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關(guān)鍵詞:空氣污染指數(shù);面板模型
一、引言
近年來,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人們的生活質(zhì)量逐步提高。但經(jīng)濟增長的同時,也給我們的生活環(huán)境帶來了很大的影響,其中對城市空氣污染的影響問題尤為嚴(yán)重。因而,對城市環(huán)境空氣質(zhì)量做出客觀、全面的認(rèn)識就變得尤為重要。
目前,學(xué)術(shù)界對空氣質(zhì)量的研究范圍都比較窄,或只針對少數(shù)地區(qū)、城市,或沒有從社會因素更深層次挖掘空氣污染指數(shù)的影響因素。為此,本文選取克拉瑪依、大同、濰坊、武漢、汕頭、韶關(guān)、牡丹江及赤峰8個城市2008-2014年的樣本數(shù)據(jù),采用面板數(shù)據(jù)對空氣污染指數(shù)的氣候和社會影響因素進行實證研究。
二、實證分析
本文也采用空氣污染指數(shù)(API)做研究,空氣污染指數(shù)(API)就是將常規(guī)監(jiān)測的二氧化硫、氮氧化物和總懸浮顆粒物濃度簡化成為單一的概念性指數(shù)數(shù)值形式,并分級表示空氣污染程度和空氣質(zhì)量狀況,計算公式為:
(1)
其中,I為某污染物的污染指數(shù);C為該污染物的濃度值。則空氣污染指數(shù)API為:
(2)
(1)在氣候因素方面,本文認(rèn)為降水量、相對濕度、溫度、平均水汽壓都對城市環(huán)境空氣質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響,據(jù)此構(gòu)造回歸模型如下:
(3)
其中Js表示降水量(10kin);SD表示相對濕度(103):WD表示溫度(104℃);SQY表示水汽壓(1MPa);μ為隨機擾動項。根據(jù)Hausman檢驗,本文最終采用個體固定效應(yīng)回歸模型進行估計,結(jié)果見表1。
由回歸結(jié)果可知:在其他變量不變的情況下,濕度每相對增長103,平均來說會引起空氣污染指數(shù)下降2.3個百分點;溫度每升高104℃,會引起空氣污染指數(shù)下降0.3個百分點;水汽壓每上升1,會引起空氣污染指數(shù)下降0.9個百分點;降雨量對空氣污染指數(shù)有滯后影響,平均來說降雨量每增長10km,空氣污染指數(shù)就下降3.17個百分點。
(2)影響城市環(huán)境空氣質(zhì)量的社會因素主要有經(jīng)濟生產(chǎn)和環(huán)境保護兩個因素。其中,經(jīng)濟生產(chǎn)中的工業(yè)生產(chǎn)總值、粉塵排放影響最為顯著。在環(huán)境保護方面,本文考慮城市綠化面積這一因素。據(jù)此構(gòu)造回歸模型如下:
(4)
其中:人均粉塵排放量(百噸/人);表示人均綠化面積(公頃/人);表示人均工業(yè)產(chǎn)值(百萬/人)。根據(jù)Hausman檢驗可知采用個體固定效應(yīng)回歸模型,結(jié)果見表2。
回歸結(jié)果顯示:在其他變量不變的情況下,人均粉塵排放量每增長1百噸,平均來說會引起空氣污染指數(shù)上升5.99個百分點;人均工業(yè)產(chǎn)值每增長1百萬,平均來說會引起空氣污染指數(shù)上升1.46個百分點;人均綠化面積每增長1公頃,平均來說會引起空氣污染指數(shù)下降1 10.95個百分點。
三、結(jié)論
據(jù)以上分析,得出主要結(jié)論有:氣候方面,降水量、濕度、溫度、水汽壓均對空氣污染指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。人類經(jīng)濟社會活動方面,工業(yè)總產(chǎn)值、粉塵排放量對空氣污染指數(shù)呈顯著正相關(guān),綠化面積對空氣污染指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。據(jù)此,本文提出以下建議:
1.推進園林城市建設(shè),有效調(diào)節(jié)城市空氣環(huán)境
首先,森林被成為“綠色水庫”,能有效調(diào)節(jié)城市空氣濕度。其次,園林綠地能有效凈化空氣。綠色植物能調(diào)節(jié)二氧化碳和氧氣在空氣中的相對平衡,改善和促進城市生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。同時,園林綠地還可有效吸收影響人類健康的有害氣體。
2.著重發(fā)展第三產(chǎn)業(yè),有效控制污染物排放
【關(guān)鍵詞】 空氣質(zhì)量 污染 治理 因子分析
一、研究背景
空氣質(zhì)量的好壞反映了空氣污染程度,它是依據(jù)空氣中污染物濃度的高低來
判斷的??諝馕廴臼且粋€復(fù)雜的現(xiàn)象,污染物在空氣中成分的多少,決定著空氣質(zhì)量的高低,也決定著對人類健康影響的好壞。所以我們要通過對空氣污染物的研究控制其在空氣中的比重,判斷空氣污染指數(shù),尋找空氣污染物的來源進而采取合理的措施,改善空氣質(zhì)量,保證人類健康。
由于有些城市的企業(yè)對工業(yè)發(fā)達的追求,對污染物的負(fù)面影響理解不夠,預(yù)防不利,造成越來越嚴(yán)重的環(huán)境污染,空氣質(zhì)量越來越差,從而破壞生態(tài)系統(tǒng)和人類的正常生存和發(fā)展。我們通過對空氣污染物中的二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物等其他空氣污染物以及空氣質(zhì)量的污染指數(shù)進行分析,找出對空氣污染起主要作用的因子,控制其在空氣中的比列,從而達到治理空氣污染的目的。
空氣污染指數(shù)(API)是一種反應(yīng)和評價空氣質(zhì)量的方法。本文是通過空氣質(zhì)量達到二級及好于二級天數(shù)以及空氣質(zhì)量達二級以上的天數(shù)占全年的比重來分析空氣質(zhì)量對人類健康的影響。當(dāng)空氣污染指數(shù)達到三級及三級以上會對人們的身體健康產(chǎn)生危害。
二、方法介紹
因子分析是從心理學(xué)與教育學(xué)發(fā)展而來的。1904年Charls Spearman提出這種方法用來解決智力測驗得分的統(tǒng)計,這是因子分析的起點。
因子分析的基本思想是通過變量(或樣品)的相關(guān)系數(shù)(相似系數(shù))矩陣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究,找出能影響所有變量(或樣品)的少數(shù)幾個變量,并用這少數(shù)幾個變量去描述多個變量(或樣品)之間的相關(guān)(相似)關(guān)系。這里,這少數(shù)幾個變量是不可觀測的,通常被稱為因子。因子分析可在許多變量中找出隱藏的具有代表性的因子。將相同本質(zhì)的變量歸入一個因子,可減少變量的數(shù)目,還可檢驗變量間關(guān)系的假設(shè)。因子分析方法有很多,本文采用主因子分析法。
三、實證分析
3.1 指標(biāo)選取
根據(jù)空氣污染物對空氣質(zhì)量的影響,選取二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物、空氣質(zhì)量達到二級及好于二級天數(shù)以及空氣質(zhì)量達到二級以上的天數(shù)占全年的比重這五個指標(biāo)。
二氧化硫(SO2)是一種常見和重要的大氣污染物,是一種無色有刺激性氣味的氣體。主要來源于含硫燃料的燃燒,化工、煉油、硫酸廠的生產(chǎn)過程。
二氧化氮是一種棕紅色、高度活性的氣態(tài)物。二氧化氮在臭氧的形成過程中有重要作用。人為產(chǎn)生二氧化氮的主要來源是:高溫燃燒過程的釋放,比如機動車、電廠廢氣的排放等。二氧化氮還是酸雨的成因之一。
可吸入漂浮物是指懸浮空氣中,空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑
空氣污染指數(shù)(API)是將常規(guī)檢測的幾種空氣污染物濃度簡化成為單一的概念性數(shù)值形式,并分等級表征空氣污染程度和空氣質(zhì)量狀況,適合于表示城市的短期空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢。
3.2.收集數(shù)據(jù)
3.3 進行分析
R程序:x
fact
fact$scores
各地區(qū)的因子得分:
Cumulative Var為累積方差貢獻率,由結(jié)果可知前兩個因子的累積方差貢獻率為71.5%,所以可選取前兩個因子。
因子模型為:
x1=-0.873f1+0.318f2+ε1
x2=-0.254f1+0.748f2+ ε2
x3=-0.136f1+0.525f2+ ε3
x4=0.721f1-0.527f2+ ε4
x5=0.979f1-0.189f2+ ε5
公因子f1在x1,x4,x5上的載荷比較大,公因子f2在x2上的載荷比較大。
3.4 綜合評價
通過數(shù)據(jù)和分析可知,越是發(fā)達地區(qū)的污染反而沒有欠發(fā)達地區(qū)嚴(yán)重,我們不能走先污染后治理的道路,要用發(fā)展的眼光看待經(jīng)濟和環(huán)境問題。持續(xù)發(fā)展是既滿足當(dāng)代人的需求,又不對后代人滿足其需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展。它們是一個密不可分的系統(tǒng),既要達到經(jīng)濟發(fā)展的目的又要保護好人類賴以生存的大氣、淡水、海洋、土地和森林等森林資源和環(huán)境,使子孫后代能夠永續(xù)發(fā)展和安居樂業(yè)。可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護既有聯(lián)系,又不等同。環(huán)境保護是可持續(xù)發(fā)展的重要方面。
我們通過環(huán)境質(zhì)量評價是了解環(huán)境質(zhì)量的過去、現(xiàn)在和將來發(fā)展趨勢及其變化規(guī)律,制定綜合防治措施與方案;可以了解和掌握影響本地區(qū)環(huán)境質(zhì)量的主要環(huán)境因素、污染因子、和主要污染源,從而有針對性地制定改善換將質(zhì)量的污染治理方案和綜合防治規(guī)劃與計劃。
四、建議
如何在加快發(fā)展的同時,切實保護好環(huán)境,促進人與自然的和諧發(fā)展,這是我們的首要任務(wù)。我們應(yīng)該做到以下幾點:
(1)強化環(huán)境意識、樹立生態(tài)理念。“環(huán)境保護,教育為本”,要大力普及環(huán)???/p>
學(xué)知識,提高全民環(huán)境意識,通過多種途徑,普及科學(xué)知識,大力倡導(dǎo)生態(tài)工業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)服務(wù)業(yè),以及生態(tài)環(huán)境、生態(tài)人居和生態(tài)文化建設(shè)。
(2)把環(huán)境保護作為決策的重要環(huán)節(jié),從源頭落實環(huán)?;緡?。領(lǐng)導(dǎo)必須樹立
正確的政績觀,學(xué)會用綠色GDP核算體系代替?zhèn)鹘y(tǒng)的GDP核算體系,把環(huán)境保護納入各級政府的政績考核。
關(guān)鍵詞:室內(nèi)空氣質(zhì)量;影響因子;控制措施
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.228
世界衛(wèi)生組織研究表明,人們80%以上的時間生活、工作在室內(nèi)環(huán)境中。當(dāng)室外霧霾污染嚴(yán)重時,人們多半更愿意選擇待在室內(nèi),但往往會遭遇室內(nèi)環(huán)境空氣污染綜合水平高于室外的窘?jīng)r!尤其是新裝修和裝修時間不長的室內(nèi)環(huán)境,如室內(nèi)空氣污染物-苯系物(苯、甲苯、二甲苯、乙苯等)、甲醛、PM2.5等已被世界衛(wèi)生組織和IARC(國際癌癥研究中心)確定為一類致癌物。長期生活、工作在污染物超標(biāo)的空氣環(huán)境中,不但會影響工作效率,更會誘發(fā)健康問題和呼吸道疾病,甚至?xí)T發(fā)癌癥;對兒童、孕婦等老弱病殘影響尤甚。
1 室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響因素
1.1 新風(fēng)量
對于全封閉式或半封閉性建筑大樓,通風(fēng)量問題是影響室內(nèi)空氣質(zhì)量的主要因素。GB/T 18883-2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,新風(fēng)量需不小于30m3/(h?人)[1]。但可能在建筑設(shè)計和施工期間,由于對新風(fēng)量的考慮不足,導(dǎo)致新風(fēng)量達不到《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的要求;同時,即使新風(fēng)量的設(shè)計滿足條件,由于后期管理的忽略也可能會導(dǎo)致新風(fēng)量不足的問題。
新風(fēng)量不足會導(dǎo)致室內(nèi)有毒有害的氣體與外界新風(fēng)的空氣不能充分地交換,影響室內(nèi)空氣品質(zhì),出現(xiàn)了各種癥狀,被稱為“病態(tài)建筑綜合癥”(sick building syndrome,SBS)[2]。
同樣的道理,對于具備自然通風(fēng)條件的建筑,如果不經(jīng)常開窗,也會導(dǎo)致室內(nèi)空氣無法流通尤其是在夏天,室內(nèi)垃圾過多,通風(fēng)條件差,很容易影響室內(nèi)的空氣質(zhì)量[3]。
建筑材料一般分為兩大類別:基礎(chǔ)建筑材料和裝飾材料。影響室內(nèi)空氣質(zhì)量主要是裝飾材料造成的,當(dāng)然也有一部分是由基礎(chǔ)建筑材料造成的。
隨著人們生活水平提高,不少人對于居住環(huán)境和工作環(huán)境也提出了更高的要求。室內(nèi)裝修雖然使人們的生活環(huán)境和工作環(huán)境得以改善,但同樣帶來了負(fù)面影響。
1.2 人的活動
人在室內(nèi)的某些活動也會產(chǎn)生室內(nèi)污染物人們在燒菜的時候會產(chǎn)生油煙煤氣的時候,雖然有抽油煙機清除油煙,但是抽油煙機的作用,畢竟是有限的,在室內(nèi)難免還是會有零碎的污染物存在。另外,在室內(nèi)抽煙也是影響室內(nèi)空氣質(zhì)量的一個重要因素。
在日常生活中人們使用殺蟲劑和化妝品是一種污染源。室內(nèi)出現(xiàn)一些對人有危害,帶有細菌的蟲子是很平常的一件事情,尤其是在夏天,由于天氣和氣候方面的原因,蒼蠅和蚊子肆虐,人們不堪其擾,經(jīng)常會使用諸如“”“驅(qū)蚊水”等具有化學(xué)成分的殺蟲劑,這些液體中含有大量的有害物質(zhì),散發(fā)到室內(nèi)空氣中,會對空氣質(zhì)量產(chǎn)生不好的影響。此外,化妝品的使用也容易影響室內(nèi)空氣質(zhì)量,化妝品是女性在生活中必備的用品,但是化妝品中含有大量的化學(xué)成分,時間長了,他們很容易揮發(fā)到空氣中,影響空氣質(zhì)量。
2 室內(nèi)空氣污染改善方法質(zhì)量的控制因素
2.1 室內(nèi)通風(fēng)換氣
對于全封閉式或半封閉式的大樓,在開啟空調(diào)系統(tǒng)的同時也需開啟新風(fēng)系統(tǒng),以保證室內(nèi)的空氣與室外的新鮮空氣充分地置換。對于空調(diào)及新風(fēng)系統(tǒng),建議有專業(yè)的人進行管理??照{(diào)及新風(fēng)系統(tǒng)需要定期清洗,因為不僅管道里易滋生細菌,而且時間久了還會集塵,會導(dǎo)致室內(nèi)空氣的二次污染,并影響空調(diào)及新風(fēng)系統(tǒng)的效率,增加其能效。對于自然通風(fēng)的建筑,用戶需養(yǎng)成勤開窗通風(fēng)的習(xí)慣,適當(dāng)?shù)耐L(fēng)有利于空氣的流通,如果常年窗戶緊閉,會嚴(yán)重影響室內(nèi)空氣質(zhì)量。同時,對于新裝修的建筑,用戶不要急于入住,應(yīng)充分地通風(fēng)換氣。入住前,建議請專業(yè)的檢測機構(gòu)對室內(nèi)空氣品質(zhì)進行評估。
2.2 選擇合適的裝飾材料
對于準(zhǔn)備裝修的用戶,建議選擇有資質(zhì)的、專業(yè)的裝修公司。建筑裝修材料中含有甲醛等污染源,盡量選擇釋放揮發(fā)性有機物、甲醛等有害物質(zhì)少的裝修材料:在鋪地板、安裝墻壁裝飾板、保溫、隔音板和家具時不宜用刨花板、硬木膠合板、中強度纖維板等含有甲醛的材料,可使用甲醛釋放量較少或不含甲醛的原木材、軟木膠合板、裝飾板等,停止使用產(chǎn)生甲醛的脲醛泡沫塑料。對于涂料、膠黏劑,盡量選擇含苯、苯系物、甲醛含量少的涂料[4]。
2.3 控制室內(nèi)污染源
室內(nèi)空氣品質(zhì)除了與房屋建筑設(shè)計和裝修材料的使用有關(guān)以外,還與人的活動有著密切的關(guān)系。殺蟲劑的使用、炒菜、抽煙等都會對室內(nèi)空氣質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。因此,控制室內(nèi)污染源,如減少甚至杜絕吸煙活動,控制殺蟲劑的使用,在廚房里安裝控油煙能力強的抽油煙機,多效并舉地控制室內(nèi)污染源,做好預(yù)防措施,防止污染源的擴散。
2.4 植物凈化
綠色植物可以有效地降低空氣中的化學(xué)物質(zhì),并將它們轉(zhuǎn)化為自己的養(yǎng)料。植物凈化主要通過葉片實現(xiàn),主要作用有:吸收二氧化碳,放出氧氣;吸附灰塵;吸收二氧化硫、甲醛、等有害氣體等。適合擺放在室內(nèi)的植物有綠蘿、吊蘭、金琥仙人球等。
采用化學(xué)或物理方法進行治理納米光觸媒技術(shù):在有光的條件下,使甲醛、揮發(fā)性有機物等有毒有害物質(zhì)與納米粒子反應(yīng)分解為二氧化碳、水和無機鹽[5]。
負(fù)離子技術(shù):產(chǎn)生的負(fù)離子能有效去除揮發(fā)性有機物、甲醛、苯系物等,還能抑制灰塵,提高空氣新鮮程度。
物理吸附:采用活性炭吸附空氣中的揮發(fā)性有機物、甲醛等?;钚蕴咳菀孜斤柡?,需要定期更換。如果長期不換,容易引起二次污染。
總之,改善室內(nèi)空氣質(zhì)量是一件極其繁瑣而又復(fù)雜的工程。它需要考]的問題比較多,并不是某一種方法就能將這些問題,圓滿地解決,需要多項措施并舉,才有可能達到理想的效果。只有室內(nèi)空氣品質(zhì)改善了,才能使人們的身心更加健康,使人們的生活、工作環(huán)境更加舒適。
參考文獻:
[1]GB/T 18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].
[2]劉曉燕,孫建剛.建筑室內(nèi)空氣品質(zhì)分析與評價[D].大慶石油學(xué)院,2003.
[3]劉曄,霍玉玲.春節(jié)期間燃放煙火對鎮(zhèn)江市環(huán)境空氣的影響[J]. 環(huán)??萍?,2017(01).
【關(guān)鍵詞】PM2.5;監(jiān)測;意義;流程;方法;建議
1 PM2.5監(jiān)測的重要意義
PM2.5主要來源于機動車尾氣、燃料燃燒、餐飲油煙、工業(yè)生產(chǎn)及建筑揚塵等。通過這些途徑,PM2.5可能會富集大量重金屬元素或者多環(huán)烴等致癌物質(zhì),這樣就在很大程度上污染了環(huán)境空氣。盡管大氣顆粒物在大氣中只占很少的一部分,但它對城市大氣光化學(xué)性質(zhì)的影響可達99%,對人眼所能見到的光產(chǎn)生很大的干涉作用,特別是當(dāng)顆粒物的直徑與可見光波長幾乎一樣的時候,顆粒物就會對光纖產(chǎn)生很強的消光作用,PM2.5的粒徑基本上已經(jīng)非常接近可見光的波長范圍,因此,PM2.5濃度的增加導(dǎo)致了大氣中可見光范圍的縮小。此外,正是由于PM2.5的粒徑非常的小,且富集的大量有毒有害物質(zhì),被人吸入肺中,影響呼吸系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn),給人體造成很大的危害,長期處于PM2.5濃度較高的空氣環(huán)境中很容易患上支氣管炎、心臟病以及各種呼吸道炎癥等疾病。正是由于PM2.5對空氣質(zhì)量的影響以及對人體健康的危害,我國開始加強對PM2.5的監(jiān)測,研究其形成機理與污染組分,掌握其變化規(guī)律及變化趨勢,更能夠為PM2.5的污染防控工作提供數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。隨著我國逐漸的對PM2.5的監(jiān)測引起重視,我國空氣PM2.5嚴(yán)重超標(biāo)的狀況將會得到很大的改善,進一步提高我國居民的生活水平,提高我國的空氣質(zhì)量。
2 PM2.5的監(jiān)測流程及監(jiān)測方法
2.1 PM2.5的監(jiān)測流程
(1)樣品采集。在采集PM2.5樣品時,通常都是使用懸浮微粒采樣器進行的。通過分析在一定時間內(nèi)濾膜上沉積的微粒質(zhì)量,研究微粒中的組分和各自的含量比例。因為聚氯乙烯材質(zhì)的濾膜具有阻力小、帶有靜電、不易吸水等特點,能夠有效提高采樣率。因此,在采樣器中的濾膜一般都使用聚氯乙烯材質(zhì)的濾膜。(2)樣品分析。對樣品的分析主要包括了對樣品濃度和樣品成分分析。在分析樣品濃度時,將濾膜放置在25℃和相對濕度50%的實驗室內(nèi)24個小時,使用精密儀器測量濾膜的前后質(zhì)量差,結(jié)合空氣的采集體積,可以計算出樣品濃度。在分析樣品成分時,PM2.5的來源比較廣,包含很多微型物質(zhì)顆粒,因此,對不同的物質(zhì)需要采用不同的分析方法:第一種。PM2.5中無機元素的測定。對無機元素檢測的方法主要有原子吸收法、原子熒光分析法和原子吸收分光光度法等。通常對空氣中PM2.5中金屬有毒物質(zhì)的消除方法主要有干灰法、電熱板消解法和密閉容器消除法等。第二種。PM2.5中有機物測定。PM2.5能夠吸附甲醛等有機物,對這些物質(zhì)的分析方法主要為氣相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用、液相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用和液相色譜等。
2.2 PM2.5監(jiān)測方法
(1)重量法。所謂重量法是指PM2.5直接截留在濾膜上,然后用天平稱重。濾膜并不能把所有的PM2.5都收集到,一些極細小的顆粒還是能穿過濾膜。但只要濾膜對于0.3μm以上的顆粒截留效率大于99%,就算合格。因為所損失的極細小顆粒物對PM2.5的重量貢獻很小,對分析結(jié)果影響不大。目前按照重量法設(shè)計的采樣設(shè)備較多,如中國生產(chǎn)的TH―150型智能中流量顆粒物采樣器、四通道PM2.5采樣器(PR2300)、美國URG公司生產(chǎn)的通用型大氣污染物采樣儀(URG-3000k)、德國GRIMM分析儀等。這些采樣器利用Teflon膜或PTEE濾膜對PM2.5進行采樣,再采用稱重法計算顆粒物質(zhì)量濃度。重量法是最直接、最可靠的方法,是驗證其他方法是否準(zhǔn)確的標(biāo)桿。然而重量法需要人工稱重,程序比較繁瑣而費時。因此,這種方法及儀器多應(yīng)用于進行單點、某時間段內(nèi)的采樣與監(jiān)測,為大氣污染調(diào)查、研究提供數(shù)據(jù)。如鄧?yán)旱仁褂没谥亓糠ǖ腣APS通用型大氣污染物采樣儀(URG3000k)對PM2.5和環(huán)境空氣中相關(guān)氣體同時采集,從而分析2008年7月至2009年4月北京東北部城區(qū)PM2.5的污染狀況、相關(guān)氣體組分變化特征以及二次無機組分形成的機制。
(2)β射線吸收法。將PM2.5收集到濾紙上,然后照射一束β射線,射線穿過濾紙和顆粒物時由于被散射而衰減,衰減的程度與PM2.5的重量成正比。根據(jù)射線的衰減就可以計算出PM2.5的重量。由于這種方法可實現(xiàn)自動、連續(xù)監(jiān)測,因此多應(yīng)用于大氣環(huán)境監(jiān)測業(yè)務(wù)應(yīng)用中。
(3)微量振蕩天平法?;谖⒘空袷幪炱椒ㄑ兄频牟蓸悠饔煽招牟AЧ?、濾芯等組成。該空心玻璃管一頭粗一頭細,粗頭固定,細頭裝有濾芯。工作原理為:空氣從粗頭進,細頭出,PM2.5就被截留在濾芯上。在電場的作用下,細頭以一定頻率振蕩,該頻率和細頭重量的平方根成反比,于是,根據(jù)振蕩頻率的變化算出收集到的PM2.5的重量。該方法可實現(xiàn)自動、連續(xù)監(jiān)測。因此,近年來我國多個地區(qū)采用微量振蕩天平法測定PM2.5濃度。例如,2011年沈陽市環(huán)境監(jiān)測中心站采用“賽默飛世爾”的1405型振蕩天平法顆粒物監(jiān)測儀對PM2.5進行了長期的監(jiān)測和分析。
(4)光散射法。該測定方法的原理是:空氣中的顆粒物濃度越高,對光的散射就越強;測定光散射后,理論上就可以算出顆粒物濃度。但在實際運用中,由于光的散射與顆粒物濃度之間的關(guān)系是受到諸多因素的影響,這意味著光散射和顆粒物濃度之間的換算公式隨時隨地都可能在變,需要儀器使用者不斷地用標(biāo)準(zhǔn)方法進行校正。
3 加強PM2.5監(jiān)測的建議
3.1大力發(fā)展監(jiān)測技術(shù),形成統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范體系
我國的PM2.5監(jiān)測起步晚,水平相對較低,需要不斷地吸收國外先進技術(shù),同時還應(yīng)結(jié)合我國空氣質(zhì)量的特點,進行創(chuàng)新完善,形成一套適應(yīng)我國空氣污染特征的PM2.5采樣方法及監(jiān)測技術(shù)規(guī)范體系。
3.2不斷提升環(huán)境預(yù)警水平
要從根本上提高我國PM2.5的監(jiān)測水平,很關(guān)鍵的部分還在于氣象和環(huán)保等部強力合作。只有在氣象和環(huán)保部門的合作下,加強對PM2.5的監(jiān)測點位的優(yōu)化布設(shè),才能不斷擴大PM2.5監(jiān)測所覆蓋的區(qū)域,動、靜態(tài)掌握其變化趨勢及變化規(guī)律,同時利用氣象部門的氣象數(shù)據(jù)來進行環(huán)境預(yù)警分析,從而提高環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)測、預(yù)警水平。
3.3建立健全相關(guān)法律法規(guī)
在對PM2.5監(jiān)控的過程中,政府可以利用自身的強大影響,對經(jīng)濟的發(fā)展中各種氣體的排放給予制約,并制定相關(guān)的制度和法律,進行監(jiān)督和制約,從根源上降低空氣中PM2.5的濃度含量。
結(jié)束語
隨著我國PM2.5污染問題日益凸顯,對PM2.5的關(guān)注也越來越多。為此新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》已將PM2.5納入強制性污染物監(jiān)測范圍,并將在2016年開始全面實施,PM2.5的控制可以避免更大的社會經(jīng)濟損失,因而將是我國長期的一項重要環(huán)保目標(biāo)。而改善空氣質(zhì)量不在監(jiān)測,而在治理。在空氣環(huán)境的改善中,對相關(guān)污染物的減排才是硬道理。只有這樣,才能真正的逐漸改善我國空氣環(huán)境質(zhì)量,使全國PM2.5都降到一個較低水平。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:廣佛肇經(jīng)濟(卷);API;SO2;NO2;PM10
1引言
近些年城市空氣污染已經(jīng)成為社會公眾的熱點話題,尤其是區(qū)域性的灰霾天氣已經(jīng)引起了政府部門的高度重視,能否對空氣質(zhì)量作出準(zhǔn)確全面的分析評價關(guān)系到城市環(huán)境治理方案的制定及實施。國內(nèi)外學(xué)者提出了多種評價環(huán)境空氣質(zhì)量的方法,例如多指標(biāo)可拓綜合評價[1]、權(quán)重綜合污染指數(shù)法[2]、模糊馬爾可夫預(yù)測法[3]、分形模型[4]、橡樹嶺大氣環(huán)境質(zhì)量指數(shù)[5]。相對來說,空氣污染指數(shù)(Air Pollution Index,API)是目前普遍采用的評價城市環(huán)境空氣質(zhì)量的重要指標(biāo)[6],將自動化監(jiān)測的幾種常規(guī)大氣污染物簡化為單一概念指數(shù)值[7],同時劃分環(huán)境污染及健康危害程度指數(shù)區(qū)間,以此表示空氣質(zhì)量等級。
在過去的文獻中已有較多關(guān)于空氣污染指數(shù)的研究,陳雷華對蘭州市2001~2007年逐日API進行統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的首要污染物是PM10,冬季和春季污染最嚴(yán)重,采暖期污染日更集中[8]。段玉森應(yīng)用經(jīng)驗正交函數(shù)和小波分析方法揭示全國47個環(huán)保重點城市API的時空模態(tài)區(qū)域分異規(guī)律,表明不同地區(qū)有不同的污染特征[6]。李小飛也指出我國由南到北、從沿海到內(nèi)陸不同城市環(huán)境空氣質(zhì)量存在明顯的區(qū)域性差異[7]。關(guān)于這方面的研究基本上是圍繞著空氣污染的時間分布特征和空間分布規(guī)律來探討的,對于單一城市[8-11]或者大區(qū)域城市群[6,7,12]的討論較多,而對于小型經(jīng)濟圈的分析較少。本研究也是從這一角度出發(fā),探討廣佛肇經(jīng)濟圈的空氣污染問題,為市民生活出行提供參考指南,也為區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)治提供科學(xué)依據(jù)與數(shù)據(jù)支持。
2材料與方法
2.1研究區(qū)域及數(shù)據(jù)來源
廣州是我國南方地區(qū)的經(jīng)濟文化中心,佛山是廣東省的工商業(yè)重鎮(zhèn),隨著這幾年肇慶不斷接收廣佛地區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,廣佛肇成為珠江三角洲最大的經(jīng)濟圈。本研究收集了從2003年3月1日到2012年2月29日廣州、佛山、肇慶3個城市的空氣污染指數(shù),形成三大時間序列,每個列向量含有3288個樣本數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù)來源于廣東省環(huán)境信息GIS綜合平臺的城市空氣質(zhì)量日報(http:///EQPublish/CityAirQuality.aspx)。
2.2研究方法
我國的空氣污染指數(shù)分為5個等級(0~50、51~100、101~200、201~300、301~500)7個檔次(優(yōu)、良、輕微污染、輕度污染、中度污染、中度重污染、重污染)[11](表1),API越大,污染級別越高,對人體健康的危害也越大。
本研究使用Excel 2003分別繪制3個城市API的季節(jié)和年際變化曲線,分析SO2、NO2、PM10的季節(jié)變化及其影響因素,比較廣州、佛山、肇慶不同污染物的污染比重,對近十年的空氣污染級別進行總體評價。
3結(jié)果分析與討論
3.1API的季節(jié)變化和年際變化
廣州、佛山、肇慶位于南亞熱帶,通常按照氣候劃分季節(jié),即3、4、5月為春季,6、7、8月為夏季,9、10、11月為秋季,12、1、2月為冬季。從2003年3月1日到2012年2月29日廣佛肇經(jīng)濟圈的API季節(jié)、年際平均值變化情況分別見圖1和圖2。
圖1API季節(jié)變化
圖2API年際變化
從總體上來看,3個城市近10年API的季節(jié)變化趨勢大致相近,冬季污染指數(shù)較大,夏季污染指數(shù)較小,表明冬季空氣質(zhì)量較差,夏季空氣質(zhì)量較好。這與其他學(xué)者的研究結(jié)論是一致的,李小飛計算中國46個城市的API季節(jié)變化[7],顯示空氣污染指數(shù)為冬季(88)>春季(79)>秋季(73)>夏季(63)。因為空氣污染與氣象條件關(guān)系密切,夏季大氣邊界層對流活動較強,空氣擴散條件好,并且雨量充沛,對污染物有較好的清除作用,所以夏季空氣質(zhì)量較好。由于冬季供暖導(dǎo)致能源消耗量較大,污染物排放量大,同時冬季大氣邊界層逆溫現(xiàn)象出現(xiàn)的幾率較高,容易造成污染物在大氣中累積,故冬季空氣質(zhì)量較差。
近10年廣佛肇經(jīng)濟圈API總體降低,表明環(huán)境空氣質(zhì)量有變好的趨勢,與孫丹研究北京、天津、石家莊的結(jié)果一致[12]。2004年廣州空氣污染天數(shù)較多,2005年后由于亞運會而加強了節(jié)能減排和污染治理工作,空氣質(zhì)量持續(xù)好轉(zhuǎn),到2010年污染指數(shù)達到最低。佛山2003年API較高,從2006年開始不斷得到改善,也是到2010年亞運會期間空氣質(zhì)量最好,這與近幾年燃煤脫硫除塵是分不開的。肇慶從2003年到2007年環(huán)境空氣質(zhì)量有變差趨勢,這段時期主要引進了廣佛地區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,污染物排放量增大。隨后環(huán)境保護部門加大了污染防治力度,空氣質(zhì)量改善效果顯著,到2009年平均API只有44,近兩年又有小幅回升。
3.2SO2、NO2、PM10的季節(jié)變化
對于主要污染物SO2、NO2、PM10的季節(jié)變化,圖3、圖4、圖5分別列出了3個城市主要污染物在不同季節(jié)的污染天數(shù)分布情況。近10年廣州和佛山的大氣SO2污染主要集中在夏季,分別約占全年SO2污染天數(shù)的54%和58%,冬季和春季則較少見SO2污染。肇慶的SO2污染季節(jié)波動較小,在春季和秋季的SO2污染天數(shù)相對較多,分別占全年的37%和30%。
統(tǒng)計近10年大氣NO2污染天數(shù),廣州有132d,其中58%出現(xiàn)在冬季,春季和秋季分別占20%和23%,夏季未見NO2污染。佛山只出現(xiàn)19d的NO2污染,其中有13d分布在冬季,夏季同樣未見NO2污染。肇慶在近10年只出現(xiàn)2d的NO2污染,冬季和春季各占1d。以上表明NO2污染最容易出現(xiàn)在大氣擴散條件較差的冬季,廣州NO2污染天數(shù)分布較多,已出現(xiàn)汽車尾氣污染型的特征。
廣佛肇經(jīng)濟圈屬于顆粒物污染主導(dǎo)型,表現(xiàn)出常年污染性特征。3個城市的PM10季節(jié)分布較均勻,基本位于20%~30%上下浮動,夏季相對低一些,秋季的PM10污染天數(shù)相對多一些,總體上季節(jié)性變化不大。
圖3SO2季節(jié)變化
圖4NO2季節(jié)變化
圖5PM10季節(jié)變化
3.3廣佛肇空氣污染總體評價
圖6顯示近10年廣佛肇經(jīng)濟圈大部分天數(shù)的API處于優(yōu)良級別,廣州無污染天數(shù)占267%,輕微污染天數(shù)只占70%,只出現(xiàn)1d重污染(2003年11月2日)、11d輕度污染天氣,全年API大多位于51~100。佛山API良好級別占699%,輕微污染天數(shù)偏少,近十年只出現(xiàn)一天輕度污染(2005年3月17日),未見重污染天氣。肇慶的環(huán)境空氣質(zhì)量較好,API優(yōu)良級別占了979%,輕微污染只有21%,未發(fā)生重污染現(xiàn)象。
從圖7可以看出,3個城市都以顆粒物污染為主,廣州PM10占了有污染天數(shù)的833%,SO2占112%,NO2占55%,呈現(xiàn)出煤煙污染主導(dǎo)型同時伴隨汽車尾氣影響的特征。佛山PM10占了有污染天數(shù)的927%,SO2占65%,NO2占08%,由于佛山陶瓷工業(yè)發(fā)達,工業(yè)染料中的煤和重油比例較大,燃燒排放大量煙塵,導(dǎo)致空氣中PM10濃度較高。肇慶PM10占了有污染天數(shù)的983%,SO2占16%,NO2只有01%,在珠江三角洲地區(qū),處于工業(yè)化前期的肇慶并非排污大戶,其空氣質(zhì)量總體上較好,顆粒物污染比例較大是受到了廣佛地區(qū)污染物輸送的影響。因此,建議佛山重點加強燃煤的脫硫除塵,廣州還應(yīng)控制汽車尾氣排放,廣佛肇經(jīng)濟圈應(yīng)形成區(qū)域性大氣污染聯(lián)防聯(lián)治機制。
圖6空氣污染級別分布
圖7主要污染物比例
4結(jié)語
(1)廣佛肇經(jīng)濟圈冬季污染指數(shù)較大,夏季污染指數(shù)較小,表明冬季空氣質(zhì)量較差,夏季空氣質(zhì)量較好,空氣污染與氣象條件關(guān)系密切。近10年API總體降低,表明環(huán)境空氣質(zhì)量有變好的趨勢。
(2)近10年廣州和佛山的大氣SO2污染主要集中在夏季,冬季和春季則較少見SO2污染。肇慶的SO2污染季節(jié)波動較小,在春季和秋季的SO2污染天數(shù)相對較多。NO2污染最容易出現(xiàn)在大氣擴散條件較差的冬季,廣州NO2污染天數(shù)分布較多,已出現(xiàn)汽車尾氣污染型的特征。廣佛肇屬于顆粒物污染主導(dǎo)型,表現(xiàn)出常年污染性特征。3個城市的PM10季節(jié)分布較均勻,夏季相對低一些,秋季的PM10污染天數(shù)相對多一些,總體上季節(jié)性變化不大。
(3)近10年廣佛肇大部分天數(shù)的API處于優(yōu)良級別,廣州全年API大多位于51~100。佛山API良好級別占69.9%,輕微污染天數(shù)偏少。肇慶的環(huán)境空氣質(zhì)量較好,未發(fā)生重污染現(xiàn)象。廣州呈現(xiàn)出煤煙污染主導(dǎo)型同時伴隨汽車尾氣影響的特征,佛山陶瓷工業(yè)是空氣中PM10濃度較高的主要影響因素,肇慶空氣質(zhì)量總體上較好,顆粒物污染比例較大是受到了廣佛地區(qū)污染物輸送的影響。
(4)建議佛山重點加強燃煤的脫硫除塵,廣州還應(yīng)控制汽車尾氣排放,廣佛肇經(jīng)濟圈應(yīng)形成區(qū)域性大氣污染聯(lián)防聯(lián)治機制。
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1.1研究區(qū)概況和采樣點布設(shè)
本文選擇武夷學(xué)院校園的空氣負(fù)氧離子為研究對象。武夷學(xué)院位于海峽西岸經(jīng)濟區(qū)綠色腹地,坐落在“世界文化與自然遺產(chǎn)地”———武夷山市。校園依山傍水,湖光山色,鳥語花香,四季如畫,被授予“全國綠化模范單位”、多次獲得福建省省級“花園式單位”“園林單位”等榮譽稱號?,F(xiàn)校園占地面積2千余畝,在校師生萬余人。采樣點布設(shè)按校園不同功能區(qū)劃分,主要劃分為四個:生活區(qū)、景觀區(qū)、活動區(qū)和教學(xué)辦公區(qū)。具體分別為學(xué)校食堂門口(學(xué)生生活區(qū)內(nèi),人流量大,空氣對流較差)、校內(nèi)茶園(茶山地勢較高、人流量最少,空氣流通好)、學(xué)校操場(周邊綠化好、人流量一般,空氣流通好)和聚賢樓(用于教學(xué)辦公樓,位于天心湖旁和校園主干道旁,人流量一般,空氣對流一般)。
1.2測量儀器及方法
測量采用日本原產(chǎn)(負(fù)離子協(xié)會推介產(chǎn)品)KEC-900型空氣正、負(fù)離子測試儀。儀器使用重要參數(shù)如下:空氣流速:200cm/s;測定范圍:10ions/cc-1999000ions/cc;濕度≤99%R.H(不凝結(jié)水);工作溫度:-20°C-60°C等。由于空氣負(fù)氧離子濃度瞬時變化較大,測量時將儀器置于支架上,離地面約30cm,并在每個觀測點按東、西、南、北四個方向瞬間分別讀數(shù),取四個方向的平均值作為此觀測點的負(fù)氧離子值。所測數(shù)據(jù)用Excel軟件處理。
2結(jié)果與分析
2.1不同功能區(qū)負(fù)氧離子濃度水平
選擇四個不同功能區(qū)(見上文),于2014年5月5日至8日連續(xù)四個晴天進行負(fù)氧離子濃度測定,時段為7:00至19:00,每次測定持續(xù)20min,取平均值進行研究。從圖中可以看出負(fù)氧離子濃度水平為:后山茶園>學(xué)校操場>聚賢樓>學(xué)校食堂。結(jié)合具體采樣點自然和人類活動環(huán)境進行分析,學(xué)校食堂在人流量大,空氣對流較差等環(huán)境影響下負(fù)氧離子濃度水平為功能區(qū)最低;后山茶園地勢較高、人流量最少,空氣流通好,其負(fù)氧離子濃度水平為功能區(qū)最高;學(xué)校操場和聚賢樓人口密度和空氣對流情況介于上述二者中間,負(fù)氧離子濃度水平也介于中間??梢姺从沉瞬煌δ軈^(qū)負(fù)氧離子濃度受人類活動力度、海拔高度、空氣流通狀況、動態(tài)水體和植被分布等綜合因素影響。這與負(fù)氧離子濃度空間分布不均勻,由市中心向郊區(qū)逐漸增大,隨海拔高度的增加而增加等研究結(jié)果一致。
2.2天氣變化和日變化對后山茶園負(fù)氧離子濃度影響
為了進一步研究空氣中負(fù)氧離子濃度受天氣變化和日變化的影響,選擇了校園人類活動強度最弱的后山茶園為研究對象,進行晴天、陰天、小雨和暴雨四個不同天氣條件,以及7:00-8:00、13:00-14:00和18:00-19:00三個日不同時刻的負(fù)氧離子濃度測量。測量結(jié)果如圖2所示。具體分析如下:
(1)從不同天氣條件來看,負(fù)氧離子濃度水平為:暴雨天>小雨天>雨后陰天>晴天。雨天條件下負(fù)氧離子濃度更高的主要作用機理是:水的Lenard效應(yīng)使水分子裂解,暴雨的跌撞等自然過程中的水自上而下,在重力的作用下高速運動,使水分子裂解,產(chǎn)生大量空氣負(fù)離子,并且空氣濕度高時,負(fù)氧離子O2-易與水分子結(jié)合,形成負(fù)氧離子團簇O2-•H2O,這種團簇對負(fù)氧離子的壽命具有較大的影響。但文中陰天條件下負(fù)氧離子濃度高于晴天的這一結(jié)果與曾曙才等的研究不一致,主要原因可能與選擇測定的陰天出現(xiàn)在雨天后還是緊繼晴天后有關(guān)。本項目選擇雨天后的陰天天氣進行測定,在雨后的濕度影響下,陰天的負(fù)氧離子濃度會有所增加。表明了空氣負(fù)離子濃度與相對濕度之間存在正相關(guān),與已有研究結(jié)果一致。
(2)從日不同時刻觀察,負(fù)氧離子濃度水平在晴天、陰雨天基本上為:上午>傍晚>中午,可見負(fù)氧離子濃度水平有明顯的日變化特征。主要因為中午氣溫高,負(fù)離子濃度與氣溫存在指數(shù)負(fù)相關(guān),這與已有研究結(jié)果相同。但是暴雨天氣下,由于不同時間段雨量的不穩(wěn)定變化,當(dāng)中午雨量占日雨量明顯優(yōu)勢時,其負(fù)氧離子也呈現(xiàn)日時段的最大值,關(guān)于該方面尚未見報道。該變化體現(xiàn)了空氣負(fù)離子濃度的最主要氣象因子是空氣相對濕度,其次是光照強度,最小為氣溫。這與已有研究結(jié)果一致。
2.3校園空氣質(zhì)量評價
世界衛(wèi)生組織(WMO)規(guī)定清新空氣的負(fù)氧離子標(biāo)準(zhǔn)濃度為1000-1500個•cm-3,并以400個•cm-3作為旅游區(qū)空氣負(fù)氧離子的臨界濃度。目前國內(nèi)尚未形成負(fù)氧離子濃度與空氣質(zhì)量和人體健康的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),本文參考文獻中常用標(biāo)準(zhǔn)進行校園空氣質(zhì)量評價。結(jié)合以上標(biāo)準(zhǔn)對武夷學(xué)院校園晴天條件下空氣清新程度和與健康的關(guān)系進行評價??梢娫撔@整體空氣質(zhì)量等級可以穩(wěn)定達到四級或者三級,空氣較清新或清新,有利于增強人體免疫力、抗菌力或殺滅、減少疾病傳染。同時該結(jié)果是在晴天條件下測定的相對保守評價。如果是雨天或者暴雨天隨著負(fù)氧離子濃度增加,空氣更加清新(可達到一級空氣質(zhì)量),對人體有利度增加,甚至具有治療和康復(fù)功效。可見,武夷學(xué)院校園整體空氣質(zhì)量可以與國內(nèi)大多公園、湖泊、森林、鄉(xiāng)村、田野、旅游區(qū)等相媲美。這樣的空氣質(zhì)量與武夷學(xué)院校園位于旅游城市、校內(nèi)人均占地大(2千余畝,約1萬5千名在校師生)、建筑物間距大、樓層低(最高為五層)、空氣流通好、綠化面積高以及依山傍水等整體生態(tài)環(huán)境有關(guān)。
3結(jié)論與討論
(1)校園不同功能區(qū)負(fù)氧離子濃度水平排序為:后山茶園>學(xué)校操場>教學(xué)區(qū)>學(xué)校食堂。反映了不同功能區(qū)負(fù)氧離子濃度受人類活動力度、海拔高度、空氣流通狀況、動態(tài)水體和植被分布等綜合因素影響。
(2)研究空氣中負(fù)氧離子濃度受天氣變化和日變化的影響:負(fù)氧離子濃度水平為:暴雨天>小雨天>雨后陰天>晴天;上午>傍晚>中午。表明了空氣與相對濕度之間存在正相關(guān),與氣溫存在指數(shù)負(fù)相關(guān)。
(3)武夷學(xué)院校園整體空氣質(zhì)量等級可以穩(wěn)定達到四級或者三級,空氣較清新或清新,有利于師生健康。這樣的空氣質(zhì)量與武夷學(xué)院校園整體良好生態(tài)環(huán)境有關(guān)。
(4)影響空氣負(fù)氧離子濃度的因素很多,本文是在自然和人為綜合影響下測定的,建議今后做室內(nèi)模擬實驗分析氣象單因子(氣溫、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、光照等)影響,明確其影響機理,為提高空氣中的負(fù)氧離子濃度,改善環(huán)境質(zhì)量提供依據(jù)和方法。
【關(guān)鍵詞】 船舶排放;空氣污染;排放控制區(qū);強制;激勵
當(dāng)前,我國以臭氧、細顆粒物(PM2.5)和酸雨為特征的區(qū)域性復(fù)合型大氣污染問題日益突出,區(qū)域內(nèi)空氣重污染現(xiàn)象大范圍同時出現(xiàn)的頻次日益增多,嚴(yán)重制約著社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,甚至威脅到人類的健康,治理大氣污染刻不容緩。為此,2013年9月國務(wù)院了《大氣污染防治行動計劃》,加大空氣污染治理力度。
2012年,我國內(nèi)河和沿海運輸完成貨物周轉(zhuǎn)量分別達到億tkm和億tkm,承運我國國際貿(mào)易進出口貨物運輸?shù)膰H航行船舶逾15萬艘次。我國內(nèi)河和沿海船舶活動量大,船舶排放的污染物中包含多種大氣污染物,對我國沿河和沿海區(qū)域的空氣污染不容忽視。
從控制相關(guān)區(qū)域內(nèi)船舶大氣污染氣體排放著手,制定并實施相關(guān)政策,以減少區(qū)域空氣質(zhì)量的影響是可選擇利用的方法。本文介紹國際相關(guān)政策措施以供我國借鑒,通過選擇合適的政策類型、政策涉及的區(qū)域范圍和實施時間等方法,改善我國沿河和沿海區(qū)域的空氣質(zhì)量。
1 船舶廢氣排放對區(qū)域空氣質(zhì)量的 影響
船舶排放的主要污染物有硫氧化物、氮氧化物和PM2.5。硫氧化物主要是燃料中所含硫的燃燒產(chǎn)物,其中的二氧化硫容易氧化形成酸雨危害人類,船舶硫氧化物排放主要取決于柴油機所使用的燃料油中的含硫量;氮氧化物由化石燃料與空氣在高溫燃燒時產(chǎn)生,不僅危害人體健康,而且是破壞環(huán)境、形成酸雨和光化學(xué)煙霧的重要物質(zhì);PM2.5主要來自化石燃料的燃燒物、揮發(fā)性有機物等,船舶排放的一部分氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)也會轉(zhuǎn)化成PM2.5。
鑒于船舶排放對空氣環(huán)境的影響,國際海事組織(IMO)海洋環(huán)境保護委員會(MEPC)早在1988年就正式開展防止船舶造成大氣污染議題的研討及審議工作,將《國際防止船舶造成污染公約》(《MARPOL 73/78公約》)1997年議定書進行修訂,通過了附則Ⅵ《防止船舶造成大氣污染規(guī)則》,該附則已于2005年5月19日正式生效。
在水運活動集中的區(qū)域,特別是大型港口城市,船舶排放對當(dāng)?shù)乜諝馕廴镜挠绊戄^大。發(fā)達國家或地區(qū)對此進行量化研究。美國南加州大學(xué)利用量化分析模型,分析了南加州空氣盆地船舶廢氣排放對周邊環(huán)境的二氧化氮、二氧化硫、臭氧和顆粒物濃度的影響。以洛杉磯中心區(qū)為例,船舶廢氣排放導(dǎo)致二氧化氮、二氧化硫的24 h平均濃度分別增加了7.4 g/L和0.3 g/L;1 h和8 h臭氧濃度峰值分別增加了4.5 g/L和7.9 g/L;硝酸鹽和硫酸鹽的平均濃度分別增加3.7 g/m3和0.1 g/m3;此外,如未來對船舶廢氣排放不加控制,預(yù)測2020年船舶廢氣排放將成為該地區(qū)最大的空氣污染源。[1] 南加州研究機構(gòu)在南加州范圍內(nèi)布置10個監(jiān)測站,研究南加州空氣盆地船舶排放的PM2.5對該地區(qū)空氣質(zhì)量的影響。研究結(jié)果表明,隨著監(jiān)測站與洛杉磯港和長灘港距離的增加,船舶廢氣對空氣質(zhì)量的影響隨之減少,船舶排放的PM2.5占距離港口最近監(jiān)測站的PM2.5比重達到8.8%,而占距離港口80 km的內(nèi)陸監(jiān)測站的PM2.5比重則下降為1.4%。[2]
我國香港特區(qū)環(huán)保署的《2011年香港排放清單報告》顯示,2011年香港港口船舶排放的硫氧化物、氮氧化物和PM10分別占總排放量的54%、33%和37%,均是香港相應(yīng)污染物的最大排放源。上海市環(huán)境監(jiān)測中心等單位所做的研究結(jié)果表明,2010年上海港船舶排放的可吸入顆粒物為0.46萬t,細顆粒物為0.37萬t,柴油顆粒物為0.44萬t,氮氧化物為5.73萬t,硫氧化物為3.54萬t,一氧化碳為0.49萬t,其中,二氧化硫、氮氧化物和PM2.5對上海市空氣質(zhì)量的影響最為顯著,分別占排放總量的12.0%、9.0%和5.3%。[3]
目前,我國并沒有將船舶廢氣排放納入污染物排放統(tǒng)計的范疇,國務(wù)院的《大氣污染防治行動計劃》中也只是提到“開展工程機械等非道路移動機械和船舶的污染控制”的原則性要求,并沒有配套計劃。隨著未來大氣污染防治的深入,控制船舶廢氣排放將成為我國特別是沿河和沿海港口城市要面對的一大挑戰(zhàn)。
2 國際控制船舶廢氣排放的政策措施
控制船舶廢氣排放除要求船舶采用配備岸電裝置靠港使用岸電[4]、安裝柴油機顆粒過濾器、廢氣循環(huán)系統(tǒng)或選擇性催化還原系統(tǒng)等減排技術(shù)手段以及諸如IMO強制實施的船舶能效指數(shù)(EEDI)標(biāo)準(zhǔn)、船舶能效管理計劃(SEEMP)等減排管理措施以外,在一定區(qū)域范圍內(nèi),從控制船舶大氣污染排放著手,制定并實施強制性的廢氣排放政策是有效控制船舶廢氣排放的措施。
2.1 廢氣排放控制區(qū)及排放控制要求
目前,波羅的海區(qū)域和北海區(qū)域的硫氧化物排放控制區(qū),北美區(qū)域的硫氧化物、氮氧化物和顆粒物質(zhì)排放控制區(qū)已經(jīng)正式啟用。
2.1.1 廢氣排放控制區(qū)
在《MARPOL 73/78公約》附則Ⅵ中,除要求船舶使用的任何燃油中硫含量不得超過4.5%外,還將波羅的海區(qū)域指定為硫氧化物排放控制區(qū),要求處于硫氧化物排放控制區(qū)的船舶使用的燃油中硫含量不得超過1.5%。按照《MARPOL 73/78公約》1997年議定書的規(guī)定,波羅的海硫氧化物排放控制區(qū)于2006年5月19日正式啟用。按照經(jīng)歐盟第2005/33/EC號法令修正的1999/32/EC號法令,2006年8月11日才開始執(zhí)行波羅的海硫氧化物排放控制區(qū)船舶使用燃油中硫含量以1.5%為上限的控制要求。
2005年7月舉行的MEPC第53次會議,通過了經(jīng)修訂的《MARPOL 73/78公約》附則Ⅵ,增加北海區(qū)域為硫氧化物排放控制區(qū),于2007年11月22日正式啟用。按照經(jīng)歐盟第2005/33/EC號法令修正的1999/32/EC號法令,北海區(qū)域成為硫氧化物排放控制區(qū)的日期被提前到了2007年8月11日。
2010年3月舉行的MEPC第60次會議,通過了經(jīng)修訂的《MARPOL 73/78公約》附則Ⅵ,增加北美區(qū)域為排放控制區(qū),并于2012年8月1日正式啟用。
2.1.2 排放控制要求
2008年10月舉行的MEPC第58次會議,通過了經(jīng)修訂的《MARPOL 73/78公約》附則Ⅵ,進一步明確排放控制區(qū)是指采用特殊強制措施防止、減少和控制船舶排放硫氧化物、氮氧化物、顆粒物或上述3種污染物,以便減少對船員健康或環(huán)境不利影響的區(qū)域。
附則Ⅵ關(guān)于船舶氮氧化物排放控制標(biāo)準(zhǔn)分為3個階段(見圖1)。2000年1月1日2010年12月31日期間建造的船舶所安裝的船用柴油機應(yīng)滿足第1階段標(biāo)準(zhǔn),否則應(yīng)禁止使用;2011年1月1日2015年12月31日期間建造的船舶所安裝的船用柴油機應(yīng)滿足第2階段標(biāo)準(zhǔn),否則應(yīng)禁止使用;2016年1月1日以后建造的船舶所安裝的船用柴油機應(yīng)滿足第3階段標(biāo)準(zhǔn),否則應(yīng)禁止使用,其中,排放控制區(qū)內(nèi)航行船舶的柴油機應(yīng)滿足第3階段標(biāo)準(zhǔn),排放控制區(qū)之外航行船舶的柴油機應(yīng)滿足第2階段標(biāo)準(zhǔn)。
附則Ⅵ將排放控制區(qū)進行內(nèi)外區(qū)分,并規(guī)定了船舶使用燃油中硫含量的上限控制要求(見圖2)。此外,要求2018年前完成全球燃油市場供需狀況評估,確定在非排放控制區(qū)域是否將船舶使用燃油中硫含量0.5%上限的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整到2025年1月1日實施。
2.2 強制靠港船舶減排的措施
目前,歐盟實施了強制靠港船舶使用低硫燃油的減排措施。從2010年1月1日起,在歐盟港口停泊(包括錨泊、系浮筒、碼頭靠泊)超過2 h的船舶不得使用硫含量超過0.1%的燃油(該要求不適用于停掉所有機器而使用岸電的船舶);船舶靠泊后應(yīng)盡早轉(zhuǎn)換為低硫燃油(硫含量不超過0.1%),船舶開航前應(yīng)盡量推遲切換為高硫燃油;燃油轉(zhuǎn)換操作應(yīng)記錄在航行日志上。
美國加州于2014年1月1日實施強制靠港船舶使用岸電的減排措施?;诟劭诳諝馕廴疚锎蠖鄟碜源霸诟劭诤叫?、靠港和離港操作以及靠港作業(yè)時的特點,為進一步減少船舶污染物排放,美國除了通過設(shè)立北美排放控制區(qū)控制船舶在沿海航行活動中的廢氣排放外,經(jīng)濟發(fā)達、空氣質(zhì)量要求高的加州對于靠港船舶還提出更高的控制廢氣排放要求。
加州法典第17篇第1節(jié)第7.5分節(jié)第93118.3小節(jié)“靠泊加利福尼亞港口遠洋船舶應(yīng)用的輔助柴油引擎的有毒空氣污染物控制”中強制要求從2014年1月1日起,掛靠加州港口的集裝箱船(船公司船舶年掛靠加州港口25次以上)、郵船(船公司船舶年掛靠加州港口5次以上)和冷藏貨物運輸船靠泊期間必須不斷加大關(guān)閉引擎和使用岸電的比例。法律規(guī)定,各船公司掛靠每一個加州港口的船舶使用岸電的掛靠次數(shù)占其在該港口總掛靠次數(shù)的比例在20142016年期間應(yīng)達到50%,20172019年期間達到70%,2020年之后達到80%。如果船公司掛靠船舶不能滿足上述要求,每次??繉⒏鶕?jù)情況罰款~美元。
2.3 激勵船舶在港區(qū)減排的措施
為改善環(huán)境質(zhì)量,一些航運發(fā)達的地區(qū)或者港口采取了激勵船舶在港區(qū)減排的措施,如美國長灘港、新加坡和我國香港特區(qū)等。
2.3.1 長灘港“綠旗計劃”
鑒于船舶低速航行有利于減少大氣排放,自2006年1月1日起,長灘港開始實施一項船公司自愿參加的降低船舶航行速度的“綠旗計劃”,鼓勵船舶在靠近海岸20 n mile的范圍內(nèi)將航行速度降到12 kn以下。作為對船公司參與“綠旗計劃”、重視環(huán)境保護的回報,長灘港將減收這些船公司船舶的港口費。
長灘港以費爾曼角(Point Fermin)燈塔為中心、半徑20 n mile(2009年擴大到40 n mile)的半圓海域為參加“綠旗計劃”船舶自愿降低航行速度的區(qū)域范圍,由美國南加州海事交換中心負(fù)責(zé)檢測并記錄在此范圍內(nèi)船舶的航行速度,并以12個月為時間單位,統(tǒng)計船舶執(zhí)行“綠旗計劃”的情況。如果掛靠長灘港的船舶在12個月內(nèi)100%地執(zhí)行“綠旗計劃”,將獲得綠旗作為環(huán)保成就獎;如果在12個月內(nèi)船公司執(zhí)行“綠旗計劃”的船舶比例達到90%,則未來一年內(nèi)的港口費將減收15%。2012年,掛靠長灘港的船舶中,83%以上的船舶在距離港口40 n mile范圍內(nèi)實施減速航行;接近96%的船舶在距離港口20 n mile范圍內(nèi)實施減速航行。
截至2012年底,200多家船公司獲得減免港口費的獎勵,同時與港口運作相關(guān)的柴油污染物排放量減少了75%。
2.3.2 新加坡“綠色海港計劃”
為鼓勵本地船務(wù)業(yè)采用潔凈能源,減少碳排放量以保護環(huán)境,2011年新加坡海事和港務(wù)管理局宣布推行“新加坡綠化海事計劃”?!熬G色海港計劃”是“新加坡綠化海事計劃”的3個組成部分之一。
“綠色海港計劃”針對在新加坡海港??康拇皩嵤?,規(guī)定船舶在海港內(nèi)采用被認(rèn)可的減排科技或改用低硫燃油,符合《MARPOL 73/78公約》附則Ⅵ所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),則減收其15%的港口費。
2.3.3 我國香港特區(qū)《乘風(fēng)約章》
2011年共有18家遠洋船公司簽署了《乘風(fēng)約章》,承諾2年內(nèi)在香港港掛靠遠洋船舶在靠港時盡可能換用低硫燃油(硫含量不高于0.5%的燃料油)。2011年共有艘次遠洋船舶在香港港靠港時換用低硫燃油,占全年掛靠香港港遠洋船舶總艘次的11%,減少約890 t的二氧化硫排放。
在《乘風(fēng)約章》2年有效期期滿之時,在成員的共同推動下,為延續(xù)《乘風(fēng)約章》的實施對香港空氣質(zhì)量改善的有利影響,香港特區(qū)政府在2012年2月的《20122013年度財政預(yù)算案》中,建議對在香港港靠港時換用硫含量不高于0.5%低硫燃油的遠洋船舶,減免一半的港口設(shè)施及燈標(biāo)費,并將此稱為“泊岸換油計劃”。
3 控制船舶廢氣排放政策措施的比較
上述在發(fā)達地區(qū)、國家或者港口實施的區(qū)域船舶廢氣排放控制政策措施可以歸納為以下3類:(1)建立排放控制區(qū)是通過政府間或IMO機制實施的,屬于國際強制性措施;(2)歐盟強制靠港船舶使用低硫燃油和美國加州強制靠港船舶使用岸電是通過政府組織或者地方政府的機制實施的,屬于局部強制性措施;(3)以地方利益換取區(qū)域內(nèi)船舶減排效果的措施,屬于激勵性措施。
不同政策措施的特點,其效果也不盡相同,比較結(jié)果見表1。表中“準(zhǔn)備難度”指實施相關(guān)政策措施的準(zhǔn)備工作困難程度,包括政策制定、審查和頒布程序,配套保障措施到位等的人力、財力、物力和時間投入的需求。
從“準(zhǔn)備難度”角度看,激勵性政策措施涵蓋區(qū)域范圍小,涉及船舶范圍有限,船公司可以不執(zhí)行更加嚴(yán)格的排放控制要求,政策制定、審查和頒布程序比較容易;局部強制性政策措施涵蓋國家或地區(qū)范圍增加,涉及船舶范圍增加,具有強制性,在政策制定、審查和頒布程序方面難度有所增加;制定、審查和頒布實施國際強制性政策措施最為困難,按照《MARPOL 73/78公約》及其附則Ⅵ的要求,證實有防止、減少和控制船舶排放硫氧化物、氮氧化物、顆粒物或者上述3種污染物造成空氣污染的需要,IMO才會考慮設(shè)立排放控制區(qū)。設(shè)立排放控制區(qū)需要經(jīng)過提出建議和評估通過2個程序。
設(shè)立排放控制區(qū)需要由1個或者多個《MARPOL 73/78公約》簽約國向IMO提出建議,如果2個或更多的簽約國對某一特定區(qū)域有共同關(guān)注,這些簽約國應(yīng)起草1份互相協(xié)調(diào)的建議。建議內(nèi)容包括:
(1)1份船舶廢氣排放控制適用區(qū)域的明確描述和1張標(biāo)有該區(qū)域位置的參考海圖;
(2)控制船舶廢氣排放的類型建議,可以是硫氧化物、氮氧化物、顆粒物或者上述3種污染物;
(3)1份受到船舶廢氣排放威脅的人口和環(huán)境區(qū)域的說明;
(4)在所建議的排放控制區(qū)內(nèi),船舶排放對周邊環(huán)境空氣污染和環(huán)境不利影響的評估報告,評估內(nèi)容包括船舶排放對居民健康和環(huán)境影響的描述;
(5)所建議的排放控制區(qū)和受到威脅的人口、環(huán)境區(qū)域內(nèi)有關(guān)氣象條件的相關(guān)資料;
(6)所建議的排放控制區(qū)內(nèi)船舶航行狀況,包括船舶航行的模式和密度;
(7)1份建議提案國(一國或多國)對危及所建議的排放控制區(qū)的陸上硫氧化物、氮氧化物或顆粒物排放源影響所采取的控制措施以及按照排放控制區(qū)的硫氧化物、氮氧化物或顆粒物控制要求采取協(xié)同措施的說明;
(8)與陸上控制措施相比較,減少船舶排放的相對成本以及與國際貿(mào)易相關(guān)的航運經(jīng)濟影響的說明。
4 結(jié) 語
國家、地區(qū)或者港口對于控制船舶廢氣排放政策措施的選擇,應(yīng)充分考慮改善區(qū)域環(huán)境和提高空氣質(zhì)量的需要、政策準(zhǔn)備的難度和時間要求、政策實施的監(jiān)督體制及機制建設(shè)的障礙以及監(jiān)督成本的增加對于國際貿(mào)易和航運的影響以及本地航運企業(yè)對于成本增加的承受能力等因素,從而確定相應(yīng)的政策類型、政策涉及的區(qū)域范圍和實施時間。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】大學(xué)生 自習(xí)教室 學(xué)習(xí)環(huán)境
一、引言
隨著社會的發(fā)展和人們對生活水平質(zhì)量的追求不斷提高,重中之重的教育環(huán)境又正在面臨著怎樣的問題呢?大學(xué)生進行學(xué)習(xí)的場所基本都在室內(nèi),不同的學(xué)習(xí)環(huán)境有著不同的舒適度,然而一個舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境會給學(xué)生的學(xué)習(xí)效率造成很大的影響,較差的學(xué)習(xí)環(huán)境不僅影響著學(xué)生的身體健康,最重要的是直接影響到了學(xué)生的學(xué)習(xí)心情,一個良好的學(xué)習(xí)心情無疑是學(xué)生學(xué)習(xí)的最大動力,有了好的環(huán)境,學(xué)習(xí)的效率將會大大提升。
二、環(huán)境對學(xué)習(xí)效率的影響
環(huán)境的好壞,直接影響著學(xué)生在此環(huán)境內(nèi)身心健康,通過對大一新生部分班級自習(xí)教室的實地調(diào)查,運用抽樣調(diào)查的方式,以調(diào)查問卷和找部分同學(xué)詢問和交流等手段為主,了解到了環(huán)境影響學(xué)習(xí)效率的以下幾個方面和所占比例:1.效率下降(15%)2.情緒壓抑(10%)3.記憶力下降(4%)4.發(fā)困(6%)5.煩躁(18%)6.頭痛(3%)7.熱感(9%)8.沒影響(35%)。通過以上調(diào)查結(jié)果可知大多數(shù)的同學(xué)認(rèn)為環(huán)境對學(xué)習(xí)效率是有影響的,且在不同的方面造成影響,比如悶熱的環(huán)境很容易使學(xué)生心里感到煩躁,通風(fēng)不好的環(huán)境易造成學(xué)生的發(fā)困、頭痛等情況。當(dāng)然,影響也不是絕對的,但只有少部分的學(xué)生對于環(huán)境的感覺影響不大。
三、自習(xí)教室的環(huán)境情況分析
通過對大一新生部分班級自習(xí)教室的實地調(diào)查,運用抽樣調(diào)查的方式,以調(diào)查問卷和找部分同學(xué)詢問和交流等手段為主,了解到了自習(xí)教室以下三方面的有關(guān)情況:1.空氣質(zhì)量2.熱感覺3.濕度感。(1)關(guān)于空氣質(zhì)量方面,其中認(rèn)為自習(xí)教室空氣質(zhì)量還不錯的人數(shù)占25%,認(rèn)為較悶的人數(shù)占55%,剩余20%的同學(xué)對空氣質(zhì)量沒有任何意見??梢娪捎趯W(xué)生人數(shù)較多,空間較小,造成空間人口較密集,造成空氣不流通,從而使人感覺空氣質(zhì)量較差,使大部分同學(xué)感到較悶,造成學(xué)習(xí)效率下降。(2)關(guān)于熱感覺方面,其中認(rèn)為稍熱的人數(shù)占8%,認(rèn)為較舒適的人數(shù)占92%,沒有人認(rèn)為稍冷??梢?,由于人多,從而造成整體溫度稍高,但是在同學(xué)可接受的范圍內(nèi),不可接受的同學(xué)只占少數(shù),說明自習(xí)教室的溫度方面還比較令同學(xué)滿意。(3)關(guān)于濕度感方面,認(rèn)為有點濕的人數(shù)占25%,認(rèn)為一般可以接受的人數(shù)占25%,沒有任何意見的人數(shù)占50%??梢?,濕度環(huán)境方面也還不錯,能令大多數(shù)同學(xué)滿意??傮w來看,自習(xí)教室最需要改善的是空氣質(zhì)量,溫度方面最令同學(xué)滿意,濕度方面還可以,多撒些水應(yīng)該能再加濕一下空氣,使空氣的
新鮮度提高。(4)另外個別班級自習(xí)教室還存在一個重要的問題:伴隨著夏日的來臨,開窗通風(fēng)降低室內(nèi)溫度是一種常見的做法,可是教室的窗戶上并沒有安裝紗窗,這就使得在開窗通風(fēng)的同時會飛入大量的飛蟲,尤其是蚊子令同學(xué)們特別煩惱,夜晚的燈光更會吸引大量的飛蟲“入侵”,給同學(xué)們的學(xué)習(xí)帶來很大的困擾。
四、改善建議與措施
1.及時為沒有窗紗的教室的窗戶上安裝紗窗,從而有效的防止在通風(fēng)的同時造成飛蟲大量進入教室。
2.在教室內(nèi)適當(dāng)潑灑弱堿水。由化學(xué)反應(yīng)方程式可知,堿水會與二氧化碳反應(yīng)生成
無毒害的碳酸鈉和水。從而降低空氣中二氧化碳的濃度,提升空氣質(zhì)量。但多數(shù)人認(rèn)為也許實踐起來效果可能不是那么明顯。
3.綠色植物一直被大多數(shù)人們放入臥室來達到凈化空氣的作用。實際的問卷調(diào)查也顯示出同學(xué)們對給教室增添一些植物的方案表示滿意,植物不僅僅可以凈化空氣,還有緩解視疲勞,改善心情的作用,從而大大的提高學(xué)習(xí)效率,提高環(huán)境舒適度。
【參考文獻】
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PM2.5:影響歐盟人均壽命
在空氣動力學(xué)和環(huán)境氣象學(xué)中,顆粒物是按直徑大小分類的,粒徑小于100微米的稱為TSP(TotalSuspendedParticle),即總懸浮物顆粒;粒徑小于10微米的稱為PM10(PM為ParticulateMatter縮寫),即可吸入顆粒物;粒徑小于2.5微米的稱為PM2.5,即可入肺顆粒物,它的直徑僅相當(dāng)于人的頭發(fā)絲粗細的二十分之一。
氣象專家和醫(yī)學(xué)專家認(rèn)為,粒徑10微米以上的顆粒物,會被擋在人的鼻子外面;粒徑在2.5―10微米之間的顆粒物,能夠進入上呼吸道,但部分可通過痰液等排出體外,也可能被鼻腔內(nèi)部的絨毛阻擋,對人體健康危害相對較??;而粒徑在2.5微米以下的細顆粒物(PM2.5),不易被阻擋;與PM10相比,PM2.5更具危險性,因為當(dāng)入吸入之后,它可能抵達細支氣管壁,并干擾肺內(nèi)的氣體交換,引發(fā)包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。此外,PM2.5對空氣質(zhì)量和能見度也有更大影響。與較粗的大氣顆粒物相比,PM2.5粒徑小,含有大量的有毒、有害物質(zhì),且壽命長、輸送距離遠,因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大,對空氣能見度的影響要比PM10更直觀。
一般而言,粒徑2.5微米―10微米的粗顆粒物主要來自道路揚塵等來源;粒徑在2.5微米以下的細顆粒物PM2.5,主要是日常發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過程中經(jīng)過燃燒而排放的殘留物,如機動車尾氣、燃煤等,通常含有重金屬等有毒物質(zhì)。世界衛(wèi)生組織的報告顯示,無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家,目前大多數(shù)城市和農(nóng)村人口均遭受到了顆粒物對健康的影響。高污染城市中的死亡率超出相對清潔城市的15%―20%。據(jù)統(tǒng)計,在歐洲,PM2.5每年將會導(dǎo)致386000人死亡,并使歐盟國家人均期望壽命減少8.6個月。
各國:監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)由寬到嚴(yán)
2005年世界衛(wèi)生組織的《空氣質(zhì)量準(zhǔn)則》對PM10和PM2.5的年平均濃度和日平均濃度設(shè)定了準(zhǔn)則值和三個有梯度的過渡時期目標(biāo)值。其中準(zhǔn)則值的要求最為嚴(yán)格,是根據(jù)科學(xué)研究所得出的比較理想的、對人體健康危險較小的顆粒物限制標(biāo)準(zhǔn)。世衛(wèi)組織設(shè)定的準(zhǔn)則值標(biāo)準(zhǔn)很高,即使是部分發(fā)達國家,也難以馬上實現(xiàn),因此,世衛(wèi)組織在設(shè)立準(zhǔn)則值的同時,又對PM2.5和PM10確立了三個有梯度的過渡時期目標(biāo)值,過渡時期目標(biāo)值的要求比準(zhǔn)則值相對寬松。世衛(wèi)組織認(rèn)為,通過采取連續(xù)、持久的污染控制措施,這些過渡時期目標(biāo)值是可以逐步實現(xiàn)的;過渡時期目標(biāo)值有助于各國評估在努力減少顆粒物濃度過程中所取得的進展。目前已有部分國家和地區(qū)逐步將PM10和PM2.5納入當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進行強制性限制??傮w上看,各國對顆粒物的監(jiān)測和控制呈現(xiàn)出以下特點:
一、發(fā)達國家監(jiān)控體系逐步完善,監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)由寬松到嚴(yán)格。從上世紀(jì)七八十年代開始,歐美國家開始量化指標(biāo)限制空氣中顆粒物的濃度。起初,歐美空氣質(zhì)量準(zhǔn)則對顆粒物的限定比較籠統(tǒng),沒有對顆粒物的大小進行細分。1987年,美國環(huán)保局首次制定了針對PM10的限定標(biāo)準(zhǔn)。1997年,美國在《國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中增加了對PM2.5濃度上限的要求。2006年,美國修訂空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),對PM2.5濃度提出了更為嚴(yán)格的限定標(biāo)準(zhǔn)。
按照美國目前的標(biāo)準(zhǔn),PM10日均濃度上限為150微克/立方米,相當(dāng)于世衛(wèi)組織對PM110確定的第一個過渡時期的目標(biāo)值;PM2.5日均濃度上限為35微克/立方米,年均濃度上限為15微克/立方米,大致相當(dāng)于世衛(wèi)組織對PM2.5確立的第三個過渡時期目標(biāo)值。自上世紀(jì)80年代以來,歐盟開始致力于監(jiān)控空氣顆粒物。2005年,歐盟關(guān)于限制PM10的法令生效;2010年,對PM2.5的監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)生效。目前,歐盟的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)包含對PM10年均濃度與日均濃度、PM2.5年均濃度的要求,是世界上對PM10監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)格的地區(qū)之一。歐盟PM10日均濃度限值(50微克/立方米)已達到世衛(wèi)組織所設(shè)定的準(zhǔn)則值標(biāo)準(zhǔn)。
二、歐美國家執(zhí)法嚴(yán)格,對超標(biāo)行為懲罰嚴(yán)厲。南京信息工程大學(xué)大氣物理學(xué)院副院長、空氣質(zhì)量研究專家朱斌認(rèn)為,在空氣質(zhì)量監(jiān)控方面,立法容易執(zhí)法難;歐美等國目前都普遍制定了完備的空氣質(zhì)量法律,并嚴(yán)格執(zhí)行,對不達標(biāo)者的懲罰也很嚴(yán)苛。據(jù)了解,在歐盟空氣質(zhì)量法令實施的最初幾年,歐盟允許各成員國自行決定空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的實施辦法。但是,各自為政的格局導(dǎo)致各成員國經(jīng)常出現(xiàn)有法不依的尷尬局面。2005年,歐盟27個成員國中有23個國家出現(xiàn)了PM10濃度超標(biāo)的情況。2008年,歐盟委員會通過了新的空氣質(zhì)量法令(2008/50/EC),開始嚴(yán)格監(jiān)督執(zhí)行空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),對超標(biāo)行為進行嚴(yán)厲懲罰,有些超標(biāo)城市可能面臨每天高達7075歐元的罰款。
三、部分發(fā)展中國家也開始監(jiān)測PM2.5。近年來,有些發(fā)展中國家也收緊了對PM2.5和PM10的監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn),如印度、墨西哥等國。以印度為例,印度環(huán)境與林業(yè)部1994年制定實施的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)只包含對總懸浮顆粒物和PMIO的監(jiān)控要求,2009年新修訂的標(biāo)準(zhǔn)取消了對總懸浮顆粒物的控制指標(biāo),新增加PM2.5的限制指標(biāo),要求工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、農(nóng)村等地區(qū)的PM2.5年均和日均濃度都不得超過40微克/立方米;PM10年均和日均濃度的上限分別為60微克/立方米和100微克/立方米,大致處在世衛(wèi)組織設(shè)定的三個過渡時期目標(biāo)值范圍內(nèi)。
中國:技術(shù)已成熟實施需穩(wěn)步
2011年11月,中國環(huán)境保護部公布《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二次征求意見稿,在基本監(jiān)控項目中增設(shè)PM2.5年均、日均濃度限值,并收緊了PMIO濃度限值等,這是中國首次制定PM2.5的國家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。意見稿中,PM2.5年均和日均濃度限值分別定為35微克/立方米和75微克/立方米,相當(dāng)于世衛(wèi)組織所設(shè)定的第一個過渡時期的目標(biāo)值。新標(biāo)準(zhǔn)擬于2016年1月1日全面實施。
亦有專家認(rèn)為,由于我國不同地區(qū)空氣污染特征、經(jīng)濟發(fā)展水平和環(huán)境管理要求差異較大,新增指標(biāo)監(jiān)測要開展硬件和軟件的一系列準(zhǔn)備工作,因此新標(biāo)準(zhǔn)需要分期實行。專家建議在我國PM2.5監(jiān)測中應(yīng)該重視以下問題: