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摘要:随着经济社会的快速发展和农业现代化、新型工业化、城镇化建设进程的不断加速,我国环境空气呈现复合型、区域性、压缩性污染特征,大气复合污染已经成为我国城市群区域经济可持续发展的制约因素。以基于方案的DSS框架与设计技术为指导,构建并研发了大气复合污染区域调控与决策支持系统,该系统具备区域基本信息管理、区域污染状况评估、动态目标构建、协同控制方案设计、方案优化、各类方案分析评估等功能,并在珠三角进行了示范性应用,对解决我国区域大气复合污染问题、改善环境空气质量具有很强的科技支撑作用。
关键词 :大气复合污染:决策支持系统(DSS):区域调控:GIS
随着经济社会的快速发展和工业化、城镇化、农业现代化进程的加速,经济粗放式发展引起的能源消耗持续加大,以及机动车保有量的快速增加,导致我国很多地区重度灰霾等极端空气污染事故频发。我国灰霾污染问题日益突出,严重威胁人民群众的身体健康和生态安全,已成为社会各界高度关注和亟待解决的重大环境问题。我国大气环境污染呈现出复合型、区域性、压缩性特征,并以城市为中心向区域蔓延,京津冀、长三角、珠三角、中部和成渝等城市群成为灰霾污染的重灾区,大气复合污染已经成为我国城市群区域经济可持续发展的制约因素。
课题组在国家高技术研究发展计划(863计划)“大气复合污染的区域调控和决策支持技术”(2006AA06A307)课题支持下,以珠三角为研究区域,通过长达6年多研究与开发建立了“大气复合污染区域调控与决策支持系统”平台。平台紧密围绕课题总目标,运用现代计算机技术、数据库技术、软件工程技术、GIS技术、组件技术等高新技术,在基于方案的DSS框架与设计技术的指导下,通过对大气复合污染区域调控与决策支持系统构建与集成技术的研究,科学构建了平台的总体框架,形成了基于方案决策的、GIS无缝集成与支持的、可视化与界面友好的大气复合污染区域调控与决策支持系统平台,为区域大气复合污染防治综合调控与决策提供技术支持,促进区域大气环境质量动态控制目标制定和协同控制战略实施。
总体框架
大气复合污染区域调控与决策支持系统平台的构建与集成的总目标是:集成多种技术,开发界面友好、可视化的大气复合污染区域调控的GIS决策支持平台(软件)。具备区域污染状况评估、动态目标构建、源一受体响应诊断、协同控制方案设计、优化决策、各类方案分析评估和成果管理表达等功能。重点集成城市群大气环境保护目标的确定与量化技术、基于环境容量的城市群大气污染物排放控制总量核算及分配技术、区域源一受体响应的工程化模型、区域大气复合污染控制情景设计技术、基于人类活动为原驱动力的大气复合污染区域调控与决策驱动模型以及环境影响综合评估和控制方案费用效益分析技术。
大气复合污染区域调控与决策支持系统平台的构建与集成技术研究包括:大气复合污染区域调控的协调技术、大气复合污染区域调控与决策支持系统构建技术、大气复合污染区域调控与决策支持系统数据库设计技术、大气复合污染区域调控与决策支持系统驱动技术、大气复合污染区域调控与决策支持系统接口技术、大气复合污染区域调控与决策支持系统集成技术6个方面的技术与研究内容。
图1为大气复合污染区域调控与决策支持系统平台总体框架图。图中展示了平台集成的大气复合污染区域调控与决策的六大关键技术及其模块与数据库、模型之间的关系。
技术路线
根据平台的总体框架、功能需求和最终用户,制定了以工程管理为手段、方案设计为核心、数据库信息为基础、GIS技术为支持、现状与方案分析评估为依据的大气复合污染区域调控与决策支持平台技术路线图(见图2)。
架构体系
大气复合污染区域调控与决策支持系统采用C/S(客户端/服务器端)架构,数据库、重要计算模块等部署在服务器端,而人机操作、GIS组件等部署在客户端。服务器端用于完成与Microsoft SQL Server数据库管理系统交互的核心功能,客户端用于完成数据处理、数据表示以及用户接口功能。服务器端包括服务器端用户界面(User Interface)、服务器端业务流程(Business Process)以及服务器端和客户端通信的接口;客户端包括客户端用户界面(User Interface)、客户端业务流程(Business Process)以及客户端与服务器端通信的接口。平台采用数据层、应用服务层、表示层和人机交互层4层软件体系结构。大气复合污染区域调控与决策支持系统的有效源代码超过15万行,图3为平台客户端主界面,图4为平台客户端菜单结构。
主要功能
对于用户而言,大气复合污染区域调控与决策支持系统的功能主要体现在客户端,它是面向用户、基于真三维GIS(非图片)、集成多项功能的界面友好、操作性强的软件系统。客户端的核心界面包括:登录界面、初始界面、工作界面和各种功能界面。客户端实现了工程管理、方案决策、优化决策、污染状况评估、数据管理、系统管理和地图管理等功能(如图4所示)。以下重点介绍污染状况评估、方案决策和优化决策3个主要功能。
污染状况评估
污染状况评估实现对区域污染现状的综合评估,包括污染源浓度和总量可达性评估、区域和行业总量可达性评估、区域空气质量评估和节能减排评估。
污染源评估用来对基准年污染源的污染物排放浓度和总量进行评估,包括污染源排放浓度达标分析和污染源排放总量达标分析两部分,通过选择控制单元和行业,实现污染源的污染物排放浓度与总量达标分析。
总量达标评估用来对基准年污染源的污染物排放总量以控制单元、行业和整体为标准进行总量达标分析,包括控制单元区域总量达标分析和控制单元按行业区域总量达标分析,实现以控制单元为区域的整个区域和区域内某些行业的总量可达性分析与评估。图5为污染源总量达标分析界面。
空气质量评估用来对现有空气质量监测数据进行分析与评估,通过选择监测点位和污染物指标以及监测数据的时间范围,显示空气质量的变化情况,与相应标准值对比,实现超达标分析。节能减排评估用来对控制单元的单位GDP能耗进行计算和分析。
方案决策
方案决策通过设定目标,从人类经济社会活动出发,设计区域经济增长模式和控制环境污染与改善环境质量的控制策略、形成控制方案,计算方案的污染物排放和控制成本,预测对控制区域的环境质量影响,进一步分析方案实施后的经济、环境等多个方面的效果,综合评价方案的优劣,为多方案的比较分析与辅助决策提供支持。方案决策包括目标设计、方案设计、方案计算、方案分析等功能。
目标设计完成三层次的动态目标设计,包括总目标、子目标及其包含·的指标设计。
方案设计包括增长模式设计、策略设计和方案组合设计。增长模式设计针对不同控制单元的区域差异和特点,分别设计情景变量,每一个控制单元都有一套相同的情景变量集,用户可以改变自身关注的情景变量设计值。策略设计包括空间策略设计、属性策略设计和策略组合设计。空间策略设计和属性策略设计均包括独立策略设计、子策略设计和子策略组合设计。策略组合设计是将空间策略设计和属性策略设计分别形成的空间策略和属性策略进行组合设计,形成策略。方案组合设计是将增长模式设计和策略设计分别形成的增长模式和策略进行组合设计,形成方案。
方案计算是对形成的各种方案进行计算,是决策支持系统的核心功能。方案计算第一根据增长模式在宏观上对控制单元进行预测分析;第二根据策略在微观上对具体控制对象——污染源进行污染物排放量及控制成本的计算;第三协调宏观预测与微观计算的结果,保持方案的合理性和科学性;第四按照空气质量模型的要求,通过网格操作、空间操作和分配方法,将方案生成的污染源源强转化为空气质量模型所需的污染源源强输入文件;第五调用空气质量模型,对方案进行模拟计算,获得方案下的区域污染物空间分布;最后根据空气质量模拟结果进一步对标准指标中规定的各种指标进行分析与计算。
方案分析包括各个方案下污染源分析、空气质量分析、酸沉降分析、健康损害分析、单因子分析、综合评估和通量分析等功能。污染源分析主要实现对不同方案下污染源排放浓度、排放负荷、行业排放负荷和区域(控制单元)排放负荷的统计分析,同时对污染源实施的控制措施、控制成本、控制效果等进行分析。空气质量分析主要得到不同方案下各个控制单元满足空气质量各级标准或空气质量功能区面积,分别获得各个控制单元满足不同标准级别的面积比例,和满足空气质量功能区的面积比例。酸沉降分析主要利用区域酸沉降临界负荷分析各个控制单元满足临界负荷的面积比例。人体健康损害分析主要利用污染与健康的剂量响应关系分析不同方案下各个控制单元因空气质量变化导致的人体健康的损害,并计算由此引起的费用支出。单因子分析主要对目标设计中形成的评估指标体系中的各个指标,利用单因子指数法进行分析评价,在各项指标单因子评价的基础上,统计各个控制单元和整个区域达标和超标的指标情况,进而分析区域与控制单元的限制性因子。综合评估是指对目标设计中设定的目标利用适当的综合评估方法对方案进行综合评估,获得各个方案的综合指数,为多方案决策提供技术支持。通量分析主要对不同方案下的控制单元之间的污染物输送通量进行计算与分析,分别计算垂直方向各层的污染物输入输出,可以有效地表征区域间的互相输送。图6为方案综合分析界面,图7为人体健康损害分析界面。
优化决策
优化决策就是从环境、生态保护目标出发,选择可控制的污染源,提供经济技术可行的控制污染物排放措施建议,建立满足保护目标的经济投入最小或排放量最大的决策模型,通过优化求解,获得满意的优化方案。优化决策过程与方案决策过程恰恰相反,后者是先设计方案,然后对方案进行计算、分析和评估,得到是否满足环境、生态保护要求,在经济上能否接受等结果;前者是后者的逆反过程。方案决策又叫正向决策,优化决策又叫逆向决策。
本系统建立的优化决策模型,以区域控制费用最小为目标,以满足环境、生态保护要求为约束条件。控制的大气污染物指标包括SO2、NO2、PM10、NH3和VOC共5种一次污染物以及O3、PM2.5和Acid Deposition(酸沉降)3种二次污染物。同时,增加了决策变量——控制措施应用水平的技术经济约束条件,即对控制措施的应用水平设置了上、下限。
优化决策包括规划源策略管理、环境目标管理、优化方案管理、优化方案组管理和控制措施管理5个部分。规划源策略管理实现对参与优化计算的污染源(类型)选择与组合形成的规划源的管理。环境目标管理实现对参与优化方案计算的环境保护目标的管理。优化方案管理实现优化方案的创建、修改和删除;结合优化方案下的规划源策略可以实现对控制点基准年规划源浓度、基准年背景浓度和规划源最大削减下浓度的计算;优化方案计算实现对设计形成的规划源与控制点组成的优化方案进行计算,优化方案计算可以对用户自定义的各个控制点的不同改善程度进行个例计算,也可以对一组各个控制点统一改善程度的若干方案(方案组)进行计算。优化方案组管理是在优化方案设计和计算完成的基础上,通过使各个控制点目标改善程度达到一致,形成改善程度在0-1之间的系列值,从而产生以原优化方案为基础的系列方案即优化方案组,实现了统一改善程度下的系列方案的计算,从而可以实现在不同改善程度下的费用、排放量等比较分析。控制措施管理是指从平台统一数据库中产生优化决策所需的控制措施,控制措施包括单一的控制措施和组合的控制措施;所谓组合控制措施就是对某种主要污染物进行全过程控制的合理的单一控制措施的组合。图8为优化方案组不同改善率时的控制成本图。
结语
大气复合污染区域调控与决策支持系统是一套能够为城市、城市群和区域的大气复合污染防治提供科学调控与决策的工具,辅助科研人员和管理决策者进行预测性的多方案分析与比较,制定区域短期(一年)、中期和长期的大气复合污染综合防治规划或行动计划,为区域多污染协调控制和联防联控提供技术支撑。大气复合污染区域调控与决策支持系统完全自主研发,拥有全部知识产权(编号:软著登字第0286376号)。2014年夏天作为重点项目参加了科技部主办的“协同创新,应对挑战——京津冀在行动”科技专题展。本系统在珠三角进行了示范性应用,取得了良好的效果。目前,本系统的研发又得到了2015年国家科技支撑项目的大力支持,可以预期经过未来两年多的升级与完善,其功能将更加强大、性能将更加优异,真正实现系统的业务化运行,为我国大气复合污染的控制、管理和决策提供技术支持平台,具有良好的推广应用前景。
主要
参考文献
[1]袁海键.打好防治大气复合污染持久战[N].中国环境报,2013-10-21.
[2]王淑兰,云雅如,胡君,等.情景分析技术在制定区域大气复合污染控制方案中的应用研究[J].环境与可持续发展,2012(4):16-22.
【关键词】 空气质量 污染 治理 因子分析
一、研究背景
空气质量的好坏反映了空气污染程度,它是依据空气中污染物浓度的高低来
判断的。空气污染是一个复杂的现象,污染物在空气中成分的多少,决定着空气质量的高低,也决定着对人类健康影响的好坏。所以我们要通过对空气污染物的研究控制其在空气中的比重,判断空气污染指数,寻找空气污染物的来源进而采取合理的措施,改善空气质量,保证人类健康。
由于有些城市的企业对工业发达的追求,对污染物的负面影响理解不够,预防不利,造成越来越严重的环境污染,空气质量越来越差,从而破坏生态系统和人类的正常生存和发展。我们通过对空气污染物中的二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物等其他空气污染物以及空气质量的污染指数进行分析,找出对空气污染起主要作用的因子,控制其在空气中的比列,从而达到治理空气污染的目的。
空气污染指数(API)是一种反应和评价空气质量的方法。本文是通过空气质量达到二级及好于二级天数以及空气质量达二级以上的天数占全年的比重来分析空气质量对人类健康的影响。当空气污染指数达到三级及三级以上会对人们的身体健康产生危害。
二、方法介绍
因子分析是从心理学与教育学发展而来的。1904年Charls Spearman提出这种方法用来解决智力测验得分的统计,这是因子分析的起点。
因子分析的基本思想是通过变量(或样品)的相关系数(相似系数)矩阵的内部结构的研究,找出能影响所有变量(或样品)的少数几个变量,并用这少数几个变量去描述多个变量(或样品)之间的相关(相似)关系。这里,这少数几个变量是不可观测的,通常被称为因子。因子分析可在许多变量中找出隐藏的具有代表性的因子。将相同本质的变量归入一个因子,可减少变量的数目,还可检验变量间关系的假设。因子分析方法有很多,本文采用主因子分析法。
三、实证分析
3.1 指标选取
根据空气污染物对空气质量的影响,选取二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物、空气质量达到二级及好于二级天数以及空气质量达到二级以上的天数占全年的比重这五个指标。
二氧化硫(SO2)是一种常见和重要的大气污染物,是一种无色有刺激性气味的气体。主要来源于含硫燃料的燃烧,化工、炼油、硫酸厂的生产过程。
二氧化氮是一种棕红色、高度活性的气态物。二氧化氮在臭氧的形成过程中有重要作用。人为产生二氧化氮的主要来源是:高温燃烧过程的释放,比如机动车、电厂废气的排放等。二氧化氮还是酸雨的成因之一。
可吸入漂浮物是指悬浮空气中,空气动力学当量直径
空气污染指数(API)是将常规检测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性数值形式,并分等级表征空气污染程度和空气质量状况,适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。
3.2.收集数据
3.3 进行分析
R程序:x
fact
fact$scores
各地区的因子得分:
Cumulative Var为累积方差贡献率,由结果可知前两个因子的累积方差贡献率为71.5%,所以可选取前两个因子。
因子模型为:
x1=-0.873f1+0.318f2+ε1
x2=-0.254f1+0.748f2+ ε2
x3=-0.136f1+0.525f2+ ε3
x4=0.721f1-0.527f2+ ε4
x5=0.979f1-0.189f2+ ε5
公因子f1在x1,x4,x5上的载荷比较大,公因子f2在x2上的载荷比较大。
3.4 综合评价
通过数据和分析可知,越是发达地区的污染反而没有欠发达地区严重,我们不能走先污染后治理的道路,要用发展的眼光看待经济和环境问题。持续发展是既满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。它们是一个密不可分的系统,既要达到经济发展的目的又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等森林资源和环境,使子孙后代能够永续发展和安居乐业。可持续发展与环境保护既有联系,又不等同。环境保护是可持续发展的重要方面。
我们通过环境质量评价是了解环境质量的过去、现在和将来发展趋势及其变化规律,制定综合防治措施与方案;可以了解和掌握影响本地区环境质量的主要环境因素、污染因子、和主要污染源,从而有针对性地制定改善换将质量的污染治理方案和综合防治规划与计划。
四、建议
如何在加快发展的同时,切实保护好环境,促进人与自然的和谐发展,这是我们的首要任务。我们应该做到以下几点:
(1)强化环境意识、树立生态理念。“环境保护,教育为本”,要大力普及环保科
学知识,提高全民环境意识,通过多种途径,普及科学知识,大力倡导生态工业、生态农业、生态服务业,以及生态环境、生态人居和生态文化建设。
(2)把环境保护作为决策的重要环节,从源头落实环保基本国策。领导必须树立
正确的政绩观,学会用绿色GDP核算体系代替传统的GDP核算体系,把环境保护纳入各级政府的政绩考核。
关键词:空气污染;监测;建模
前言
随着经济地发展,人们的生活质量得到了迅速提高,现在的物质生活已经满足不了人们的需要,将更加注重居住环境与空气质量。工业地快速发展加剧了环境的污染程度,相关部门为了提高环境的监测能力,将采取有效地空气污染监测措施并进行布点建模,这样可以快速地判断空气质量是否符合大气质量标准,随时可以作出调整政策如对污染环境重的工业实施监控等,来缓和空气污染局面,因此研究空气污染监测与建模具有重要意义的。
1 加强空气污染监测的必要性
现在的环境空气的质量与人们的生活密切相关,日常生活中,人们需要大量的时间进行外出如购物、工作、旅游等,因此人们又权利去关注外界环境空气污染的程度、环境保护措施等,随着经济地不断发展,环境污染问题越来越严重,人们的环保意识也不断地增强,都希望目前的生活环境能够得到改善。只有加强空气环境监测工作才能够真实地反映大气的污染状况,便于相关环部门作出正确地决策,这样生活的环境才会从根本上得到缓解甚至改善。因此。从环境对人体健康影响的角度看,开展空气污染监测工作是十分必要的。
2 浅析我国空气污染监测现状
自从建国以来,我国一直致力于发展工业,虽然综合国力得到了显著地提高,但是却严重污染了环境。近年来,我国已经将颁布了关于保护环境的种种条例,相关部门也制定了有效地措施,现在分析下国内空气污染监测现状。环境监测是环境保护的基础性工作,具有涉及面广、专业性强和投资大等特点。现在国内环境部门将在全国组织监测网络,建立一个网络模型,希望能够提高国内空气监测质量。目前,国家已经制订了统一的监测原则,在各地方设立了环境监测站,充分发挥了各方面的技术人才与设备,应用了科学合理地监测与测试数据的技术,国家仍在不断地完善环境保护法律,促进我国环境监测工作进一步地展开与加强。现在空气环境监测主要是运用各种方法连续或者间断地测定环境空气中污染物的性质、浓度、影响范围,观察、分析其变化及对环境影响,并评价空气环境质量的过程。其实,空气环境监测不单单地监测环境数据,而是通过数据能够发现人们生活对环境影响的关系,这样才能真正地找到控制环境污染程度的办法。现在国内监测环境主要分为环境空气污染源监测、环境空气质量监测、特定目的应急监测等三种,虽然整体环境监测工作并无漏洞,但是仍然存在一些问题有待完善,需要提出更为科学有效地空气质量监测措施来弥补。
3 探析加强环境空气质量监测的方案
3.1 采取一系列有效地空气质量监测措施
为了便于准确判断区域空气污染状况及空气质量变化趋势,并为空气质量预测、预报,为后期制定保护环境的方案提供科学的依据,对空气污染源和空气质量进行监测时,需要采取以下有效措施来加强环境空气质量监测工作:第一是规定各类监测工作的主要污染物,对空气污染源监测时,主要监测的污染物有烟尘、粉尘、二氧化硫、一氧化碳等。对空气质量监测时,主要监测的目标是二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物、可吸入悬浮颗粒物、一氧化碳、降尘等。第二是对有关空气质量的法规、技术标准、污染测定方法及对测定仪器等进行抽查与监督,这项工作应该由我国的环境部门与地方政府相关单位组成督查小组负责,这样可以确保监测数据的精确性;第三是规范监测手段,监测过程中一定要秉着科学的态度进行该项工作,保证监测数据和信息的准确可靠;第四是由国家空气质量监测部门对空气污染物的趋势分析,对各分部门的监测数据进行校正分析,另外在自动空气质量监测中,要进行时刻地监控,防止监测设备出现故障,影响收集数据;第五是运用传感器,监测工作质量的好坏完全依靠先进的监测技术与设备,传感器是科学实验和工业生产等活动中对信息资源的开发获取、传输与处理的一种重要工具,现在的监测系统还需引进空气自动监控系统、先进的空气质量检测设备,这些设备可以实现连续实时监测数据,随时就能处理出空气污染指数,空气污染指数及对应的空气质量级别。一级,规定为空气质量优越,无法给人带来健康威胁;二级,规定为空气质量良好,对人体健康无明显影响;三级,规定为空气质量受到轻度污染,正常人群会产生不良的反应;四级,规定为空气质量受到中度污染,正常人群普遍出现刺激症状;五级,严重污染,健康人群出现严重刺激症状。从上可以看出,环境监测工作可以预测空气污染指数,不但可以为环境部门提供科学依据,而且可以为人们的外出提供准确地信息。
3.2 空气污染监测布点建模是提高监测效率的重要方案
布点建模工作可以大大地提高环境监测工作的效率,监测的数据也会更为准确,能够真实地反映大气的污染状况。本项工作的重点就是选择好空气污染监测点,它直接影响到监测结果的代表性和精度,是空气污染监测质量控制首要工作,也是监测质量保证的一个重要环节。环境空气污染监测中样点的布点建模问题是比较复杂的,需要综合考虑各项因素的影响,主要应考虑以下几方面的因素:第一是监测的目的,在空气污染监测体系中,包括城市环境空气质量的监测和污染源对环境影响的监测,目标不同,它们的监测目的是不同的。城市环境空气质量的监测,主要是为了调查环境空气中污染物的时空分布规律以及对敏感体的暴露情况,进行污染对环境影响的监测,主要是为了掌握污染源的变化趋势以及排放污染物的规律。前者在布点方法上多采用网格法和功能区划法,而后者多采用扇形布点法和同心圆布点法;第二是污染源的状况,调查范围内及附近范围污染源的分布、排出量等因素,都影响监测布点方法的确定。例如,对子污染源分布比较均匀的范围,宜米用规格网格法布点,而对子污染源相对比较集中的范围,宜采用扇形布点法或同心圆布点法;第三是地理环境如地形特征,风力情况等,这些因素都会影响监测点的选择。如对于山坡区域、山谷风规律明显,布点要考虑风向主轴;在静风频率大的区域,就可以按规格网格法布点;第四是监测点的代表性,每个监测点所代表的作用是不同的,每一个监测点都有特殊的作用如是代表一定的功能区,代表污染源的影响、代表区域环境背景等。功能相同的代表点,需要去掉,如果漏掉具有特殊功能的代表点需要及时地补上;第五是监测点的数目,如果该监测任务是暂时性的,需要得到精度较高的结果,可以增大样点的布设范围,对于需要布设众多监测点的情况下,可以选择各种布点方法,例如规格网格法、扇形布点法等。对于长期的定点监测,则不能够设立过多的监测点,这将需要花费大量的资金,因此需要采用按人口和功能区布点法。这五种因素直接影响到后期的布点建模,在此工作中必须考虑全部因素,才能形成有代表性的布点建模,更好地完成环境监测工作。
4 结束语
总而言之,做好空气污染监测工作是保护环境的基础,只要更为准确地监测数据,才能制定出更为有效地保护环境方案,这将会使环境污染程度得到了控制,人们的身心健康也会得到了保障。
参考文献
同样,身处三江源头的玉树市结古镇,天空洁净如洗。每天早晚市民齐聚在格萨尔广场,跳着欢快的锅庄,呼吸着新鲜的空气,享受一天的美好生活。
监测数据显示,今年1月至5月,全省8个市州政府所在地城镇空气质量优良天数比例平均为89.6%,较去年同期上升6个百分点。其中,西宁市空气质量优良天数比例为85.4%,较去年同期增加13个百分点。
今年以来,我省各地积极督促落实“5个100%”的防尘措施,对建筑工地、拆迁工地、商砼企业扬尘防控工作拉网式排查,强力遏制面源污染。西宁市淘汰一批污染环境、工艺落后的企业,西宁市钢铁、水泥、化工、石化、有色金属冶炼等重点行业的33家企业全部完成清洁生产审核;海东市确定清洁生产审核企业,关停交通沿线、环境敏感区和城市核心区的多家黏土砖厂、沙石场,从源头遏制污染源。
为确保油品升级后国Ⅴ标准车用汽柴油市场稳定供应,要求中石油、中石化两大公司加强与炼油企业的衔接,积极组织国Ⅴ标准车用汽柴油油源,合理配置计划。目前,全省加油站已全面供应符合国Ⅴ标准车用汽柴油。现在,全省建成运行的废气自动监控设施达到51家企业195套,全部实现与环保部门联网,数据传输有效率平均为94%,远超国家75%的考核目标。通过实时在线监控,督促企业确保治理设施稳定运行,污染物达标排放。
今年是国家“大气十条”第一阶段的收官年,为推动区域空气质量改善,5月27日,省政府印发《青海省2017年度大气污染防治实施方案》,明确全省各市州年度环境空气质量改善目标、重点任务、重点治理项目及保障措施。方案结合国家要求和我省工作实际,从产业转型升级、能源结构调整、污染综合治理、强化监督管理、保障措施等方面,突出“抑尘、减煤、控车、治企”四大任务,提出28项具体措施。
据介绍,今年各市州将持续城市扬尘污染控制,加强建筑施工和公路建设施工扬尘管控,推行道路机械化清扫等低尘作业方式,进一步提高垃圾收集率,严禁露天焚烧垃圾、农作物秸秆、荒草等。全面整治燃煤小锅炉,年内淘汰640蒸吨燃煤小锅炉,西宁、海东两市城市建成区天然气管网覆盖范围内实现10蒸吨及以下燃煤锅炉清零。
强化移动源污染防治,建立健全黄标车限行措施,落实黄标车淘汰财政补贴激励政策,年底前基本淘汰全省范围黄标车。同时,优化城区交通道路网络,强化交通疏导管理,加快油品升级和油气回收治理。
关键词:燃煤锅炉 燃气锅炉 污染物排放 环境效益
中图分类号:X8 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)06(c)-0131-02
乌鲁木齐是中国新疆维吾尔自治区的首府,是新疆政治、经济、文化的中心,是新欧亚大陆桥中国西段的桥头堡,乌鲁木齐在西部大开发中占有极大的地理优势,特别是随着新亚欧大陆桥的全线贯通,乌鲁木齐在中国西部乃至中亚经济发展中的地位和作用日益增强,但由于种种因素影响,乌鲁木齐的环境空气质量一直以来都无法达到国家对环境保护重点城市环境空气质量二级标准的要求,对市民的正常生活和健康以及城市经济的发展产生了不良影响,成为影响区域社会经济可持续发展的瓶颈,乌鲁木齐市自1998年启动大气污染治理工作以来,大气污染防治一直是环境保护重点工作之一,通过调整能源利用结构、淘汰落后产能、强化污染治理、提升环境监管能力,环境空气质量恶化的趋势得到初步遏制,但空气环境质量并未得到根本改善,尤其是冬季环境空气质量污染突出,环境质量形式不容乐观。
乌鲁木齐市大气污染属于典型煤烟型污染,大气污染物浓度受采暖和气象因素的影响,采暖期空气污染严重,非采暖期空气质量较好,二氧化硫、二氧化氮、PM10在冬、春两季节污染很重,秋季次之,夏天污染最轻,“U”字形分布的季节特征十分明显,这与原煤消耗有很大的关系。2012年根据《关于大气污染治理工作的会议纪要》,全面加大大气污染治理力度,严格落实八项“铁律”,全市所有集中供热和热电联产调峰锅炉一律改用天然气供热,中心城区范围内的燃煤小锅炉必须全部拆除,全市180家供热企业被列入供热燃煤锅炉天然气改造工程,力争完成全市燃煤供热锅炉“煤改气”工作,努力改善乌鲁木齐市环境空气质量。该文以其中一个供热站为例,通过对煤改气前后燃煤和燃气供热锅炉污染物排放情况进行比较,得出燃气锅炉替代燃煤锅炉所呈现的环境效益。
1 项目概况
该集中供热站占地面积为6 000m2,原锅炉装机容量为3台29MW燃煤高温热水锅炉,供热站供热面积约100万m2。为深入贯彻落实自治区第八次党代会、市第十次党代会和党委十届三次全委(扩大)会议精神,确保乌鲁木齐市2012年供热能源结构调整及供热体制改革工作有序推进,力争完成全市燃煤供热锅炉“煤改气”工作,根据《2012年乌鲁木齐市供热能源结构调整工作实施方案》、《乌鲁木齐市燃煤供热锅炉天然气改造工程实施方案》,该供热站根据公司锅炉房现状,于2012年在原燃煤锅炉房内拆除原有燃煤锅炉,重新安装3台燃气锅炉(1台46MW和2台29MW)及燃气锅炉附属鼓风机等配套设备。
2 污染物排放比较
2.1 大气污染物
2.1.1 燃煤锅炉
燃煤锅炉排放的大气污染物主要有烟尘、SO2和NO2。该供热站原3台29MW燃煤高温热水锅炉年耗煤量约为3.5万吨,根据乌鲁木齐市环境监测中心站2011年对其锅炉烟气监测结果,该锅炉房所排烟气中烟尘平均排放浓度为37.6 mg/m3,二氧化硫平均排放浓度为164 mg/m3,氮氧化物平均排放浓度为211 mg/m3,按照乌鲁木齐市环境保护局要求,该供热站锅炉均执行《燃煤锅炉大气污染物排放标准》(DB65/2154-2010)中规定的A区Ⅰ时段烟尘50 mg/m3,SO2 150 mg/m3标准的要求,根据烟气监测结果,该供热站抽检锅炉排放的烟尘可满足相应时段污染物排放控制标准的要求,而SO2浓度超过标准要求。按照用煤煤质硫份0.48%,灰分8.18%,烟气复合除尘率95%,脱硫效率70%,由物料衡算计算该供热站废气污染物排放量为烟尘42.9 t/a, SO280.6 t/a,NO2126.7 t/a。
此外,该供热站煤场在储煤过程中产生的扬尘对周围环境影响较大,这也是位于市区内集中热力站普遍存在的问题。
2.1.2 燃气锅炉
锅炉燃烧天然气产生的烟气中主要污染物有SO2和NO2等。该供热站燃煤锅炉“煤改气”后,燃气锅炉年天然气消耗量为4940万m3/a,根据乌鲁木齐市环境监测站2012年采暖期对其正在运行的2台29MW燃气热水锅炉烟气监测结果,两台锅炉二氧化硫浓度未检出,烟尘浓度仅一台锅炉检出,浓度为8.1 mg/m3,氮氧化物排放浓度为57~59 mg/m3之间,根据烟气监测结果,该供热站燃气锅炉烟气中主要污染物浓度全部达到《锅炉大气污染物排放标准》 (GB13271-2001)中Ⅱ时段标准要求,同时也达到《锅炉大气污染物排放标准》 (GB13271-2014)中表3大气污染物特别排放限值要求。
根据建设项目燃气量,燃烧天然气排污系数等参数,理论计算出该供热站煤改气后燃气锅炉二氧化硫排放量为0.07 t/a,氮氧化物排放量为91.1 t/a,烟尘排放量为14.9 t/a。
2.2 噪声
燃煤锅炉房的噪声主要来自鼓风机和引风机等设备噪声、运煤车辆噪声和上煤系统产生的噪声,其中鼓、引风机等设备均在设备间内,经隔声降噪后厂界噪声可达标,但煤场露天操作装载机和运煤车辆产生的噪声对项目区声环境有较大影响,尤其该供热站周围均有居民楼,噪声对周围居民日常生活影响较大。
燃气锅炉房噪声源主要为燃气锅炉房内补水泵、循环泵、燃烧器和鼓风机等设备噪声源,在对燃烧器及鼓风机等实施减噪措施后,厂界噪声可达标。
2.3 固体废物
原燃煤锅炉房固废主要为炉渣及除尘器收集的灰渣,锅炉房年耗煤量为3.5万 t/a,年产生灰渣为4 242.11 t/a,锅炉产生的炉渣及除尘器收集的灰渣全部排入除渣沟,经除渣机集中输送到渣仓由汽车运走。
锅炉房煤改气后,燃气锅炉无废渣产生。
2.4 水污染物
燃煤锅炉房用水主要为锅炉补水及一、二次管网补水,设备冷却水、脱硫用水、冲渣水等生产用水和生活用水。锅炉房煤改气后,无废渣产生,烟气可直接排放,减少脱硫用水、冲渣水等生产用水。
3 环境效益分析
3.1 减少原煤消耗,大大降低大气污染物排放量
该供热站实施煤改气工程后,原锅炉房内3台燃煤热水锅炉将被取代,由此削减原煤使用量3.5万吨左右,燃煤排放的主要污染物都有大幅度削减,具体的削减量见表1。
从表1的数据表明,该供热站煤改气后,供热面积没变,但其主要污染物烟尘、二氧化硫及二氧化氮均有大幅度削减,削减率分别为65.3%、99.9%和28.1%,对当地空气质量改善起到积极的作用。
3.2 彻底消除煤场扬尘及运煤噪声对周围环境的影响
供热站煤场扬尘及上煤、运煤产生的噪声一直是供热站难以解决的问题,随着《乌鲁木齐市大气污染防治条例(2014)》、《乌鲁木齐市防治扬尘污染实施方案》等一系列新标准的出台,对扬尘治理提出更高要求,运煤及储煤需实行全封闭,不可避免的加大供热站的投资,供热站煤改气后,这些影响随之消失,同时煤场还可以进行绿化等其他用途,提升了城市景观,改善了供热站周围的环境面貌。
3.3 其他环境效益
供热站原燃煤锅炉每天产生的炉渣用重型框链除渣机将灰渣输送至高位灰渣房收集,直接由拉渣车运至城市垃圾场,项目煤改气后,燃气锅炉无炉渣等产生,彻底消除拉运灰渣时对城市环境的影响。
4 结语
综上可以看出,天然气为清洁能源,供热站实行燃煤锅炉“煤改气”后,呈现的环境效益是多方面的,其中最主要的是减少原煤消耗,有效改善燃煤供热对大气环境的污染,主要大气污染物排放浓度明显下降,实现二氧化硫及烟尘的大幅度削减,对改善当地空气质量起到积极作用,环境效益显著。
根据历年环境质量状况公报,通过实施“煤改气”等一系列减煤措施后,2012年全市二氧化硫年均浓度为0.058 mg/m3,比2002年降低了43%,不再是首要污染物,首次达到了国家空气质量二级标准(GB3095-2012)要求,可吸入颗粒物年均为0.145 mg/m3,比2002年降低了12%,二氧化氮年均浓度稳定保持在0.05~0.07 mg/m3之间,浓度值变化不大。
乌鲁木齐市“煤改气”工程虽然极大的降低了二氧化硫的浓度,但可吸入颗粒物和二氧化氮年均值均超过标准要求,尤其是可吸入颗粒物近两年呈现出上升趋势,随着市区面积的扩大,能源使用的进一步增高,机动车保有量的急速增长,乌鲁木齐市大气污染由煤烟型污染向复合型污染转变的趋势更加突出,乌鲁木齐市空气质量改善的任务依然艰巨,开放源、机动车尾气、扬尘已成为该市空气颗粒物的主要来源之一,今后需在减排煤烟尘基础上,加强机动车尾气和扬尘污染防治。
参考文献
[1] 关于大气污染治理工作的会议纪要.乌党办纪[2012]13号.2012.
[2] 奚元福.环境保护计算手册[M].成都:四川科学技术出版社,1991.
室内环境污染的现状
室内环境相对封闭,且存在着较多的污染源和大量的污染物,人们长期身处其中,便会受到较大的影响。目前,我国的室内环境污染情况较为严重,据统计,每年我国死于室内污染的人有一千多万。
1.人们的日常活动对室内环境造成污染。人们长时间的处于相对封闭的室内环境中,并进行大量的各种日常行为和活动,这些活动看似平常,却都会对整个室内环境造成一定的污染。例如,人们在室内来回的行走、呼吸,或者做饭、抽烟、使用空调等,在这些过程中,会产生出大量不同浓度的二氧化硫以及各种可吸入颗粒,还有细菌、尼古丁等。这些污染物在室内这样相对封闭的环境中无法及时的排出,或者不能彻底排出,便会不断的在室内累积。于是,久而久之,室内环境中便存在大量的各种各样的污染物,严重危害到人体健康。
2.室外的污染物对室内环境造成污染。室内环境虽然相对封闭,但也与外界环境之间存在较多的气体交换等。例如,在开门、开窗通风的时候,便会有大量的室外污染物趁机进入到室内,室外环境中大量存在的可吸入颗粒物和二氧化硫等污染物便会进入室内。在关闭门窗之后,这些污染物又无法及时的排出,便会在室内不断积累,造成室内环境的污染。
3.各种建筑、装修材料对室内环境造成污染。目前,许多建筑在修建和装修的过程中都会用到大量的建筑、装修材料,而这些材料中往往会含有许多污染性的物质,例如各种挥发性有机化合物( VOC)。VOC 主要为苯及苯系物,在装修时用到的油漆和涂料中便含有大量的苯及苯系物。另外,室内的地毯以及各种化纤窗帘,还有各种办公用品,例如复印机和打印机中也都或多或少的含有VOC。于是,苯作为一种致癌物质,便会长期存在于室内环境中,造成严重的污染,危害人体健康。
室内环境监测措施
1.对室内各种污染源的监测。在对室内各种污染源进行监测的时候,通过对室内环境中存在的各种污染源进行初步的了解和调查,可以确定污染源的类型和性质。然后,便可以利用不同的检测技术和仪器,对各种污染源向室内环境释放的具体污染物的的方式、强度以及规律等进行监测。按照具体的监测结果,技术人员便可以分析出各种污染源对室内环境的污染程度。通过对室内各种污染源的监测,可以全面了解到室内环境中各种污染的具体来源,并帮助人们采取针对性的措施从源头控制室内环境污染。我国十分重视对室内污染源的监测,卫生部和国家建设部也积极的制定了《木质板材中甲醛卫生规范》和《民用建筑工程室内环境污染控制规范》等来指导大家进行室内污染源的监测。
2.对室内空气质量的监测。室内环境中的空气质量对人体的影响极大,所以,对对室内空气质量的监测至关重要。在进行室内空气质量监测的时候,要依据相关的室内空气质量标准,对特定房间或场所内的空气质量进行监测。监测中涉及到的相关检测项目可以根据室内空气质量标准和相关法律的规定进行设定,也可按照需要检测的室内环境的实际情况进行设定。一般情况下,需要监测的项目有二氧化碳和二氧化硫,以及二氧化氮和臭氧,还有可吸入颗粒物和甲醛,以及苯及苯系物和各种挥发性有机化合物等,需要监测的参数有湿度和温度以及风速和新风量等。通过对室内空气质量的监测,我们可以较为全面的掌握室内环境的空气中存在的各种污染问题。然后,按照具体的监测结果,我们可以对室内空气质量进行进行较为深入的分析,了解各项指标是否达标,是否会对否人体健康造成危害等。而且,通过对室内空气质量的长期监测,还可以积累下大量的宝贵监测资料,为制定和修改相关的环境质量监测标准等提供了有力的依据。在进行具体监测的时候,首先要实地调查室内环境,并根据实际情况,制定出详细的监测方案,然后依据相关标准进行布点、采样以及监测。监测的过程中,要认真记录具体的监测结果,并按照相关标准和规定,对室内空气质量进行客观科学的评价,并出具具体的监测、评价报告。
新风系统的诞生
和净水机、智能清洁机器人等新兴产品一样,新风系统也隶属舶来品的范畴,最早,该系统在上世纪70年代的欧洲开始出现。
20世纪70年代后期,欧洲经过工业革命之后进入了高速发展的快车道,与此同时,高耸入云的喷发着浓重黑烟的烟囱,成为污染空气环境的“原罪”。
同时,建筑群开始大范围出现,建筑群扎推出现提高了各建筑物之间的气密性,所谓气密性指的是在密闭状态下空气摄入室内的衡量指标。气密性的提高虽然能够有效的阻止窗外污染物的进入,但同时由于气密性的提高,也会降低室内的通风效果,容易造成室内空气的污染。
各种综合原因,导致室内空气污染事件频发,人们普遍出现了“建筑综合症”:头痛、干咳、皮肤干燥发痒、头晕恶心、注意力难以集中和对气味敏感等症状,在当时的很多国家都有发生。
工业化的高度发展让人们付出了足够多的代价,但是似乎工业文明的发展也能够提出解决问题的办法。人们开始了对空气质量与人体健康关系的深入研究,并且开始着手调研污染物来源,试图提出一些可解决的有效方案。
于是,在经济、科技发达又注重生活品质的欧洲就出现了改善空气质量,尤其是室内空气质量(IAQ)的产品――住宅微循环空气置换系统,简称VMC,也就是统称的中央新风系统。
由欧洲开始,新风的概念和产品逐渐进入人们视线,新风系统最初的雏形是一台低噪音高静压送风机,在1958年问世以来,受到了当时社会的极度欢迎,经过试用和改良之后,陆续推出了适用于各类场所的系列产品。
这种简单而实用的改善室内空气质量的产品即为新风系统,随着产品的不断成熟和改善环境的需要,在欧洲国家的建筑当中,无论是商用还是家居,绝大多数的建筑当中都安装了该系统。
新风系统通过持续而且能控制通风路径的通风方式,通过性能良好的风机和气流控制系统,使空气的更换完全得到控制,这种技术对室内温度的影响甚微。在不开窗的前提下全天24小时持续不断地将室内污浊空气及时排出,同时引入室外新鲜空气。
由70年代中央新风系统引进法国之后,90%以上的新建住宅中都装有了该系统。2000年,整个欧盟国家在建筑上安装中央新风系统已成为法规。
持续的对整套房子的室内外空气不间断循环,从而保证室内时时刻刻都有清新的空气。中央新风系统几乎已经成为建筑的标配而被称为“房屋的呼吸系统”。
新风系统在中国
改革开放之后,大量外资企业涌入国内建厂投资,同时也有大批外国人开始在国内工作和生活。这些外国人士也将更多的新鲜的生活理念、生活方式和各种新型的家电产品带入国内。
外资经济最为发达的北京、上海、广州等城市,一些常驻国内的外籍人士开始关注中国的生活环境和空气质量,很多外企公司纷纷在办公室以及员工公寓中率先安装了新风系统,以满足员工对生活的高标准要求。
与此同时,一些外资新风品牌看到中国的空白市场,也纷纷将产品、技术和资金投入到国内的新风市场,并且在工程市场进行重点推广。一些商用百货、高级公寓楼盘、办公场所以及咖啡厅等公共空间当中,新风系统的安装已经并不陌生,经常我们能看到的室外大型方形主机,就是为了空气置换而安装配备。但家用中央新风系统真正发展起来,还是随着集成家居一体化的发展,随着近几年空气质量的极度下降以及各种污染事件的频发,引起了普通民众对空气质量以及居住环境的关注。而相对中央新风系统的发展,空气净化器产品则率先一步走进人们的视野和日常的生活当中。
上海的李先生清楚的记得,2003年4月22日,家中购置了第一台空气净化器,起因当然是当时让人听而畏之的SARS。从此以后,家中的空气净化器使用就一直没有间断过,SARS过去之后,虽然不知道产品真正抑菌功效如何,但是李先生的鼻炎确实在不知不觉当中好了起来。
2010年,严重的雾霾天气来袭,魔都上海亦不能幸免。李先生的老毛病鼻炎又找了上来,并且伴随轻微咽炎。而且李先生发现,家中空气净化器更换滤芯的频率也开始短了起来,原本半年换一次的滤芯现在几乎两三个月就得更换一次,否则就会亮起提示红灯,按道理说,空净产品已经进入成熟期,产品技术和质量都会越来越好,怎么滤芯使用寿命反而缩短了呢?
在咨询了专业人士之后,李先生恍然大悟,由于现在空气质量污染较比十年前严重的多,产品的滤芯由于使用频率和污染的加剧,使用寿命自然缩短。虽然现在产品在功能上更加细化,能够通过显示灯颜色的变换判断各种污染源并加以过滤,但在空气的重度污染下,已过耳顺之年的李先生确实又感到了身体不适。
在今年更换滤芯时,李先生已经关注商场的一个新产品很长时间了,这就是与原来空气净化器同品牌的新风机,相比空气净化器,中央新风机的过滤效果更胜一筹。在详细了解了产品功能和安装使用注意事项之后,看着外面被雾霾笼罩的城市,李先生摇了摇头,又点了点头,预约了新年之后的安装中央新风系统服务。
新风功效的再教育
其实,在我国,像李先生这样类型的消费人群大有人在,但是目前很多消费者都对空气净化器和新风系统的理解陷入了误区,以为安装了新风系统等空气净化产品就会万无一失,包括一些品牌商在宣传上单方面夸大了产品供销,似乎新风产品是消除一切污染的“杀毒高手”。
一、指导思想
认真贯彻落实科学发展观,围绕实施《*省环境保护“十一五”规划》、《*省节能减排综合性工作方案》、《*省“十一五”二氧化硫总量削减目标责任书》和《第29届奥运会*空气质量保障措施》,依据环境保护有关法律法规,以改善城镇环境空气质量、保障奥运会顺利进行、促进经济发展方式转变、提升*对外形象和改善投资环境为目标,坚持“远近结合、突出重点”的工作原则,通过强化环境执法,整治超标排污,促使一批排气设施限期治理达标;通过淘汰落后工艺设备,规范排气行为,促使一批排气设施限期淘汰废弃;通过优化产业结构,调整能源结构,促使一批排气设施得到整顿改造;通过优化工业布局,加快供暖供气基础设施建设,促使全省排气设施总量减少;通过加强日常环境管理,建立长效管理机制,基本解决排气烟囱超标排污和随意设置的问题,促使环境空气质量进一步改善。
二、实施范围
烟气排放设施主要是指企事业单位固定污染源燃煤锅炉、工业炉窖排放烟气和工艺废气的排气筒。实施范围包括:城镇建成区及近郊(建成区外1公里内)、排放大气污染物的工业集中区(冶炼类、建材类、化工类等)、高速公路和国道、省道两侧及风景名胜区、旅游区周边可视范围内(约1公里)和高度15米及以上的其他分散烟气排放设施。
三、目标要求
按照“着眼近期、兼顾长远、多措并举、重点突破、阶段实施、标本兼治”的原则,全省烟气排放设施综合治理工作分两个阶段实施:
第一阶段(近期):从现在到*年6月底,在完成烟气排放设施摸底调查的基础上,逐地区、逐单位、逐烟囱制定烟气排放设施整治方案,取缔城镇建成区集中供热范围的分散供热燃煤锅炉,拆除1160根废弃烟囱,限期治理不达标的烟气排放设施,逾期不达标的一律停产治理或停止使用。确保到*年6月底前,全省所有烟气排放设施主要污染物排放达到国家规定标准,为*年*奥运会提供良好的空气质量保障。
第二阶段(远期):*年7月至2010年底,全面实施综合治理措施,通过实施污染减排工程,加大能源结构调整力度,大力发展集中供热供气,以及对27个工业密集区的治理整顿等措施,全省城镇建成区及近郊、高速公路和国道、省道两侧以及风景名胜区、旅游区周边可视范围内烟气排放设施数量明显减少,烟气排放设施主要污染物排放总量达标,列为全国环保重点城市环境空气质量达到国家二级标准,其他城市环境空气质量明显改善。
四、综合治理措施
(一)限期治理超标烟气排放设施。
1??2007年底前,各设区市政府组织对本行政区域内排气烟囱基本情况进行全面调查,摸清底数和排污状况,分类分县(市、区)汇总统计,逐源逐筒建立档案。
2?备?据调查摸底情况,凡属超标(排放浓度和总量指标)排污的,由各市、县(市、区)制定计划,限期进行治理。限期治理计划要详细列出单位名称、完成期限、整治要求、投资总额和责任单位等内容,并报省环保局备案。
*奥运会空气质量保障范围的石家庄、保定、廊坊、唐山、承德、张家口市和奥运会协办城市秦皇岛市(以下称涉奥7市),限期治理期限为*年6月底前,其他设区市限期治理期限为*年9月底前。凡经限期治理仍不达标的,坚决实施停产治理或予以关停。对没有环保审批手续的违法排气设施,一律依法责令停止使用。
3?倍猿钦蚪ǔ汕?的燃煤排气设施,实施“治理一批、改造一批、淘汰一批”。4吨及以上燃煤锅炉必须实施高效脱硫除尘治理,4吨以下燃煤锅炉逐步改用清洁能源。各设区市要对城市建成区内的低吨位分散燃煤锅炉制定限期淘汰和改造治理计划,所有城镇建成区要确保燃煤排气设施不冒黑烟。
4?备咚俟?路、国道两侧及风景名胜区、旅游区周边可视范围、城市近郊等环境形象敏感区域内的烟气排放设施,必须于*年1月底前达到环保排放要求,并积极采取整治措施与周围环境相协调。没有环保审批手续的原则上一律拆除。
5??*年6月底前,国控、省控及市控重点企业主要烟气排放设施,要按照《*省污染源在线自动监控装置安装实施方案》全部安装在线自动监控装置,并与省、市环保部门联网运行。*奥运会比赛期间,对所有大气污染源实施全天候监控,发动群众监督和举报,发现停运治理设施的,从重处罚;不能及时恢复正常运行的,责令停产。对涉奥7市的大气污染工业集中区实行专人巡视,发现问题迅速采取控制措施。
(二)加快淘汰高能耗高污染燃煤锅炉。
1?痹诔鞘薪ǔ汕?现有集中供热能够覆盖的范围内,所有单位必须尽快实行集中供热,原有的燃煤供热锅炉如没有特殊原因,*年6月底前必须淘汰或拆除,一律不再批准新建燃煤供热锅炉。
2?鄙姘?7市必须于*年5月底前完成废弃排气设施的拆除工作,其他设区市于*年底完成拆除工作。省政府根据实际情况对各市废弃烟囱的拆除工作予以适当补助。
(三)着力落实污染减排工程项目。
1?狈擦腥搿兜?29届奥运会*空气质量保障措施》的污染治理项目,涉奥7市必须确保按期完成。对列入国家与省、省与设区市签订目标责任书的污染治理项目,各设区市要提前谋划,超前实施,确保按计划规定期限完成治理任务。
2?奔涌旎鸬缙笠笛唐?脱硫重点项目建设进度,*年6月底前,涉奥7市要确保奥运会空气质量保障重点控制区域内9个发电厂20台火电机组完成烟气脱硫治理任务。按期关停列入《*省小火电机组关停实施方案》中的小火电机组。
奥运会比赛期间,涉奥7市要对所有在役燃煤电厂派驻巡查员,确保污染治理设施正常运行和达标排放。对涉奥重点控制区域内不正常运行的脱硫设施及未安装脱硫装置的燃煤发电机组实行限产限排,并根据电网调度情况适度压低负荷。凡未安装脱硫除尘设施,脱硫除尘设施运行不稳定,脱硫除尘效率达不到规定要求的燃煤机组,根据区域空气质量联合预报及会商情况,及时采取压低负荷或停止运行措施。所有运行机组要配备燃烧低硫份、低灰份的优质煤。
3?毖细窨刂菩陆ɑ鸬绯Ф?氧化硫排放。新建、扩建和改建火电机组必须同步安装脱硫设施或采取其他脱硫措施,达到二氧化硫排放标准和总量控制指标,并采用低氮燃烧技术,配备烟气污染物在线连续监测装置。
4?焙侠聿季值绯В?大力发展清洁发电技术。除以热定电的热电厂外,禁止在大中城市城区和近郊区新建燃煤火电厂。老电厂和小火电机组在替代改造时,必须满足当地的环保要求;大力发展单机容量在30万千瓦及以上的高参数、高效率、低氮氧化物排放的大型超临界参数火电机组,逐步推广常规、增压循环流化床以及整体煤气化联合循环等新型火力发电技术。
5?奔哟蟾痔?、化工、水泥、焦化等重污染行业的污染治理力度,督促列入《*省环境保护“十一五”规划》和《“十一五”二氧化硫总量削减目标责任书》中重点项目按期完成。
6?贝罅ν平?结构减排,坚决淘汰落后生产工艺。凡属小钢铁、小水泥、小火电、土焦等落后产能,要认真落实国家产业结构调整要求,坚决依法淘汰取缔。
(四)强化煤炭管制措施。
1?贝罅ν乒闶褂糜胖拭骸8魃枨?市要对城市煤炭的购售实行严格的管制措施,制定管制办法,并根据大气污染状况和燃料供应情况,制定城市燃煤和燃油含硫量的最高限值。加大对煤质抽检力度,提高优质煤炭配送能力,有效控制高硫份、高灰份煤炭的使用。到*年底,各设区市建成区优质煤使用率不低于30%、管制煤使用量不低于60%。
2?惫?固和扩大“禁燃区”、“无煤区”。各设区市要继续抓好“禁燃区”、“无煤区”管理工作,“禁燃区”内要限期停止销售、使用各种高污染燃料及设备,逐步改用天然气、煤气、液化气、电等清洁能源。“无煤区”内要切实限制原煤的销售和使用。适时扩大“禁燃区”、“无煤区”的实施范围,最大限度地减少城市燃煤量。
(五)加快能源结构调整。
1?蔽?绕“用好煤、少用煤、不用煤”,积极推动能源结构调整,不断提高清洁能源消费比例。各城市要大力发展煤气、天然气、地热采暖、太阳能等与控制大气污染有关的城市能源基础设施建设,充分利用西气东输、西电东送的有利时机,逐步提高城镇用气、用电比例。设区城市要率先加快供气、供热工程的建设和改造,积极推进天然气、液化石油气、电或其他清洁能源的使用,逐步实现以电代煤、以气代煤,减少城市燃煤量。
到2009年底,设区城市清洁能源使用率不低于30%,建成区内居民炊事、餐饮服务业炉灶以及机关和企事业炊事炉灶禁止燃用原煤,全部改用清洁燃料。
到2010年底,所有县级城市城区内居民炊事、餐饮服务业炉灶以及机关和企事业炊事炉灶禁止燃用原煤,推广使用电、天然气、煤气、液化石油气等清洁能源或固硫型煤。
2?贝罅Ψ⒄辜?中供热,提高集中供热率和覆盖面。各城市要因地制宜地发展以热定电的热电联产和集中供热,合理布置集中供热站点,集中供热设施必须按照环保要求做到达标排放。到2010年,石家庄、保定、秦皇岛、唐山、邯郸等5个大气污染防治重点城市的集中供热率要达到75%以上,其他设区城市不低于60%,县级城市不低于35%。
3?弊⒅爻鞘泄婊?,优化工业布局,实施“退二进三”。要将城市规划和工业布局的优化调整作为防治大气污染的一项重要手段,本着扩展城市环境空间,增加城市环境容量的原则,重新评估和完善各城市总体规划,优化工业布局,实施“退二进三”、“退城进郊”战略,将布局不合理、污染严重排污企业搬出市区。各设区市政府要对城市中心区的重污染企业逐家分析,制定出详细的搬迁、停产、改造实施计划,并抓好落实。
4?辈AА?板材、水泥、造纸、化工、钢铁等大气污染物排放工业密集区要加强联合供热供气等基础设施建设,提高整体防治大气污染水平。新建工业园区必须落实规划环评。
(六)实行严格的总量控制制度。
1?备魃枨?市要按照与省政府签订的总量控制目标责任书的要求,制定本市总量控制计划,把排污总量指标层层分解,落实到基层和重点排污单位,并严格检查和考核。各排污单位要按照规定的排污总量指标按期完成削减任务,实现排污浓度和排污总量双达标。
2?比?面推行清洁生产,积极开展节能降耗活动。以冶金、电力、化工、建材等行业为重点,组织开展强制性清洁生产审核,加快完善清洁生产技术服务体系。2010年底前,全省重点排污企业要普遍开展一次清洁生产审核。认真落实《*省节能减排综合性工作方案》,大力开展节能降耗活动,促进全省产业加速向低能耗、低排放、高效益经济发展方式的转变。
3?被?极推进产业结构调整。在加大关闭淘汰落后产能的基础上,严格限制“两高一资”(高能耗、高污染、消耗资源)产业的发展,积极推动和鼓励发展污染少、资源消耗低、科技含量高的高附加值产业。认真落实我省《关于加快推进产能过剩行业结构调整的实施意见》、《*省钢铁行业结构调整实施意见》、《*省环境敏感区支持、限制及禁止建设项目名录》,大力促进钢铁、建材、石化等污染行业产品结构升级,降低资源消耗和污染排放水平,严格限制产能过剩和高污染行业的扩张,严禁新上浪费资源、污染环境的建设项目。
五、切实加强烟气排放设施的监督管理
(一)强化对新建项目的环境监管。在审批项目中严格执行“增产不增污或增产减污”,新建排气设施与作为等量替代的污染削减项目必须与新建项目主体工程同时设计、同时施工、同时投产;所有新、改、扩建项目必须明确排污总量指标来源,符合排污总量审批条件。实行建设项目污染物总量指标前置审批制度,对没有总量指标的建设项目,不予审批。积极探索和建立“总量指标统一管理、环评批复统筹把关、环境质量整体控制”管理体系。实行新开工项目报告与公开制度,建立高能耗、高污染行业新上项目与地方减排指标进度挂钩、与淘汰落后产能相结合的机制。
(二)实施严格的排污许可证制度。所有排污单位的排气设施由各设区市依据省下达的任务目标和省实施排污许可证的有关要求,按照公正、公平、公开的原则和省下发的总量指标分配指导意见,逐一核定辖区内排气烟囱允许排放总量指标,严格核发排污许可证许可的总量指标。实行合法持证排污,严禁无证、超标或超总量排污。对超证或无证排污的企业给予严厉查处。
(三)加大环境保护执法力度。重点查处超标排污、污染治理设施不正常运转以及违反“三同时”制度等不法行为,对重大环境违法案件实行挂牌督办制度,建立环境违法企业“黑名单”制度,定期向社会公布,扩大社会监督面。
(四)建立城市空气质量考核制度。制定《*省城市空气质量考核办法》,城市空气质量考核评估由省环保局组织实施,定期向社会公布各设市城市空气质量状况和工作进展。
城市空气质量考核采用综合污染指数、环境质量变化率两项指标评价,达到国家二级空气质量标准的天数作为参考指标。考核结果作为评价当地政府环保政绩的依据之一。
(五)建立和完善城市环境空气质量监测网。所有设市城市都应具备实时环境空气质量监测能力。建立大气环境预测预警系统,对污染严重和污染趋势加重的城市实行预告制度。
(六)切实提高环境监管能力。认真落实《*省人民政府关于建设环境保护“四大体系”的实施意见》,按照现代化和高效率的要求,大力推进环境污染监控体系建设,抓紧实现国控、省控700家重点污染源在线监控和省市县三级联网。加强对大气重点排放源的有效监测和监控。凡属新建重点排气污染源必须安装大气排放在线监测仪器。对现有大气排放源加大环境执法检查力度。未实现在线监测的重点污染源,要加大监督检查和监测频率,进行监视性监测。*年6月底前,所有设市城市完成本行政区域内在线排放源监测的联网工作,实现污染源排放数据传输的网络化和自动化。
(七)加大电力、钢铁、建材、焦化等重点行业大气污染控制技术的科技攻关力度,大力推广示范治理工程,积极为企业提供治理技术和信息服务。
(八)建立工作报告制度。各地应对本行政区域排气烟囱综合整治进展情况定期进行评估,每年6月底和12月底要向省环保局书面报告综合整治工作进展情况。省环保局要加强对各市综合整治工作的监督检查,定期调度和通报工作开展情况,并向省政府报告。
六、明确职责协调联动
(一)各设区市政府要将烟气排放设施综合整治列为本市环境保护工作的重点之一,加强领导,建立目标责任制和考核奖惩机制,加大宣传、执法和投入力度,确保烟气排放设施综合整治任务目标如期完成。省决定将此项工作完成情况纳入对各设区市年度环保目标主要考核内容。
(二)烟气排放设施综合整治是实施奥运会空气质量保障工作的重要内容,为统一职责,由省迎奥运空气质量保障工作领导小组办公室同时负责全省烟气排放设施综合整治工作的开展。
(三)省有关部门负责相应职能任务的落实,在经济政策、调整产业结构、城市基础设施建设、立项审批、资金使用等方面各负其责、各司其职,努力实现全省烟气排放设施综合整治目标。
关键词:发达国家颗粒物污染启示
中图分类号:TE08文献标识码: A
颗粒物,是大气中的固体或液体颗粒状物质,颗粒物的组成十分复杂,而且变动很大,分为一次颗粒物和二次颗粒物。一次颗粒物是由天然污染源和人为污染源释放到大气中直接造成污染的颗粒物,例如土壤粒子、海盐粒子、燃烧烟尘等;二次颗粒物是由大气中某些污染气体组分(如二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物等)之间,或这些组分与大气中的正常组分(如氧气)之间通过光化学氧化反应、催化氧化反应或其他化学反应转化生成的颗粒物,例如二氧化硫转化生成硫酸盐。颗粒物不仅导致区域灰霾频繁发生,而且对人体健康产生严重影响,近年来我国出现的大范围雾霾天气引起广泛关注,与之类似的发达国家,在20世纪中期也曾集中爆发重大大气污染事件,在此推动下,发达国家对大气污染进行了持续防治,取得了较好的治理效果。本文就发达国家颗粒物污染防治经验进行总结,同时提出对科学合理的颗粒物污染防治建议。
1.发达国家颗粒物污染防治经验
1.1制定严格的环境质量标准
上世纪中叶开始,欧美国家开始量化指标限制空气中颗粒物的浓度,到了80年代,开始致力于监控空气颗粒物。1997年美国EPA重新修订了《国家环境空气质量标准》,开始全面加强颗粒物污染防治力度,并将控制重点逐渐转向细颗粒物(PM2.5);2006年美国再次修订《国家环境空气质量标准》,对细颗粒物(PM2.5)提出了更为严格的限定标准。2005年,欧盟关于限制颗粒物(PM10)的法令生效;2010年对细颗粒物(PM2.5)的监控标准生效。目前,欧盟的空气质量标准是世界上最严格的地区之一,达到了世卫组织所设定的准则值标准。
颗粒物指标 世界卫生组织 美国 欧盟
PM2.5 24小时平均浓度ug/m3 25 35 /
年平均浓度ug/m3 10 一级 12 2010.1.1执行 25
二级 15 2020.2.1执行 20
PM10 24小时平均浓度ug/m3 50 150 50
年平均浓度ug/m3 20 / 40
1.2建立国家排放上限和核查制度
2001年,欧盟为控制颗粒物排放量,颁布NEC指令规定了各成员国2010年SO2、NOX、VOC和NH3的排放上限,同时针对固定源和移动源分别制定了相应的污染排放指令。为确保国家排放上限按期完成,欧盟制定了完善的配套措施,如国家规划、成员国报告制度、委员会报告制度和与第三国合作制度等。
1.3制定空气质量限期达标计划
欧盟规定了各成员国空气质量达标要求,要求各成员国将其领土划分为若干区域和城市群,如果区域和城市群污染物浓度超过空气质量指令规定的浓度限值,成员国要为该区域或城市群制定空气质量改善计划和方案,以确保按期达标。
污染物 基准年 目标年 减排率%
SO2 1990 2010 75
NOX 1990 2010 50
VOC 1990 2010 58
NH3 1990 2010 12
1.4开展多污染物协同控制
欧盟成员国联合中欧和东欧国家在远距离越境空气污染公约框架下,签署了哥德堡协议,旨在实施多污染物系统控制,设定了2020年SO2、NOX、NH3、NMVOC和PM2.5的排放控制目标。从此欧洲污染物控制策略打破了以往仅针对单一污染物进行限制的格局,开始注重多种污染物之间的相互影响和协同控制。美国、加拿大的酸雨项目,通过控制SO2、NOX排放量减少二次颗粒物的产生。
1.5加强交通运输部门污染控制
机动车不仅是一次性细颗粒物的主要来源,也是二次细颗粒物重要前体物― NOX的重要来源。欧盟通过制定机动车排放标准,燃料质量指令,发展可持续交通体系,利用经济手段等减少颗粒物的排放量。美国有最强大最全面的机动车污染控制计划,严格的技术要求,将汽油和柴油的硫含量降至最低,燃料管理标准先于车辆管理标准实施,从而实现减排幅度的最大化。日本在机动车密集区于2003年出台了严苛的法令来控制柴油卡车和客车尾气造成的颗粒物污染。
1.6加强空气质量监测与信息
按照欧盟指令的规定,空气质量信息应该向公众及时,同时需要制定应急预案和行动计划,即在一定情况下如果污染物浓度即将达到或超过了临界水平,政府将采取相应的措施在短期内做出响应。此外,成员国要保证相互之间数据、技术和信息的共享,并打接受来自欧盟委员会的监督和检查。
2.对我国颗粒物污染防治的启示
2.1调整能源消费结构
以煤为主的能源消费结构是我国长期以来空气污染的主要来源,我国SO2排放量的90%、NOX排放量的67%、烟尘排放量的70%和人为源大气汞排放量的40%都来源于燃煤。而且,我国煤炭消费还存在着空间分布不平衡、消费结构不合理、清洁高效利用水平低等突出问题,在一定程度上加剧了区域与城市的大气污染。我国中东部地区是灰霾污染最严重的地区,也是我国煤炭消费量最高的地区和高能耗高污染行业聚集的地区。因此,从根本上解决我国空气污染,改变能源消费结构是关键。建议有关部门要严格实施煤炭消费总量控制,按照空气污染严重程度分别执行煤炭消费负增长、零增长的总量控制方案;大力发展新能源和再生资源,提高石化能源的加工转化效率和清洁化利用水平;积极推动煤层气、页岩气等非常规天然气的勘探开发和利用。
2.2削减各种大气污染物排放量
仅控制一次颗粒物排放不能降低PM2.5排放量,需要同时控制二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物、氨等前体物的排放量。自“十一五”以来,我国已经开展了二氧化硫、氮氧化物总量控制,并且通过采取结构调整、污染治理和强化管理等综合措施,实现了二氧化硫排放量大幅度下降,氮氧化物排放量增长趋势得到一定遏制。但挥发性有机物的排放控制处于起步阶段,尚未开展氨排放控制,同时这两个指标基数不清,也无相关排放标准,管理处于空白状态,亟需完善这方面的法规标准体系。
2.3加快燃烟小锅炉整治
在我国,由于10蒸吨/小时及以下的中小燃煤锅炉所占比重大,造成热效率低、能耗高、污染治理水平差,导致大气污染物排放量大,再加上主要分布在城市周边,已经成为影响城市空气质量的主要污染源之一。要坚持源头为主、末端为辅的原则,大力发展城市集中供热,全面推行一县(区)一热源,不断提高集中供热面积,完善集中供热管网,拆除热网覆盖范围内的分散燃煤锅炉,降低污染物排放浓度。
2.4强化移动源污染控制
在我国的城市群地区,机动车等移动源排放已成为导致环境空气质量问题的一个突出因素,根据相关的研究,大城市移动源对PM2.5污染的贡献率已达20-25%。移动源的持续快速增长,成为对我国大气环境质量管理的最大挑战之一,其控制效果在很大程度上决定了我国区空气质量是否能够得到有效改善。应移动源污染防治管理条例的制定出台,会在
2.5完善区域联防联控机制
当前,我国以属地管理为主的环境管理体制,不利于解决区域空气污染问题,需要在已经开始建立的区域联防联控机制基础上,通过强化区域督察中心职能,设立区域大气质量管理机构,负责组织实施大气污染防治相关政策。建立区域大气环境联合执法监管机制、重大项目环境影响评价会商机制,协调处理跨界重大污染纠纷,强化区域内工业项目环境监管;建立区域环境信息共享机制,促进区域内环境信息交流;建立区域大气污染预警应急机制,加强极端不利气象条件下大气污染预警体系建设,从而逐步完善区域联防联控管理体制,促进区域空气质量有效改善。
2.6倡导健康低碳生活方式
通过城市规划与交通管理政策,推进各项平衡,大力发展公共交通,引导公众减少出行、绿色出行;鼓励居民选择健康、低碳、节约、环保的生活方式,使用节能电器和清洁能源。加强城市绿化,优化城市人口、产业布局,促进污染物的吸收和扩散。
参考文献
[1]/xxzq/gjhz/gjhjflfgbzzt/6809.htm
[2]/link?url=AHvcpYCkCtDqoap0TS6fBtI7dsEWm7SGfqGYZlDzWqeLk_M5XbL-PBcQPLlb9ZBcDegyGw98CBfebxypF9Gwma