大气污染问题的环境监测与处理措施分析
2022-01-01山东省环境保护科学研究设计院有限公司李栋
山东省环境保护科学研究设计院有限公司 李栋
大气污染具有扩散性特征,所以对于大部分地区来说,大气污染物扩散的范围和速度是比较难控制的,另外我国大气环境监测问题以及处理策略整体来说起步较晚。所以,以解决大气污染问题为目的,建立起一套兼顾准确性和时效性的大气环境监测体系就显得尤为重要。
一、我国大气污染现状分析
大气污染物在空气中平均停留时间少则几分钟,多至几十年、百余年,要将已经污染的大气治理好花费的代价极大,控制大气污染的最好方式是控制污染物的排放。大气污染物从产生过程来看,可以分为两类:一次大气污染物,即由污染源直接排入大气的;二次大气污染物,是由一次大气污染物在大气中进行热或光化学反应后的产物,一般后者往往危害性更大。从我国大气污染物的来源来看,主要来自工业废气、交通运输废气、燃料燃烧废气及其他废气的排放。
(一)工业废气污染
随着我国工业进程的不断推进,我国工业发展速度也是越来越快,但是其背后的代价之一就是废气排放造成的大气污染。截至目前,工业大气污染物排放仍然是我国二氧化硫、氮氧化物、颗粒物及挥发性有机物的第一大排放源。近年来,我国投入很大的力量实施大气污染物减排,同时也建立起了较为严格的工业废气排放标准体系,以控制工业企业废气排放,降低工业企业废气排放对周围环境的影响,经过这几年的努力,二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物排放量均出现下降,但是由于我国工业企业大气污染物排放量绝对值较高,总体排放量在全球仍居于高位,因此,工业大气污染物仍须较大幅度实施减排,环境空气质量改善仍面临前所未有压力。
(二)交通尾气等排放
当下人们对交通工具、出行方式、物流时效性等要求也越来越高。因此而带来的是乘用车、重型运输车辆等车辆的急剧增加,截至目前,全国机动车保有量达到了3.84亿辆,这也同时带来了汽车尾气排放量的增加,而汽车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、二氧化硫、含铅化合物、苯并芘及固体颗粒物,对于生态环境及人体健康均具有严重的伤害作用。据统计,交通尾气已经成为我国目前氮氧化物和挥发性有机物的最重要排放源。
(三)燃料燃烧污染
现如今各国对于燃料资源开发和利用也变得非常的重视。以我国为例,煤炭、石油、天然气等化石能源仍然是我们开展生活、生产不可或缺的重要能源。2020年,我国能源消费总量达到了49.8亿吨标准煤。而在这些化石能源的使用过程中,不可避免地会产生氮氧化物、二氧化硫、颗粒物、一氧化碳、苯并芘等各类大气污染物,排放到空气中。
另外,我国能源结构不合理和能源利用效率低是造成大气污染的重要原因之一。作为煤炭使用大国,煤炭是我国一次能源消费中使用量最大、占比最多的能源。但是全年煤炭发电量占全年煤炭使用量的一半,另外的部分则是用于工业及民用燃烧,煤炭能源利用率低,清洁能源使用比例小,特别是冬季,北方大部分地区还是依靠煤炭燃烧来取暖,导致冬季空气质量差,大气污染严重。
能源浪费的主要原因是我国各类燃烧设备技术及制造水平较低,能源利用率不高,在实际生产过程中,使用能耗高排污量大的燃烧设备的现象也比较普遍,低效率燃烧器的使用也就造成了能源的大量浪费及大气污染物的额外排放。
(四)其他大气污染因素
除了以上各类大气污染因素以外,其他还包括:道路施工扬尘、生活源、农业污染源、天然源等,在这些生产生活过程中产生的氮氧化物、二氧化硫、颗粒物、挥发性有机物也日渐成为影响我国环境空气质量关键因素。
我国目前仍处于基础建设的高速发展期,大规模的基础建设给经济社会发展起到带动和支撑作用的同时,也给生态环境带来了诸多大气污染的问题,特别是扬尘的问题,如果道路清洁程度不高,工地管理不到位,对产生的扬尘控制不到够,会对局地环境空气造成较大影响。在人们的日常生活和农业生产过程中,餐饮油烟、农药和化肥的使用均可产生大气污染物的排放。
随着我国大气环境治理工作的不断推进,我国的大气污染也逐渐呈现出复合型、区域性、压缩性特征,而在应对这些大气污染的问题时,大气环境监测就成为了必不可少的措施。另一方面讲,大气环境监测以及基于大气环境监测的数据分析、预报预警,可以有效地为生态环境部门制定环境空气改善方案或处理措施提供必要的数据支持和决策依据,同时也可以对改善方案或处理措施的有效性提供数据验证。
二、关于大气环境监测中存在的问题及处理措施
(一)建议对现有大气环境监测因子做必要的补充
根据不同区域、不同的大气污染物排放特征,适当选择当地特征大气污染因子作为补充监测因子变得尤为重要。
我国的常规环境空气监测因子一般有:AQI、PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3、CO共七项,但是目前大气污染的情况更趋向多污染因子的复合型影响,特别是随着近年来臭氧污染的不断加重,对于臭氧前体物——挥发性有机物排放的控制变得越来越重要。挥发性有机物在发生光化学反应过程中不断推高臭氧浓度的同时,还会转化为二次有机气溶胶,增加可吸入性颗粒物的浓度,产生“1+1〉2”的大气污染生成效果。同时,由于不同区域,不同的工业聚集效应,一些行业特征污染物的排放也具有明显的区域分布特征。
挥发性有机物及其他特征污染物排放来源复杂、排放形式多样、物质种类繁多,因此,结合当地工业企业大气污染物排放特点,合理地选择大气环境监测补充因子,可以有效帮助当地生态环境部门,准确地识别当地的污染成因,研究污染过程,为制定有针对性地大气污染改善方案、治理措施提供依据。
(二)增强大气环境监测制度建设,加强立法
要保证大气环境监测的准确性、时效性,真正做到监测数据对大气环境治理工作起到数据支撑的作用,增强关于大气环境监测的相关制度管理建设,加强立法就显得尤为重要。
大气环境监测数据是生态环境部门判断区域环境空气质量现状,研究大气污染过程,进行大气污染溯源的最基本数据,其真实性和时效性直接影响着有关部门应对各类大气环境问题的决策。但是,各类环境监测数据弄虚作假事件仍然时有发生。基于以上原因,各级生态环境部门应进一步探索建立适合本地实际、便于操作的监测数据质量监督检查和调查处理机制,完善相关制度建设,加强相关立法,通过制度和法律严肃处理环境监测数据弄虚作假行为,提升环境监测数据的公信力和权威性。
(三)构建重点区域网格化大气环境监测体系
随着大气污染治理工作的不断深入,环境空气质量改善措施的不断加强,大气环境精细化管理的需要也变得越来迫切。由于通过目前常规的大气监测手段很难做到精准溯源和及时处理响应。因此,推行网格化大气环境监测系统成为了目前应对大气环境污染的一个重要手段。
网格化大气环境监测系统主要是通过采用单元网格化的部署方式,按照“网定格、格定责、责定人”的理念,建立“横向到边、纵向到底”的区域网格化监控体系,应用、整合多项智慧环保技术,在全面掌握、分析污染源排放、气象因素的基础之上,采用因地制宜的灵活设点方法进行部署。通过建立网格化监测体系作为现有监测网络的有力补充,可以很好地弥补现有大气环境监测体系在覆盖面和及时响应处理方面的短板,为大气污染的精准溯源、及时处理和污染过程分析,提供必要的数据依据,为生态环境部门大气污染治理决策提供支撑。
根据有关数据统计,目前我国已经建成了网络化监测点位数万个,特别是京津冀及周边地区等重点地区,已经建立了比较完备的网格化监测体系。通过网格化监控体系可以长期监测布控城市区域内的空气质量,明确空气污染的趋势和扩散规律,查找污染物源头让区域环境管理者能够心中有数,从而做到有效管理空气质量。
以德州市大气污染环境监测系统为例,其采用常规空气站、交通站与小型站、网格化站、扬尘站的组合监测监控技术,组成“群体式”协同监测网络,并在此基础上建设了超级空气站,可以对颗粒物来源、输送路径和强度进行精确解析,从而实现高效治理大气污染。
(四)结合大气环境监测网络,构建环境空气质量预报预警系统
空气质量预报预警系统建设是监测预警体系关键核心部分,“大气十条”也对建立监测预警应急体系做出了明确的要求;同时基于大气环境监测网络体系基础上,依托于精准的源清单和气象预报体系,采用多模式集合预报技术的空气质量预报预警系统可以较为准确地预判重污染天气的形成与出现,并提前预警,早做准备。另外还可以对污染成因做出较为明确的分析,为环境管理工作的运行提供必要的技术支持。
三、结束语
对于大气环境污染问题的治理,我们是时不可待的,新时期的我们应该树立大气污染综合治理以及环境监测紧密结合的生态环境保护理念。在充分利用各类先进科技技术,构建先进的大气质量监测体系和预警预报体系,控制大气污染的前提下,从自身做起,减少大气污染物的产生和排放,维持绿色低碳的生活,依法保护自然环境,创造美好家园。