山東省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計院有限公司 李棟
大氣污染具有擴(kuò)散性特征,所以對于大部分地區(qū)來說,大氣污染物擴(kuò)散的范圍和速度是比較難控制的,另外我國大氣環(huán)境監(jiān)測問題以及處理策略整體來說起步較晚。所以,以解決大氣污染問題為目的,建立起一套兼顧準(zhǔn)確性和時效性的大氣環(huán)境監(jiān)測體系就顯得尤為重要。
大氣污染物在空氣中平均停留時間少則幾分鐘,多至幾十年、百余年,要將已經(jīng)污染的大氣治理好花費的代價極大,控制大氣污染的最好方式是控制污染物的排放。大氣污染物從產(chǎn)生過程來看,可以分為兩類:一次大氣污染物,即由污染源直接排入大氣的;二次大氣污染物,是由一次大氣污染物在大氣中進(jìn)行熱或光化學(xué)反應(yīng)后的產(chǎn)物,一般后者往往危害性更大。從我國大氣污染物的來源來看,主要來自工業(yè)廢氣、交通運輸廢氣、燃料燃燒廢氣及其他廢氣的排放。
隨著我國工業(yè)進(jìn)程的不斷推進(jìn),我國工業(yè)發(fā)展速度也是越來越快,但是其背后的代價之一就是廢氣排放造成的大氣污染。截至目前,工業(yè)大氣污染物排放仍然是我國二氧化硫、氮氧化物、顆粒物及揮發(fā)性有機(jī)物的第一大排放源。近年來,我國投入很大的力量實施大氣污染物減排,同時也建立起了較為嚴(yán)格的工業(yè)廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)體系,以控制工業(yè)企業(yè)廢氣排放,降低工業(yè)企業(yè)廢氣排放對周圍環(huán)境的影響,經(jīng)過這幾年的努力,二氧化硫、氮氧化物和顆粒物等污染物排放量均出現(xiàn)下降,但是由于我國工業(yè)企業(yè)大氣污染物排放量絕對值較高,總體排放量在全球仍居于高位,因此,工業(yè)大氣污染物仍須較大幅度實施減排,環(huán)境空氣質(zhì)量改善仍面臨前所未有壓力。
當(dāng)下人們對交通工具、出行方式、物流時效性等要求也越來越高。因此而帶來的是乘用車、重型運輸車輛等車輛的急劇增加,截至目前,全國機(jī)動車保有量達(dá)到了3.84億輛,這也同時帶來了汽車尾氣排放量的增加,而汽車尾氣中的一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸铩⒍趸?、含鉛化合物、苯并芘及固體顆粒物,對于生態(tài)環(huán)境及人體健康均具有嚴(yán)重的傷害作用。據(jù)統(tǒng)計,交通尾氣已經(jīng)成為我國目前氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物的最重要排放源。
現(xiàn)如今各國對于燃料資源開發(fā)和利用也變得非常的重視。以我國為例,煤炭、石油、天然氣等化石能源仍然是我們開展生活、生產(chǎn)不可或缺的重要能源。2020年,我國能源消費總量達(dá)到了49.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。而在這些化石能源的使用過程中,不可避免地會產(chǎn)生氮氧化物、二氧化硫、顆粒物、一氧化碳、苯并芘等各類大氣污染物,排放到空氣中。
另外,我國能源結(jié)構(gòu)不合理和能源利用效率低是造成大氣污染的重要原因之一。作為煤炭使用大國,煤炭是我國一次能源消費中使用量最大、占比最多的能源。但是全年煤炭發(fā)電量占全年煤炭使用量的一半,另外的部分則是用于工業(yè)及民用燃燒,煤炭能源利用率低,清潔能源使用比例小,特別是冬季,北方大部分地區(qū)還是依靠煤炭燃燒來取暖,導(dǎo)致冬季空氣質(zhì)量差,大氣污染嚴(yán)重。
能源浪費的主要原因是我國各類燃燒設(shè)備技術(shù)及制造水平較低,能源利用率不高,在實際生產(chǎn)過程中,使用能耗高排污量大的燃燒設(shè)備的現(xiàn)象也比較普遍,低效率燃燒器的使用也就造成了能源的大量浪費及大氣污染物的額外排放。
除了以上各類大氣污染因素以外,其他還包括:道路施工揚塵、生活源、農(nóng)業(yè)污染源、天然源等,在這些生產(chǎn)生活過程中產(chǎn)生的氮氧化物、二氧化硫、顆粒物、揮發(fā)性有機(jī)物也日漸成為影響我國環(huán)境空氣質(zhì)量關(guān)鍵因素。
我國目前仍處于基礎(chǔ)建設(shè)的高速發(fā)展期,大規(guī)模的基礎(chǔ)建設(shè)給經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展起到帶動和支撐作用的同時,也給生態(tài)環(huán)境帶來了諸多大氣污染的問題,特別是揚塵的問題,如果道路清潔程度不高,工地管理不到位,對產(chǎn)生的揚塵控制不到夠,會對局地環(huán)境空氣造成較大影響。在人們的日常生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,餐飲油煙、農(nóng)藥和化肥的使用均可產(chǎn)生大氣污染物的排放。
隨著我國大氣環(huán)境治理工作的不斷推進(jìn),我國的大氣污染也逐漸呈現(xiàn)出復(fù)合型、區(qū)域性、壓縮性特征,而在應(yīng)對這些大氣污染的問題時,大氣環(huán)境監(jiān)測就成為了必不可少的措施。另一方面講,大氣環(huán)境監(jiān)測以及基于大氣環(huán)境監(jiān)測的數(shù)據(jù)分析、預(yù)報預(yù)警,可以有效地為生態(tài)環(huán)境部門制定環(huán)境空氣改善方案或處理措施提供必要的數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù),同時也可以對改善方案或處理措施的有效性提供數(shù)據(jù)驗證。
根據(jù)不同區(qū)域、不同的大氣污染物排放特征,適當(dāng)選擇當(dāng)?shù)靥卣鞔髿馕廴疽蜃幼鳛檠a(bǔ)充監(jiān)測因子變得尤為重要。
我國的常規(guī)環(huán)境空氣監(jiān)測因子一般有:AQI、PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3、CO共七項,但是目前大氣污染的情況更趨向多污染因子的復(fù)合型影響,特別是隨著近年來臭氧污染的不斷加重,對于臭氧前體物——揮發(fā)性有機(jī)物排放的控制變得越來越重要。揮發(fā)性有機(jī)物在發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)過程中不斷推高臭氧濃度的同時,還會轉(zhuǎn)化為二次有機(jī)氣溶膠,增加可吸入性顆粒物的濃度,產(chǎn)生“1+1〉2”的大氣污染生成效果。同時,由于不同區(qū)域,不同的工業(yè)聚集效應(yīng),一些行業(yè)特征污染物的排放也具有明顯的區(qū)域分布特征。
揮發(fā)性有機(jī)物及其他特征污染物排放來源復(fù)雜、排放形式多樣、物質(zhì)種類繁多,因此,結(jié)合當(dāng)?shù)毓I(yè)企業(yè)大氣污染物排放特點,合理地選擇大氣環(huán)境監(jiān)測補(bǔ)充因子,可以有效幫助當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境部門,準(zhǔn)確地識別當(dāng)?shù)氐奈廴境梢?,研究污染過程,為制定有針對性地大氣污染改善方案、治理措施提供依據(jù)。
要保證大氣環(huán)境監(jiān)測的準(zhǔn)確性、時效性,真正做到監(jiān)測數(shù)據(jù)對大氣環(huán)境治理工作起到數(shù)據(jù)支撐的作用,增強(qiáng)關(guān)于大氣環(huán)境監(jiān)測的相關(guān)制度管理建設(shè),加強(qiáng)立法就顯得尤為重要。
大氣環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)是生態(tài)環(huán)境部門判斷區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀,研究大氣污染過程,進(jìn)行大氣污染溯源的最基本數(shù)據(jù),其真實性和時效性直接影響著有關(guān)部門應(yīng)對各類大氣環(huán)境問題的決策。但是,各類環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)弄虛作假事件仍然時有發(fā)生?;谝陨显?,各級生態(tài)環(huán)境部門應(yīng)進(jìn)一步探索建立適合本地實際、便于操作的監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)督檢查和調(diào)查處理機(jī)制,完善相關(guān)制度建設(shè),加強(qiáng)相關(guān)立法,通過制度和法律嚴(yán)肅處理環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)弄虛作假行為,提升環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的公信力和權(quán)威性。
隨著大氣污染治理工作的不斷深入,環(huán)境空氣質(zhì)量改善措施的不斷加強(qiáng),大氣環(huán)境精細(xì)化管理的需要也變得越來迫切。由于通過目前常規(guī)的大氣監(jiān)測手段很難做到精準(zhǔn)溯源和及時處理響應(yīng)。因此,推行網(wǎng)格化大氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)成為了目前應(yīng)對大氣環(huán)境污染的一個重要手段。
網(wǎng)格化大氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要是通過采用單元網(wǎng)格化的部署方式,按照“網(wǎng)定格、格定責(zé)、責(zé)定人”的理念,建立“橫向到邊、縱向到底”的區(qū)域網(wǎng)格化監(jiān)控體系,應(yīng)用、整合多項智慧環(huán)保技術(shù),在全面掌握、分析污染源排放、氣象因素的基礎(chǔ)之上,采用因地制宜的靈活設(shè)點方法進(jìn)行部署。通過建立網(wǎng)格化監(jiān)測體系作為現(xiàn)有監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的有力補(bǔ)充,可以很好地彌補(bǔ)現(xiàn)有大氣環(huán)境監(jiān)測體系在覆蓋面和及時響應(yīng)處理方面的短板,為大氣污染的精準(zhǔn)溯源、及時處理和污染過程分析,提供必要的數(shù)據(jù)依據(jù),為生態(tài)環(huán)境部門大氣污染治理決策提供支撐。
根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,目前我國已經(jīng)建成了網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測點位數(shù)萬個,特別是京津冀及周邊地區(qū)等重點地區(qū),已經(jīng)建立了比較完備的網(wǎng)格化監(jiān)測體系。通過網(wǎng)格化監(jiān)控體系可以長期監(jiān)測布控城市區(qū)域內(nèi)的空氣質(zhì)量,明確空氣污染的趨勢和擴(kuò)散規(guī)律,查找污染物源頭讓區(qū)域環(huán)境管理者能夠心中有數(shù),從而做到有效管理空氣質(zhì)量。
以德州市大氣污染環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)為例,其采用常規(guī)空氣站、交通站與小型站、網(wǎng)格化站、揚塵站的組合監(jiān)測監(jiān)控技術(shù),組成“群體式”協(xié)同監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),并在此基礎(chǔ)上建設(shè)了超級空氣站,可以對顆粒物來源、輸送路徑和強(qiáng)度進(jìn)行精確解析,從而實現(xiàn)高效治理大氣污染。
空氣質(zhì)量預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)是監(jiān)測預(yù)警體系關(guān)鍵核心部分,“大氣十條”也對建立監(jiān)測預(yù)警應(yīng)急體系做出了明確的要求;同時基于大氣環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系基礎(chǔ)上,依托于精準(zhǔn)的源清單和氣象預(yù)報體系,采用多模式集合預(yù)報技術(shù)的空氣質(zhì)量預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)可以較為準(zhǔn)確地預(yù)判重污染天氣的形成與出現(xiàn),并提前預(yù)警,早做準(zhǔn)備。另外還可以對污染成因做出較為明確的分析,為環(huán)境管理工作的運行提供必要的技術(shù)支持。
對于大氣環(huán)境污染問題的治理,我們是時不可待的,新時期的我們應(yīng)該樹立大氣污染綜合治理以及環(huán)境監(jiān)測緊密結(jié)合的生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念。在充分利用各類先進(jìn)科技技術(shù),構(gòu)建先進(jìn)的大氣質(zhì)量監(jiān)測體系和預(yù)警預(yù)報體系,控制大氣污染的前提下,從自身做起,減少大氣污染物的產(chǎn)生和排放,維持綠色低碳的生活,依法保護(hù)自然環(huán)境,創(chuàng)造美好家園。