前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的空气污染解决措施主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
文献标识码:A 文章编号:16749944(2016)08004903
1 引言
2015年12月初,我国部分地区连日出现严重雾霾天气,京津冀等地启动了空气重污染红色、橙色预警。根据大气重污染应急预案,相关地区采取了工业企业停限产、施工工地停工、机动车限号行驶、中小学停课等应对措施,给人们的正常生产生活带来诸多不便。当雾霾来袭时,人们通常的做法是待在室内并关闭门窗,减少户外活动和室内外空气对流。
随着社会发展、人民生活水平提高,大多数人每天在室内度过80%~90%的时间。室内已不再仅仅是躲避恶劣天气的场所,而是良好的工作与学习环境和优雅舒适的休憩之地,因此室内空气质量已引起人们的重视。早在20世纪中期,人们逐渐认识到室内空气污染有时比室外更严重,至今室内空气污染问题已成为许多国家极为关注的环境问题之一[1]。本文关注的重点是在雾霾天气下室内环境污染的现状,并针对污染问题提出几点应对措施。
2 雾霾的定义、内涵和成因
雾霾是人们对雾和霾的统称,经研究发现,雾霾既不属于雾也不属于霾,但与雾和霾可以相互转化。文献[2]指出,雾霾是大量微小水滴和多种气溶胶混合浮游空中,大气成分指标大于霾的限值,能见度小于10 km,相对湿度大于90%的空气混浊现象。也就是说雾霾是雾与霾的混合物,既有霾的特性也有雾的特性,主要用PM2.5含量来表述污染严重性。
雾霾形成的原因可归纳于三点:①当地土质结构。以徐州为例,该地属于黄河沉积区,细砂质土壤,容易产生二次扬尘;②受天气或气候影响。冷空气较弱,空气湿度小,无风或微风。以徐州为例,统计资料显示,徐州近3年平均风速由2.2 m/s降低为1.9 m/s,不利于污染物扩散;③受人为活动影响,人们生产生活过程中排放的污染物(汽车尾气、建筑施工、工业废气等),主要污染物包括PM2.5、PM10、二氧化硫、氮氧化物等,尤其是PM2.5对雾霾形成的贡献最大,对人们的影响最为严重[3]。
3 我国建筑室内环境污染变化趋势
20世纪80年代以前,我国广大农村地区和部分城市居民生活用能源以煤或薪材为主,室内污染物主要是燃烧所产生的CO2、CO、SO2、NOx;20世纪90年代初期,室内环境污染主要来源于室内吸烟、燃煤、烹调以及人体呼出的CO2等100种有害物质;20世纪90年代末期,随着住宅改善和居民生活水平提高,特别是装修建材行业的快速发展,由装饰材料所造成的污染成了室内污染的主要来源;近几年,随着大气空气污染严重和雾霾天气的出现,PM2.5等大气污染物通过建筑门窗缝隙进入室内,进一步加剧了室内环境污染(表1)。
4 室内空气污染物来源
4.1 室内污染源
大量文献表明,在我国引起室内空气污染最主要的原因是来自室内装修的装饰材料[1]。室内空气污染的污染源还有某些建筑主体,比如建筑施工中使用的混凝土外加剂和氨水为主要原料的防冻剂等。除此之外,人体排出的大量新陈代谢废弃物、抽烟烟气、室内燃料燃烧产物、烹饪油烟、空调系统、家用化学品等也都是引起室内空气污染的来源。
4.2 室外污染源
室内空气污染和室外空气污染密切相关,近年来室内空气品质变差的部分原因就是因为室外大气污染日益严重[4]。大气污染给室内环境带来恶劣影响,破坏了人们赖以生存的健康舒适的生活和工作环境,并干扰了暖通空调系统的正常运行。大气污染物通过大门和各种建筑孔口进入室内,是室内空气品质恶化的主要室外污染源。雾霾天气下,自然通风、过渡季节利用新风等用于改善室内热环境或空气品质的节能措施都会把室外污染颗粒物带到室内,加剧室内环境污染。同时,由人们衣物、鞋帽携带的灰尘也被带入室内。
5 室内空气污染的特征
室内空气污染与大气空气污染相比,由于污染源和所处的环境均不同,其污染特征也不相同。室内空气污染的主要特征有以下几点。
(1)不易察觉性。人们在同一环境内长时间工作、生活,会对该环境产生适应性,对其中的污染物的敏感度降低,不易被察觉。
(2)具有累积性。室内由于受围护结构的遮挡,其环境相对封闭,从污染物进入室内到浓度升高,再到排出室外浓度渐趋于零,将会是一个漫长的过程,在此期间如不采取有效措施就会使污染物在室内逐渐积累,导致污染物浓度上升直至危及人体[1]。
(3)污染物的复杂性。室内空气中常见的污染物包括甲醛、苯等化学性污染物和细菌、真菌、病毒等生物污染物以及颗粒物、重金属等物理污染物,其污染的多样性不仅包括污染物种类的多样性,还包括污染源的多样性,前面已经提到过污染物的来源分为室内污染源和室外污染源。此外,文献[5]中还指出室内空气污染具有明显的季节特征,一年中夏季和冬季污染较为严重。
(4)影响范围广,影响时间长。化学工业污染往往影响到的是直接进行生产的劳动者,与此不同,室内污染产生的危害几乎涵盖了整个社会中的人群,室内空气中的污染物会涉及到每一个在室内生活、工作和学习的人员。并且据调查表明,大多数人大部分时间处于室内环境,这就容易使人长期暴露在室内空气的污染中,即使浓度很低的污染物,在长期作用于人体后,也会影响人体健康。
6 室内颗粒物污染
据中国室内环境监测工作委员会检测调查分析,在室外雾霾天气时,80%的室内环境细颗粒物超标,室内环境的细颗粒物已经成为我国家庭中的主要污染物。由于人们大多数时间是在室内度过的,人们开始逐渐开始关注室内颗粒物污染对人体健康的影响。室内颗粒物可随着呼吸进入呼吸道甚至进入人体肺泡,并且颗粒物还可以作为有毒物质如重金属、多环芳烃等的载体,从而给人体带来极大的危害。室内环境中颗粒物一部分来源于室内,比如抽烟、烹饪、家务等都是室内颗粒物污染源,尽管室内颗粒物污染源具有很强的影响,室外空气对室内颗粒物浓度的影响仍然非常大。研究发现,对没有空调器的住宅,室外空气中细颗粒物对建筑围护结构的平均渗透率达70%,而对有空调器的住宅平均渗透率也有30%;对于没有明显室内污染源的住宅,70%的PM2.5和65%左右的PM10来自室外;对于有重要室内污染源的住宅,室内PM2.5和PM10中仍然有55%~60%来自室外[6]。
近年来雾霾天气频繁侵袭我国中东部大部分地区,全国各大城市深受其害,大气中的PM2.5会通过建筑通风和围护结构渗透进入室内,因此室外PM2.5浓度的严重超标成为了室内PM2.5浓度超标的最主要因素。
7 雾霾天气下室内空气污染控制措施
雾霾天气下室内空气品质改善可考虑以下三点:污染源控制、改善通风状况和室内空气净化。室内空气污染控制的基本流程如图1所示。
7.1 污染源控制
由前面第4节分析可知,我国室内空气污染物来源主要为室内装饰材料及家具和室外PM2.5污染。对于室内污染源,可通过研发具有相同功能但不含有害有机挥发物的材料或通过标准和法规对室内建筑材料中有害物含量进行限制等办法来进行有效的控制。我国室内的PM2.5污染主要来自于室外,因此在规划选址的阶段,应远离工业集中区,并进行建筑周边大气中污染物浓度调查或测试,了解周围环境背景浓度,并综合风向等气象资料优化选择空调风口的位置[7]。
7.2 改善通风状况
国内外的调查和试验均已表明,通风稀释是改善室内空气品质简单而又有效的方法。但是在室外PM2.5污染严重的雾霾天气,单纯增加通风换气量反而会加剧室内PM2.5污染,那么在这种情况下,就需要采取在自然通风的基础上增加空气净化器等措施使室内环境得到改善。与自然通风相比,机械通风最大的优点就是可以合理组织气流并能够实现对新风的集中处理,但是机械通风需要额外消耗大量电能,因此在使用过程中会通过采用排风热回收的方式节省一部分空调能耗。通常对于没有自然通风的建筑物,越来越多使用新风换气机来改善室内空气质量,新风换气机依靠机械送风和排风在室内形成合理有效的气流组织,这种独立的室内外空气置换和净化系统在排除室内污浊空气的同时对送入室内的新风进行过滤等处理,并且以新风和排风进行热量交换的形式回收排风中的能量,从而在空调使用期降低空调能耗。
7.3 室内空气净化
室内空气净化是改善室内空气品质的一项重要措施,它能够从空气中分离和去除一种或多种污染物,实现这种功能的设备称为空气净化器。空气净化是室内空气污染源控制和通风稀释不能解决问题时不可或缺的补充,此外,在冬季供暖、夏季使用空调期间,使用空气净化器可减少新风量以及降低采暖或空调能耗,因此它是最节约能源的空气净化方法之一。
目前,空气净化技术大致可分为捕获型和破坏型两类,如图2所示,不同的空气净化技术往往针对不同种类的污染物效果比较明显,例如,对于颗粒物,过滤是最常用并且最可靠的净化技术,其中高效过滤器对颗粒物的一次过滤效率可高达99.9%;而对于VOCs,过滤则起不到效果,需要靠吸附的方式将其捕获或者依靠破坏型的净化技术将其分解[7]。
2016年12月28日,在经历过一次降雪过程之后仅仅一周时间,都灵再次大气污染黄色预警。这是进入12月以来都灵第三次黄色预警并采取限行等措施。虽然污染程度相比起国内,尤其北京、河北等地动辄爆表的雾霾来说,还是小巫见大巫,但大雾带来的恐慌和低能见度对交通带来的影响,也足够让人们引起重视,更何况从政府的监测数据来看,此次的污染确实超过了去年同一时期,并确实有可能对身体健康造成影响。
PMl0和PM2,5
从上世纪70年代开始,意大利包括都灵在内的几个大型工业城市开始进行PMl0以及其他污染物的检测。从都灵市政府网站上得知,1g70年以来,都灵地区的空气污染物浓度显著降低。但与此同时,欧盟对于大气污染的标准也越来越高。当前实行的标准是年均每日PM10浓度不得超过40微克每立方,日平均不得超过50微克每立方。从都灵近一个月的监测数据来看,2016年12月开始,几乎每天的PMl0浓度都超出欧盟标准50%左右。人们也能很明@的感觉到,除了空气能见度降低外,空气中也能明显得闻到一些可燃物燃烧的异味。在污染物来源上,政府网站也给出了分析的结论:PM10排放有88%来自交通工具,排名第二位的非工业燃烧占到了3%。PM2-5今年刚开始有监测数据,总体数值都维持在30-50微克每立方,低于―百多公里外米兰的水平。
政府举措
从进入12月起,政府开始了2016年第―次的空气污染黄色预警。在都灵,空气污染预警等级共分为四级,最低的是黄色预警,即7天日均PMl0超出50微克每立方米时,限制欧三及以下柴油车上路。之后依次是连续三天PMl0超出100微克每立方米限制欧四柴油车:连续三天超出150微克每立方米时限制所有柴油车;连续三天超出180微克每立方米时限制所有汽车上路。所有的限行仅限于早八点到晚七点。与此同时,政府大力发展自行车分享计划TOBIKE,增加更多的还车网点并结合都灵博物馆年票推出更优惠的套餐。之前说过的电动车以及car2go等汽车分享计划也是政府为减少大气污染做出的努力。虽然电动车分享计划还有很多不足和需要改进的地方,但是从充电桩建设的速度和整个系统运行的稳定程度上可以看出政府对此的重视。
周边国家情况
关键词:城市;空气;污染;防治;措施
Abstract: Along with social economy's fast development, the urban air question also day by day was in recent years serious, under such objective environment, the related department must prompt make the treatment air pollution question the prevention measure, like this only then could enhance urban the air quality, promoted the urban accord development. This article launches the simple discussion on this question.
Key word: City; Air; Pollution; Prevention; Measure
随着城市化进程的加速,城市规模不断扩大,城市交通需求剧增,机动车量特别是汽车数量迅速增长,造成了尾气排放量大幅上升。近几年来,机动车已经成为城市空气污染中增长最快的污染源,机动车尾气排放造成的空气污染已成为人们关注的焦点。以美国为例,在美国主要的三种大气污染排放量中,84%的CO、42%的NOX和70%的HC均来源于机动车的排放。在欧洲,76%的CO、36%的NOX和51%的HC来源于机动车的排放。国内的调查结果更令人触目惊心,以北京为例,2006年底机动车保有量达到287.6万辆(不含军用车),每年机动车排向大气的有害物质达195万吨。北京市1997年就大约有67%的CO、41%的NOX和72%的HC来自机动车排放。2000年,北京市约有83%的CO、43%的NOX来源于机动车排放。因此,机动车辆是城市空气质量恶化的根本原因,空气污染是我国目前最需迫切解决的环境问题之一。
一、城市空气污染物的来源及类型
(一)甲醛、氨、苯系物
甲醛、氨及苯系物主要来自建筑装饰中使用的大量化工原材料,如涂料、填料及各种有机溶剂等。这些材料中都含有大量的有机化合物,经装修后挥发到空气中,加重了环境尤其是室内空气污染。
(二)CO2等温室气体
由于近年来人口激增、人类活动频繁、矿物燃料用量猛增,再加上森林植被破坏,使得大气中CO2和各种气体微粒含量不断增加,温室效应加剧,导致全球性气候变暖。影响气候变化的温室气体有二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫(虽然水蒸气也是形成温室效应的主要物质,而且其浓度仅次于CO2,但由于其在大气中浓度变化不大,因此,人们一般不将其列为温室气体)。
(三)颗粒物质
颗粒物是影响我国城市空气质量的首要污染物,是113个大气污染防治重点城市在2010年全面达标的最大障碍。与SO2和NOx相比,颗粒物来源广、成分复杂、控制难度大。城市空气中颗粒物主要来源于土壤风沙尘、煤烟尘、施工扬尘、机动车尾气尘、垃圾焚化业、混凝土制造业、金属冶炼业等一次污染源,也包括城市道路交通扬尘等二次污染源。
(四)CO、SO2、NOx等有毒气体
SO2等有害气体造成的大气污染主要是人为因素引起的,而人为因素造成大气污染的污染源主要是生活污染源和工业污染源。生活污染源主要是由于人们烧火、取暖、沐浴等需要而燃烧煤等燃料所产生,这类污染源具有分布面广、排放污染物量大和排放高度低等特点,是造成城市污染的主要污染源。工业污染源主要在钢铁、化工、煤炭、火电、水泥等工矿企业燃料燃烧和生产过程中产生。煤在燃烧过程中形成NO2,不完全燃烧时形成CO和挥发性有机化合物,它们排入空气不仅污染了环境,也使能源利用效率降低,导致能源浪费。燃煤产生的SO2在空气中会被氧化而生成硫酸雾或硫酸盐气溶胶,是环境酸化的重要前体物,也是空气中主要的酸性污染物。目前我国许多城市NO2污染严重,NO2主要来自机动车尾气,在一般情况下,车流量越大,交通沿线的NO2浓度就越大。
(五)其他空气污染物
除以上类型外,还有其他众多危害空气质量的污染物,例如空气中的微生物。空气微生物是指空气中细菌、霉菌和放线菌等有生命的活体,它主要来源于自然界的土壤、水体、动植物和人类,此外污水处理、动物饲养、发酵过程和农业活动等也是空气微生物的重要来源。空气微生物是城市生态系统重要的组成部分,空气中广泛分布的细菌、真菌、放线菌、病毒等生物粒子不仅具有极其重要的生态系统功能,还与城市空气污染、城市环境质量和人体健康密切相关。城市空气中微生物状况是城市环境综合因素的集中体现,是评价城市空气环境质量的重要指标之一。
二、加强城市空气污染问题防治的措施
(一)继续加大环境执法工作的力度
即统一思想,加强管理,进一步强化监督管理,加大执法力度,提高大气环境监测及大气污染监督的技术水平,强化对污染源的监管和排查,实施对污染物从产生到排放的全过程控制。
(二)加强污染源控制及治理工作
做好污染物总量控制与污染物减排工作。如加快关停小机组步伐、加快非电落后产能、违法排污企业的关停力度;加大老机组、非电重点企业脱硫改造力度和重点污染区集中整治力度;深化环保部门日常监管工作;继续推行排污许可证制度;开展重点污染源在线监控工作。大力发展清洁能源,改善能源结构。完善电力和集中供热规划,加快发展燃气和电力工程建设,提高能源置换速度,降低煤炭在能源结构中的比重,以从源头上对二氧化硫的排放加以控制。合理布局电厂,大力发展清洁发电技术。禁止在城市及近郊区建设燃煤火电厂,引进和发展超临界机组,加快推进循环流化床、增压流化床等洁净煤发电工程。
(三)加强城市绿化建设
修订完善绿化规划,推进市区增绿、补绿、透绿工程,加快林荫道建设步伐,搞好立体绿化。并在确保绿化建设用地基础上,坚持以人为本,生态优先,环境至上的原则,合理布局,突出重点,科学种植,注重实效,加快绿色城市的建设步伐,努力实施广场绿化、公园建设与整治、居住区绿化等建设工程。此外,还应摒弃错误的绿化观念,在绿地种植多品种植物,营造完善的生态系统,使城市绿地自身形成的园林有机废物(树叶、草渣等)留在树坑中,把树枝粉碎后撒回绿地的表面上,这可起到覆盖露土、减少水蒸发、为土壤保温、营造活跃的土壤微生物环境、增加土壤透气透水性因而能增加绿地土壤对雨水和雪水的吸收等多种功能。减少城市裸土,保持草坪植被高度,减少修剪次数,对于水土保持,减少二次扬尘污染,防止城市热岛效应具有较大作用。
三、总结
随着我国城市化进程的加快,城市规模不断扩大,机动化水平的提高,机动车保有量迅猛增加,使得城市交通日益紧张,由此带来的噪声及汽车尾气污染也严重地困扰着城市居民的工作和生活,制约着城市生活的正常运转,恶化着城市的生态环境。从长远的角度来看,对于未来城市的机动车污染控制,各城市应根据各自的实际情况,有效治理汽车尾气污染,有利于环境质量的改善和人民生活水平的提高。
参考文献:
[1]郎丹.浅谈城市空气污染问题及其防治对策和措施[J].交通节能与环保,2010,(03).
作为全国政协委员,他积极参政议政,献言献策,用自己的行动履行了沉甸甸的社会责任。本着对人民高度负责的精神,对社会热点、难点问题多次提出自己的真知灼见和积极建议,对推动社会的进步做出了应有的贡献,深得大家的信任和尊敬。第十二届全国政协会议召开前夕,俞光岩委员应本刊邀约,就老百姓关注的整治空气污染和保障人民健康问题又提出了自己的建议。
俞光岩委员简历:
北京大学口腔医学院口腔颌面外科教授,主任医师,博士生导师。兼任亚洲口腔颌面外科医师协会主席,中华口腔医学会副会长,中国医师协会口腔医师分会会长,国务院学位委员会口腔医学学科评议组召集人。第十一、十二届全国政协委员。1996至2009年任北京大学口腔医学院院长。
这次有幸连任全国政协委员,感到很高兴。因为在过去的5年时间中,让我从别的委员身上学到很多,开阔了自己的眼界,丰富了自己的知识。同时,尽自己所能,就老百姓关注的热点问题和医药卫生界的难点问题,反映人民群众和医务人员的呼声,提出相关的建议,有的得到了较好的解决,履行了委员应尽的职责。
这次会议上,我拟就老百姓关注的整治空气污染和保障人民健康问题提出建议。这个建议是受我的研究生同学、著名呼吸病专家何权瀛教授的委托提出的。长期以来,我国空气污染严重,受到国内外普遍关注。2008年奥运会期间,政府采取了一系列强有力措施,北京市及其周边的空气质量有了显著改善。这一事实说明,只要政府重视,措施得力,长期未能得到解决的难题还是可能解决的。问题是奥运会过后不久,一切依旧,空气污染愈加严重,直至前一段时间,出现大面积严重雾霾。
这种大面积雾霾会给广大人民群众的健康产生一系列严重的危害。雾霾刺激人的眼睛引起流泪,刺激咽喉部引起咳嗽等急性上呼吸道症状,儿童、老人、体弱者危害更为明显。患有慢性呼吸道疾病及冠心病的患者吸入大量被污染的颗粒,会使病情进一步加重。雾霾含有极小的可吸入颗粒,吸入时容易将细菌和病毒带入体内,造成各种呼吸道传染病的流行。如果吸入的颗粒过多过快,会进一步损伤气道粘膜和肺泡,引发气道粘膜损伤甚至癌变。
为了尽快整治空气污染,提高人民健康水平,我们提出以下建议:
一、全国大城市每天监测空气质量,定时向公众报告监测结果,定期对外公布空气质量优良的前五位城市和后五位城市的名单。
二、向全国民众广泛宣传雾霾对人体健康的危害,动员一切社会力量关注空气质量,群策群力,从我做起,从现在做起。
三、制定空气重度污染日应急预案,包括强令控制公车出行,停止建筑拆迁工程,增加清扫保洁作业等应急措施。
四、对于排污不达标的企业限期整改,建筑工地切实减少扬尘污染。
五、尽快实现燃油油品质量升级,制定严格的汽车尾气排放标准。加快国内炼油企业升级改造,确保在汽油柴油标准升级实施时间内如期提供合格的油品。加强油品质量监督,加大超标用油处罚的力度。
六、控制城市的机动车保有量。尽快彻底清除行使过期以及排放超标的机动车辆。
七、改变城市规划,不能无限制扩大城市规模,而应以建设中小城市为主。城市楼房越建越高,密度过大,使城市内的空气污染物难以向外扩散,故不能盲目追求高层建筑。
八、为了减少空气污染,应严格控制露天烧烤和焚烧垃圾等违法行为。建议政府向烟花爆竹生产、运输、销售单位、以及燃放单位和个人征收空气污染税。当气象部门黄色预警或环保部门严重空气污染日预报时,所在地区的居民必须停止燃放烟花爆竹。
九、建议由环保部、卫生部、科技部、共同设立空气污染与人口健康专项科研项目,研究城乡空气质量与相关疾病的关系,提高与空气污染相关疾病的防治水平。
关键词:九年级化学;环境保护;教学策略;系统设计
文章编号:1005-6629(2012)11-0017-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
环境保护相关内容是课程标准中明确规定的课程内容(一级主题:化学与社会发展,二级主题:保护好我们的环境),但其涉及知识较为广泛、综合,在教材中分散在诸多单元,这对于刚刚接触化学学科的初中学生而言,无疑具有一定的难度。这就需要教师首先明确有关内容的教学要求,依据课标与教材进行整体安排与系统设计;在教学中注意通过查阅资料、调查访问、实验探究、问题解决等多样化的活动,引导学生逐步达到了解有关知识、理解环保原理、形成环保意识与建立环保观念的目标。
1、对课程标准与教材中有关环境保护知识内容的归纳总结
九年级化学涉及的环境问题已由课程标准规定,不同版本差异不大,现以人民教育出版社2012年版教科书为例,把主要的环境问题内容列表总结于表1中,以便进行下一步的整体安排与系统设计工作。
2、分析教材中有关环境保护的内容及编写顺序,进行整体安排与系统设计
教师在教学中要依据课标的要求和教材的内容分布,在学生已有的知识(经验)基础上,对各种环境问题的教学内容及要求进行整体安排与系统设计,使教学有序地拓展和深化。按照由浅到深、重视学生的经验基础和尊重教材的原则,本文对6种环境问题在各阶段的教学内容及学习要求进行系统设计,见表2。
下面以“空气污染”为例加以具体说明。
“空气污染”内容首先出现在第二单元课题1“空气”中,教材通过一幅漫画及一段文字简单介绍了空气污染相关知识。此时学生对空气污染只有较为初步的了解与认识,为了增加学生的感性认识,在课堂上应呈现空气污染(最好是本地)的图片、视频及相关数据,通过对上述内容的归纳小结得出相关结论。这一阶段只需学生了解造成空气污染的物质、危害及一些防治措施,不必深究其原因,侧重学生对“空气污染”这一环境问题的感知,让他们头脑中留下诸多疑问,为以后理解其中的原理埋下伏笔。
“空气污染”内容第二次出现是在第七单元课题2“燃料的合理利用与开发”中,教材具体地分析了化石燃料燃烧造成空气污染的原因,此时学生已经学习了质量守恒定律、燃烧及化石燃料的组成等相关知识,应该让学生充分讨论、思考、交流,自主探究出化石燃料的燃烧造成空气污染的原因,主要过程见图1。
通过以上探究,学生真正理解了空气污染的主要原因,从而产生如何更好地利用化石燃料的想法及主动寻求清洁能源的欲望,初步树立了珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的可持续发展观念,增强对自然和社会的责任感。
“空气污染”内容第三次出现在第十一单元课题2“化学肥料”和第十二单元课题3“有机合成材料”中,教材分别介绍了“使用化肥和‘白色污染’会对空气造成污染”这一知识。对施用化肥可能排放出N2O、NH3、H2S及焚烧含氯塑料会产生HCl等有害气体,它们会对空气造成污染这一内容本身学生很容易理解,但这一内容的价值还在于让学生体会到空气污染成因的多样性与复杂性,让学生进一步认识化学与环境、化学与资源、化学与人类健康的关系,逐步树立科学发展观。
总之,应根据学生的经验及教材编排的顺序,一步步深化拓展,达成相关环境问题的教学目标,在此基础上全面达成课程目标。
3、通过多样化的方式促进学生对知识的理解与观念的建立,统筹兼顾真实性与简单性
为了搞好环保内容的教学,除了要系统设计、整体安排外,还要注意采用适宜的方法统筹兼顾真实性与简单性,增强教学有效性。为此,除了采用查阅资料、参观展览、教师讲解等常用手段外,还可以在实际教学中采用辩论、撰写小论文、角色扮演、实验探究等多样化的活动方式,联系生活、生产实际中的环境问题,促使学生关注、探究、思考和讨论环境保护问题,有效地促进新、旧知识经验的融合,使学生及时地、合理地生成新意义,从而深化学生对知识的理解与观念的建立。
例如,在学完酸雨的相关知识后,可设计如下真实性问题:某小组发现南京有些六朝石刻的表面有不同程度的腐蚀。导致石刻腐蚀的主要原因可能是_____。为了减缓石刻腐蚀,请你提一条建议:________。
提出问题后,让学生去查阅资料(石刻的成分、南京酸雨的发生率、强度等)、实地调查(石刻腐蚀的程度等)、请教专家(腐蚀的原理、防护的措施等)、做实验验证(大理石喷防护材料前后模拟酸雨腐蚀实验等)等,通过各种途径寻求问题的解决。把知识学习与问题解决有机结合起来,可有效地促进诸如酸雨的成分、形成原因、危害及防治措施;CaCO3与酸的反应;影响化学反应速率的因素等知识的理解。
类似的问题还有:“为了今后南京的天更蓝,水更绿,你有哪些好的想法和措施?”等。
再如学习了化肥以后,可让学生分别扮演环保宣传员与滥施肥料者进行辩论,解决“使用化肥对人类是利多还是弊多?”的问题。下面是一位教师在上这节课时学生在辩论中的一段陈词:
正方:1824年德国化学家维勒首次人工合成了尿素,1909年哈勃又发明了合成氨技术,到19世纪40年代,享有“德国化学之父”之称的化学家李比希创造了前所未有的化肥工业,对当时西欧的农业生产起了划时代的作用。化肥的大规模使用使粮食产量成倍地增长,人们的生活水平得到了极大地提高,使得世界上出现人口大规模增长,我国也创造了以占世界7%的耕地养活了占世界21%的人口的这一奇迹。如果没有化肥,我们将饥寒交迫,社会动荡,民不聊生。因此,我方观点是化肥的使用利大于弊。
英国
伦敦成功摘掉“雾都”的帽子,其中最重要的一条经验是政府部门重视环境保护,以加大投入和加强立法方式不断改善和规范污染空气的生产、生活方式。1956年英国政府颁布了《清洁空气法案》,这是世界上第一部关于环境保护的法律文件。该法案规定,伦敦市区内设定“烟尘控制区”,区内工厂不允许燃煤,以煤为燃料的电厂等企业必须搬离市区,市民也不准烧煤取暖。与此同时,政府加大投入改善燃煤质量,即便是在郊区的燃煤企业生产用煤也要达标。
其次,英国政府大力发展公共交通系统,鼓励市民绿色出行。以伦敦市区的地铁系统为例,自1856年伦敦市首条地铁线开建至今,伦敦地铁站的数目已超过273个,站与站之间步行可以方便到达。伦敦地铁线路总长达400公里,并且地铁线均延伸至市郊,住在郊区的居民乘坐地铁出行非常方便。这一方面鼓励伦敦百姓采用公共交通方式出行,另一方面提高了群众搬离市区居住的积极性,有效降低了市区人口密度,对空气污染物扩散非常有利。除此之外,自2003年开始,伦敦市对于私家车进入市中心征收拥堵税,停车要缴纳高昂的停车费,私家车还要加装尾气净化装置。伦敦是世界著名的金融中心,名副其实的寸土寸金,但伦敦市绿化率达到1/3,绿色植物对空气中污染物的吸收起到了显著作用。
美国
二战后,美国洛杉矶等多个城市曾相继陷入空气污染中,弥漫在空气中的污染物被称为“杀人尘”,使不少人罹患疾病甚至死亡。美国政府官员认为,“云开雾散”需多管齐下,科学标准、立法保障、政府监督……一个都不能少。
美国环保署在1997年7月率先提出将PM2.5作为全国环境空气质量标准,并在2006年对标准进行了完善实现对全国环境空气质量24小时监测,并在政府官网上公布当天PM2.5监控结果和次日的预报数据。根据美国“清洁空气法案”,美国环保署把全国环境空气质量标准区分为“不达标”、“达标”、“无法分类”三种,PM2.5数据是其中最重要环境空气指标之一。此外,环保署还对臭氧层、二氧化硫、二氧化氮等空气中主要污染物进行监测。美国环保署已经针对发电站、汽车等微小颗粒物排放源了规范和指导,其中包括对公共汽车和轻型卡车使用清洁能源,减少排放;对柴油发动机执行多层次的废气排放标准,要求发动机生产商制造符合先进排放控制标准的产品,从而使废气排放减少90%以上。
德国
上个世纪六七十年代,德国曾面临相对严重的空气污染问题,尤其是以煤铁重工业著称的鲁尔区。
相对于其他发达国家采用政策监督管理解决问题,德国人更愿意研发技术,从工业产品入手,解决污染。德国联邦政府积极促进能源转型,促进清洁能源的开发,减少对传统能源的依赖。如今市场上常见的新能源车多来自德国技术,并开展跨国合作。当然政策法规也不可少,德国在治理空气污染方面主要有三大战略:首先是制定空气质量标准,出台相关法律法规及污染防治方案;其次是用技术等手段限制污染物排放,包括关停污染源;三是完善监管机制,针对具体污染物给出排放上限。
德国联邦环境局发言人介绍,如果空气出现严重污染,须立即采取行动。首先,对某类车辆实施禁行,或者在污染严重区域禁止所有车辆行驶。第二,就是要限制或关停大型锅炉和工业设备。此外,关闭城市内的建筑工地也有助缓解污染。
意大利
米兰在西欧地区属于污染较严重地区,为“多争取一片蓝天”,米兰市政府采取了严格的管控措施,其重点是控制汽车尾气排放和集中供暖。
在米兰,差不多两个人就拥有一辆汽车。为控制汽车尾气排放,当地政府在市中心增设交通管控区,加收交通拥堵费,以抑制车辆进城需求。据统计,这项政策实施后管控区内车辆减少了30%,地区车辆使用量也减少了7%,市区碳排放量也大幅下降。另外,米兰市政府还通过每年数次的周日无车日活动,积极引导民众使用公共交通设施,帮助市民培养“治理污染人人有责”的意识。
城市管理 URBAN MANAGEMENT / / ABR记者李文婕
城市空气污染越来越严重,是时候该行动起来了。
设立“低排放区”(Low Emission Zone)或许是个有效的措施。现在,世界上许多城市已开始施行“低排放区”策略,以此来提高空气质量,缓解城市拥堵问题。作为世界“低排放区”最大的城市,伦敦的这一工程在近期又有了新进展。
2013年2月13日,伦敦市长鲍里斯·约翰逊(Boris Johnson)宣布了一项创造“世界第一超低排放区”的计划。
计划规定,到2020年,伦敦市中心在工作日时间只允许零排放和低排放车辆通行。原本的措施针对所有公交车、巴士以及卡车,但后来调整为只针对伦敦交通管理局(TFL)经营的公交车,卡车和巴士并不在限制范围内。
伦敦交通管理局数据显示,相比于原定措施,仅对公交车的限制就已经能够创造相当于原计划75%的环境效益,并节省3.5亿欧元的运营成本。
目前,伦敦交通管理局已对900辆符合欧III标准的公交车进行改良,利用选择性催化还原技术(Selective Catalyst Reduction,简称SCR)减少了这些车辆的二氧化氮排放量。到2015年,交管局将陆续改良剩余的900辆公交车,以达到欧VI标准。未来四年,交管局将在伦敦市内新增600辆混合动力公交车。这项改革将每年为伦敦降低20600公吨二氧化碳的排放量。
“低排放区”这一概念是在2008年由伦敦前市长肯·利文斯通(Ken Livingstone)首次提出。但那时,规定中并没有明令禁止排放超标汽车行驶,而是对驶入低排放区的12吨以上、尾气排放未能达到欧Ⅲ标准的卡车,收取200英镑/天的污染费,违者将面临高达1000英镑的处罚。
起初受影响的只有大部分重型柴油车辆,后来,包括普通巴士、小型巴士和大型货车等都受到了规定限制。
此次约翰逊市长的政策条款更加严格。但并没有一刀切地针对各种车辆,而是由公交车开始推行,这体现出一种公共政策和经济收益之间的平衡。
纵观世界其他城市“低排放区”政策,有两种主流方案,一是征收费用,二是限行。
采用第一种方案的典型代表是意大利米兰。
作为欧洲首座征收“尾气污染费”的城市,米兰施行了“生态通行证”政策。它按照发动机类型将车辆划分为5个级别,超标车辆需缴纳2欧元到10欧元不等的费用。自2008年施行以来,米兰的交通拥堵得到有效改善,到2011年,米兰市中心的交通量下降19.2%,道路通行速度提升11.3%。
采取限行措施的城市中,德国取得了不俗成绩。
以首都柏林为首的20多个城市(克隆、汉诺威、斯图亚特和慕尼黑等)已通过法案,禁止尾气排放超标的汽车在市中心地区行驶。在柏林,低排放区覆盖市中心88万平方公里。2008年实施以来,低排放区的建设不仅加速了车型结构向清洁型转变,并且有效降低了空气污染,空气中的粉尘颗粒物减少了50%,道路二氧化氮浓度降低了5%。
本质上,收费措施提高了机动车驾驶者的出行成本。米兰的案例也证明了这种措施能够直接、有效地限制车辆出行,从而缓解拥堵、降低空气污染。而限行措施则旨在减少车辆进入市区,提高空气质量,同时会有效降低拥堵,由此来看,二者尽管出发点不同,但目标一致,可谓殊途同归。
中国解决城市空气污染问题已迫在眉睫,连续的雾霾天气时刻威胁着人们的身体健康。国外成功的“低排放区”实践经验对我国有着非常重要的借鉴意义。
“低排放区”措施的制定,应充分考虑社会经济发展水平和各方利益,平衡经济效益和公共收益之间的关系,兼顾效率和公平。
这似乎是一个无关痛瘁的建议。但是,如果城市居民普遍接受这一个建议。可以为国家或个人节省几百亿元的医疗经费,解救几万条生命。道理很简单,中国的空气污染严重。而一个小小的口罩,可以把百分之八九十的污染物排除在呼吸过程之外。
最近一份调查数据显示,中国每年因为空气和水的污染而造成的非正常死亡达七十五万人,其中除了六万人是水污染致死外,大部分都是空气污染致死。国际通行的衡量空气污染的标准,是测量每立方米空气中所含的悬浮微细粒子。世界卫生组织的标准是二十微克。中国只有1%的城市居民生活在四十微克的标准以下!有58%的城市居民,生活在一百微克标准以上的空气中。其中北京达到了一百五十微克。广州情况相对好一些。也达到一百微克。相比之下,纽约才二十几微克。
要知道,因空气污染而死亡的。仅是极端现象。城市居民问问自己的左邻右舍,这种事情恐怕还是很罕见。但是,由空气污染引起的呼吸道疾病、心血管疾病、癌症等等,就司空见惯了。这些人要么丧失了工作能力,要么花大量的钱看病。如夸中国的医疗系统腐败不堪,无形中又加剧了老百姓的医疗费用,提高了经济发展的成本。另外,空气污染,已经使许多儿童血液的含铅量超出正常标准。已经有报道说,住在低楼层的孩子,血液中的含铅量明显比住高楼层的孩子高。血液含铅水平高,最直接的影响就是智商降低。对于我们这个以聪明自傲于世、高度重视教育的民族,这已经威胁到了我们人种的质量。长此以往,还怎么发展知识经济?应该说,公民健康的状况,可能滞后中国的发展。
当然,要治理这些发展中的问题,需要政府有效的行动,需要全社会的动员。我们也并非没有好消息。一些城市的空气质量最近两年停止恶化,甚至有了好转。但是,这么恶劣的空气,不是一两天就能清理的。公民自己必须采取积极行动保护自己,不要成为经济发展的代价。戴口罩是一个最便宜方便的手段。2000年我在日本时。面对空气污染和感冒流行,许多专家上电视给公众建议:出门戴口罩。一层口罩,据说能阻挡空气中90%的悬浮物和病菌。
让我惊讶的还不是中国空气质量之差,而是人们对这种威胁自己健康甚至生命的因素的冷漠。首先的问题是公民的信息不足。世界许多大城市都有空气污染问题。解决起来很困难。但是。充足的信息和教育,能够避免许多人间悲剧和重大的经济损失。比如,新加坡就每天公布当日的空气质量,甚至细到每个小时的空气指数。这样。许多人就尽可能避免在空气最糟糕的时间出门,客观上减缓了交通高峰期的压力,保护了自己,也便利了社会。
当公民没有足够的信息时,自然对环境更加麻木。比如,前不久我写了两篇文章,建议北京学习伦敦,施行机动车进城收费制,以减少机动车流量。我当然知道,没有人喜欢开车进城还要交费。不过,此举从公共利益来考虑,优化了城市环境、降低了污染,在伦敦已被证明行之有效。可是,此文一出,我立即遭到许多人网上的谩骂,可以感受得到,许多中产阶层对这一建议非常反感,大多数人可能都反对。可是,同样的方案,在伦敦受到了压倒性的支持――要知道。北京的空气污染程度比伦敦高六倍,为什么伦敦市民能大规模放弃汽车,北京人却喜欢保持开车这一少数人的特权呢?很大的原因。就是信息太少,许多人还没有意识到自己每天呼吸的空气有多么危险,他们当然更不会有人想到口罩这样简单的自我保护武器了。
在整个人类走入文明社会起,就在不同程度地发生着空气污染、和水污染等环境问题。当社会生产力得到巨大发展的同时,全球物质财富也越发增多,同时也出现了大量并且严重的环境问题。在此时,不同学科背景的学者共同探讨,利用各自学科所特有的理论方法,实践方法来研究环境问题的起因和相对应的解决办法。虽然环境问题已经存在很长一段时间,然而从经济学的角度来研究环境问题的解决却是近几十年才开始的。以经济学的角度研究环境问题来源于人们对经济增长未来发展的预期。在社会工业革命开始之际,整个人类随之进入了经济的快速发展期。在20世纪之初,全球的问题是如何将大部分发展中国家让其走出贫困的包围圈,所以经济的发展成为了各个国家及政府的核心目标方向。大部分发展中国家不断开挖自然界的资源,并扩大对其的投资,最终成绩显赫,经济高飞。然而这种经济的增长也带来了负面的代价,这种代价体现在人类赖以生存的自然环境的破坏上,人们生活的大自然出了状况。人类在整个经济的大力推进中,大量的破坏生态环境,打断了生态系统,让整个生态体不能进行良性循环。直到1970年初,各个领域的专家学者们才逐渐意识到,经济的有效运行必须依托合理的资源开发与自然保护才行,逐步从生态学和经济学的相对角度对人与自然和谐发展经济去思考,让经济单方面增长向经济有效平稳增长过渡。实践表明,单纯的经济增长并不能完全解决失业、贫困、收入分配等经济问题。让自然资源有效开发、环境合理保护、控制人口等诸多方面与经济增长协调发展,最终才能保证社会经济发展的可持续性。经济学里的博弈论正是基于多个目标对象相互博弈协调最终形成共赢发展的基础上形成的学科。它是经济学和数学推理相互交叉形成的一门经济学新学科,利用该学科的博弈思考方式将经济发展与自然保护协调并进,使人类在经济社会活动中建立更为稳固的社会自然体,让经济发展在其上顺利运营,达到可持续状态。
二、数据背景及预期
第一阶段:2008年―2012年
37个工业化国家和整个欧洲的温室气体排放量对于1990年下降了大概平均5%。
第二阶段:2013年―2020年
37个工业化国家和整个欧洲的温室气体排放量对于1990年至少下降18%。
三、污染现状
对于污染而言,更多的言论和压力往往集中于发达国家,认为它们的工业化进展使得它们有着更多的温室气体排放,远远高于了发展中国家的污染排放,对于全球变暖产生重大影响。
四、博弈游戏
玩家一:发达国家
这些国家对于温室气体排放有重大责任。
玩家二:发展中国家
这些国家往往容易受到来自于气候的不利影响(来源于发达国家的空气污染)。
从上图可分析出,最终的纳什均衡结果为(4,2),相对应的是发达国家与发展中国家都不做任何事,也就是说它们都不采用任何措施去减少空气污染排放,这样就能生产出更多的产品,获得更多的利润。
如上图所示,在世界国际组织给予金融支持与否,最终得到的纳什均衡同样是对于两类国家都选择了对于空气污染不做任何措施的行为,因为这样能给它们带来相对的效用最大化。对此,接下来我们采用金融惩罚的方法来进行分析。