物業(yè)大氣污染的防治
一、物業(yè)大氣的構(gòu)成與重要性
(一)物業(yè)大氣的構(gòu)成
在自然地理學(xué)中,把隨地球引力而旋轉(zhuǎn)的空氣層叫做大氣圈,其厚度大約為1000千米~1400千米。大氣圈中空氣密度的分布并不均勻,接近地面的空氣密度大,隨著高度上升密度逐漸減小。從地表算起到80千米~90千米高空,空氣的組成成分基本相同,稱之為均質(zhì)層。均質(zhì)層以上部分,組成成分隨著高度的上升而有很大變化的,稱之為非均質(zhì)層。
在均質(zhì)層中,根據(jù)溫度和空氣運動形態(tài)的特征,可以劃分為對流層、平流層、臭氧層和中間層。對流層是大氣圈中緊靠近地表面的一層,該層厚度平均約為10千米~12千米,占大氣總重量95%的空氣都集中在對流層中。在這一層中,除空氣之外,還含有一定量的水蒸氣等。對流層中的大氣有較強烈的對流運動,并且產(chǎn)生極其復(fù)雜而豐富的氣象現(xiàn)象,如風(fēng)、雨、云、雪、霜、霧、雷、閃電等等。大氣污染也主要發(fā)生在這一層中,特別是靠近地面1千米~2千米的大氣層,最容易造成污染。平流層為距離地表面12千米~50千米之間的大氣層。在這一層及其以上的大氣層里幾乎不存在塵埃和水蒸氣,有時也能觀察到高速風(fēng)和局部湍流,但其一般多處于平流運動,氣流穩(wěn)定,極少有云、雨、風(fēng)等氣象現(xiàn)象。中間層高度在80千米~90千米之間,這一層中空氣已極為稀薄。再往上就是非均質(zhì)層了。
物業(yè)大氣是指緊靠物業(yè)地表區(qū)域的對流層,是由多種氣體的混合物構(gòu)成,其中包括恒定組分、可變組分和不定組分。物業(yè)大氣中的恒定組分是指其中的氧、氮、氬及其他微量惰性氣體氖、氦、氪、氙等。其中氮、氧、氬三種氣體占大氣總量的99.96%。在近地層大氣中,這些氣體組成的比例可以認為是恒定的。
物業(yè)大氣中的可變組分主要是指大氣中的二氧化碳、水蒸氣等。這些氣體的含量受地區(qū)、季節(jié)、氣象以及人們生活、生產(chǎn)活動等因素的影響而變化。在正常情況下,水蒸氣含量為4%,二氧化碳含量已增加到0.033%。恒定組分及正常狀態(tài)下的可變組分所組成的大氣叫做潔凈大氣。
物業(yè)大氣中的不定組分主要是指由于偶然發(fā)生的自然災(zāi)害現(xiàn)象如地震、火災(zāi)、火山等引起在大氣中暫時存在的成分,如塵埃、硫、硫化氫、硫氧化物、氮氧化物、鹽類及其他惡臭氣體。人為造成的大氣污染也屬于不定組分。當大氣中這類不定組分增多達到一定量和濃度時,就會對人和動物造成危害。
(二)物業(yè)大氣的重要性
物業(yè)大氣對人類的生存、對生命的新陳代謝的重要作用是不可替代的。據(jù)計算,一個成年人,每天呼吸空氣大約2萬多次,吸入的空氣量大約15立方米~20立方米,大約為每天所需食物和飲水重量的10倍。離開空氣,人5分鐘左右就會死去。可以說,生命的存在一時一刻也離不開大氣。不僅如此,大氣與維持人們正常生活的關(guān)系也極為密切。我們每天做飯、取暖、燃燒燃料都需要空氣,人們的視覺、嗅覺、聽覺也只有借助于大氣這種媒介,才能發(fā)揮其功能。此外,植物的光合作用,也離不開大氣。即使是大氣剛剛受到污染,也會對人和動植物的生存環(huán)境造成嚴重影響,并影響人們的生產(chǎn)、經(jīng)營等一切經(jīng)濟活動和社會活動。
二、物業(yè)大氣污染的產(chǎn)生和危害
(一)物業(yè)大氣污染的產(chǎn)生
城市中物業(yè)職能的轉(zhuǎn)換和人們從事種類繁多的生、生活活動,不斷地向物業(yè)區(qū)域內(nèi)的大氣排放出各種污染物。如果污染物的含量超過環(huán)境允許的極限時,大氣環(huán)境就會惡化,影響人們的身體健康、活動效率和精神狀態(tài),并會直接或間接地破壞設(shè)備設(shè)施。大氣污染從總體上看,是由自然災(zāi)害和人為活動兩大因素造成的。而物業(yè)環(huán)境的污染,主要是指人為活動造成的污染。
物業(yè)大氣污染的產(chǎn)生主要有三個方面:一是生活污染源,即人們在做飯、取暖、洗滌等過程中,所用燃料放出的有毒、有害氣體、煙霧等造成的污染;二是工業(yè)污染源,即工礦企業(yè)在生產(chǎn)過程中和燃料燃燒過程中排放的煤煙、粉塵及無機、有機化合物;三是交通污染,即各種交通工具運行時排放出的發(fā)動機燃料燃燒后的尾氣等造成的污染。
污染物業(yè)大氣環(huán)境的污染物質(zhì)主要有:
1.硫氧化物——主要指二氧化硫和三氧化硫
硫氧化物主要來源于燃燒含硫燃料,如煤和石油。此外還有有色金屬冶煉廠、硫酸廠也排放大量硫氧化物氣體SO2。在相對濕度較大、有顆粒物存在或在陽光紫外線照射下有氮氧化物存在時,SO2可轉(zhuǎn)化為SO3,并形成硫酸霧。據(jù)報道,1993年我國全國廢氣排放量為11億立方米(不含鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)),廢氣中煙塵排放量1416萬噸,SO2排放量1795萬噸。全國城市中總懸浮微粒年日平均值,北方城市達407微克/立方米,南方城市為251微克/立方米,調(diào)查的74個城市中有38個城市超過國家二級標準。二氧化硫年日平均值,北方城市為100微克/立方米,南方城市為96微克/立方米,統(tǒng)計的77個城市中有貴陽、重慶等15個城市超過了國家二級標準。據(jù)統(tǒng)計,全世界人為污染源每年排放的硫氧化物近2億噸;占大氣中硫氧化物發(fā)生量的半數(shù)以上。
2.煤塵和粉塵
煤塵是伴隨燃燒過程中發(fā)生的煙塵,包括炭黑、飛灰等。煤塵、煤煙產(chǎn)生源有鍋爐、焙燒爐、熔礦爐、煉鋼爐等。粉塵是在固態(tài)物料運輸、粉碎加工過程中產(chǎn)生的飛揚顆粒物。粒徑大于10微米的稱為降塵;粒徑小于10微米的叫飄塵。粉塵產(chǎn)生源主要是煉焦爐、物料堆積場、轉(zhuǎn)運場、破碎機、研磨機、篩分機等等。如北京大氣中的SO2和氮氧化物等懸浮物濃度,已超過國家標準1至4倍。冬季取暖季節(jié)時更為嚴重,總懸浮物微粒濃度比倫敦高30多倍,比東京高17倍之多。
工業(yè)燃料產(chǎn)生的大量煙塵污染使城市透明度急劇下降,白天日照時間縮短。20世紀80年代和50年代相比,我國29個省會城市中大多數(shù)年平均日照時間數(shù)減少數(shù)10小時到400小時。連夜間天空的繁星也大幅度消失,世界許多大城市有些季節(jié)在夜間只有天頂部分才有星星露面。1979年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的官員查閱衛(wèi)星拍攝的照片時驚訝的發(fā)現(xiàn),占地43.2平方千米的本溪市從中國的版圖上“失蹤”了。本溪市這個盛產(chǎn)鋼鐵、煤炭和水泥的重要原材料生產(chǎn)基地,已被滾滾煙塵形成的氣體掩沒了。
3.一氧化碳
大氣中的一氧化碳來源于人為污染源和自然發(fā)生源。人為產(chǎn)生的一氧化碳主要來源于燃燒不充分。隨著燃燒技術(shù)的提高,固定燃燒裝置發(fā)生的一氧化碳已逐漸減少,但機動車輛等排出的一氧化碳量卻在不斷增加。
4.氮氧化物——主要包括NO,NO2,NO3,N2O3,N2O4,N2O5等
造成大氣污染的氮氧化物主要是NO和NO2。人為的氮氧化物污染主要是內(nèi)燃機燃燒過程、硝酸生產(chǎn)及氮肥生產(chǎn)、冶金工業(yè)等等。實驗證明,NO的生成速度隨燃燒溫度增高而加快。300℃以下時,NO生成量很少;當燃燒溫度高于1500℃時,生成的NO顯著增加。
5.光化學(xué)煙霧和氧化劑
光化學(xué)煙霧是在一定氣候條件下形成的一次污染物與二次污染物的混合煙霧。從各種直接發(fā)生源排放入大氣的污染物叫做一次污染物。一次污染物當中有一部分是不穩(wěn)定的反應(yīng)性污染物,在一定條件下,可以在大氣中繼續(xù)反應(yīng)生成新的二次污染物。常見的二次污染物有臭氧(O3)、過氧乙酰硝酸脂(PAN)、過氧苯酰硝酸脂(PBN)、硫酸及硫酸鹽氣溶膠、硝酸及硝酸鹽氣溶膠,以及反應(yīng)產(chǎn)生的中間物質(zhì),如HO2、OH、HCO、氧原子等氧化劑。從19世紀末以來,世界上發(fā)生大規(guī)模的光化學(xué)煙霧事件20多次,其中最典型的是英國倫敦?zé)熿F事件、日本四日市化學(xué)煙霧事件、美國洛杉磯光化學(xué)煙霧事件等。在我國,有專家認為廣州市、北京市已出現(xiàn)光化學(xué)煙霧和毒霧的跡象。如廣州市大氣中的鉛90%來自汽車尾氣,街道大氣月平均鉛濃度為2.5微克/立方米~4.5微克/立方米(大氣環(huán)境標準值是不大于0.7微克/立方米),大大高于環(huán)境標準,并且這種污染有更嚴重的趨勢。又如北京市晴朗天氣日趨減少,煙霧日從20世紀70年代的年平均146天,增加到80年代初的190天,而近兩年達到了240天之多。某些中小城市的情況雖好一些,但就總體來說,大氣污染并未得到有效控制,大氣質(zhì)量狀況也在不斷惡化。
(二)物業(yè)大氣污染的危害與影響
物業(yè)大氣污染對人的健康和生活環(huán)境有著直接的危害和不良的影響,而且對動植物、氣候也有危害或不良影響。大氣污染還會對建筑物、名勝古跡、金屬結(jié)構(gòu)、油漆涂料、皮革、紡織品及橡膠等產(chǎn)生不同程度的玷污和化學(xué)腐蝕性損害。除此之外,物業(yè)大氣污染還會對局部氣候產(chǎn)生重要影響,其具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.對地球表面太陽輻射能量的遮蔽作用
各種污染物對陽光都有吸收、散射的能力,這樣就減少了太陽輻射到地球表面的能量。當污染嚴重時,減少量可達40%以上。輻射能量的降低,最終將影響氣候。
2.對降水量的影響
大氣中的煙塵能夠起到水氣的凝結(jié)作用,有利于形成降水。人們已發(fā)現(xiàn)在受污染城市的下風(fēng)區(qū),雨量多于周圍地區(qū),這種現(xiàn)象稱為“拉波特現(xiàn)象”。
3.造成城市“熱島效應(yīng)”
“熱島效應(yīng)”是指城市日夜處于通風(fēng)不暢的高溫性氣候中的現(xiàn)象。在人口集中、污染嚴重的大城市,如俗稱三大火爐的重慶市、
武漢市和南京市,其市中心區(qū)的氣溫比周圍郊區(qū)高出1℃~4℃,形成城市熱島。如果乘飛機在污染嚴重的城市上空俯瞰,常常會看到有孤立的云區(qū)籠罩在城市上空,而周圍則是晴空。這就是大氣污染造成的“熱島效應(yīng)”在城市上空形成局部環(huán)流,使污染物和廢熱總在城市上空循環(huán)而不易擴散。
4.易于形成酸雨
大氣中的硫氧化物、氮氧化物及碳氧化物可轉(zhuǎn)化為各類酸。當遇到降水時即溶解于其中而形成酸雨。酸雨的主要成份是二氧化硫污染形成的硫酸雨。我國燃燒高硫煤地區(qū),如貴陽、重慶、廣西等城市,都曾下過pH值為3~4.5的酸雨。其他城市也不同程度的下過酸雨。
三、物業(yè)大氣污染的防治
物業(yè)大氣中的污染物,一般不可能集中進行統(tǒng)一處理,因此對于已經(jīng)進入大氣的污染物質(zhì),只能考慮盡可能利用大氣的自凈作用和植物凈化能力逐漸予以消除或減少。因此,防止大氣污染的根本辦法是在污染物排放入大氣之前對污染物進行處理,使它們不能進入大氣,以保證大氣的環(huán)境質(zhì)量。
(一)大氣的自凈作用
大氣的自凈化作用有物理作用(擴散、稀釋和雨、雪洗滌等)和化學(xué)作用(氧化還原作用),在污染物排出總量基本恒定的情況下,污染物濃度在時間、空間分布上同氣象條件有關(guān)。認識和掌握氣象變化規(guī)律就有可能充分利用大氣自凈作用,減弱或避免污染的危害。
(二)發(fā)展植物凈化
植物具有美化環(huán)境、調(diào)節(jié)氣候、截留粉塵、吸收大氣中有害氣體等功能,可以大面積長期連續(xù)地凈化大氣,尤其在大氣中污染物影響范圍廣、濃度較低的情況下,植物凈化是行之有效的方法。在城市以及物業(yè)區(qū)域內(nèi)有計劃、有選擇地擴大綠地面積,是綜合防治大氣污染的長效與多功能的保護措施。
(三)運用先進的科學(xué)技術(shù)
要積極運用無廢、少廢、節(jié)能的新技術(shù)、新工藝,篩選、推廣環(huán)境保護的適用技術(shù),盡快把科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)和治污能力,積極推廣先進實用的環(huán)保設(shè)備,減少污染物的生成和排放量。加強對生產(chǎn)和生活過程中所產(chǎn)生的污染物在排放之前的各種治理手段,嚴格控制排放總量不超過法定的污染物排放標準。
(四)加強對大氣污染的監(jiān)測管理
經(jīng)常對物業(yè)大氣進行監(jiān)測,能夠及時了解物業(yè)大氣的污染情況及其是否符合國家有關(guān)標準,以便于綜合治理,促使物業(yè)大氣環(huán)境污染的防治工作有目標有方向的進行
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