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關鍵詞: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150米處(老蓄熱器邊),區域面積約35米*38米,四周均有建筑包圍著。北側有15米高的煤氣大管道,西側有轉爐地下料倉、南側有老蓄熱器、東側有13.5米高直徑2.6米的管道,而東側馬路只有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、安裝現場無法調換方向和安裝次序。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,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(靠吊車側)延伸7米,并用鋼凳做好支撐。因為按照現有工況的約束,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,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=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,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,解決現場空間小,無法調頭的問題;
由于蓄熱器是壓力容器,不能再設備上進行吊耳焊接作業,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,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側放下;
1開展環境功能區劃工作的必要性
1.1實施環境功能區劃是強化環境保護工作的現實需求
我國空間地理特征分異性極大,區域間環境承載能力和環境壓力也存在極大差異,環境保護面臨極大的挑戰。而目前我國正處在快速發展階段,為了避免走先污染后治理的道路,必須建立環境功能區劃制度,才能從根本上確保環境保護工作、尤其是環境管理政策的科學性和高效性。需要進一步完善環境功能區劃的區劃體系、區劃方案和管理政策。
環境功能區劃是依據社會經濟發展需要和不同地區在環境結構、環境狀態和使用功能上的差異,對區域進行的合理劃定。其目的是基于區域空間的資源、環境承載能力,通過辨析面臨的環境問題和環境保護壓力,分區制定環境保護目標和明確環境保護相關政策措施。除了注重空間區域的自然特征和環境特征外,還充分考慮了社會經濟活動對生態系統的干擾和影響,是綜合了社會、經濟、環境3個方面,集結構性與功能性為一體的區劃形式。為產業布局和結構調整、環境規劃提供科學依據,是環境管理“由要素管理走向綜合協調、由末端治理走向空間引導”的有效途徑,是貫徹落實科學發展觀、建設和諧社會的重要手段。
1.2環境功能區劃作為環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、德國等在環境區劃管理上先后采取了一系列行動,國外的區劃一般是基于解決現存的某種環境問題的目的而開展的,并且可能應用于環境規劃以外的規劃建設的指導中。
國際上生態環境功能區劃開展較早,在美國、加拿大、荷蘭和新西蘭等國,一般將生態區作為區劃單元進行生態功能區劃,確定不同生態地域和生態系統的主導功能,并以此引導區域社會、經濟、生態的可持續協調發展。在20世紀80年代中期,美國國家環保局基于土壤、自然植被、地形和土地利用等4個區域性特征,指標提出了水生態區功能區劃的方法,它既體現了水生態系統空間特征的差異,又體現了水生態系統的完整性,而且還實現了從水化學指標向水生態指標管理的轉變;2000年,歐盟明確提出要以水生態區和水體類型為基礎確定水體的參考條件,確定生態保護和恢復目標的
淡水生態系統保護原則。瑞典在2002年通過設計敏感區以及邊界進行大氣環境功能分區,區劃依據是不同區域空氣污染濃度的差異,利用區劃來控制和改善敏感城市環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、市級的區域規劃之中。另外綜合性環境功能區劃也在被采用,荷蘭政府在第一個國家環境政策計劃(MNP)中針對多個環境問題的疊加效應制定了綜合環境功能區劃,結合一套環境質量標準、污染削減措施以及土地利用法則,控制環境污染。
國外環境分區與我們的環境功能區劃所要達到的目標是相似的,皆是在反映區域環境污染水平的基礎上實行分區管理,為社會經濟活動提供科學依據,從根本上改善區域環境質量狀況。隨著世界各國環境問題認識的提高,發展建立和完善環境功能區劃制度,實施分區管理已成為環境保護的有效手段和主要途徑。
2我國環境功能區劃工作已有一定基礎,但也存在諸多問題
2.1我國環境功能區劃相關工作進展
我國于20世紀70年代末開始制定和實施環境規劃,部分城市和地區紛紛開展了不同類型的環境功能區劃的研究,并對其技術方法進行了歸納和總結。在區劃過程中也逐漸融入了引導產業結構和布局調整、經濟發展方向等社會經濟環境均衡性發展的思想。
為加強水污染防治,我國省級政府主要針對地表水陸續開展了省域的水環境功能區劃工作,2002年國家環境保護總局主持匯總了全國的水環境功能區劃成果,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酸雨惡化趨勢,1998年1月,國務院批準了SO2*酸雨兩控區的劃分方案;另外各地在城市環境保護相關規劃中都開展了大氣(噪聲)環境功能區劃分,作為指導城市大氣(噪聲)環境保護的基礎文件。環境保護部和中國科學院聯合組織開展了全國范圍的生態功能區劃,并于2008年7月頒布。“十一五”期間,我國又開展了主體功能區劃的編制工作,它是基于不同地區的經濟、資源、環境狀況的一種綜合區劃,彌補了很多單項區劃的不足,豐富了我國環境保護的理論體系。另外水利部、國家海洋局也分別組織編制了水功能區劃和海洋功能區劃。
2.2我國現有環境功能區劃存在的主要問題
我國環境功能區劃盡管取得較大進展,但跟世界環境保護的先進水平和我國環境保護的現實需求相比,還存在很多的問題和差距,主要體現在以下幾個方面。
一是基于環境要素的區劃進度和精細度不一致,缺乏系統的區劃框架。例如大氣環境質量區主要由城市自主劃分,缺乏國家層面上整體的區劃方案;生態功能區劃在地方自下而上進行初步劃分的基礎上,由有關研究機構自上而下進行整合,分區功能定位與邊界范圍協調都存在一些問題。
二是側重環境質量,缺乏生態系統和人類健康因素的整體考慮。例如水環境功能區劃主要依據是水環境質量,缺乏水生態指標的考慮,也缺乏流域水體和陸地生態系統的相關性考慮;目前大氣環境質量分區主要考慮。,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;生態功能區劃更多的強調生態系統的調節和供給功能,對生態系統的支持、景觀等方面功能考慮很少,過分關注主導功能、對另外一些重要功能的保護被忽視。
三是自下而上的區劃思路導致分區目標協調難度大。現行水環境功能區劃以行政邊界為基礎進行功能區劃,缺乏流域上下游、左右岸之間協調的科學基礎;從城市和地方角度出發的大氣環境功能區劃,難以反映區域大氣污染擴散和跨界污染控制問題,難以適應區域性、復合型和交叉性大氣環境污染控制和環境管理的需求。各省市分頭開展的生態功能區劃分在區域功能定位和邊界確定上都難以考慮更大區域生態功能保護的需求。
四是基于要素的區劃難以適應國家主體功能區規劃的需要。目前的環境功能區劃目標設置更多的是考慮環境要素的基礎質量,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境問題。隨著國家主體功能區規劃的實施,必然需要環境功能區功能定位和目標都做出相應的調整,為主體功能區提供持續安全的環境支撐。
五是各專項區劃管理職能交叉,配套政策不完善。目前各環境要素的功能區劃由環保部、水利部、海洋局等部門應用和管理,環境功能區劃存在一定的編制和管理職能交叉情況,功能區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,缺乏系統的以區劃為龍頭的環境管理體系。
3我國環境功能區劃框架體系的總體構想
結合我國環境保護工作目前的實際,以及現有環境功能區劃相關工作的經驗教訓,進一步編制和實施環境功能區劃應把握以下基本認識。
首先,環境功能區劃的基本定位應是作為環境規劃、環境影響評價、環境管理的基礎平臺,充分發揮其空間引導作用,成為促進國民經濟發展科學、合理、有序的基本空間依據。
其次,環境功能區劃應是一個“層次”體系,即在宏觀層面應是綜合引導區劃,在區域層面則是要素控制區劃,具體而言,就是在同一區域空間,即存在基于國家環境安全需求的綜合引導區劃,也存在若干針對要素功能控制的區劃方案(如針對水環境保護、生態保護、土壤污染防治、大氣環境保護的區劃方案等),針對不同要素功能區劃其劃分方法、功能類型、空間范圍等可能有較大差異。
第三,環境功能區劃還應該是一個“尺度”體系,即在不同的空間尺度上,區劃的方法、范圍、作用等亦有所不同,如在國家尺度上,重點關注宏觀性的政策引導,區劃單元范圍相對較大;而在區域尺度(跨省區域、省域、市域),則重點關注要素控制,區劃單元范圍相對較小。
第四,環境功能區劃還應該是一套“管理”體系,即要結合區劃方案體系,建立和完善相應的配套環境管理措施,涉及法規、政策、標準等,使區劃的作用真正“落到實處”。
4關于環境功能區劃編制實施的幾點建議
4.1先行開展環境功能區劃前期研究
就現階段而言,應以先期完成的環境保護宏觀戰略研究為基礎,在國家環境保護“十二五”前期研究中開展環境功能區劃的重點專項研究,爭取在“十二五”環境保護規劃中,結合不同區域突出的環境問題和主要矛盾,先行在區域層面上細化環境管理目標,分區設計規劃任務和建立支撐保障體系,使環境功能區劃首先在區域戰略層面落實。同時應統籌考慮國家和地方不同層次、不同地區間環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,積極探索不同區域、不同省份實施分類指導的環境管理對策,針對具體問題,可引導不同區域和不同地方在環境管理思路和方法上逐步體現“個體”與國家環境管理“整體”的差異性。
4.2加強區劃體系與技術方法研究
根據我國環境系統管理和分區管理、分類指導的需求,需要研究制定環境功能區劃體系,包括區劃總體框架、層次與結構、類型體系、控制單元以及尺度控制要求等內容。按照環境功能區劃總體框架和分區管理、分類指導的思路,需要研究構建制定和實施環境功能區劃的技術方法體系,包括數據收集與融合技術、敏感性與重要性評估技術、空間分析技術、尺度變換技術、區劃方案集成技術和分區分類管理的相關技術等。環境功能區劃的基本方法是環境影響主要因素系統分析和環境單項疊加,例如地圖疊置法和生態適宜性評價法。由于環境功能區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方法,如PRED模型法、模糊聚類法等。
4.3開展典型區域的環境功能區劃的試點研究
分別側重各個環境要素(水、大氣、土壤、生態等),選取典型區域開展試點研究。研究區域尺度環境功能區劃管理目標需求,針對不同區域自然生態、社會經濟、水、大氣、生態系統等環境特征差異,提出試點地區環境功能區劃框架和分級分類體系。建立基于試點地區要素特點的評價指標體系,制定專項環境功能區劃方案。以區域環境管理目標為總領,集成各要素的單項評價空間分區結果,研究各個要素區劃集成與融合的技術方法,形成試點地區環境功能區劃方案。總結區劃編制過程中,技術方法、指標體系、要素集成等方面存在的問題,提出解決方案,為科學制定國家環境功能區劃方案提供保障。
4.4注重與現有相關區劃的銜接和協調
環境功能區劃是按照區域或者環境要素為人類活動承擔環境功能進行分區分類管理的一種區劃體系。要充分吸納目前各類區劃,尤其是水環境功能區劃、水功能區劃、大氣環境功能區劃等與環境分區管理直接相關的區劃體系基礎與成功經驗,并且與國家宏觀區域戰略和主體功能區規劃銜接、與國家綜合自然區劃和部門要素區劃保持銜接。
5結論與討論
按照環境功能區劃實施分區管理和分類指導是環境保護的有效手段,尤其是對于我國這樣一個處在經濟快速發展階段、面臨很大環境壓力、部分地區環境超載嚴重的國家,為了避免走先污染后治理的道路,尤其需要建立環境功能區劃制度,實施分區管理、有序開發。
借鑒環境分區管理的先進技術,總結我國環境功能區劃的經驗教訓,充分認識我國環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劃和在區域層面的要素控制區劃框架,改進了目前要素單行區劃的弊端,可以為環境宏觀政策調控和微觀事務監管提供強有力的依據,可為保障國家環境安全提供堅實的基礎。
摘 要:將PSR模型作為大氣環境質量綜合評價模的依據,從體現環境、社會、經濟是否協調發展的角度對許昌市2010年大氣環境質量現狀進行評價,從時間尺度上(2001―2010年)對許昌市大氣環境質量進行定量評估和動態趨勢分析。結果表明:2010年許昌市大氣環境質量處于較安全級別,2001―2010年大氣環境質量變化穩定且呈好轉趨勢。評價結果與實際情況相符。
關鍵詞:大氣環境質量 PSR模型 綜合指數法
中圖分類號:X826 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)03(a)-0084-04
大氣環境質量是城市環境質量綜合考核的重要組成部分,因此如何對大氣環境質量進行科學定量的評價成為人們關注的重點.目前,研究某地區大氣環境質量現狀的評價方法主要有污染指數法、層次分析法、模糊綜合評價法、灰色關聯分析法、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監測結果對大氣環境質量現狀污染級別的評價,而忽略了社會、經濟、人口、資源等因素對大氣環境質量的影響評價。筆者認為,大氣環境質量綜合評價應不僅全面系統地反映出該地區大氣環境質量狀況,也應反映經濟、社會、環境是否協調發展,污染控制手段是否有效可行,從而判斷該地區大氣環境質量是否安全,進而對影響大氣環境質量的“危險要素”甄別篩查,為進一步改善地區大氣環境質量提供科學的理論依據。
基于以上考慮,文章將世界經濟合作和開發組織(OECD)與聯合國環境規劃署(UNEP)共同提出的PSR模型(Pressure-State-Response;壓力-狀態-響應)作為大氣環境質量綜合評價的依據,該模型考慮了人類活動對環境的壓力,自然資源質和量的變化,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,初探大氣環境質量綜合評價模式,旨在對各中原經濟區大氣環境質量的綜合評價和判斷環境、社會、經濟是否協調可持續發展提供有益的借鑒。
1 評價模型
1.1 指標體系
依據壓力-狀態-響應概念模型建立指標體系[2](見表1),系統壓力指標表征人類活動、自然資源等對大氣環境造成的壓力與負荷;系統狀態指標表征大氣環境質量的狀況;系統響應指標表征人類對大氣環境問題所采取的對策、措施或效果。
參考值的確定依據:(1)已有國家標準,采用較優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《環境空氣質量標準》(GB3095-1996)一級標準值作為安全值,二級標準值作為臨界值。(2)國家或地方的發展規劃目標和環境保護計劃目標。如C6、C7分別依據《河南省環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《河南省環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將酸雨發生率為0作為安全值,酸雨發生率為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。參考國內外處于領先水平、國內或省內平均水平城市的現狀值做安全值,采用國際或國內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 數據規范化處理
用大氣環境質量綜合指數值表述評價對象現狀與安全狀態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。
對于數值越大越好的正向型指標:
Y= (1)
對于數值越小越好的負向型指標:
Y= (2)
式中:Xij為指標的現狀值;Xmax為指標參考值的最大值;Xmin為指標參考值的最小值。
1.3 權重的確定
對省市的環保專家、生態學家以及城市管理者進行Delphi問卷調查,在匯總專家調查結果的基礎上,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,最后采用熵技術對AHP法確定的權系數進行修正得出權重值。
1.4 城市生態安全質量分級
參考國內外相關研究和成果,制定了大氣環境質量分級標準。具體見表2。
1.5 數據來源
數據來源于2010年《河南省統計年鑒》和《河南省環境質量報告書》、2001年至2010年《許昌市統計年鑒》和《許昌市環境質量報告書》。具體數據值見表3。
2 結果現狀評價
許昌市大氣環境質量綜合指數及項目層、指標層評價結果分別見圖1、圖2。
從圖1可知,2010年河南省和許昌市大氣環境質量級別均為較安全,許昌市大氣環境綜合指數為0.6784,略高于河南省平均水平。從許昌市項目層評價結果來看,系統狀態> 系統壓力>系統響應。
從系統壓力來看,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系統壓力各指標層數值可知: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實,但從城市建成區綠化覆蓋率(38.9%)、人均公園綠地面積(8.13 m2)等指標均優于全省平均水平,這在很大程度上彌補了森林覆蓋率低的不足。
從系統狀態來看,許昌市優于全省平均水平。各指標層數值均優于省均水平,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構仍以燃煤為主,屬于煤煙型污染。
從系統響應來看,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年大氣環境質量變化情況可以看出,大氣環境質量總體比較穩定且有所好轉,綜合指數維持在臨界安全與較安全之間,年際間表現出2001―2007年間變化不大,2008―2010年明顯好轉的變化規律。系統壓力和系統狀態較好,基本維持在較安全級別以上,但2007年系統狀態降至臨界安全,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。系統壓力、系統狀態和系統響應年際間變化規律與綜合指數相似。
采用國家環保局《環境質量報告書編寫技術規定》(1991年)推薦的Daniel的spearman秩相關系數法對2001―2010年許昌市大氣環境質量狀況進行趨勢分析。取0.05為顯著性水平,趨勢評價結果見表4。
4 結語
2010年許昌市大氣環境質量級別為較安全,綜合指數、系統壓力、系統狀態和系統響應均高于全省平均水平。影響許昌市大氣環境質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年大氣環境質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,綜合指數和系統狀態變化穩定,系統壓力和系統響應呈顯著好轉趨勢,說明許昌市在“十五”與“十一五”期間大氣環境質量與社會經濟發展基本協調。
參考文獻
社會經濟發展
1、根據農村住戶調查統計結果顯示,2011年末我鄉總人口4286人,全鄉農民人均純收入7010元,高于縣平均水平12%。
2、我鄉近年來不斷加大基礎設施建設投入,公共設施逐漸完善,集鎮街道設有路燈、人行道、綠化、排水管網,鄉區設有文化娛樂場所、圖書室、郵政、電信等,并有休閑廣場等各項基礎公用設施,交通便利,居住環境優美,公共設施完善程度符合創建省級環境優美鄉鎮的標準。
3、大坦鄉為解決村民用水問題,近年來不斷通過向上爭取農村安全飲水等項目,對鄉自來水管網進行改造,確保村村用上衛生潔凈的自來水,農村自來水納入全鄉自來水供應體系進行統一管理。經縣環保、衛生部門監測,縣大坦鄉2011年農村受益人口達4286余人,農村生活飲用水衛生合格率達100%。
4、近年來,縣大坦鄉通過創建環境優美鄉鎮活動及社會主義新農村建設熱潮,全鄉上下精神面貌煥然一新,鄉集鎮住戶全部使用衛生廁所改廁率達100%,農村達85%,經縣衛生部門監測,根據有關調查數據表明,大坦鄉2011年度城鄉衛生廁所建設和管理水平已達到國家衛生標準。
城鎮建成區環境
1、2011年度,經縣環保局對大坦鄉地表水的抽樣檢測結果顯示,大坦鄉地表水環境質量達到國家Ⅱ類水標準,符合環境規劃要求。
2、大坦鄉垃圾處理工程于2011年啟動,現已完工,工程共投資120萬元,日處理垃圾能力達到5噸,實行“村收集、鄉轉運、縣處理”的城鄉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,經縣城管執法局檢測,大坦鄉現生活垃圾無害化處理率達95%,已達到環境規劃要求。
3、根據縣大坦鄉環境規劃要求,大坦鄉堅持“因地制宜、因勢利導、化害為利、生態解決”的原則,積極創造條件,加大城鄉污水處理力度,解決鄉區污水污染問題。利用部分綠地種植、綠色植物、規劃建設綠地凈化污水、凈化空氣,達到環境和諧、生態美觀的效果。經縣住房和建設委員會有關資料表明,2011年度大坦鄉生活污水處理率達80%,已經達到環境規劃要求。
4、大坦鄉一直以來,堅持“高起點規劃,高水平建設。高效能管理”的集鎮建設思路,全面加大了集鄉的綠化、美化、凈化,經過努力,鄉域公告綠化總面積7253平方米,而集鎮居住人口為620人,人均公共綠地面積達11.7平方米。
5、縣大坦鄉按照環境規劃要求,調整能源結構,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,全鄉共有1185戶農戶,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、根據污染源普查顯示,大坦鄉轄區內沒有重污染企業,企業生產主要以木材、竹器加工,苗木種植等加工企業,故重點工業污染源排放達標率達100%。
7、按照環境規劃要求,縣大坦鄉建設項目嚴格執行環境影響評價和“主體工程與環保工程治理設施同時設計、同時施工、同時投產”的制度,落實環保第一審批權。經縣環保局監管結果顯示,大坦鄉建設項目“環評”及“三同時”執行率達到100%。
8、按照國家規定的要求,大坦鄉中心衛生院的醫療廢棄物,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,大坦鄉醫療廢棄物處置率達85%
鄉鎮轄區環境質量
1、目前,大坦鄉唯一規模化畜禽養殖場——宇翔生豬養殖場,在執行環保部門“環評”基礎上,科學合理處理利用糞便、污水,經檢測該養殖場糞便綜合利用廢污水排放達標率均為90%。
關鍵詞: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境之一,隨著現代工業化的高速發展,空氣質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,使人們的生存環境、人體的體質健康以及社會的可持續發展面臨著嚴重的挑戰。
一、大氣環境中的空氣污染物
大氣環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是含碳物質不完全燃燒的產物,主要來源于燃料燃燒產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化生成的氣體。
二、大氣環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末梢神經感受器受到刺激而產生反射性收縮,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,引起呼吸系統的疾病。顆粒物上容易附著多種有害物質,有些有致癌性,有些會誘發花粉過敏癥;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;殺傷微生物,引起食物鏈改變,進而影響整個生態系統;遮擋陽光而可能改變氣候,這也會影響生態系統。
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(大腦)和心肌功能造成組織缺氧,從而使人產生中毒癥狀。
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產生反應,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;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,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, 鉛能傷害人的神經系統, 降低孩子的學習能力,鎘會影響骨骼發育,對孩子極為不利;重金屬微粒可被植物葉面直接吸收, 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, 并在體內聚積, 最終隨著水產品進入人體。
三、大氣環境中污染物的防治
防治大氣污染,控制污染排放是改善空氣質量的根本措施,其主要途徑有:
1、工業合理布局,搞好環境規劃。
2、調整產業結構,構建環境友好型社會。對歷史遺留的不符合產業政策的及污染大、耗能高的產業,加快結構型調整,予以關停并轉遷,減少污染物總量排放,改善空氣環境質量。
3、改變能源結構、推廣清潔生產。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、服務和產品使用過程中污染物的產生和排放,以減輕或者消除對人類健康和環境的危害。
4、強化節能,提高能源利用率。煤、石油、天然氣是世界三大主要能源,經濟在發展,能源也在不斷的消耗,能源的消耗勢必影響我們的大氣環境,節約能源和原材料,提高能源利用率,做到物盡其用,通過能源、原材料的節約和合理利用,使原材料中的所有組分通過生產過程盡可能地轉化為產品,消除廢物的產生,減少污染廢氣的排放,改善環境空氣質量。
5、強化環境監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,只有加強環境監督管理,才能防止各種污染事故的發生;只有加強環境監督管理,才能從根源上對排污企業起到督促、整改的作用
論文摘要:在新的時期下,環境保護工作的發展面臨著新的機遇和挑戰。環境監測貫穿于整個環境影響評價體系中,環境影響評價中的評價初期、建設期、運行期以及后評價期,均由環境監測數據來支撐結果,是環境影響評價的技術基礎,同時具有較強的監督功能。
0 引言
當代科技進步和經濟發展對環境監測與評價提出了新要求。而構成環境保護工作的三大部分環境監測、環境答理、環境監察又相互聯系、相互依賴,環境監測是環境保護行政主答部門的專業技術工作部門,負責為環境答理和環境監察工作提供科學依據,環境答理和環境監察工作又必須依靠環境監測,環境監測是環境保護工作的基礎。正確處理好環境監測、環境答理和環境監察的關系,對推動環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。環境監測,主要是從保護環境出發,根據建設項目的特點以及存在的主要環境問題,制定相應的環境保護措施,實施環境監測計劃,以監控環境污染、防止環境質量下降、保障經濟和社會的可持續發展。
1 環境環境監測的法定地位
國家環境保護總局在《關于進一步加強環境監測工作的決定》中明確指出:“環境監測實質上是一項政府行為,是各級政府部門強化環境規劃、協調、監督和服務職能的重要陣地,是應用監測技術手段對一切違反環境法律、行政規章和答理制度的行為進行監測,為環境執法提供科學依據的過程”。其明確提出了環境監測的實質是為環境執法服務,為環境答理提供技術支持。環境監測的檢測數據由各級環境監測站具體完成。環境監測站是履行環境技術監督職能并在環境執法過程中法定“舉證”的資格單位;是法定的環境技術仲裁機構和技術鑒定機構;建設項日“三同時”及治理設施的竣工驗收監測;必須有法定的監測機構(環境監測站)負責實施。因此,環境監測站要對所監測的數據及鑒定結果承擔法律責任。
2 環境監測的基本職能
環境監測是一門新興的綜合性學科,是以環境為對象、運用物理的、化學的和生物的技術手段,對其中的污染物及其相關組份進行定性、定量和系統的綜合分析,以探索研究環境質量及其變化規律的一門學科,它是環境影響評價中的重要環節,貫穿環境影響評價的整個過程。環境監測分析有兩大特征:一是以統計學為基礎,互相滲透,又互相結合的白然科學和社會科學知識組成。二是為社會服務,有效的環境監測分析數據是環境監測的主要產品,各類環境監測數據充分反映了大氣環境、水環境、噪聲環境以及各類生態環境的各類環境容量,背景濃度,為各類環境規劃、環境質量和環境評價提供了基礎數據,為環境質量管理提供了科學依據。環境影響評價是對規劃和建設項目實施可能造成的環境影響進行分析、預測和評估,提出預防或者減輕不良環境影響的對策和措施,進行跟蹤監測的方法和制度。當前,我國正處于經濟建設的高速發展時期,各種環境因素是否滿足環境建設項目要求,則必須由環境質量結果來表明,環境評價體系中環境要素是否可以滿足建設項目必須由環境監測結果來支撐,因此環境監測在環境評價體系中具有非常重要的地位。
3 環境影響評價的意義
環境影響評價是20世紀70年代開始的為環境保護而興起的一門學科,主要是對建設項目進行環境影響分析,預測和評價項目對環境的影響,并進行跟蹤改變的各項目措施和方法。環境影響評價主要分為3個層次:
3.1 現狀環境影響評價。對環境評價單位進行環境影響評價,首先必須委托監測部門對項目擬建地進行環境本底監測,在環境本底值未超標的情況下再對具體項目進行環境影響預測和評價,并制定監測計劃。待項目已經建設后穩定運行一段時間,產生的各類污染物達標排放,對周圍環境已經形成穩定系統,根據各類污染物監測結果來評價該建設項目建設后對該地域環境是否產生影響,是否是環境可接受范圍內。
3.2 環境預測與評價。根據地區發展規劃對擬建立的項目進行環境影響分析,預測該項目建設后產生的各類污染物對外環境產生的影響,并做出評價。
3.3 跟蹤評價。主要是指大型建設項目和環評規劃,在建設過程中或者建設后項目實施過程中進行跟蹤評價,當項目出現了與預定的結果差異較大時必須改進的一種評價制度,跟蹤評價是現階段環境管理的重要手段之一。
4 環境監測和環境監察的關系
在現行的環境答理體制上,環境監測屬于支持保證系統,環境監察屬于監督執法系統,兩者相互配合。一方面,環境監測不僅為環境監察提供有效的監測數據,而且還可以衡量環境監測工作的效果;環境監察必須以環境監測為基礎,只有依靠可靠的環境監測數據才能科學合理的行使職能。另一方面,環境監察對監測數據快、準、好的要求已成為推動環境監測發展的強大動力。環境監測部門必須清醒的認識到,只有在為環境監察提供有效服務的過程中,環境監測才能找到自身的價值。
5 環境監測在環境評價體系中的影響與分析
環境監測與環境評價都是中國環境保護制度中的重要組成部分,均為實現環境保護目的而設立的兩項目制度,二者關系如下:
5.1 環境監測是環境評價的基礎 環境評價是以環境監測為基礎,當每一個建設項目進行環境影響評價時,首先要對該項目建設地環境要素分析,項目擬建地是否具有環境容量主要指大氣環境、水環境、噪聲環境以及生態等要素的環境容量);當項目建設后是否帶來新的環境影響和變化;項目擬建設地是否具有環境可載力。為了說明這一系列問題必須有環境現狀監測數據來表明,該地域的環境質量具有可行性,大氣環境中污染物濃度小于區域質量標準,水環境質量滿足功能區要求,噪聲現狀達到功能區要求。只有具有準確的環境監測基礎數據,才能表明該地域具有環境容量,方可建設。
5.2 環境監測在環境評價中的監督功能 對環境評價體系有多種方法對環境評價進行監督,但環境監測是一種最基本的監督方法之一。項目建設后,對環境的影響結果是否具有環境可行性,是否可以滿足區域環境區劃要求,就必須有科學的數據來證明,可靠的科學數據來源于環境監測數據,項目建成后大氣環境是改善還是惡化、水環境是好轉還是逆轉、噪聲環境是否改變區域環境、生態環境是否產生時問和空間變更,這都要由環境監測數據來表達、證明。
5.3 環境監測貫穿于整個環境評價體系中 項目方委托環境評價后,評價單位必須先委托對項目擬建地進行環境本底監測,對本底監測數據評價,在環境本底可行的情況下進行項目環境影響預測和評價,同時疊加環境本底后具有環境可行性。在項目建成后并試運行3個月后對項目進行驗收,也是對項目環境影響評價最主要的環境要素預測評價和監督,建成后對環境影響是否超越了預測結果,必須進行環境監測。通過對廢氣污染源達標排放、廠區下風向污染物監測、環境大氣敏感區監測,說明大氣環境未改變環境現狀;產生的廢水達標排放,不改變原有水環境功能;噪聲環境達標等由環境監測數據來支持。在項目運行一段時間后,進行回顧性評價時還需要監測數據來說明建設項目建成后未改變環境現狀,具有環境可行性。環境影響評價中的評價初期、建設期、運行期及后評價期,均由環境監測數據來支撐結果,因此,環境監測貫穿于整個環境影響評價體系之中。
6 小結
隨著社會的不斷進步,環境監測貫穿于整個環境評價中,是環境影響評價的技術基礎,同時也具有較強的監督功能,只有認識到環境監測的重要性,切實做好環境保護這一主題,真正體現環境影響評價的重要意義。
參考文獻:
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[2]雪抱塵.結合環境監測實際 傳授環境監測技術.河北科技大學學報.2004-12-25.
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.
關鍵詞: 第三代;大氣預測模型;在線監測;大氣環境質量;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
隨著社會工業的不斷發展和進步,日益惡化的生態環境日益威脅著人類的生存和發展。要想走持續發展的道路落實科學發展觀并且最終構建和諧社會,加強對生態環境的保護是關鍵。及時檢測環境的變化以掌握環境污染的第一手資料,是改善人類的生存環境同時防止環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境質量預報將對人們的生活以及環境管理起到重要的作用。
傳統的環境檢測主要是以人工、單個設備功能為主,這種預報方式已經不能夠滿足現代化的需要。隨著數據采集技術、通信技術以及數據處理技術的不斷發展,對監測系統提出了自動化、網絡化以及信息化的要求。而以自動測量、系統功能為主的環境在線自動監測預報方式具有實時性好、自動化程度高的優點,已經成為現展的趨勢。
環境在線自動監測預報系統是一個綜合性的自動化系統,由于該系統集現代化的傳感技術、自動測量技術、通信、網絡和計算機應用技術為一體,因此,利用本系統可以自動采集、處理、存貯、分析預測水、大氣以及噪聲等環境監測數據,并且可以把數據以及其他相關處理的信息通過計算機網絡提供給環境檢測站、環保局、各級政府以及其他相關部門。依據這些數據不僅可以對其進行管理、研究、調度以及決策,同時還可以快捷的以多種方式實現數據的交流和共享。本文重點以大氣環境質量預報為例進行介紹。
1 第三代大氣環境質量預測模型
1.1 美國AERMOD模型 AERMOD來源于美國環保局,此模型目前已經成為“美國國家法規模式”。AERMOD大氣擴散模型是由美國LAKES環境公司開發、美國環保署(EPA)推薦的大氣擴散模型軟件,有界面已經漢化的版本。
從相關報告來看,AERMOD和ADMS相比在理論基礎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)三方面內容的適用于定場的煙羽模型系統。
AERMOD特殊功能包括對垂直非均勻的邊界層的特殊處理,不規則形狀的面源的處理,對流層的三維煙羽模型,在穩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,輸入數據包括每小時云量、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據和一些大氣參數的垂直分布數據。
AERMAP是AERMOD的地形預處理模型,僅需輸入標準的地形數據。輸入數據包括計算點地形高度數據。地形數據可以是數字化地形數據格式,美國地理觀測數據使用這種格式。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境研究中心(CERC)開發的一套先進大氣擴散模型,作為新一代空氣質量模型,它可以利用常規氣象要素對邊界層結構進行定義,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長度和邊界結構的最新理論是ADMS模型區別于其他大氣擴散模型的顯著區別。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物質的排放對污染物濃度的稀釋,其機理是一個頂蓋內嵌模型,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狀,制定城市污染物排放標準,預測污染趨勢,選擇最佳工業布局,設計監測網點,同時可以用來研究大氣質量管理措施,應用于環境評價及規劃,該模型可詳細模擬300個網格源,1500個工業源及1500個道路源。
ADMS模型摒棄了Pasqill穩定度分類法,將大氣邊界層分為穩定、近中性和不穩定三大類;同時摒棄了躍變式Pasqill曲線或冪指數形式的擴散參數體系,采用連續性普適函數或無量綱表達式的形式;在不穩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 大氣環境質量在線監測預報開展現狀
環境在線檢測預報信息系統將傳統手段與現代信息技術相結合以適應新形勢下環保工作的具體要求,此系統由于綜合應用了地理信息系統(GIS)、網絡與通信技術、全球定位系統(GPS)、管理信息系統(MIS)技術、自動控制技術以及數據庫技術等先進手段和方法,因此在對環境監測目標進行管理和分析的時候能夠實現實時動態、總量控制、應急響應以及多維變頻等,實現了實時、多維以及高精度的在線監測水、氣、噪聲以及生態等環境,為了最大限度地提高環境監測的信息化水平以增強環境決策與管理的能力,應當通過分析和管理數據以深度支持監測業務以及環境管理決策。
2.1 國外技術發展現狀 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的環境監測具有明顯的缺點,如:不能實現數據共享、在線測量以及遠程控制;無法掌握環境質量的突然惡化以及污染物的突發超標排放情況等,因此經常導致重大污染事故和經濟糾紛。因此,世界各國均將自動控制技術、化學分析手段記憶計算機監控技術作為發展環境監測技術的重要手段。尤其是在西方一些發達的國家和日本等紛紛投入巨資建立了以檢測空氣、水質環境綜合指標以及某些特定項目為基礎的在線檢測系統。
環境檢測儀器隨著信息技術以及網絡技術的不斷發展也呈現計算機化和網絡化,網絡技術、工業測控總線技術、面向對象的軟件開發技術等均在環境在線監測方面得到了良好的應用。
目前,歐美發達國家正依托完善的環境在線監測系統,積極的開展在線的環境質量預報工作,大量優秀的預測模型、預測軟件被開發出來,并實現了商業化的運作,這就極大地增強了政府環保部門的環境決策與管理的能力。
2.2 國內在線監測預報發展現狀 近20年以來隨著經濟的不斷發展,環境形勢越來越嚴峻。我國的環境檢測相繼經歷了三個階段,即被動監測、主動監測以及自動(在線)監測。上個世紀80年代我國開始引入和吸收國外先進的技術,并在北京、上海以及青島等15個重點城市建立了空氣質量自動監測系統,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的排水系統建立了水質自動監測系統。
目前我國重點城市已利用建立的環境空氣質量自動監測系統開展環境空氣質量日報或預報工作。2000年開始實施130個城市的環境空氣質量監測系統的建設項目。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測系統(重點廢氣排放源和重點污水排放源)。
國內在線監測系統已經初步建立,但對于在線預報領域還處于探索起步階段,各地正在嘗試建立在線預報系統。
3 大氣環境質量預報系統設計
3.1 研究背景 環境質量預測是研究城市污染防治對策、制定城市環境總體規劃、真正實現城市環境有效控制等工作的基礎。通過對環境質量狀況和環境發展趨勢做出正確的預測,可以為環境規劃決策提供科學依據,從而達到調控和指導城市經濟發展行為、避免重大失誤的目的。
3.2 系統平臺 在綜合考慮各種約束的基礎上通過對系統進行需求分析,利用可行的以及可用的技術手段和方法來確定系統實施方案的過程即為大氣環境質量預報系統設計,此外,它也是建立系統物理模型過程和實施的重要依據。
在選擇系統平臺的時候主要考慮以下因素:系統應用的環境和功能需要、監測機構投入的保證能力、應用水平、平臺軟硬件產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。
系統平臺根據系統結構設計的要求主要分為硬件和軟件兩大部分。硬件系統的組成見圖1。軟件系統的構成見表1。
3.3 系統數據的采集與處理 系統所要采用的數據類型可分為污染數據、氣象數據、地形數據三類,其中污染數據包括污染源類型、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,平均車速數據來計算道路交通的排污率,污染排放數據可以存儲在標準的數據庫中;氣象數據包括風速、風向、溫度、云蓋度和一些演算出來的數值(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據,地表粗糙度數據、街區窄谷的高度、道路寬度和位置等。
預測系統所要監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,所需的污染數據將由設在集中供熱站內與道路監測點的自動監測設備實時獲取,監測數據通過網絡在線傳輸給監測中心,監測中心收到數據后將數據及時錄入ADMS軟件數據庫中存儲。
氣象數據除了一些基礎的常年觀測平均數據外,還包括氣象臺實時提供的風速、風向、溫度、云蓋度數據,這些數據可在監測中心通過網絡在線從氣象臺獲取。獲取到的數據經過標準化處理后也將輸入到ADMS軟件數據庫。
預測所需的地形數據都將統一輸入地理信息系統軟件Acr view中進行管理,通過ADMS軟件與地理信息系統軟件Acr view的聯合使用,我們就能對預測區域的空氣質量進行預測。
3.4 總體結構設計 大氣環境質量預測系統是由一個中央控制系統和若干個監測終端系統組成的,一般情況下,中央控制室設置在獨立的環境監測中心站內,而在各個監控企事業單位污染物的排放口以及各主要道路監控子站中設置監測終端站,而控制室和終端站之間采用無線或Internet網的方式進行通信和控制。
中央控制系統主要由計算機機組、通信設備和應用軟件組成。控制室的計算機組采用客戶/服務器(c/s)體系結構,在c/s結構下,若干個客戶機和多個服務器以及網絡設備、通信設備及其應用軟件組成一個支持分布式預測數據獲取、計算、分析和表示的系統。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控管理。
如監測站的運行狀態顯示與控制、數據遠程傳輸接收等;后臺機主要對前臺機采集的數據進行分類統計、查詢、分析、數據存儲與輸出等管理,同時通過局域網和Internet網,供環境管理部門查詢共享和對外。
本系統中,中央控制系統接受來自若干個監測站系統的數據,以及氣象局各氣象站的氣象數據,對這些數據及時進行處理分析,最后將預測結果通過網絡適時,從而組成一個完整的大氣環境質量預報信息系統,見圖2。
參考文獻:
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關鍵詞:城市規劃;環境保護;策略
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:B 文章編號:1674-3954(2013)21-0120-02
城市是人類社會經濟、政治、文化科技教育的中心,隨著城市經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境保護壓力。中國的城市經濟一直保持著調整增長的態勢,而且長期以來延續一種“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環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境。
1 城市規劃中環境污染的問題
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進入到大氣中,呈現出一定濃度,達到一定時間后,危害人類與動植物的健康或生命。凡是使空氣質量變差的物質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、工業廢氣等)和自然因素(火山爆發、森林火災等)兩種,而致使大氣污染的原因多為人為因素,尤其是工業生產和交通運輸中所生產的污染源。
當城市被大氣污染后,由于污染物質量的性質、來源、濃度和持續時間的不同,污染地區的地理環境、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,隨后生理上出現可逆性反應,再后會出現急性危害癥狀,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。
大氣污染對工農業生產的危害可直接影響經濟發展,造成大量人力、財力和物力的損失。污染物質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過多,超過土壤的自凈能力時,便會引起土壤的結構、組成和功能發生變化,微生物活動受到抑制。其有害物質或分解產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,較大多數是通過水污染與大氣污染的轉化而產生,它們可以單獨起作用,也可以相互重疊和交叉進行污染。隨著農業的現代化發展,農業化學化水平的提高,使大量化學肥料及農藥散落到土壤中,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造成水的使用價值降低或喪失并污染環境,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(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,使得污染后水質危害人體健康或破壞生態環境,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,通過各種介質進而危害人體的健康。
2 城市規劃中的環境保護策略
2.1 大氣污染整治措施
大氣污染的結合防治要從區域環境整體進行,充分考慮區域的環境特征,對影響大氣質量的多種因素進行綜合分析,再結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,使有害氣體通過物理或化學作用轉變為無害;⑦改革能源結構,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生的大氣污染物質,并加強企業管理,減少有毒有害氣體的逸散和排放;③使用植物凈化,在城市和工業區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律,充分利用大氣的自凈能力,使大氣污染通過大氣環境物理、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“三廢”的治理,減少工業生產中各種有毒有害物質經由水流等排入土中。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在土壤中的遷移轉化方向,以減少農作物的吸收,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
水污染的規劃主要是將水體污染的現狀進行分析調查,并根據當地的水體質量確定最理想的治理措施。通過改善河道水質,增加水體的自凈能力,降低并分解水中污染物質。工業企業必須配合有關環境整治人員積極治理水污染,對企業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濟、技術政策和措施,對固體廢物實行充分回收和合理利用。
3 城市規劃中的生態環境規劃
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,如城市中化學工業生產的各種農用化學生產肥料,雖然提高了農業綜合生產的能力,但同時也大大降低了土地的自然生產力。加之大氣污染所形成的酸雨、生活生產中的廢水等,嚴重污染和破壞了城市各地區的農田、森林、草原和水域,資源的破壞和喪失在工業時代己愈演愈烈。
而城市中住宅的密度也與交通的繁忙度也直接關系到城市的生態環境,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作用,高層住宅的不斷建設也會阻礙了大氣、生態、水體等一系列的循環作用。
在條件允許的情況下,城市的生態規劃應最大限度的保持和保護城市原有的生態系統,在環境規劃中融入生態學思想,盡可能的發揮最大的生態效果以實現協調發展。在城市建立上面,堅持經濟建設、城市建設、環境建設三者同步規劃,同步實施發展,以實現經濟效益、社會效益與環境效益的統一。突出生態環境規劃的基本原則,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境問題,堅持可達性與持續性原則,并通過法律、行政、經濟多方面手段進行城市生態環境的規劃,如圖2所示。
4 總結
綜上所述,更好的進行城市規劃和環境保護都是為了人類能更加健康快樂的生活,對于人類自身發展的思考是解決城市規劃中環境保護問題的最基本出發點。城市規劃中要尋求人與自然環境的和諧,為人類自身所處環境的發展提供良好的狀態,并保證社會管理機制的健全,使生態城市規劃能朝著穩定、民主、安全的方面發展,最終實現城市規劃與環境保護的可持續發展。
參考文獻
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關鍵詞 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,指的是人們在生產生活中由于不注重自身行為,或者一些企業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污染分解而產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,根據其污染源的不同還可以分為點污染源、面污染源和區域污染源,其中影響大氣環境的最主要的因素是工業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、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,我國很多區域都為工業城市,這也在很大程度上導致了空氣中煤炭污染嚴重,環境進一步惡化。
2大氣污染產生的原因分析
2.1能源使用不科學
目前,能源問題已經成為了全世界關注的焦點,能源資源數量正急劇減少,而我國大氣污染產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也不重視能源的有效利用,主要表現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,技術水平不完善,導致了能源消耗過多,造成了大氣污染現象。
2.2對大氣污染的嚴重性認識不足
目前,很多企業和工廠都把目光集聚在了經濟利益的獲得上,沒有重視起環境污染這一嚴峻課題。大氣環境是人類賴以生存的基礎,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、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,一定要堅持可持續發展,減少污染物的排放量,注重經濟效益與社會效益的統一。另外,企業不能盲目的擴大生產規模,更不能以大氣污染為代價來發展經濟,否則就會嚴重影響人類生存的環境,引起身體危害。
2.3對大氣污染治理的投入不夠,監管力度也有待加強
據調查了解到,全國各大企業和工廠用于污染治理和預防的資金少之又少,僅占了生產總值的0.8%,與我國大氣污染的嚴重情況不符。另外,國家和企業也沒有明確制定監管制度,有關污染治理以及預防的體系還不健全,執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
從上述內容中,我們已經明確了解到了大氣污染對人類產生的巨大危害以及出現這種現象的主要原因,想要進一步改善這種局面,保證人類的健康發展,還人們一個無污染的環境,就一定要明確主要的治理途徑。
第一,保證工業合理布局,調整產業結構。現如今,我國的經濟主導產業仍然是工業,工業布局依然是我國產業的主導因素,想要減少大氣污染,就一定要合理規劃工業布局,完善制定產業準入原則,積極引導產業政策調整,對環境規劃進行統一管理。另外,還要加快產業結構的調整,堅持構建環境友好型社會,對于污染物排放過多的產業進行綜合治理,調整高耗能企業,進而減少大氣污染氣體的排放量,提高空氣質量,促進社會的可持續發展。
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象,保證空氣質量,保證人們的身心健康發展,就一定要堅持引進無污染的清潔能源,并堅持技術革新,在生產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傳統的高污染物。逐步淘汰舊設備,減少設施浪費能源的現象,例如用新型的煤氣發生器代替傳統的工業鍋爐。在此基礎上,還要逐步開發新能源,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章制度作基礎,大氣污染的綜合治理也是如此。國家要明確規定各企業排放的污染物的數量,限制大排量機動車的使用,減少工廠污染和汽車尾氣污染,從而提高大氣質量。
參考文獻
[1] 劉新有,張允鋒,李濱勇,等.昆明市區大氣污染分析及其防治對策[J].云南環境科學,2006,25(4).