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關鍵詞:洛倫茲曲線;工業GDP;基尼系數;污染負擔
中圖分類號:F205 文獻標識碼:A 文章編號:1003-3890(2013)09-0022-08
隨著工業化進程的加快,各國都面臨著環境污染與治理問題,采取有效的環境政策是促進環境與經濟和諧發展的必然要求,在大氣污染治理中,工業廢氣排放的治理是世界環境問題的主要內容之一。大氣環境與人們的生命健康息息相關,一旦大氣環境受到破壞,人們的身體健康就會受到損害,而且是任何人都無法躲避的,工業廢氣的排放與增加會直接帶來大氣環境的破壞,成為威脅人們健康的重要因素。比如,近年來在我國一些地區已經出現嚴重霧霾天氣,大氣污染問題已經引起了政府和市民的普遍重視,霾對呼吸系統、心血管、神經系統都有影響,尤其是會使呼吸系統患病率顯著增加[1]。各地區都在試圖多途徑、多種措施來加強大氣污染的治理工作,加強環境管理體制的建設[2]。針對治理大氣污染工作,各地方政府和企業不斷通過工業企業技術改造、汽車尾氣治理和新能源交通工具使用推廣,等等,希望能夠在環境污染的防治方面取得進一步的成效[3]。減少工業廢氣排放,降低工業化污染,已經成為政府、企業和市民普通關注的問題。
一、我國工業廢氣排放與控制現狀
工業廢氣的排放量在工業化發展中會處于不斷上升的趨勢,我國通過改善環保排放裝置、對污染企業進行整頓等措施嚴格控制工業的廢氣排放,取得了一定成效。如圖1所示,2002—2010年,包括工業二氧化硫和生活二氧化硫的排放總量自2002—2006年一直呈現逐年遞增的態勢,但2007—2010年排放總量呈現了下降趨勢;2002—2010年,工業煙、粉塵的排放量呈現了整體下降的趨勢,說明對煙粉塵的清潔控制技術水平較好,從整體來看,在這一階段,我國廢氣排放量的規模有所下降。
從近兩年廢氣排放量的變化來看,2010年我國工業廢氣排放總量為519 168億立方米,二氧化硫排放總量為2 185.1萬噸,工業二氧化硫排放量為1 864.4萬噸,工業二氧化硫去除量3 304萬噸,工業煙塵排放量603.2萬噸,生活煙塵排放量225.9萬噸,工業煙塵去除量38 941.4萬噸,粉塵排放量為448.7萬噸;2011年我國二氧化硫排放量為2 217.91萬噸,比上年增加了32.81萬噸,煙(粉塵)排放量為1 278.83萬噸,比上一年增加1.03萬噸。從數據分析上看,我國在控制廢氣排放上已經取得一定的成績,但是,2011年比2010年二氧化硫和煙(粉)塵的排放量有所增加,這說明隨著工業化進程的深入,工業廢氣排放總量同時在增加,污染物的減排任務也隨之增加,環境保護問題更應受到重視。
隨著經濟的繼續向前發展,能耗及工業總產值在逐年增長,工業廢氣的排放總量將會進一步增加,甚至是成倍增長[4]。因此,我們需要從多角度、多方面來研究和探討降低單位工業總產值帶來的廢氣負擔率,對此,我們需要進一步分析各地區廢氣排放量的變化及負擔狀況,研究存在的問題,這樣才能更好地促進廢氣減排工作的順利進行。
二、廢氣排放的環境洛倫茲曲線
按照環境庫茲涅茨曲線,經濟發展水平較低時,經濟增長會導致環境污染不斷加深,當經濟發展水平超過特定水平之后,經濟增長,產業技術進步或調整,會使得環境污染呈現降低的態勢[5]。環境污染與經濟增長存在一定的內在關系[6]。由于我國各地區經濟發展水平存在差異,必然使得各地區的廢氣排放與控制水平存在差異,我們必須要對不同地區的差異及其原因進行分析。
對我國工業廢氣排放量的波動與分布特點進行進一步分析,研究各地區廢氣排放負擔是否存在差異及其原因,對完善環境治理政策,提出相關建議具有重要的現實意義。為研究各地區廢氣排放是否平均,首先選擇洛倫茲曲線和基尼系數進行實證分析。洛倫茲曲線原本是用來描述社會收入分配是否公平的一種曲線,在這里引用洛倫茲曲線的研究方法和基尼系數指標來分析各地區廢氣排放的負擔狀況與存在差異的原因。二氧化硫、煙(粉)塵是工業廢氣排放的主要物質,也是對環境造成污染的主要污染源,假定各地區在生產過程中在GDP方面的貢獻率會帶來一定量的廢氣污染物的排放,用各地區的工業GDP占全國工業GDP的比重表示各地區工業生產貢獻率,用各地區二氧化硫和煙(粉)塵的排放量占全國二氧化硫和煙(粉)塵排放量的比重表示各地區工業生產帶來的氣體污染負擔率。將各地區的工業生產貢獻率與大氣污染負擔率進行比較,用以衡量各地區污染氣體排放帶來的環境損失與生產貢獻之間的差異。
(一)指標選擇
各地區工業生產貢獻率Ia=各地區的工業GDPa/全國工業GDP
各地區的廢氣排放負擔率Max=各地區廢氣排放量Pax/全國廢氣排放總量P
廢氣排放負擔率與生產貢獻率之比Qax=Max/Ia
x=1,2,分別代表煙(粉)塵和二氧化硫;a=1,2,3…31,表示31個地區。
在其他因素不變的情況下,經濟增長和清潔技術提高會有助于實現工業廢氣的減排[7]。基于此特點,如果Q小于1時,數值越小,意味著該地區工業生產帶來的經濟效益的增加率越高于廢氣污染的增加率,表明該地區具有較高的生產力水平,因工業排放導致的大氣污染程度較低,或者是該地區的控制污染技術水平較高,大氣污染物的排放受到很大程度的控制;反之,如果Q大于1,則代表該地區工業生產帶來的經濟效率低于廢氣污染的增加率,表明該地區的生產會帶來更多的廢氣排放,環境效益的損失大于經濟效益的增加,若Q值越高,則表明該地區需要努力提高生產技術水平,降低污染物的排放,或者通過強化保護大氣環境的措施,提高清潔技術水平,控制工業廢氣的排放。
(二)繪制環境洛倫茲曲線
洛倫茲曲線通常是一條下凸的曲線,用以表示不平均的程度,下凸程度越大,代表越不平均[8]。如圖2和圖3所示,45度的對角線是表示絕對平等線,即各地區廢氣排放水平不存在差異,各地區的廢氣排放負擔相同;橫軸和右側的縱軸所組成的折線是絕對不平等曲線,表示廢氣排放僅由一個地區釋放,也就是基于工業生產的大氣污染物的負擔是由一個地區帶來的;左側的縱軸表示各地區不同氣體排放量在全國中的比重,即各種廢氣排放的污染負擔率,橫軸表示各地區工業生產貢獻率,即各地區的工業GDP在全國工業GDP中的比重。圖中四條彎曲的曲線是將不同地區工業生產貢獻率與氣體污染的負擔率確定的散點連接而繪制的,每條曲線與對角線組成的面積用A表示,曲線與折線之間的面積用B表示,用A/(A+B)的數值即基尼系數來分析氣體污染物的排放水平,該數值越大,則表明氣體污染物的排放越是集中在少數幾個地區,反之,則表示各地區的氣體污染排放負擔相同[9]。
由于實際中數據是離散的,為更準確地計算基尼系數,需要準確繪制洛倫茲曲線模型[10]。根據圖2和圖3中散點分布特點,經過模型的篩選與最優分析,最終選用二次曲線模型,對廢氣排放負擔的環境洛倫茲曲線進行曲線估計,如表1所示,給出了兩種氣體污染的環境洛倫茲曲線的回歸模型檢驗報告,從擬合優度、模型檢驗結果和各個參數值來看,模型均具有統計學意義,擬合優度很好。
建立的回歸方程為:
通過定積分進行計算,獲得不同氣體排放的基尼系數A/(A+B)的比值,2010年數據為:0.09 7(二氧化硫),0.266(煙粉塵);2011年數據為:0.241 7(二氧化硫),0.3280(煙粉塵)。一般情況下,如果基尼系數小于0.2,認為絕對公平,0.2~0.3,表明相對平均,0.3~0.4,表示較為合理,0.4~0.5,認為差距較大,0.5以上認為高度不平均[11]。2010年,二氧化硫排放的基尼系數小于0.2,表示各地區因工業化生產帶來的二氧化硫排放負擔的差異不大;煙粉塵排放的基尼系數處于0.2~0.3,表示相對平均。2011年,二氧化硫排放的基尼系數處于0.2~0.3,表示相對平均;煙粉塵排放的基尼系數處于0.3~0.4,表示較為合理。由于得出的基尼系數較小,說明從各地區的工業發展生產水平來看,各地區廢氣排放負擔分布是較為均衡的,廢氣的排放負擔并不是由于一個或若干地區的工業集聚造成的。各地區工業生產所排放的煙粉塵,相對于二氧化硫的排放而言,各地區的差異要更明顯一些;而從2010年與2011年廢氣排放的基尼系數變化來看,數值呈現增加的態勢,說明我國各地區在廢氣減排工作上的成效存在速度上的差異,或者說各地區工業生產帶來的廢氣排放負擔率的差異呈現擴大的趨勢,一些地方的廢氣減排工作還需要進一步加強。
三、各地區廢氣負擔狀況比較
為進一步分析2011年各地區廢氣排放負擔的差異,僅考慮各地區工業生產貢獻的前提下,將各地區由于生產貢獻帶來的廢氣污染負擔狀況進行比較。表2給出了2011年各地區生產貢獻率與廢氣排放負擔率比較狀況,其中北京、天津、和甘肅等17個地區的各種工業廢氣的污染負擔率都小于生產貢獻率,顯示出較高的工業生產水平或較低的工業廢氣排放水平,這表明在這31個地區中有1/2強的城市在工業生產中廢氣的排放水平低于全國的平均標準。河北、山西、山東和河南等9個地區,存在工業生產的貢獻率小于廢氣排放的負擔率的情況,氣體污染負擔明顯高于全國平均水平,從數據分析上看,河北最為明顯,煙粉塵的污染負擔率是工業貢獻率的3倍,二氧化硫的污染負擔率是工業貢獻率的近2倍。這表明,河北的工業廢氣排放亟待有效措施加以控制,而導致河北省廢氣排放負擔較高的原因,更大的可能應該是重工業結構和較低的廢氣控制技術水平。該地區的工業結構亟待優化調整,清潔技術水平亟需提高[12]。
為進一步研究各地區工業廢氣排放的共性與差異,對數據做進一步的聚類分析。選擇、山東、河北、云南和江蘇作為初始類的中心點,這幾個地區包括了31個地區中從高至低的不同的大氣污染排放水平,但這不一定是最好的代表,需要再進行迭代過程尋找更好的類中心點代替初始類中心點。如表3所示,第一次迭代后,5個中心點分別變化為0.287、0.000、0.381、0.130和0.249,第二次迭代后,5個類的中心點變化均小于指定的收斂準則0.01,達到聚類結果要求。
表4為最終的聚類中心,可以看出,第1類的指標數據最低,包括的地區有6個:北京、天津、上海、海南、和青海,這些地區各項指標的數據較低,表明由于生產水平較高,生產貢獻率遠大于氣體污染物的排放負擔率,或者是該地區工業廢氣污染的排放率本身較低。但是在實踐中,對于各地區的大氣環境負擔率進行分析,還要考慮到其他影響因素,例如北京、天津和上海這三個城市即使工業生產所帶來的貢獻率高于大氣污染導致的環境損失率,但是引入土地面積、人口等因素,可能導致的結論會有所不同,比如:從單位土地面積上分析,北京地區所承擔的氣體污染負擔可能是很高的,在此,我們僅考慮工業貢獻率與廢氣污染負擔程度。第2類、第3類和第5類的各指標數據較高,一共包括8個城市:山東自成一類;河北、山西歸為第三類;廣東、河南、內蒙古、遼寧、江蘇歸為第五類;其余17個地區歸為第4類。在我國31個地區中,僅有不足1/3的城市的工業生產貢獻率小于工業生產導致的廢氣排放負擔率,這與各地區的生產力水平和各地區廢氣排放的控制程度有關。
綜合以上的分析可以看出,廢氣排放量的變化與工業化發展水平密切相關,由于各地區的工業生產水平不同,所處的環境庫茲涅茨曲線上的階段也是存在差異的,經濟發展水平較高的地區,廢氣排放的控制效果遠大于經濟發展水平較低的地區,所承擔的廢氣負擔率也相對較低;而經濟發展水平較低的地區,隨著工業生產總值的增長,廢氣排放的增長速度高于工業貢獻的增長速度,該地區的工業廢氣排放負擔較重。對于各地區廢氣排放負擔存在的差異,需要針對各地區工業發展的差異特點及原因采取針對性的策略,以期更有效地幫助這些地區提高控制廢氣排放的效果。
四、地區工業廢氣排放負擔存在差異的原因
各地區廢氣排放負擔存在差異,究其原因應該有多方面的因素,既有技術因素,也有產業結構和制度差異等方面因素。從地區控制污染的差異性政策的制定方面來看,我們必須要對各地區廢氣排放負擔梯度差異的根源進行分析。我們可以將造成地區廢氣排放負擔梯度差異的主要原因歸納為以下幾個方面:
1. 各地區工業發展水平差異導致能耗水平不同,污染物排放負擔會存在明顯差異。從表5“2011年31個地區萬元地區生產總值能耗統計分析”來看,北京能源消耗指標最低,為0.459噸標準煤/萬元,31個地區的總體均值為1.040 93噸標準煤/萬元,中值為0.903 50噸標準煤/萬元;而前面分析的廢氣負擔較高的8個地區:河北為1.300噸標準煤/萬元,山西為1.762噸標準煤/萬元,內蒙古為1.405噸標準煤/萬元,遼寧為1.096噸標準煤/萬元,河南為0.895噸標準煤/萬元,廣東為0.563噸標準煤/萬元,江蘇為0.600噸標準煤/萬元,山東為0.855噸標準煤/萬元,除河南、廣東、江蘇和山東以外,其他地區的萬元地區生產總值能耗,既超過了各地區的平均水平,也大于中值水平。這說明這些地區的廢氣負擔較高的原因之一,是與這些地區的工業生產力或生產技術水平有關,同樣水平的工業生產貢獻所消耗的能源數量高于平均水平,自然地,工業污染物的排放量也會高于各地區平均水平,該地區的廢氣排放負擔超出各地區的平均水平。不僅如此,廢氣污染負擔較高也會導致治理環境的投資增加,從2011年各地區完成的工業廢氣污染治理投資按金額由少到多的排序結果來看,遼寧為第13位,廣東為第23位,江蘇、山西、河南、河北、內蒙古和山東投資總額排名依次為26~31位,31個地區中山東省治氣廢氣投資額最高,為244 688萬元,由此可見,在評價各地區工業貢獻時,必須要考慮環境成本;在工業發展中,工業廢氣總排放量既與工業總產值相關,也與能耗值相關;我們需要平衡經濟效益與環境成本,盡可能使兩者之差最小化,努力實現“環境優化增長”代替“環境換取增長”的發展方式。因此,各地區產業的生產由于技術裝備水平等方面存在差異,使得能耗水平存在區別,最終使得工業廢氣排放方面會出現梯度的差異。據此,在控制廢氣排放方面,廢氣排放負擔較高的地區應該通過提高生產工藝技術水平、改善用能結構和改進技術等方面,努力降低能耗值,從根源上控制廢氣污染排放量。
2. 地區的產業結構差異會使得各地區廢氣排放負擔存在差異。工業分布數量高的地區,工業廢氣排放負擔可能會較重。我國地區發展一直存在不同程度的差異,產業結構的變化呈現出工業化進程中不同階段的一般特征,在工業化水平較高的地區,它的技術密集型產業及現代化的第三產業已經成為經濟的發展主體;在工業水平低的地區,第一產業比重會相對較高;而工業化發展水平處于中間位置地區,第二產業的比重相對較高,相應地,這些地區的工業廢氣排放負擔也會相對較高。把2011年各地區第二產業生產總值占工業生產總值的比重按由小到大的順序排列,結果顯示:廣東排名第11位,江蘇排名第16位,山東排名第20位,河北、遼寧、內蒙古、河南、山西排名第22、25、28、29、31位(詳見表6)。這些排名越靠后的地區,工業貢獻更多的是依靠第二產業的發展。而有些地區,如安徽、江西、重慶等,雖然第二產業的比重較大,但是廢氣排放負擔沒有呈現較高的現象,是因為這些地區在污染產業生產中使用的清潔技術較高,或者是環境污染的控制效果更好。因此,有些地區工業廢氣排放負擔較高的另一原因,就是工業比重相對較高,污染物排放較多,甚至可能是污染工業的比重較大導致該地區廢氣排放負擔較重,而且,這些地區對工業廢氣污染的控制效果較差。
3. 環境政策存在地區差異,導致高污染行業向環境成本低的地區轉移,使得地區工業廢氣排放負擔存在差異。地區環境成本的差異會影響污染產業的地區分布,污染產業的選址會傾向環境成本低的地區,因此,差異的環境標準成為影響地區污染產業分布的重要原因,也成為影響地區廢氣排放負擔差異的重要原因之一。由于各地區的治理廢氣排放的政策與標準存在差異,會導致高污染行業實際成本存在地區差異,這必然使得產業由高環境成本的地區向低環境成本的地區轉移。而對于環境成本高的地區,其污染狀況會因完善的環境政策而受到抑制,產業的布局也會有所改變,例如,國家對長三角、珠三角等重點區域率先實施大氣污染聯防聯控機制,減少酸雨、灰霾現象;浙江、江蘇兩地就對環太湖區域實行了差別化環境政策,實行更加嚴格的排放標準,從源頭上壓減排污總量。這些差異化的環境政策必將導致相關地區的某些工業廢氣排放受到限制,而相對于沒有實施嚴格管制措施的地區,某些污染較重的產業會繼續存在甚至增加,最終導致該地區工業廢氣排放負擔加重。
綜上所述,工業廢氣減排工作是我國大氣污染治理的重要內容,在各地區大氣污染負擔率與生產貢獻率比較中,進一步證實:不同地區的工業生產貢獻所帶來的氣體污染物排放水平是存在差異的;而對于地區廢氣排放負擔存在差異的原因分析中,研究發現:地區廢氣負擔水平較高的主要原因或者是由于地區產業生產技術水平不高,或者是因為第二產業比重較高且污染控制水平較低,或者是因為污染產業分布較多等原因所導致的。而像北京、上海等經濟水平較高、生產力水平比較高的地區的工業生產所帶來的工業污染物的排放比率要比落后地區的明顯低很多,這說明,提高生產力和清潔技術水平等措施可以有效降低污染物的排放水平。
五、控制工業廢氣的對策建議
經過前面地區廢氣排放存在差異的實證研究與原因分析,對于我國廢氣污染物排放的管理,我們既需要制定各地區都適宜的共性管理政策與措施,也需要針對各地區的實際情況,分析廢氣排放存在差異的內在原因,有針對性地采取差異性的管理措施。對于廢氣排放負擔較高的地區,我們主要是通過多種措施與途徑,盡快提高生產力水平和技術水平,加強氣體污染物排放的控制措施,有效降低氣體污染物的排放負擔。為更好地提高我國廢氣排放的控制水平與取得較好的環境保護效果,提出以下建議:
1. 不斷提高地區產業發展水平,提升清潔技術與促進清潔能源使用。第一,從長期來看,隨著工業化進程的深入,各地區都會面臨工業廢氣排放負擔加重的壓力,為了實現長期有效地控制工業廢氣排放數量,通過提升廢氣處理的清潔技術和促進清潔能源的使用,可以更好地實現經濟與環境的雙收益。第二,從當前各地區的工業廢氣負擔存在差異的原因來看,無論是對于由于產業結構不合理導致的有些地區廢氣負擔較重,還是由于自身生產技術水平較低、能耗較高導致的工業廢氣減排壓力較大,提升清潔技術可以改善廢氣排放狀況,促進清潔能源使用可以從根源上降低污染排放水平,從而有效地降低有關地區的廢氣污染負擔。因此,對于清潔技術的提升與清潔能源的使用,需要各主體共同努力。從政府方面,需要從宏觀角度,對廢氣排放進行控制與管理,幫助企業從環境管理方面促進清潔技術的應用;從企業角度,需要加強清潔生產指導,促進企業節能增效;從市民角度,需要提升人們的生態文明意識,加強清潔工程的自覺監督意識,積極參與到環境污染的防治工作中來。加快發展清潔能源與提升清潔技術,是解決未來能源保障和生態環境問題的重要對策,依靠清潔技術與清潔能源,可以有效降低廢氣排放負擔,擺脫對傳統化石能源的依賴,實現資源的優化配置,促進經濟與環境的協調發展。
2. 加快污染負擔率較高地區的產業結構合理化調整的步伐。有些地區廢氣負擔較高的重要原因是與該地區的產業結構相關聯的,而地區生產水平的差異,其中重要的原因是和各地區的產業布局有關,而產業結構調整一直是各國經濟發展中的重要課題,隨著我國工業化階段進入中后期,各產業之間的相互協調能力、產業結構轉換能力應該逐步增強,在各地方區域發展中,需要更加重視最佳經濟效益與環境效益并存的產業結構。地區工業廢氣排放負擔的差異及原因,進一步說明了廢氣排放負擔較高的地區應該在工業結構、技術設備和生產技術發展水平等方面做出更大的努力,對于廢氣排放負擔較大的地區應借鑒先進地區的經驗,努力提高廢氣控制技術水平,加快重工業結構的調整,依靠技術支撐,促進產業結構優化升級。企業要加快技術改造的步伐,圍繞工業結構合理化發展的要求,注重提高技術創新能力和促進創新成果產業化。
3. 按地區發展差異,制定差異化管理方案,分步驟、分主次地對環境污染加強綜合治理控制。由于地區發展水平的不平衡,各地區廢氣排放負擔存在差異,針對各地區的特點應該制定差異化的管理方案,有針對地解決地方污染物控制難題,提高減排成效。比如,對于工業廢氣污染負擔較高的地區,可以以治理工業廢氣為主要方面,繼續完善工業污染源的控制,強化管理措施與方案;對于像北京、上海這樣的地區,工業廢氣在大氣污染源中相對于其他地區而言并不是處在第一位,機動車排放帶來的污染影響明顯高于落后地區,可以建議這些地區先以控制機動車減排工作為主。除此之外,從差異化的地區環境政策來看,我們還要注意,不僅要做到降低目前有些地區的污染水平,還應該防范因環境成本差異將導致的污染產業轉移現象,杜絕因污染產業轉移,導致相關地區新污染負擔增加的現象,在環境保護方面,應該“防”與“治”兩手一起抓。
4. 加快推行排污權交易,深化環境成本內在化的工作。只有不斷加強環境成本內在化,才能有效消除污染產業的外部非經濟性,體現環境公平。排污權交易制度是環境成本內在化的一個重要的政策途徑。排污權交易是當前世界各國關注的重要環境經濟政策之一,促進排污權交易的發展,可以更有效地提升廢氣減排效率。排污權交易通過控制污染物排放的總量,利用市場規律及環境資源的特有性質,在環境保護主管部門監督管理下,各個持有排污許可證的微觀主體在政策、法規的約束下對排污指標、排污權有償進行轉讓或變更,它化解了經濟發展與環境保護的矛盾,從經濟學的視野解決了社會問題。為適應環境政策的發展步伐,我們需要在市場規則、排放交易系統建設和環境管理制度方面,盡早做好進行排污權交易的相應準備。一是制定嚴格的廢氣控制排放標準。對于有些地區超總量指標排放必須進行嚴懲,保證廢氣排放量控制在一定范圍內,并積極采取措施,不斷努力降低污染物排放總量;二是加快建立污染源排放的統一監管機制和連續監測系統,可以進行聯網并強化管理;三是應建立廢氣排放權交易中介和排放配額跟蹤平臺,合理制定排放總量指標的分配方案。對于環境污染問題的治理,事關經濟發展的可持續,人類生存的可持續,必須要不斷完善有關法律體系、嚴格標準及執行制度,這樣才能在環境保護方面取得更有為效的成績。
5. 嚴格管理污染源流向,加強監管工作,強化環境污染的預防工作。由于污染事實發生時,因果關系調查的復雜性,影響因素的多樣性,一旦發生環境公害,我們再去研究它的因果關系,很難從法律上將之輕易地定性為某個微觀主體的責任,而先污染后治理的發展方式危害很大,治理污染時間周期很長,環境治理成本巨大,所以,對于環境污染防治工作而言,應以更為有效地預防為主,這是實現環境資源可持續發展的必然選擇。一方面,為了盡可能將環境污染風險控制到一定范圍內,國家或地方政府應該對污染源進行有效地管理和登記,比如:對農藥成分進行限定,對農藥的生產、銷售、流通和使用進行登記;對生產中可能帶來負外部效應的企業進行登記與監管,嚴格管理企業中能帶來污染的化學物質流向,及時進行申報,等等,努力降低環境污染事件發生的概率。另一方面,針對污染源的產業分布狀況與特點,加強反污染措施的安置。對于一國環境的污染,只有有計劃地對不同產業采取差異性的措施,才可能取得更好的效果。
總之,每個工業化發展的國家都在經濟發展過程中會遇到環境污染和退化的問題,先污染后治理的代價是巨大的,所以,每個國家都要處理好經濟發展與環境保護的關系,盡可能降低經濟發展過程中的環境代價。我們可以通過切實地采取環境污染預防措施,來盡可能地降低經濟發展的環境成本,保護和改善環境。對于我國環境污染的防治工作,需要針對主要問題從多個角度提出有效方案。針對我國的環境治理工作,需要我們根據各地區環境污染治理的階段與特點,因地制宜地制定適合各地區發展的差異化管理方案,促進我國經濟與環境的和諧發展。
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關鍵詞:水泥;廢氣;廢水;廢料;治理
中圖分類號:F01
文獻標識碼:A
文章編號:1672-3198(2009)13-0276-01
1 引言
水泥(英文:cement)是指粉狀水硬性無機膠凝材料。加水攪拌后成漿體,能在空氣中硬化或者在水中更好的硬化,并能把砂、石等材料牢固地膠結在一起。水泥是重要的建筑材料,用水泥制成的砂漿或混凝土,堅固耐久,廣泛應用于土木建筑、水利、國防等工程。
2 水泥的生產工藝
水泥的生產工藝,以石灰石和粘土為主要原料,經破碎、配料、磨細制成生料。喂入水泥窯中煅燒成熟料,加入適量石膏(有時還摻加混合材料或外加劑)磨細而成。
水泥生產隨生料制備方法不同,可分為干法(包括半干法)與濕法(包括半濕法)兩種。
3 水泥工業三廢及處理
所謂“三廢”,就是“生產過程中,產生的廢料(廢煤碴、廢石堿、廢煤灰等)、廢氣(排放、殘余等氣源再利用)、廢水(自然排泄工業廢水等)”的概稱。
水泥生產過程產生的廢氣污染物主要是粉塵,其次是SO2、NOx等。水泥生產的廢水中,有機物含量低,主要含粒徑不同的顆粒物,主要污染物為SO2。水泥生產的廢料有離心成型后的廢漿、攪拌成型和澆灌的撒落料及拌制混凝土的剩余混合料、沖洗攪拌機的水漿、蒸汽鍋爐廢渣、粗細集料(砂、石)篩(洗)余物、廢品及其他邊料。下面分別介紹水泥生產中三廢處理技術的應用。
3.1 廢氣
水泥生產的特點為物料處理量大,粉狀物料或成品輸送環節多。在物料破碎、輸送、粉磨、煅燒、包裝、儲存等環節中,幾乎每道工序都伴隨著粉塵的產生和排放。產生的粉塵類型主要有:(1)原料粉塵;(2)煤粉塵;(3)水泥窯粉塵;(4)熟料粉塵;(5)水泥粉塵。粉塵的排放方式分為有組織排放和無組織排放兩大類。有組織排放包括從熱力設備煙囪和各種通風設備排氣筒排放的粉塵。無組織排放包括各種物料在裝卸、運輸、堆存過程中自由散發出來的粉塵。粉塵最大的排放源為窯尾廢氣,其次是窯頭廢氣。SO2、NOx等產生于熟料煅燒過程,由窯尾煙囪排入大氣。
治理措施:為了有效地控制廢氣的產生和排放,工程采取了以下綜合措施:(1)從工藝流程設計、布置上盡量減少揚塵環節;(2)選用揚塵少的先進設備;(3)粉狀物料采用空氣輸送、鏈式輸送機等密閉式輸送設備;(4)帶式輸送機布置盡量降低物料落差并加強密閉;(5)配備灑水車,設置灑水管道,對石膏、原煤、礦渣等物料露天堆場和物料運輸道路灑水降塵;(6)加強綠化,廠區內的綠化面積占可綠化面積的81.4%;(7)對有組織排放點設置相應廢氣處理裝置。
結論:(1)在采取綜合治理措施后,各廢氣排放點廢氣各項排放指標均符合《水泥廠大氣污染物排放標準》(GB4915―1996)中二級標準;該廠粉塵無組織排放符合《水泥廠大氣污染物排放標準》(GB 4915―1996)二級標準。治理設施運行穩定、綜合治理效果良好。(2)水泥廠的廢氣排放,特別是粉塵無組織排放情況,同企業的內部管理情況直接相關。強化企業內部管理是水泥廠廢氣長期、穩定地實現達標排放的關鍵和有效保證。
3.2 廢水
水泥工業生產用水量大而對水質要求不高,主要用于旋轉窯冷卻、地面沖洗、沖洗磨機等,其生產廢水一般未經處理直接排入地面水體,嚴重時造成河道淤塞,影響了人們正常的生活生產用水。水泥工業生產廢水主要含不同粒徑的細小顆粒,而水泥生產對用水水質要求不高,因此,對水泥生產廢水進行處理并回用,不但具有環境社會效益,而且經濟效益也十分顯著。
水泥生產廢水主要污染物為SS,廢水中SS主要以粗分散系和膠體分散系兩種形態存在。其中粗分散體系占總懸浮物的80%-90%,在自然沉淀狀態下就能較容易去除。處理的關鍵在以膠體狀分散體系存在的SS。
治理措施:通常對于以膠體狀存在的sS,主要靠投加混凝劑,通過混凝劑水解產物壓縮膠體的擴散層,達到膠體脫穩而相互聚結;或者通過混凝劑的水解和縮聚反應而形成的高聚物的強烈吸附架橋作用,使膠粒被吸附粘結。針對水泥生產廢水的特性,經過充分的試驗論證,采用聚合氧化鋁為絮凝劑,壓縮雙電層,降低電位,然后投加少量PAM作助凝劑,靠其大分子的吸附架橋功能,將脫穩的細小顆粒凝聚成較大的顆粒,提高沉降速度,從而達到泥水分離的目標,SS處理效果顯著。根據試驗結果,廢水中CODcr和SS具有線性關系,CODcr隨SS的變化而變化。因此,水泥廢水的治理主要以去除SS為目標,只要SS降低了,CODcr就隨之降低。具體流程如圖1示:
3.3 廢料
水泥制品企業往往忽視企業本身廢渣廢料的綜合利用,以致侵占農田、堵塞河道、污染環境。經濟合理地處理這些廢渣廢料,特別是用于農房墻體生產,既可解決農房墻體材料急需的大量原材料,又可增加企業的經濟效益,具有一定的現實意義。
離心成型后的廢漿這種廢漿含有5%-8%的水泥,可作墻體材料的膠緒材使用;攪拌、成型和澆灌的撒落料及拌制混凝土的剩余混合料,后者性能較好,可作為農房墻體材料的基本混合料,前者可作混合料;沖洗攪拌機的水漿其性能與離心成型的廢漿大致相同,可作膠結材或混合料使用;蒸汽鍋爐廢渣這種廢渣經破碎篩分可分別替代粗細集料,不過用作粗巢料時,要防止混凝土成型時出現分層現象I粗細集料砂、石篩洗余物;廢品及其他廢地坪、廢磚瓦及混凝土邊料這些材料經破碎篩分后,可替代粗細集料。
治理措施:(1)廢渣磚:利用離心成型的廢漿作膠結材,加入適量的爐渣人工或機械破碎作集料,再加混凝土撒落料,人工拌和均勻后放人鋼模內夯實成型,經自然養護即為廢渣磚尺寸與普通粘土磚相同,主要用于圍墻砌筑;(2)廢料實心砌塊:利用撒落料和剩余混合料,摻加一些砂、石篩余物和爐渣作集料,經人工拌和均勻,在鋼模中振動密實成型,白然養護后即為廢料實心砌塊毫米,可用作單層房屋的墻體材料;(3)房屋基礎用的水泥條石利用撒落料和剩余混合料,摻加沖洗攪拌機的水漿和部分砂、石篩余物,經人工拌和后,在鑰模中夯實成型,自然養護后即得水泥條石;(5)室內外地坪方磚:利用離心成型后的廢漿、撒落料和砂、石篩余物或混凝土制品的邊料,經人工拌和后,在模子中夯實成型,即為地坪方磚厘米,此磚生產在各廠較為普遍;(6)其他:如花墻、花格欄桿和水泥墩子船臺上使用等。
關鍵詞:大氣環境;新形勢;保護;治理
在時代的發展當中,由于汽車、冰箱等科技產品的普及,工業工廠的數量也在逐漸增加,在工廠運作的時候,不僅會排出大量污水,對水源形成較為嚴重的污染,多數工廠在作生產任務時,更會排出含有顆粒狀的工業廢氣,從而嚴重地污染了大氣環境。大氣環境污染雖然聽起來是一個較大范圍的概念,但是卻與人們的生活息息相關。不僅會導致城市、鄉鎮等地區出現霧霾現象,通過呼吸空氣嚴重地損壞人們的呼吸道、肺部的健康,使人們在不知不覺中出現急性或慢性中毒現象,長期下來甚至極有可能患上癌癥,嚴重影響人類的生存質量。大氣污染還會引發酸雨現象,對農作物造成嚴重的影響,更會造成水源、土壤酸化,出現林木衰亡、魚類死亡等嚴重后果[1]。目前,由于大氣污染,南極的臭氧層上空已逐漸出現空洞問題,形成全球變暖,對動植物的生長更為不利。因此,為改善大氣環境的污染問題,文中根據保護與治理大氣環境的現狀,詳細探討如何有效開展對大氣環境保護與治理的有效方案。
1大氣環境污染成因
大氣環境形成污染主要有兩個因素,分別為自然影響和人為因素。自然影響主要是由于森林中存在大量樹木,在高溫的環境下極易產生自燃現象,樹木被燒毀時,會產生大量的煙霧,其中包含了90%左右的水蒸氣及二氧化碳,還包含了10%左右的一氧化碳、氮氧化物、碳化物及微粒物質等有害物質[2]。在燃燒中的顆粒量達到一定的程度后,就會對大氣產生污染。火山噴發這種自然現象也會造成大氣環境污染,因為噴發時會從地底下帶出數量龐大的火山灰及火山氣體,火山噴出的物質中多數含有會引發酸雨的硫磺和氯氣等有毒氣體,隨著噴發時產生的沖擊力,會將此種氣體與大量火山灰噴到高空中,再隨著風向飄散到遠處,對高層大氣形成不良影響。但是造成大氣環境污染最主要的因素還是人為因素,工業廢氣、汽車尾氣、生活廢物等都是造成大氣污染環境的主要因素。在國家不斷加強經濟建設的同時,也促使一大批工廠隨之而起,但是在建設期間多數沒有注意到對大氣環境的保護,致使工廠在執行生產任務的時候,沒有做好相關的廢氣排放處理措施,致使工業廢氣盡數排放到大氣中,通過生態循環對大氣環境形成了極為嚴重的污染[3]。機動車產生的尾氣也是導致大氣環境污染的元兇之一,在現代社會生活中,汽車、摩托車的數量在逐年增加,多數人仍缺乏環保出行的理念,僅顧自身方便,上下班都選擇開車出行,致使汽車尾氣等有害氣體排放量越來越大。還有人們在日常生活時,常會使用空調、冰箱等家電,該類家電不僅會大量排出二氧化碳,甚至還會產生含氯的氟利昂,對臭氧層起到非常嚴重的破壞作用。而人們日常用煤炭進行生火做飯,焚燒農作物秸稈、隨意丟棄固體廢棄物等行為,也會產生大量的煙塵物質、二氧化硫等形成大氣環境污染的有害氣體。
2大氣環境保護措施
在改善大氣環境措施中,向來都提倡先保護,再治理的方針,因此,對大氣環境的保護措施顯得至關重要。以下提出幾點對于加強大氣環境保護的有效措施。
(1)對工業產區進行合理規劃,將工廠密集處與城鎮生活處進行明確劃分,且在修建廠區時,需將位置選在風向頻率最大的下風處,減少工業廢氣被吹向居民生活地點的次數。例如北方城市普遍會提供供暖設備,在修建較為大型的供熱站時,可將其選址定在郊外,并嚴格計算排氣煙囪的高度,還可以適當地采取二氧化硫控制技術對排放的廢氣進行處理,當煙囪達到一定的高度時,排放廢氣含量會形成明顯的擴散和稀釋的狀態。
(2)加強綠化環境建設工作,在目前城市發展過程中,存在建筑規劃數目過多,綠化存在面積較小的現象。在制定保護大氣環境的方案時,應注重擴張城市綠化規模,可在道路兩旁加強植樹的數量,在城市規劃中適當地騰出位置進行公園的修建,在公園中大量種植樹木、花草等綠化植物,從而加強調節氣候、吸附和濾除灰塵的作用,有助于將大氣中的有害氣體進行吸收,進而減少污染現象。
(3)政府相關部門可規范對汽車限行的制度,實施單雙號限行措施,減少人們日常生活中使用汽車出行的次數,不僅可有效緩解路面壓力大,道路交通擁擠等問題,還能夠減少汽車尾氣排放量,起到對大氣環境的保護作用。對汽車生產行業,應加強對研究汽車尾氣凈化控制工作的扶持,協助相關工作部門強化凈化尾氣的研究工作,從根本上控制汽車尾氣的排放量。
3大氣環境治理措施
為了提高人類的生存質量,走可持續發展的道路,對已被污染的大氣環境進行治理是一項必須要完成的工作。針對如何治理大氣環境,在下文中提出幾點相關的措施。
(1)加強對各項減輕污染環境的關鍵技術研究,例如有毒工業廢氣凈化技術、機動車尾氣排放控制技術、電站鍋爐煙氣排放控制技術等。通過脫硫、抑塵、吸附、凈化的技術升級,可有效地將大氣中含硫氣體進行脫硫,對有機氣體進行凈化、對大顆粒塵粒進行增重使其沉降等,進而達到對已被污染的大氣進行凈化的作用,減少大氣污染程度。
(2)對工業污染源進行治理,例如工業城市在快速發展過程中,為達到生產目的,會大批量地使用煤炭作為生產燃料,燃燒過程中會產生大量含二氧化硫及大顆粒的有害氣體,且生產企業為節省成本,隨意將工業廢水排入河流中,從而通過生態循環系統造成對大氣的污染。因此,有關部門需加強對工廠排放廢棄物的監管。督促其完善自身的廢氣排放設施,以及監督其購置相應的污水凈化設備,對生產過程中的廢氣廢水按照相關標準進行處理,進而減少排入大氣中的有毒成分。
(3)由于對大氣環境污染的治理需要通過人們的共同參與,才能夠起到事半功倍的效果。通過播放公益廣告、舉辦公益活動、印發宣傳手冊等方式對人們進行環保意識的傳播,使人們能夠在各種傳播方式的耳濡目染下,加強對大氣環境污染嚴重性的重視,并提高自身的環保意識。同時,還要加強對居住環境的合理建設,建議人們積極開展植樹活動,增加居住綠化覆蓋率。并在居民區內設置相應的廢物處理地點,提倡人們主動進行垃圾分類,在指定的地點進行垃圾焚燒,避免隨意丟棄固體廢棄物,形成土壤及水源的污染,從而減少了經循環系統造成的大氣污染。
4結語
在新形勢下實施大氣環境的保護與治理不僅僅是依靠相關環保部門能夠完成的,而是需要工業產業、居民、相關技術人員等多方面的參與及配合。首先需要相關管理部門制定可實施制度,并嚴格實施監管工作;再者需要工業企業的高度配合,減少自身對大氣環境污染程度,嚴格按照相關標準進行廢氣、廢水排放工作;最后需要擁有廣泛的群眾基礎,加強對群眾宣傳環保意識的工作力度,確保群眾能夠積極參與對大氣環境的保護與治理當中。通過這幾方面的努力,相信一定能夠有效地實施對大氣環境的保護及治理,建設一個具有美好環境的生活家園。
作者:劉燕 單位:山東省環境保護科學研究設計院
參考文獻:
[1]邢延峰.城市大氣環境質量的保護策略探討[J].黑龍江科技信息,2016(1):146.
[2]張秀紅,李路娟.加強環境保護監測的策略分析[J].科學中國人,2015(8):159.
關鍵詞:陶瓷行業;污染;解決方法;瓶頸
1 前言
早在兩年前,由環境保護部科技標準司制定的《陶瓷工業污染排放標準》后,該文件首先對陶瓷工業生產的大氣污染、水污染和污染排放物等做了規定,這也成為陶瓷企業在生產過程中產生的污染物排放首個國家標準。其中,建筑陶瓷拋光類單位產品基準排水量限值為1.0 mg/L,非拋光類為0.3 mg/L,衛生陶瓷為6.0 mg/L,特種陶瓷為2.0 mg/L;大氣污染物排放濃度限值水煤漿二氧化硫為500 mg/m3,顆粒物為100 mg/m3。在該項標準實施兩年后,通過調查發現,能具體做到這些標準的企業非常的少。而從2012年1月1日起,在開始的標準基礎上又開始執行新的限值,建筑陶瓷拋光類單位產品基準排水量限值為0.3 mg/L,非拋光類為0.1 mg/L,衛生陶瓷為4.0 mg/L,特種陶瓷為1.0 mg/L;大氣污染物排放濃度限值水煤漿二氧化硫為300 mg/m3,顆粒物為50 mg/m3。通過對比可知,新標準限值比原有標準更低。換句話說,新標準將更加嚴格。如果嚴格按照這個標準執行,大部分中小企業將很難生存。因此,陶瓷企業在環保壓力下如何生存?如何處理陶瓷生產過程中所產生的廢水、廢渣、廢氣等污染問題,將是我們陶瓷行業向綠色、健康方向發展的必經之路。
2 陶瓷行業“三廢”污染物的解決方法
在建筑行業內,企業在生產中對自然環境產生影響的主要是“三廢”--廢水、廢渣、廢氣。因此,陶瓷企業的環保建設也主要圍繞這三個方面開展。
2.1 廢水
隨著近年來建筑業的發展,對建筑陶瓷的需求量也日益增大,僅珠江三角洲的佛山地區現有近300家陶瓷廠 ,規模較大的也有100多家,主要分布在佛山、南海、順德、高明等城市。由于陶瓷生產行業廢水排放量大,懸浮物含量高,如果不對其進行有效的控制與處理,對水環境將會產生相當大的環境威脅。
2.1.1陶瓷企業廢水的產生原因
陶瓷行業廢水主要產生于生產過程中的球磨(球磨機漿料中直徑細小不合格漿料,洗球水)、壓濾機濾布清洗、施釉(清洗)、噴霧干燥、磨邊拋光等等工序;各車間粉塵、沖壓等廢料;在原料運輸灑落及廠內地面粉塵被雨水沖刷時也帶來一定的高濁度、高懸浮物廢水等等方面。面對如此巨大的廢水問題,如何有效地處理與控制這些廢水是陶瓷企業一直需要解決的問題。目前,陶瓷企業廢水回用的工藝流程如圖1所示。
2.1.2陶瓷企業廢水處理的方法
目前,陶瓷企業處理廢水的主要方法為固液分離方法,其主要包括:隔板式反應及平流式沉淀池、斜管沉淀池、豎流式沉淀池、水力循環澄清池等等。
隔板式反應及平流式沉淀池:由于其構造簡單,施工方便,是應用最為普遍的一種,其混凝攪拌過程是在平流沉淀前的多層隔板造成水流拐彎的攪拌作用下完成的。但此方法也存在一些不足,如:處理效果不明顯,池底污泥淤積難清理等缺陷。目前該類處理方法約占陶瓷行業廢水處理工業總數的90%以上。
斜管沉淀池:在很多陶瓷企業廢水處理工程中,其中7%~8%是由專業工程公司為其設計采用斜管沉淀池進行固液分離處理的,其生產能力較平流式沉淀池有一定幅度的提高,處理效果也理想些。但在運行中也存在一些不足,如:一方面由于水流在斜板沉淀池中停留時間短,無緩沖余地,容易造成混凝反應不善,效果不易發揮;另一方面由于陶瓷污泥黏度大,運行時間稍長后會在斜管孔內積泥,給運行帶來困難。
豎流式沉淀池:一般多用于小流量廢水中絮凝性懸浮固的分離。其生產能力較平流式沉淀池有一定幅度的提高,處理效果也理想些。由于它占地面積小,排泥容易,處理效果較好,目前在陶瓷行業中應用較多。
水力循環澄清池:水力循環澄清池的工作原理為上升水流的能量在池內形成一層懸浮態的泥渣層,其中的絮凝體被“過濾”截流下來,其混凝反應充分,固液分離徹底,處理后水質各項指標優于常規處理方法,出水濁度能被控制在4度以內。由于要滿足一定的噴嘴流速來維持水力循環,因此,設施須滿負荷運行,進水量便很容易控制,運行管理方便,池底錐底角度大,排泥效果好。將其用于陶瓷廢水的處理,竟也取得了令人滿意的效果。
目前,盡管陶瓷污水處理方法比較多,但仍然存在效率不高的問題。因此,廢水處理的成本、運行效果等問題仍需環保公司站在企業的立場上去解決這些問題,使得我們的廢水問題能夠得到較好的解決,為我們陶瓷行業做出更多的貢獻。
2.2 陶瓷工業廢渣
目前,我國陶瓷工業廢料廢渣的處理與利用技術比較低,資金緊缺,致使大量廢渣擠占耕地,使水和空氣受到污染。因此,陶瓷工業廢料廢渣的處理與利用已成為陶瓷生產廠家及陶瓷工作者共同關注的課題。
2.2.1陶瓷工業廢渣的來源
陶瓷工業廢渣主要是指陶瓷制品的生產過程中,由于成型、干燥、施釉、搬運、煅燒及貯存等工序中產生的廢料。通常可大致分為三類,即坯體廢料、廢釉料(廢溶劑)及燒成廢料。
坯體廢料:主要是指陶瓷制品未煅燒之前所形成的廢料,包括上釉坯體廢料及無釉坯體廢料。
廢釉料:是在陶瓷制品的生產過程中(拋光磚的研磨拋光及磨邊倒角等深加工工序除外)所形成的污水,污水經凈化后所形成的固體廢料。
燒成廢料:是陶瓷制品經焙燒后生成的廢料,主要是在貯存和搬運等生產工序中的損壞而造成的。
2.2.2陶瓷工業廢渣的處理方法
目前,陶瓷行業在處理廢渣時主要采取方式有:
第一種就是不經處理,直接倒掉或者填埋。陶瓷工業廢渣填埋時的具體做法大致是,陶瓷工業廢渣傾入填埋場后,采用專用機械并攤薄壓實,累計厚度達到一定要求后,再覆蓋一定厚度的粘土并壓實,依次反復填埋、壓實、覆蓋直至填埋場填滿為止,這時應對填埋場進行封場處理,包括覆蓋500~600 mm厚的自然土并壓實,封場頂面坡度不大于20%,最后在填埋場上進行栽花、種草、植樹甚至種植莊稼等;
第二種處理方式就是多數陶瓷企業會選擇的減量處理排放;
第三種處理方式為陶瓷企業通過技術更新來進行陶瓷廢渣的回收利用,進行輕質磚、透水磚、釉面磚、廣場磚,以及陶粒等產品的生產。
2.3 陶瓷工業廢氣
隨著我國工業進一步發展,環境污染日益成為人們關注的焦點。各種工業廢氣中的氮化物、硫化物、碳化物、氟化物、粉塵的排放已經嚴重影響了人們的生活及生存環境。如何保護我們的環境,這就需要我們對廢氣的來源進行分析,然后再對針下藥,來提高我們的空氣質量。
2.3.1陶瓷工業廢氣的來源
建筑衛生陶瓷工業廢氣的來源大致可分為兩大類,第一大類是含生產性粉塵為主的工藝廢氣,這類廢氣溫度一般不高,主要來源于坯料、釉料及色料制備中的破碎、篩分、造粒及噴霧干燥等;第二類為各種窯爐燒成設備在生產中產生的高溫煙氣,這些煙氣中含有CO、SO2、NOX、氟化物和煙塵等。陶瓷企業的廢氣排放量大,排放點多,粉塵中的游離的SiO2含量高,廢氣中的粉塵分散度高。因此,如何解決陶瓷行業的廢氣問題,是我們陶瓷行業未來的發展趨勢。
2.3.2陶瓷工業廢氣的處理方法
建筑陶瓷工業廢氣的治理技術主要有:坯料制備過程中廢氣除塵、成型工藝過程廢氣治理技術、窯爐廢氣的治理技術等等。而窯爐燒成設備在生產中產生的CO、SO2、NOX、氟化物和煙塵等廢氣是目前危害人類的罪魁禍首。
(1) 二氧化碳污染處理方法
陶瓷行業中二氧化碳排放量高,說明窯爐熱利用率降低,窯爐保溫效果較差。目前,我國陶瓷行業能源利用率僅美國的一半,即熱利用率為28%~30%之間。因此,如何提高窯爐熱利用率,降低能耗是減少二氧化碳排放的有效途徑。對于陶瓷行業來說,我們可以從改善窯爐結構、調節窯爐正壓操作、提高耐火材料的保溫性能以減少窯爐的熱損失。在沒有采取措施之前,窯爐外表面的溫度可達300~400 ℃,尾氣溫度達600~800 ℃,經過窯爐改造后,窯爐外表溫度達100 ℃以下,尾氣溫度達200 ℃左右。因此,窯爐熱效率得到了明顯的提供。
(2) 二氧化硫污染處理方法
陶瓷工業廢氣中的二氧化硫主要來源于燃料及陶瓷原料中。目前,陶瓷企業除硫的方式主要有:第一采用選用優質的燃料,如:煤改氣技術,使用煤改氣技術后,廢氣物的含量明顯下降;第二,采用脫硫技術,如:濕法拋棄法、濕法回收法、干法拋棄法、干法回收法。目前濕法脫硫技術優越與干法脫硫技術,其脫硫效率可達95%以上。
(3) 氮化物污染處理方法
陶瓷生產爐內溫度分布不均,局部高溫造成大量的氮化物產生。同時,窯爐內氧濃度增加,氮化物的生產量加劇,如果過剩空氣系數達15%時,氮氧化的含量達到最大值。另外,氣體在高溫區停留時間越長,煙氣中的氮氧化物濃度也越大。為了降低氮氧化的含量,一方面,可以從噴槍結構入手,如:控制噴槍的空燃比例,使得窯爐內的氧氣得到充分的燃燒,并保證窯爐內溫度均勻;一方面,通過將氨或者尿素直接噴入窯爐體內,也可以起到脫除氮氧化物的目的;另一方面,通過微波技術進行處理。即微波在加熱作用下,氮氧化物被碳還原為氮氣,其除去率可達98%。
(4) 顆粒物處理方法
目前,陶瓷企業煙塵排放采取的措施主要是安裝除塵設備。常用的除塵器有:旋風除塵器(適用于粒徑范圍在5~30 mg/L顆粒物)、靜電除塵器、濕式除塵器、袋式除塵器。盡管目前除塵手段很多,且除塵效率較高,但與國家標準顆粒物為50 mg/m3的要求相比還有很大的差距。因此,環保公司在這些方面還需加大研發力度,以解決陶瓷行業中的粉塵問題,使我們人類有一個健康的生存環境。
3 陶瓷行業在解決環保問題時所遇到的瓶頸
在環保壓力不斷加大的前提下,陶瓷企業為了生存,也積極展開了相應的應對措施。但在采取措施的過程中陶瓷企業還是提出了很多質疑的聲音。如:廢氣治理成本較大、處理效果能否達到國家標準、“煤改氣”燃料供應不足等方面,將是限制陶瓷企業解決環保問題的幾大瓶頸。
3.1 天然氣供應不足對陶瓷企業發展的影響
煤改氣這一舉動,對陶瓷行業來說既有利也有蔽。有利的方面:煤改氣后,氣體燃料燃燒一般不會產生顆粒物。同時,氣體中的硫化物、氮化物等有害氣體明顯降低,符合了政府提出的國家標準要求。但是,在污染物降低的同時又出現了新的問題,這是陶瓷企業必須面對的問題。如果陶瓷企業全面完成“煤改氣”工作,必然會導致天然氣供應不足。據了解,2013年中國天然氣消費量達到1678億m3,加上進口氣量,全年供需缺口上升至220億m3,2014年中國天然氣表觀消費量將達1860億m3。如果全國各地改氣行動繼續推進,供需缺口將進一步拉大。如果天然氣供應不足必將影響企業正常生產,那么陶瓷企業將會陷入了間歇性停窯的困境。
因此,我國天然氣供應能力的有限,在煤改氣方面需要陶瓷企業去認真思考,要量力而行。而不能不顧資源約束,一窩蜂大上“煤改氣”項目。否則,天然氣供應跟不上產生供應而導致停窯的問題,將會對陶瓷企業帶來更大的損失,這是我們陶瓷企業值得深思的問題。
3.2 廢氣治理成本問題對陶瓷企業發展的影響
目前來說,企業在環保建設中的難點主要是廢氣治理面對的成本過高問題。例如:在煤改氣,天然氣的價格問題是陶瓷企業一直關注的問題。如果改成天然氣,生產燃氣成本大概會增加60%左右。相應的每個月大概要多投入500~700萬左右的費用。除了其燃料成本要上升60%左右外,還有窯爐管道、噴槍等改造等方面的成本,例如,一條300 m的小窯進行天然氣改造,需投入成本大概要100萬左右。那些成本壓力頂不住的陶企,基本都會被淘汰掉。再如,某企業老板算了一筆賬,以脫硫塔為例,一個脫硫塔的成本費用在70~80萬元,而且其使用壽命只有3~5年(脫硫塔以鐵為主材料,與廢氣接觸容易腐蝕,所以大大縮短了脫硫塔的使用壽命)。這個費用還僅僅是一次性投入的成本。如果脫硫塔開始運行,設備運行需要的藥劑成本每天都達到2~3萬元,一年下來成本驚人。另外,還有噴霧塔中的布袋除塵設備就有好幾個,而每一個的投資費用大約在100萬元。因此,昂貴的價格讓很多陶瓷企業望而卻步,這也是制約陶瓷行業向無污染方向發展的重要因素之一。
3.3 脫硝問題對陶瓷環保的影響
隨著當前環境現狀日益嚴峻,氮氧化物治理是橫亙在陶瓷企業污染整治面前的“攔路虎”。其主要原因表現以下幾個方面:首先,是脫硝成本很大。目前,也有一些環保公司說可以采用某種技術使氮氧化物的含量降低到新標準的范圍之內,但是,其昂貴的費用是很多陶瓷企業很難承受;其次,脫硝技術還不成熟。傳統的脫硝技術都是采用噴尿素的方式。眾所周知,窯爐在高溫脫硝時很容易導致釉面結晶,主要是尿素與原料中的某些成份發生反應,導致表面產生晶花。所以,要想完全治理氮氧化物,環保公司應該研發一些先進的技術,如:如何通過研制低溫噴槍來達到降低氮氧化物的含量。因為噴槍中心火焰太高,通過噴灑尿素脫硝過程中,將會是氮氧化物產生的高發點,如果窯爐中噴槍火焰不要太集中(溫度在1380℃左右),將會阻礙氮氧化物的產生,而最終達到脫硝的目的。總體來說,目前,脫硝技術很不完善,對于環保公司來說還有很大的上升空間,希望能繼續努力,為我們的環保事業做更大的貢獻。
針對各種大氣污染問題進行控制,采取綜合治理的方法改善大氣環境,從而使得城市的大氣污染能的到明顯的改善。
【關鍵詞】城市 大氣污染 綜合治理
城市的發展速度已經給環境帶來了巨大的壓力,環境污染問題也成為社會不可逃避的問題之一,隨著城市大氣污染日漸嚴重,大氣環境也成為政府和社會管理的首要任務。因此,在面對大氣污染問題時,要綜合考慮城市的各種條件,并且針對不同的污染源要采取有效的治理方法,雖然我國的城市環境質量問題得到了改善,但城市空氣污染嚴峻的形勢并未發生根本轉變。據調查研究表明,我國城市大氣污染的主要污染物是二氧化硫、可吸入顆粒物等污染物,二氧化硫的濃度維持在大氣中的濃度還是很高,較發達國家相比,其較已達標的城市還是含量很高。目前,城市人們的生活質量在提高,城市中的機動車輛增長加快,城市大氣污染更加的嚴重,增加了控制與治理的難度,為此,城市必須積極開展大氣污染控制綜合管理研究工作,促進城市環境的進步與發展。
一、當前城市污染問題產生的原因
一是城市的能源結構造成了嚴重的污染問題,加之工業布局也不夠合理,促使大氣污染問題嚴重。我國的大多數城市在工業發展和結構布局上有所欠缺,能源結構也不合理,且技術水平落后,致使城市大氣中存在大量的粉塵顆粒物,并且我國工業生產中主要是以煤炭作為能源,煤炭能源的消耗會增加大氣中污染物的污染程度,而且我國能源的總消耗量煤炭消耗所占的比例較高,煤炭能源的消耗自然會污染物的含量,且呈現不斷加重的趨勢。大氣中煤炭消耗的主要污染物是二氧化硫,大氣中的二氧化硫與雨水結合會給城市的部分地區帶來酸雨污染,這就會導致我國大氣污染日趨嚴重。我國的城市建設在不同的地區呈現不同的污染狀況,煤炭型的污染是以北方居多,北方城市多是集中供暖,點多面廣,呈面源污染,在治理上更難于控制。
二是城市生活水平的提高,人們對生活中的物質追求也提高,很多人都購買了私人車輛,其他的運輸行業對機動車的使用量也增大。機動車尾氣治理又成為大氣污染的又一問題之一。在城市中,對尾氣排放的管理還是比較滯后,近幾年來,我國大城市的機動車數量大幅度增長,而城市道路建設卻相對緩慢,車輛增多就會加重道路的使用情況,導致交通阻塞,那么尾氣污染問題就會逐漸的增大,成為城市大氣污染的重要來源。
二、城市大氣污染的綜合途徑
目前,城市大氣的污染日趨嚴重,面對污染問題就需要各級政府和工業企業等采取綜合的治理措施,根據我國國情解決城市污染問題,必須加大污染治理的執法力度,從根本上改變污染狀況,控制污染源的污染問題,合理布局工業企業和規劃城市綠地,綜合治理和綜合防治工作。
一是對于城市的污染源要嚴格控制。城市的污染源分布比較廣,在控制方法上主要采取監督和防治的政策。污染源主要是交通和生活兩方面,交通污染源主要是對城市人口數量的控制,城市人口促使規模擴大,因此,要控制車輛的使用數量,特別是摩托車、出租車的數量,以節省能源為主核心控制方法;對于生活源的控制就是提高新型能源的利用效率,如太陽、電能車輛等,從根本上解決車輛尾氣污染問題。
二是城市工業需要合理布局。工業企業在排放廢氣的過程中必須要遵循廢氣排放的標準,工業企業要按照國家規定排放廢氣,但由于城市工業布局不合理,其氣體排放物仍對大氣有一定的污染。因此,在考慮工業企業布局上,應充分考慮工業企業所在當地的自然條件,工業企業在選址上要考慮到其污染物排放的主導方向和地理環境,從大氣影響方面考慮,要遠離居住區,綜合考慮選址和布局。
三是城市大氣污染要依靠法律手段進行治理。在大氣污染物治理上一定要按照國家的相關法律實施治理活動,為了能夠更好的治理大氣環境污染,就要熟悉法律法規,我國頒布的各項法規都有一定的標準,為城市大氣環境管理與防治提供了重要的法律手段,因此,大氣污染物需要采用法律措施來治理。
四是大氣污染物治理要利用科學的技術來研發新的工藝,淘汰落后工藝。大氣污染物主要是廢氣污染,為了防治工業廢氣污染,必須要淘汰落后的工藝和設備,應該通過科技來研發新的工藝,節約能源并最大幅度的減少能源浪費。在工業企業中,要進一步加強防治技術的應用,采用新能源、新材料來改善人們對能源的消費結構,從而降低大氣污染。
三、結語
近些年來,我國的大氣環境污染較為嚴重,環境污染現象不僅僅是在國內頻繁出現,就全球性環境污染狀況而言,大氣污染仍然是比較嚴重的污染問題之一,大氣環境是人么賴以生存的環境,大氣環境出現惡化,就會影響到人們的生存和生活,我們遇到污染問題就需要針對問題進行綜合治理,需要采取必要的措施來防止大氣污染。特別是城市大氣污染的治理,為了改善人們現有的生活環境,就要綜合運用治理方法,共同防止環境的污染。
參考文獻:
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關鍵詞:城市;大氣環境;現狀;保護策略
21世紀,我國進入高速發展階段,在工業制造水平、經濟發展水平以及城市建設效果等領域的發展方面都取得了明顯的成果。但是隨之而來的是環境的嚴重污染,空氣質量下降,霧霾、酸雨等天氣成為我國城市常見的環境問題。大量化學物質及大顆粒粉塵漂浮在空氣中,對空氣質量造成了嚴重影響。面對現在的環境現狀,采取有效措施對大氣環境進行處理、運用有效手段對生態環境進行保護成為社會大眾普遍重視的問題。只有實現對環境質量的有效管控才能改變我國的空氣質量狀況,為人們創造一個舒適健康的生活和工作環境。
1 我國城市大氣環境質量現狀
作為一個發展中社會主義國家,工業生產是我國經濟發展的主要途徑,我國的大部分經濟收入都來自于工業制造領域。但是,由于生產技術發展相對滯后,造成了空氣污染現象嚴重的問題,傳統的工業生產技術對環保質量的要求過低,已經無法滿足現代化建設水平的要求,根據國家制定的環保標準改進工業制造技術,才是改善環境狀況的根本方法。工業生產產生的廢氣、廢水排放量是造成環境質量下降的主要原因,我國的城市規模一般較大,城市人口聚集且數量較多,工業生產企業又多分布在城市中心或城市周圍,工業企業對城市形成包圍結構,這種結構進一步加×斯ひ搗掀對城市空氣的污染,使空氣質量狀況越來越差,不僅對城市發展狀況進一步發展產生造成影響,給人們的日常生活帶來不便,還會對城市居民的身體健康狀況產生危害。
經過檢測調查發現,我國的大部分城市空氣中二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳以及其他有害物質的含量都比較高,這是由于工業生產、城市供暖、汽車使用、電器應用等活動產生的廢氣排入空氣中造成的。能源材料使用及其燃燒不充分是造成空氣中有害物質含量過高的元兇,煤炭是主要能源材料,因此我國大多數城市的污染類型都屬于煤煙型污染,這種污染空氣中不僅還有很多有害的化學物質,還會產生大量粉塵,造成空氣中粉塵含量過高,粉塵和化學成分都會對人體產生很大危害。這使人們逐漸認識到環境的重要性,逐漸將環境環境治理作為工業生產環節和環境保護工作的重點問題。雖然近年來國家加大了環境治理力度,增加了環保資金的投入,但是由于我國工業生產企業分布不均,城市格局不規則等問題,我國發環境成效一直不是很好。
2 城市大氣環境質量的保護策略
2.1 提高城市的綠化覆蓋率
綠化是提高環境質量、凈化空氣的重要手段。植物具有保持空氣清新、涵養水源等功能,對于環境改善的作用比較明顯,因此是有關部門進行環境治理時的常用手段。
首先,要科學合理地位增加城市的綠化面積,采取有效的措施使綠化植被的覆蓋率增加,在這個過程中,政府要積極的參與,并發揮其重要的積極作用,帶頭開展植樹造林活動,通過綠色植物的種植來把大氣中的有毒有害氣體吸收,從而空氣凈化的目的就能夠得到實現。對于大氣環境保護的宣傳工作,相關的環保部門一定要做好,可以廣泛的利用電視、廣播和網絡媒體等方式進行大氣環保的宣傳,也可以設置宣傳條幅進行宣傳,從而使城市市民的大氣環保意識提高。
2.2 加強重點污染源的治理力度
大氣環境污染較為嚴重的城市,一般是工業化發展速度較快的城市,主要的原因在于工業城市在發展過程中,工業生產使用了大量的煤炭燃料,其燃燒過程中會產生很多的有毒有害的物質,并將其排放到城市的大氣環境中,例如二氧化硫物質。在重工業的發展過程中還會成產生大量的廢水,這些廢水中含有大量的有害物質,加之,部分企業為了節省成本,對于凈化污水的設備也不引進,根本就不進行污水的凈化,這樣一來,排放的廢水并沒有達到標準,這大大增加了大氣環境中的有害位置,因此造成嚴重的大氣環境污染。
2.3 合理調整城市的工業布局
從城市大氣污染的實際情況來看,產業結構、工業布局和能源結構的不合理,也是導致大氣環境污染的主要原因之一,因此,合理地調整城市的工業布局也尤為重要。例如,采取關閉一些小耐火、小水泥、小化工、小冶煉等市區及周邊的重污染企業;針對生產工藝及設施設備應用落后的企業也及時淘汰或優化;處于中心城市的廢氣污染企業強制搬遷等等策略。但調整城市的工業布局屬于一項十分艱巨的工作,不僅是需要上級的支持,在調整過程中還會帶動很多的問題。
2.4 落實集中控制大氣環境污染方案
對于城市大氣環境的治理,要制定很多的方案,而會從中選取較為科學合理的方案進行大氣環境污染的治理,對于大氣環境污染的集中治理是其中一個有效的方案,也就是將影響大氣環境質量的因素整合在一起,綜合分析和研究,在此基礎上,形成大氣環境污染的有效的治理措施,有利于從根本上解決城市大氣污染問題。
結束語
城市高速發展使大氣污染問題越來越嚴重,不僅給人們的正常生活狀況造成了影響,嚴重威脅城市居民的身體健康,還給國家的進一步發展建設制造了不少難題。所以國家有關部門加強環境保護力度,將環境治理任務放在工作的首要位置。想要環境治理工作達到優質的效果只靠國家管理部門的努力是不夠的,要形成一個完整的治理結構才能實現環境的有效治理。只有政府部門合理指導、相關企業嚴格遵守、廣大群眾高效監督共同作用,才能使環境治理工作收效提高,推進我國可持續發展戰略得到良好落實。
參考文獻
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【關鍵詞】 土地利用;生態環境影響;措施建議;茶陵縣
一、茶陵縣土地利用現狀及存在問題
茶陵縣地處湘贛邊界、羅霄山脈西麓,位于東經113?20′-113?65′,北緯26?30′-27?7′之間。全縣土地總面積250711.13ha,全縣農用地214700.91ha(其中耕地38982.61ha、園地2755.14ha、林地156446.37ha、牧草地594.29ha、其它農用地15922.50ha),建設用地12016.95ha(其中居民點工礦用地10565.23ha、交通運輸用地727.19ha、水利設施用地724.53ha),未利用地23993.27ha。
1、水土流失嚴重
全縣輕度以上的水土流失面積5.75萬ha(其中面蝕5.29萬ha、溝蝕0.37萬ha、重大侵蝕0.08萬ha),占土地總面積的22.95%。水土流失程度分級按部頒標準可分為四級,輕度2.00萬ha(占流失面積的34.72%),主要分布在緩坡的中部農旱地及林地;中度1.39萬ha(占流失面積的24.16%),主要分布在陽坡上部;強度2.10萬ha(占流失面積的36.46%),主要分布在較陡的坡耕地和植被較差的殘林地;極強0.26萬ha(占流失面積的4.67%),主要分布在15度以上的坡耕地和荒地。
2、土壤污染嚴重,土地生態環境惡化
經調查統計,全縣每年尿素及碳銨類化肥用量約為1.3萬噸、鉀肥約為0.7萬噸、復合肥約為0.90萬噸、農藥使用量約為600噸。土壤的污染未得到及時有效治理,其污染程度在不斷上升。
(1)廢氣方面。全縣年工業廢氣排放量約為12億立方米,其中工業廢氣排放量占總量的49%,燃料燃燒廢氣排放占總量的51%。工業廢氣污染源中,二氧化硫屬各污染物之首,其次是工業粉塵和煙塵。排放廢氣的主要為冶煉類、水泥制造類、化肥制造類和造紙類工業。
(2)廢水方面。全縣年工業廢水排放量約為800萬噸,工業廢水中主要含有COD、HN3-N、石油類、S2-、As等主要污染物,產生廢水的主要為化肥制造類、造紙類、食品類、選礦類工業。
(3)廢渣方面。一方面是工業固體廢物,全縣工業固體廢物產生量約為50萬噸,綜合利用率約為48%;另一方面是生活垃圾,全縣生活垃圾產生量年約為24萬噸,回收利用率約為56%(其中城鎮垃圾回收率約為20%、農村垃圾回收利用率約為76%)。
縱觀近十年全縣“三廢”產生量及處理量的統計,盡管“三廢”處理量逐步上升,但污染源的累積量在不斷上升,并且對已污染的土壤也未進行及時有效的治理,導致土壤的污染程度日趨加強,土地生態環境日益惡化。
3、土地毀壞程度不斷加劇
一方面由于挖廢、壓廢等原因,使土地表土喪失或整個土地毀壞造成土地生產力喪失,主要為礦藏的開采;二是災毀,主要是自然災害(地質災害、水災等)造成的。據不完全統計,全縣由于以上兩種原因被毀的土地約為500公頃,盡管年毀壞土地的數量在不斷遞減,但年重新開墾、改造土地的量趕不上年毀壞的土地量,導致全縣積累毀壞的土地總量在不斷上升。
4、自然災害頻繁
自然災害始于森林的破壞,水土流失加速了這一過程的發展,隨著水土流失的加劇,水、土、氣、熱等環境狀況日益變劣,加劇了水旱災、風災的發生頻率,據統計,水災在1950-1979年每2-3年發生一次、在1980-1989年每2.5年發生一次、在1990-1997年每1.6年發生一次,同時期的旱災3.3年發生一次、2.3年一次、1.6年一次。
二、土地利用對生態環境造成影響的原因
1、自然條件影響
(1)氣候原因。氣候因素直接影響到災害(水災、旱災、地質災害等)類型及災害程度,降雨量與土壤侵蝕量在某一條件下關系不密切,而主要表現在一次降雨量、時間長短、雨強弱和徑流等幾方面。茶陵縣的主要自然災害性天氣是三寒、暴雨洪澇和夏秋高溫干旱。春季寒潮和冷空氣活動頻繁,常使農作物遭受低溫冷害;全縣每年都有暴雨出現,暴雨中心位于縣域北部和東部山地,暴雨引起山洪暴發造成大量水土流失;夏秋高溫干旱,在一定程度上降低了植被的覆蓋率等,一旦遇到暴雨易造成水土流失。
(2)成土母質易風化侵蝕。茶陵縣土壤的成土母質主要由第四紀松散堆積物、花崗巖、砂頁巖和紅巖組成,這類母巖發育的土壤,結構松散,易風化侵蝕,被群眾稱為“豆腐渣”、“見風消”,在植被破壞的情況下,更易受地表水的沖刷與推移,造成嚴重的水土流失。
(3)坡度。茶陵縣是以山體為主的山區縣,地形起伏不平,地面傾斜度相對較大,據調查分析,其他因子在同一水平上,20度坡面的水土流失量為10度坡面流失量的6倍左右。而茶陵縣的地貌地形特征為全縣水土流失起到了一定的催生作用,在一定程度上破壞了全縣的土地生態環境。
(4)植被。植被條件是關系到土地生態環境好壞的至關重要的因素,它具有攔截雨水、分散徑流、保水固土、抗風沙、凈化空氣等諸多功能。實踐證明,只要植被遭受破壞、土地生態環境必然受到逆向影響。界首、棗市、馬江、下東及腰陂等鄉鎮之所以生態環境較差,其主要原因是1958年以來森林遭受了幾次大的毀壞。
2、人為因素影響
土地利用的不合理性,較粗放的利用方式,在利用過程中忽視了土地生態系統整體的使用價值。主要表現在:一方面是森林的亂砍濫伐、亂鏟草皮積肥及不合理的復墾,降低了植被的覆蓋率;另一方面是部分企業忽視生態環境保護建設,尤其是工礦企業(包括部分冶煉企業)的生態環境保護措施不到位,廢土石(廢渣)隨意堆放,毀壞了土地,破壞了生態環境。三是亂采濫挖礦產資源破壞了生態環境。四是忽視了因地制宜的原則,在生態脆弱區進行了部分非農建設,導致了生態環境的惡化。
3、經濟因素影響
生產力水平的高低不同,對土地生態環境的逆向影響也不相同。隨著生產力水平的逐步提高,人們對土地資源的利用趨于多樣化,對生態環境的破壞也與日俱增。
三、加強土地利用管理,改善生態環境的措施與建議
1、建設土地生態環境保護區
根據《湖南生態環境建設規劃》綱要目標與要求及可持續發展的原則,結合茶陵縣土地利用現狀,將全縣分為預防保護區、重點監督區和重點治理區等3個區。
(1)預防保護區。本區位于縣域東南部、西北部,主要包括桃坑、江口、火田、七地、八團、浣溪、湖口、云陽林場和3個水庫(巖口、東坑、龍頭)的集雨范圍,共7個鄉鎮和1個國營林場,總面積971.89Km2。
全區共有水土流失面積125 Km2,占全區土地總面積的12.88%,土壤侵蝕模數為700噸/ Km2.年,土壤污染程度也較小,生態環境相對較好,受破壞程度輕,但潛在危險大;目前生態環境的逆向變化區域主要分布在中低山、低丘、盆谷地帶。
治理主攻方向和措施:
首先以林業為主,合理布局林、農、牧立體農業,合理利用山地資源,大力發展以杉木為主的用材林,改變重砍輕植的作法并及時進行林地更新。
其次改造坡耕地,15度以上的旱坡土,配合水保造林整地措施,逐步實行退耕還林。
第三,300米以上的荒山荒坡以營造多樹種的水保林為主,在條件較好的地方實行開發性治理,發展經濟林果促進農民脫貧致富。
第四,在溝谷溪河地帶因害設防,因地制宜地建設一批水利工程,控制山洪和泥石流危害。
第五,搞好庫區綠化,嚴禁在庫區集雨范圍內亂采濫挖礦產資源。
第六,繼續抓好各類企業的污染治理力度。
(2)重點監督區。本區包括12個鄉鎮、場(虎踞、平水、城關、思聰、潞水、湘東、高垅、秩堂、小田、嚴塘、堯水、紅色農場)和2個中型礦山(湘東鐵礦、湘東鎢礦),總面積852.35 Km2。
本區有水土流失面積189 Km2,占本區總面積的17%。土壤侵蝕模擬為5058噸/平方公里每年,屬中強度水土流失區域;礦山企業的綜合利用率不高,礦渣的堆放面積較大,壓占、破壞了一定面積的土地,破壞了當地的土地生態環境。
治理主攻方向和措施:
第一,開發宜農林果荒地,改造現有15度以上的坡耕地,并有計劃的實施退耕還林。
第二,局部土地生態環境破壞較嚴重的區域或崩崗發育區,配合相應的工程措施進行治理。
第三,加強監督保護工作,對各項生產建設開發項目要切實加強監督治理,提高生態建設的力度,防止產生新的生態環境破壞區。
第四,加大工礦企業的技改力度,提高礦業的綜合利用率,關停并轉部分不達標的礦業企業,同時加大已有工礦企業的土地復墾力度。
(3)重點治理區。本區位于縣域中西部,主要包括腰陂、江、下東、z舫、馬江、棗市、界首、湖口等8個鄉鎮,總面積為675.76Km2。
全區現有水土流失面積190 Km2,占本區土地總面積的28.10%,占全縣水土流失面積的37.70%,其中中度以上水土流失面積占本區流失面積的80%,同時土壤侵蝕模數為5307噸/ Km2年,是全縣水土流失面積最嚴重的區域。植被覆蓋率較低,是全縣最低的區域,土地的生態環境相對較脆弱。
治理主攻方向和措施:
第一,抓好現有15度以上坡耕地的治理,有計劃地實施退耕還林。
第二,把工程措施與生物措施有機結合起來,大力開展植樹造林種草;同時在本區的災區及災害潛在發育區修建水利工程。
第三,對現有殘林實行全面封禁植被,防止破壞,并在植被恢復后有計劃地實施林種的更新,大力發展生態林。
2、構建環境友好型土地利用模式
茶陵縣所有鄉鎮與縣城區構成一個“城―郊”型生態系統,將其土地利用模式規劃為縣城(城鎮)型、服務縣城(城鎮)型和生態農業型等三種模式。
(1)加強森林、草地建設,減少自然災害、防止水土流失和環境污染。
(2)重視和加強化肥、農藥、地膜污染治理。加強化肥、農藥、地膜生產企業的技術改造和設備更新;通過采用科學配方、確定肥料與農藥種類,提高化肥、農藥的利用效率,減少化肥、農藥殘留量;加強城郊區、工礦區的土壤、水體、大氣、農副產品污染動態監測和管理;搞好農田水利建設。
(3)生物、工程及農業等技術措施有機結合,政策、法規、管理制度相配套,從根本上治理水土流失;完善有關水土流失治理的地方法規與實施辦法,強化水土保持法規、辦法的實施管理。
(4)全面開展工礦區土地、生態破壞的調查工作,努力實現土地復墾與土地塌陷、破壞、壓占面積的數量平衡和工礦區生態系統良性循環。
3、完善土地利用管制制度,增強人們保護生態環境意識
為實現資源的合理利用,保護和改善生態環境,必須依照縣、鄉兩級土地利用總體規劃所劃定的土地利用分區,實行嚴格的用途管制制度。大力開展植樹造林,涵養水源,特別是水資源和土地資源的開發利用以及植被的保護,不斷增強人們的保護生態環境意識。
【參考文獻】
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關鍵字:氧化鋁、環境、能源
【分類號】:TF821
1、中國氧化鋁工業面臨的挑戰
在進入21世紀后,隨著氧化鋁生產的迅猛發展和用礦量的快速增加,中國氧化鋁工業遇到了一系列嚴峻的挑戰。
圖1氧化鋁生產的主要輸人和輸出示意圖
從圖1可以看出,幾乎所有的因素都不同程度地產生重大的困難和挑戰,極大地影響了中國氧化鋁工業技術進步的方向。最重大的挑戰是氧化鋁生產的供礦品位迅速下降。鋁土礦品位的下降意味著A/S的下降以及氧化鋁含量的下滑。鋁土礦品位的下降,將對氧化鋁生產產生如下嚴重后果:因循環效率、產出率和能量效率降低而使產量下降、能耗升高,這對本來已經過高的能耗雪上加霜;品位下降導致單位產量的礦耗和外排赤泥量增多,加上產量快速增加,給環境造成了雙重壓力。
2、氧化鋁發展前景預測分析
從過去十年氧化鋁發展局勢看,概括有以下幾個特點:
(1)最近10年,氧化鋁行情多次劇烈振蕩;
(2)電解鋁生產能力增速大于氧化鋁生產增長是價格上漲的基礎;
(3)國際氧化鋁產需由基本平衡轉為供應短缺;
(4)氧化鋁價格變化對我國鋁工業影響波動較大。
3、中國氧化鋁工業新階段技術發展路線及規范
3.1低品位鋁土礦高效低耗生產氧化鋁新工藝的技術路線
開發低品位鋁土礦高效低耗生產氧化鋁新工藝的技術路線是:通過采用高能效的濕法過程代替火法過程,降低能耗;通過改變脫硅產物的結構、成分以及改進赤泥洗滌,降低堿耗、減少赤泥量和污染;通過采用簡化流程和高效裝備,減少投資、降低能耗;通過系統節能工藝和提高循環效率,大幅節能;通過采用添加劑,提高各工序的生產效率,實現節能;通過采用高效控制和砂狀新工藝,提高氧化鋁產品質量。
3.2氧化鋁生產工藝節能降耗技術路線
要進一步挖掘節能潛力,實現拜耳法各關鍵工序的節能,特別是要通過開發新的工藝技術,提高溶出熱效率、沉降洗滌效率、分解產出率、蒸發和焙燒熱效率。提高循環效率和產出率,實現系統節能,是今后拜耳法節能的主要技術方向。
圖2 提高拜耳法效率的技術路線
3.3燒結法節能降耗技術路線
燒結法的節能主要從燒成節能和濕法處理系統兩個環節著手。圖3和圖4分別描述了燒結法燒成和濕法系統節能的技術路線。
圖3燒成系統節能的基本路線
圖4燒結法濕法系統節能的技術路線
3.4聯合法節能降耗技術路線
聯合法節能降耗的主要思路是:進一步充分發揮燒結法的補充優勢,更加重視系統節能。由圖5可見,為充分發揮燒結法在聯合法中的作用,除了應該充分利用燒結法原有功能外,還應該通過粗液合流和深度碳產物用于拜耳法溶出后增濃等工藝,利用燒結法的中間產物提高拜耳法的循環效率,達到節能目的。
圖5燒結法在聯合法中可發揮的作用
3.5中國氧化鋁生產環境治理技術路線
氧化鋁生產環境治理技術思路是:防治、減少赤泥中的堿液向地下的滲漏;改良赤泥堆場的土壤結構和成分,用于植被和綠化。
4、氧化鋁產業對環境的影響
近年來氧化鋁生產能力及需求的增長,對氧化鋁生產環境的主要挑戰。氧化鋁工業環境達標和減排的壓力增大。主要體現在:
(1)氧化鋁生產過程中排出的焙燒煙氣,配套熱電站以及熔鹽加熱站排放的燃煤煙氣,主要含有粉塵、煙塵和二氧化碳,如不加以治理,對空氣環境會產生一定影響;
(2)生產廢水和生活污水如不經處理排放,將對水環境造成一定影響;
(3)設備噪聲對周圍環境可能造成一定影響;尤其對附近居民生活及用水,甚至土地影響較為嚴重;
(4)赤泥含堿較高,赤泥堆場如不嚴格進行防滲處理,對地下水環境可能造成影響。
5、預防和減輕不良環境影響的對策及措施
氧化鋁生產中大氣污染物防治措施
氧化鋁生產過程中產生出大量的廢水、廢氣、廢渣,對環境構成了一定的威脅。廢氣中的主要污染物為粉塵和二氧化硫等。
(1)廢氣中粉塵的凈化,粉塵的凈化一般可采用二步法干法除塵。首先將排放的廢氣導進旋風分離器,當廢氣切向進人旋風分離器后,因離心作用而將粉塵顆粒拋向外壁,沿旋風分離器下部錐形部分滑到粉塵出口,這種除塵方法可除去廢氣中的大部分顆粒較大的粉塵。該法處理量大,操作費用低。為了達到更好的除塵效果,還可將多個旋風分離器串聯使用。經旋風分離器分離后的廢氣再采用靜電除塵法進一步將廢氣凈化。
目前我國大部分氧化鋁生產廠都采用先進行旋風分離,然后再用靜電除塵進行精凈化的工藝。
(2)煙氣中二氧化硫的去除
廢氣經除塵處理后主要含有毒氣體二氧化硫,如排入大氣將造成嚴重的污染,同時大量二氧化硫排入大氣也是硫資源的損失。將煙氣中的二氧化硫回收制酸,不僅消除了煙害,也可帶來經濟效益。
結 論
通過氧化鋁生產現狀的分析走這些節能降耗和減排的技術路線、氧化鋁生 產裝備的高效節能化技術路線、提高氧化鋁產品質量的技術路線以及氧化鋁生產環境治理的技術路線將使氧化鋁在生產更加環保與高效。
(一)節能降耗和減排的技術路線提高氧化鋁產品質量使拜耳法提高循環效率和產出率,實現系統節能。
(二)氧化鋁生產裝備的高效節能化技術路線提高氧化鋁生產效率的同時減少對環境的污染。
(三)氧化鋁生產環境治理的技術路線凈化了大氣中的粉塵和二氧化硫,提高廢水的再利用,廢渣噪聲也得到了相應的處理,降低了生產成本。
參考文獻
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關鍵詞:墾區 大氣污染 治理措施 建議
一、墾區大氣環境現狀
黑龍江墾區分布于全省12個市69個縣(市、區),轄區總面積5.62萬平方公里,占黑龍江全省土地面積的12.2%;其中耕地243萬公頃、林地89.5萬公頃、草原35.5萬公頃、水面26.8萬公頃。是全國規模最大、機械化程度最高的國有農場經濟區域,是國家重要的商品糧生產基地和副產品加工基地。環境質量優良,生態系統完善,工業化程度低,全年絕大多數天氣屬于優級。近年來,墾區為改變經濟增長結構,實現經濟跨越式發展,并順應社會發展規律需要,在“十二五”期間提出打好“強工”攻堅戰,進軍世界五百強的戰略口號,強化工業基礎建設,早日實現墾區工業現代化,完成歷史階段發展使命。
二、墾區大氣環境污染物種類及影響
根據墾區第一次全國污染源普查數據顯示,2007年,墾區共有300余家企業產生和排放工業廢氣,工業廢氣排放量和產生量近似相等。廢氣中主要污染物為煙塵、二氧化硫、工業粉塵。工業煙塵產生量28萬噸,排放量1.7萬噸;二氧化硫產生量0.98萬噸,排放量0.9萬噸;粉塵產生量8.6萬噸,排放量0.11萬噸。這些數據作為墾區環境總量基礎數據,在“十二五”規劃中,由于工業發展加速,排污量加大,節能減排措施開展壓力不斷加大。墾區環境壓力也將異常增加,不僅對空氣環境質量,也對農業生產、畜禽水產養殖、居民生活環境等帶來新的影響。
三、大氣環境污染的危害
3.1危害人體健康。大氣污染物主要通過三條途徑危害人體:一是人體表面接觸后受到傷害,二是食用含有大氣污染物的食物和水中毒,三是吸入污染的空氣后患了種種嚴重的疾病。各種大氣污染物是通過多種途徑進入人體的,對人體的影響又是多方面的。而且,其危害也是極為嚴重的。
3.2危害生物的生存和發育。大氣污染主要是通過三條途徑危害生物的生存和發育的:一是使生物中毒或枯竭死亡,二是減緩生物的正常發育,三是降低生物對病蟲害的抗御能力。植物在生長期中長期接觸大氣的污染,損傷了葉面,減弱了光合作用;傷害了內部結構,使植物枯萎,直至死亡。各種有害氣體中,二氧化硫、氯氣和氟化氫等對植物的危害最大。大氣污染對動物的損害,主要是呼吸道感染和食用了被大氣污染的食物。其中,以砷、氟、鉛、鉬等的危害最大。大氣污染使動物體質變弱,以至死亡。大氣污染還通過酸雨形式殺死土壤微生物,使土壤酸化,降低土壤肥力,危害了農作物和森林。
3.3對物體的腐蝕。大氣污染物對儀器、設備和建筑物等,都有腐蝕作用。如金屬建筑物出現的銹斑、古代文物的嚴重風化等。
3.4對全球大氣環境的影響。大氣污染發展至今已超越國界,其危害遍及全球。對全球大氣的影響明顯表現為三個方面:一是臭氧層破壞;二是酸雨腐蝕;三是全球氣候變暖。
四、治理大氣污染的措施
4.1合理安排工業布局和城鎮功能分區。墾區在規劃上要全面考慮工業的合理布局。工業區一般應配置在農場場區的邊緣地帶,位置在當地最大頻率風向的下風向,使得廢氣吹到居住區的次數和時間最少。居住區不得修建高污染和高耗能工業企業。
4.2加強綠化。植物除美化環境外,還具有調節氣候、阻擋、濾除和吸附灰塵,吸收大氣中的有害氣體等功能。在墾區城鎮及周邊栽種大量樹木和植被,保證生態城鎮、園林城鎮的建設需要。
4.3加強對居住區內局部污染源的管理。對農場飯館、洗浴等的煙囪、廢品堆放處、垃圾箱等均可散發有害氣體污染大氣,并影響室內空氣,環保部門應加大監管力度,保證污染物達標排放。
4.4控制燃煤污染。①采用原煤脫硫技術,可以除去燃煤中大約40%-60%的無機硫。優先使用低硫燃料,如含硫較低的低硫煤和天然氣等。②改進燃煤技術,減少燃煤過程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。③開發新能源,如太陽能,風能,核能,可燃冰等,但是目前技術不夠成熟,如果使用會造成新污染,且消耗費用十分高。
4.5加強工藝措施。①加強工藝過程。采取以無毒或低毒原料代替毒性大的原料。采取閉路循環以減少污染物的排除等。②加強生產管理。防止一切可能排放廢氣污染大氣的情況發生。③綜合利用變廢為寶。例如電廠排出的大量煤灰可制成水泥、磚等建筑材料。又可回收氮,制造氮肥等。
4.6區域集中供暖供熱采用大的供熱站,在農場場部實行區域集中供暖供熱,尤其是將供熱站設在農場居住區外,對于矮煙囪密集、冬天供暖的墾區來說,是消除煙塵污染十分有效的措施。
4.7交通運輸工具廢氣的治理。主要是改變發動機的燃燒設計和提高油的燃燒質量,加強交通管理。解決汽車尾氣問題一般常采用安裝汽車催化轉化器,使燃料充分燃燒,減少有害物質的排放。另外,也可以開發新型燃料,如甲醇、乙醇等含氧有機物、植物油和氣體燃料,降低汽車尾氣污染排放量。采用有效控制私人轎車的發展、使用綠色公共汽車等環保車輛,也是解決環境污染的有效途徑。
4.8煙囪除塵。煙氣中二氧化硫控制技術分干法和濕法兩大類。高煙囪排煙煙囪越高越有利于煙氣的擴散和稀釋,一般煙囪高度超過100m效果就已十分明顯,過高造價急劇上升是不經濟的。應當指出這是一種以擴大污染范圍為代價減少局部地面污染的辦法。