城市大氣環(huán)境污染成因及治理研究

張 君

（濰坊市生態(tài)環(huán)境局壽光分局，山東 濰坊 262700）

隨著城市化進程的加快，大氣污染直接危害人們的生活和健康，并導致酸雨、二氧化硫等問題的產(chǎn)生，嚴重影響經(jīng)濟、社會的可持續(xù)發(fā)展。城市大氣環(huán)境是人類賴以生存的基礎，人類生存質(zhì)量與大氣環(huán)境息息相關，因此我們必須要同時兼顧經(jīng)濟發(fā)展與污染治理，探析城市大氣污染的現(xiàn)狀與成因，提出有針對性的治理方案。

1 城市大氣污染類型、來源及危害

1.1 固體污染物

城市大氣中存在大量的固體污染物，其中主要有粉塵、飛灰、煙塵等。總體上可劃分為懸浮微粒（TSP，≤100μm）、可吸入顆粒物（PM10，≤10weμm）、細顆粒物（PM2.5，≤2.5μm）和超細顆粒物（PM0.1，≤0.1μm）等。固體污染物的來源是工業(yè)生產(chǎn)過程中燃料的燃燒、原料的煅燒、冶煉等產(chǎn)生的各種粉塵、煙塵、飛灰等，以及材料在粉碎和打磨等過程中產(chǎn)生的粉塵等[1]。另外，城市建筑、近郊土壤耕作、居民生活、靠近城市的火力發(fā)電廠等，都是主要的固體污染物來源。固體污染物對人的身體健康構(gòu)成很大威脅，特別是PM10、PM2.5，它們能直接通過呼吸道進入人體細胞，導致呼吸道感染，并引發(fā)其它疾??；特別需要注意的是，飄塵會吸收苯并芘等，導致癌癥的發(fā)生；已有的研究顯示，空氣中的微粒污染會導致心血管病的發(fā)病率和死亡率升高。同時，固體污染物也會對城市的建筑物產(chǎn)生危害，對交通和居民的生活產(chǎn)生一定的影響。

1.2 氣體污染物

氣體污染物主要包括以SO2為主的硫氧化物（S0x）、以NO2為主的氮氧化合物（NOx）、以CO2、CO為主的碳氧化合物（COx）和以具有可揮發(fā)性的C1-C8為主的碳氫化合物（CXHY/HC）。城市大氣中的硫氧化物主要來自硫化石燃燒（主要為煤）、工業(yè)含硫礦物（如黃鐵礦）冶煉和意外事故；氮氧化合物的來源是汽車廢氣、鍋爐燃燒和N相關化學產(chǎn)品（例如氮肥生產(chǎn)）；CO2是以煤炭為原料的工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的，CO是由含碳燃料的不完全燃燒所產(chǎn)生，而城市空氣中的CO主要是由機動車尾氣排放造成的；碳氫化合物的來源主要是由燃燒的碳燃料、石化產(chǎn)品，發(fā)酵、腐敗和被分解的天然有機物。硫氧化物導致人的呼吸系統(tǒng)疾病，它會形成酸雨，使水和土壤變酸，從而影響到生命的生長，損壞城市建筑；氮氧化合物會引起神經(jīng)損傷，造成哮喘等疾病，并形成酸雨，光化學煙霧等；CO是一種有毒氣體，它會引起溫室效應，導致全球氣候變暖；碳氫化合物中的一些HC具有很強的毒性和致癌性，會引起光化學反應[2]。

1.3 大氣污染的危害

從根源上說，大氣污染物的產(chǎn)生主要包括自然因素和人為因素兩類，通常情況下，地震、火山爆發(fā)、森林火災等產(chǎn)生的大氣污染都屬于自然因素，如煙塵、氮氧化物、硫氰化物等；人類在生產(chǎn)和生活過程中造成的大氣污染屬于人為因素，自工業(yè)革命以來，全球的工業(yè)生產(chǎn)（煤炭、電力、紡織業(yè)）和交通運輸所帶來的環(huán)境污染十分嚴重，進入21世紀，大氣污染問題在工業(yè)區(qū)、城鎮(zhèn)等人口稠密地區(qū)普遍存在。據(jù)統(tǒng)計，目前已知對大氣造成危害或已引起人們注意的污染物超過100種，如二氧化碳、煤塵、粉塵、一氧化碳、二氧化硫、氯氣、氮氣、硫化氫等污染物，如果這些污染物超過一定限度，會嚴重威脅各種生物的生命安全，不僅會影響市民的身體健康，而且會導致動植物的死亡，嚴重危害生物多樣性[3]。

空氣污染會對農(nóng)業(yè)、建筑、器物造成多種傷害。一氧化碳是一種有毒氣體，它能在空氣中存留23年，并隨著時間的推移，對人體的傷害也會越來越大；工業(yè)生產(chǎn)和運輸過程中產(chǎn)生的硫化物，進入大氣層后通常會與水、氣發(fā)生反應，引起酸雨；而在工業(yè)生產(chǎn)和運輸過程中產(chǎn)生的氧化氯、碳化氫等氣體，在陽光的照射下，會產(chǎn)生有毒的光化學煙霧，對人體和其它生物的眼睛、鼻子、咽喉等造成強烈刺激，在很多熱帶雨林，都有野兔、鳥類等動物被光化學煙霧毒害導致失明。此外，印刷、建材、煤炭、電力等行業(yè)廢氣中的鉛、鉻、鎘、鋅、汞等有毒重金屬通過空氣流通進入人體，引起呼吸系統(tǒng)、心血管、中樞神經(jīng)系統(tǒng)等疾病，農(nóng)業(yè)會因空氣污染而減少產(chǎn)量，建筑及珍貴文物也會因空氣污染而遭到破壞。

2 城市大氣環(huán)境污染的主要成因

二氧化硫、煙塵、氨氧化物等是造成城市大氣污染的主要原因，因此要想有效地控制大氣環(huán)境污染，必須從根本上找出原因并采取相應措施。近幾年，隨著城市化進程的加速，城市發(fā)展的速度越來越快，空氣污染問題也越來越嚴重。經(jīng)過調(diào)研、統(tǒng)計、分析，本文總結(jié)了造成城市大氣污染的主要原因。

2.1 工業(yè)生產(chǎn)

工業(yè)是國家經(jīng)濟的主導力量，近年來，國家大力發(fā)展工業(yè)，取得了很好的經(jīng)濟效益，但是一些企業(yè)忽視環(huán)境效益，如為了節(jié)約能源，選擇高硫煤等燃料，導致大氣中二氧化硅等含量超標，對人們的身體健康構(gòu)成極大危害。

2.2 汽車尾氣

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車由原來的奢侈品逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兊娜粘＝煌üぞ?。根?jù)有關調(diào)查統(tǒng)計，截至2020年12月底，我國擁有310 000 000輛機動車，由此產(chǎn)生的廢氣也是造成大氣污染的重要原因。汽車在行駛過程中所產(chǎn)生的廢氣中含有大量的NOx、HC、CO和固體顆粒物，其中以柴油機為代表的重型車輛所產(chǎn)生的廢氣污染尤為嚴重。有研究顯示，一臺柴油車排放出的廢氣，大約相當于100臺汽油車的排放總量。

2.3 市政建設

隨著城市化的快速發(fā)展，城市建設也相應增加。由于市政建設中設計和規(guī)劃工作的疏忽，經(jīng)常會對城市的空氣造成影響。如城市道路由于設計的原因，人行橫道的高度要高于地面，一些工程甚至與路面垂直，從而形成了一個凹凸不平的形狀，導致道路中央堆積的塵土難以被風吹走，粉塵長期積累，易產(chǎn)生揚塵，嚴重影響城市空氣質(zhì)量。

2.4 生活污染源

城市大氣環(huán)境污染與人的生活行為密切相關，其中，生活污染源是主要的大氣環(huán)境污染成因之一。日常生活中礦物燃料的燃燒，會產(chǎn)生大量煙霧和有毒氣體，加劇城市的大氣污染。另外，由于人民生活水平的不斷提高，大量化學制品被廣泛應用于日常生活和生產(chǎn)，使得城市的大氣環(huán)境質(zhì)量不斷惡化。例如汽車、冰箱和空調(diào)中的氟利昂會造成城市的臭氧空洞，使用殺蟲劑、消毒劑、某些化妝品、滅火器、氣溶膠噴霧等都會加劇溫室效應[4]。

3 影響城市大氣污染的因素

城市大氣環(huán)境污染來源主要有工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活及交通運輸?shù)龋€有很多因素也會對城市大氣環(huán)境污染產(chǎn)生影響。

3.1 氣象因素

在自然條件下，風、雨、云、霧，甚至是大氣穩(wěn)定度、特殊的逆溫層等氣象條件都會對城市上空大氣污染的形成和擴散產(chǎn)生一定影響。

3.2 地理因素

地形、地貌、海陸位置、城鎮(zhèn)分布等地理因素會影響大氣的流動，導致空氣溫度、風向、氣壓、風速等產(chǎn)生變化，從而間接影響城市的空氣質(zhì)量。

3.3 其他因素

造成城市大氣污染的其他因素包括污染源及污染物的性質(zhì)和成分，例如排入大氣中的廢氣的化學成分、物理質(zhì)量等；污染源的幾何形狀（如點、線、面源）和排放形式（如連續(xù)、地面、高架）等，此外，污染源強、源高也是影響大氣污染物形成和擴散的重要因素。

4 我國大氣污染狀況分析

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，煤炭消耗逐漸增大，SO2的排放量也隨之增長，民用灶具、工業(yè)窯爐、工業(yè)鍋爐、電站鍋爐等都是SO2產(chǎn)生的主要來源，但隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人民對生活品質(zhì)的要求也越來越高，SO2和各種污染源的排放量都在減少。我國西北、華北是空氣中微粒污染最嚴重的區(qū)域，北方的空氣質(zhì)量普遍比南方差。工業(yè)發(fā)展，汽車的增加、冬天供暖等都是造成微粒污染的主要因素，近年來，盡管空氣質(zhì)量在整體上得到了改善，但仍有不少城市沒有達到空氣質(zhì)量良好的標準。

5 大氣污染治理對策

5.1 做好大氣監(jiān)測，及時掌握污染現(xiàn)狀

解決大氣污染問題，首先是要準確掌握城市大氣污染現(xiàn)狀。相關人員通過科學的城市大氣監(jiān)測，利用先進的監(jiān)測技術(shù)和方法，幫助人們及時掌握全市大氣污染現(xiàn)狀，為環(huán)境執(zhí)法提供現(xiàn)實依據(jù)，也為環(huán)境治理提供第一手真實資料。

5.2 加強環(huán)境保護意識

解決大氣污染問題，必須提高環(huán)保意識。從中央到地方，都要做好對環(huán)保法律和法規(guī)的宣傳和教育工作，這不僅是針對特定的團體，更應是所有人的共同意識，從各級領導到廣大人民群眾，都要自覺地提高環(huán)保意識。地方政府既要發(fā)展經(jīng)濟，又要顧及環(huán)境的承受力；個人和團體要從日常生活的小事中，為保護大氣做出自己的一份貢獻；特別是從事生產(chǎn)的企業(yè)，不能為了利益，盲目使用煤炭等燃料，隨意排放廢氣。污染日積月累，已經(jīng)嚴重影響人們的生活，如頻發(fā)的霧霾天氣，增加了呼吸道疾病的發(fā)病率。人類已經(jīng)承受了空氣污染的后果，我們應該清楚地意識到我們的責任，有義務保護城市的大氣環(huán)境。

5.3 加大對污染源的控制力度

要從源頭上解決城市空氣污染，就需要持續(xù)加強對污染源的控制。從以上分析可以看出，造成城市空氣污染的主要原因有工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放和市政建設等。所以，治理污染必須從以下幾個方面入手：（1）治理工業(yè)污染。為了有效減少污染，相關部門要對工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃進行優(yōu)化，并對部分重點污染企業(yè)進行整改，確保其排放達到國家規(guī)定的排放標準。同時，國家應盡快制定有關產(chǎn)業(yè)搬遷的政策，尤其是搬遷靠近住宅區(qū)的工業(yè)企業(yè)，以達到控制大氣污染的目的。相關部門可在某些地區(qū)推廣清潔煤技術(shù)，降低環(huán)境污染。國家應制定相關的法律、法規(guī)，使現(xiàn)有的能源和資源得到有效利用，減少大氣污染物的排放量，改善城市大氣環(huán)境。（2）治理機動車排氣污染。通過改造和重裝汽車，可以有效地解決機動車排放造成的空氣污染問題，比如增加汽車尾氣處理設備，不僅可以大大減少排放，還可以提高汽油的燃燒品質(zhì)，既能滿足環(huán)保需求，也可以降低燃油消耗，一舉兩得。建議各地方政府和相關部門制定相關的政策和條例，規(guī)定沒有安裝廢氣處理設備的機動車，將被取消車輛年檢和上路行駛資格，一旦發(fā)現(xiàn)其上路，將對車主予以罰款。（3）對城市建設進行規(guī)范。盡管市政工程建設對大氣環(huán)境的污染程度相對較輕，但也不能任其發(fā)展，相關部門必須采取相應的措施來規(guī)范和減少市政的建設和施工，并制定相關的強制標準，以達到有效的治理效果。

5.4 發(fā)展公共交通

相關部門應大力發(fā)展城市公共交通，并大力增加清潔能源車輛。一方面，環(huán)保、市場監(jiān)管等部門要加強對汽車的污染控制，并根據(jù)最新標準加強對汽車的在線監(jiān)控，加速淘汰和整改，同時要鼓勵廣大市民購買清潔能源車輛，如電動車等，并嚴格控制城市燃料車的發(fā)展。相關部門還應對汽車燃油品質(zhì)進行監(jiān)控，并積極推行無鉛汽油及汽車燃油噴射技術(shù)，改善汽車燃油品質(zhì)。

5.5 合理做好城市發(fā)展規(guī)劃布局

相關市政人員要根據(jù)城市發(fā)展的實際情況，共同制定發(fā)展計劃，并對產(chǎn)業(yè)進行科學的布局，嚴格控制高耗能、高排放行業(yè)的盲目擴張，大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興工業(yè)，對傳統(tǒng)支柱行業(yè)進行改造并提高其競爭力；其次，要加快淘汰落后的產(chǎn)能和裝備，要引導、鼓勵各企業(yè)加強技術(shù)創(chuàng)新，加大對新產(chǎn)品的研發(fā)，加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，積極淘汰落后的工藝設備；還要加快對能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化，推進煤炭潔凈利用技術(shù)的試點和示范，減少煤炭的直接使用；積極發(fā)展環(huán)境保護和能源行業(yè)，組織開展大氣灰霾的防治工作，制定城市燃煤鍋爐的整治計劃，并持續(xù)推進節(jié)能產(chǎn)品的惠民工程。

6 結(jié)論

總之，要想徹底解決城市的大氣環(huán)境污染問題，相關人員必須加強對大氣環(huán)境的監(jiān)測，以便更好地掌握城市的空氣污染情況，并在此基礎上，制定相應的防治對策；其次，加強對大氣污染監(jiān)測和治理的專業(yè)技術(shù)人員的培訓，進一步完善城市的大氣環(huán)境治理規(guī)劃，貫徹節(jié)能減排的思想，以綠化的方式達到凈化空氣的目的。城市大氣環(huán)境污染狀況與人們的健康生活密切相關，空氣污染對人體危害巨大，因此，必須加強對大氣的治理，為城市的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利的外部環(huán)境，實現(xiàn)綠色、可持續(xù)性的發(fā)展。