山東省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院有限公司 李棟
大氣污染具有擴(kuò)散性特征,所以對(duì)于大部分地區(qū)來(lái)說(shuō),大氣污染物擴(kuò)散的范圍和速度是比較難控制的,另外我國(guó)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)問(wèn)題以及處理策略整體來(lái)說(shuō)起步較晚。所以,以解決大氣污染問(wèn)題為目的,建立起一套兼顧準(zhǔn)確性和時(shí)效性的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)體系就顯得尤為重要。
大氣污染物在空氣中平均停留時(shí)間少則幾分鐘,多至幾十年、百余年,要將已經(jīng)污染的大氣治理好花費(fèi)的代價(jià)極大,控制大氣污染的最好方式是控制污染物的排放。大氣污染物從產(chǎn)生過(guò)程來(lái)看,可以分為兩類:一次大氣污染物,即由污染源直接排入大氣的;二次大氣污染物,是由一次大氣污染物在大氣中進(jìn)行熱或光化學(xué)反應(yīng)后的產(chǎn)物,一般后者往往危害性更大。從我國(guó)大氣污染物的來(lái)源來(lái)看,主要來(lái)自工業(yè)廢氣、交通運(yùn)輸廢氣、燃料燃燒廢氣及其他廢氣的排放。
隨著我國(guó)工業(yè)進(jìn)程的不斷推進(jìn),我國(guó)工業(yè)發(fā)展速度也是越來(lái)越快,但是其背后的代價(jià)之一就是廢氣排放造成的大氣污染。截至目前,工業(yè)大氣污染物排放仍然是我國(guó)二氧化硫、氮氧化物、顆粒物及揮發(fā)性有機(jī)物的第一大排放源。近年來(lái),我國(guó)投入很大的力量實(shí)施大氣污染物減排,同時(shí)也建立起了較為嚴(yán)格的工業(yè)廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)體系,以控制工業(yè)企業(yè)廢氣排放,降低工業(yè)企業(yè)廢氣排放對(duì)周圍環(huán)境的影響,經(jīng)過(guò)這幾年的努力,二氧化硫、氮氧化物和顆粒物等污染物排放量均出現(xiàn)下降,但是由于我國(guó)工業(yè)企業(yè)大氣污染物排放量絕對(duì)值較高,總體排放量在全球仍居于高位,因此,工業(yè)大氣污染物仍須較大幅度實(shí)施減排,環(huán)境空氣質(zhì)量改善仍面臨前所未有壓力。
當(dāng)下人們對(duì)交通工具、出行方式、物流時(shí)效性等要求也越來(lái)越高。因此而帶來(lái)的是乘用車、重型運(yùn)輸車輛等車輛的急劇增加,截至目前,全國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)到了3.84億輛,這也同時(shí)帶來(lái)了汽車尾氣排放量的增加,而汽車尾氣中的一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物、二氧化硫、含鉛化合物、苯并芘及固體顆粒物,對(duì)于生態(tài)環(huán)境及人體健康均具有嚴(yán)重的傷害作用。據(jù)統(tǒng)計(jì),交通尾氣已經(jīng)成為我國(guó)目前氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物的最重要排放源。
現(xiàn)如今各國(guó)對(duì)于燃料資源開(kāi)發(fā)和利用也變得非常的重視。以我國(guó)為例,煤炭、石油、天然氣等化石能源仍然是我們開(kāi)展生活、生產(chǎn)不可或缺的重要能源。2020年,我國(guó)能源消費(fèi)總量達(dá)到了49.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。而在這些化石能源的使用過(guò)程中,不可避免地會(huì)產(chǎn)生氮氧化物、二氧化硫、顆粒物、一氧化碳、苯并芘等各類大氣污染物,排放到空氣中。
另外,我國(guó)能源結(jié)構(gòu)不合理和能源利用效率低是造成大氣污染的重要原因之一。作為煤炭使用大國(guó),煤炭是我國(guó)一次能源消費(fèi)中使用量最大、占比最多的能源。但是全年煤炭發(fā)電量占全年煤炭使用量的一半,另外的部分則是用于工業(yè)及民用燃燒,煤炭能源利用率低,清潔能源使用比例小,特別是冬季,北方大部分地區(qū)還是依靠煤炭燃燒來(lái)取暖,導(dǎo)致冬季空氣質(zhì)量差,大氣污染嚴(yán)重。
能源浪費(fèi)的主要原因是我國(guó)各類燃燒設(shè)備技術(shù)及制造水平較低,能源利用率不高,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,使用能耗高排污量大的燃燒設(shè)備的現(xiàn)象也比較普遍,低效率燃燒器的使用也就造成了能源的大量浪費(fèi)及大氣污染物的額外排放。
除了以上各類大氣污染因素以外,其他還包括:道路施工揚(yáng)塵、生活源、農(nóng)業(yè)污染源、天然源等,在這些生產(chǎn)生活過(guò)程中產(chǎn)生的氮氧化物、二氧化硫、顆粒物、揮發(fā)性有機(jī)物也日漸成為影響我國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量關(guān)鍵因素。
我國(guó)目前仍處于基礎(chǔ)建設(shè)的高速發(fā)展期,大規(guī)模的基礎(chǔ)建設(shè)給經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展起到帶動(dòng)和支撐作用的同時(shí),也給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了諸多大氣污染的問(wèn)題,特別是揚(yáng)塵的問(wèn)題,如果道路清潔程度不高,工地管理不到位,對(duì)產(chǎn)生的揚(yáng)塵控制不到夠,會(huì)對(duì)局地環(huán)境空氣造成較大影響。在人們的日常生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,餐飲油煙、農(nóng)藥和化肥的使用均可產(chǎn)生大氣污染物的排放。
隨著我國(guó)大氣環(huán)境治理工作的不斷推進(jìn),我國(guó)的大氣污染也逐漸呈現(xiàn)出復(fù)合型、區(qū)域性、壓縮性特征,而在應(yīng)對(duì)這些大氣污染的問(wèn)題時(shí),大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)就成為了必不可少的措施。另一方面講,大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)以及基于大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)分析、預(yù)報(bào)預(yù)警,可以有效地為生態(tài)環(huán)境部門(mén)制定環(huán)境空氣改善方案或處理措施提供必要的數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù),同時(shí)也可以對(duì)改善方案或處理措施的有效性提供數(shù)據(jù)驗(yàn)證。
根據(jù)不同區(qū)域、不同的大氣污染物排放特征,適當(dāng)選擇當(dāng)?shù)靥卣鞔髿馕廴疽蜃幼鳛檠a(bǔ)充監(jiān)測(cè)因子變得尤為重要。
我國(guó)的常規(guī)環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)因子一般有:AQI、PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3、CO共七項(xiàng),但是目前大氣污染的情況更趨向多污染因子的復(fù)合型影響,特別是隨著近年來(lái)臭氧污染的不斷加重,對(duì)于臭氧前體物——揮發(fā)性有機(jī)物排放的控制變得越來(lái)越重要。揮發(fā)性有機(jī)物在發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中不斷推高臭氧濃度的同時(shí),還會(huì)轉(zhuǎn)化為二次有機(jī)氣溶膠,增加可吸入性顆粒物的濃度,產(chǎn)生“1+1〉2”的大氣污染生成效果。同時(shí),由于不同區(qū)域,不同的工業(yè)聚集效應(yīng),一些行業(yè)特征污染物的排放也具有明顯的區(qū)域分布特征。
揮發(fā)性有機(jī)物及其他特征污染物排放來(lái)源復(fù)雜、排放形式多樣、物質(zhì)種類繁多,因此,結(jié)合當(dāng)?shù)毓I(yè)企業(yè)大氣污染物排放特點(diǎn),合理地選擇大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)補(bǔ)充因子,可以有效幫助當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境部門(mén),準(zhǔn)確地識(shí)別當(dāng)?shù)氐奈廴境梢?,研究污染過(guò)程,為制定有針對(duì)性地大氣污染改善方案、治理措施提供依據(jù)。
要保證大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性、時(shí)效性,真正做到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)大氣環(huán)境治理工作起到數(shù)據(jù)支撐的作用,增強(qiáng)關(guān)于大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的相關(guān)制度管理建設(shè),加強(qiáng)立法就顯得尤為重要。
大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是生態(tài)環(huán)境部門(mén)判斷區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀,研究大氣污染過(guò)程,進(jìn)行大氣污染溯源的最基本數(shù)據(jù),其真實(shí)性和時(shí)效性直接影響著有關(guān)部門(mén)應(yīng)對(duì)各類大氣環(huán)境問(wèn)題的決策。但是,各類環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)弄虛作假事件仍然時(shí)有發(fā)生?;谝陨显?,各級(jí)生態(tài)環(huán)境部門(mén)應(yīng)進(jìn)一步探索建立適合本地實(shí)際、便于操作的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)督檢查和調(diào)查處理機(jī)制,完善相關(guān)制度建設(shè),加強(qiáng)相關(guān)立法,通過(guò)制度和法律嚴(yán)肅處理環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)弄虛作假行為,提升環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的公信力和權(quán)威性。
隨著大氣污染治理工作的不斷深入,環(huán)境空氣質(zhì)量改善措施的不斷加強(qiáng),大氣環(huán)境精細(xì)化管理的需要也變得越來(lái)迫切。由于通過(guò)目前常規(guī)的大氣監(jiān)測(cè)手段很難做到精準(zhǔn)溯源和及時(shí)處理響應(yīng)。因此,推行網(wǎng)格化大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成為了目前應(yīng)對(duì)大氣環(huán)境污染的一個(gè)重要手段。
網(wǎng)格化大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是通過(guò)采用單元網(wǎng)格化的部署方式,按照“網(wǎng)定格、格定責(zé)、責(zé)定人”的理念,建立“橫向到邊、縱向到底”的區(qū)域網(wǎng)格化監(jiān)控體系,應(yīng)用、整合多項(xiàng)智慧環(huán)保技術(shù),在全面掌握、分析污染源排放、氣象因素的基礎(chǔ)之上,采用因地制宜的靈活設(shè)點(diǎn)方法進(jìn)行部署。通過(guò)建立網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)體系作為現(xiàn)有監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的有力補(bǔ)充,可以很好地彌補(bǔ)現(xiàn)有大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)體系在覆蓋面和及時(shí)響應(yīng)處理方面的短板,為大氣污染的精準(zhǔn)溯源、及時(shí)處理和污染過(guò)程分析,提供必要的數(shù)據(jù)依據(jù),為生態(tài)環(huán)境部門(mén)大氣污染治理決策提供支撐。
根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)已經(jīng)建成了網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)萬(wàn)個(gè),特別是京津冀及周邊地區(qū)等重點(diǎn)地區(qū),已經(jīng)建立了比較完備的網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)體系。通過(guò)網(wǎng)格化監(jiān)控體系可以長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)布控城市區(qū)域內(nèi)的空氣質(zhì)量,明確空氣污染的趨勢(shì)和擴(kuò)散規(guī)律,查找污染物源頭讓區(qū)域環(huán)境管理者能夠心中有數(shù),從而做到有效管理空氣質(zhì)量。
以德州市大氣污染環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為例,其采用常規(guī)空氣站、交通站與小型站、網(wǎng)格化站、揚(yáng)塵站的組合監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù),組成“群體式”協(xié)同監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),并在此基礎(chǔ)上建設(shè)了超級(jí)空氣站,可以對(duì)顆粒物來(lái)源、輸送路徑和強(qiáng)度進(jìn)行精確解析,從而實(shí)現(xiàn)高效治理大氣污染。
空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)是監(jiān)測(cè)預(yù)警體系關(guān)鍵核心部分,“大氣十條”也對(duì)建立監(jiān)測(cè)預(yù)警應(yīng)急體系做出了明確的要求;同時(shí)基于大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系基礎(chǔ)上,依托于精準(zhǔn)的源清單和氣象預(yù)報(bào)體系,采用多模式集合預(yù)報(bào)技術(shù)的空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)可以較為準(zhǔn)確地預(yù)判重污染天氣的形成與出現(xiàn),并提前預(yù)警,早做準(zhǔn)備。另外還可以對(duì)污染成因做出較為明確的分析,為環(huán)境管理工作的運(yùn)行提供必要的技術(shù)支持。
對(duì)于大氣環(huán)境污染問(wèn)題的治理,我們是時(shí)不可待的,新時(shí)期的我們應(yīng)該樹(shù)立大氣污染綜合治理以及環(huán)境監(jiān)測(cè)緊密結(jié)合的生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念。在充分利用各類先進(jìn)科技技術(shù),構(gòu)建先進(jìn)的大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)體系和預(yù)警預(yù)報(bào)體系,控制大氣污染的前提下,從自身做起,減少大氣污染物的產(chǎn)生和排放,維持綠色低碳的生活,依法保護(hù)自然環(huán)境,創(chuàng)造美好家園。