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大气污染源监测实用13篇

引论:我们为您整理了13篇大气污染源监测范文,供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源,期望它们能够激发您的创作灵感,让您的文章更具深度。

大气污染源监测

篇1

文I标识码:A文章编号:16749944(2017)12003005

1引言

近年来,与人类生存和发展密切相关的环境污染已经成为人民群众非常关心的重要问题。大气污染严重影响人们的生活品质,如何有效开展城市大气污染防治工作,确保环境空气质量持续改善是大气环境保护工作的核心[1~4]。城市大气污染源主要包括工业生产、居民生活、道路交通、建筑施工排放到大气中的颗粒物、硫氧化物、氮氧化物、卤化物、碳化合物等,来源比较复杂且相互作用形成复合污染[4]。激光雷达是大范围快速监测大气环境的新一代的高新技术手段,具有实时、快速、连续、长期的遥感监测等优势[5,6]。利用3D可视型激光雷达进行垂直/水平扫描,可以对污染物的时空分布及其扩散进行跟踪监测[6~8]。因此,由于激光雷达技术具有的独特优势, 逐渐成为开展城市污染演变、区域性污染物分布、污染物跨界输送以及污染溯源监测的主要手段之一。本文利用3D可视激光雷达技术对江津区大气污染源进行了监测研究,以期为环境监测、管理、预警体系建设积累宝贵经验。

2实验条件与方法

2.1监测仪器

北京怡孚和融科技有限公司3D可视型激光雷达,型号为3D-Scan-CAM。

2.2监测地点

江津城区中心御景华庭小区17栋楼顶,扫描半径5~10 km。

2.3监测方法

选取颗粒物浓度作为主要监测因子,采用垂直、水平、切面监测方式,通过连续不间断扫描,协同风向、风速、湿度、气压、气温等气象监测,结合空气自动监测站实时数据进行校正后实施数据分析。

2.4监测条件

制作江津城区监测期间城市近空500 m高度位置所有后向轨迹图得到垂直扫描时间段,城区主要以上升气流为主(5月31日至 6月3日),利于污染扩散,不易形成累积污染;水平扫描时间段,江津以下降气流为主,易受外来污染影响,本地也易于形成污染累积。经查,与该地区历年风场统计信息相符。

3结果与讨论

3.1垂直监测

将6月1日晚21点至3日午间12点日激光雷达垂直监测图与江津区近地自动站PM10数据结合分析可知:在监测区域内,近地湿度较大,并有间断降雨,对污染有稀释作用,污染不易累积。结合垂直扫描图(图1)可知江津城市污染演变主要分为几个过程:1日21点至2日凌晨3点,随气流下降,进而污染累积,在21日至24日,在近空600 m处的近地污染团过境,造成本地污染升高,自动站监测数据PM10升高。2日4点至16点,近空云层过境,并伴有降雨过程,污染沉降,污染逐渐减轻。2日16点至3日5点,降雨停止,近空云层向上扩散,气流上升,近地湿度先降低后上升,本地污染逐步累积,近地消光系数增高,自动站监测显示PM10数据逐渐升高。3日5点至12点,近空云层降低,造成本地PBL层降低,污染不利于扩散,本地PM10逐渐升高并累积。在雷达监测的时段内,江津区近地湿度大,污染物随下降气流,易累积,形成污染团。随湿度降低或降雨等易形成污染沉降,但不会形成长时间的连续大面积污染。

3.2水平监测

制作雷达测试区域内PM10浓度图(图2),颜色的深浅代表污染的严重程度,经纬度和测点距离等点击可查。蓝色标记点位是测点位置,红色标记点位是空气自动监测站位置。图中红线圈出部分为城市外部污染,未圈出区域颜色较深区域为城市污染源污染。逐一分析见图3~图6。

区域一污染分布图(图3)给出了该区域的主要污染分布,结合实地状况由左至右依次分析判断:大西门转盘及西门路周边污染团早晚高峰出现,夜间有零星出现,主要为交通污染及生活污染;三通街、几江向阳小学周边污染团夜间出现,且连续出现,为本地生活污染(夜市);奎星广场、天香街附近污染团昼夜均出现,为本地生活污染(餐饮)。

区域二污染分布图(图4)给出了该区域的主要污染分布,结合实地状况由左至右依次分析判断:青木苑、祥瑞步行街周边污染团白天集中于南边,夜间为弥散型,为交通污染、道路施工污染及生活污染;鼎山大道沿线污染团集中出现于7日、8日两天的早间及午后,为交通污染;琅山大道长风路口污染团出现时间不固定,集中于上下班高峰期,周边有加油站,为交通污染。天之味酒楼污染团集中于午间及傍晚吃饭时间,为生活污染(餐饮)。江州大道、文菁路沿线污染团夜间出现,为生活污染(夜市)。交警支队后侧污染团白天出现,污染弥散,为本地生活和交通污染。

区域三污染分布图(图5)给出了该区域的主要污染分布,结合实地状况由左至右依次分析判断:艾坪山山脚位置污染团日间周期性出现,为建筑施工污染;几江中学、鼎山大道周边污染团白天周期性出现,为建筑施工污染。琅山中心校污染团夜间出现,为生活污染(夜市)。

区域四污染分布图(图6)给出了该区域的主要污染分布,结合实地状况由上至下依次分析判断:客运站及转盘周边污染团几乎全天出现,集中于早晚高峰,为交通污染和生活污染;丁香街沿线污染团日间出现,特别是于7日早、午集中出现,为交通污染(拥堵)。

敏感点分析:结合4日中午至5日早上的江津区空气自动监测站PM10连续数据图(图7 ),可以看出在4日18点至22点,两自动站PM10有明显数值增高过程,判断为傍晚高峰及人为活动形成的近地污染整体升高。其中西关自动站数据有明显异常升高,并在21点左右达到峰值。由4日18点至5日4点的风场后向轨迹图(图8)可知时间段内为完全下降气流,持续受东北风向影响,随后转为西北风。即污染自东北风形成,至西北风向消散。

如污染影响图(图9)中所示,箭头所指点位为西城环境空气自动监测位置,闭合线圈出的位置即为可能对自动站周边造成影响的污染团,箭头为对应污染团对自动站影响的路径。污染主要贡献过程为:鼎山大道、客运站转盘周边污染团在监测点位正东北方向,污染出现时间在18~22点,距离较近,直接影响自动站数据。青木苑、祥瑞大道步行街及鼎山大道沿线污染团出现时间为17~23点,在监测点位东北方向,受当时风向作用直接影响自动站数据。鞍子街及天香街污染团在监测点位东北方向,污染出现时间为10~22点,随当时风向会对自动站数据产生一定影响。西门转盘及三通街周边污染团在监测点位正北方向,夜间出现,会对自动站数据产生一定影响。此外的其他污染团,如鼎山隧道、对岸德感周边污染团等,因污染出现时间和当时风向原因等,未对此次污染过程提供贡献。其中以德感周边污染为例:出现时间至夜间23点,并处于西北位置,此时为东北风向,污染未能扩散至监测点位。随后凌晨3点风向转向至西北,此时德感周边已无污染团。

由此可见,此次过程中敏感点受东北方向污染团影响较大,主要为城市内污染(交通、建筑施工及生活污染)。

3.3切面监测

连续切面扫描数据图(图10)可直接显示切面上的气溶胶变化和切面上污染物通量,污染边界及过境污染。6月6日晚22点至7日凌晨4点的连续切面扫描数据图像,图像每2 h一张。从图像中我们看到了从22日零点开始的明显污染团过境过程,并于次日3点完全过境,导致近地污染增加,污染团高度在1000 m左右。同时也观测到,这段时间城市PBL层高度在400 m~600 m之间。

4结论

江津区主要生活污染为居民生活、餐饮油烟、夜市烧烤等,移动污染主要为主干道及城市核心街区汽车尾气、主河道船舶尾气。固定污染源为城市周边砖瓦窑企业和沿江码头堆场和部分地块裸土扬尘。外来污染源主要为城区正北方向新城建设污染扩散、东北方向工业园区污染扩散、长江对岸毗邻区堆场、码头污染扩散。输送通道主要是由北向南,由西向东。其中外来源形成时间集中于夜间至早晨,而本地污染源主要在日间形成城市污染,污染物明显呈周期性变化。

对于敏感点(空气自动监测站),西城站受本地污染及外来污染双重影响,日间道路污染影响交大,夜间受北部污染扩散影响。东城站受本地源污染较少,但易受到北部污染扩散影响。

利用3D可视激光雷达技术进行城市大气污染监测研究,可以明确城市中的大气污染点源的空间分布和污染排放的时间分布,得到相对准确的城市污染源对于城市环境空气质量影响的信息,同时也可以分析外来污染源的来源、成因、输送通道、具体影响等,将为城市大气污染源解析提供更多的方法和选择,为城市环境空气监测-预警机制的进一步建立打下了良好基础,为环境保护和经济发展政策的制定提供依据。

2017年6月绿色科技第12期

参考文献:

[1]

黄忠伟,倪简白,周天.利用多通道扫描式激光雷达监测大气污染物的3D分布[C]∥中国颗粒学会.第十一届全国气溶胶会议暨第十届海峡两岸气溶胶技术研讨会论文集.北京:中国颗粒学会气溶胶专业委员会,2013:5.

[2]张寅超,胡欢陵,谭锟,等.AML-1 车载式大气污染监测激光雷达样机研制[J].光学学报,2004,8(24):1025~1031.

[3]张寅超,胡欢陵,邵石生,等.北京市大气SO2、NO2和03的激光雷达监测实验[J].量子电子学报,2006,3(23):346~350.

[4]蔡思彤.生活废气对城市大气污染的控制现状与研究进展[J].广东化工,2016,5(43):124~125.

[5]董云升,⑽那澹刘建国,等.激光雷达在城市交通污染中应用研究[J].光学学报,2010,2(30):315~320.

篇2

引言

近年来,随着工业废气量排放的增加、公路汽车行驶数量以及交通拥堵系数的增加等问题,一些大中城市的空气质量逐步下降,加上雾霾天气的频繁发生,大气环境污染越来越严重。当前,人们并不能一蹴而就地改善空气质量,在加大改善空气质量投入的同时,只能按部就班地对大气环境污染物进行严密的监测,以随时了解和掌握人们所接触的空气质量及其相关问题。但是,目前由于环境监测部门等大气环境污染物监测的重视度和资金投入力度不足,致使对大气环境污染物的监测仍然存在许多不足。本文将对大气环境污染物监测相关问题从理论和实际的视角进行探讨。

1 大气环境污染和环境监测概念及其基本内容

1.1 大气污染、大气污染物和污染物总量控制的概念及其基本分类

1.1.1 大气污染、大气污染物和污染物总量控制的概念阐述

大气污染,顾名思义是指大气中有害物质的数量、浓度和存留时间超过了大气环境所允许的范围,即超过了空气的稀释、扩散的能力,使大气质量恶化,给人类和生态环境带来了直接或间接的不良影响;大气污染物是指在自然过程和人为活动中所产生的对大气环境有污染的物质,本文主要指的是由包括工农业生产、日常生活和交通运输工具等在内的人为活动所产生的污染物;污染物总量控制是指在某一区域内,对排入该区域的大气污染物总量进行严密监测和控制,使其在一定时间内能被空气所稀释和扩散,从而不对大气环境产生污染。

上述三者之间的关系则是:由于大气污染物的过度排放,超过了大气环境所能容纳的饱和度,进而造成大气污染,大气污染的发生,极不利人们的工农业生产和生活,因而需要对大气环境污染物总量进行控制。目前,屡屡发生的大气环境污染现象,并不是监测力度的不够,而是对大气污染无产生的源头改善和控制力度不够。

1.1.2 大气污染源和一些常见的大气污染物

从大气污染物产生的形状及其所影响的范围来看,大气污染源主要是点、线、面、体等这四种来源,以烟囱为代表的废气排放就是大气污染源的点,以道路交通机动车、火车、轮船和飞机等所排放的废气污染物就是大气污染源的线,以一定区域内近地面的随意排放的废气等就是大气污染源的面,由焦炉炉体和工厂天窗等所产生的污染物就是大气污染源的体。

一些常见的大气污染物是:SO2、PM2.5为主的悬浮颗粒物、NOX、CO、VOCS、重金属、放射性物质、光化学氧化物等。引起这些大气污染物产生的因素主要有污染物排放总量超过大气环境的饱和度、污染物的距离、污染源的排放高度、大气自身的净化能力等。表1是污染物在不同时间内超过不同的浓度时,就会引发大气污染。

1.2 环境监测概念及其特征

1.2.1 环境监测的概念

环境监测是指为了预测环境问题并加以防范环境问题的出现,由环境监测部门对大气污染物、污染源等各项内容进行间断式的监测。

1.2.2 环境监测的特征

总体来看,环境监测具有准、快、全和法律效力的特征。首先,环境监测要以“准”为根本标准,只有进行准确的监测,才能提供准确的监测结果和数据;其次,环境监测要以“快”为根本要求,大气环境的变化瞬息万变,因此在对大气环境进行监测时,要做到“快”,能够对突发性事件做出及时反应;再次,环境监测要以“全”为基本指导,全方位的监测,能够满足各个部门的不同需求;最后,环境监测要以“法律效力”为基本前提,监测的数据要具有法律效力,这样才能为环境保护举措的执行提供依据和树立权威。

2 大气环境污染物监测布点的原则与方法

2.1 大气环境污染物监测布点的原则

根据国内外对大气环境污染物监测布点的设置,结合我国实际发展情况,本文认为在对大气环境污染物监测布点时,应坚持“四项基本原则”。

2.1.1 坚持科学性原则

这就要求监测部门应该根据污染物的不同,采取相对的监测方法。

2.1.2 坚持一致性原则

这就要求在科学性指导下,对监测结果要具有可信度,要使监测数据无论是在地形或不同气候条件下具有高度的一致性。

2.1.3 坚持代表性原则

这就需要监测部门在进行监测时,要有重点监测,并要使监测数据能反映出未来大气环境的发展趋势。

2.1.4 坚持经济性原则

这要求监测单位在保证监测科学性的条件下,对监测点的设置进行合理分配,将主要资源集中在污染严重的区域。

2.2 常见的污染物监测布点的方法

目前,常见的污染物监测布点的方法主要有四种方法,分别是扇形法、同心圆法、功能区法和网格法。扇形法适用于具有明显的主导风向和污染源属于点源的区域,主导风向是扇形的轴线,点源是扇形的顶点;同心圆法适用于某些具有多个污染源的区域,并且这些污染源相对要集中,由于污染源的随外扩散能力不断降低,同心圆的半径设置应该有所差异;功能区法适用于具有显著城市功能分区的一二线城市,这些城市功能分区常有居住区、商业区和工业区等其他区域。

3 关于进一步加强大气环境污染物监测的若干建议

近年来,随着雾霾现象的频繁发生,大气污染面临着严峻考验,空气质量不断下降,在做好对大气污染源监测的同时,要结合信息技术不断进行创新,具体如下:

3.1 加强电化学免疫传感器在环境污染物监测中的应用

利用电化学免疫传感器进行监测时,主要是借助于这些具有特异性的亲和反应,通过对平衡状态时抗原-抗体复合物进行监测,对待测物的分析进行监测。让免疫化学反应发生在传感器的表面,它具有很强的功能,较高的灵敏度,它可以在很短时间对物质做出监测。大量的研究显示,电流型免疫传感器的广泛应用主要通过一定的竞争机制,对电子传递的途径加以改善,并与流动分析相结合,可以提高小分子半抗原灵敏度的监测。对它更加重要的应用研究还有环境雌激素,包括孕酮、雌二醇等。

它与常规的免疫分析仪器不同,电化学免疫传感器技术的花费较小,能够实现仪器化,对现场监测比较适合。因为有以上特点,电化学免疫传感器要满足对痕量污染物的定量监测,它主要应用于毒素、有机农药、病源微生物等方面的监测,并被广泛应用。

3.2 基于无线传感器网络的环境监测系统的在线监测方法

通过传感器来测量与监测所需的参数,再借助网络将它发送到控制中心,用来实现监测的目的,它主要是通过公共有线电话网、移动电话网来完成任务。PSTN在布线上有许多困难,所需的费用很高,所以它的应用范围非常有限,而利用移动电话网对数据进行传输时可以解决布线的困难与缺点,对于大范围的测量,会出现成本太大并且数据采集的精度太小。此外,因为有太大的能耗,所以在较短的时间内要及时地对电池进行更换,这种监测主要是应用于危险区域及大面积监测区域,在应用时的特点是不方便。它主要是由低功耗微小的网络节点,自己以自发组织方式构成,再通过比较密集的节点进行布置,大家通过协作可以感知、监测和采集网络分布区域内的各种微观环境信息,还可以对这些信息做进一步的处理,在根本上可以取得详细、准确的信息。

无线传感器网络在国内外的研究成为了热点,并有了非常大的变化,如在Intel研究中心的伯克利实验室的研究人员,主要是使用无线传感器网络对岛上鸟类活动进行必要的分析,这一系统主要是对将传感器所获取的温度、所获取的湿度及气压等环境信息会通过多条路由的方法,可以将各信号,通过各种方式将其发送到监测管理中心,通过对这些比较有效的信息做进一步的监测,使其达到不打扰野生动植物的正常生活情况,并可以对其环境进行监视。

4 结语

随着工业废气量排放的增加、公路汽车行驶数量以及交通拥堵系数的增加等问题,大气环境污染物监测工作将面临更加严峻的挑战,环境监测部门只有不断创新,才能更好地服务于环境保护工作,为国民经济的良好发展和人们健康水平“保驾护航”。

参考文献

[1] 刘芳凤.浅谈大气环境监测的数字化测量[J].科技风,2013(17):56.

[2] 张伟.遥感FTIR在大气环境监测中的新发展[J].科技风,2013(17):276.

篇3

上述之间的关系是:由于大气污染物在一定程度上出现了过度的排放,对大气环境所容纳的饱和度进行超过,在一定程度上导致大气污染,由于大气污染吧的发生是不利于人们的工农业生产以及生活的,所以需要对大气环境污染物总量进行有效的控制。目前,屡屡发生的大气环境污染现象比较严重,并不是监测力度的不够,而是在一定程度上对大气污染无产生的源头改善以及控制力度不够。第二是大气污染以及常见的一些大气污染物,在一定程度上从污染物产生的性质以及影响的范围来看,其污染源主要是点、线、面以及体等这四种来源,结合烟囱为代表的废气排放就是大气污染源的点,结合根据道路交通机动车、等所排放的废气污染在一定程度上就是大气污染源的线,根据一定区域之内近地面的随意排放的废气就是等于大气污染源的面,由焦炉炉体以及工厂天窗等所产生的污染物在一定程度上就是大气污染源的体。

一些比较产奖的大气污染物是二氧化硫、PM2.5为主的悬浮颗粒物、一氧化碳、重金属以及光化学氧化物等,将会引起大气污染物产生的因素主要是由污染物排放总量超过大气环境的饱和度、污染物的距离以及大气自身的净化能力等。1.2关于环境监测的概念以及特征

第一是关于环境监测的有关概念,环境监测主要是指为了预测环境问题并加以防范环境问题的出现,由环境监测部门对大气污染物以及污染源等各项内容进行间接的监测。

第二是环境监测的特征。总体来说,环境监测具有着准、快、全以及法律效力的特征。首先环境监测主要是以准作为根本的标准,只有进行准确的监测才能够提高准确的监测结构和数据。其次环境的监测要根据快作为根本的要求,大气环境的变化瞬息万变,因此在对大气环境进行检测的过程中,要做到快,能够对突发性的事件作出及时的反应。再次环境的检查要根据全作为基本指导,全方位的监测能够满足每个部门不同的需求,最后环境监测要根据法律效力作为基本的前提,监测的数据要具有着法律效力,这样才能够为环境保护的执行提供以及和树立权威。2.关于大气环境污染监测布点原则和方法2.1关于大气环境污染监测布点的原则 结合国内外对大气环境污染物监测布点的设置,根据我国的实际发展情况,本文在一定程度上认为在对大气环境污染物监测布点的过程中,应坚持“四项基本原则”。

第一是要进一步的坚持科学性原则。这就要求有关的监测部门应该在一定程度上结合污染物的不同,进一步的采取有关的监测方法。

第二是要监测一致性的原则。要求在科学性的指导下,对监测结构要具有着可行度,并且要使监测数据不管是在地形或者是不同条件之下具有着高度的一致性。

第三是要监测代表性的原则。要求有关检测部门在进行监测的过程中,必须要重点的进行监测,同时要使监测数据能够反映出未来大气环境的发展趋势。第四是要检测经济性的原则,要求检测单位在保证检测科学性的条件之下,来对监测点的设置进行合理的分配,从而将主要资源集中在污染比较严重的区域。2.2关于常见的污染监测布点的方法

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大气污染是指由于人类活动或自然过程引起某些物质介入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适,健康和福利或危害了环境。而大气污染物则是指由于人类活动或自然过程而排入大气的并对人类或环境产生有害影响的那些物质。

德阳市位于成都平原东北部,地处东经103°45′~105°15′北纬30°31′~31°42′之间。全市形状为西北~东南向菱 形延伸,长约162,宽62,幅员面积59542。近年来,随着大力发展工业,而德阳又是一个重工业城市,许多大型重工业企业由于产量的急剧增加排放入大气中的有害气体总量呈上升趋势,德阳市正面临着经济发展与环境保护之间的关系协调问题。

一、大气污染物排放现状

1、主要污染物

德阳市大气中含有多种有害物质,但以SO2、NOX、PM10这三种污染物含量最多,影响范围也最广。其中NOX:指一氧化氮和二氧化氮等气体污染物以固体或液体微粒形式存在于空气介质中的分散体,自分子大小到大于l0微米粒径的各种微粒,有飘尘、降尘等。这些污染物主要来源于各类燃料的燃烧,其次是工艺过程和运转过程中的排放。

2、主要污染源

影响德阳市城区大气环境质量的污染源比较多,大体上可分为生活污染源、工业污染源、流动污染源三大类。生活污染源主要包括居民生活炉灶、取暖锅炉等,其排放方式属无组织排放,源强分布和人口分布基本一致。工业污染源主要包括工业锅炉、窑炉及工艺生产运转中的排放源,重点工业源主要分布中国第二重型机械厂,东方电机厂,东方汽轮机厂等几大厂区,对德阳市的大气污染有很大的影响。流动污染源包括机动车辆、火车等排放源。据统计,德阳市现有各种机动车35万辆,加上每天过境车6-7万辆每天排出大量尾气,致使城区空气中氮氧化物指标的平均浓度比十年增加了60%。[1]

3、监测数据

2012年度,德阳市环境监测站对德阳市市区进行了城市环境空气质量监测,空气污染指数平均值为72,空气质量级别为二级,全年符合三级以上标准的天数占全年的98.1%,空气质量状况良好。2012年度降水未检测到酸雨。

2011-2012年德阳市监测站对市区大气监测结果如下:

表1 德阳市2011年大气环境质量统计表

4、数据分析及结果

通过以上的统计数据可大致得出几项主要大气污染指标近两年来的变化情况:

①二氧化硫

②可吸入颗粒物

可吸入颗粒物污染与2011年相比略有下降,但仍高于平均排放量;市区年平均值为0.093毫克/立方米,达到国家环境空

二、污染原因分析

根据德阳市2013年度各种行业污染物排放量排序,进行重点行业分析。废气重点源按行业划分情况(见下表):

从上表可知,废气排放总量按行业排序依次是化学原料及化学制品制造业、有色金属冶炼及压延加工业、非金属制造业和专用设备制造业。值得一提的是,在德阳这样一个重工业城市中,中国第二重型机械厂,东方电机厂,东方汽轮机厂等大型支柱产业对德阳市大气环境污染所做出的“贡献”却不是最大的,反倒是一些零散的民营化工企业对德阳市的大气污染做出了不可磨灭的“贡献”。[4]

三、大气污染治理对策

针对德阳市的大气污染排放现状结合本地的工厂企业的排放特点,根据相关标准就德阳市本地工厂、公司制定出具体治理对策。

1、对污染极其严重的企业,加大治污力度和采取关停措施

对于污染极其严重且公司效益差如:什邡华利水泥柿子坪分厂由于其粉尘污染量大大超过了国家排放标准,并且其地理位置位于市区,不利于城市发展,故对其实行关闭;德阳水泥厂,企业的废气(粉尘、烟尘)污染相当严重,由于设备陈旧,生产效率低下,建议德阳市环境保护局督促其在限期内完成治理任务,实现达标排放。否则应对该厂实行停厂关闭的处理。

2、对污染达标或有望达标的企业,进行定期监控及设备改造

为巩固和提高工业污染源主要污染物达标排放成果,德阳市环境保护局应以污染负荷占全市工业污染65%的企业为重点,对已经达标或有望达标的企业如:广汉市川汉冶金炉料有限公司、四川省什邡华利水泥有限公司、四川省什邡市蓥涪水泥厂、什邡桂湖水泥有限公司、孝泉水泥厂、四川省绵竹桂兰水泥有限责任公司、德阳旌湖水泥厂、德阳铸钢厂、龙蟒磷制品股份有限公司二分厂等进行定期监控,并严格控制工业污染源排放的各种主要污染物要达到国家或地方排放标准。对其中企业的设备改造也应按其自身污染情况和污染物种类进行。

对于钢铁企业如:德阳铸钢厂,应增加除尘设施。

结束语:德阳市粗放型化工企业众多,资源消耗大、污染严重且治理投入高、难度大。要彻底改变这种现状,就要在规划上建立一批布局合理,建设规范的工业生产园区,实行工业分行业进入生产园区,工业集中发展区应该分为无污染工业发展区、轻污染工业发展区、重污染工业发展区,防止工业用地与生活、文化办公用地交叉混杂,防止无污染、轻污染工业区与重污染工业区交叉混杂。同时,加强产业结构调整的措施,严格控制磷化工等高耗能、高污染行业生产规模,逐步削减现有生产规模,加快发展资源和能源消耗少、污染物排放量低的产业,达到增产不增污的效果。

参考文献

[1]国家环境保护总局规划财务司.环境统计概论,中国环境科学出版社,2001.9.

篇5

(2)能够准确判断主导风向且具有较多污染源时,应在污染源下风向区域布置大量采样点进行重点监测。同时,为加以对照应在上风向布置适量采样点。

(3)根据具体情况灵活设置采样点。如污染物浓度低且人口密度小的趋于可减少采样点的设置,反正应增加采样点的设置数量。

(4)采样点附近不应有其他物体,并保证采样口水平线与附近建筑高度所成的夹角应小于30°。同时,采样点附近不能存在局部污染源,而且附近不能存在具有较强吸附能力的建筑物、树木等。另外,交通密集区域设置的采样点,与人行道边缘之间应保持至少1.5m的距离远。

(5)为确保获得的检测数据可比性更强,设置采样点时应采用统一标准且保证条件的一致性。

(6)确定合理采样高度。如掌握大气污染给人体造成的危害时,应将测定仪器设置在人的呼吸带高度,即,应将其设置在高于地面1.5~2m高度范围内;如了解大气污染给器物或植物造成的影响时,采样高度应和其高度相当。进行连续采样时应将采样口高度设置在3~15m范围内。另外,如在屋顶进行采样时,应确保采样口有超过1.5m的相对高度,以有效避免扬尘给监测结果造成干扰。

2大气环境污染物监测的基本步骤

2.1准备工作准备

工作是大气环境污染物监测的基础,准备工作是否充分直接影响后期监测工作的顺利进行与否。在准备环节应重点做好以下工作内容:首先,对监测现场进行认真的实地考察,掌握待测区域的工业、人口以及地形地貌状况,尤其应充分了解一些固定污染源的详细情况;其次,认真研究与分析,相关企业的废气排放流程、废气处理方式及规模等,在此基础上确定合理的监测目标,采用针对性监测方法,尤其应突出监测的重点,了解所用仪器的性能,并对其进行准确调试,确保其稳定运行;最后,还应做好监测技术的准备工作。根据实地考察情况制定合理的监测方案,并采用一定的质保手段,并对记录格式加以明确。同时,还要求做好与相关部门的协调工作,为监测工作的顺利开展奠定坚实的基础。

2.2采样点的布点不同的污染物类型与监测目标

采用的采样点布设方法也不尽相同,甚至有些需要综合运用多种方法。目前来看,以下采样布置方法在实际大气环境监测中具有较高应用率。

(1)功能区布点法:大气环境监测时可根据功能将待测区域或城市划分成对照区、交通密集区、居民区、工业区等部分。根据不同区域的实际情况进行布点。例如,可在交通密集区与居民区等增加布点的数量,而在对照区设置1~2个采样点作为对照。

(2)几何图形布点法:几何图形布点法又被细分为多个布点方法,包括网格布点法、同心圆布点法以及扇形布点法。接下类对不同布点方法应注意的内容进行探讨。首先,所谓网格布点法指,根据待测目标将待测区域的地面划分成合适数量的均匀的网状方格,在方格中心或直线交汇点设置采样点。在确定方格面积时需要综合分析监测目的、人口分布、污染源强度等内容,通常情况下在1~9km2范围布设一个点。当较容易判断出主导风向时应在下风向适当增加采样点数量,这一数量一般占总采样数的60%。此种布点方法适合应用在污染源分布均匀区域的情况;其次,同心圆布点法指将污染源当做中心,画出半径大小合适的同心圆,而后从圆心出发画出若干45°夹角的射线,射线与同心圆交汇点即布置采样点,此种采样点布置方法适合应用在污染源比较集中的区域;最后,扇形布点法指将点源当做顶点,以主导风向为轴,在下风向地面画出扇形区域,在该区域内进行布点。通常情况下,应将扇形区域的角度控制在45°~90°范围。采样点具体设置在与点源距离不同的弧线上,相邻两点与顶点连线的夹角一般在10°~20°。该种教学方法比较适合应用在高架点源或具有明显主导风向的区域。

2.3采样监测采样点

布设完毕后就进入到实际的采样环节。该环节是监测大气污染物的关键一环,尤其该环节中采集样本的质量优劣会给最终的监测效果产生直接影响。因此,为保证采样质量应在遵守代表性、可靠性的原则上进行采样。

2.4样品分析和数据统计样品分析

在参考实际参数的基础上建立专门的档案,并测定样品中不同污染物的所占比例及污染物的组成成分,认真分析大气污染程度及给环境造成的不利影响。而后对数据加以整合处理,完成样品检测数据库的构建,用于评估总体监测情况。

篇6

1 原因分析

1.1 大气污染概念

大气污染指的是人类的生产、生活活动或者自然界在大气中排出污染物,污染物含量超出环境的承载能力,导致大气质量恶化,人们的生活、工作、健康、生态环境以及设备财产等遭到恶劣影响与破坏。通常说的污染源指天然性污染源及人为性污染源。自然界在大气中排污染物的地区或地点叫作天然污染源,如排放二氧化硫、排放灰尘、硫化氢等类污染物的火山、森林火灾、发生地震及自然逸出瓦斯气等各种自然灾害产生的地方。人为性污染源可按不同方法来分类:根据污染源的空间分布方式分成区域污染源、面污染源、点污染源;根据人类社会活动的功能分为工业污染源、生活污染源、交通污染源;根据污染源的存在形式分为移动污染源和固定污染源。

1.2 废气污染包含的成分

影响生态环境较大及威胁人类健康较大并且排放量很大的废气包括:含NOx、P、SO2、As、CO、PH3、HF、C2H、 C2HC1、C1,等类别的污染物有毒气体和其他的气体。

1.3 原因分析

(1)季节和气象条件因素影响城市空气的质量。大气的逆温现象能直接影响到大气污染物扩散。大气逆温是指空气温度随着高度的增大而增高的大气垂直层结现象。通常情况下,冬季的逆温层较厚较强,维持的时间比较长;而夏季相对偏弱一些。通常,夜间晴朗微风时会存在逆温现象,低层大气较稳定,一般污染物不利于扩散。在太阳出来之后,地表温度随之升高,逆温层会逐渐的消失,大气的湍流混合及垂直对流会加强,利于污染物质扩散。逆温天气能加重大气的污染,危害到人们的健康,所以,有人说逆温在冬天是隐形的杀人帮凶。大气污染和风力大小密切相关。一般来讲,污染浓度和风速平方是成反比的,和污染源的排放强度是成正比的。风速越大就越利于空气中的污染物质发生稀释扩散。长时间的静风和微风会抑制部分污染物质扩散,近地面层污染物质会成倍增加。

(2)城市建设影响大气的质量。根据大气污染分类统计的分析,大气污染主要来源概括为三方面:工业生产;燃料燃烧及交通运输。据统计资料显示,上面三方面所产生的大气污染占的比例为70%、20%、10%。直接燃烧的燃料中,燃烧所排放的污染物总数量占燃料燃烧所排放总量约为96%,而其中,燃煤时排放的SO、烟尘、NO及CO的数量所占燃料燃烧得排放比例为99%、93%、81%和97%。由各种工业的生产产生的污染性大气排放量虽然仅占大气污染总排放量的1/5左右,因为排放点相对集中。其浓度较高,因此对工矿区和局部大气的污染比较严重。

2 大气污染治理措施

2.1 监测大气环境的质量

大气中存在多种多样有害物质,不同地区的污染类型及排放的污染物种类存在很大的不同,所以,在评价大气质量时,要根据各地实际情况来确定出需要进行检测的环境指标。

大气里的常见污染物包括总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、降尘、二氧化硫、总烃、氮氧化物、铅、臭氧、氟化物等。

测定颗粒物质:通常,颗粒物质在大气污染物种类中数量非常大,其成分复杂、危害较大、性质多样,其本身就可以是有害物质,也可以是其他的有毒有害性物质存在于大气里的运载体、反应床或催化剂。在特定情况下,会发生颗粒物质和所吸附气态及蒸气物质的结合,产生大于单个组分体积的协同性毒性作用。因此,研究颗粒物质是治理大气污染的重要内容。要检测大气里的颗粒物质,其项目有:测定总悬浮的颗粒物、测定可吸人的颗粒物浓度、测定粒度分布、测定降尘量、测定颗粒化学组分。其中,测定颗粒物的浓度最常用的方法是重量法。

测定二氧化硫:大气中含硫性污染物包括HS、SO、SO2、HSO、CS、和各种各样的硫酸盐。其主要来源是煤及石油燃料燃烧、冶炼含硫矿石、制造硫酸等化学产品过程中排放出的废气。

二氧化硫是大气污染中的重要指标之一,各种各样大气污染物里它的分布最广,其影响也最大,所以,检测硫氧化物时常常把二氧化硫作为代表。

测定氮氧化物:氮氧化物主要存在于高温燃烧石化燃料和化肥、硝酸等生产过程中排放出的废气,及汽车尾气排气。

氮氧化物主要有NO3、NO2、NO、N2O、N2、NO等,氧化物的主要成分是二氧化氮和一氧化氮。

2.2 综合整治

大气污染的综合性整治规划根据城市中大气质量的现状和发展趋势来进行划分功能区并按照拟定的环境目标来算出各功能区的最大限度排放量及削减量,制定出污染治理的方案。治理大气污染要根据城市能源结构和交通状况来确定出首要污染物,即范围广、浓度高、危害较大的污染性物质,利于有的放矢和对症下药的治理。我国目前大部分的城市大气污染中,主要由使用落后的燃烧方式警醒燃煤及排放汽车尾气引起的,由此带来的主要污染物为二氧化硫及总悬浮性颗粒,所以规划的远期目标应该为改进落后性燃煤方式,使燃烧效率提高,尽量加强气体燃料的使用、加强型煤、地热、太阳能等无污染及少污染能源的使用,区域集中性供热、肠道消灭掉千家万户小烟囱,道路硬化,强化治理污染源和使用污染控制性技术的手段来创建无炯性控制区。大力调整工业布局,要根据大气的自净性规律科学的利用好大气环境总容量;污染源要强化治理,使污染物排放量降低;通过技术及行政手段来减少排放汽车尾气带来的污染;要提高城市的绿化率,尽量选择抗污染好的树种来大力发展植物性净化。

参考文献:

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1环境工程中大气污染

1.1臭氧。臭气在常温常态下属于无色气体,而且伴有特殊的臭味,当其浓度增加时,会从无色变成淡蓝色,臭氧分子结构不稳定,存在于距地球表面20~30公里处的臭气层中,极易被分解,一旦人类吸入臭氧,则会对身体带来伤害。但大气臭氧层能够有效的防止紫光外线对人们身段带来的伤害,因此需要保护好大气臭氧层。但当前随着汽车和石化等污染源的不断增加,臭氧层受到越来越多的破坏,对紫外线吸收能力不断下降,使地球表面紫外线增多,这无论是对生态环境还是人类健康都带来了较大的影响,而且加剧了大气的污染程度。1.2氮氧化物。氮氧化物作为氮的氧化物的总称,主要由一氧化氮、一氧化二氮和三氧化氮共同组成,其作为大气中有害物质及重要的污染源,当前工业废气和汽车尾气都属于氮氢化物的污染源,其属于有毒气体,进入空气中会对人体的呼吸系统带来较大的损伤。1.3二氧化硫大气污染。大气中二氧化硫数量较多,而且分布十分广泛,具有较大的危害性。当前石油和煤作为工业生产过程中重要的燃料,其在燃烧过程中会有大量的二氧化硫扰放到空气中,随着大气中二氧化硫含量的增加,其对大气环境会带来严重的污染。1.4颗粒状物质。颗粒状物质也是当前大气中非常重要的污染物,颗粒状物质成分十分复杂,而且具有较强的危害性和多变性,部分颗粒状物质还有毒,特别是颗粒状物质与大气表面存在的蒸汽态和气态物质发生反应,会产生更大毒性的物质,增加大气污染的严重程度。

2市政环境工程中大气污染的治理措施

2.1采用多种方式进行大气环境监测。造成大气污染的有害物质呈现出多样化的特点,而且不同地区大气污染的类型和大气污染物的种类也存在一定的差异,因此各地需要根据当地的实际情况来开展大气环境检测工作,重要对大气中常见的悬浮颗粒物、二氧化硫、氮氧化物及可吸入颗粒物进行治理。在大气环境检测中,应侧重于对颗粒物质的检测和治理,这主要是由于颗粒物质种类和数量较多,所带来的危害较大,因此需要重视对总悬浮颗粒物、降尘量、可吸入颗粒物的分布密度和浓度等的有效检测。另外,还需要采用三氧化铬-石英砂氧化法、酸性高锰酸钾溶液氧化法等来检测大气中的二氧化硫和氮氧化物,必要时也可以采用仪器法进行检测。2.2进行大气污染综合整治与规划。对大气污染进行综合整治与规划是治理大气污染的重要措施之一,它主要是指将当地大气质量的现状和未来大气的发展趋势作为其治理方案制定的依据,对城市进行功能区划,并拟定各个功能区污染物的最大排放量与削减量。这种质量方法首先通过分析当地的能源结构以及交通运输的状况来确定大气污染中范围广、浓度高且危害较大的首要污染物,然后有针对性地对其进行有效的治理。当前,我国许多城市的大气污染主要是由于汽车尾气的排放和燃煤所排放的有害气体造成的,因此,大气污染的规划目标应当注意通过燃煤脱硫来提高燃煤的效率,倡导广大居民使用太阳能、型煤、地热等污染程度较低的能源,并且提高道路的硬化率和城市的绿化率,采用行政手段与技术手段来减少汽车尾气的排放量。2.3加强大气污染监测体系的建立,强化污染预警应急体系。由于我国的大气环境的承载条件和承载能力有限,伴随着城市化进程的不断加快,城市化规模越来越大,人们的日常生活和经济发展都需要燃烧大量的能源,造成污染物的集中大量排放,如果遇上大雾等不利的天气条件,污染物不容易扩散会导致严重的大气污染,严重损害人们的身体健康。所以有必要提高大气污染的监测能力,形成完善的、覆盖全国范围的空气质量检测体系。面对极端不利的天气条件,特别是严重的雾霾天气,要做好污染物类型、污染范围和污染趋势变化的研究和分析,及时向市民空气污染监测预警信息,并启动空气质量严重污染的应急预案,提醒市民做好污染防范工作,将空气严重污染造成的损害降到最小。2.4加大对污染源的控制和治理力度。近年来城市快速发展过程中汽车饱有量不断增加,汽车尾气作为一种新的大气污染源,因此当前需要加大对汽车尾气污染的有效控制,可以对城市汽车数量、城市人口规模进行控制,加快新能源汽车的推广,使用无铅汽油等,有效的解决汽车尾气对大气所带来的污染问题。另外,城市还要采取集中供热的方式,有效的减少煤炭的燃烧量,对生活污染源进行有效控制,从而有效的提高城市大气的质量。2.5环保部门应做好大气质量的监测与控制工作。大气污染治理是一项长期性、系统性和艰苦性的工作,需要制定有效的治理措施,并长期贯彻执行,做好大气污染的监测工作,提前对可能造成的大气污染源进行有效预防。环保部门需要做好大气质量监测和控制工作,为大气污染防治提供更为准确和详实的数据,确保大气污染防治的科学性和有效性。2.6积极倡导高效除尘设备的应用。大气中颗粒污染物主要是由于煤等固体燃料燃烧产生的,要想降低这种污染物对于大气的污染程度,可以利用干湿法、静电法或则会是过滤法进行处理。利用干法去除污染物,一般常用的设备有重力沉降室、旋风除尘器以及惯性除尘器,而湿法去除这种污染物的设备通常是喷雾塔或者是泡沫除尘器。静电法则是利用干式静电除尘器和湿式静电除尘器设备对大气中的颗粒污染物进行去除。过滤法则是利用袋式过滤器或者是含有颗粒层的过滤器进行去除。积极提倡高效除尘设备的应用,能够有效的降低空气中颗粒污染物的含量,进而提升空气的质量,达到大气污染防治的目的。

3结论

大气污染不仅对居民的日常生活带来了较大的影响,而且不利于我国经济的可持续性发展,因此需要重视大气治理工作,加大政策、技术和经济等方面的投入,制定出切实可行的大气污染治理规划,推广新型能源的使用,从而全面提升大气的质量,为人们打造一个优良的生态环境。

参考文献

[1]薛俭,谢婉林,李常敏.京津冀大气污染治理省际合作博弈模型[J].系统工程理论与实践,2014(3):142.

篇8

1 烟气VOC国内外研究现状

1.1 概述

《大气污染物综合排放标准 GB16297-1996》中定义污染源是指排放大气污染物的设施或指排放大气污染物的建筑构造(如车间等)。污染源按照排放方式不同可分为固定污染源和流动污染源。固定污染源指烟道、烟囱及排气筒等具有固定位置,排放稳定的排放源。固定污染源VOCs主要来源于喷涂行业、皮革行业、石油化工厂、印刷行业、污水/垃圾处理厂、加油站泄露、生物质、燃煤、半导体工业,冶金工业等。其主要特点是排放强度大、浓度高、污染物种类多、持续时间长,对局部环境影响较大,属于有组织排放监控点。对固定污染源进行在线监测能够检查污染源排放到废气中的有害物质是否符合排放标准的要求;评价企业净化装置的性能和运行情况,以及污染防止措施的效果,为大气质量管理与评价提供依据。

1.2 固定污染源监测因子

结合国标、美国CTM-028标准以及国内各行业标准检测要求,总结的固定污染源监测因子,主要包括常用有机溶剂及各行业生产原料,共计78种物质,包括酯类、酮类、醇、苯系物、烷烃和烯烃类组分。其中苯、甲苯、二甲苯三种物质的检测频率最高。

1.3 国内外VOC监测现状

(1)ABB公司。

ABB公司生产的过程气体分析仪主要用于工业生产过程监测,以及固定污染源排放监测,其监测系统原理,如图1所示。

(2)横河公司。

如图2所示。

(3)西门子公司。

西门子公司MaxumTM Ed. II 工业色谱系统,是在西门子Advance Maxum和PGC 302气相色谱仪整合到一个单一的分析系统。从柱箱和电子组件到软件和通讯网络,系统都是以模块化方案设计。如图3所示。

1.4 分析标准

目前我国国家和地方(主要为北京、上海和广州)均制定了相应的排放标准,对污染源排放限值进行要求和限定,其中国标6个,地级标准5个,行业标准一个。标准主要检测指标为苯系物、非甲烷总烃以及部分挥发性有机溶剂。

2 VOC在线监测技术

2.1 系统硬件方案

整个FID分析仪的组成如图所示,由气相分离单元、控制单元、驱动单元和FID检测单元组成。

FID分析仪硬件设计整体框图如图4所示。

2.2 烟气取样系统设计

烟气采样系统包括高温采样探头,用于实现高温采样,具有反吹功能,采样管采用180℃全程伴热,低温除湿器用于进行汽水分离,将烟气中的水除去,高温裂解和低温富集装置用于进行样品富集和裂解分析,多通阀用于进行样品切换,送入分析仪,其系统设计如图5所示。

3 结语

通过分析国内外VOC的分析技术、不同公司的仪器比较和国内外分析标准的比对研究,并研究了烟气VOC在线监测技术方案,为VOC在线监测仪研制提供基础。

参考文献

篇9

美国的跨界空气污染防治体系是合作博弈的成功案例,特别是州内跨界大气污染环境管理,它有效地为我国地方政府之间的大气污染协作研究提供了丰富的经验。1976年加州政府立法建立了南海岸大气质量管理区(the South Coast Air Quality Management District,SCAQMD),在SCAQMD领导和技术成员的努力下,南加州地区的空气质量得到了极大的改善,有效地解决了加州地区跨界大气环境管理问题,并一直沿用至今,是解决区域内跨界大气环境问题的典范。

(一)机构设置

SCAQMD主体由加州构成,由国家立法机关和政府授权成立。其管理范围涉及洛杉矶(Los Angeles)、橙县(Orange)、河边县(Riverside)和圣伯那迪诺(San Bernardino)四个大县和几十个城市,是唯一仍被EPA划为空气污染极端严重的地区。管理区设有一个管理委员会,下设12个委员,其中州政府代表3个,其他9个委员由各县和部分规模较大城市代表组成,有的城市市长亲自参加。管理委员会一般在每个月的第三个星期日上午召开例会,讨论通过预算、立法、人事等重大决策。

(二)职能职责

作为一个区域性管理机构,SCAMQD管理对象是固定大气污染源和部分流动污染源,汽车等流动污染源主要由州政府直接管理。它最主要的职能职责是加强跨界合作,与地方政府和其他社会团体共同制定和实施跨界合作计划。通过区域规划,与制定并与参与规划实施的政府及相关部门协作,并将研究的跨区域管理政策向美国国家环保局(EPA)和州政府提出,以便制定出使整个国家受益的大气环境政策。这些年来,SCAMQD向国家和EPA提出了不少大气环境管理方面的建议,被采纳的不计其数。

(三)运作方式

管理区内设立法、执法和监测3个主要职能部门。立法部门每三年编制一次大气质量管理计划,确定改善大气质量的目标和措施。根据这一计划,还要对各种污染源制订具体的管理法则,各种法则经过管理委员会审议通过后即可实施。管理区执法部门主要是负责审查颁发许可证及对各企事业单位的环保计划和措施执行情况进行监察,对违规者给予处罚。企事业单位领取许可证时需要交费,另需每年交纳一定的年费,对污染企业也会收取排污费。

目前,管理区近90%的日常运转费用由各类收费解决。监测部门的职责是负责对大气质量的监测分析。此外,管理区也做一些环保新技术的推广工作。管理区机构更多的采用非管制手段,例如基于市场的激励手段,许可证制度、商业援助和技术支持等。

根据合作博弈理论,SCAQMD的机构设置和职能职责作为约束性的协议在本质上属于形成机制的范围;而科学的运作方式实际上属于一种监督机制,包含高效的组织机构和科学的运营程序,它作为执行合作协议的具体机制,是一种组织和程序保障,更倾向于促进机制的范围。它确保了跨界空气污染法律得到执行,是促成跨界污染共同治理的制度保障。同时,从美国州内治理跨界大气污染的实践看出,在实践中形成机制和促进机制常常是相伴而生的,与二者相呼应的制度设计也没有明晰的界限,它们必须彼此衔接配套,才能实现成功的合作博弈。

三、相关政策建议

(一)成立跨区域的权力机构

空气的跨界污染性质决定了有效环境管理不能采取分而治之的治理格局。从美国的跨界大气环境监管不难看出,其出发点都是设立一个跨行政区域的、独立的、专门的公共机构负责跨界范围内政府、企业和公众的全面协调,且能够参与政府的综合决策和能源、交通、城市规划、产业布局等方面的规划。跨区域管理机构要在相关法律或区域行政许可范围内依法行使各项权利和义务,依法、科学设立其相应的组织机构和对应的职能职责和运作方式,充分发挥其在跨行政区大气环境监管中的主导地位和统一的监督管理权限。虽然目前尚未形成有序、系统、全面、透明的制度框架,但成立跨国家的权力机构针对跨界大气污染等行使职能则是区域集团的环境政策的共同点。虽然在机构成立初期赋予该机构的职能权限较为有限,但其所致力于的目标则较为明确,无论是提供咨询与建议,还是协调各方合作,都可以为将来多边经济体系中的机构安排开辟可行性思路:即成立超国家的环境权力核心机构,在初期仅提供技术,同时可以辅之以针对特定问题进行检查与监督的权利。成立一个区域性大气污染管理部门,通过统一目标、统一区划、统一规划、统一标准、统一监测、统一行动和统一监控实现区域大气污染的有效控制。

(二)多种管理手段综合应用

政府是环境管理的主体,通常采用的行政手段是一种强制性手段。但行政型强制手段成本较高,未必能科学合理地进行整体利益分配。随着城市化进程的加快和经济持续繁荣扩张,意味着将产生更多的空气污染物,尤其是来自移动污染源的污染物。有必要从信任政府运用命令主导控制手段到利用激励手段和市场手段完成许多政策目标(包括空气污染控制)的变革。技术手段是美国解决跨界大气污染的一种强有力手段,比如SCAMQD的战略是通过开发、引进、要求和激励等手段,鼓励既运用现有技术,又利用“有待证实”的技术扩大行政管理范围。因此,加强技术手段的应用,加强对固定污染源和流动污染源排放控制技术和企业的技术进步是一种行之有效的方法。

参考文献:

篇10

    环境监测一般采用人工采样或半自动采样,用实验室化学分析方法进行定期、定点测量、理化监测方法,虽然有速度快和准确的优点,但受技术和经济条件所限,多数理化项目不能连续自动监测,还靠人工采样测试瞬时浓度或平均浓度值。在一些分散地点测定,有一定的偶然性,时空代表性差,不能反映监测前后的污染物的变化情况,也不能反映综合污染情况。利用生物学监测可以克服这些缺点,因为生物与环境相互依存,相互制约,生物长期生活在环境中,受环境各种因素的综合作用,生物的生活周期长,环境污染和环境破坏必然作用于生物体,能贮存整个生活时期内环境因素变化的各种信息。例如:生物个体数量和群落的变化,生物的结构和生理的变化,宏观和微观受害症状的观察,能综合反映大气污染对生态系统的影响强度,能较早地发现大气污染,能检测出不同的大气污染物,能反映一个地区的污染历史。 

    1.1 大气污染物的种类 

    人类生产、生活活动以各种形式排出大气的污染物种类很多,仅煤炭燃烧烟尘中就有四百多种有毒物质,大气污染物对生物产生的危害有: 

    1.1.1 氧化性:如臭氧、二氧化氮、氯气等,它们能形成酸雨危害很大。 

    1.1.2 还原性:一氧化硫、硫化氢、一氧化碳、甲醛等,也能进一步形成酸雨。 

    1.1.3 酸性:氟化氢、氯化氢、氰化氢、二氧化硫等。 

    1.1.4 碱性:氨等。 

    1.1.5 有机物:乙烯、甲醇、苯酚等。 

    1.1.6 无机物:重金属及其氧化物、粉尘、尘土。 

    1.2 大气污染物对植物造成的危害分类。 

    1.2.1急性危害:一般污染物浓度高,毒性大,接触时间短,就可导致植物失绿,组织坏死。 

    1.2.2 慢性危害:污染物浓度低,接触时间长,植物生长不良,轻度生物绿色泽较淡。 

    1.2.3 混合性危害:污染物浓度低时,接触时间长,浓度变高时,时间短,先表现慢性危害,然后植物又表现出急性危害症状。 

    1.2.4 隐性危害:污染物浓度特低,接触时间长,对植物的生理生化过程产生影响,对生育和产量有控制作用和轻微影响。 

    1.3 怎样选择指示生物 

    针对大气污染物中某一种类选择哪种指示生物呢?一般具备对污染物敏感,受污染后症状明显,干扰症状少,长期生长能不断萌发新叶,栽培管理繁殖容易,并尽可能有一定观赏和经济价值,能起到美化环境和监测环境的双重作用。例如:污染物是硫氧化物(SO2、SO3、H2S)常选紫花苜蓿、荞麦、芝麻、向日葵、蕃茄、马尾松、白桦,一般多在燃煤锅炉房、火电厂、肥料厂等处多种植。 

    1.4 指示生物受危害的机理与症状 

    1.4.1 硫化物的污染物 

    危害机理:进入植物体先生成亚硫酸后生成а-羟基磺酸盐能抑制氧化酶ATP形成。 

    症状:阔叶植物出现坏死斑点或块状失绿。 

    单子叶植物出现点状或条状坏死斑,失绿针叶植物受害后叶尖呈红棕色或褐色并下延。 

    1.4.2 氧化物的污染物。 

    危害机理:进入植物体后,在叶尖边缘积累,抑制本酶的活性。 

    症状:植物嫩叶,幼芽上伤斑由油渍状发展到黄白色而呈现红褐色,与正常组织稍顷或近红色条带。 

    1.4.3 氮氧化物: 

    危害机理:抑制植物体内的酶的活性。 

    症状:开始背腹两面的脉间出溃斑,叶片后来出现斑纹和坏死皱缩,斑纹呈现白色,宗黄色,有时也出现叶尘或边缘。 

    1.4.4 酸雨: 

    危害机理:破坏植物叶绿体,叶绿素含量降低,光合作用减弱。 

    症状:叶缘、叶尖和脉间出现块状源白坏死斑,有时黄化成枯萎。 

    怎样判断污染源和污染程度就应知道生物学监测大气污染物的方法。

    现场调查了解污染源。包括工业污染源,交通污染源,同时还应了解是否出现过异常气候变化,受害植物如呈扇状,带状或片状分布于污染源下风向。在一定范围,树木的受害症状多表现在上部重,下部轻,迎风面重,背风面轻,树冠上面叶片受害重里面叶片受害轻,受害植物涉及种类多,多为污染伤害。若对某种污染物敏感的种类受害重,抗性种类受伤较轻,则更可为污染伤害,根据叶片伤害面积判定污染程度。同时注意重合污染,注意污染物的增效或相乘、相加、相减作用的总效应。 

    深入现场,具体分析调查,利用相应的对照点和相同指示生物,排除一些非污染产生的伤害。如:大旱、大风、霜冻、盐害、营养元素缺乏,病虫害的伤害等。 

    生物学监测在冬季很困难,而北方燃煤多在冬季,采取特殊方法,也有一定作用。如果生物学监测与理化监测相结合,取长补短。综合分析,对大气污染监测具有更大意义。 

    2 大气污染对人类的影响 

    空气是人类赖以生存的环境因素,它直接参与人体的代谢和体温调节等生命过程,因此大气污染势必危害人体健康。大气污染对人类的影响有直接和间接两种方式。 

    2.1 大气污染对人类的直接影响 

    排入大气中的污染物以各种途径侵人人体造成危害,其中主要有三条:(1)通过皮肤和眼睛粘膜的表面接触;(2)通过消化系统食入含有大气污染物的食物和水;(3)通过呼吸系统吸入被污染的空气。其中以第三条途径危害最大,因为:每人每天吸入空气有10立方米之多。与这种含有污染物的空气接触,肺泡表面积为人体表面积的25倍,并且对污染物非常敏感,同时呼吸系统富有带水份的粘膜,对大气污染物吸收能力很高,就矿区而言,尘肺病、肺病是矿工的职业病,因此大气污染对人体健康的危害主要表现为呼吸道疾病。 

    大气污染对人类的直接影响主要表现在: 

    2.1.1 急性中毒:如1952年英国伦敦烟雾事件在几天内造成几千人死亡,当时伦敦上空烟尘最高浓度达4.5毫克/立方米,为平时的十倍;SO2浓度高达3.8毫克/立方米,为平时的六倍。在严重污染的一周内人口死亡总数达4703人,第二周为3138人,据研究这是由于严重大气污染引起支气管炎、心血管病患者死亡数增加所致。 .1.2 慢性中毒:"四日市哮喘病"是慢性中毒的一个典型例子。四日市是个所谓"石油联合企业之城",有三个大型石油联合企业和一百多个中小型化工厂。每天由工厂排出SO2和粉尘高达13万吨,使这里终年黄烟弥漫。大气中SO2最高时达到允许浓度的5-6倍。而且大气污染物中含有铅、钒、锰等重金属微粒。人们长期呼吸被污染的空气,逐渐形成支气管炎、支气管哮喘及肺气肿等多种呼吸道病,被统称为四日市哮喘病。六十年代以来,这种病在四日市开始蔓延,至1972年全日本这种病患者已达6000余人。 

    2.1.3 致癌:近年来各国肺癌的发病率和死亡率有明显增加,而且大城市和工业区尤为严重。据悉美国大气污染使肺癌患者增加了一倍,而在我们煤城七台河,肺癌患者也在逐年增加,不少学者研究认为肺癌死亡率与大气污染物浓度基本上成正比。 

    2.2 大气污染对人类的间接影响: 

    大气污染对人类的间接影响主要表现在: 

    2.2.1 对大气的影响,发气溶胶、光化学烟雾可降低能度,减弱阳光强度,从而影响植物光合作用,给其生长带来不利影响。 

    2.2.2 对植物影响:对植物危害是大气污染影响生物界最初表现。一般认为,植物受害现象是人类健康受影响的预兆。大气污染可使植物叶、花及果实生长迟缓、产量减少、重量变差,甚至助长病虫害的发展和蔓延。 

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Keywords: atmospheric pollution; Atmospheric monitoring; Monitoring work; Matters needing attention

中图分类号:[R122.7]文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

引言

随着国家的工业化发展,大气污染已经成为全球化的重度污染难题。我国是大气污染问题严重的国家之一,空气中SO2、NO2成分的超标大大增加了酸雨、酸雾和光化学烟雾的形成几率,汽车尾气的排放、工厂的有害物质超标排放等都是大气污染的主要来源。我国的主要大气污染属于煤烟型污染,其中以烟尘和酸雨的污染危害最大,并呈现发展趋势。近来,我国一半以上的城市都受到过酸雨的侵害,大气环境状况日益堪忧。面对众多的环境污染问题,如何实时、有效的对环境质量及变化进行准确的监测,从而加大环境执法的力度,及时的对于被污染区域进行治理和监督,现今环境保护工作者面前最根本的任务。因此,为避免伤害人们身体、阻碍经济建设发展,就必须在认识大气污染的基础上,开展有效的大气污染监测工作,为人们的工作、生活构建并提供优秀的大气环境。

一、大气监测方法分类

长期以来,已开发了各种测定气体浓度的方法。目前我国空气的监测分析方法大约有80个项目150多个方法,主要包括了化学计量法、光学分析法、电学测量法。

1、化学计量法

以化学反应为基础,分为重量法和容量法两类。重量法操作麻烦,对于污染物浓度低的会产生较大误差,它主要用于大气中总悬浮微粒、降尘量、烟尘、生产性粉尘等的测定。容量法具有操作简便、快速、准确度高,可用于废气中污染物如铅的测定,但灵敏度不够高,对于测定浓度太低的污染物不能得到满意的结果。

2、光学分析法

以光的吸收、辐射、散射等性质为基础的分析方法,主要有分光光度法,原子吸收分光光度法,发射光谱分析法,荧光分析法,化学发光法,红外吸收法等。

3、电化学分析法

利用物质的电化学性质测定其含量,分为电位分析法、电导分析法、库仑分析法等,此外还有以测量电解过程的电流-电压曲线为基础的伏安法及利用阳极溶出反应测定重金属离子的阳极溶出法。电位分析法最初用于测定PH值,后来由于离子选择电极的迅速发展,电位分析已广泛应用于环境监测;电导分析法可用于测定大气中SO2;库仑分析法可用于测定大气中SO2、NOx。

其中,对于普通大气环境检测来说,光学、电学或者光电结合的检测方法相对更为普遍,容易制备传感器或便携检测仪器。

二、大气污染的常用监测方法

1、利用植物对大气污染进行监测

植物能有效地作为大气污染的生物监测器是因为在生物体系中植物更易遭受大气污染的伤害,其叶片会产生特征性伤害症状,通过叶片的受伤程度、光合作用能力、长势、生物量大小、酶和新陈代谢的改变以及元素的富集等来显示该地区的大气污染状况。

(1)植物监测大气污染物的方法

利用植物进行生物监测最常见的方法是观察叶子受伤程度和定量测定特定植物体内的元素累积情况,尤其是测定低浓度污染(包括单一污染物质和混合污染物质)环境下长期暴露后的元素富集情况。这是任何仪器分析方法无法比拟的,因此可作为环境质量的指示植物。指示植物是一种化学检测器,它能识别和定性由人类引起的环境因素。而监测植物不但能反应污染物的存在,而且能反映污染物的量。敏感的生物监测者能综合反映污染物的变化,其形态、物理化学指标、生物指标都会发生变化。一些高等植物如唐菖蒲、紫花苜蓿、烟草分别对氟化物、二氧化硫和臭氧特别敏感,在低浓度下植物便出现可见症状,可作为污染的指示植物。植物体内污染物的积累可作为污染程度的指标,还可作为对污染物历史情况的见证者。因此,除用仪器或化学分析方法来监测大气质量外,植物也可用来监测大气。

(2)对大气污染采用植物监测的过程

大气环境污染的日常监测主要是对一些企业的污染源实行定期、定点或不定期、不定点的监测,通过监测数据对企业的污染源进行治理。虽然大气监测的先进设备具有很大优点,但是由于有些经营者只追求经济效益,不讲环境效益和社会效益,这就给环保中的日常监测带来了许多困难。

2、突发大气污染事故的应急监测

突发性的大气污染事故使污染物在较短的时间大量非正常排放或泄漏到大气中对环境造成严重污染并影响民众的生命和国家财产安全,且发生突然、难以控制,对环境的破坏性极大。所以,必须通过应急监测迅速确定污染的相关要素,为事故处置和控制污染范围、减少事故损失提供有力支持。

(1)大气污染事故应急监测的方法

随着科学技术的发展,大气监测分析技术不断地得到了丰富和完善。逐步建立起了能在短时间内及时准确地检测各种有害气体的分析方法,并得到了广泛的应用。目前大气污染事故的监测分析方法主要有检测管法、指示纸法、仪器法、化学分析法等几种。

(2)提升突发性大气污染事故应急监测质量的措施

a、监测项目的选择

由于突发性大气污染事故发生的突发性,应尽快确定应监测的大气污染物。首先,根据事故的性质,现场调查情况初步确定应急监测的污染物。其次,可利用检测试纸、快速监测管、便携式检测仪等分析手段,确定应急监测的污染物。最后,可快速采集样品,送至实验室分析确定应急监测的污染物。

b、监测点的布设

由于大气污染事故发生时,污染程度和范围不确定,所以采样点位的选择对能否准确判断污染物浓度分布、污染范围与程度等极为重要。通常点位的确定应考虑以下因素:事故的类型、严重程度与影响范围;事故发生的地点与人口分布情况;事故发生时的天气情况,尤其是风向、风速及其变化情况。

c、优先监测方法

突发性大气污染事故的监测方法的选择。首先,迅速查明突发性大气污染物的种类、污染程度和范围以及污染发展趋势。在已有的调查资料基础上,充分利用现场快速监测方法和实验室现有的分析方法进行鉴别、确认。在具体实施现场监测时,应选择最合适的分析方法。优先考虑采用气体检测管法、便携式气体检测仪、便携式气相色谱法、便携式红外光谱法和便携式气相色谱-质谱联用仪器法等。同时,还可以从现有的环境空气自动监测站和污染源排气在线连续自动监测系统获得相关监测信息。

三、大气监测工作中应注意的几个问题

1、做好现场监测的组织工作

环评大气监测具有点位设置多、布点范围广、监测项目多、任务集中等特点,

以二级评价为例,评价范围一般为10~14km,监测布点不少于6个,监测项目包括SO2、NO2、TSP、PM10等一般项目,特殊行业还要监测NH3、H2S等项目,对SO2、NO2等项目,还要做连续采样和小时采样。小时采样一般选择每天7时、11时、15时、19时采样四次,并至少连续监测5天。根据上述工作量,每个点位需要采样人员1~2人,包括化验人员及司机等后勤人员,一个环评大气采样项目一般需人员11~15人,如此多的人员做好组织工作非常重要。因此监测部门需要选一名懂业务善管理的人员作为项目负责人。

2、做好监测前的准备工作

准备工作包括:试剂、吸收液、滤膜等空白样品的准备,标准曲线的绘制,吸收瓶的清洗、烘干等;监测仪器的维护维修,检查仪器是否有故障,不能正常工作的仪器要及时修理。提别注意对PM10切割器的清理。PM10切割器由于结构原因,内部积尘很多,在使用前清理不干净会影响监测结果,而在其使用说明书中没有相关的注意事项。所以更不能忽视对切割器的清理;仪器的校准,主要是一起流量的校准。

3、点位的布设与确定

监测点位以“在评价区内以环境功能区为主兼顾均布性的原则”布设。实际工作中点位设置一般由环评报告书的承担单位在环评实施方案中确定,值得注意的是这些点位一般是根据地图布设的,要具体确定这些点位监测部门还需注意以下几点:

(1)监测点位的交通要方便,但距公路不能太近,除非是针对公路交通灯项目进行的环评监测,否则测点距公路的距离应大于50米,以防受来往车辆的影响。要保证有正常的电源,特殊情况如测点设在野外时需自备电源;

(2)距采样装置15m范围内不应有炉窑、烟囱等局部污染源。特别是测点设在农村时应注意家用煤球炉的局部影响;

(3)采样装置至建筑物的距离至少是其突出高度的2~2.5倍,并能收集到至少270°范围内的气流;

(4)采样装置进气口距地面至少1.5m以上;

(5)两台仪器同时采集气体时如采集TSP和PM10时,其间应保持2~4m的距离,以防相互干扰。

4、气象条件对监测结果的影响

风向风速:一般情况下在主导风向的下风向污染物浓度较高,上风向和偏风向向上污染物浓度较低。风速越大,污染物扩散越快越充分,监测结果偏低,但对TSP河PM10,风速大时,会造成地面扬尘的增加,使结果偏高。此种情况在干旱少雨的北方春季尤为明显。

逆温和大气稳定度:气温随高度递增的现象,在气象学上成为逆温,逆温层是大气中十分稳定的层次,在强逆温存在时,往往又伴随着小风或无风天气,使污染物极不容易扩散稀释,从而使近地面层的污染物浓度增加。当大气处于不稳定状态时,湍流发展快,大气对污染物的扩散稀释能力强,使污染物浓度降低。

降水后天气:降水(降雨、降雪)对大气有净化作用,降水后空气中的SO2、PM10等均有明显下降。

大雾天气:大雾是大气稳定的表现,在寒冷的冬季,大雾同时伴有逆温的存在,而且基本无风,此时污染物在地面积聚,在这种天气下监测会使监测结果明显偏高,对TSP和PM10等颗粒物的采样,由于大雾使空气湿度大,此时会在滤膜上积存大量水分,天气寒冷时还会结冰,增加了滤膜的阻力,对仪器损害严重。

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(一)大气污染概念 

大气污染是指由于人们的生产活动和其他活动,使有毒有害物质进入大气,导致其物理、化学、生物或者放射性等方面的特性改变,使生活环境和生态环境受到污染,危害人体健康、生命安全的现象。大气污染源可分为天然污染源和人为污染源。天然污染源如火山喷发等自然现象,人为污染源按照生产来源主要可分为生活污染源、工业污染源和交通污染源。 

(二)鞍山大气污染现状分析 

鞍山大气污染的来源经调查主要有燃煤排放、建筑扬尘排放、机动车尾气排放、炼钢工业排放以及周围地区排放的污染源等。其中燃煤排放主要在冬季危害较重,这与鞍山冬季燃煤取暖期较长有关。根据调查显示,鞍山市煤烟尘、冶炼尘约占鞍山城市污染源的50%左右,煤烟尘主要来自鞍钢燃煤,其他企业燃煤居民区采暖燃煤低空排放所造成,冶炼尘主要是钢铁冶炼所造成。 

二、鞍山大气污染治理相关措施分析及存在的问题 

(一)鞍山市大气污染措施现状 

鞍山市实施的“蓝天工程”是鞍山市在大气污染治理过程中最为重点的工程。自辽宁省委省政府于2012年实施了蓝天工程后,鞍山作为治污重点城市积极响应,确定了以控制可吸入颗粒物为主线、以调整城市供热布局和“气化鞍山”为突破点、以主城区及重点污染企业为主战场的总体思路,出台了《鞍山市蓝天工程实施方案》、《鞍山市主城区蓝天工程实施方案》和《鞍钢蓝天工程实施子方案》。 

(二)存在的问题 

近几年来,特别是在实施“蓝天工程”之后,鞍山的大气污染的治理已取得较大成就,空气质量正在逐步好转。然而由于多方面的原因,鞍山空气质量仍旧未达到国际标准,与民众期望仍旧有较大差距。究其原因有以下几个方面: 

1.地方性法规不完善 

鞍山市所实施的“蓝天工程”仅是从政策层面进行了相关规定,并未上升到法律层面。仅针对扬尘治理出台了《鞍山市扬尘污染治理条例》并没有形成相应的法律体系。而政策相较于法律对排污主体的约束力较低,无法对排污及监管主体进行有效地调整。目前鞍山频发的大气违规排污现象与鞍山地区并没有明确立法有很大关联。我国仅有的《大气污染防治法》规范过于笼统并不完全适用于鞍山特殊的经济社会状况。因此完善鞍山市关于大气污染防止的法律规范,制定符合鞍山地方的地方性法规显得十分有必要。 

2.环保部门监管不力、执法不严,惩处力度弱 

鞍山市对于大气污染治理并没有一个明确的政府部门进行监管,而是分散到不同的部门进行分别管理。鞍山大气污染治理的不利与管理部门过于分散有关,分开管理的初衷本是使管理更加专业化,然而在实践中由于各个部门职能有交叉之处便造成了相关部门之间责任不清、相互推诿的现状。造成环境监管的不利。因而在鞍山市建立一个专门的防治大气污染的行政部门的需求较为迫切。另外,相关部门在执法过程中执法不严、违法惩处力度弱的情况也不断发生。企业违法成本低,从经济角度考虑,对环保的参与意识不强。若加大对违法企业的惩处力度,增加违法成本。将大气污染物超标排放,造成教严重后果的进行刑法处罚,相信会大大打击违法企业。 

3.公民参与大气防治意识淡薄 

我国在大气污染治理方面的国情便是行政参与较多而民众参与较少。这与公民污染防治意识淡薄有很大关系。而在大气污染方面,污染危害结果呈现较慢且在治理过程中公众作用影响不大,再次政府对社会公众意见采纳度较低,这些都影响了公众参与大气污染防治的积极性,这对于大气环境的保护将带来不利的影响。 

三、完善相关治理措施的法律对策 

(一)完善协调发展原则 

协调发展要求大气环境的保护要与经济、社会的可持续性发展相协调,实现经济效益与社会效益相统一。然而要切实做到协调发展却不容易。在实践中不少地方打着协调发展的幌子,却坚持优先发展经济,走“先污染,后治理”的老路,为保护环境带来了极为不利的影响。只有正确对待此项原则才能实现可持续性发展,即保障鞍山市空气质量的提升,又不影响鞍山经济的稳步发展。 

(二)落实环境责任原则 

环境责任原则也称污染者付费、利用者补偿、开发者保护、破坏者恢复的原则。即人们对于环境和资源的利用,或对环境造成污染破坏,应该承担相应的法律义务和法律责任[6]。为坚持这一原则,在立法过程中应着重强调排污收费制度,提高收费标准,严格环境执法,并且专款专用,为他其污染的治理开辟一条资金渠道,以增强鞍山市大气污染治理能力。 

(三)完善环评制度 

环境影响评价是指对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析,预测和评估,提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施,进行跟踪监测的方法与制度[6]环境影响评价制度的实施,将在源头上控制大气污染物质的排放,对污染的治理将有不可估量的作用。其中涉及公众利益的,应当通过举行听证会等形式听取公众的意见,并适当进行回应。其中专家,学者对于报告书草案的意见应当形成书面意见,一通报送审查。 

参考文献: 

[1]沙维奇.鞍山市城区空气环境质量变化分析及对策探讨[J].环境保护与循环经济,2008:49-5. 

[2]张楠楠,刁巧云.钢城空气差煤烟尘是“主犯”燃煤尘、冶炼尘污染占鞍山空气污染的50%[J].北方晨报,2006.9. 

[3]侯国政,金荣生,刘家伟.蓝天工程还鞍山百姓晴朗天空[EB/OL].北国网,2014.1. 

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1 概述

环境是指围绕着人们所构成的空间中人类生存发展的各种自然因素与社会因素的总体,一般包括自然环境与社会环境两个方面。自然环境问题又分自然因素引起的环境问题和由人类活动引起的环境问题。本文所讨论的环境问题是:由于工业污染对电力系统输变电设备运行有影响的自然环境问题。

在大气环境下,对电力系统输变电设备安全可靠运行而言,要求在大气过电压,内部过电压和长期运行电压下,均能可靠运行。但由于人类活动所产生的工业污染,使局部地区环境状态恶化,并随空气活动而扩散,恶化程度逐步减弱。所产生的各种各样的固体、液体和气溶胶等颗粒物,与自然环境中雾、毛毛雨、融冰、融雪等恶劣气象条件的作用,将使绝缘子电气外绝缘强度大大降低,不仅可能在过电压的作用下发生闪络,还可能在长期运行电压下发生误会闪络,造成停电事故。据文献检索,由于输变电设备的绝缘闪络事故其次数,在电网总事故中已占第二位。为此,进一步了解工业污染对输变电设备外绝缘的因素是很有必要的。

2 绝缘子的闪络

在电力输变电设备运行中,发生闪络事故的原因有:(1)雷击闪络;(2)鸟粪闪络;(3)污秽闪络;(4)未查明原因闪络,前三项均有相应的研究,在电力系统运行管理中,有相应的预防措施,而未查明原因闪络问题,在此种事故中占有相当大的比例,业内称:“不明闪络”。这些闪络的试品,大都经过试验室的试验证明无质量问题,污秽等级也未起标,事故前电网运行也正常,无雷击和过电压等因素发生。大家都知道,在电气设备外部直接相接触面积较大的是周边空气、大气质量、相关参数,对电气设备外绝缘强度起着较主要的作用。研究发现,电气设备外绝缘强度除本身材料及尺寸外,与污秽度、温度、湿度及周边空气的导电率程度有关。电气设备相接触空气,质量较好时,距工业污秽源较远时,空气导电率相对较低,对输变电设备运行的外绝缘符合原设计要求。随着工农业发展,空气污染、废气排放,使得空气中导电物质和不导电物质含量相对增大,尤其是导电物质成分的增大,使得空气的导电率也相对增加,此时对输变电设备外绝缘强度影响很大,外绝缘强度会随之下降。严重的威胁着电力系统的正常运行。为此,了解影响电力系统输变电设备运行的大气污染物是很有必要的。

3 影响电力系统输变电设备运行的大气污染物

要了解污染源情况及变化规律,需从大气污染源谈起。大气污染主要是由自然污染源和人为污染源组成,大气污染物又可分为一次污染物和二次污染物(详见表1)。自然界的各种物理、化学和生物过程是大气污染物很重要的来源。主要有:自然尘;森林与草原排放出SOx、NOx、CO、CO2、HC等;火山活动排放出CO2、H2O、硫酸盐尘等颗粒物:森林排放萜烯类等碳氢化合物:海浪飞沫带人大气的硫酸盐与亚硫酸盐颗粒。以上称自然污染源,另一种为人为污染源,是人们从事生产活动而产生的污染物。按产生方式分为燃料燃烧、工业排放、固体废弃物焚烧,农业活动排放等。燃料燃烧(煤、石油、天然气等)其中燃煤排放的SO,占人为源排放总量的70%左右,NO2、CO2,约占50%,粉尘占40%左右。尤其是火力发电厂、钢铁厂等有大型锅炉的生产企业,每小时的燃煤量常以百吨计算,一天就有成百吨的烟尘向大气排放。工业污染源还有随生产量的变化、生产种类的变化,有着污源大小变化和排放物不同等特点:同时也排放出大量的水汽,使周边空气中水分含量明显增大,绝对湿度升高,又随风向、风速变化,对此类污源周边的输变电设备外绝缘影响较大,使其绝缘子表面电导率随风向变化很大,严重威胁电力系统的安全运行。

4 现场检测实例

浙江省绍兴电力局使用西安佳源技术贸易发展有限公司生产的JDC电力系统自然污秽区监测系统,对所属污秽监测点,以及污秽较严重区域进行在线监测,测试结果及规律测试数据见表2。

污秽监测点,钱中线1#,污秽等级0级污区。

由表2可见钱中线1#测试数据结果与等值盐测值基本相近,环境温度、湿度变化无异常,而兰岩线17#此区域测试数据变化相对较大,从环境上讲,当日气温与湿度,随风向变化而变化,当测点在绍兴福全火电厂(污源、湿源)上风区时,所测环境温度、湿度与绍兴地区气象局所报道的参数相近,而当测点在绍兴福伞火电厂(污源、湿源)下风区时,变化较大,同时SDD值升高较多,与风向的方向关联较大,同时也证明了此时绝缘子表面的导电率增大,对运行绝缘子的影响,主要来源于绍兴福全火电厂所产牛的污秽物和散热水塔所产生的水汽,对该区域温、湿度的影响,进而说明了在此类污源附近运行绝缘子外表面的一些变化情况。

大家都知道绝缘子污闪的过程:(1)绝缘表面的积污:(2)绝缘表面的湿润,导致局部放电的发生,局部放电的发展并导致闪络。

JDC电力系统自然污秽区监测系统是结合上述条件、原理、过程,应用到污层试验室对比法,制做出与污层(污秽等级)近似同步变化的传感器,传感器将化学量转变为一定数学关系的电参量,通过各电参量的变化,计算机综合计算得出此时刻的污秽值。大量试验证明,此传感器的物理特性与污秽区变化的条件比较接近,但前提是应在较均匀空气中进行在线测量,其测量结果与XP-70不带电参照式绝缘子盐密值相近,并将带电积污系数设定为1.2(系数可设),近似反应了绝缘子运行污秽情况。本文中表2测点钱中线1#数据属于此类情况。但兰岩线17#数据由于受福全火电厂污染源的影响,便出现上述情况。

兰岩线17#测试数据如图1~3。

(1)温度变化曲线(测试时间为2006年12月20日8时~21日8时)。

(2)湿度变化曲线(测试时间为2006年12月20日8时~21日8时)。

(3)盐密度变化曲线(测试时间为2006年12月20日8时~21日8时)。

5 结束语