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关键词:洛伦兹曲线;工业GDP;基尼系数;污染负担
中图分类号:F205 文献标识码:A 文章编号:1003-3890(2013)09-0022-08
随着工业化进程的加快,各国都面临着环境污染与治理问题,采取有效的环境政策是促进环境与经济和谐发展的必然要求,在大气污染治理中,工业废气排放的治理是世界环境问题的主要内容之一。大气环境与人们的生命健康息息相关,一旦大气环境受到破坏,人们的身体健康就会受到损害,而且是任何人都无法躲避的,工业废气的排放与增加会直接带来大气环境的破坏,成为威胁人们健康的重要因素。比如,近年来在我国一些地区已经出现严重雾霾天气,大气污染问题已经引起了政府和市民的普遍重视,霾对呼吸系统、心血管、神经系统都有影响,尤其是会使呼吸系统患病率显著增加[1]。各地区都在试图多途径、多种措施来加强大气污染的治理工作,加强环境管理体制的建设[2]。针对治理大气污染工作,各地方政府和企业不断通过工业企业技术改造、汽车尾气治理和新能源交通工具使用推广,等等,希望能够在环境污染的防治方面取得进一步的成效[3]。减少工业废气排放,降低工业化污染,已经成为政府、企业和市民普通关注的问题。
一、我国工业废气排放与控制现状
工业废气的排放量在工业化发展中会处于不断上升的趋势,我国通过改善环保排放装置、对污染企业进行整顿等措施严格控制工业的废气排放,取得了一定成效。如图1所示,2002—2010年,包括工业二氧化硫和生活二氧化硫的排放总量自2002—2006年一直呈现逐年递增的态势,但2007—2010年排放总量呈现了下降趋势;2002—2010年,工业烟、粉尘的排放量呈现了整体下降的趋势,说明对烟粉尘的清洁控制技术水平较好,从整体来看,在这一阶段,我国废气排放量的规模有所下降。
从近两年废气排放量的变化来看,2010年我国工业废气排放总量为519 168亿立方米,二氧化硫排放总量为2 185.1万吨,工业二氧化硫排放量为1 864.4万吨,工业二氧化硫去除量3 304万吨,工业烟尘排放量603.2万吨,生活烟尘排放量225.9万吨,工业烟尘去除量38 941.4万吨,粉尘排放量为448.7万吨;2011年我国二氧化硫排放量为2 217.91万吨,比上年增加了32.81万吨,烟(粉尘)排放量为1 278.83万吨,比上一年增加1.03万吨。从数据分析上看,我国在控制废气排放上已经取得一定的成绩,但是,2011年比2010年二氧化硫和烟(粉)尘的排放量有所增加,这说明随着工业化进程的深入,工业废气排放总量同时在增加,污染物的减排任务也随之增加,环境保护问题更应受到重视。
随着经济的继续向前发展,能耗及工业总产值在逐年增长,工业废气的排放总量将会进一步增加,甚至是成倍增长[4]。因此,我们需要从多角度、多方面来研究和探讨降低单位工业总产值带来的废气负担率,对此,我们需要进一步分析各地区废气排放量的变化及负担状况,研究存在的问题,这样才能更好地促进废气减排工作的顺利进行。
二、废气排放的环境洛伦兹曲线
按照环境库兹涅茨曲线,经济发展水平较低时,经济增长会导致环境污染不断加深,当经济发展水平超过特定水平之后,经济增长,产业技术进步或调整,会使得环境污染呈现降低的态势[5]。环境污染与经济增长存在一定的内在关系[6]。由于我国各地区经济发展水平存在差异,必然使得各地区的废气排放与控制水平存在差异,我们必须要对不同地区的差异及其原因进行分析。
对我国工业废气排放量的波动与分布特点进行进一步分析,研究各地区废气排放负担是否存在差异及其原因,对完善环境治理政策,提出相关建议具有重要的现实意义。为研究各地区废气排放是否平均,首先选择洛伦兹曲线和基尼系数进行实证分析。洛伦兹曲线原本是用来描述社会收入分配是否公平的一种曲线,在这里引用洛伦兹曲线的研究方法和基尼系数指标来分析各地区废气排放的负担状况与存在差异的原因。二氧化硫、烟(粉)尘是工业废气排放的主要物质,也是对环境造成污染的主要污染源,假定各地区在生产过程中在GDP方面的贡献率会带来一定量的废气污染物的排放,用各地区的工业GDP占全国工业GDP的比重表示各地区工业生产贡献率,用各地区二氧化硫和烟(粉)尘的排放量占全国二氧化硫和烟(粉)尘排放量的比重表示各地区工业生产带来的气体污染负担率。将各地区的工业生产贡献率与大气污染负担率进行比较,用以衡量各地区污染气体排放带来的环境损失与生产贡献之间的差异。
(一)指标选择
各地区工业生产贡献率Ia=各地区的工业GDPa/全国工业GDP
各地区的废气排放负担率Max=各地区废气排放量Pax/全国废气排放总量P
废气排放负担率与生产贡献率之比Qax=Max/Ia
x=1,2,分别代表烟(粉)尘和二氧化硫;a=1,2,3…31,表示31个地区。
在其他因素不变的情况下,经济增长和清洁技术提高会有助于实现工业废气的减排[7]。基于此特点,如果Q小于1时,数值越小,意味着该地区工业生产带来的经济效益的增加率越高于废气污染的增加率,表明该地区具有较高的生产力水平,因工业排放导致的大气污染程度较低,或者是该地区的控制污染技术水平较高,大气污染物的排放受到很大程度的控制;反之,如果Q大于1,则代表该地区工业生产带来的经济效率低于废气污染的增加率,表明该地区的生产会带来更多的废气排放,环境效益的损失大于经济效益的增加,若Q值越高,则表明该地区需要努力提高生产技术水平,降低污染物的排放,或者通过强化保护大气环境的措施,提高清洁技术水平,控制工业废气的排放。
(二)绘制环境洛伦兹曲线
洛伦兹曲线通常是一条下凸的曲线,用以表示不平均的程度,下凸程度越大,代表越不平均[8]。如图2和图3所示,45度的对角线是表示绝对平等线,即各地区废气排放水平不存在差异,各地区的废气排放负担相同;横轴和右侧的纵轴所组成的折线是绝对不平等曲线,表示废气排放仅由一个地区释放,也就是基于工业生产的大气污染物的负担是由一个地区带来的;左侧的纵轴表示各地区不同气体排放量在全国中的比重,即各种废气排放的污染负担率,横轴表示各地区工业生产贡献率,即各地区的工业GDP在全国工业GDP中的比重。图中四条弯曲的曲线是将不同地区工业生产贡献率与气体污染的负担率确定的散点连接而绘制的,每条曲线与对角线组成的面积用A表示,曲线与折线之间的面积用B表示,用A/(A+B)的数值即基尼系数来分析气体污染物的排放水平,该数值越大,则表明气体污染物的排放越是集中在少数几个地区,反之,则表示各地区的气体污染排放负担相同[9]。
由于实际中数据是离散的,为更准确地计算基尼系数,需要准确绘制洛伦兹曲线模型[10]。根据图2和图3中散点分布特点,经过模型的筛选与最优分析,最终选用二次曲线模型,对废气排放负担的环境洛伦兹曲线进行曲线估计,如表1所示,给出了两种气体污染的环境洛伦兹曲线的回归模型检验报告,从拟合优度、模型检验结果和各个参数值来看,模型均具有统计学意义,拟合优度很好。
建立的回归方程为:
通过定积分进行计算,获得不同气体排放的基尼系数A/(A+B)的比值,2010年数据为:0.09 7(二氧化硫),0.266(烟粉尘);2011年数据为:0.241 7(二氧化硫),0.3280(烟粉尘)。一般情况下,如果基尼系数小于0.2,认为绝对公平,0.2~0.3,表明相对平均,0.3~0.4,表示较为合理,0.4~0.5,认为差距较大,0.5以上认为高度不平均[11]。2010年,二氧化硫排放的基尼系数小于0.2,表示各地区因工业化生产带来的二氧化硫排放负担的差异不大;烟粉尘排放的基尼系数处于0.2~0.3,表示相对平均。2011年,二氧化硫排放的基尼系数处于0.2~0.3,表示相对平均;烟粉尘排放的基尼系数处于0.3~0.4,表示较为合理。由于得出的基尼系数较小,说明从各地区的工业发展生产水平来看,各地区废气排放负担分布是较为均衡的,废气的排放负担并不是由于一个或若干地区的工业集聚造成的。各地区工业生产所排放的烟粉尘,相对于二氧化硫的排放而言,各地区的差异要更明显一些;而从2010年与2011年废气排放的基尼系数变化来看,数值呈现增加的态势,说明我国各地区在废气减排工作上的成效存在速度上的差异,或者说各地区工业生产带来的废气排放负担率的差异呈现扩大的趋势,一些地方的废气减排工作还需要进一步加强。
三、各地区废气负担状况比较
为进一步分析2011年各地区废气排放负担的差异,仅考虑各地区工业生产贡献的前提下,将各地区由于生产贡献带来的废气污染负担状况进行比较。表2给出了2011年各地区生产贡献率与废气排放负担率比较状况,其中北京、天津、和甘肃等17个地区的各种工业废气的污染负担率都小于生产贡献率,显示出较高的工业生产水平或较低的工业废气排放水平,这表明在这31个地区中有1/2强的城市在工业生产中废气的排放水平低于全国的平均标准。河北、山西、山东和河南等9个地区,存在工业生产的贡献率小于废气排放的负担率的情况,气体污染负担明显高于全国平均水平,从数据分析上看,河北最为明显,烟粉尘的污染负担率是工业贡献率的3倍,二氧化硫的污染负担率是工业贡献率的近2倍。这表明,河北的工业废气排放亟待有效措施加以控制,而导致河北省废气排放负担较高的原因,更大的可能应该是重工业结构和较低的废气控制技术水平。该地区的工业结构亟待优化调整,清洁技术水平亟需提高[12]。
为进一步研究各地区工业废气排放的共性与差异,对数据做进一步的聚类分析。选择、山东、河北、云南和江苏作为初始类的中心点,这几个地区包括了31个地区中从高至低的不同的大气污染排放水平,但这不一定是最好的代表,需要再进行迭代过程寻找更好的类中心点代替初始类中心点。如表3所示,第一次迭代后,5个中心点分别变化为0.287、0.000、0.381、0.130和0.249,第二次迭代后,5个类的中心点变化均小于指定的收敛准则0.01,达到聚类结果要求。
表4为最终的聚类中心,可以看出,第1类的指标数据最低,包括的地区有6个:北京、天津、上海、海南、和青海,这些地区各项指标的数据较低,表明由于生产水平较高,生产贡献率远大于气体污染物的排放负担率,或者是该地区工业废气污染的排放率本身较低。但是在实践中,对于各地区的大气环境负担率进行分析,还要考虑到其他影响因素,例如北京、天津和上海这三个城市即使工业生产所带来的贡献率高于大气污染导致的环境损失率,但是引入土地面积、人口等因素,可能导致的结论会有所不同,比如:从单位土地面积上分析,北京地区所承担的气体污染负担可能是很高的,在此,我们仅考虑工业贡献率与废气污染负担程度。第2类、第3类和第5类的各指标数据较高,一共包括8个城市:山东自成一类;河北、山西归为第三类;广东、河南、内蒙古、辽宁、江苏归为第五类;其余17个地区归为第4类。在我国31个地区中,仅有不足1/3的城市的工业生产贡献率小于工业生产导致的废气排放负担率,这与各地区的生产力水平和各地区废气排放的控制程度有关。
综合以上的分析可以看出,废气排放量的变化与工业化发展水平密切相关,由于各地区的工业生产水平不同,所处的环境库兹涅茨曲线上的阶段也是存在差异的,经济发展水平较高的地区,废气排放的控制效果远大于经济发展水平较低的地区,所承担的废气负担率也相对较低;而经济发展水平较低的地区,随着工业生产总值的增长,废气排放的增长速度高于工业贡献的增长速度,该地区的工业废气排放负担较重。对于各地区废气排放负担存在的差异,需要针对各地区工业发展的差异特点及原因采取针对性的策略,以期更有效地帮助这些地区提高控制废气排放的效果。
四、地区工业废气排放负担存在差异的原因
各地区废气排放负担存在差异,究其原因应该有多方面的因素,既有技术因素,也有产业结构和制度差异等方面因素。从地区控制污染的差异性政策的制定方面来看,我们必须要对各地区废气排放负担梯度差异的根源进行分析。我们可以将造成地区废气排放负担梯度差异的主要原因归纳为以下几个方面:
1. 各地区工业发展水平差异导致能耗水平不同,污染物排放负担会存在明显差异。从表5“2011年31个地区万元地区生产总值能耗统计分析”来看,北京能源消耗指标最低,为0.459吨标准煤/万元,31个地区的总体均值为1.040 93吨标准煤/万元,中值为0.903 50吨标准煤/万元;而前面分析的废气负担较高的8个地区:河北为1.300吨标准煤/万元,山西为1.762吨标准煤/万元,内蒙古为1.405吨标准煤/万元,辽宁为1.096吨标准煤/万元,河南为0.895吨标准煤/万元,广东为0.563吨标准煤/万元,江苏为0.600吨标准煤/万元,山东为0.855吨标准煤/万元,除河南、广东、江苏和山东以外,其他地区的万元地区生产总值能耗,既超过了各地区的平均水平,也大于中值水平。这说明这些地区的废气负担较高的原因之一,是与这些地区的工业生产力或生产技术水平有关,同样水平的工业生产贡献所消耗的能源数量高于平均水平,自然地,工业污染物的排放量也会高于各地区平均水平,该地区的废气排放负担超出各地区的平均水平。不仅如此,废气污染负担较高也会导致治理环境的投资增加,从2011年各地区完成的工业废气污染治理投资按金额由少到多的排序结果来看,辽宁为第13位,广东为第23位,江苏、山西、河南、河北、内蒙古和山东投资总额排名依次为26~31位,31个地区中山东省治气废气投资额最高,为244 688万元,由此可见,在评价各地区工业贡献时,必须要考虑环境成本;在工业发展中,工业废气总排放量既与工业总产值相关,也与能耗值相关;我们需要平衡经济效益与环境成本,尽可能使两者之差最小化,努力实现“环境优化增长”代替“环境换取增长”的发展方式。因此,各地区产业的生产由于技术装备水平等方面存在差异,使得能耗水平存在区别,最终使得工业废气排放方面会出现梯度的差异。据此,在控制废气排放方面,废气排放负担较高的地区应该通过提高生产工艺技术水平、改善用能结构和改进技术等方面,努力降低能耗值,从根源上控制废气污染排放量。
2. 地区的产业结构差异会使得各地区废气排放负担存在差异。工业分布数量高的地区,工业废气排放负担可能会较重。我国地区发展一直存在不同程度的差异,产业结构的变化呈现出工业化进程中不同阶段的一般特征,在工业化水平较高的地区,它的技术密集型产业及现代化的第三产业已经成为经济的发展主体;在工业水平低的地区,第一产业比重会相对较高;而工业化发展水平处于中间位置地区,第二产业的比重相对较高,相应地,这些地区的工业废气排放负担也会相对较高。把2011年各地区第二产业生产总值占工业生产总值的比重按由小到大的顺序排列,结果显示:广东排名第11位,江苏排名第16位,山东排名第20位,河北、辽宁、内蒙古、河南、山西排名第22、25、28、29、31位(详见表6)。这些排名越靠后的地区,工业贡献更多的是依靠第二产业的发展。而有些地区,如安徽、江西、重庆等,虽然第二产业的比重较大,但是废气排放负担没有呈现较高的现象,是因为这些地区在污染产业生产中使用的清洁技术较高,或者是环境污染的控制效果更好。因此,有些地区工业废气排放负担较高的另一原因,就是工业比重相对较高,污染物排放较多,甚至可能是污染工业的比重较大导致该地区废气排放负担较重,而且,这些地区对工业废气污染的控制效果较差。
3. 环境政策存在地区差异,导致高污染行业向环境成本低的地区转移,使得地区工业废气排放负担存在差异。地区环境成本的差异会影响污染产业的地区分布,污染产业的选址会倾向环境成本低的地区,因此,差异的环境标准成为影响地区污染产业分布的重要原因,也成为影响地区废气排放负担差异的重要原因之一。由于各地区的治理废气排放的政策与标准存在差异,会导致高污染行业实际成本存在地区差异,这必然使得产业由高环境成本的地区向低环境成本的地区转移。而对于环境成本高的地区,其污染状况会因完善的环境政策而受到抑制,产业的布局也会有所改变,例如,国家对长三角、珠三角等重点区域率先实施大气污染联防联控机制,减少酸雨、灰霾现象;浙江、江苏两地就对环太湖区域实行了差别化环境政策,实行更加严格的排放标准,从源头上压减排污总量。这些差异化的环境政策必将导致相关地区的某些工业废气排放受到限制,而相对于没有实施严格管制措施的地区,某些污染较重的产业会继续存在甚至增加,最终导致该地区工业废气排放负担加重。
综上所述,工业废气减排工作是我国大气污染治理的重要内容,在各地区大气污染负担率与生产贡献率比较中,进一步证实:不同地区的工业生产贡献所带来的气体污染物排放水平是存在差异的;而对于地区废气排放负担存在差异的原因分析中,研究发现:地区废气负担水平较高的主要原因或者是由于地区产业生产技术水平不高,或者是因为第二产业比重较高且污染控制水平较低,或者是因为污染产业分布较多等原因所导致的。而像北京、上海等经济水平较高、生产力水平比较高的地区的工业生产所带来的工业污染物的排放比率要比落后地区的明显低很多,这说明,提高生产力和清洁技术水平等措施可以有效降低污染物的排放水平。
五、控制工业废气的对策建议
经过前面地区废气排放存在差异的实证研究与原因分析,对于我国废气污染物排放的管理,我们既需要制定各地区都适宜的共性管理政策与措施,也需要针对各地区的实际情况,分析废气排放存在差异的内在原因,有针对性地采取差异性的管理措施。对于废气排放负担较高的地区,我们主要是通过多种措施与途径,尽快提高生产力水平和技术水平,加强气体污染物排放的控制措施,有效降低气体污染物的排放负担。为更好地提高我国废气排放的控制水平与取得较好的环境保护效果,提出以下建议:
1. 不断提高地区产业发展水平,提升清洁技术与促进清洁能源使用。第一,从长期来看,随着工业化进程的深入,各地区都会面临工业废气排放负担加重的压力,为了实现长期有效地控制工业废气排放数量,通过提升废气处理的清洁技术和促进清洁能源的使用,可以更好地实现经济与环境的双收益。第二,从当前各地区的工业废气负担存在差异的原因来看,无论是对于由于产业结构不合理导致的有些地区废气负担较重,还是由于自身生产技术水平较低、能耗较高导致的工业废气减排压力较大,提升清洁技术可以改善废气排放状况,促进清洁能源使用可以从根源上降低污染排放水平,从而有效地降低有关地区的废气污染负担。因此,对于清洁技术的提升与清洁能源的使用,需要各主体共同努力。从政府方面,需要从宏观角度,对废气排放进行控制与管理,帮助企业从环境管理方面促进清洁技术的应用;从企业角度,需要加强清洁生产指导,促进企业节能增效;从市民角度,需要提升人们的生态文明意识,加强清洁工程的自觉监督意识,积极参与到环境污染的防治工作中来。加快发展清洁能源与提升清洁技术,是解决未来能源保障和生态环境问题的重要对策,依靠清洁技术与清洁能源,可以有效降低废气排放负担,摆脱对传统化石能源的依赖,实现资源的优化配置,促进经济与环境的协调发展。
2. 加快污染负担率较高地区的产业结构合理化调整的步伐。有些地区废气负担较高的重要原因是与该地区的产业结构相关联的,而地区生产水平的差异,其中重要的原因是和各地区的产业布局有关,而产业结构调整一直是各国经济发展中的重要课题,随着我国工业化阶段进入中后期,各产业之间的相互协调能力、产业结构转换能力应该逐步增强,在各地方区域发展中,需要更加重视最佳经济效益与环境效益并存的产业结构。地区工业废气排放负担的差异及原因,进一步说明了废气排放负担较高的地区应该在工业结构、技术设备和生产技术发展水平等方面做出更大的努力,对于废气排放负担较大的地区应借鉴先进地区的经验,努力提高废气控制技术水平,加快重工业结构的调整,依靠技术支撑,促进产业结构优化升级。企业要加快技术改造的步伐,围绕工业结构合理化发展的要求,注重提高技术创新能力和促进创新成果产业化。
3. 按地区发展差异,制定差异化管理方案,分步骤、分主次地对环境污染加强综合治理控制。由于地区发展水平的不平衡,各地区废气排放负担存在差异,针对各地区的特点应该制定差异化的管理方案,有针对地解决地方污染物控制难题,提高减排成效。比如,对于工业废气污染负担较高的地区,可以以治理工业废气为主要方面,继续完善工业污染源的控制,强化管理措施与方案;对于像北京、上海这样的地区,工业废气在大气污染源中相对于其他地区而言并不是处在第一位,机动车排放带来的污染影响明显高于落后地区,可以建议这些地区先以控制机动车减排工作为主。除此之外,从差异化的地区环境政策来看,我们还要注意,不仅要做到降低目前有些地区的污染水平,还应该防范因环境成本差异将导致的污染产业转移现象,杜绝因污染产业转移,导致相关地区新污染负担增加的现象,在环境保护方面,应该“防”与“治”两手一起抓。
4. 加快推行排污权交易,深化环境成本内在化的工作。只有不断加强环境成本内在化,才能有效消除污染产业的外部非经济性,体现环境公平。排污权交易制度是环境成本内在化的一个重要的政策途径。排污权交易是当前世界各国关注的重要环境经济政策之一,促进排污权交易的发展,可以更有效地提升废气减排效率。排污权交易通过控制污染物排放的总量,利用市场规律及环境资源的特有性质,在环境保护主管部门监督管理下,各个持有排污许可证的微观主体在政策、法规的约束下对排污指标、排污权有偿进行转让或变更,它化解了经济发展与环境保护的矛盾,从经济学的视野解决了社会问题。为适应环境政策的发展步伐,我们需要在市场规则、排放交易系统建设和环境管理制度方面,尽早做好进行排污权交易的相应准备。一是制定严格的废气控制排放标准。对于有些地区超总量指标排放必须进行严惩,保证废气排放量控制在一定范围内,并积极采取措施,不断努力降低污染物排放总量;二是加快建立污染源排放的统一监管机制和连续监测系统,可以进行联网并强化管理;三是应建立废气排放权交易中介和排放配额跟踪平台,合理制定排放总量指标的分配方案。对于环境污染问题的治理,事关经济发展的可持续,人类生存的可持续,必须要不断完善有关法律体系、严格标准及执行制度,这样才能在环境保护方面取得更有为效的成绩。
5. 严格管理污染源流向,加强监管工作,强化环境污染的预防工作。由于污染事实发生时,因果关系调查的复杂性,影响因素的多样性,一旦发生环境公害,我们再去研究它的因果关系,很难从法律上将之轻易地定性为某个微观主体的责任,而先污染后治理的发展方式危害很大,治理污染时间周期很长,环境治理成本巨大,所以,对于环境污染防治工作而言,应以更为有效地预防为主,这是实现环境资源可持续发展的必然选择。一方面,为了尽可能将环境污染风险控制到一定范围内,国家或地方政府应该对污染源进行有效地管理和登记,比如:对农药成分进行限定,对农药的生产、销售、流通和使用进行登记;对生产中可能带来负外部效应的企业进行登记与监管,严格管理企业中能带来污染的化学物质流向,及时进行申报,等等,努力降低环境污染事件发生的概率。另一方面,针对污染源的产业分布状况与特点,加强反污染措施的安置。对于一国环境的污染,只有有计划地对不同产业采取差异性的措施,才可能取得更好的效果。
总之,每个工业化发展的国家都在经济发展过程中会遇到环境污染和退化的问题,先污染后治理的代价是巨大的,所以,每个国家都要处理好经济发展与环境保护的关系,尽可能降低经济发展过程中的环境代价。我们可以通过切实地采取环境污染预防措施,来尽可能地降低经济发展的环境成本,保护和改善环境。对于我国环境污染的防治工作,需要针对主要问题从多个角度提出有效方案。针对我国的环境治理工作,需要我们根据各地区环境污染治理的阶段与特点,因地制宜地制定适合各地区发展的差异化管理方案,促进我国经济与环境的和谐发展。
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关键词:水泥;废气;废水;废料;治理
中图分类号:F01
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2009)13-0276-01
1 引言
水泥(英文:cement)是指粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体,能在空气中硬化或者在水中更好的硬化,并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。水泥是重要的建筑材料,用水泥制成的砂浆或混凝土,坚固耐久,广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。
2 水泥的生产工艺
水泥的生产工艺,以石灰石和粘土为主要原料,经破碎、配料、磨细制成生料。喂入水泥窑中煅烧成熟料,加入适量石膏(有时还掺加混合材料或外加剂)磨细而成。
水泥生产随生料制备方法不同,可分为干法(包括半干法)与湿法(包括半湿法)两种。
3 水泥工业三废及处理
所谓“三废”,就是“生产过程中,产生的废料(废煤碴、废石碱、废煤灰等)、废气(排放、残余等气源再利用)、废水(自然排泄工业废水等)”的概称。
水泥生产过程产生的废气污染物主要是粉尘,其次是SO2、NOx等。水泥生产的废水中,有机物含量低,主要含粒径不同的颗粒物,主要污染物为SO2。水泥生产的废料有离心成型后的废浆、搅拌成型和浇灌的撒落料及拌制混凝土的剩余混合料、冲洗搅拌机的水浆、蒸汽锅炉废渣、粗细集料(砂、石)筛(洗)余物、废品及其他边料。下面分别介绍水泥生产中三废处理技术的应用。
3.1 废气
水泥生产的特点为物料处理量大,粉状物料或成品输送环节多。在物料破碎、输送、粉磨、煅烧、包装、储存等环节中,几乎每道工序都伴随着粉尘的产生和排放。产生的粉尘类型主要有:(1)原料粉尘;(2)煤粉尘;(3)水泥窑粉尘;(4)熟料粉尘;(5)水泥粉尘。粉尘的排放方式分为有组织排放和无组织排放两大类。有组织排放包括从热力设备烟囱和各种通风设备排气筒排放的粉尘。无组织排放包括各种物料在装卸、运输、堆存过程中自由散发出来的粉尘。粉尘最大的排放源为窑尾废气,其次是窑头废气。SO2、NOx等产生于熟料煅烧过程,由窑尾烟囱排入大气。
治理措施:为了有效地控制废气的产生和排放,工程采取了以下综合措施:(1)从工艺流程设计、布置上尽量减少扬尘环节;(2)选用扬尘少的先进设备;(3)粉状物料采用空气输送、链式输送机等密闭式输送设备;(4)带式输送机布置尽量降低物料落差并加强密闭;(5)配备洒水车,设置洒水管道,对石膏、原煤、矿渣等物料露天堆场和物料运输道路洒水降尘;(6)加强绿化,厂区内的绿化面积占可绿化面积的81.4%;(7)对有组织排放点设置相应废气处理装置。
结论:(1)在采取综合治理措施后,各废气排放点废气各项排放指标均符合《水泥厂大气污染物排放标准》(GB4915―1996)中二级标准;该厂粉尘无组织排放符合《水泥厂大气污染物排放标准》(GB 4915―1996)二级标准。治理设施运行稳定、综合治理效果良好。(2)水泥厂的废气排放,特别是粉尘无组织排放情况,同企业的内部管理情况直接相关。强化企业内部管理是水泥厂废气长期、稳定地实现达标排放的关键和有效保证。
3.2 废水
水泥工业生产用水量大而对水质要求不高,主要用于旋转窑冷却、地面冲洗、冲洗磨机等,其生产废水一般未经处理直接排入地面水体,严重时造成河道淤塞,影响了人们正常的生活生产用水。水泥工业生产废水主要含不同粒径的细小颗粒,而水泥生产对用水水质要求不高,因此,对水泥生产废水进行处理并回用,不但具有环境社会效益,而且经济效益也十分显著。
水泥生产废水主要污染物为SS,废水中SS主要以粗分散系和胶体分散系两种形态存在。其中粗分散体系占总悬浮物的80%-90%,在自然沉淀状态下就能较容易去除。处理的关键在以胶体状分散体系存在的SS。
治理措施:通常对于以胶体状存在的sS,主要靠投加混凝剂,通过混凝剂水解产物压缩胶体的扩散层,达到胶体脱稳而相互聚结;或者通过混凝剂的水解和缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用,使胶粒被吸附粘结。针对水泥生产废水的特性,经过充分的试验论证,采用聚合氧化铝为絮凝剂,压缩双电层,降低电位,然后投加少量PAM作助凝剂,靠其大分子的吸附架桥功能,将脱稳的细小颗粒凝聚成较大的颗粒,提高沉降速度,从而达到泥水分离的目标,SS处理效果显著。根据试验结果,废水中CODcr和SS具有线性关系,CODcr随SS的变化而变化。因此,水泥废水的治理主要以去除SS为目标,只要SS降低了,CODcr就随之降低。具体流程如图1示:
3.3 废料
水泥制品企业往往忽视企业本身废渣废料的综合利用,以致侵占农田、堵塞河道、污染环境。经济合理地处理这些废渣废料,特别是用于农房墙体生产,既可解决农房墙体材料急需的大量原材料,又可增加企业的经济效益,具有一定的现实意义。
离心成型后的废浆这种废浆含有5%-8%的水泥,可作墙体材料的胶绪材使用;搅拌、成型和浇灌的撒落料及拌制混凝土的剩余混合料,后者性能较好,可作为农房墙体材料的基本混合料,前者可作混合料;冲洗搅拌机的水浆其性能与离心成型的废浆大致相同,可作胶结材或混合料使用;蒸汽锅炉废渣这种废渣经破碎筛分可分别替代粗细集料,不过用作粗巢料时,要防止混凝土成型时出现分层现象I粗细集料砂、石筛洗余物;废品及其他废地坪、废砖瓦及混凝土边料这些材料经破碎筛分后,可替代粗细集料。
治理措施:(1)废渣砖:利用离心成型的废浆作胶结材,加入适量的炉渣人工或机械破碎作集料,再加混凝土撒落料,人工拌和均匀后放人钢模内夯实成型,经自然养护即为废渣砖尺寸与普通粘土砖相同,主要用于围墙砌筑;(2)废料实心砌块:利用撒落料和剩余混合料,掺加一些砂、石筛余物和炉渣作集料,经人工拌和均匀,在钢模中振动密实成型,白然养护后即为废料实心砌块毫米,可用作单层房屋的墙体材料;(3)房屋基础用的水泥条石利用撒落料和剩余混合料,掺加冲洗搅拌机的水浆和部分砂、石筛余物,经人工拌和后,在钥模中夯实成型,自然养护后即得水泥条石;(5)室内外地坪方砖:利用离心成型后的废浆、撒落料和砂、石筛余物或混凝土制品的边料,经人工拌和后,在模子中夯实成型,即为地坪方砖厘米,此砖生产在各厂较为普遍;(6)其他:如花墙、花格栏杆和水泥墩子船台上使用等。
关键词:大气环境;新形势;保护;治理
在时代的发展当中,由于汽车、冰箱等科技产品的普及,工业工厂的数量也在逐渐增加,在工厂运作的时候,不仅会排出大量污水,对水源形成较为严重的污染,多数工厂在作生产任务时,更会排出含有颗粒状的工业废气,从而严重地污染了大气环境。大气环境污染虽然听起来是一个较大范围的概念,但是却与人们的生活息息相关。不仅会导致城市、乡镇等地区出现雾霾现象,通过呼吸空气严重地损坏人们的呼吸道、肺部的健康,使人们在不知不觉中出现急性或慢性中毒现象,长期下来甚至极有可能患上癌症,严重影响人类的生存质量。大气污染还会引发酸雨现象,对农作物造成严重的影响,更会造成水源、土壤酸化,出现林木衰亡、鱼类死亡等严重后果[1]。目前,由于大气污染,南极的臭氧层上空已逐渐出现空洞问题,形成全球变暖,对动植物的生长更为不利。因此,为改善大气环境的污染问题,文中根据保护与治理大气环境的现状,详细探讨如何有效开展对大气环境保护与治理的有效方案。
1大气环境污染成因
大气环境形成污染主要有两个因素,分别为自然影响和人为因素。自然影响主要是由于森林中存在大量树木,在高温的环境下极易产生自燃现象,树木被烧毁时,会产生大量的烟雾,其中包含了90%左右的水蒸气及二氧化碳,还包含了10%左右的一氧化碳、氮氧化物、碳化物及微粒物质等有害物质[2]。在燃烧中的颗粒量达到一定的程度后,就会对大气产生污染。火山喷发这种自然现象也会造成大气环境污染,因为喷发时会从地底下带出数量庞大的火山灰及火山气体,火山喷出的物质中多数含有会引发酸雨的硫磺和氯气等有毒气体,随着喷发时产生的冲击力,会将此种气体与大量火山灰喷到高空中,再随着风向飘散到远处,对高层大气形成不良影响。但是造成大气环境污染最主要的因素还是人为因素,工业废气、汽车尾气、生活废物等都是造成大气污染环境的主要因素。在国家不断加强经济建设的同时,也促使一大批工厂随之而起,但是在建设期间多数没有注意到对大气环境的保护,致使工厂在执行生产任务的时候,没有做好相关的废气排放处理措施,致使工业废气尽数排放到大气中,通过生态循环对大气环境形成了极为严重的污染[3]。机动车产生的尾气也是导致大气环境污染的元凶之一,在现代社会生活中,汽车、摩托车的数量在逐年增加,多数人仍缺乏环保出行的理念,仅顾自身方便,上下班都选择开车出行,致使汽车尾气等有害气体排放量越来越大。还有人们在日常生活时,常会使用空调、冰箱等家电,该类家电不仅会大量排出二氧化碳,甚至还会产生含氯的氟利昂,对臭氧层起到非常严重的破坏作用。而人们日常用煤炭进行生火做饭,焚烧农作物秸秆、随意丢弃固体废弃物等行为,也会产生大量的烟尘物质、二氧化硫等形成大气环境污染的有害气体。
2大气环境保护措施
在改善大气环境措施中,向来都提倡先保护,再治理的方针,因此,对大气环境的保护措施显得至关重要。以下提出几点对于加强大气环境保护的有效措施。
(1)对工业产区进行合理规划,将工厂密集处与城镇生活处进行明确划分,且在修建厂区时,需将位置选在风向频率最大的下风处,减少工业废气被吹向居民生活地点的次数。例如北方城市普遍会提供供暖设备,在修建较为大型的供热站时,可将其选址定在郊外,并严格计算排气烟囱的高度,还可以适当地采取二氧化硫控制技术对排放的废气进行处理,当烟囱达到一定的高度时,排放废气含量会形成明显的扩散和稀释的状态。
(2)加强绿化环境建设工作,在目前城市发展过程中,存在建筑规划数目过多,绿化存在面积较小的现象。在制定保护大气环境的方案时,应注重扩张城市绿化规模,可在道路两旁加强植树的数量,在城市规划中适当地腾出位置进行公园的修建,在公园中大量种植树木、花草等绿化植物,从而加强调节气候、吸附和滤除灰尘的作用,有助于将大气中的有害气体进行吸收,进而减少污染现象。
(3)政府相关部门可规范对汽车限行的制度,实施单双号限行措施,减少人们日常生活中使用汽车出行的次数,不仅可有效缓解路面压力大,道路交通拥挤等问题,还能够减少汽车尾气排放量,起到对大气环境的保护作用。对汽车生产行业,应加强对研究汽车尾气净化控制工作的扶持,协助相关工作部门强化净化尾气的研究工作,从根本上控制汽车尾气的排放量。
3大气环境治理措施
为了提高人类的生存质量,走可持续发展的道路,对已被污染的大气环境进行治理是一项必须要完成的工作。针对如何治理大气环境,在下文中提出几点相关的措施。
(1)加强对各项减轻污染环境的关键技术研究,例如有毒工业废气净化技术、机动车尾气排放控制技术、电站锅炉烟气排放控制技术等。通过脱硫、抑尘、吸附、净化的技术升级,可有效地将大气中含硫气体进行脱硫,对有机气体进行净化、对大颗粒尘粒进行增重使其沉降等,进而达到对已被污染的大气进行净化的作用,减少大气污染程度。
(2)对工业污染源进行治理,例如工业城市在快速发展过程中,为达到生产目的,会大批量地使用煤炭作为生产燃料,燃烧过程中会产生大量含二氧化硫及大颗粒的有害气体,且生产企业为节省成本,随意将工业废水排入河流中,从而通过生态循环系统造成对大气的污染。因此,有关部门需加强对工厂排放废弃物的监管。督促其完善自身的废气排放设施,以及监督其购置相应的污水净化设备,对生产过程中的废气废水按照相关标准进行处理,进而减少排入大气中的有毒成分。
(3)由于对大气环境污染的治理需要通过人们的共同参与,才能够起到事半功倍的效果。通过播放公益广告、举办公益活动、印发宣传手册等方式对人们进行环保意识的传播,使人们能够在各种传播方式的耳濡目染下,加强对大气环境污染严重性的重视,并提高自身的环保意识。同时,还要加强对居住环境的合理建设,建议人们积极开展植树活动,增加居住绿化覆盖率。并在居民区内设置相应的废物处理地点,提倡人们主动进行垃圾分类,在指定的地点进行垃圾焚烧,避免随意丢弃固体废弃物,形成土壤及水源的污染,从而减少了经循环系统造成的大气污染。
4结语
在新形势下实施大气环境的保护与治理不仅仅是依靠相关环保部门能够完成的,而是需要工业产业、居民、相关技术人员等多方面的参与及配合。首先需要相关管理部门制定可实施制度,并严格实施监管工作;再者需要工业企业的高度配合,减少自身对大气环境污染程度,严格按照相关标准进行废气、废水排放工作;最后需要拥有广泛的群众基础,加强对群众宣传环保意识的工作力度,确保群众能够积极参与对大气环境的保护与治理当中。通过这几方面的努力,相信一定能够有效地实施对大气环境的保护及治理,建设一个具有美好环境的生活家园。
作者:刘燕 单位:山东省环境保护科学研究设计院
参考文献:
[1]邢延峰.城市大气环境质量的保护策略探讨[J].黑龙江科技信息,2016(1):146.
[2]张秀红,李路娟.加强环境保护监测的策略分析[J].科学中国人,2015(8):159.
关键词:陶瓷行业;污染;解决方法;瓶颈
1 前言
早在两年前,由环境保护部科技标准司制定的《陶瓷工业污染排放标准》后,该文件首先对陶瓷工业生产的大气污染、水污染和污染排放物等做了规定,这也成为陶瓷企业在生产过程中产生的污染物排放首个国家标准。其中,建筑陶瓷抛光类单位产品基准排水量限值为1.0 mg/L,非抛光类为0.3 mg/L,卫生陶瓷为6.0 mg/L,特种陶瓷为2.0 mg/L;大气污染物排放浓度限值水煤浆二氧化硫为500 mg/m3,颗粒物为100 mg/m3。在该项标准实施两年后,通过调查发现,能具体做到这些标准的企业非常的少。而从2012年1月1日起,在开始的标准基础上又开始执行新的限值,建筑陶瓷抛光类单位产品基准排水量限值为0.3 mg/L,非抛光类为0.1 mg/L,卫生陶瓷为4.0 mg/L,特种陶瓷为1.0 mg/L;大气污染物排放浓度限值水煤浆二氧化硫为300 mg/m3,颗粒物为50 mg/m3。通过对比可知,新标准限值比原有标准更低。换句话说,新标准将更加严格。如果严格按照这个标准执行,大部分中小企业将很难生存。因此,陶瓷企业在环保压力下如何生存?如何处理陶瓷生产过程中所产生的废水、废渣、废气等污染问题,将是我们陶瓷行业向绿色、健康方向发展的必经之路。
2 陶瓷行业“三废”污染物的解决方法
在建筑行业内,企业在生产中对自然环境产生影响的主要是“三废”--废水、废渣、废气。因此,陶瓷企业的环保建设也主要围绕这三个方面开展。
2.1 废水
随着近年来建筑业的发展,对建筑陶瓷的需求量也日益增大,仅珠江三角洲的佛山地区现有近300家陶瓷厂 ,规模较大的也有100多家,主要分布在佛山、南海、顺德、高明等城市。由于陶瓷生产行业废水排放量大,悬浮物含量高,如果不对其进行有效的控制与处理,对水环境将会产生相当大的环境威胁。
2.1.1陶瓷企业废水的产生原因
陶瓷行业废水主要产生于生产过程中的球磨(球磨机浆料中直径细小不合格浆料,洗球水)、压滤机滤布清洗、施釉(清洗)、喷雾干燥、磨边抛光等等工序;各车间粉尘、冲压等废料;在原料运输洒落及厂内地面粉尘被雨水冲刷时也带来一定的高浊度、高悬浮物废水等等方面。面对如此巨大的废水问题,如何有效地处理与控制这些废水是陶瓷企业一直需要解决的问题。目前,陶瓷企业废水回用的工艺流程如图1所示。
2.1.2陶瓷企业废水处理的方法
目前,陶瓷企业处理废水的主要方法为固液分离方法,其主要包括:隔板式反应及平流式沉淀池、斜管沉淀池、竖流式沉淀池、水力循环澄清池等等。
隔板式反应及平流式沉淀池:由于其构造简单,施工方便,是应用最为普遍的一种,其混凝搅拌过程是在平流沉淀前的多层隔板造成水流拐弯的搅拌作用下完成的。但此方法也存在一些不足,如:处理效果不明显,池底污泥淤积难清理等缺陷。目前该类处理方法约占陶瓷行业废水处理工业总数的90%以上。
斜管沉淀池:在很多陶瓷企业废水处理工程中,其中7%~8%是由专业工程公司为其设计采用斜管沉淀池进行固液分离处理的,其生产能力较平流式沉淀池有一定幅度的提高,处理效果也理想些。但在运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时间短,无缓冲余地,容易造成混凝反应不善,效果不易发挥;另一方面由于陶瓷污泥黏度大,运行时间稍长后会在斜管孔内积泥,给运行带来困难。
竖流式沉淀池:一般多用于小流量废水中絮凝性悬浮固的分离。其生产能力较平流式沉淀池有一定幅度的提高,处理效果也理想些。由于它占地面积小,排泥容易,处理效果较好,目前在陶瓷行业中应用较多。
水力循环澄清池:水力循环澄清池的工作原理为上升水流的能量在池内形成一层悬浮态的泥渣层,其中的絮凝体被“过滤”截流下来,其混凝反应充分,固液分离彻底,处理后水质各项指标优于常规处理方法,出水浊度能被控制在4度以内。由于要满足一定的喷嘴流速来维持水力循环,因此,设施须满负荷运行,进水量便很容易控制,运行管理方便,池底锥底角度大,排泥效果好。将其用于陶瓷废水的处理,竟也取得了令人满意的效果。
目前,尽管陶瓷污水处理方法比较多,但仍然存在效率不高的问题。因此,废水处理的成本、运行效果等问题仍需环保公司站在企业的立场上去解决这些问题,使得我们的废水问题能够得到较好的解决,为我们陶瓷行业做出更多的贡献。
2.2 陶瓷工业废渣
目前,我国陶瓷工业废料废渣的处理与利用技术比较低,资金紧缺,致使大量废渣挤占耕地,使水和空气受到污染。因此,陶瓷工业废料废渣的处理与利用已成为陶瓷生产厂家及陶瓷工作者共同关注的课题。
2.2.1陶瓷工业废渣的来源
陶瓷工业废渣主要是指陶瓷制品的生产过程中,由于成型、干燥、施釉、搬运、煅烧及贮存等工序中产生的废料。通常可大致分为三类,即坯体废料、废釉料(废溶剂)及烧成废料。
坯体废料:主要是指陶瓷制品未煅烧之前所形成的废料,包括上釉坯体废料及无釉坯体废料。
废釉料:是在陶瓷制品的生产过程中(抛光砖的研磨抛光及磨边倒角等深加工工序除外)所形成的污水,污水经净化后所形成的固体废料。
烧成废料:是陶瓷制品经焙烧后生成的废料,主要是在贮存和搬运等生产工序中的损坏而造成的。
2.2.2陶瓷工业废渣的处理方法
目前,陶瓷行业在处理废渣时主要采取方式有:
第一种就是不经处理,直接倒掉或者填埋。陶瓷工业废渣填埋时的具体做法大致是,陶瓷工业废渣倾入填埋场后,采用专用机械并摊薄压实,累计厚度达到一定要求后,再覆盖一定厚度的粘土并压实,依次反复填埋、压实、覆盖直至填埋场填满为止,这时应对填埋场进行封场处理,包括覆盖500~600 mm厚的自然土并压实,封场顶面坡度不大于20%,最后在填埋场上进行栽花、种草、植树甚至种植庄稼等;
第二种处理方式就是多数陶瓷企业会选择的减量处理排放;
第三种处理方式为陶瓷企业通过技术更新来进行陶瓷废渣的回收利用,进行轻质砖、透水砖、釉面砖、广场砖,以及陶粒等产品的生产。
2.3 陶瓷工业废气
随着我国工业进一步发展,环境污染日益成为人们关注的焦点。各种工业废气中的氮化物、硫化物、碳化物、氟化物、粉尘的排放已经严重影响了人们的生活及生存环境。如何保护我们的环境,这就需要我们对废气的来源进行分析,然后再对针下药,来提高我们的空气质量。
2.3.1陶瓷工业废气的来源
建筑卫生陶瓷工业废气的来源大致可分为两大类,第一大类是含生产性粉尘为主的工艺废气,这类废气温度一般不高,主要来源于坯料、釉料及色料制备中的破碎、筛分、造粒及喷雾干燥等;第二类为各种窑炉烧成设备在生产中产生的高温烟气,这些烟气中含有CO、SO2、NOX、氟化物和烟尘等。陶瓷企业的废气排放量大,排放点多,粉尘中的游离的SiO2含量高,废气中的粉尘分散度高。因此,如何解决陶瓷行业的废气问题,是我们陶瓷行业未来的发展趋势。
2.3.2陶瓷工业废气的处理方法
建筑陶瓷工业废气的治理技术主要有:坯料制备过程中废气除尘、成型工艺过程废气治理技术、窑炉废气的治理技术等等。而窑炉烧成设备在生产中产生的CO、SO2、NOX、氟化物和烟尘等废气是目前危害人类的罪魁祸首。
(1) 二氧化碳污染处理方法
陶瓷行业中二氧化碳排放量高,说明窑炉热利用率降低,窑炉保温效果较差。目前,我国陶瓷行业能源利用率仅美国的一半,即热利用率为28%~30%之间。因此,如何提高窑炉热利用率,降低能耗是减少二氧化碳排放的有效途径。对于陶瓷行业来说,我们可以从改善窑炉结构、调节窑炉正压操作、提高耐火材料的保温性能以减少窑炉的热损失。在没有采取措施之前,窑炉外表面的温度可达300~400 ℃,尾气温度达600~800 ℃,经过窑炉改造后,窑炉外表温度达100 ℃以下,尾气温度达200 ℃左右。因此,窑炉热效率得到了明显的提供。
(2) 二氧化硫污染处理方法
陶瓷工业废气中的二氧化硫主要来源于燃料及陶瓷原料中。目前,陶瓷企业除硫的方式主要有:第一采用选用优质的燃料,如:煤改气技术,使用煤改气技术后,废气物的含量明显下降;第二,采用脱硫技术,如:湿法抛弃法、湿法回收法、干法抛弃法、干法回收法。目前湿法脱硫技术优越与干法脱硫技术,其脱硫效率可达95%以上。
(3) 氮化物污染处理方法
陶瓷生产炉内温度分布不均,局部高温造成大量的氮化物产生。同时,窑炉内氧浓度增加,氮化物的生产量加剧,如果过剩空气系数达15%时,氮氧化的含量达到最大值。另外,气体在高温区停留时间越长,烟气中的氮氧化物浓度也越大。为了降低氮氧化的含量,一方面,可以从喷枪结构入手,如:控制喷枪的空燃比例,使得窑炉内的氧气得到充分的燃烧,并保证窑炉内温度均匀;一方面,通过将氨或者尿素直接喷入窑炉体内,也可以起到脱除氮氧化物的目的;另一方面,通过微波技术进行处理。即微波在加热作用下,氮氧化物被碳还原为氮气,其除去率可达98%。
(4) 颗粒物处理方法
目前,陶瓷企业烟尘排放采取的措施主要是安装除尘设备。常用的除尘器有:旋风除尘器(适用于粒径范围在5~30 mg/L颗粒物)、静电除尘器、湿式除尘器、袋式除尘器。尽管目前除尘手段很多,且除尘效率较高,但与国家标准颗粒物为50 mg/m3的要求相比还有很大的差距。因此,环保公司在这些方面还需加大研发力度,以解决陶瓷行业中的粉尘问题,使我们人类有一个健康的生存环境。
3 陶瓷行业在解决环保问题时所遇到的瓶颈
在环保压力不断加大的前提下,陶瓷企业为了生存,也积极展开了相应的应对措施。但在采取措施的过程中陶瓷企业还是提出了很多质疑的声音。如:废气治理成本较大、处理效果能否达到国家标准、“煤改气”燃料供应不足等方面,将是限制陶瓷企业解决环保问题的几大瓶颈。
3.1 天然气供应不足对陶瓷企业发展的影响
煤改气这一举动,对陶瓷行业来说既有利也有蔽。有利的方面:煤改气后,气体燃料燃烧一般不会产生颗粒物。同时,气体中的硫化物、氮化物等有害气体明显降低,符合了政府提出的国家标准要求。但是,在污染物降低的同时又出现了新的问题,这是陶瓷企业必须面对的问题。如果陶瓷企业全面完成“煤改气”工作,必然会导致天然气供应不足。据了解,2013年中国天然气消费量达到1678亿m3,加上进口气量,全年供需缺口上升至220亿m3,2014年中国天然气表观消费量将达1860亿m3。如果全国各地改气行动继续推进,供需缺口将进一步拉大。如果天然气供应不足必将影响企业正常生产,那么陶瓷企业将会陷入了间歇性停窑的困境。
因此,我国天然气供应能力的有限,在煤改气方面需要陶瓷企业去认真思考,要量力而行。而不能不顾资源约束,一窝蜂大上“煤改气”项目。否则,天然气供应跟不上产生供应而导致停窑的问题,将会对陶瓷企业带来更大的损失,这是我们陶瓷企业值得深思的问题。
3.2 废气治理成本问题对陶瓷企业发展的影响
目前来说,企业在环保建设中的难点主要是废气治理面对的成本过高问题。例如:在煤改气,天然气的价格问题是陶瓷企业一直关注的问题。如果改成天然气,生产燃气成本大概会增加60%左右。相应的每个月大概要多投入500~700万左右的费用。除了其燃料成本要上升60%左右外,还有窑炉管道、喷枪等改造等方面的成本,例如,一条300 m的小窑进行天然气改造,需投入成本大概要100万左右。那些成本压力顶不住的陶企,基本都会被淘汰掉。再如,某企业老板算了一笔账,以脱硫塔为例,一个脱硫塔的成本费用在70~80万元,而且其使用寿命只有3~5年(脱硫塔以铁为主材料,与废气接触容易腐蚀,所以大大缩短了脱硫塔的使用寿命)。这个费用还仅仅是一次性投入的成本。如果脱硫塔开始运行,设备运行需要的药剂成本每天都达到2~3万元,一年下来成本惊人。另外,还有喷雾塔中的布袋除尘设备就有好几个,而每一个的投资费用大约在100万元。因此,昂贵的价格让很多陶瓷企业望而却步,这也是制约陶瓷行业向无污染方向发展的重要因素之一。
3.3 脱硝问题对陶瓷环保的影响
随着当前环境现状日益严峻,氮氧化物治理是横亘在陶瓷企业污染整治面前的“拦路虎”。其主要原因表现以下几个方面:首先,是脱硝成本很大。目前,也有一些环保公司说可以采用某种技术使氮氧化物的含量降低到新标准的范围之内,但是,其昂贵的费用是很多陶瓷企业很难承受;其次,脱硝技术还不成熟。传统的脱硝技术都是采用喷尿素的方式。众所周知,窑炉在高温脱硝时很容易导致釉面结晶,主要是尿素与原料中的某些成份发生反应,导致表面产生晶花。所以,要想完全治理氮氧化物,环保公司应该研发一些先进的技术,如:如何通过研制低温喷枪来达到降低氮氧化物的含量。因为喷枪中心火焰太高,通过喷洒尿素脱硝过程中,将会是氮氧化物产生的高发点,如果窑炉中喷枪火焰不要太集中(温度在1380℃左右),将会阻碍氮氧化物的产生,而最终达到脱硝的目的。总体来说,目前,脱硝技术很不完善,对于环保公司来说还有很大的上升空间,希望能继续努力,为我们的环保事业做更大的贡献。
针对各种大气污染问题进行控制,采取综合治理的方法改善大气环境,从而使得城市的大气污染能的到明显的改善。
【关键词】城市 大气污染 综合治理
城市的发展速度已经给环境带来了巨大的压力,环境污染问题也成为社会不可逃避的问题之一,随着城市大气污染日渐严重,大气环境也成为政府和社会管理的首要任务。因此,在面对大气污染问题时,要综合考虑城市的各种条件,并且针对不同的污染源要采取有效的治理方法,虽然我国的城市环境质量问题得到了改善,但城市空气污染严峻的形势并未发生根本转变。据调查研究表明,我国城市大气污染的主要污染物是二氧化硫、可吸入颗粒物等污染物,二氧化硫的浓度维持在大气中的浓度还是很高,较发达国家相比,其较已达标的城市还是含量很高。目前,城市人们的生活质量在提高,城市中的机动车辆增长加快,城市大气污染更加的严重,增加了控制与治理的难度,为此,城市必须积极开展大气污染控制综合管理研究工作,促进城市环境的进步与发展。
一、当前城市污染问题产生的原因
一是城市的能源结构造成了严重的污染问题,加之工业布局也不够合理,促使大气污染问题严重。我国的大多数城市在工业发展和结构布局上有所欠缺,能源结构也不合理,且技术水平落后,致使城市大气中存在大量的粉尘颗粒物,并且我国工业生产中主要是以煤炭作为能源,煤炭能源的消耗会增加大气中污染物的污染程度,而且我国能源的总消耗量煤炭消耗所占的比例较高,煤炭能源的消耗自然会污染物的含量,且呈现不断加重的趋势。大气中煤炭消耗的主要污染物是二氧化硫,大气中的二氧化硫与雨水结合会给城市的部分地区带来酸雨污染,这就会导致我国大气污染日趋严重。我国的城市建设在不同的地区呈现不同的污染状况,煤炭型的污染是以北方居多,北方城市多是集中供暖,点多面广,呈面源污染,在治理上更难于控制。
二是城市生活水平的提高,人们对生活中的物质追求也提高,很多人都购买了私人车辆,其他的运输行业对机动车的使用量也增大。机动车尾气治理又成为大气污染的又一问题之一。在城市中,对尾气排放的管理还是比较滞后,近几年来,我国大城市的机动车数量大幅度增长,而城市道路建设却相对缓慢,车辆增多就会加重道路的使用情况,导致交通阻塞,那么尾气污染问题就会逐渐的增大,成为城市大气污染的重要来源。
二、城市大气污染的综合途径
目前,城市大气的污染日趋严重,面对污染问题就需要各级政府和工业企业等采取综合的治理措施,根据我国国情解决城市污染问题,必须加大污染治理的执法力度,从根本上改变污染状况,控制污染源的污染问题,合理布局工业企业和规划城市绿地,综合治理和综合防治工作。
一是对于城市的污染源要严格控制。城市的污染源分布比较广,在控制方法上主要采取监督和防治的政策。污染源主要是交通和生活两方面,交通污染源主要是对城市人口数量的控制,城市人口促使规模扩大,因此,要控制车辆的使用数量,特别是摩托车、出租车的数量,以节省能源为主核心控制方法;对于生活源的控制就是提高新型能源的利用效率,如太阳、电能车辆等,从根本上解决车辆尾气污染问题。
二是城市工业需要合理布局。工业企业在排放废气的过程中必须要遵循废气排放的标准,工业企业要按照国家规定排放废气,但由于城市工业布局不合理,其气体排放物仍对大气有一定的污染。因此,在考虑工业企业布局上,应充分考虑工业企业所在当地的自然条件,工业企业在选址上要考虑到其污染物排放的主导方向和地理环境,从大气影响方面考虑,要远离居住区,综合考虑选址和布局。
三是城市大气污染要依靠法律手段进行治理。在大气污染物治理上一定要按照国家的相关法律实施治理活动,为了能够更好的治理大气环境污染,就要熟悉法律法规,我国颁布的各项法规都有一定的标准,为城市大气环境管理与防治提供了重要的法律手段,因此,大气污染物需要采用法律措施来治理。
四是大气污染物治理要利用科学的技术来研发新的工艺,淘汰落后工艺。大气污染物主要是废气污染,为了防治工业废气污染,必须要淘汰落后的工艺和设备,应该通过科技来研发新的工艺,节约能源并最大幅度的减少能源浪费。在工业企业中,要进一步加强防治技术的应用,采用新能源、新材料来改善人们对能源的消费结构,从而降低大气污染。
三、结语
近些年来,我国的大气环境污染较为严重,环境污染现象不仅仅是在国内频繁出现,就全球性环境污染状况而言,大气污染仍然是比较严重的污染问题之一,大气环境是人么赖以生存的环境,大气环境出现恶化,就会影响到人们的生存和生活,我们遇到污染问题就需要针对问题进行综合治理,需要采取必要的措施来防止大气污染。特别是城市大气污染的治理,为了改善人们现有的生活环境,就要综合运用治理方法,共同防止环境的污染。
参考文献:
[1]陈俊.浅析城市大气污染现状及防治对策[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(8).
[2]张庆阳,张沅.城市大气污染治理有关研究[J].气象科技,2001,(4).
关键词:城市;大气环境;现状;保护策略
21世纪,我国进入高速发展阶段,在工业制造水平、经济发展水平以及城市建设效果等领域的发展方面都取得了明显的成果。但是随之而来的是环境的严重污染,空气质量下降,雾霾、酸雨等天气成为我国城市常见的环境问题。大量化学物质及大颗粒粉尘漂浮在空气中,对空气质量造成了严重影响。面对现在的环境现状,采取有效措施对大气环境进行处理、运用有效手段对生态环境进行保护成为社会大众普遍重视的问题。只有实现对环境质量的有效管控才能改变我国的空气质量状况,为人们创造一个舒适健康的生活和工作环境。
1 我国城市大气环境质量现状
作为一个发展中社会主义国家,工业生产是我国经济发展的主要途径,我国的大部分经济收入都来自于工业制造领域。但是,由于生产技术发展相对滞后,造成了空气污染现象严重的问题,传统的工业生产技术对环保质量的要求过低,已经无法满足现代化建设水平的要求,根据国家制定的环保标准改进工业制造技术,才是改善环境状况的根本方法。工业生产产生的废气、废水排放量是造成环境质量下降的主要原因,我国的城市规模一般较大,城市人口聚集且数量较多,工业生产企业又多分布在城市中心或城市周围,工业企业对城市形成包围结构,这种结构进一步加×斯ひ捣掀对城市空气的污染,使空气质量状况越来越差,不仅对城市发展状况进一步发展产生造成影响,给人们的日常生活带来不便,还会对城市居民的身体健康状况产生危害。
经过检测调查发现,我国的大部分城市空气中二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳以及其他有害物质的含量都比较高,这是由于工业生产、城市供暖、汽车使用、电器应用等活动产生的废气排入空气中造成的。能源材料使用及其燃烧不充分是造成空气中有害物质含量过高的元凶,煤炭是主要能源材料,因此我国大多数城市的污染类型都属于煤烟型污染,这种污染空气中不仅还有很多有害的化学物质,还会产生大量粉尘,造成空气中粉尘含量过高,粉尘和化学成分都会对人体产生很大危害。这使人们逐渐认识到环境的重要性,逐渐将环境环境治理作为工业生产环节和环境保护工作的重点问题。虽然近年来国家加大了环境治理力度,增加了环保资金的投入,但是由于我国工业生产企业分布不均,城市格局不规则等问题,我国发环境成效一直不是很好。
2 城市大气环境质量的保护策略
2.1 提高城市的绿化覆盖率
绿化是提高环境质量、净化空气的重要手段。植物具有保持空气清新、涵养水源等功能,对于环境改善的作用比较明显,因此是有关部门进行环境治理时的常用手段。
首先,要科学合理地位增加城市的绿化面积,采取有效的措施使绿化植被的覆盖率增加,在这个过程中,政府要积极的参与,并发挥其重要的积极作用,带头开展植树造林活动,通过绿色植物的种植来把大气中的有毒有害气体吸收,从而空气净化的目的就能够得到实现。对于大气环境保护的宣传工作,相关的环保部门一定要做好,可以广泛的利用电视、广播和网络媒体等方式进行大气环保的宣传,也可以设置宣传条幅进行宣传,从而使城市市民的大气环保意识提高。
2.2 加强重点污染源的治理力度
大气环境污染较为严重的城市,一般是工业化发展速度较快的城市,主要的原因在于工业城市在发展过程中,工业生产使用了大量的煤炭燃料,其燃烧过程中会产生很多的有毒有害的物质,并将其排放到城市的大气环境中,例如二氧化硫物质。在重工业的发展过程中还会成产生大量的废水,这些废水中含有大量的有害物质,加之,部分企业为了节省成本,对于净化污水的设备也不引进,根本就不进行污水的净化,这样一来,排放的废水并没有达到标准,这大大增加了大气环境中的有害位置,因此造成严重的大气环境污染。
2.3 合理调整城市的工业布局
从城市大气污染的实际情况来看,产业结构、工业布局和能源结构的不合理,也是导致大气环境污染的主要原因之一,因此,合理地调整城市的工业布局也尤为重要。例如,采取关闭一些小耐火、小水泥、小化工、小冶炼等市区及周边的重污染企业;针对生产工艺及设施设备应用落后的企业也及时淘汰或优化;处于中心城市的废气污染企业强制搬迁等等策略。但调整城市的工业布局属于一项十分艰巨的工作,不仅是需要上级的支持,在调整过程中还会带动很多的问题。
2.4 落实集中控制大气环境污染方案
对于城市大气环境的治理,要制定很多的方案,而会从中选取较为科学合理的方案进行大气环境污染的治理,对于大气环境污染的集中治理是其中一个有效的方案,也就是将影响大气环境质量的因素整合在一起,综合分析和研究,在此基础上,形成大气环境污染的有效的治理措施,有利于从根本上解决城市大气污染问题。
结束语
城市高速发展使大气污染问题越来越严重,不仅给人们的正常生活状况造成了影响,严重威胁城市居民的身体健康,还给国家的进一步发展建设制造了不少难题。所以国家有关部门加强环境保护力度,将环境治理任务放在工作的首要位置。想要环境治理工作达到优质的效果只靠国家管理部门的努力是不够的,要形成一个完整的治理结构才能实现环境的有效治理。只有政府部门合理指导、相关企业严格遵守、广大群众高效监督共同作用,才能使环境治理工作收效提高,推进我国可持续发展战略得到良好落实。
参考文献
[1]翁剑桥.关于改善我省城市环境空气质量的思考[J].山东经济战略研究,2011(10).
【关键词】 土地利用;生态环境影响;措施建议;茶陵县
一、茶陵县土地利用现状及存在问题
茶陵县地处湘赣边界、罗霄山脉西麓,位于东经113?20′-113?65′,北纬26?30′-27?7′之间。全县土地总面积250711.13ha,全县农用地214700.91ha(其中耕地38982.61ha、园地2755.14ha、林地156446.37ha、牧草地594.29ha、其它农用地15922.50ha),建设用地12016.95ha(其中居民点工矿用地10565.23ha、交通运输用地727.19ha、水利设施用地724.53ha),未利用地23993.27ha。
1、水土流失严重
全县轻度以上的水土流失面积5.75万ha(其中面蚀5.29万ha、沟蚀0.37万ha、重大侵蚀0.08万ha),占土地总面积的22.95%。水土流失程度分级按部颁标准可分为四级,轻度2.00万ha(占流失面积的34.72%),主要分布在缓坡的中部农旱地及林地;中度1.39万ha(占流失面积的24.16%),主要分布在阳坡上部;强度2.10万ha(占流失面积的36.46%),主要分布在较陡的坡耕地和植被较差的残林地;极强0.26万ha(占流失面积的4.67%),主要分布在15度以上的坡耕地和荒地。
2、土壤污染严重,土地生态环境恶化
经调查统计,全县每年尿素及碳铵类化肥用量约为1.3万吨、钾肥约为0.7万吨、复合肥约为0.90万吨、农药使用量约为600吨。土壤的污染未得到及时有效治理,其污染程度在不断上升。
(1)废气方面。全县年工业废气排放量约为12亿立方米,其中工业废气排放量占总量的49%,燃料燃烧废气排放占总量的51%。工业废气污染源中,二氧化硫属各污染物之首,其次是工业粉尘和烟尘。排放废气的主要为冶炼类、水泥制造类、化肥制造类和造纸类工业。
(2)废水方面。全县年工业废水排放量约为800万吨,工业废水中主要含有COD、HN3-N、石油类、S2-、As等主要污染物,产生废水的主要为化肥制造类、造纸类、食品类、选矿类工业。
(3)废渣方面。一方面是工业固体废物,全县工业固体废物产生量约为50万吨,综合利用率约为48%;另一方面是生活垃圾,全县生活垃圾产生量年约为24万吨,回收利用率约为56%(其中城镇垃圾回收率约为20%、农村垃圾回收利用率约为76%)。
纵观近十年全县“三废”产生量及处理量的统计,尽管“三废”处理量逐步上升,但污染源的累积量在不断上升,并且对已污染的土壤也未进行及时有效的治理,导致土壤的污染程度日趋加强,土地生态环境日益恶化。
3、土地毁坏程度不断加剧
一方面由于挖废、压废等原因,使土地表土丧失或整个土地毁坏造成土地生产力丧失,主要为矿藏的开采;二是灾毁,主要是自然灾害(地质灾害、水灾等)造成的。据不完全统计,全县由于以上两种原因被毁的土地约为500公顷,尽管年毁坏土地的数量在不断递减,但年重新开垦、改造土地的量赶不上年毁坏的土地量,导致全县积累毁坏的土地总量在不断上升。
4、自然灾害频繁
自然灾害始于森林的破坏,水土流失加速了这一过程的发展,随着水土流失的加剧,水、土、气、热等环境状况日益变劣,加剧了水旱灾、风灾的发生频率,据统计,水灾在1950-1979年每2-3年发生一次、在1980-1989年每2.5年发生一次、在1990-1997年每1.6年发生一次,同时期的旱灾3.3年发生一次、2.3年一次、1.6年一次。
二、土地利用对生态环境造成影响的原因
1、自然条件影响
(1)气候原因。气候因素直接影响到灾害(水灾、旱灾、地质灾害等)类型及灾害程度,降雨量与土壤侵蚀量在某一条件下关系不密切,而主要表现在一次降雨量、时间长短、雨强弱和径流等几方面。茶陵县的主要自然灾害性天气是三寒、暴雨洪涝和夏秋高温干旱。春季寒潮和冷空气活动频繁,常使农作物遭受低温冷害;全县每年都有暴雨出现,暴雨中心位于县域北部和东部山地,暴雨引起山洪暴发造成大量水土流失;夏秋高温干旱,在一定程度上降低了植被的覆盖率等,一旦遇到暴雨易造成水土流失。
(2)成土母质易风化侵蚀。茶陵县土壤的成土母质主要由第四纪松散堆积物、花岗岩、砂页岩和红岩组成,这类母岩发育的土壤,结构松散,易风化侵蚀,被群众称为“豆腐渣”、“见风消”,在植被破坏的情况下,更易受地表水的冲刷与推移,造成严重的水土流失。
(3)坡度。茶陵县是以山体为主的山区县,地形起伏不平,地面倾斜度相对较大,据调查分析,其他因子在同一水平上,20度坡面的水土流失量为10度坡面流失量的6倍左右。而茶陵县的地貌地形特征为全县水土流失起到了一定的催生作用,在一定程度上破坏了全县的土地生态环境。
(4)植被。植被条件是关系到土地生态环境好坏的至关重要的因素,它具有拦截雨水、分散径流、保水固土、抗风沙、净化空气等诸多功能。实践证明,只要植被遭受破坏、土地生态环境必然受到逆向影响。界首、枣市、马江、下东及腰陂等乡镇之所以生态环境较差,其主要原因是1958年以来森林遭受了几次大的毁坏。
2、人为因素影响
土地利用的不合理性,较粗放的利用方式,在利用过程中忽视了土地生态系统整体的使用价值。主要表现在:一方面是森林的乱砍滥伐、乱铲草皮积肥及不合理的复垦,降低了植被的覆盖率;另一方面是部分企业忽视生态环境保护建设,尤其是工矿企业(包括部分冶炼企业)的生态环境保护措施不到位,废土石(废渣)随意堆放,毁坏了土地,破坏了生态环境。三是乱采滥挖矿产资源破坏了生态环境。四是忽视了因地制宜的原则,在生态脆弱区进行了部分非农建设,导致了生态环境的恶化。
3、经济因素影响
生产力水平的高低不同,对土地生态环境的逆向影响也不相同。随着生产力水平的逐步提高,人们对土地资源的利用趋于多样化,对生态环境的破坏也与日俱增。
三、加强土地利用管理,改善生态环境的措施与建议
1、建设土地生态环境保护区
根据《湖南生态环境建设规划》纲要目标与要求及可持续发展的原则,结合茶陵县土地利用现状,将全县分为预防保护区、重点监督区和重点治理区等3个区。
(1)预防保护区。本区位于县域东南部、西北部,主要包括桃坑、江口、火田、七地、八团、浣溪、湖口、云阳林场和3个水库(岩口、东坑、龙头)的集雨范围,共7个乡镇和1个国营林场,总面积971.89Km2。
全区共有水土流失面积125 Km2,占全区土地总面积的12.88%,土壤侵蚀模数为700吨/ Km2.年,土壤污染程度也较小,生态环境相对较好,受破坏程度轻,但潜在危险大;目前生态环境的逆向变化区域主要分布在中低山、低丘、盆谷地带。
治理主攻方向和措施:
首先以林业为主,合理布局林、农、牧立体农业,合理利用山地资源,大力发展以杉木为主的用材林,改变重砍轻植的作法并及时进行林地更新。
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,逐步实行退耕还林。
第三,300米以上的荒山荒坡以营造多树种的水保林为主,在条件较好的地方实行开发性治理,发展经济林果促进农民脱贫致富。
第四,在沟谷溪河地带因害设防,因地制宜地建设一批水利工程,控制山洪和泥石流危害。
第五,搞好库区绿化,严禁在库区集雨范围内乱采滥挖矿产资源。
第六,继续抓好各类企业的污染治理力度。
(2)重点监督区。本区包括12个乡镇、场(虎踞、平水、城关、思聪、潞水、湘东、高垅、秩堂、小田、严塘、尧水、红色农场)和2个中型矿山(湘东铁矿、湘东钨矿),总面积852.35 Km2。
本区有水土流失面积189 Km2,占本区总面积的17%。土壤侵蚀模拟为5058吨/平方公里每年,属中强度水土流失区域;矿山企业的综合利用率不高,矿渣的堆放面积较大,压占、破坏了一定面积的土地,破坏了当地的土地生态环境。
治理主攻方向和措施:
第一,开发宜农林果荒地,改造现有15度以上的坡耕地,并有计划的实施退耕还林。
第二,局部土地生态环境破坏较严重的区域或崩岗发育区,配合相应的工程措施进行治理。
第三,加强监督保护工作,对各项生产建设开发项目要切实加强监督治理,提高生态建设的力度,防止产生新的生态环境破坏区。
第四,加大工矿企业的技改力度,提高矿业的综合利用率,关停并转部分不达标的矿业企业,同时加大已有工矿企业的土地复垦力度。
(3)重点治理区。本区位于县域中西部,主要包括腰陂、江、下东、z舫、马江、枣市、界首、湖口等8个乡镇,总面积为675.76Km2。
全区现有水土流失面积190 Km2,占本区土地总面积的28.10%,占全县水土流失面积的37.70%,其中中度以上水土流失面积占本区流失面积的80%,同时土壤侵蚀模数为5307吨/ Km2年,是全县水土流失面积最严重的区域。植被覆盖率较低,是全县最低的区域,土地的生态环境相对较脆弱。
治理主攻方向和措施:
第一,抓好现有15度以上坡耕地的治理,有计划地实施退耕还林。
第二,把工程措施与生物措施有机结合起来,大力开展植树造林种草;同时在本区的灾区及灾害潜在发育区修建水利工程。
第三,对现有残林实行全面封禁植被,防止破坏,并在植被恢复后有计划地实施林种的更新,大力发展生态林。
2、构建环境友好型土地利用模式
茶陵县所有乡镇与县城区构成一个“城―郊”型生态系统,将其土地利用模式规划为县城(城镇)型、服务县城(城镇)型和生态农业型等三种模式。
(1)加强森林、草地建设,减少自然灾害、防止水土流失和环境污染。
(2)重视和加强化肥、农药、地膜污染治理。加强化肥、农药、地膜生产企业的技术改造和设备更新;通过采用科学配方、确定肥料与农药种类,提高化肥、农药的利用效率,减少化肥、农药残留量;加强城郊区、工矿区的土壤、水体、大气、农副产品污染动态监测和管理;搞好农田水利建设。
(3)生物、工程及农业等技术措施有机结合,政策、法规、管理制度相配套,从根本上治理水土流失;完善有关水土流失治理的地方法规与实施办法,强化水土保持法规、办法的实施管理。
(4)全面开展工矿区土地、生态破坏的调查工作,努力实现土地复垦与土地塌陷、破坏、压占面积的数量平衡和工矿区生态系统良性循环。
3、完善土地利用管制制度,增强人们保护生态环境意识
为实现资源的合理利用,保护和改善生态环境,必须依照县、乡两级土地利用总体规划所划定的土地利用分区,实行严格的用途管制制度。大力开展植树造林,涵养水源,特别是水资源和土地资源的开发利用以及植被的保护,不断增强人们的保护生态环境意识。
【参考文献】
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[7] 马小媛.焦作市土地利用变化与生态承载力响应研究[M].河南大学,2011.5.
关键字:氧化铝、环境、能源
【分类号】:TF821
1、中国氧化铝工业面临的挑战
在进入21世纪后,随着氧化铝生产的迅猛发展和用矿量的快速增加,中国氧化铝工业遇到了一系列严峻的挑战。
图1氧化铝生产的主要输人和输出示意图
从图1可以看出,几乎所有的因素都不同程度地产生重大的困难和挑战,极大地影响了中国氧化铝工业技术进步的方向。最重大的挑战是氧化铝生产的供矿品位迅速下降。铝土矿品位的下降意味着A/S的下降以及氧化铝含量的下滑。铝土矿品位的下降,将对氧化铝生产产生如下严重后果:因循环效率、产出率和能量效率降低而使产量下降、能耗升高,这对本来已经过高的能耗雪上加霜;品位下降导致单位产量的矿耗和外排赤泥量增多,加上产量快速增加,给环境造成了双重压力。
2、氧化铝发展前景预测分析
从过去十年氧化铝发展局势看,概括有以下几个特点:
(1)最近10年,氧化铝行情多次剧烈振荡;
(2)电解铝生产能力增速大于氧化铝生产增长是价格上涨的基础;
(3)国际氧化铝产需由基本平衡转为供应短缺;
(4)氧化铝价格变化对我国铝工业影响波动较大。
3、中国氧化铝工业新阶段技术发展路线及规范
3.1低品位铝土矿高效低耗生产氧化铝新工艺的技术路线
开发低品位铝土矿高效低耗生产氧化铝新工艺的技术路线是:通过采用高能效的湿法过程代替火法过程,降低能耗;通过改变脱硅产物的结构、成分以及改进赤泥洗涤,降低碱耗、减少赤泥量和污染;通过采用简化流程和高效装备,减少投资、降低能耗;通过系统节能工艺和提高循环效率,大幅节能;通过采用添加剂,提高各工序的生产效率,实现节能;通过采用高效控制和砂状新工艺,提高氧化铝产品质量。
3.2氧化铝生产工艺节能降耗技术路线
要进一步挖掘节能潜力,实现拜耳法各关键工序的节能,特别是要通过开发新的工艺技术,提高溶出热效率、沉降洗涤效率、分解产出率、蒸发和焙烧热效率。提高循环效率和产出率,实现系统节能,是今后拜耳法节能的主要技术方向。
图2 提高拜耳法效率的技术路线
3.3烧结法节能降耗技术路线
烧结法的节能主要从烧成节能和湿法处理系统两个环节着手。图3和图4分别描述了烧结法烧成和湿法系统节能的技术路线。
图3烧成系统节能的基本路线
图4烧结法湿法系统节能的技术路线
3.4联合法节能降耗技术路线
联合法节能降耗的主要思路是:进一步充分发挥烧结法的补充优势,更加重视系统节能。由图5可见,为充分发挥烧结法在联合法中的作用,除了应该充分利用烧结法原有功能外,还应该通过粗液合流和深度碳产物用于拜耳法溶出后增浓等工艺,利用烧结法的中间产物提高拜耳法的循环效率,达到节能目的。
图5烧结法在联合法中可发挥的作用
3.5中国氧化铝生产环境治理技术路线
氧化铝生产环境治理技术思路是:防治、减少赤泥中的碱液向地下的渗漏;改良赤泥堆场的土壤结构和成分,用于植被和绿化。
4、氧化铝产业对环境的影响
近年来氧化铝生产能力及需求的增长,对氧化铝生产环境的主要挑战。氧化铝工业环境达标和减排的压力增大。主要体现在:
(1)氧化铝生产过程中排出的焙烧烟气,配套热电站以及熔盐加热站排放的燃煤烟气,主要含有粉尘、烟尘和二氧化碳,如不加以治理,对空气环境会产生一定影响;
(2)生产废水和生活污水如不经处理排放,将对水环境造成一定影响;
(3)设备噪声对周围环境可能造成一定影响;尤其对附近居民生活及用水,甚至土地影响较为严重;
(4)赤泥含碱较高,赤泥堆场如不严格进行防渗处理,对地下水环境可能造成影响。
5、预防和减轻不良环境影响的对策及措施
氧化铝生产中大气污染物防治措施
氧化铝生产过程中产生出大量的废水、废气、废渣,对环境构成了一定的威胁。废气中的主要污染物为粉尘和二氧化硫等。
(1)废气中粉尘的净化,粉尘的净化一般可采用二步法干法除尘。首先将排放的废气导进旋风分离器,当废气切向进人旋风分离器后,因离心作用而将粉尘颗粒抛向外壁,沿旋风分离器下部锥形部分滑到粉尘出口,这种除尘方法可除去废气中的大部分颗粒较大的粉尘。该法处理量大,操作费用低。为了达到更好的除尘效果,还可将多个旋风分离器串联使用。经旋风分离器分离后的废气再采用静电除尘法进一步将废气净化。
目前我国大部分氧化铝生产厂都采用先进行旋风分离,然后再用静电除尘进行精净化的工艺。
(2)烟气中二氧化硫的去除
废气经除尘处理后主要含有毒气体二氧化硫,如排入大气将造成严重的污染,同时大量二氧化硫排入大气也是硫资源的损失。将烟气中的二氧化硫回收制酸,不仅消除了烟害,也可带来经济效益。
结 论
通过氧化铝生产现状的分析走这些节能降耗和减排的技术路线、氧化铝生 产装备的高效节能化技术路线、提高氧化铝产品质量的技术路线以及氧化铝生产环境治理的技术路线将使氧化铝在生产更加环保与高效。
(一)节能降耗和减排的技术路线提高氧化铝产品质量使拜耳法提高循环效率和产出率,实现系统节能。
(二)氧化铝生产装备的高效节能化技术路线提高氧化铝生产效率的同时减少对环境的污染。
(三)氧化铝生产环境治理的技术路线净化了大气中的粉尘和二氧化硫,提高废水的再利用,废渣噪声也得到了相应的处理,降低了生产成本。
参考文献
[1]、李旺兴,等.中国氧化铝工业而临的机遇和挑战[A].中国焦作.2004.12.
[2]、顾松青.中国氧化铝工业发展的技术路线,中国铝业公司科技部,450041.
[3]、张伦和.合理利用铝土矿资源.加快我国氧化铝工业发展[C]. 第三届豫晋两省铝工业发展研讨会及有色金属工业发展论坛,2004.11.
关键词:垦区 大气污染 治理措施 建议
一、垦区大气环境现状
黑龙江垦区分布于全省12个市69个县(市、区),辖区总面积5.62万平方公里,占黑龙江全省土地面积的12.2%;其中耕地243万公顷、林地89.5万公顷、草原35.5万公顷、水面26.8万公顷。是全国规模最大、机械化程度最高的国有农场经济区域,是国家重要的商品粮生产基地和副产品加工基地。环境质量优良,生态系统完善,工业化程度低,全年绝大多数天气属于优级。近年来,垦区为改变经济增长结构,实现经济跨越式发展,并顺应社会发展规律需要,在“十二五”期间提出打好“强工”攻坚战,进军世界五百强的战略口号,强化工业基础建设,早日实现垦区工业现代化,完成历史阶段发展使命。
二、垦区大气环境污染物种类及影响
根据垦区第一次全国污染源普查数据显示,2007年,垦区共有300余家企业产生和排放工业废气,工业废气排放量和产生量近似相等。废气中主要污染物为烟尘、二氧化硫、工业粉尘。工业烟尘产生量28万吨,排放量1.7万吨;二氧化硫产生量0.98万吨,排放量0.9万吨;粉尘产生量8.6万吨,排放量0.11万吨。这些数据作为垦区环境总量基础数据,在“十二五”规划中,由于工业发展加速,排污量加大,节能减排措施开展压力不断加大。垦区环境压力也将异常增加,不仅对空气环境质量,也对农业生产、畜禽水产养殖、居民生活环境等带来新的影响。
三、大气环境污染的危害
3.1危害人体健康。大气污染物主要通过三条途径危害人体:一是人体表面接触后受到伤害,二是食用含有大气污染物的食物和水中毒,三是吸入污染的空气后患了种种严重的疾病。各种大气污染物是通过多种途径进入人体的,对人体的影响又是多方面的。而且,其危害也是极为严重的。
3.2危害生物的生存和发育。大气污染主要是通过三条途径危害生物的生存和发育的:一是使生物中毒或枯竭死亡,二是减缓生物的正常发育,三是降低生物对病虫害的抗御能力。植物在生长期中长期接触大气的污染,损伤了叶面,减弱了光合作用;伤害了内部结构,使植物枯萎,直至死亡。各种有害气体中,二氧化硫、氯气和氟化氢等对植物的危害最大。大气污染对动物的损害,主要是呼吸道感染和食用了被大气污染的食物。其中,以砷、氟、铅、钼等的危害最大。大气污染使动物体质变弱,以至死亡。大气污染还通过酸雨形式杀死土壤微生物,使土壤酸化,降低土壤肥力,危害了农作物和森林。
3.3对物体的腐蚀。大气污染物对仪器、设备和建筑物等,都有腐蚀作用。如金属建筑物出现的锈斑、古代文物的严重风化等。
3.4对全球大气环境的影响。大气污染发展至今已超越国界,其危害遍及全球。对全球大气的影响明显表现为三个方面:一是臭氧层破坏;二是酸雨腐蚀;三是全球气候变暖。
四、治理大气污染的措施
4.1合理安排工业布局和城镇功能分区。垦区在规划上要全面考虑工业的合理布局。工业区一般应配置在农场场区的边缘地带,位置在当地最大频率风向的下风向,使得废气吹到居住区的次数和时间最少。居住区不得修建高污染和高耗能工业企业。
4.2加强绿化。植物除美化环境外,还具有调节气候、阻挡、滤除和吸附灰尘,吸收大气中的有害气体等功能。在垦区城镇及周边栽种大量树木和植被,保证生态城镇、园林城镇的建设需要。
4.3加强对居住区内局部污染源的管理。对农场饭馆、洗浴等的烟囱、废品堆放处、垃圾箱等均可散发有害气体污染大气,并影响室内空气,环保部门应加大监管力度,保证污染物达标排放。
4.4控制燃煤污染。①采用原煤脱硫技术,可以除去燃煤中大约40%-60%的无机硫。优先使用低硫燃料,如含硫较低的低硫煤和天然气等。②改进燃煤技术,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。③开发新能源,如太阳能,风能,核能,可燃冰等,但是目前技术不够成熟,如果使用会造成新污染,且消耗费用十分高。
4.5加强工艺措施。①加强工艺过程。采取以无毒或低毒原料代替毒性大的原料。采取闭路循环以减少污染物的排除等。②加强生产管理。防止一切可能排放废气污染大气的情况发生。③综合利用变废为宝。例如电厂排出的大量煤灰可制成水泥、砖等建筑材料。又可回收氮,制造氮肥等。
4.6区域集中供暖供热采用大的供热站,在农场场部实行区域集中供暖供热,尤其是将供热站设在农场居住区外,对于矮烟囱密集、冬天供暖的垦区来说,是消除烟尘污染十分有效的措施。
4.7交通运输工具废气的治理。主要是改变发动机的燃烧设计和提高油的燃烧质量,加强交通管理。解决汽车尾气问题一般常采用安装汽车催化转化器,使燃料充分燃烧,减少有害物质的排放。另外,也可以开发新型燃料,如甲醇、乙醇等含氧有机物、植物油和气体燃料,降低汽车尾气污染排放量。采用有效控制私人轿车的发展、使用绿色公共汽车等环保车辆,也是解决环境污染的有效途径。
4.8烟囱除尘。烟气中二氧化硫控制技术分干法和湿法两大类。高烟囱排烟烟囱越高越有利于烟气的扩散和稀释,一般烟囱高度超过100m效果就已十分明显,过高造价急剧上升是不经济的。应当指出这是一种以扩大污染范围为代价减少局部地面污染的办法。