催化駐置,使用清潔能源,那么城鎮中的大氣污染就會減輕。如果城鎮交通設計合理,順暢,街道上的大氣污染就少。如果小城鎮的經濟落后,交通不便,沒有或很少有機動車、火車等交通工具,那么流動源的污染就小,實現大氣環境目標的壓力就小。相反,如果交通繁忙,機動車多,那么流動源的污染就大,實現大氣環境目標的壓力就大。
大氣污染控制技術和管理政策