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關(guān)鍵詞:專用軌道滑移吊裝 工程概況 二煉鋼新增6#RHRH精煉裝置改造項目新增3套蓄熱器設備。每套蓄熱器帶底座總重為127噸(含底座)。蓄熱器本體直徑為3米、長度22.68米。 蓄熱器的安裝位置位于二煉鋼廠房北側(cè)150米處(老蓄熱器邊),區(qū)域面積約35米*38米,四周均有建筑包圍著。北側(cè)有15米高的煤氣大管道,西側(cè)有轉(zhuǎn)爐地下料倉、南側(cè)有老蓄熱器、東側(cè)有13.5米高直徑2.6米的管道,而東側(cè)馬路只有8米寬,這是吊車的唯一占位處,如圖1所示。 工程特點及應對措施 設備體積大、重量重、安裝現(xiàn)場無法調(diào)換方向和安裝次序。同時,正壓力大,滑動摩擦力大,設備滑移過程應采用滾動摩擦的形式進行; 設備安裝位置四周封閉,大型吊車無法站位,不能通過移動吊車一次吊裝就位,故通過軌道滑移的形式就位; 蓄熱器屬于壓力容器,不能在設備上焊接作業(yè),無法焊接吊耳,只能采用兜底吊裝。為了解決鋼絲繩的滑移和設備保護問題,我們在蓄熱器吊點位置包裹膠皮,以增大摩擦系,確保安全。 施工方法 總體思路
由于設備重量大,施工場地小,無法通過大型吊車將設備一次吊裝到位。故通過履帶吊將蓄熱器吊裝到預制好的滑移軌道上,通過手拉葫蘆將蓄熱器逐步牽引就位,見圖2示。
同時,滑移軌道必須向東側(cè)(靠吊車側(cè))延伸7米,并用鋼凳做好支撐。因為按照現(xiàn)有工況的約束,吊車工作半徑的極限位置為就在此。 軌道滑移專用裝置的設計
軌道滑移裝置主要由滾桿、滑移梁、鋼凳、牽引手拉葫蘆、制動手拉葫蘆組成,詳見圖3示。
3.2.1滾桿的選用
滾杠數(shù)量計算:滾杠選用φ80圓鋼,滾杠長度1.1米。W為滾杠允許壓力,Q計為滾杠上載重量,鍛鋼滾杠W=53d=53*8=424公斤/厘米2(根據(jù)機械設備安裝手冊查得:實心滾缸抗壓計算公式W=53d,W單位為公斤/厘米2,d為滾杠直徑,單位為厘米),動載系數(shù)取1.5,Q計=G/2*1.5=97.5噸=97500公斤,滾杠與H型鋼有效承壓長度為2個H型鋼寬,所以滾杠有效承壓長度為50厘米,由Q計/W/L=m公式,滾杠根數(shù)m=Q計/Wl=97500/(424*50)=4.59.所以每邊滑移軌道上必須有5根同時在受力。
牽引力計算:S為牽引力,Q為正壓力,f為滑動系數(shù),D為滾杠直徑,由S=Q(f*2)/D公式,滾杠上下(鋼-鋼)滾動摩擦系數(shù)f取0.05,滾杠直徑D=8厘米,設備重量Q=G/2=130/2=65t,S=Q(f*2)/D=65*0.05*2/8=0.8125噸。所以滑移軌道每邊需要牽引力0.8125噸。實際選用2t的牽引手拉葫蘆,制動手拉葫蘆為3t。
3.2.2滑移梁選型及滑移梁支撐距離的計算
滑軌采用H型鋼250*250*9*14(Q235B),其中[σ]=1500公斤/厘米2,W梁斷面系數(shù)=846.3厘米2.,沿滑道中心并排敷設H型鋼2根。
計算滑道H型鋼允許跨距,σ為梁受最大彎曲應力,W為H型鋼斷面系數(shù),M為跨中(梁中間)受力彎矩,L為簡支梁跨距,由σ=M/W公式,M=Q計*L/4,動載等系數(shù)取1.2,Q計=(130/2/2)*1.2=34.5T=39000公斤,Q計L/4=σw=1500*846.3,L/4=32.55厘米,L=1.302米,所以允許最大間隔距取1.2米。 施工方法和過程控制
3.3.1施工工藝
3.3.2吊裝前的準備
設備進場的方向要提前確定,并按確定的方向進場,解決現(xiàn)場空間小,無法調(diào)頭的問題;
由于蓄熱器是壓力容器,不能再設備上進行吊耳焊接作業(yè),故選用鋼繩兜吊的方式進行吊裝。為了加大摩擦力,避免鋼繩滑移,影響安全。故在鋼繩纏繞區(qū)域包裹橡膠板,橡膠板通過鐵絲纏繞固定。
滑移裝置安裝完成,滑移軌道的同一截面標高和水平度確保控制在0.5mm的偏差以內(nèi),避免在蓄熱器滑移過程跑偏;
滑移裝置就位后,將蓄熱器的底座安裝就位,并完成牽引手拉葫蘆和制動手拉葫蘆的安裝;
蓄熱器的就位擋塊焊接完成。
3.3.3蓄熱器吊裝及就位
吊裝順序由里到外,先將靠西側(cè)的6號蓄熱器吊裝到位,然后到7號、8號依次吊裝到位;
吊車的選用:由于受周圍空間的限制,最多只能夠400噸履帶吊站位,同時,受13.5米高的煤氣管道卡桿的影響,400噸履帶吊選用主臂49米,工作半徑12米,配重135t+45噸,額定起重量為138噸,將蓄熱器吊裝沿著煤氣管道內(nèi)側(cè)放下;
1開展環(huán)境功能區(qū)劃工作的必要性
1.1實施環(huán)境功能區(qū)劃是強化環(huán)境保護工作的現(xiàn)實需求
我國空間地理特征分異性極大,區(qū)域間環(huán)境承載能力和環(huán)境壓力也存在極大差異,環(huán)境保護面臨極大的挑戰(zhàn)。而目前我國正處在快速發(fā)展階段,為了避免走先污染后治理的道路,必須建立環(huán)境功能區(qū)劃制度,才能從根本上確保環(huán)境保護工作、尤其是環(huán)境管理政策的科學性和高效性。需要進一步完善環(huán)境功能區(qū)劃的區(qū)劃體系、區(qū)劃方案和管理政策。
環(huán)境功能區(qū)劃是依據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展需要和不同地區(qū)在環(huán)境結(jié)構(gòu)、環(huán)境狀態(tài)和使用功能上的差異,對區(qū)域進行的合理劃定。其目的是基于區(qū)域空間的資源、環(huán)境承載能力,通過辨析面臨的環(huán)境問題和環(huán)境保護壓力,分區(qū)制定環(huán)境保護目標和明確環(huán)境保護相關(guān)政策措施。除了注重空間區(qū)域的自然特征和環(huán)境特征外,還充分考慮了社會經(jīng)濟活動對生態(tài)系統(tǒng)的干擾和影響,是綜合了社會、經(jīng)濟、環(huán)境3個方面,集結(jié)構(gòu)性與功能性為一體的區(qū)劃形式。為產(chǎn)業(yè)布局和結(jié)構(gòu)調(diào)整、環(huán)境規(guī)劃提供科學依據(jù),是環(huán)境管理“由要素管理走向綜合協(xié)調(diào)、由末端治理走向空間引導”的有效途徑,是貫徹落實科學發(fā)展觀、建設和諧社會的重要手段。
1.2環(huán)境功能區(qū)劃作為環(huán)境管理的有效手段得到國際廣泛認可
20世紀60年代以來,美國、日本、英國、德國等在環(huán)境區(qū)劃管理上先后采取了一系列行動,國外的區(qū)劃一般是基于解決現(xiàn)存的某種環(huán)境問題的目的而開展的,并且可能應用于環(huán)境規(guī)劃以外的規(guī)劃建設的指導中。
國際上生態(tài)環(huán)境功能區(qū)劃開展較早,在美國、加拿大、荷蘭和新西蘭等國,一般將生態(tài)區(qū)作為區(qū)劃單元進行生態(tài)功能區(qū)劃,確定不同生態(tài)地域和生態(tài)系統(tǒng)的主導功能,并以此引導區(qū)域社會、經(jīng)濟、生態(tài)的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。在20世紀80年代中期,美國國家環(huán)保局基于土壤、自然植被、地形和土地利用等4個區(qū)域性特征,指標提出了水生態(tài)區(qū)功能區(qū)劃的方法,它既體現(xiàn)了水生態(tài)系統(tǒng)空間特征的差異,又體現(xiàn)了水生態(tài)系統(tǒng)的完整性,而且還實現(xiàn)了從水化學指標向水生態(tài)指標管理的轉(zhuǎn)變;2000年,歐盟明確提出要以水生態(tài)區(qū)和水體類型為基礎(chǔ)確定水體的參考條件,確定生態(tài)保護和恢復目標的
淡水生態(tài)系統(tǒng)保護原則。瑞典在2002年通過設計敏感區(qū)以及邊界進行大氣環(huán)境功能分區(qū),區(qū)劃依據(jù)是不同區(qū)域空氣污染濃度的差異,利用區(qū)劃來控制和改善敏感城市環(huán)境中由嚴重的交通污染造成的大氣污染問題,并應用于國家級、市級的區(qū)域規(guī)劃之中。另外綜合性環(huán)境功能區(qū)劃也在被采用,荷蘭政府在第一個國家環(huán)境政策計劃(MNP)中針對多個環(huán)境問題的疊加效應制定了綜合環(huán)境功能區(qū)劃,結(jié)合一套環(huán)境質(zhì)量標準、污染削減措施以及土地利用法則,控制環(huán)境污染。
國外環(huán)境分區(qū)與我們的環(huán)境功能區(qū)劃所要達到的目標是相似的,皆是在反映區(qū)域環(huán)境污染水平的基礎(chǔ)上實行分區(qū)管理,為社會經(jīng)濟活動提供科學依據(jù),從根本上改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量狀況。隨著世界各國環(huán)境問題認識的提高,發(fā)展建立和完善環(huán)境功能區(qū)劃制度,實施分區(qū)管理已成為環(huán)境保護的有效手段和主要途徑。
2我國環(huán)境功能區(qū)劃工作已有一定基礎(chǔ),但也存在諸多問題
2.1我國環(huán)境功能區(qū)劃相關(guān)工作進展
我國于20世紀70年代末開始制定和實施環(huán)境規(guī)劃,部分城市和地區(qū)紛紛開展了不同類型的環(huán)境功能區(qū)劃的研究,并對其技術(shù)方法進行了歸納和總結(jié)。在區(qū)劃過程中也逐漸融入了引導產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局調(diào)整、經(jīng)濟發(fā)展方向等社會經(jīng)濟環(huán)境均衡性發(fā)展的思想。
為加強水污染防治,我國省級政府主要針對地表水陸續(xù)開展了省域的水環(huán)境功能區(qū)劃工作,2002年國家環(huán)境保護總局主持匯總了全國的水環(huán)境功能區(qū)劃成果,基本上覆蓋了我國所有河流干流及一級支流。為控制大氣污染扭轉(zhuǎn)酸雨惡化趨勢,1998年1月,國務院批準了SO2*酸雨兩控區(qū)的劃分方案;另外各地在城市環(huán)境保護相關(guān)規(guī)劃中都開展了大氣(噪聲)環(huán)境功能區(qū)劃分,作為指導城市大氣(噪聲)環(huán)境保護的基礎(chǔ)文件。環(huán)境保護部和中國科學院聯(lián)合組織開展了全國范圍的生態(tài)功能區(qū)劃,并于2008年7月頒布。“十一五”期間,我國又開展了主體功能區(qū)劃的編制工作,它是基于不同地區(qū)的經(jīng)濟、資源、環(huán)境狀況的一種綜合區(qū)劃,彌補了很多單項區(qū)劃的不足,豐富了我國環(huán)境保護的理論體系。另外水利部、國家海洋局也分別組織編制了水功能區(qū)劃和海洋功能區(qū)劃。
2.2我國現(xiàn)有環(huán)境功能區(qū)劃存在的主要問題
我國環(huán)境功能區(qū)劃盡管取得較大進展,但跟世界環(huán)境保護的先進水平和我國環(huán)境保護的現(xiàn)實需求相比,還存在很多的問題和差距,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
一是基于環(huán)境要素的區(qū)劃進度和精細度不一致,缺乏系統(tǒng)的區(qū)劃框架。例如大氣環(huán)境質(zhì)量區(qū)主要由城市自主劃分,缺乏國家層面上整體的區(qū)劃方案;生態(tài)功能區(qū)劃在地方自下而上進行初步劃分的基礎(chǔ)上,由有關(guān)研究機構(gòu)自上而下進行整合,分區(qū)功能定位與邊界范圍協(xié)調(diào)都存在一些問題。
二是側(cè)重環(huán)境質(zhì)量,缺乏生態(tài)系統(tǒng)和人類健康因素的整體考慮。例如水環(huán)境功能區(qū)劃主要依據(jù)是水環(huán)境質(zhì)量,缺乏水生態(tài)指標的考慮,也缺乏流域水體和陸地生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)性考慮;目前大氣環(huán)境質(zhì)量分區(qū)主要考慮。,而對人體健康危害更嚴重的有機物、〇3、灰霾等缺乏管理基礎(chǔ);生態(tài)功能區(qū)劃更多的強調(diào)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和供給功能,對生態(tài)系統(tǒng)的支持、景觀等方面功能考慮很少,過分關(guān)注主導功能、對另外一些重要功能的保護被忽視。
三是自下而上的區(qū)劃思路導致分區(qū)目標協(xié)調(diào)難度大?,F(xiàn)行水環(huán)境功能區(qū)劃以行政邊界為基礎(chǔ)進行功能區(qū)劃,缺乏流域上下游、左右岸之間協(xié)調(diào)的科學基礎(chǔ);從城市和地方角度出發(fā)的大氣環(huán)境功能區(qū)劃,難以反映區(qū)域大氣污染擴散和跨界污染控制問題,難以適應區(qū)域性、復合型和交叉性大氣環(huán)境污染控制和環(huán)境管理的需求。各省市分頭開展的生態(tài)功能區(qū)劃分在區(qū)域功能定位和邊界確定上都難以考慮更大區(qū)域生態(tài)功能保護的需求。
四是基于要素的區(qū)劃難以適應國家主體功能區(qū)規(guī)劃的需要。目前的環(huán)境功能區(qū)劃目標設置更多的是考慮環(huán)境要素的基礎(chǔ)質(zhì)量,己不能完全反映各要素界面間的交互作用和影響及其所形成的復合型交叉性環(huán)境問題。隨著國家主體功能區(qū)規(guī)劃的實施,必然需要環(huán)境功能區(qū)功能定位和目標都做出相應的調(diào)整,為主體功能區(qū)提供持續(xù)安全的環(huán)境支撐。
五是各專項區(qū)劃管理職能交叉,配套政策不完善。目前各環(huán)境要素的功能區(qū)劃由環(huán)保部、水利部、海洋局等部門應用和管理,環(huán)境功能區(qū)劃存在一定的編制和管理職能交叉情況,功能區(qū)劃的法律地位不十分明確,缺乏國家層面上的實施法律機制保障,缺乏系統(tǒng)的以區(qū)劃為龍頭的環(huán)境管理體系。
3我國環(huán)境功能區(qū)劃框架體系的總體構(gòu)想
結(jié)合我國環(huán)境保護工作目前的實際,以及現(xiàn)有環(huán)境功能區(qū)劃相關(guān)工作的經(jīng)驗教訓,進一步編制和實施環(huán)境功能區(qū)劃應把握以下基本認識。
首先,環(huán)境功能區(qū)劃的基本定位應是作為環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境影響評價、環(huán)境管理的基礎(chǔ)平臺,充分發(fā)揮其空間引導作用,成為促進國民經(jīng)濟發(fā)展科學、合理、有序的基本空間依據(jù)。
其次,環(huán)境功能區(qū)劃應是一個“層次”體系,即在宏觀層面應是綜合引導區(qū)劃,在區(qū)域?qū)用鎰t是要素控制區(qū)劃,具體而言,就是在同一區(qū)域空間,即存在基于國家環(huán)境安全需求的綜合引導區(qū)劃,也存在若干針對要素功能控制的區(qū)劃方案(如針對水環(huán)境保護、生態(tài)保護、土壤污染防治、大氣環(huán)境保護的區(qū)劃方案等),針對不同要素功能區(qū)劃其劃分方法、功能類型、空間范圍等可能有較大差異。
第三,環(huán)境功能區(qū)劃還應該是一個“尺度”體系,即在不同的空間尺度上,區(qū)劃的方法、范圍、作用等亦有所不同,如在國家尺度上,重點關(guān)注宏觀性的政策引導,區(qū)劃單元范圍相對較大;而在區(qū)域尺度(跨省區(qū)域、省域、市域),則重點關(guān)注要素控制,區(qū)劃單元范圍相對較小。
第四,環(huán)境功能區(qū)劃還應該是一套“管理”體系,即要結(jié)合區(qū)劃方案體系,建立和完善相應的配套環(huán)境管理措施,涉及法規(guī)、政策、標準等,使區(qū)劃的作用真正“落到實處”。
4關(guān)于環(huán)境功能區(qū)劃編制實施的幾點建議
4.1先行開展環(huán)境功能區(qū)劃前期研究
就現(xiàn)階段而言,應以先期完成的環(huán)境保護宏觀戰(zhàn)略研究為基礎(chǔ),在國家環(huán)境保護“十二五”前期研究中開展環(huán)境功能區(qū)劃的重點專項研究,爭取在“十二五”環(huán)境保護規(guī)劃中,結(jié)合不同區(qū)域突出的環(huán)境問題和主要矛盾,先行在區(qū)域?qū)用嫔霞毣h(huán)境管理目標,分區(qū)設計規(guī)劃任務和建立支撐保障體系,使環(huán)境功能區(qū)劃首先在區(qū)域戰(zhàn)略層面落實。同時應統(tǒng)籌考慮國家和地方不同層次、不同地區(qū)間環(huán)境管理的差異性特征,深刻認識過去“一刀切”管理模式的弊端,積極探索不同區(qū)域、不同省份實施分類指導的環(huán)境管理對策,針對具體問題,可引導不同區(qū)域和不同地方在環(huán)境管理思路和方法上逐步體現(xiàn)“個體”與國家環(huán)境管理“整體”的差異性。
4.2加強區(qū)劃體系與技術(shù)方法研究
根據(jù)我國環(huán)境系統(tǒng)管理和分區(qū)管理、分類指導的需求,需要研究制定環(huán)境功能區(qū)劃體系,包括區(qū)劃總體框架、層次與結(jié)構(gòu)、類型體系、控制單元以及尺度控制要求等內(nèi)容。按照環(huán)境功能區(qū)劃總體框架和分區(qū)管理、分類指導的思路,需要研究構(gòu)建制定和實施環(huán)境功能區(qū)劃的技術(shù)方法體系,包括數(shù)據(jù)收集與融合技術(shù)、敏感性與重要性評估技術(shù)、空間分析技術(shù)、尺度變換技術(shù)、區(qū)劃方案集成技術(shù)和分區(qū)分類管理的相關(guān)技術(shù)等。環(huán)境功能區(qū)劃的基本方法是環(huán)境影響主要因素系統(tǒng)分析和環(huán)境單項疊加,例如地圖疊置法和生態(tài)適宜性評價法。由于環(huán)境功能區(qū)劃需要探討的因素很多,研究的對象很復雜,需要不斷探索了一些新的技術(shù)方法,如PRED模型法、模糊聚類法等。
4.3開展典型區(qū)域的環(huán)境功能區(qū)劃的試點研究
分別側(cè)重各個環(huán)境要素(水、大氣、土壤、生態(tài)等),選取典型區(qū)域開展試點研究。研究區(qū)域尺度環(huán)境功能區(qū)劃管理目標需求,針對不同區(qū)域自然生態(tài)、社會經(jīng)濟、水、大氣、生態(tài)系統(tǒng)等環(huán)境特征差異,提出試點地區(qū)環(huán)境功能區(qū)劃框架和分級分類體系。建立基于試點地區(qū)要素特點的評價指標體系,制定專項環(huán)境功能區(qū)劃方案。以區(qū)域環(huán)境管理目標為總領(lǐng),集成各要素的單項評價空間分區(qū)結(jié)果,研究各個要素區(qū)劃集成與融合的技術(shù)方法,形成試點地區(qū)環(huán)境功能區(qū)劃方案。總結(jié)區(qū)劃編制過程中,技術(shù)方法、指標體系、要素集成等方面存在的問題,提出解決方案,為科學制定國家環(huán)境功能區(qū)劃方案提供保障。
4.4注重與現(xiàn)有相關(guān)區(qū)劃的銜接和協(xié)調(diào)
環(huán)境功能區(qū)劃是按照區(qū)域或者環(huán)境要素為人類活動承擔環(huán)境功能進行分區(qū)分類管理的一種區(qū)劃體系。要充分吸納目前各類區(qū)劃,尤其是水環(huán)境功能區(qū)劃、水功能區(qū)劃、大氣環(huán)境功能區(qū)劃等與環(huán)境分區(qū)管理直接相關(guān)的區(qū)劃體系基礎(chǔ)與成功經(jīng)驗,并且與國家宏觀區(qū)域戰(zhàn)略和主體功能區(qū)規(guī)劃銜接、與國家綜合自然區(qū)劃和部門要素區(qū)劃保持銜接。
5結(jié)論與討論
按照環(huán)境功能區(qū)劃實施分區(qū)管理和分類指導是環(huán)境保護的有效手段,尤其是對于我國這樣一個處在經(jīng)濟快速發(fā)展階段、面臨很大環(huán)境壓力、部分地區(qū)環(huán)境超載嚴重的國家,為了避免走先污染后治理的道路,尤其需要建立環(huán)境功能區(qū)劃制度,實施分區(qū)管理、有序開發(fā)。
借鑒環(huán)境分區(qū)管理的先進技術(shù),總結(jié)我國環(huán)境功能區(qū)劃的經(jīng)驗教訓,充分認識我國環(huán)境保護所處階段和面臨的問題,建立起宏觀層面的綜合引導區(qū)劃和在區(qū)域?qū)用娴囊乜刂茀^(qū)劃框架,改進了目前要素單行區(qū)劃的弊端,可以為環(huán)境宏觀政策調(diào)控和微觀事務監(jiān)管提供強有力的依據(jù),可為保障國家環(huán)境安全提供堅實的基礎(chǔ)。
摘 要:將PSR模型作為大氣環(huán)境質(zhì)量綜合評價模的依據(jù),從體現(xiàn)環(huán)境、社會、經(jīng)濟是否協(xié)調(diào)發(fā)展的角度對許昌市2010年大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進行評價,從時間尺度上(2001―2010年)對許昌市大氣環(huán)境質(zhì)量進行定量評估和動態(tài)趨勢分析。結(jié)果表明:2010年許昌市大氣環(huán)境質(zhì)量處于較安全級別,2001―2010年大氣環(huán)境質(zhì)量變化穩(wěn)定且呈好轉(zhuǎn)趨勢。評價結(jié)果與實際情況相符。
關(guān)鍵詞:大氣環(huán)境質(zhì)量 PSR模型 綜合指數(shù)法
中圖分類號:X826 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)03(a)-0084-04
大氣環(huán)境質(zhì)量是城市環(huán)境質(zhì)量綜合考核的重要組成部分,因此如何對大氣環(huán)境質(zhì)量進行科學定量的評價成為人們關(guān)注的重點.目前,研究某地區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀的評價方法主要有污染指數(shù)法、層次分析法、模糊綜合評價法、灰色關(guān)聯(lián)分析法、屬性識別分析法等,這些方法各具特色,但它們無一例外地只考慮了根據(jù)監(jiān)測結(jié)果對大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀污染級別的評價,而忽略了社會、經(jīng)濟、人口、資源等因素對大氣環(huán)境質(zhì)量的影響評價。筆者認為,大氣環(huán)境質(zhì)量綜合評價應不僅全面系統(tǒng)地反映出該地區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量狀況,也應反映經(jīng)濟、社會、環(huán)境是否協(xié)調(diào)發(fā)展,污染控制手段是否有效可行,從而判斷該地區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量是否安全,進而對影響大氣環(huán)境質(zhì)量的“危險要素”甄別篩查,為進一步改善地區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量提供科學的理論依據(jù)。
基于以上考慮,文章將世界經(jīng)濟合作和開發(fā)組織(OECD)與聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)共同提出的PSR模型(Pressure-State-Response;壓力-狀態(tài)-響應)作為大氣環(huán)境質(zhì)量綜合評價的依據(jù),該模型考慮了人類活動對環(huán)境的壓力,自然資源質(zhì)和量的變化,人們對這些變化的響應,采取的減少、預防和緩解自然環(huán)境不理想變化的措施[1]。許昌市位于河南省中部,是中原城市群核心城市之一,文章以許昌市為例,初探大氣環(huán)境質(zhì)量綜合評價模式,旨在對各中原經(jīng)濟區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量的綜合評價和判斷環(huán)境、社會、經(jīng)濟是否協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展提供有益的借鑒。
1 評價模型
1.1 指標體系
依據(jù)壓力-狀態(tài)-響應概念模型建立指標體系[2](見表1),系統(tǒng)壓力指標表征人類活動、自然資源等對大氣環(huán)境造成的壓力與負荷;系統(tǒng)狀態(tài)指標表征大氣環(huán)境質(zhì)量的狀況;系統(tǒng)響應指標表征人類對大氣環(huán)境問題所采取的對策、措施或效果。
參考值的確定依據(jù):(1)已有國家標準,采用較優(yōu)級別標準作為安全值,較劣級別標準作為臨界值。如C8、C9、C10均采用《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB3095-1996)一級標準值作為安全值,二級標準值作為臨界值。(2)國家或地方的發(fā)展規(guī)劃目標和環(huán)境保護計劃目標。如C6、C7分別依據(jù)《河南省環(huán)境保護模范城市考核指標》標準值7.4和17.6作為臨界值,取其值的50%作為安全值;C15依據(jù)《河南省環(huán)境保護模范城市考核指標》標準值40%作為臨界值,取其2倍值的80%作為安全值。(3)零值法。如C12將酸雨發(fā)生率為0作為安全值,酸雨發(fā)生率為50%作為臨界值;如C12、C13分別將同比SO2和煙塵排放減少幅度為0作為臨界值,取同比SO2和煙塵排放減少幅度為20%安全值。(4)類比標準。參考國內(nèi)外處于領(lǐng)先水平、國內(nèi)或省內(nèi)平均水平城市的現(xiàn)狀值做安全值,采用國際或國內(nèi)公認的較劣值為臨界值。如C1和C4分別采用城市人口密度和人均擁有汽車量較大的城市(深圳、上海等)的值作為臨界值,采用部分人口密度和人均擁有汽車量較小的中小城市的平均值作為安全值;如C2、C3分別采取河南省單位GDP能耗和單位GDP電耗較大的城市均值作為臨界值,單位GDP能耗和單位GDP電耗較小的城市均值作為安全值;C16采取河南省廢氣治理投資占GDP比重較小的城市作為臨界值,廢氣治理投資占GDP比重較大的城市作為安全值。
1.2 數(shù)據(jù)規(guī)范化處理
用大氣環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)值表述評價對象現(xiàn)狀與安全狀態(tài)的符合程度和向目標接近的速度。該值越接近1,就越安全;該值越接近0,就越不安全。歸一化處理計算公式如下。
對于數(shù)值越大越好的正向型指標:
Y= (1)
對于數(shù)值越小越好的負向型指標:
Y= (2)
式中:Xij為指標的現(xiàn)狀值;Xmax為指標參考值的最大值;Xmin為指標參考值的最小值。
1.3 權(quán)重的確定
對省市的環(huán)保專家、生態(tài)學家以及城市管理者進行Delphi問卷調(diào)查,在匯總專家調(diào)查結(jié)果的基礎(chǔ)上,按層次分析法原理,采用方根法,得到評價指標的相對重要性判斷矩陣,最后采用熵技術(shù)對AHP法確定的權(quán)系數(shù)進行修正得出權(quán)重值。
1.4 城市生態(tài)安全質(zhì)量分級
參考國內(nèi)外相關(guān)研究和成果,制定了大氣環(huán)境質(zhì)量分級標準。具體見表2。
1.5 數(shù)據(jù)來源
數(shù)據(jù)來源于2010年《河南省統(tǒng)計年鑒》和《河南省環(huán)境質(zhì)量報告書》、2001年至2010年《許昌市統(tǒng)計年鑒》和《許昌市環(huán)境質(zhì)量報告書》。具體數(shù)據(jù)值見表3。
2 結(jié)果現(xiàn)狀評價
許昌市大氣環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)及項目層、指標層評價結(jié)果分別見圖1、圖2。
從圖1可知,2010年河南省和許昌市大氣環(huán)境質(zhì)量級別均為較安全,許昌市大氣環(huán)境綜合指數(shù)為0.6784,略高于河南省平均水平。從許昌市項目層評價結(jié)果來看,系統(tǒng)狀態(tài)> 系統(tǒng)壓力>系統(tǒng)響應。
從系統(tǒng)壓力來看,許昌市所受壓力小于全省平均水平,且處于安全級別。由圖2系統(tǒng)壓力各指標層數(shù)值可知:C1(城市人口密度)和C5(森林覆蓋率)劣于省均水平外,其余6項指標均優(yōu)于省均水平且處于較安全級別以上,這說明許昌市單位GDP能耗、電耗、單位工業(yè)增加值SO2排放強度和煙塵排放強度等指標處于河南省前列,并未對系統(tǒng)造成較大的壓力。城市人口密度較大和森林覆蓋率低主要是由于許昌市土地面積較小,僅占全省土地面積的3.0%,珍貴的土地資源使大面積植樹造林不能成為現(xiàn)實,但從城市建成區(qū)綠化覆蓋率(38.9%)、人均公園綠地面積(8.13 m2)等指標均優(yōu)于全省平均水平,這在很大程度上彌補了森林覆蓋率低的不足。
從系統(tǒng)狀態(tài)來看,許昌市優(yōu)于全省平均水平。各指標層數(shù)值均優(yōu)于省均水平,除C8(PM10年平均值)處于臨界安全級別外,其余均處于安全級別。主要是因為許昌市的能源結(jié)構(gòu)仍以燃煤為主,屬于煤煙型污染。
從系統(tǒng)響應來看,許昌市略高于全省平均水平。但從指標層來看,C14(廢氣治理投資占GDP比重)幾乎為0,說明在廢氣治理投資方面還未引起足夠的重視。
3 趨勢分析
從圖3許昌市2001年至2010年大氣環(huán)境質(zhì)量變化情況可以看出,大氣環(huán)境質(zhì)量總體比較穩(wěn)定且有所好轉(zhuǎn),綜合指數(shù)維持在臨界安全與較安全之間,年際間表現(xiàn)出2001―2007年間變化不大,2008―2010年明顯好轉(zhuǎn)的變化規(guī)律。系統(tǒng)壓力和系統(tǒng)狀態(tài)較好,基本維持在較安全級別以上,但2007年系統(tǒng)狀態(tài)降至臨界安全,主要是由于該年度SO2和NO2年均值同時高于往年造成的。系統(tǒng)響應能力整體較弱,維持在不安全與臨界安全之間,這主要與廢氣治理投資占GDP比重偏小有關(guān)。系統(tǒng)壓力、系統(tǒng)狀態(tài)和系統(tǒng)響應年際間變化規(guī)律與綜合指數(shù)相似。
采用國家環(huán)保局《環(huán)境質(zhì)量報告書編寫技術(shù)規(guī)定》(1991年)推薦的Daniel的spearman秩相關(guān)系數(shù)法對2001―2010年許昌市大氣環(huán)境質(zhì)量狀況進行趨勢分析。取0.05為顯著性水平,趨勢評價結(jié)果見表4。
4 結(jié)語
2010年許昌市大氣環(huán)境質(zhì)量級別為較安全,綜合指數(shù)、系統(tǒng)壓力、系統(tǒng)狀態(tài)和系統(tǒng)響應均高于全省平均水平。影響許昌市大氣環(huán)境質(zhì)量的限制性因素主要為城市人口密度較大、森林覆蓋率較低和廢氣治理投資水平較低。從2001年至2010年大氣環(huán)境質(zhì)量狀況變化呈一定的階段性,2001年至2007年變化不大,而近3年上升較快,綜合指數(shù)和系統(tǒng)狀態(tài)變化穩(wěn)定,系統(tǒng)壓力和系統(tǒng)響應呈顯著好轉(zhuǎn)趨勢,說明許昌市在“十五”與“十一五”期間大氣環(huán)境質(zhì)量與社會經(jīng)濟發(fā)展基本協(xié)調(diào)。
參考文獻
社會經(jīng)濟發(fā)展
1、根據(jù)農(nóng)村住戶調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果顯示,2011年末我鄉(xiāng)總?cè)丝?286人,全鄉(xiāng)農(nóng)民人均純收入7010元,高于縣平均水平12%。
2、我鄉(xiāng)近年來不斷加大基礎(chǔ)設施建設投入,公共設施逐漸完善,集鎮(zhèn)街道設有路燈、人行道、綠化、排水管網(wǎng),鄉(xiāng)區(qū)設有文化娛樂場所、圖書室、郵政、電信等,并有休閑廣場等各項基礎(chǔ)公用設施,交通便利,居住環(huán)境優(yōu)美,公共設施完善程度符合創(chuàng)建省級環(huán)境優(yōu)美鄉(xiāng)鎮(zhèn)的標準。
3、大坦鄉(xiāng)為解決村民用水問題,近年來不斷通過向上爭取農(nóng)村安全飲水等項目,對鄉(xiāng)自來水管網(wǎng)進行改造,確保村村用上衛(wèi)生潔凈的自來水,農(nóng)村自來水納入全鄉(xiāng)自來水供應體系進行統(tǒng)一管理。經(jīng)縣環(huán)保、衛(wèi)生部門監(jiān)測,縣大坦鄉(xiāng)2011年農(nóng)村受益人口達4286余人,農(nóng)村生活飲用水衛(wèi)生合格率達100%。
4、近年來,縣大坦鄉(xiāng)通過創(chuàng)建環(huán)境優(yōu)美鄉(xiāng)鎮(zhèn)活動及社會主義新農(nóng)村建設熱潮,全鄉(xiāng)上下精神面貌煥然一新,鄉(xiāng)集鎮(zhèn)住戶全部使用衛(wèi)生廁所改廁率達100%,農(nóng)村達85%,經(jīng)縣衛(wèi)生部門監(jiān)測,根據(jù)有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)表明,大坦鄉(xiāng)2011年度城鄉(xiāng)衛(wèi)生廁所建設和管理水平已達到國家衛(wèi)生標準。
城鎮(zhèn)建成區(qū)環(huán)境
1、2011年度,經(jīng)縣環(huán)保局對大坦鄉(xiāng)地表水的抽樣檢測結(jié)果顯示,大坦鄉(xiāng)地表水環(huán)境質(zhì)量達到國家Ⅱ類水標準,符合環(huán)境規(guī)劃要求。
2、大坦鄉(xiāng)垃圾處理工程于2011年啟動,現(xiàn)已完工,工程共投資120萬元,日處理垃圾能力達到5噸,實行“村收集、鄉(xiāng)轉(zhuǎn)運、縣處理”的城鄉(xiāng)生活垃圾一體化處置模式,聘請長期清潔工,對垃圾進行處理,經(jīng)縣城管執(zhí)法局檢測,大坦鄉(xiāng)現(xiàn)生活垃圾無害化處理率達95%,已達到環(huán)境規(guī)劃要求。
3、根據(jù)縣大坦鄉(xiāng)環(huán)境規(guī)劃要求,大坦鄉(xiāng)堅持“因地制宜、因勢利導、化害為利、生態(tài)解決”的原則,積極創(chuàng)造條件,加大城鄉(xiāng)污水處理力度,解決鄉(xiāng)區(qū)污水污染問題。利用部分綠地種植、綠色植物、規(guī)劃建設綠地凈化污水、凈化空氣,達到環(huán)境和諧、生態(tài)美觀的效果。經(jīng)縣住房和建設委員會有關(guān)資料表明,2011年度大坦鄉(xiāng)生活污水處理率達80%,已經(jīng)達到環(huán)境規(guī)劃要求。
4、大坦鄉(xiāng)一直以來,堅持“高起點規(guī)劃,高水平建設。高效能管理”的集鎮(zhèn)建設思路,全面加大了集鄉(xiāng)的綠化、美化、凈化,經(jīng)過努力,鄉(xiāng)域公告綠化總面積7253平方米,而集鎮(zhèn)居住人口為620人,人均公共綠地面積達11.7平方米。
5、縣大坦鄉(xiāng)按照環(huán)境規(guī)劃要求,調(diào)整能源結(jié)構(gòu),減少木柴、煤炭的消耗量,鼓勵居民使用沼氣、太陽能和清潔方便的液化氣。2011年度,全鄉(xiāng)共有1185戶農(nóng)戶,其中家有戶用沼氣池的45戶,有太陽能的366戶,使用液化氣的552戶,清潔能源普及率為81.26%。
6、根據(jù)污染源普查顯示,大坦鄉(xiāng)轄區(qū)內(nèi)沒有重污染企業(yè),企業(yè)生產(chǎn)主要以木材、竹器加工,苗木種植等加工企業(yè),故重點工業(yè)污染源排放達標率達100%。
7、按照環(huán)境規(guī)劃要求,縣大坦鄉(xiāng)建設項目嚴格執(zhí)行環(huán)境影響評價和“主體工程與環(huán)保工程治理設施同時設計、同時施工、同時投產(chǎn)”的制度,落實環(huán)保第一審批權(quán)。經(jīng)縣環(huán)保局監(jiān)管結(jié)果顯示,大坦鄉(xiāng)建設項目“環(huán)評”及“三同時”執(zhí)行率達到100%。
8、按照國家規(guī)定的要求,大坦鄉(xiāng)中心衛(wèi)生院的醫(yī)療廢棄物,實行分類處理,對固體廢棄物確定專人收集,定點存放,定時運送到縣集中處置。2011年度,大坦鄉(xiāng)醫(yī)療廢棄物處置率達85%
鄉(xiāng)鎮(zhèn)轄區(qū)環(huán)境質(zhì)量
1、目前,大坦鄉(xiāng)唯一規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場——宇翔生豬養(yǎng)殖場,在執(zhí)行環(huán)保部門“環(huán)評”基礎(chǔ)上,科學合理處理利用糞便、污水,經(jīng)檢測該養(yǎng)殖場糞便綜合利用廢污水排放達標率均為90%。
關(guān)鍵詞:大氣污染;危害;防治;
文章編號:1674-3520(2014)-11-00-01
空氣是人們賴以生存的重要外界環(huán)境之一,隨著現(xiàn)代工業(yè)化的高速發(fā)展,空氣質(zhì)量越來越受到嚴重的影響。由于石油、煤炭的燃燒,城市人口的密集,以及機動車輛的增多,大氣污染已成為全球性的社會公害,使人們的生存環(huán)境、人體的體質(zhì)健康以及社會的可持續(xù)發(fā)展面臨著嚴重的挑戰(zhàn)。
一、大氣環(huán)境中的空氣污染物
大氣環(huán)境的空氣污染物主要有二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)、一氧化碳(CO)、大氣顆粒物和光化學煙霧等。SO2是強烈的刺激性有毒氣體,主要來源于原煤等燃料的直接燃燒;NO2主要來源于各種爐窖、機動車和柴油機的排氣;CO是含碳物質(zhì)不完全燃燒的產(chǎn)物,主要來源于燃料燃燒產(chǎn)生的廢氣和機動車尾氣;大氣顆粒物包含總懸浮顆粒(TSP)和可吸入顆粒物(PM10),主要來源于燃燒后直接排放的氣體和通過化學轉(zhuǎn)化生成的氣體。
二、大氣環(huán)境中主要污染物的危害
1、二氧化硫 SO2 主要危害:二氧化硫具有很強的刺激作用,能刺激眼結(jié)膜和鼻咽部黏膜。二氧化硫易溶于水,易被上呼吸道和支氣管黏膜的富水性黏液所吸收。因而它主要作用于上呼吸道和支氣管以上的氣道,造成該部位的平滑肌內(nèi)末梢神經(jīng)感受器受到刺激而產(chǎn)生反射性收縮,使氣管和支氣管的管腔變窄,氣道阻力增大,分泌物增加,嚴重時可造成局部炎癥或腐蝕性組織壞死,甚至危及人的生命。
2、懸浮顆粒物 TSP(如:粉塵、煙霧、PM10) 主要危害:隨呼吸進入肺,可沉積于肺,引起呼吸系統(tǒng)的疾病。顆粒物上容易附著多種有害物質(zhì),有些有致癌性,有些會誘發(fā)花粉過敏癥;沉積在綠色植物葉面,干擾植物吸收陽光和二氧化碳和放出氧氣和水分的過程, 從而影響植物的健康和生長;厚重的顆粒物濃度會影響動物的呼吸系統(tǒng);殺傷微生物,引起食物鏈改變,進而影響整個生態(tài)系統(tǒng);遮擋陽光而可能改變氣候,這也會影響生態(tài)系統(tǒng)。
3、氮氧化物 NOX(如:NO、NO2、NO3) 主要危害:氮氧化物易于侵入呼吸道深部細支氣管及肺泡。長期吸入低濃度NOX可引起肺泡表面活性物質(zhì)的過氧化,損害細支氣管的纖毛上皮細胞和肺泡細胞,破壞肺泡組織的膠原纖維,并可發(fā)生肺氣腫樣癥狀。它尚能緩慢地溶于肺泡表面的水分中,形成亞硝酸、硝酸,對肺組織產(chǎn)生強烈的刺激及腐蝕作用,引起肺水腫。當污染物以二氧化氮為主時,肺的損害比較明顯;當污染物以一氧化氮為主時,高鐵血紅蛋白血癥及中樞神經(jīng)損害比較明顯,對心、肝、腎以及造血組織等均有影響。
4、一氧化碳 CO 主要危害:血紅蛋白與一氧化碳的親合力要比與氧的親合力大200~300倍,同時碳氧血紅蛋白的解離速度卻比氧合血紅蛋白的解離慢3600倍。一旦碳氧血紅蛋白濃度升高,血紅蛋白向機體組織運載氧的功能就會受到阻礙,進而影響對供氧不足最為敏感的中樞神經(jīng)(大腦)和心肌功能造成組織缺氧,從而使人產(chǎn)生中毒癥狀。
5、光化學氧化物(如:臭氧O3) 主要危害:低空臭氧是一種最強的氧化劑, 能夠與幾乎所有的生物物質(zhì)產(chǎn)生反應,濃度很低時就能損壞橡膠、油漆、織物等材料;臭氧對植物的影響很大。濃度很低時就能減緩植物生長,高濃度時殺死葉片組織, 致使整個葉片枯死, 最終引起植物死亡,比如高速公路沿線的樹木死亡就被分析與臭氧有關(guān);臭氧對于動物和人類有多種傷害作用, 特別是傷害眼睛和呼吸系統(tǒng),加重哮喘類過敏癥。
6、重金屬(如:鉛、鎘) 主要危害:重金屬微粒隨呼吸進入人體, 鉛能傷害人的神經(jīng)系統(tǒng), 降低孩子的學習能力,鎘會影響骨骼發(fā)育,對孩子極為不利;重金屬微??杀恢参锶~面直接吸收, 也可在降落到土壤之后, 被植物吸收, 通過食物鏈進入人體;降落到河流中的重金屬微粒隨水流移動, 或沉積于池塘、湖泊, 或流入海洋, 被水中生物吸收, 并在體內(nèi)聚積, 最終隨著水產(chǎn)品進入人體。
三、大氣環(huán)境中污染物的防治
防治大氣污染,控制污染排放是改善空氣質(zhì)量的根本措施,其主要途徑有:
1、工業(yè)合理布局,搞好環(huán)境規(guī)劃。
2、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),構(gòu)建環(huán)境友好型社會。對歷史遺留的不符合產(chǎn)業(yè)政策的及污染大、耗能高的產(chǎn)業(yè),加快結(jié)構(gòu)型調(diào)整,予以關(guān)停并轉(zhuǎn)遷,減少污染物總量排放,改善空氣環(huán)境質(zhì)量。
3、改變能源結(jié)構(gòu)、推廣清潔生產(chǎn)。不斷采取改進設計、使用清潔的能源和原料、采用先進的生產(chǎn)工藝與設備、改善管理、綜合利用等措施,從源頭削減污染,提高資源利用效率,減少或者避免生產(chǎn)、服務和產(chǎn)品使用過程中污染物的產(chǎn)生和排放,以減輕或者消除對人類健康和環(huán)境的危害。
4、強化節(jié)能,提高能源利用率。煤、石油、天然氣是世界三大主要能源,經(jīng)濟在發(fā)展,能源也在不斷的消耗,能源的消耗勢必影響我們的大氣環(huán)境,節(jié)約能源和原材料,提高能源利用率,做到物盡其用,通過能源、原材料的節(jié)約和合理利用,使原材料中的所有組分通過生產(chǎn)過程盡可能地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,消除廢物的產(chǎn)生,減少污染廢氣的排放,改善環(huán)境空氣質(zhì)量。
5、強化環(huán)境監(jiān)督管理和污染源的治理,實施總量控制和達標排放。管理是手段,治理是措施,只有加強環(huán)境監(jiān)督管理,才能防止各種污染事故的發(fā)生;只有加強環(huán)境監(jiān)督管理,才能從根源上對排污企業(yè)起到督促、整改的作用
論文摘要:在新的時期下,環(huán)境保護工作的發(fā)展面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。環(huán)境監(jiān)測貫穿于整個環(huán)境影響評價體系中,環(huán)境影響評價中的評價初期、建設期、運行期以及后評價期,均由環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)來支撐結(jié)果,是環(huán)境影響評價的技術(shù)基礎(chǔ),同時具有較強的監(jiān)督功能。
0 引言
當代科技進步和經(jīng)濟發(fā)展對環(huán)境監(jiān)測與評價提出了新要求。而構(gòu)成環(huán)境保護工作的三大部分環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境答理、環(huán)境監(jiān)察又相互聯(lián)系、相互依賴,環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護行政主答部門的專業(yè)技術(shù)工作部門,負責為環(huán)境答理和環(huán)境監(jiān)察工作提供科學依據(jù),環(huán)境答理和環(huán)境監(jiān)察工作又必須依靠環(huán)境監(jiān)測,環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護工作的基礎(chǔ)。正確處理好環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境答理和環(huán)境監(jiān)察的關(guān)系,對推動環(huán)境保護工作更加有效地向科學化、法制化邁進具有積極的促進作用。環(huán)境監(jiān)測,主要是從保護環(huán)境出發(fā),根據(jù)建設項目的特點以及存在的主要環(huán)境問題,制定相應的環(huán)境保護措施,實施環(huán)境監(jiān)測計劃,以監(jiān)控環(huán)境污染、防止環(huán)境質(zhì)量下降、保障經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。
1 環(huán)境環(huán)境監(jiān)測的法定地位
國家環(huán)境保護總局在《關(guān)于進一步加強環(huán)境監(jiān)測工作的決定》中明確指出:“環(huán)境監(jiān)測實質(zhì)上是一項政府行為,是各級政府部門強化環(huán)境規(guī)劃、協(xié)調(diào)、監(jiān)督和服務職能的重要陣地,是應用監(jiān)測技術(shù)手段對一切違反環(huán)境法律、行政規(guī)章和答理制度的行為進行監(jiān)測,為環(huán)境執(zhí)法提供科學依據(jù)的過程”。其明確提出了環(huán)境監(jiān)測的實質(zhì)是為環(huán)境執(zhí)法服務,為環(huán)境答理提供技術(shù)支持。環(huán)境監(jiān)測的檢測數(shù)據(jù)由各級環(huán)境監(jiān)測站具體完成。環(huán)境監(jiān)測站是履行環(huán)境技術(shù)監(jiān)督職能并在環(huán)境執(zhí)法過程中法定“舉證”的資格單位;是法定的環(huán)境技術(shù)仲裁機構(gòu)和技術(shù)鑒定機構(gòu);建設項日“三同時”及治理設施的竣工驗收監(jiān)測;必須有法定的監(jiān)測機構(gòu)(環(huán)境監(jiān)測站)負責實施。因此,環(huán)境監(jiān)測站要對所監(jiān)測的數(shù)據(jù)及鑒定結(jié)果承擔法律責任。
2 環(huán)境監(jiān)測的基本職能
環(huán)境監(jiān)測是一門新興的綜合性學科,是以環(huán)境為對象、運用物理的、化學的和生物的技術(shù)手段,對其中的污染物及其相關(guān)組份進行定性、定量和系統(tǒng)的綜合分析,以探索研究環(huán)境質(zhì)量及其變化規(guī)律的一門學科,它是環(huán)境影響評價中的重要環(huán)節(jié),貫穿環(huán)境影響評價的整個過程。環(huán)境監(jiān)測分析有兩大特征:一是以統(tǒng)計學為基礎(chǔ),互相滲透,又互相結(jié)合的白然科學和社會科學知識組成。二是為社會服務,有效的環(huán)境監(jiān)測分析數(shù)據(jù)是環(huán)境監(jiān)測的主要產(chǎn)品,各類環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)充分反映了大氣環(huán)境、水環(huán)境、噪聲環(huán)境以及各類生態(tài)環(huán)境的各類環(huán)境容量,背景濃度,為各類環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境質(zhì)量和環(huán)境評價提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為環(huán)境質(zhì)量管理提供了科學依據(jù)。環(huán)境影響評價是對規(guī)劃和建設項目實施可能造成的環(huán)境影響進行分析、預測和評估,提出預防或者減輕不良環(huán)境影響的對策和措施,進行跟蹤監(jiān)測的方法和制度。當前,我國正處于經(jīng)濟建設的高速發(fā)展時期,各種環(huán)境因素是否滿足環(huán)境建設項目要求,則必須由環(huán)境質(zhì)量結(jié)果來表明,環(huán)境評價體系中環(huán)境要素是否可以滿足建設項目必須由環(huán)境監(jiān)測結(jié)果來支撐,因此環(huán)境監(jiān)測在環(huán)境評價體系中具有非常重要的地位。
3 環(huán)境影響評價的意義
環(huán)境影響評價是20世紀70年代開始的為環(huán)境保護而興起的一門學科,主要是對建設項目進行環(huán)境影響分析,預測和評價項目對環(huán)境的影響,并進行跟蹤改變的各項目措施和方法。環(huán)境影響評價主要分為3個層次:
3.1 現(xiàn)狀環(huán)境影響評價。對環(huán)境評價單位進行環(huán)境影響評價,首先必須委托監(jiān)測部門對項目擬建地進行環(huán)境本底監(jiān)測,在環(huán)境本底值未超標的情況下再對具體項目進行環(huán)境影響預測和評價,并制定監(jiān)測計劃。待項目已經(jīng)建設后穩(wěn)定運行一段時間,產(chǎn)生的各類污染物達標排放,對周圍環(huán)境已經(jīng)形成穩(wěn)定系統(tǒng),根據(jù)各類污染物監(jiān)測結(jié)果來評價該建設項目建設后對該地域環(huán)境是否產(chǎn)生影響,是否是環(huán)境可接受范圍內(nèi)。
3.2 環(huán)境預測與評價。根據(jù)地區(qū)發(fā)展規(guī)劃對擬建立的項目進行環(huán)境影響分析,預測該項目建設后產(chǎn)生的各類污染物對外環(huán)境產(chǎn)生的影響,并做出評價。
3.3 跟蹤評價。主要是指大型建設項目和環(huán)評規(guī)劃,在建設過程中或者建設后項目實施過程中進行跟蹤評價,當項目出現(xiàn)了與預定的結(jié)果差異較大時必須改進的一種評價制度,跟蹤評價是現(xiàn)階段環(huán)境管理的重要手段之一。
4 環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境監(jiān)察的關(guān)系
在現(xiàn)行的環(huán)境答理體制上,環(huán)境監(jiān)測屬于支持保證系統(tǒng),環(huán)境監(jiān)察屬于監(jiān)督執(zhí)法系統(tǒng),兩者相互配合。一方面,環(huán)境監(jiān)測不僅為環(huán)境監(jiān)察提供有效的監(jiān)測數(shù)據(jù),而且還可以衡量環(huán)境監(jiān)測工作的效果;環(huán)境監(jiān)察必須以環(huán)境監(jiān)測為基礎(chǔ),只有依靠可靠的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)才能科學合理的行使職能。另一方面,環(huán)境監(jiān)察對監(jiān)測數(shù)據(jù)快、準、好的要求已成為推動環(huán)境監(jiān)測發(fā)展的強大動力。環(huán)境監(jiān)測部門必須清醒的認識到,只有在為環(huán)境監(jiān)察提供有效服務的過程中,環(huán)境監(jiān)測才能找到自身的價值。
5 環(huán)境監(jiān)測在環(huán)境評價體系中的影響與分析
環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境評價都是中國環(huán)境保護制度中的重要組成部分,均為實現(xiàn)環(huán)境保護目的而設立的兩項目制度,二者關(guān)系如下:
5.1 環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境評價的基礎(chǔ) 環(huán)境評價是以環(huán)境監(jiān)測為基礎(chǔ),當每一個建設項目進行環(huán)境影響評價時,首先要對該項目建設地環(huán)境要素分析,項目擬建地是否具有環(huán)境容量主要指大氣環(huán)境、水環(huán)境、噪聲環(huán)境以及生態(tài)等要素的環(huán)境容量);當項目建設后是否帶來新的環(huán)境影響和變化;項目擬建設地是否具有環(huán)境可載力。為了說明這一系列問題必須有環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測數(shù)據(jù)來表明,該地域的環(huán)境質(zhì)量具有可行性,大氣環(huán)境中污染物濃度小于區(qū)域質(zhì)量標準,水環(huán)境質(zhì)量滿足功能區(qū)要求,噪聲現(xiàn)狀達到功能區(qū)要求。只有具有準確的環(huán)境監(jiān)測基礎(chǔ)數(shù)據(jù),才能表明該地域具有環(huán)境容量,方可建設。
5.2 環(huán)境監(jiān)測在環(huán)境評價中的監(jiān)督功能 對環(huán)境評價體系有多種方法對環(huán)境評價進行監(jiān)督,但環(huán)境監(jiān)測是一種最基本的監(jiān)督方法之一。項目建設后,對環(huán)境的影響結(jié)果是否具有環(huán)境可行性,是否可以滿足區(qū)域環(huán)境區(qū)劃要求,就必須有科學的數(shù)據(jù)來證明,可靠的科學數(shù)據(jù)來源于環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),項目建成后大氣環(huán)境是改善還是惡化、水環(huán)境是好轉(zhuǎn)還是逆轉(zhuǎn)、噪聲環(huán)境是否改變區(qū)域環(huán)境、生態(tài)環(huán)境是否產(chǎn)生時問和空間變更,這都要由環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)來表達、證明。
5.3 環(huán)境監(jiān)測貫穿于整個環(huán)境評價體系中 項目方委托環(huán)境評價后,評價單位必須先委托對項目擬建地進行環(huán)境本底監(jiān)測,對本底監(jiān)測數(shù)據(jù)評價,在環(huán)境本底可行的情況下進行項目環(huán)境影響預測和評價,同時疊加環(huán)境本底后具有環(huán)境可行性。在項目建成后并試運行3個月后對項目進行驗收,也是對項目環(huán)境影響評價最主要的環(huán)境要素預測評價和監(jiān)督,建成后對環(huán)境影響是否超越了預測結(jié)果,必須進行環(huán)境監(jiān)測。通過對廢氣污染源達標排放、廠區(qū)下風向污染物監(jiān)測、環(huán)境大氣敏感區(qū)監(jiān)測,說明大氣環(huán)境未改變環(huán)境現(xiàn)狀;產(chǎn)生的廢水達標排放,不改變原有水環(huán)境功能;噪聲環(huán)境達標等由環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)來支持。在項目運行一段時間后,進行回顧性評價時還需要監(jiān)測數(shù)據(jù)來說明建設項目建成后未改變環(huán)境現(xiàn)狀,具有環(huán)境可行性。環(huán)境影響評價中的評價初期、建設期、運行期及后評價期,均由環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)來支撐結(jié)果,因此,環(huán)境監(jiān)測貫穿于整個環(huán)境影響評價體系之中。
6 小結(jié)
隨著社會的不斷進步,環(huán)境監(jiān)測貫穿于整個環(huán)境評價中,是環(huán)境影響評價的技術(shù)基礎(chǔ),同時也具有較強的監(jiān)督功能,只有認識到環(huán)境監(jiān)測的重要性,切實做好環(huán)境保護這一主題,真正體現(xiàn)環(huán)境影響評價的重要意義。
參考文獻:
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Abstract: With the development of society and the development of industry, the worsening ecological environment poses a serious threat to human survival and development. Therefore, we must monitor the environment by certain means. The traditional environmental detection has not been able to meet the requirements for modernization and informatization. Therefore, the current monitoring system uses modern technology. This paper studies the present situation of research and development status and the problems in on-line environmental air quality monitoring at home and abroad. In the end, it presents some common atmospheric environment quality monitoring model. It puts forward the design scheme of atmospheric environmental quality prediction system by the third generation air forecasting model, combined with geographic information system software.
關(guān)鍵詞: 第三代;大氣預測模型;在線監(jiān)測;大氣環(huán)境質(zhì)量;預報
Key words: the third generation;atmospheric prediction model;on-line monitoring;atmospheric environmental quality;prediction
中圖分類號:X823 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)22-0240-03
0 引言
隨著社會工業(yè)的不斷發(fā)展和進步,日益惡化的生態(tài)環(huán)境日益威脅著人類的生存和發(fā)展。要想走持續(xù)發(fā)展的道路落實科學發(fā)展觀并且最終構(gòu)建和諧社會,加強對生態(tài)環(huán)境的保護是關(guān)鍵。及時檢測環(huán)境的變化以掌握環(huán)境污染的第一手資料,是改善人類的生存環(huán)境同時防止環(huán)境的進一步惡化的第一步。采用在線檢測、模型預測的手段對大氣實施環(huán)境質(zhì)量預報將對人們的生活以及環(huán)境管理起到重要的作用。
傳統(tǒng)的環(huán)境檢測主要是以人工、單個設備功能為主,這種預報方式已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代化的需要。隨著數(shù)據(jù)采集技術(shù)、通信技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)的不斷發(fā)展,對監(jiān)測系統(tǒng)提出了自動化、網(wǎng)絡化以及信息化的要求。而以自動測量、系統(tǒng)功能為主的環(huán)境在線自動監(jiān)測預報方式具有實時性好、自動化程度高的優(yōu)點,已經(jīng)成為現(xiàn)展的趨勢。
環(huán)境在線自動監(jiān)測預報系統(tǒng)是一個綜合性的自動化系統(tǒng),由于該系統(tǒng)集現(xiàn)代化的傳感技術(shù)、自動測量技術(shù)、通信、網(wǎng)絡和計算機應用技術(shù)為一體,因此,利用本系統(tǒng)可以自動采集、處理、存貯、分析預測水、大氣以及噪聲等環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),并且可以把數(shù)據(jù)以及其他相關(guān)處理的信息通過計算機網(wǎng)絡提供給環(huán)境檢測站、環(huán)保局、各級政府以及其他相關(guān)部門。依據(jù)這些數(shù)據(jù)不僅可以對其進行管理、研究、調(diào)度以及決策,同時還可以快捷的以多種方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交流和共享。本文重點以大氣環(huán)境質(zhì)量預報為例進行介紹。
1 第三代大氣環(huán)境質(zhì)量預測模型
1.1 美國AERMOD模型 AERMOD來源于美國環(huán)保局,此模型目前已經(jīng)成為“美國國家法規(guī)模式”。AERMOD大氣擴散模型是由美國LAKES環(huán)境公司開發(fā)、美國環(huán)保署(EPA)推薦的大氣擴散模型軟件,有界面已經(jīng)漢化的版本。
從相關(guān)報告來看,AERMOD和ADMS相比在理論基礎(chǔ)以及輸出精度上不分上下。但是中國引入ADMS的時間相對較長,目前能逐時逐日輸出最大濃度值的只有AERMOD和ADMS兩款軟件。
AERMOD是一個包括AERMAP(AERMOD地形預處理)、AERMOD(AERMIC擴散模型)以及AERMET(AERMOD氣象預處理)三方面內(nèi)容的適用于定場的煙羽模型系統(tǒng)。
AERMOD特殊功能包括對垂直非均勻的邊界層的特殊處理,不規(guī)則形狀的面源的處理,對流層的三維煙羽模型,在穩(wěn)定邊界層中垂直混合的局限性和對地面反射的處理,在復雜地形上的擴散處理和建筑物下洗的處理。
AERMET是AERMOD的氣象預處理模型,輸入數(shù)據(jù)包括每小時云量、地面氣象觀測資料和一天兩次的探空資料,輸出文件包括地面氣象觀測數(shù)據(jù)和一些大氣參數(shù)的垂直分布數(shù)據(jù)。
AERMAP是AERMOD的地形預處理模型,僅需輸入標準的地形數(shù)據(jù)。輸入數(shù)據(jù)包括計算點地形高度數(shù)據(jù)。地形數(shù)據(jù)可以是數(shù)字化地形數(shù)據(jù)格式,美國地理觀測數(shù)據(jù)使用這種格式。輸出文件包括每一個計算點的位置和高度,計算點高度用于計算山丘對氣流的影響。
1.2 ADMS模型 ADMS模型是由用過劍橋環(huán)境研究中心(CERC)開發(fā)的一套先進大氣擴散模型,作為新一代空氣質(zhì)量模型,它可以利用常規(guī)氣象要素對邊界層結(jié)構(gòu)進行定義,由于該模型能夠更好的對大氣的擴散過程進行描述,因此,采用此模型計算的污染物濃度更加準確可信。
使用Monin-Obukhov長度和邊界結(jié)構(gòu)的最新理論是ADMS模型區(qū)別于其他大氣擴散模型的顯著區(qū)別。ADMS模型是一個三維高斯模型能夠精確地對邊界層特征參數(shù)進行定義。該模型在計算污染濃度的時候采用高斯分布公式;使用傾斜式的高斯模型計算非穩(wěn)定條件下的垂直擴散,使用一個拉格朗日煙羽抬升模塊,煙羽抬升模塊預測抬升軌跡和因為熱的氣態(tài)物質(zhì)的排放對污染物濃度的稀釋,其機理是一個頂蓋內(nèi)嵌模型,包括對逆溫滲透的處理;化學反應使用了GRS機理,通過化學反映模塊可以計算大氣中一氧化氮、二氧化氮、臭氧以及揮發(fā)性有機化合物之間的化學反映;采用阻力公式計算對顆粒物的干沉降影響,沉降速度考慮到污染物在大氣表面層,穿過層流底層到達地面所受污染物阻力的總和,附加重力沉降,濕沉降的計算使用了下洗率的定義。
該模型可以計算大排放量和高煙囪的點源排放、密集的中小源排放、無組織的面源排放、街道和公路的線源排放,并考慮建筑物附近的繞流;該模型可以用于評價城市污染現(xiàn)狀,制定城市污染物排放標準,預測污染趨勢,選擇最佳工業(yè)布局,設計監(jiān)測網(wǎng)點,同時可以用來研究大氣質(zhì)量管理措施,應用于環(huán)境評價及規(guī)劃,該模型可詳細模擬300個網(wǎng)格源,1500個工業(yè)源及1500個道路源。
ADMS模型摒棄了Pasqill穩(wěn)定度分類法,將大氣邊界層分為穩(wěn)定、近中性和不穩(wěn)定三大類;同時摒棄了躍變式Pasqill曲線或冪指數(shù)形式的擴散參數(shù)體系,采用連續(xù)性普適函數(shù)或無量綱表達式的形式;在不穩(wěn)定條件下摒棄了高斯模式體系,采用PDF模式及小風對流模式,可以模擬計算點源、線源、面源、體源所產(chǎn)生的濃度,ADMS模型特別適用于對高架點源的大氣擴散模擬。
2 大氣環(huán)境質(zhì)量在線監(jiān)測預報開展現(xiàn)狀
環(huán)境在線檢測預報信息系統(tǒng)將傳統(tǒng)手段與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合以適應新形勢下環(huán)保工作的具體要求,此系統(tǒng)由于綜合應用了地理信息系統(tǒng)(GIS)、網(wǎng)絡與通信技術(shù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、管理信息系統(tǒng)(MIS)技術(shù)、自動控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)等先進手段和方法,因此在對環(huán)境監(jiān)測目標進行管理和分析的時候能夠?qū)崿F(xiàn)實時動態(tài)、總量控制、應急響應以及多維變頻等,實現(xiàn)了實時、多維以及高精度的在線監(jiān)測水、氣、噪聲以及生態(tài)等環(huán)境,為了最大限度地提高環(huán)境監(jiān)測的信息化水平以增強環(huán)境決策與管理的能力,應當通過分析和管理數(shù)據(jù)以深度支持監(jiān)測業(yè)務以及環(huán)境管理決策。
2.1 國外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 基于單臺儀器的間斷方法以及人工取樣實驗室分析的非在線式的傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測具有明顯的缺點,如:不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、在線測量以及遠程控制;無法掌握環(huán)境質(zhì)量的突然惡化以及污染物的突發(fā)超標排放情況等,因此經(jīng)常導致重大污染事故和經(jīng)濟糾紛。因此,世界各國均將自動控制技術(shù)、化學分析手段記憶計算機監(jiān)控技術(shù)作為發(fā)展環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的重要手段。尤其是在西方一些發(fā)達的國家和日本等紛紛投入巨資建立了以檢測空氣、水質(zhì)環(huán)境綜合指標以及某些特定項目為基礎(chǔ)的在線檢測系統(tǒng)。
環(huán)境檢測儀器隨著信息技術(shù)以及網(wǎng)絡技術(shù)的不斷發(fā)展也呈現(xiàn)計算機化和網(wǎng)絡化,網(wǎng)絡技術(shù)、工業(yè)測控總線技術(shù)、面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)技術(shù)等均在環(huán)境在線監(jiān)測方面得到了良好的應用。
目前,歐美發(fā)達國家正依托完善的環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng),積極的開展在線的環(huán)境質(zhì)量預報工作,大量優(yōu)秀的預測模型、預測軟件被開發(fā)出來,并實現(xiàn)了商業(yè)化的運作,這就極大地增強了政府環(huán)保部門的環(huán)境決策與管理的能力。
2.2 國內(nèi)在線監(jiān)測預報發(fā)展現(xiàn)狀 近20年以來隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,環(huán)境形勢越來越嚴峻。我國的環(huán)境檢測相繼經(jīng)歷了三個階段,即被動監(jiān)測、主動監(jiān)測以及自動(在線)監(jiān)測。上個世紀80年代我國開始引入和吸收國外先進的技術(shù),并在北京、上海以及青島等15個重點城市建立了空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng),在黃浦江、天津引灤入津河段以及吉林化工、寶鋼等大型排污企業(yè)的排水系統(tǒng)建立了水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)。
目前我國重點城市已利用建立的環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)開展環(huán)境空氣質(zhì)量日報或預報工作。2000年開始實施130個城市的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的建設項目。與此同時,隨著控制污染物排放總量制度的實施,各地相繼開始建設污染源在線自動監(jiān)測系統(tǒng)(重點廢氣排放源和重點污水排放源)。
國內(nèi)在線監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)初步建立,但對于在線預報領(lǐng)域還處于探索起步階段,各地正在嘗試建立在線預報系統(tǒng)。
3 大氣環(huán)境質(zhì)量預報系統(tǒng)設計
3.1 研究背景 環(huán)境質(zhì)量預測是研究城市污染防治對策、制定城市環(huán)境總體規(guī)劃、真正實現(xiàn)城市環(huán)境有效控制等工作的基礎(chǔ)。通過對環(huán)境質(zhì)量狀況和環(huán)境發(fā)展趨勢做出正確的預測,可以為環(huán)境規(guī)劃決策提供科學依據(jù),從而達到調(diào)控和指導城市經(jīng)濟發(fā)展行為、避免重大失誤的目的。
3.2 系統(tǒng)平臺 在綜合考慮各種約束的基礎(chǔ)上通過對系統(tǒng)進行需求分析,利用可行的以及可用的技術(shù)手段和方法來確定系統(tǒng)實施方案的過程即為大氣環(huán)境質(zhì)量預報系統(tǒng)設計,此外,它也是建立系統(tǒng)物理模型過程和實施的重要依據(jù)。
在選擇系統(tǒng)平臺的時候主要考慮以下因素:系統(tǒng)應用的環(huán)境和功能需要、監(jiān)測機構(gòu)投入的保證能力、應用水平、平臺軟硬件產(chǎn)品的功能與性能指標等。同時還要遵循以下原則:實用性和經(jīng)濟性;標準性和主流性;易用性和可擴展性;成熟性和先進性等。
系統(tǒng)平臺根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計的要求主要分為硬件和軟件兩大部分。硬件系統(tǒng)的組成見圖1。軟件系統(tǒng)的構(gòu)成見表1。
3.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集與處理 系統(tǒng)所要采用的數(shù)據(jù)類型可分為污染數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)三類,其中污染數(shù)據(jù)包括污染源類型、污染源位置和污染排放率、流量、煙囪的排放溫度、煙囪高度和煙囪直徑等,模型帶有的排污因子可以使從車流量,平均車速數(shù)據(jù)來計算道路交通的排污率,污染排放數(shù)據(jù)可以存儲在標準的數(shù)據(jù)庫中;氣象數(shù)據(jù)包括風速、風向、溫度、云蓋度和一些演算出來的數(shù)值(如莫尼-奧布克夫長度,邊界層高度等);除了模擬平坦地形的情形,模擬山地時可以輸入合適的地形數(shù)據(jù),地表粗糙度數(shù)據(jù)、街區(qū)窄谷的高度、道路寬度和位置等。
預測系統(tǒng)所要監(jiān)測與預測的大氣污染源主要是集中供熱站與道路的機動車輛,所需的污染數(shù)據(jù)將由設在集中供熱站內(nèi)與道路監(jiān)測點的自動監(jiān)測設備實時獲取,監(jiān)測數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡在線傳輸給監(jiān)測中心,監(jiān)測中心收到數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)及時錄入ADMS軟件數(shù)據(jù)庫中存儲。
氣象數(shù)據(jù)除了一些基礎(chǔ)的常年觀測平均數(shù)據(jù)外,還包括氣象臺實時提供的風速、風向、溫度、云蓋度數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可在監(jiān)測中心通過網(wǎng)絡在線從氣象臺獲取。獲取到的數(shù)據(jù)經(jīng)過標準化處理后也將輸入到ADMS軟件數(shù)據(jù)庫。
預測所需的地形數(shù)據(jù)都將統(tǒng)一輸入地理信息系統(tǒng)軟件Acr view中進行管理,通過ADMS軟件與地理信息系統(tǒng)軟件Acr view的聯(lián)合使用,我們就能對預測區(qū)域的空氣質(zhì)量進行預測。
3.4 總體結(jié)構(gòu)設計 大氣環(huán)境質(zhì)量預測系統(tǒng)是由一個中央控制系統(tǒng)和若干個監(jiān)測終端系統(tǒng)組成的,一般情況下,中央控制室設置在獨立的環(huán)境監(jiān)測中心站內(nèi),而在各個監(jiān)控企事業(yè)單位污染物的排放口以及各主要道路監(jiān)控子站中設置監(jiān)測終端站,而控制室和終端站之間采用無線或Internet網(wǎng)的方式進行通信和控制。
中央控制系統(tǒng)主要由計算機機組、通信設備和應用軟件組成??刂剖业挠嬎銠C組采用客戶/服務器(c/s)體系結(jié)構(gòu),在c/s結(jié)構(gòu)下,若干個客戶機和多個服務器以及網(wǎng)絡設備、通信設備及其應用軟件組成一個支持分布式預測數(shù)據(jù)獲取、計算、分析和表示的系統(tǒng)。在該模式下,設有前臺機和后臺機,分別運行相應的軟件。前臺機負責對子站進行監(jiān)控管理。
如監(jiān)測站的運行狀態(tài)顯示與控制、數(shù)據(jù)遠程傳輸接收等;后臺機主要對前臺機采集的數(shù)據(jù)進行分類統(tǒng)計、查詢、分析、數(shù)據(jù)存儲與輸出等管理,同時通過局域網(wǎng)和Internet網(wǎng),供環(huán)境管理部門查詢共享和對外。
本系統(tǒng)中,中央控制系統(tǒng)接受來自若干個監(jiān)測站系統(tǒng)的數(shù)據(jù),以及氣象局各氣象站的氣象數(shù)據(jù),對這些數(shù)據(jù)及時進行處理分析,最后將預測結(jié)果通過網(wǎng)絡適時,從而組成一個完整的大氣環(huán)境質(zhì)量預報信息系統(tǒng),見圖2。
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關(guān)鍵詞:城市規(guī)劃;環(huán)境保護;策略
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:B 文章編號:1674-3954(2013)21-0120-02
城市是人類社會經(jīng)濟、政治、文化科技教育的中心,隨著城市經(jīng)濟的活動和人口的高度密集,同時也面臨著巨大的資源使用和環(huán)境保護壓力。中國的城市經(jīng)濟一直保持著調(diào)整增長的態(tài)勢,而且長期以來延續(xù)一種“高投入、高消耗、高排放”的粗放型增長模式,因此帶來的污染使得人們賴以生存的自然生態(tài)環(huán)境而臨越來越嚴重的威脅。城市中水源污染、揚塵污染、噪音污染、垃圾污染等一系列問題直接影響到城市居民的生活環(huán)境。
1 城市規(guī)劃中環(huán)境污染的問題
1.1 大氣污染
大氣污染通常是指由于人類在活動或自然過程中引起某些有毒有害物質(zhì)進入到大氣中,呈現(xiàn)出一定濃度,達到一定時間后,危害人類與動植物的健康或生命。凡是使空氣質(zhì)量變差的物質(zhì)都可稱為大氣污染物,大氣污染主要有人為因素(生活燃料、汽車尾氣、工業(yè)廢氣等)和自然因素(火山爆發(fā)、森林火災等)兩種,而致使大氣污染的原因多為人為因素,尤其是工業(yè)生產(chǎn)和交通運輸中所生產(chǎn)的污染源。
當城市被大氣污染后,由于污染物質(zhì)量的性質(zhì)、來源、濃度和持續(xù)時間的不同,污染地區(qū)的地理環(huán)境、氣象條件等因素,對不同年齡段的人均會造成不同程度的危害。大氣污染對人體的影響,首先是感覺不舒服,隨后生理上出現(xiàn)可逆性反應,再后會出現(xiàn)急性危害癥狀,大氣污染對人體的危害主要分為急性中毒、慢性中毒和致癌三種。
大氣污染對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害可直接影響經(jīng)濟發(fā)展,造成大量人力、財力和物力的損失。污染物質(zhì)也會影響天氣和氣候的變化,顆粒污染物會使大氣能見度降低,或使地球氣候變暖,也會使天空中雨水中含有酸性污染物,致使受污染的雨水降落地面造成危害,如圖1所示。
1.2 土壤污染
土壤的污染主要分為有機污染物(有機農(nóng)藥、氰化物、石油、合成洗滌劑、酚類及由城市污水、污泥、廄肥帶來的有害微生物等)和無機污染物(重金屬、放射性元素銫、鍶的化合物、酸堿、含硒、氟、砷的化合物等)兩大類。當土壤中含有的有毒有害物質(zhì)過多,超過土壤的自凈能力時,便會引起土壤的結(jié)構(gòu)、組成和功能發(fā)生變化,微生物活動受到抑制。其有害物質(zhì)或分解產(chǎn)物在土壤中逐漸積累通過土壤中所種植物等方式間接地被人體吸收,從而會達到危害人體健康的作用。
土壤的污染,較大多數(shù)是通過水污染與大氣污染的轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生,它們可以單獨起作用,也可以相互重疊和交叉進行污染。隨著農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展,農(nóng)業(yè)化學化水平的提高,使大量化學肥料及農(nóng)藥散落到土壤中,使土壤遭受污染的面積越來越大,而且積累在污染土壤中的難降解污染物很難靠稀釋作用和自凈化作用來消除,隨著時間的累積,其土壤中污染程度也越來越嚴重。
1.3 水域污梁
水污染主要是由于各種化學物質(zhì)造成水的使用價值降低或喪失并污染環(huán)境,存在于污染水域中的堿、酸、銅、鎘、汞、苯、酚、氧化劑及二氯乙烷等有機毒物,會使水生生物中毒死亡甚至發(fā)生基因突變。水污染主要是由于人類排放的各種外源性物質(zhì)(包括自然界中原先沒有的),使其進入水體后,超出了水體本身的自凈作用所能承受的范圍,由此造成水污染,使得污染后水質(zhì)危害人體健康或破壞生態(tài)環(huán)境,從而影響水體的有效利用。
1.4 固體廢物污染
固體廢物主要可分為一般工業(yè)固體廢物、危險廢物和生活垃圾三類,固體廢物如不能善加處理和利用,將會污染大氣、水體和土壤,通過各種介質(zhì)進而危害人體的健康。
2 城市規(guī)劃中的環(huán)境保護策略
2.1 大氣污染整治措施
大氣污染的結(jié)合防治要從區(qū)域環(huán)境整體進行,充分考慮區(qū)域的環(huán)境特征,對影響大氣質(zhì)量的多種因素進行綜合分析,再結(jié)合具體情況采取合理有效的防治措施,主要治理措施有四個方面。
①利用各種除塵器去除工業(yè)粉塵和空氣煙塵,或使用物理化學等方法回收利用廢氣中的有用物質(zhì),使有害氣體通過物理或化學作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害;⑦改革能源結(jié)構(gòu),采用無污染能源或是低污染能源,并對各種燃料進行預處理,以減少燃料燃燒時產(chǎn)生的大氣污染物質(zhì),并加強企業(yè)管理,減少有毒有害氣體的逸散和排放;③使用植物凈化,在城市和工業(yè)區(qū)有計劃和有選擇的擴大綠地面積進行大氣污染的綜合防治;④認識和掌握氣象變化規(guī)律,充分利用大氣的自凈能力,使大氣污染通過大氣環(huán)境物理、化學和生物等作用下進行自凈,從而有效降低大氣中污染物質(zhì)的含量。
2.2 土壤污染整治措施
針對土壤污染:①應加強對工業(yè)“三廢”的治理,減少工業(yè)生產(chǎn)中各種有毒有害物質(zhì)經(jīng)由水流等排入土中。②針對土壤污染物的種類,多種植有較強吸收力的植物,通過植物吸收作用稀釋并降低土壤中有害物質(zhì)的含量,或通過生物降解凈化土壤(如通過蚯蚓可降解土壤中所含有的農(nóng)藥和重金屬等)。③對污染土壤進行施加抑制劑改變污染物質(zhì)在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化方向,以減少農(nóng)作物的吸收,也可通過增施有機肥料、改變耕作方式、抽土、深翻等手段,進行綜合治理土壤污染。
2.3 水污染整治措施
水污染的規(guī)劃主要是將水體污染的現(xiàn)狀進行分析調(diào)查,并根據(jù)當?shù)氐乃w質(zhì)量確定最理想的治理措施。通過改善河道水質(zhì),增加水體的自凈能力,降低并分解水中污染物質(zhì)。工業(yè)企業(yè)必須配合有關(guān)環(huán)境整治人員積極治理水污染,對企業(yè)中有毒有害污染物的排放必須進行單獨處理或預處理,對工業(yè)廢水實行清污分流、串級使用、污水回用或一水多用等措施,以提高水體的重復利用率,從而降低水體的污染。
2.4 固體廢物污染整治措施
對于城市固體廢物污染的規(guī)劃,主要有垃圾焚燒和固體廢物填埋兩種方式。并且我國鼓勵、支持采取有利于固體廢物綜合利用活動的經(jīng)濟、技術(shù)政策和措施,對固體廢物實行充分回收和合理利用。
3 城市規(guī)劃中的生態(tài)環(huán)境規(guī)劃
城市作為集中的污染源,對資源本身存在著巨大的破壞作用,如城市中化學工業(yè)生產(chǎn)的各種農(nóng)用化學生產(chǎn)肥料,雖然提高了農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)的能力,但同時也大大降低了土地的自然生產(chǎn)力。加之大氣污染所形成的酸雨、生活生產(chǎn)中的廢水等,嚴重污染和破壞了城市各地區(qū)的農(nóng)田、森林、草原和水域,資源的破壞和喪失在工業(yè)時代己愈演愈烈。
而城市中住宅的密度也與交通的繁忙度也直接關(guān)系到城市的生態(tài)環(huán)境,因人們在交通中過多地依賴小型汽車,使得汽車除了大量尾氣的排放外,也加速了城市外延的擴大,并侵占更多土地、能源、空間的資源。而水泥道路的鋪設也會間接影響到地表水體的循環(huán)作用,高層住宅的不斷建設也會阻礙了大氣、生態(tài)、水體等一系列的循環(huán)作用。
在條件允許的情況下,城市的生態(tài)規(guī)劃應最大限度的保持和保護城市原有的生態(tài)系統(tǒng),在環(huán)境規(guī)劃中融入生態(tài)學思想,盡可能的發(fā)揮最大的生態(tài)效果以實現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展。在城市建立上面,堅持經(jīng)濟建設、城市建設、環(huán)境建設三者同步規(guī)劃,同步實施發(fā)展,以實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一。突出生態(tài)環(huán)境規(guī)劃的基本原則,以保護城市特色,滿足城市自然、人文需求,有針對性地抓住主要環(huán)境問題,堅持可達性與持續(xù)性原則,并通過法律、行政、經(jīng)濟多方面手段進行城市生態(tài)環(huán)境的規(guī)劃,如圖2所示。
4 總結(jié)
綜上所述,更好的進行城市規(guī)劃和環(huán)境保護都是為了人類能更加健康快樂的生活,對于人類自身發(fā)展的思考是解決城市規(guī)劃中環(huán)境保護問題的最基本出發(fā)點。城市規(guī)劃中要尋求人與自然環(huán)境的和諧,為人類自身所處環(huán)境的發(fā)展提供良好的狀態(tài),并保證社會管理機制的健全,使生態(tài)城市規(guī)劃能朝著穩(wěn)定、民主、安全的方面發(fā)展,最終實現(xiàn)城市規(guī)劃與環(huán)境保護的可持續(xù)發(fā)展。
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關(guān)鍵詞 大氣污染 原因分析 治理途徑
中圖分類號:X51 文獻標識碼:A
1大氣污染的含義以及特點
想要明確大氣污染的原因,并提出行之有效地治理途徑,首先就要明確什么是大氣污染。顧名思義,大氣污染就是對空氣的污染,指的是人們在生產(chǎn)生活中由于不注重自身行為,或者一些企業(yè)工廠向大氣中排放的污染物超標,導致大氣的凈化能力不足以使其實現(xiàn)污染分解而產(chǎn)生的有害人體健康的問題。具體來說,大氣污染主要分為兩個方面,一方面是人為污染,這是造成大氣污染的最主要的原因,根據(jù)其污染源的不同還可以分為點污染源、面污染源和區(qū)域污染源,其中影響大氣環(huán)境的最主要的因素是工業(yè)廢氣的排放和交通尾氣的污染。另一方面是自然污染,指的是火山噴發(fā)、森林災害等自然污染源排放到空氣中的有害氣體。
大氣污染區(qū)別于其它污染形式的最主要的特點主要有以下幾方面:第一,大氣中的懸浮顆粒物過多,嚴重超出了大氣本身的凈化能力;第二,由于城市人口密集以及城市綠化面積的缺乏,導致無法對大氣中的細菌進行有效分解,進而使空氣中的細菌含量超標;第三,我國很多區(qū)域都為工業(yè)城市,這也在很大程度上導致了空氣中煤炭污染嚴重,環(huán)境進一步惡化。
2大氣污染產(chǎn)生的原因分析
2.1能源使用不科學
目前,能源問題已經(jīng)成為了全世界關(guān)注的焦點,能源資源數(shù)量正急劇減少,而我國大氣污染產(chǎn)生的很重要的一點原因就在于能源資源的不合理利用。我國最主要的煤炭一次能源,在使用過程中用于發(fā)電的還不足三分之一,其它資源都直接燃燒了,導致了空氣中污染物含量的超標。我國以煤炭為主要消耗能源的工廠企業(yè)也不重視能源的有效利用,主要表現(xiàn)在煤炭的洗選率過低,價格也比較昂貴。另外,各工廠的煤炭燃燒設備也比較落后,技術(shù)水平不完善,導致了能源消耗過多,造成了大氣污染現(xiàn)象。
2.2對大氣污染的嚴重性認識不足
目前,很多企業(yè)和工廠都把目光集聚在了經(jīng)濟利益的獲得上,沒有重視起環(huán)境污染這一嚴峻課題。大氣環(huán)境是人類賴以生存的基礎(chǔ),是寶貴的自然資源,一旦大氣遭到污染破壞,那么就無法得以修補。所以,國家和企業(yè)、個人都要明確了解大氣污染是不可逆的,必須重視大氣對人類的重要作用,在資源利用的時候,一定要堅持可持續(xù)發(fā)展,減少污染物的排放量,注重經(jīng)濟效益與社會效益的統(tǒng)一。另外,企業(yè)不能盲目的擴大生產(chǎn)規(guī)模,更不能以大氣污染為代價來發(fā)展經(jīng)濟,否則就會嚴重影響人類生存的環(huán)境,引起身體危害。
2.3對大氣污染治理的投入不夠,監(jiān)管力度也有待加強
據(jù)調(diào)查了解到,全國各大企業(yè)和工廠用于污染治理和預防的資金少之又少,僅占了生產(chǎn)總值的0.8%,與我國大氣污染的嚴重情況不符。另外,國家和企業(yè)也沒有明確制定監(jiān)管制度,有關(guān)污染治理以及預防的體系還不健全,執(zhí)法力度也有待進一步提高。
3對大氣污染進行治理的主要途徑
從上述內(nèi)容中,我們已經(jīng)明確了解到了大氣污染對人類產(chǎn)生的巨大危害以及出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因,想要進一步改善這種局面,保證人類的健康發(fā)展,還人們一個無污染的環(huán)境,就一定要明確主要的治理途徑。
第一,保證工業(yè)合理布局,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)如今,我國的經(jīng)濟主導產(chǎn)業(yè)仍然是工業(yè),工業(yè)布局依然是我國產(chǎn)業(yè)的主導因素,想要減少大氣污染,就一定要合理規(guī)劃工業(yè)布局,完善制定產(chǎn)業(yè)準入原則,積極引導產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整,對環(huán)境規(guī)劃進行統(tǒng)一管理。另外,還要加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,堅持構(gòu)建環(huán)境友好型社會,對于污染物排放過多的產(chǎn)業(yè)進行綜合治理,調(diào)整高耗能企業(yè),進而減少大氣污染氣體的排放量,提高空氣質(zhì)量,促進社會的可持續(xù)發(fā)展。
第二,增加資金投入,堅持引進先進設備和新能源。想要從根本上解決我國大氣污染現(xiàn)象,保證空氣質(zhì)量,保證人們的身心健康發(fā)展,就一定要堅持引進無污染的清潔能源,并堅持技術(shù)革新,在生產(chǎn)過程中使用低耗能設施,改善管理手段,提高資源的利用率。具體而言,選取無毒無害,少污染的清潔能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高污染物。逐步淘汰舊設備,減少設施浪費能源的現(xiàn)象,例如用新型的煤氣發(fā)生器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的工業(yè)鍋爐。在此基礎(chǔ)上,還要逐步開發(fā)新能源,采用太陽能、風能等無污染的資源代替煤炭,并依靠科技創(chuàng)新來減少能耗,從而保證大氣清潔。
第三,制定嚴格的污染物排放標準。俗話說“沒有規(guī)矩不能成方圓”,想要做好任何事情都要有一系列行之有效的規(guī)章制度作基礎(chǔ),大氣污染的綜合治理也是如此。國家要明確規(guī)定各企業(yè)排放的污染物的數(shù)量,限制大排量機動車的使用,減少工廠污染和汽車尾氣污染,從而提高大氣質(zhì)量。
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