时间:2023-08-04 17:25:13
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇空气污染存在的问题,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
【关键词】城市;空气污染;优治理
1.城市空气污染状况与特征
城市环境空气污染同企事业单位从事经济活动紧密相连,从我国实施工业化发展以来,城市空气污染便一直长期存在。七十年代,兰州石化基地的淡蓝色烟雾现象、八十年代二氧化硫总体排放量的迅猛增长、酸雨现象的形成、九十年代氮氧化物污染现象以及当前我国多地持续的雾霾天气,无不说明,城市空气污染现象已越发严峻,并呈现出一种逐步上升的趋势。
2010年我国颁布的机动车污染预防治理年报,公布了机动车形成污染、排放毒害气体的状况。目前该类污染现象越发严重,机动车尾气逐步变成我国较多城市空气污染的主体来源。同时呈现出较多区域高浓度颗粒物污染以及臭氧污染的双高污染特征,还显现为污染的区域性以及复杂性特点。
2.城市空气污染治理包含的问题
城市空气污染治理过程中首先在质量标准层面存在一定的问题。标准对于治理污染发挥了基础作用。该过程中需要明确大气出现的污染物种类,具体浓度,对大众生活形成的影响等,方能制定有效的治理措施。环境质量标准为在一定时期阶段中,对空气污染物质最大准许的质量浓度限定。
对人类健康形成影响作用的空气污染物质均应囊括到该标准范畴之中。而当前城市空气污染治理过程中,该标准却没能全面显现出确保大众健康的工作原则,同时无法及时全面的映射大气环境的具体状态以及发展变化。尤其是PM2.5变成污染物区域能见度降低的显著空气污染特征,却没能在我国全部各城市囊括到评价因子之中,同时还存在监测技术应用的困难问题。
另外,城市空气污染治理工作中,还存在区域治理方式较为单一的问题。例如就烟尘污染明确相应控制区域,并配置消烟除尘系统装置。对于二氧化硫污染,制定控制区域预防规划,限定高硫煤应用开采,注重管控火电厂生产污染、化工、冶金行业发展,并降低排放总量。而当氮氧化物变成主要污染物质之时,则进行机动车污染治理,并分阶段履行管理标准。该类单一模式下虽然在治理专项污染物层面呈现出一定效果,然而当前以臭氧以及雾霾为主体的空气污染现象,仍旧沿用单一方式则无法契合新时期复合性空气污染治理的工作需要。
另外,对于触犯大气污染预防治理法规的行为惩处的力度较为有限,无法实现威慑作用。通常处理形式为罚款,并制定上限,不会超出限定金额。对于谎报、拒绝检查、弄虚作假、不当处置、应用污染物、擅自、超标排放等行为,处罚的金额往往低于企业违规所得。进而导致企业甘愿缴纳罚款也不会遵循规定要求做好防污治理工作。同时处罚管理通常针对企业,而责任人却没能实施相应处罚。
3.城市空气污染治理有效机制
3.1实施区域联合防控机制
区域联合防控管理机制,是治理区域空气污染的良好手段。我们应总结北京奥运会、上海世博会工作的成功经验,遵循联防联控管理、优化区域空气环境质量有关指导意见的要求,进一步明确工作思想、基础原则,把握具体目标、掌握重点防控区域。应创新工作机制,基于科学研究之上进行统一规划。应将区域视为核心整体,利用科学分析明确区域空气环境污染的总体排放量以及物质分布状况,呈现出的时空变化特征、大气污染相互影响作用的强度以及传输的具体规律,而后制定有效的防范治理策略。可引入数值模拟手段技术,掌控污染特征,通过联合制定,确保空气治理合乎标准。应把握属地管理以及不同区域联动的工作原则,通过横向合作、签署协议履行预防治理工作规划。倘若区域中各个主体经济实力相当,而大气污染为急需应对处理的问题,则可进行合作治理。相反区域经济主体水平包含明显差别,治理问题等级不一致,便可履行非合作策略。
3.2多重污染物质同步治理
针对单一污染物治理实效性不强的状况,应基于当前大气污染复合性特征,采用多重污染物质同步治理的工作模式。由传统单一物质治理发展形成多污染物质全面治理的局面。应树立战略目标,开始时期可进行一类主要污染物质的管理治理,而后可基于一类物质的治理逐步发展为防控复杂性二次污染的治理。接下来通过多类主体污染物质治理防控二次污染物质。最终形成同步治理多类二次有毒污染物质的模式。
应树立协同治理的工作理念,汲取发达国家成功经验,将污染环境治理、能源管理政策以及管控温室气体总体排放的整合管理策略,通过互相关联影响,达到事半功倍的工作效果,以合理的成本投入创建合理的共同利益。该类更丰富意义的多类污染同步治理的工作模式,可使空气质量符合相应标准限值要求,同时可达到减排的工作效果。
另外,可引入低碳环保策略控制硫化物、氮氧化物以及颗粒物等污染物的总体排放量,降低额外投入成本,营造健康环保的空间环境。
3.3加大惩处力度,优化法治管理机制
纵观城市空气污染治理工作发展,不难看出,目前逐步严峻的城市空气污染形势,同惩处违规行为力度较轻有紧密联系。为此,应优化法制化管理工作机制,加大惩治力度。进一步修订相关环境空气防治污染法规。正视提升环境执法力度不仅不会对经济建设发展形成负面影响,还可良好的管控污染物总体排放。
为此,应有效的降低行政命令,杜绝责令行为导致的较多争议现象。应强化强制执行效果,通过行政处罚,达到良好效果。另外,应丰富行政处罚类别,不应对明显的盈利工作进行惩处,没收违规所得。
还应对其他类非直接性,但却包含间接盈利特征的行为进行必要的处罚。例如,违法进行排污的行为,虽然企业没有通过排污的过程取得直接的利润,却节约了用于污染物治理的经费投入,进而实现了间接获利的目标。因此针对以上情况,也应惩罚并剥夺其相应的经济利益。针对情节过于严重或屡次违规的行为应责令停产。另外应对有关负责人进行违规惩处,进行刑事指控,或者判处行政拘留。还应确保处罚金额高出违规所得,进而提升管理防控威慑力。
4.结语
综上所述,只有针对城市空气污染特点、环保治理工作特征、存在的问题等,合理制定科学有效的工作机制,有效的弥补漏洞与不足,提升工作实效性,开创洁净环保型城市,优化提升城市行驶,达到社会效益、经济效益和环境效益的统一,真正实现健康、可持续、生态化、绿色化的发展要求。 [科]
【参考文献】
[1]刘永红,余志,黄艳玲,蔡铭,徐伟嘉,李璐.城市空气污染分布不均匀特征分析[J].中国环境监测,2011(3).
[2]勤耕,夏思佳,万祎雪.当前城市空气污染预报方法存在的问题及新思路[J].环境科学与技术,2009(3).
摘要:基于空气在线监测网站提供的空气质量(AQI、PM10、PM2.5、S02、N02、CO、03)历史数据,结合2014-2016年的统计年鉴提供的社会经济数据,运用MATLAB软件,选取山东半岛城市群包括的9个城市作为研究样本,分析了该城市群空气质量的时空分布特征,并运用MATLAB双变量的相关分析方法分析了影响该城市群空气质量的因素。结果表明,排名前三的主要大气污染物是PM10、PM2.5、03,AQI与PM10、PM2.5、CO的空间相关性在逐年递增。但是只有03与人均城市道路面积有显著相关性,其他空气质量指标与该城市群的社会经济数据之间没有显著相关性。
关键词:空气质量;时空分布特征;相关性
中图分类号:X24 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)17-0207-04
1概述
城市群作为推进新型城镇化的主体形态,已经成为加速我国经济增长的坚实力量。然而,随着城市群经济的快速发展,带来了严重的区域空气污染问题,已成为威胁我国可持续发展和人类健康的重要挑战。2016年11月-2017年1月,京津冀地区发生7次中、重度霾天气,比2015年同期增长两次。2016年12月29日-2017年1月4日,山|省17地市共有16市重污染天气预警。2016年12月19日,我国重度污染的省区市数量有17个,重度霾污染区域的面积达到58万平方公里。根据美国耶鲁大学的《2016年环境绩效指数报告》显示,我国空气质量排名在全球属于倒数第二,是空气污染重灾区,其中城市群作为经济更发达、人口更集中区域,其空气污染过程同步性更明显,区域污染特征更显著。因此,城市群空气质量问题成为目前的研究热点问题之一。另外,在我国工业化、城镇化的进程中,我国政府始终重视空气质量问题。虽然在政府和社会各方面的不懈努力下,我国空气污染防治工作取得许多进展,但是随着我国经济的迅猛增长,城市群在经济、社会、文化等方面发展的同时,其空气质量出现复杂的时空特征,使得空气污染形势仍非常严峻。因此,根据不同城市群面临的特定问题,充分分析空气主要污染物的时空分布变化特征,并找到影响该时空变化特征的因素,是进一步促进空气质量的提升、推进新型城镇化进程的关键问题之一。
目前国内的研究内容大多数集中到自然因素、社会经济因素对城市群空气质量的影响研究。例如,李明华等(2008)研究了秋季海风的出现对珠江三角洲城市群空气污染浓度增加的影响。袁博等(2009)、罗岳平等(2014)等主要分析了主要污染物的季节变化特征。周德平等(2010)分析了2007年春季沙尘暴对辽宁中部城市群的可吸入颗粒物的影响,研究得出沙尘暴天气会使得PMIO与PM2.5质量浓度明显增加。廖志恒等(2014)分析了长株潭城市群2013年近10天的空气污染过程,分析得出秸秆焚烧火点分布、大气环流、高压等对该区域的空气质量有重要的影响。陈永林等(2015)利用2013年全国省会城市、直辖市及主要地级市共156个城市的数据,运用双变量分析法,主要揭示了季节、降水、气压、温度等对全国城市群空气质量的影响,以及AQI、PM10、PM2.5与地区生产总值、工业用电量等之间的相关关系。胡秋灵等(2016)利用AQI数据,统计分析了滇中、黔中、北部湾三个城市群的空气污染差异性,并得出城市群空气污染存在季节效应与节日效应,首要污染物种类明显不同等结论。
国外学者主要研究城市层次的相关空气质量研究。比如,Laureti等(2014)利用STIRPAT模型,分析了马德里城市的社会一经济因子与空气质量环境因子之间的复杂关系,发现私人交通工具相关变量与NOx排放存在正的统计相关性。Tsegas等(2015)利用不同尺度上的耦合系统,模拟了巴黎地区大气污染的扩散与城市冠层结构之间的时空关系。Rodriguez等(2016)利用贝叶斯平均选择模型,实证分析了欧洲249个大城市的结构与造成空气污染的主要因素:NO2,PM10,SO2之间的关系,结果显示,城市结构与空气污染存在显著相关性。基于空气质量变化的复杂性与潜在的非线性,Thunis等(2015)提出了一种新的函数时间平均方法,来量化空气质量模型中的非线性效应,并利用欧洲城市空气质量中PM10、PM2.5、03在年、月、日平均中体现出的非线性,实证分析了该方法的有效性。为了评估大范围尺度上的可持续化发展,X.Feng等(2015)提出了一种基于空气质量轨迹分析与小波变化的人工神经网络模型,用来预测可吸入颗粒物的日均浓度。
综上所述,国内外关于城市群空气质量时空分布特征及其影响因素的研究不多,而且已有的城市群空气质量时空分布研究往往局限于空气质量指数AQI、可吸入颗粒物PM10与PM2.5的年平均值为基础数据,这种数据分析基础很难准确的体现城市群空气质量的时空变化。另外,相关的数据分析与仿真模型很少是运用MATALB软件进行研究的。因此,本文以山东半岛城市群2013年12月-2016年11月的空气质量指数AQI、可吸入颗粒物PM10与PM2.5、SO2、CO、NO2、O3的月数据为基础,采用MATLAB软件进行编程计算其Moran’Ⅰ指数,计算了该城市群空气质量的时空分布特征,并运用MATALB编程双变量相关分析法分析了影响该城市群空气质量的因素,为促进城市群空气质量的提升、推进新型城镇化进程提供新的实证基础,同时也为我国如何进一步解决区域空气污染问题提供可借鉴的参考理论。
2数据来源与研究方法
2.1研究范围与数据来源
本研究以山东半岛城市群所属的东营(DY)、烟台(YT)、滨州(BZ)、威海(WH)、潍坊(WF)、淄博(ZB)、济南UN)、青岛(QD)、日照(RZ)为研究范围,空气质量数据(AQI、PM10、PM2.5、SO2、CO、NO2、O3)来源于中国空气质量在线监测分析平台(https:∥/),社会经济数据来源于《山东省统计年鉴》(2014-2016年)。
关键词:室内空气污染;来源;健康对策
中图分类号:X51
文献标识码:A
文章编号:1674-9944(2010)08-0127-03
1 引言
空气是人类赖以生存的基本要素之一。人类在室内长时间的停留使得室内空气与人的接触量占据了人的一生与空气总接触量的绝大部分。国外资料调查显示,人的一生中有80%~90%的时间在室内度过,这里所指的室内不仅包括我们平时所认为的居室、办公室、教室等室内环境,还包括类似餐厅、宾馆、影剧院等公共场所,以及各种小汽车、公交车、地铁等交通工具。所以室内空气质量的好坏直接影响着人类的健康,室内空气污染问题应该受到绝对的重视。室内空气污染早在20世纪60年代就已经被发现,世界上一些环境保护专家已经把“室内空气污染”列为继“煤烟型污染”和“石油型污染”之后的第三代污染问题,如何改善室内空气质量则成为公众最为关心的问题。
2 改善室内空气质量的途径
室内空气污染物多种多样,主要分为4大类,具体情况见表1。如此种类复杂的污染物不可能通过一种途径进行消除,各种试验和研究数据表明,改善室内空气质量的主要途径有3条:去源、通风和转化。
2.1 去源
现代建筑物多半采用密闭式空调系统,其显著特征为空气交换率低,如果室内存在空气污染源,便会造成空气污染的累积,使得室内空气品质日益恶化,而对人体健康造成不利的影响。改善室内空气质量,去除污染源头是最为根本的治理方法。室内空气污染物除了部分是由室外所扩散进入外,其余大多是由室内污染所产生的,而室内污染源随室内的环境特性有所差异,大体分成下列4种。
2.1.1 室内燃烧行为
室内燃烧行为包括烹饪、取暖、抽烟及烧香拜佛,这些行为产生的室内空气污染有CO、CO2、NO、NO2、悬浮颗粒物和挥发性有机物等。烹调产生的污染物主要有油烟和燃烧烟气两类。在烹调过程中,由于热分解作用产生大量有害物质,目前已经测定出的物质包括醛、酮、烃、芳香族化合物等共计220多种。燃料在燃烧过程中会产生CO、CO2、氮氧化物、SO2、丙烯醛和未完全燃烧的烃类,以及悬浮颗粒物,这些都对人体健康都存在着危害,是癌症的诱发因素。
在室内吸烟,会造成严重的室内空气污染,香烟烟雾的成分极其复杂,目前已经检测出3800多种物质,烟雾在空气中以气态、气溶胶态形式存在,气溶胶态物质的主要成分是焦油及烟碱(尼古丁,每支香烟约产生0.6~3.6mg尼古丁)。焦油中含有大量的致癌物质,相对于吸烟者来说,对被动吸烟者肺功能的伤害更加严重。
2.1.2 室内建材及装潢材料
室内建材如石材可能会释出氡气,而一些木制家具可能会产生甲醛及挥发性有机物。建筑材料自身释放的有害物质主要是氨和氡。氨产生于建筑施工中使用的混凝土外加剂,主要是冬季施工过程中在混凝土中加入的混凝土防冻剂,以及为提高混凝土凝固速度而使用的高碱混凝土膨胀剂和早强剂,其中所含的氨类物质会随着温度、湿度等环境因素的变化而还原成氨气,并从墙体中缓慢释放出来,造成室内空气中氨的浓度超标。研究人员开展的长期接触低浓度氨对人体健康的调查说明室内低浓度氨对长期暴露人群存在健康风险。
释放氡的建筑材料主要包括建筑石材、砖、土壤、泥沙等,同时室外空气、供水、天然气等也是室内氡的主要来源。近年来国内外流行病学研究调查结果表明居室内水平氡浓度暴露与肺癌危险度的关系密切。
室内装修的主要材料是胶合板、刨花板等人造板材,生产这些板材所用的胶黏剂中含有甲醛,其中残留的甲醛会逐渐释放出来,成为室内空气的主要污染物。同时在装修过程中使用的油漆、涂料及其添加剂和稀释剂、胶黏剂、防水剂、溶剂等,都含有苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机物。甲醛是一种无色易溶的刺激性气体,可经呼吸道吸收,是室内空气污染的主要污染物之一,已被世界卫生组织确定为可疑治癌和致畸形物质。它对人体健康的影响很大,包括对眼及呼吸道粘膜的刺激,对免疫系统的影响,对肝脏的损害,对皮肤的影响,对内分泌系统的影响,对神经系统的影响以及致突变和致癌作用。
2.1.3 日常用品
日常用品包括尿素甲醛泡棉绝缘材料、石棉绝缘材料、杀虫剂、喷雾发胶、复印机及空气滤净机等产品的使用,均会产生室内空气污染物,如甲醛、石棉、挥发性有机物及臭氧等 。
曾被广泛用做隔热材料的石棉制品,使用后会产生有害的石棉纤维,其吸入人体呼吸器官中,易沉淀在肺部深处,导致肺癌,故近年已被国家明令禁止使用。杀虫剂是一种化学产品,使用后其中含有致癌物质的挥发性有机物进入到空气中,对人体伤害的影响也不可忽略。计算机、复印机、打印机等现代化的办公设施也会释放污染物质,相信CRT显示器的辐射问题是液晶电脑受欢迎的主要原因之一。国外的实验显示,复印机和静电空气滤净机中的高电压装置,是室内臭氧的主要来源,而臭氧对皮肤的具有一定的危害。
2.1.4 其他因素
其他的因素包括病人呼吸产生的病菌、室内盆栽、植物产生的花粉,宠物产生的毛发及人类新陈代谢活动所产生的CO2等均会影响室内空气品质。室内空气生物性污染因子的来源具有多样性,主要来源于患有呼吸道疾病的病人、动物等。此外,环境生物污染源也包括床褥、地毯中孳生的尘螨,宠物产生的毛发,厨房的餐具以及卫生间的浴缸、面盆和便具等都是细菌和真菌的孳生地。
人体自身会通过呼吸道、皮肤、汗腺、大小便向外界排出大量空气污染物。此外,人体感染的各种致病微生物,如流感病毒、SARS病毒、结核杆菌、链环菌等也会通过咳嗽、打喷嚏等进入室内空气中,进而危害人体健康。
2.2 通风
通风是解决室内空气污染最为经济可行的办法,这种方法简便易行,没有成本,且效果显著。室内空气品质与空气交换率有密切的关系,当通风情况良好时,室内空气污染物会因室外空气的进入而稀释其浓度,但当通风不良时,室内空气污染物会在室内累积而增加其浓度。自能源危机以来,世界各国采用节约能源政策,新盖的高楼大厦多为密闭式建筑,空气交换率低,使得室内空气品质恶化,于是产生了SBS(Sick Building Symptom)问题,对人体的健康造成了不利的影响。
近年来,随着社会经济的高速发展,人民生活水平的提高,人们对办公和居室环境越来越崇尚舒适化和高档化,中央空调的使用是集中表现之一。但中央空调换气率较低,如果居室内有一个人带有病菌,病菌因为密闭性强不但不能排出室外,反而会将随着中央空调系统扩散到整个楼群,造成所有人群的不适。以国内常发生CO中毒为例,由于冬天门窗紧闭,瓦斯漏气或煤的不完全燃烧而释放出CO,造成人们吸入过量CO而缺氧死亡。
2.3 转化
所谓转化就是将污染物通过各种途径,包括化学、物理、生物的方法转化为对人体无害或低害的物质。
2.3.1 过滤、吸附
过滤就是通过所选过滤材料将部分颗粒物、烟雾、灰尘、细菌等污染物截流下来,减少对人体健康的危害程度。其中,滤材的选择是关键,选取那些过滤面积较大,不易老化的材料应用于空气净化领域中使其成为一项更加成熟可靠的技术。吸附法是利用某些有吸附能力的物质吸附空气中有害成分从而达到消除有害污染物的目的。活性炭作为吸附材料已有悠久的历史,硅胶和分子筛吸附技术虽然应用时间不长,也被广泛应用于空气净化,是目前去除室内挥发性有机物最常用的控制技术。但吸附技术只是污染物状态的转化,不能从根本上消除这些污染物。
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
2.3.2 催化净化、臭氧净化
2010年8月 绿 色 科 技
第8期
纳米级的二氧化钛,在吸收阳光中的紫外线后,形成活性氧类的超氧化物,破坏病毒所寄居细胞的细胞膜,并捕捉、消除空气中的浮游细菌。此外,纳米级二氧化钛光催化净化还可以去除空气中的氨和甲醛。臭氧净化的原理是以普通空气通过高压电厂,使空气中的氧电离,并迅速合成臭氧。但是,臭氧本身也是一种室内空气的污染物,虽然克服了紫外线及一些常用化学消毒剂的不足之处,但是容易产生二次污染。
2.3.3 负离子净化
空气负离子之所以被人们称之为“长寿素”或“空气维生素”,是因为对人体的健康及生态的作用已经被国内外医学实践所证明,且随着技术水平的提高,空气负离子的作用已被认识得越来越清楚。经现代医学研究证明,空气负离子对人体各系统均有不同程度的修复作用。
(1)中枢神经系统。空气负离子可改善大脑皮质功能,使脑力活动效率提高,改善睡眠。
(2)植物神经系统。空气负离子可影响植物神经系统的应激功能,调整植物神经功能失调。
(3)呼吸系统。空气负离子能促进排痰,畅通呼吸道,改善肺的通气和换气功能。
(4)心血管系统。空气负离子具有降压、减慢心率,改善心肌营养状况的功能。
(5)血液造血系统。空气负离子能减慢红血球沉降速率,延长凝血时间,使周围红血球、白血球数量增加。
(6)免疫系统。空气负离子能活跃网状内皮系统功能,使得血液中丙种球蛋白含量增高,从而提高肌体的免疫力。
(7)其他系统。空气负离子对人身体中的其他系统也有一定的效用,如促进胃液分泌,提高食欲,促进新陈代谢,抑制细菌等作用。
由此可见负离子与人体的各系统即人体的健康密切相连,所以努力创造一个富含负离子的环境,将会对人体健康产生明显的促进作用。
2.3.4 生物净化法、植物净化法
生物法处理大气污染物是一项新兴技术,过滤器中的多孔填料表面覆盖有生物膜,并与膜内的微生物相接触而发生生化反应,从而使空气中的污染物完全绛解为CO2和水。目前生物技术在室内空气净化中大量应用。植物净化空气,阻滞灰土,减弱噪音,给人们带来愉悦感,用植物治理污染已引起世界各国科学家的高度重视。尤其是吊兰,芦荟等绿色植物因为可以吸附甲醛,因而越来越为人们所喜爱。
3 结语
美国环境保护总局指出室内空气污染已经成为诱发肺癌的第二个主要因素,对于不吸烟者则是第一诱因。人体患病超过40%是由于室内空气污染所致。癌症这个名词似乎离我们越来越近,而矛头直指环境污染问题,重中之重则是室内空气品质的下降。因此人们在日常生活中应加以注意,主要有以下4个方面。
(1)用无污染或低污染的材料取代高污染材料。采取集中供热,电取暖和做饭,配备性能可靠的通风系统,可避免燃烧烟气进入室内空气环境。尽量不要在室内吸烟,减少被动吸烟。正确选址或使用透气性差的建筑材料等都是减少室内污染源行之有效的办法。
(2)对于已经存在的室内空气污染源,应采用撤出室内、封闭或隔离等措施,防止散发的污染物进入室内环境。
(3)根据居室、厨房、卫生间的不同污染物选用具有不同功能的空气净化装置,如空气净化器、排油烟机、臭氧消毒器等。
(4)推广使用对人体和周边环境无害的健康型、环保型、安全型绿色建筑材料,积极营造绿色建筑是逐步实现提供舒适又安全的室内环境的原则。
室内空气污染的防治方法已经越来越多,主要的研究方向应该朝向多种净化技术的融合发展,以便取长补短,同时充分利用纳米、生物、等离子等新技术,并且,随着法律法规的健全、人类有关知识的增多及环保意识的增强,我们将拥有一个更为健康、绿色的生活空间。
参考文献:
[1]白志鹏,韩 ,袭著革.室内空气污染与防治[M].天津:南开大学出版社,2005.
[2] 王军玲.国内外室内空气污染研究进展[C].2001室内空气质量国际研讨会论文集,2001.
[3] 李中秋.室内空气污染及防治对策[J].声调环境与城市生态,2002(3):45~46.
[关键词]井下空气 污染物 高斯扩建模型 多污染源
中图分类号:X820 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)20-0296-02
Using Improved Gaussian Expansion Model to Analysis Mining
Yan Xi-rui
(Mechanical and electronic engineering institute,Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266590, China)
[Abstract]In order to study the source and composition of the interaction between them,which from the working face inside mine,the paper will bring the Gauss expansion model in to evaluate the air quality inside mine,and improve the model to establish the optimized Gauss expansion model and air pollutants dispersion with multiple pollution sources,which depend on the physical truth of the work environment inside mine.Finally,based on the established optimized model,simulating the content of air pollutants inside mine during different periods in a day by using MATLAB.As the result suggested,optimized Gauss expansion model do have some application value to evaluate the air quality inside mine in theory.Air pollutants are multi-sources,and during different periods,the content and distribution of air pollutants can be different as well
[Key words]mining air; pollutants; Gaussian expansion model; source
0 引言
近年来,随着我国煤矿开采的强度和力度不断的增加,在井下工作过程中产生的大量的污染物,对环境和工作人员的健康造成了一定的影响,由于大量的空气污染物,造成了人体健康损害、劳动力下降从而严重制约了国民经济的发展。因此研究怎样改善作业环境质量,明确工作面中污染物的来源、成分以及对人体的危害具有重要的意义。
在井下空气空气污染物的研究与评价工作中,前人已经做出了巨大的贡献。王海桥等人研究分析了矿井风流的年龄和矿井空气的品质[1];褚召祥、姬建虎等人综合的考虑了空气温度、湿度以及焓等参数,提出了以矿井空气吸热能力来衡量矿井工作热环境[2];刘伟强、周英烈等人基于物元模型,结合相应权重得到关于井下空气品质标准等级的关联度,最终求出井下空气质量的评价结果[3]。以往的研究都具有重大的意义。本文在前人研究的基础上,引入高斯扩建模型,将其运用到了井下空气的研究与评价当中,并且针对该模型以往研究的不足之处进行优化,在此基础上,综合考虑了井下空气污染物普遍存在生产过程中的每一个环节的现状。最后,运用MATLAB对矿井不同时间段的空气污染物进行了模拟评价。
1 高斯扩建模型的建立
1.1 高斯扩建模型的导出
由正态分布假设可以导出下风向任意一点X(x,y,z)处污染气体浓度的函数为[4]:
但是在实际生产过程中,由于顶底板、围岩的存在污染物扩散是有界的。故假设地面是一镜面,对污染物气体起全反射作用,并采用像源法进行处理。
任意一点p处的浓度为两部分的贡献之和:一部分为底板反射作用增强的污染物浓度;另一部分是自由空间内的污染物浓度。该处的污染物浓度就相当于不存在限制时由位于(0,0,H)的实源和位于(0,0,H)的像源在P点处所造成的污染物浓度之和。
实源的贡献为:
像源的贡献为:
故高架连续点源高斯烟云扩散公式为两部分之和得:
1.2 烟云抬升高度计算
烟云抬升高度的影响因素包含许多,主要有:污染源的初始速度和方向、井下环境风速及风速随高度的变化率、排放口直径、温度、初始温度以及井下空气的稳定性。根据大量的现场实验和工程实践,可得烟云抬升高度的近似计算公式为:
式中γ1、α1、γ2及α2称为扩散系数,由实验确定系数,在相当长的x距离内为常数。
2 建立优化的高斯扩建模型
将1中已建立的模型应用到实践当中,发现高斯模型的峰值几乎全部低于实测值,峰值浓度出现的距离较实测距离相差较远[5]。针对当前普遍使用的烟雨扩散模型的计算结果存在偏差的缺点,现对已建立的高斯扩建模型进行优化处理。
笔者认为造成这种误差的原因除了模型本身的误差外,还可能与抬升高度H和平均风速u的计算方法存在误差有关。此外,高斯扩散模型中仅考虑了风速对污染物浓度的影响,未能考虑到污染物在扩散过程中污染物本身以及井下环境间的相互作用,如高湿高热的环境、掩体裂隙的吸附、污染物成分之间的化学反应所造成的污染物浓度的变化。就上述误差的原因,对现在的高斯扩建模型进行如下的优化改进:
由于抬升高度与污染物浓度成反比关系,可以设
结合上述公式可得抬升公式:
因此抬升的平均风速为:
污染物扩散层的平均风速为:
将式(4)带入并积分得
式中:T为风速垂直变化参数。
高湿高热的环境、岩体裂隙的吸附、污染物成分之间的化学反应等因素造成的污染物浓度的变化会造成源强Q发生变化。引入削减系数为λ,表示高热高湿等因素对污染物浓度削减作用的大小,λ与各因素强度的关系是:
式中:P,R,…,N为各因素的强度,a,b是经验系数,分别为a=1.5,b=0.5由于各个因素导致的污染物浓度减小,所以对源强的修正为:
综上,优化后的高斯扩建模型为:
3 多污染源空气污染扩散模型的建立
井下生产中掘进、凿岩等环节生产大量粉尘,因此井下空气污染物不是单一的。
据多污染源排放和井下环境特点,建立工作面多源排放空气污染物的平流扩散方程。
空气污染物的扩散手井下风的平流和湍流扩散影响,建立直角坐标系,取x轴与风向相同,因此湍流扩散可忽略,且风速和污染物排放强度不随时间变化,为定值。则从污染源排放气态污染物的浓度分布遵从平流扩散方程:
4 工程实例
当风速为km/s时建立上风和下风L公里处,污染物质浓度的预测模型。据假设,风速沿x轴正方向,恒为正;对上风向L公里处的有害气体浓度计算时,方向沿x轴负方向,为负;对上风向L公里有害气体浓度计算时,方向沿x轴正方向,为正。因此问题转化为求(L,0,z)和(-L,0,z)两处污染气体浓度,则污染物质浓度的预测模型为
运用MATLAB程序将相应数据带入,得某矿井在早8点、中午12点、晚9点空气污染浓度分布图(见图1、2、3)
5 结论
(1) 本文考虑风速对污染物浓度的影响和污染物扩散过程中污染物本身与环境间的相互作用对抬升高度H和平均风速u的影响,改进了计算方法,将模型本身的参数与环境因素相结合,得出优化的高斯扩散模型
(2) 基于优化后的高斯扩散模型计算方式,对不同因素影响下井下空气污染物的扩散规律给出更精确的计算模拟方法,优化后的模型计算结果更接近实际,提高空气污染物的计算精确度。因此,对提高井下空气污染的控制水平和改善井下工作环境具有一定的指导作用。
参考文献:
[1] 王海桥.矿井风流年龄与矿井空气品质分析[J].中国安全科学学报,1998,8(5):24-27
[2] 褚召祥,姬建虎,张习军.矿井空气吸热能力分析与应用[J].煤炭科学技术,2012,40(1):70-73
[3] 刘伟强,周英烈.基于物元模型的矿井空气品质综合评价研究[J].矿业研究与开发,2015,35,(3):61-63
[4] 张斌才,赵军.大气污染扩散的高斯烟雨模型及其GIS集成研究[J].环境监测管理与技术,2008,20(5):17-19
[5] 孙志宽.高斯烟雨扩散模型再研究[J].环境与可持续发展,2013,5:107-109
期望吃到放心食品
“食品安全对今天富裕起来的国人来说非常重要,我们对健康有着前所未有的诉求,甚至超过发达国家民众对健康的重视。”中国农业大学食品科学与营养工程学院院长罗云波说,近几年,政府对食品安全问题的重视程度不断提高,但在保障食品安全方面仍存在一些障碍,特别是在监管方面。
那么,实现“吃到安全、放心、高质量的食物”这个梦想还需要多少时间呢?谈及这个话题,人们常常会和欧美发达国家比较,认为我们和他们的差距还有很远。但在罗云波看来,不能如此简单地比较,因为各国所面临的挑战不同,任何国家的食品安全都很难做到万无一失。“2011年,美国发生李斯特菌污染事件,造成20余人死亡。同年,德国及欧洲17国发生大肠杆菌污染事件,数千人感染,造成50余人死亡。从死亡人数来讲,难道这些国家的食品安全水平比我们差吗?”
“从监测数据来看,我国食品安全水平一直在稳步提高。但食品安全没有零风险,永远都有新问题产生,我们要不断研究、解决新问题。”针对我国食品安全的现状,罗云波认为要在以下几方面加强努力:第一,政府要在体制上做进一步调整,加大监管人员的培训和培养,加强企业诚信教育;第二,建立黑名单制度、准入制度、惩罚制度,设立“出现问题永远逐出行当”的行业准则,让食品生产者不敢越雷池一步;第三,主流媒体应成为不实谣言的过滤器,而不是发酵剂,报道重大食品安全事件时,最好咨询两名以上的专家,防止传播错误的信息。“另一方面,社会也要对食品安全理性看待,不要过分紧张或情绪化。”罗云波说,只要做到以上几点,相信我们离“吃到安全、放心、高质量的食物”这个梦想就更近了一些。
希望呼吸新鲜空气
“不尽如人意的空气质量已经成为人们心头挥散不去的痛。” 中国环境科学院环境污染与健康研究室研究员张金良说,随着生活水平的提高,人们开始追求更高质量的生活,希望活得更好、更长,而空气污染显然已经成为人们实现这个目标的障碍之一,人们对它的关注度自然很高。
“公众提出想呼吸新鲜空气的愿望,其中也饱含对政府加大力度改善空气质量的期望。”张金良介绍,近些年各级政府为改善空气质量已经做出了很多努力。以北京为例,自1999年以来,北京城区4.4万台机关单位茶炉大灶完成“煤改气”;大规模调整产业结构,将首钢等200多家重污染企业关停或搬离,治理空气污染的步伐从未停下过。然而,在严重的空气污染面前,政府的作为似乎显得“力不从心”。
冰冻三尺非一日之寒,空气污染并非一天两天形成的,要想治理好同样需要漫长的时间。张金良介绍,1952年,伦敦发生“烟雾事件”,英国人开始反思空气污染,并为摘下“雾都”的帽子付出了半个世纪的努力,直到1975年,伦敦雾日才由每年几十天减少到15天。同样为治理空气污染,德国用了30多年,日本用了20多年。近日,我国环境保护部通过了《关于加强环境保护重点工作方案》,把“解决大气污染问题,重点推进PM2.5污染防治”列在主要工作之首。新的环境空气质量标准颁布后,按照PM2.5的限值标准,目前我国很多大中城市的空气质量都不达标,与世界卫生组织提出的“空气质量基准值”相差甚远。“治理空气污染,我们还有很长的一段路要走。”
人人享受大病医保
关于“医保报销比例更高一些,并且每个人都能享受大病医保”这个愿望受到关注,中国人民大学劳动人事学院教授仇雨临表示,“老百姓的希望是好的,有希望才能推动社会工作的前进。”她说,由于前些年我国整体社保水平很低,新农合的报销比例只有百分之二三十,对那时的老百姓来说,医疗支出是生活中一笔相当大的费用。现在的医保制度逐年改进,大多数老百姓还是认可的,但是要达到社会全员满意还很难。因为基本医保制度的保障范围和程度毕竟有限,比如有“三个目录”、起付线和封顶线等限制,所以个人在就医时还需要承担一部分费用,特别是患大病时个人负担还是比较重的。尤其是对一些罕见病来说,国家目前还不能纳入医保报销,其根本原因是我国基本医疗保险的筹资水平比发达国家低很多。在我国的参保人群中,职工所占的比例较低,居民、农民和非就业人口多,他们缴纳的医保费用相对较少。
“如果想看病而个人完全不花钱,都由医保来报销,这不太现实。但是国家应保证百姓不会出现因病致贫的情况。”仇雨临介绍,目前我国政府正在逐步建立大病医保制度,使患大病的患者能够得到更多的报销,最终减轻他们的经济负担。一些发达国家采用的也是设定个人支付最高限额,超出部分由国家或保险基金支付,这样患者就有了安全感。
提高养老金,保障老有所养
“老年人担心养老金不够花的心理由来已久。” 中国老龄科学研究中心副研究员郭平认为,现在的老年人大多经历了企业效益不好、下岗等问题,再加上由于一些历史原因,进入企业的老人退休后的退休金只有政府机关或事业单位退休老人的一半,甚至还不到一半,所以他们就会格外看重养老金问题。
调查显示,国内74%的老年人都有一种以上的慢性病,如果养老保障和医疗保障都达不到他们生活和治病的最低要求,他们的生活就会非常窘迫。
关键词:空气质量;分析;防治
1 引言
哈尔滨市冬季燃煤供暖、汽车尾气排放等多种因素引起大气中可吸入颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等物质含量增加,从而制约了哈尔滨市环境空气质量的改善,对哈尔滨市城市环境空气质量状况进行分析,提出如何防治。
2 哈尔滨市空气质量状况
2.1 空气质量监测点
哈尔滨市设置9个空气质量监测点,这些监测点都属于国控监测点,分别在学府路、东轻厂、和平路、建国街、商业大学、宏伟路、红旗大街、承德广场以及岭北,哈尔滨主城区。
2.2 空气污染变化趋势分析
2006-2010近五年期间,哈尔滨市区主要空气污染物监测统计结果见下表:
根据表1-1的统计结果,用综合污染指数法,对2006-2010年度期间哈尔滨市区的空气环境质量进行了整体评价,计算结果如下表。根据下表的空气污染物评价结果,绘制了近五年污染源变化情况图。
根据表1-2至表1-6的计算结果可以看出,哈尔滨市近五年的年平均综合污染指数在3.94~4.51之间,2007年的污染指数最高,之后呈逐年下降趋势。说明市区空气质量逐年好转,2007年至2010年污染负荷系数由大到小排列为:降尘>PM10>SO2>NO2,2006年NO2污染负荷系数超过SO2位居第三;从污染物分担率来看,SO2所占比重不断增加,SO2污染呈加重趋势,NO2所占比重不断降低,NO2污染呈降低趋势,说明燃煤造成的污染仍很严重;降尘污染指数最高,而PM10的含量与降尘量密切相关,PM10和降尘二者污染指数之和占污染指数的43%左右,说明哈尔滨市空气污染属烟尘型污染。
3 结语
1)严控煤烟污染,大力发展集中供热, 治理不合格锅炉,取缔低矮散烧热源,设立无煤区、烟尘控制区、烟尘达标区。
2)优化和改善能源结构,推广使用气体燃料、液体燃料、太阳能等清洁能源,在不具备条件地区,推广使用型煤。推广节能设备, 提高能源燃烧利用率。
3)做为老工业基地,尽量减少工业污染。关闭设备落后、高污染、高能耗、低效益的工业企业,对有市场、有规模、治理不足的企业,给予资金扶持,提高企业环保设备建设。
4)严控机动车尾气污染,车辆尾气排放必须达标,不达标的限期治理,不达标不发证,不得行驶,严格执行淘汰报废制度, 限制高排车辆在市区的行驶时间和路程;发展小排气量民用轿车、清洁燃料汽车,双燃料汽车,增建加气站;加强公路交通系统建设,提高运输效率;加强油品管理提高质量标准。
5)严控扬尘污染,扩大绿化面积,减少地面;施工现场和车辆的管理,实施工地围挡、城区外搅拌、工地内覆盖,对易扬尘物质封闭运输;实行大型灰场、煤场的搬迁或加盖措施。
6)城市布局和城市基础设施科学规划建设, 计划提高新增绿地面积建设城市生态防护林和生态圈,进行产业结构调整,发展高新技术、高附加值、低污染产业。
7)科学监测预警,引进物联网空气质量监测预报方法,对城区的空气污染排放情况进行即时数据监控,对异常污染排放进行迅速反应和监管,加强监测标准化建设。
参考文献:
[1]祝昌健, 翁诗发. 广州市环境空气质量功能区划分刍议[J]. 广州环境科学, 1996(3):4-7.
关键词:装修;室内环境;污染;检验
0 引言
国内外大量调查资料都证实了这样一个令人不安的事实:室内空气污染程度往往比室外还高。现代人平均有90%的时间生活和工作在室内,而现代城市中室内空气污染的程度则比室外高出许多倍!尤其是那些儿童、孕妇、老人和慢性病人。特别指出的是,儿童比成年人更容易受到室内空气污染的危害,而儿童生活在室内的时间在80%以上。
1 室内空气污染对社会产生的危害
室内空气污染对社会产生的危害主要有以下两方面。
1.1 室内空气污染会危害人身体健康。国外大量研究结果表明,室内空气污染会引起“致病建筑综合症”(SBS),症状包括头痛、眼、鼻和喉部不适,干咳,皮肤干燥发痒,注意力难以集中和对气味敏感等。这些症状的具体原因不详,但大多数患者在离开建筑物不久症状即自行缓解。
目前由装饰材料所造成的污染成为室内环境污染的主要来源。市场上80%的装修材料都含有大量的有机有害物质。这些建材一旦进入室内,在通风环境不好的环境中浓度会很高,从而危害人的健康。例如,用做室内装饰的胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材中都含有甲醛,即使长期接触低剂量的甲醛也会引起慢性呼吸道疾病,高浓度的甲醛对神经系统、肝脏等都有毒害,长期接触较高浓度的甲醛会出现急性精神抑郁症,国际癌症研究所已建议将其作为可致癌物对待。其它如苯、甲苯、二甲苯等都是已证明是毒性极强的物质。
1.2 室内空气污染会影响人们的工作效率。室内空气质量与劳动效率和出勤有着密切关系,由此造成了缺勤和医疗费用的巨大损失。国际经验表明,加强室内空气质量的控制,通常情况下所增加的费用并不多,就可以达到提高劳动生产率的目的。因此,控制和减少室内空气污染可以保护人的身体健康,提高人们的工作效率。
2 建筑装修工程室内环境污染控制中存在的问题
《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB50325-2001)实施两年多来,对建筑物室内环境污染的防治起到了积极的作用。但该标准仍未在全国范围内得到广泛的推广和应用,部分经济水平比较落后的地区受诸多因素限制,尚未在工程建设环节中开展相应工作。部分已经开展这项工作的地区,在污染物判定方面易受某些不确定的因素影响,使该标准难以灵活应用。主要表现在以下几方面:
2.1 设计前准备工作不足。在开始设计前,还要熟悉将要进行室内装修设计的建筑物的现有状况,特别是对已使用过的建筑物。它的通风情况如何?现有的室内环境污染状况如何(哪怕是直观感觉)?有无必要对现有情况进行测试?在了解情况的基础上,考虑如何着手工作,以便在新装修中去除原有污染,并避免新的污染。通风是消除室内环境污染的有效方法,因此,装修设计中,一定要按照建筑设计通风的规范要求进行。特别是在大开间改为小开间的装修设计中,对小开间的通风状况要进行重新计算,凡达不到建筑设计通风要求的,应采取必要措施,保证小开间的通风需要。
【关键词】 空气质量; 自然资源; 审计
【中图分类号】 F239.4 【文献标识码】 A 【文章编号】 1004-5937(2016)23-0120-04
党的十提出建立系统完善的生态文明体系,对领导干部实行自然资源资产离任审计,并开展审计试点。试点的重要领域包括土地资源、水资源以及大气污染防治等,为开展空气质量审计提供了依据。近年来,我国一些地方深受大气污染困扰,尽管环保部门、地方政府采取了多项措施来治理,但公众对治理的效果心存疑虑。公众获取信息的渠道有限,了解空气质量情况主要通过主观感受、媒体报道、环保部门的相关数据。与这些了解信息的途径相比,审计监督具有客观、中立、公正的特点,引入政府审计进行监督,对于消除公众疑虑,促进空气治理措施的落实是一个较好的选择。政府审计的本质是履行对公众的受托责任,然而现实情况是由于我国审计机关基本未进行过该领域的专门审计,导致尚未形成一套较为成熟、符合实际的审计规范体系。因此借鉴美、英等一些审计机关的做法,并结合我国的实际情况开展审计,是比较可行的一个思路。
一、美、英等开展空气质量审计的情况
(一)美国的空气质量审计
美国的《空气清洁法案(The Clean Air Act)》为空气质量审计的开展提供了法律依据。审计团队由复合型的专业人才构成,保证了审计项目小组的专业胜任能力。除此以外,美国能源部建立的数据库包括了与能源消耗有关的各项统计数据以及审计情况,为空气质量审计的开展提供基础性的数据支撑。空气质量一直是美国审计署关注的主题之一,其官方网站上了8份关于该主题的审计报告,如表1所示。
从表1中可以看到美国审计署早在1979年就对空气质量予以关注,并了相应的审计报告。关于空气质量审计的内容,美国审计署主要从以下方面展开。一是关注环保部门一些规定、空气质量标准的程序是否符合相关规定。例如环保署对砖、瓷砖等建筑材料生产过程中的大气污染物排放了新的标准,新标准执行后,对大气污染物的控制、监测、检验、记录、报告都会带来新的成本,审计署检查环保部门该项新标准时是否对成本―效益等各方面影响进行了充分评估。二是对一些环保政策在执行过程中的资金使用效率进行评估。例如,在减少柴油机空气污染方面政府对一些项目进行了资助,审计署发现由于减少柴油污染排放涉及公路交通、航运、空运等多个管理部门,而这些项目之间缺乏合作,导致这些项目存在碎片化或者重复资助的现象,降低了资金的使用效率。而且,由于这些管理部门没有制定相应的绩效计量方法,无法有效地衡量资助的资金是否收到了预期的效果。三是对环保部门没有注意到但可能对大气造成污染的事项进行评估。例如,对于火电厂的大气污染物排放管理,环保部门主要是对其电力生产过程中的一些气体排放规定了标准,但是审计署发现一些火电厂为了有利于污染物扩散,将火电厂的烟囱建得过高。由于空气质量审计涉及很多专业性的知识,因此审计署采取了一些措施确保审计结论的可靠性。例如审计报告完成后请环保部门复查,邀请空气质量研究方面的专家参与审计过程,并在报告中详细记录被审计单位对报告结论的回应。对审计署的有些审计结论,被审计单位提出了异议,审计署对异议部分进行了二次回应。另外,在报告中使用图、表的形式使得一些问题的表述更加直观、形象。例如,空气质量标准对于几种主要污染物的排放要求越来越严,审计报告中使用点线图的形式,使得报告阅读者很直观地看到几种主要污染物的排放量要求排放得越来越少。
(二)英国空气质量审计情况
由于受工业发展的影响,英国是较早对空气质量予以关注的国家。1956年颁布了有关空气质量控制的基本法《清洁空气法案》,并相继出台了多部与空气质量治理有关的法案。英国的空气质量审计主要受欧盟生态管理计划及审计(Eco-management and Audit Scheme)的影响。该计划重点关注自然资源的有效利用、二氧化碳的排放、政府绿色采购以及可持续发展等内容[ 1 ]。该计划实施以来取得很好的效果,欧盟的年能源消耗量呈现下降趋势。
2009年英国审计署了《改进空气质量――政策发展》的审计报告。该报告主要对英国空气治理发展政策进行了评述与展望。报告在对近年来英国空气污染治理效果、现有政策进行评价的基础上,提出了一些未来政策制定的发展路向。报告内容首先就空气污染对健康造成的影响以及治理空气污染可能发生的成本进行了评估。然后对英国、欧盟和世界卫生组织制定的空气质量标准进行了对比,具体指出英国制定的空气质量标准某些方面存在的不足之处,并分析如果英国的空气质量未达到欧盟的标准可能带来的经济后果。最后对英国政府制定的空气污染治理政策、取得的效果进行了总结与评价,指出现有政策、措施不完善的地方。例如在空气污染治理方面,交通发展计划和空气质量管理计划分别由不同的部门来制定,导致这两个计划之间缺乏协调与沟通;现有的空气污染治理责任按行政区划来划分,一些跨地区的空气污染协作不够。同时对现有空气治理的一些方案提出具体改进建议,对欧盟其他成员国例如德国、法国、荷兰等好的做法进行了介绍,并提出值得借鉴的地方。
(三)香港地区开展的空气质量审计情况
香港地区在1987年了《空气污染管制条例》,对空气质量予以关注。香港审计署在2012年就环境保护署在空气质量监测及汇报方面的事项进行了审计。审计内容主要关注三个方面:一是在环保部门的管理下,香港的空气质量各项指标未全部达标;二是对环保部门的空气污染指数汇报系统进行审计,发现公众无法便捷地查阅重要的信息,例如在环保署的网站没有公布空气质量达标程度的信息;三是对环保部门的绩效进行评价,指出环保部门在有关空气质量管理方面可以改善的地方。在审计建议部分列示得十分详细,对于审计发现的每一项问题,都提出了五至六条建议。例如:针对空气质量的管理问题,提出环保部门制定计划时应列出空气质量指标达标的时间目标和进度指标,并将进度定期进行公开;将香港地区的空气质量标准和美国、英国、欧盟及世界卫生组织的标准进行对比的基础上,提出环保部门应定期修订空气质量相关标准;当空气污染超过标准时,应向公众提供更加清晰和具体的预防措施,并加强实时汇报、公布空气质量监测结果。
(四)美、英等开展空气质量审计的启示
从上述开展空气质量审计的情况来看,该领域审计主要以绩效审计为主。美国在开展空气质量审计方面历史悠久,形成了常态化、持续性的状况。比较完善的法律法规体系、较为完备的能源消耗数据库、复合型人才的审计团队、多年的经验积累为空气质量审计开展提供了有力支持。英国、中国香港地区开展的空气质量审计相对比较单一。英国对空气质量的关注主要受欧盟对大气污染排放要求的影响,因此审计内容主要从政策建议层面展开;香港地区则主要是对环保署在空气质量改进方面进行的评价,关注空气质量改善的效果。
综合来看,审计的内容主要有以下三个方面:一是关注空气质量政策、标准制定得是否合理,评价环保政策时是否经过了充分论证,现有的空气质量标准是否定得过低等等,采用的审计方法主要以文献查阅和比较法为主;二是对空气质量改善过程中采取的措施进行评价,评价的内容主要结合具体的专项空气污染减排项目进行,采用的审计方法主要有实地考察、访谈、专家咨询法;三是对环保部门取得的绩效进行评价,主要采用的是差异分析法,分析环保部门是否达到了预定的空气改善目标,如果没有达到,完成进度是多少等。
二、我国开展空气质量审计的内容框架
我国在1987年了有关空气质量的基础性法律《大气污染防治法》,2015年进行了修订,对各项大气污染物的排放制定了新标准。2013年,国务院了《大气污染治理行动计划》,随后各地方政府也纷纷了相应的空气治理行动方案。政府出台了多项财政补贴政策,投入了大量资金,表2列示了中央财政资金专项用于治理大气污染的情况。
从表2中可以看出中央十分重视大气污染的治理,2014年与2013年相比,空气治理专项资金大幅增长。然而,在大气污染治理方面,面临的形势十分严峻,雾霾仍然比较严重。一些地方政府对于产能过剩、高污染、高排放的产业去产能行动迟缓,还有一些地方在公布空气治理效果时,避重就轻,选择性地信息。投入大量的财政资金用于改善空气质量,效果怎样?对此,公众有强烈的问责需求。因此,在这种背景下引入审计监督十分必要。
近年来我国开展了土地、矿产、森林、水资源等环境审计研究。研究内容主要围绕资金使用的真实性、效益性和合规性以及资源审计的目标、内容、审计程序、方法和评价指标体系展开[ 2 ]。在实践方面,与大气污染治理有关的审计开展了三次,分别是2009年第6号、2011年第11号和2013年第16号审计公告,这三个审计项目主要对企业节能减排情况进行了审计。审计内容一是关注技术改造专项资金使用是否合法合规,是否存在挤占挪用专项资金的情况;二是关注节能工程项目是否按期完工并发挥作用,污水、污泥、二氧化硫等污染物排放量是否有所减少;三是关注淘汰落后产能的相关政策是否得到了落实。
借鉴美、英等开展空气质量审计的经验,结合我国的实际情况,笔者认为我国应将空气质量纳入审计范畴,进行单独反映。审计内容可从以下方面展开:一是关注大气污染物节能减排项目是否落实,是否取得了预期效果;二是对空气质量政策方面进行评价;三是关注空气质量数据公开的客观性、及时性。审计方式可以以专项审计的形式开展,也可以在开展其他审计项目时对影响空气质量的方面单独反映,予以关注。例如:在对国有企业审计过程中,除了关注财务收支审计以外,还可以评价检查国有企业是否贯彻落实了国家关于节能减排政策的规定,在减少大气污染物排放方面是否采取了相应措施;在对党政领导干部自然资源离任审计过程中,评价领导干部在任期内有无违反国家产业发展政策批准新建高污染能耗项目,任期内空气质量有无大幅度下滑情况。具体可从表3所示的方面展开审计。
三、Z市开展空气质量审计的思路
基于上述分析,本文以Z市为例,结合Z市近年来为改进空气质量采取的各项措施,提出对Z市开展空气质量审计的设想以及具体思路。Z市是我国北方中部某省会城市,近年来空气质量不断下滑,空气污染较为严重,政府采取了多项措施进行应对,然而效果并不理想。由于北方有较多城市与Z市的情况相似,因此选择Z市进行分析具有较好的代表性。在空气污染治理方面,Z市政府比较重视,计划未来5年内投资462亿元专项资金进行治理。市政府了《“蓝天”工程白皮书(2013―2015)》,制定出台了《大气污染防治工作实施方案(2014―2018)》,成立了由市长任组长的大气污染防治工作领导小组。在全市范围内采取了超排放的黄标车在市区内限行,全市燃煤锅炉改天然气,加强施工工地扬尘污染治理等多项措施。
Z市开展空气质量审计工作重点应从462亿元治理资金的使用入手,评价资金使用的合法、合规性,审查专项资金是否都落实到位、资金使用进度是否符合计划,资金使用效率如何、是否达到了预期的效果,减少大气污染物排放的技术改造项目是否按期完成、工程项目是否取得了预期的效果。
首先是政策评价部分可以考察政府部门对于治理空气污染是否制定了切实可行的计划,计划是否清楚地列明了绩效指标,每一个时间结点的完成率、完成目标是多少,关键绩效指标的完成与责任是否挂钩,责任是否层层分解细化。以该市的《蓝天工程白皮书(2013―2015)》为例,该白皮书列出了为改进空气质量3年内要采取的各项措施,相当于空气质量改进计划书。然而计划中的内容常常冠以定性的指标,例如“大力发展,有效控制”,其中定量的绩效指标比较少,一些关键绩效指标例如全年氮、氧化物排放总量,全年大气中度、重度污染天气预期达到多少等信息缺乏,导致这些措施是否取得了预期的效果难以进行评价。
其次可以评价空气治理各项措施执行情况。例如空气污染治理措施中指出如果达到重度污染天气,工地应停工。审计人员可以采用实地考察法,调查达到重度污染时工地是否停工,如果没有停工原因是什么,谁将承担责任,现有的处罚措施是否适当,有没有效果。
最后可以对空气质量信息、空气质量数据进行评价。例如达到重度污染天气是否对公众及时预警,是否及时向公众传递可以采取的措施;空气污染治理工作进度如何,尤其是一些关键时间结点;预期目标是否完成,信息是否向公众及时进行公开等。
四、结论
一些国家和地区由于经济发展原因,较早地意识到工业发展对空气质量的影响,因此在空气质量审计方面已经具备较为丰富的理论和实践经验。我国在经济快速增长过程中,也逐渐意识到环境、自然资源保护的重要性。因此,在这种背景下,借鉴他们的空气审计实践经验,总结其先进技术手段与方法,对我国开展该领域的审计具有重要意义。今后可进一步形成体系,对空气质量审计开展的法律依据、制度体系、审计方法、报告等内容进一步研究。
【参考文献】
[关键词]室内环境;空气污染;污染物;防治
[abstract] with the development of economy, people's living standards improved, the people in pursuit of the bedroom environment comfortable change, but also there are some by indoor environment pollution caused by all kinds of "modern disease", seriously influenced people's physical and mental health. Therefore, we should cause a high degree of attention and take effective measures to reduce our indoor environment pollution, improve the indoor air quality, let our indoor environment in become more comfortable, but also be more healthy.
[keywords] indoor environment; Air pollution; Contaminants; Prevention and control
中图分类号:B845.61 文献标识码:A 文章编号:
近年来,随着社会经济的高速发展,人民生活水平的提高,人们对办公和居室的环境越来越崇尚舒适化和高档化,室内装饰装修成为一种新时尚,但是有些建筑材料、装修材料的有害物质含量没有得到有效控制,致使多种化学物质进入室内环境,造成室内空气质量恶化,导致各种“现代病”的出现,严重影响了人民群众的身心健康,室内空气污染问题应该引起了我们的高度重视,以下对室内空气污染对人体健康的影响进行分析,并提出了防治对策。
室内空气污染物
1.1室内环境空气污染的主要来源
①室外大气污染物通过空气对流、扩散进入室内。②室内燃料的燃烧,烹饪。③建筑物结构中相关建材、人造板材(含“复合地板”及其下铺放的泡沫塑料)、室内装饰物(如墙纸、地毯、隔热材料等)和现代家具等的有害物释放。④与人在室内一切活动有关的人为排放源(如衣着、吸烟川、化妆品、杀虫剂、空气清新剂、厨房油烟气等)。⑤人体自身的排泄(呼吸、出汗、打喷嚏、咳嗽、排泄等)。⑥涂料、油漆中挥发物。
1.2室内环境空气主要污染因子
目前已知的主要室内环境空气污染物有以下几种:①CO。生活燃料的燃烧(燃煤、城市管道煤气、天然气)产生。②颗粒物。室内颗粒物主要来源由3部分组成:室外颗粒物随空气流动进入室内,室内燃料的不完全燃烧,抽烟和人在室内的活动。③NOx。室内燃料燃烧是室内NOx的重要来源,此外还有室外空气的扩散(尤其是地面呼吸带的机动车尾气)。④SO2。室内燃煤的家庭其SO2污染主要来自于燃煤,其次才是室外大气的扩散;燃气户室内SO2主要来自于室外大气环境的扩散,其次才是煤气的燃烧。⑤甲醛(HCHO)。就目前而言,国内居民居室内甲醛主要来源是室内装饰(修)物,此外还会存在于涂料、复合地板及下方衬垫的纤维板、泡沫塑料等以及各种墙纸、化纤地毯、窗帘及免烫型衣服中。⑥VOCS(主要包括苯系物、烃类、醋类和酮类)。主要来自房内涂抹油漆的地板(含复合地板及下方铺垫的泡沫塑料)、家具,以及各种使用油性涂料的墙壁、天花板、壁橱,另外还有室内空调机中制冷剂的泄漏。⑦CO2。主要由人在室内活动时产生。⑧氡。氡及其子体作为室内空气中主要污染物之一,已引起各国学者的重视。氡的污染主要来源于各种砖、天然石材建筑材料,并与建筑物下方地质环境、土壤有关系。⑨氨。氨在水中溶解度极大,因此,如房屋建造时水泥中防冻剂氨加量过多,会影响人体的健康,主要刺激人的眼球和呼吸道。氨污染通常在北方较严重。
2.室内空气污染对人体健康的影响
随着建筑装修热的兴起和室内密闭程度的提高,使得室内空气污染物的浓度增加,检测表明,室内甲醛、苯系物、氨气、氡等污染物的浓度远远高于室外,由此引起的“病态建筑综合症”的患者越来越多,室内空气污染已成为影响人体健康的重要因素。
2.1可吸入颗粒物(PM10)
粒径大于10μm的颗粒物大部分被阻挡在上呼吸道(鼻腔和咽喉部),而粒径小于10μm的可吸入颗粒物能穿过咽喉部进入下呼吸道,特别是粒径小于2.5μm的细颗粒物能沉积在肺泡内,对人体健康危害更大。颗粒物的化学组成非常复杂,同时细颗粒物富集了空气中的有毒金属、酸性氧化物、有机污染物,并载有细菌、病毒等,进入人体,危害人体健康和安全。对人体健康的危害包括:对呼吸道的毒害作用,损害下呼吸道和肺泡的功能,影响机体的免疫功能;吸附有害气体产生协同毒害作用,吸收太阳辐射产生致突变性和致癌性等。
2.2 CO2
CO2在正常空气中的含量为0.03%-0.04%。当室内空气与室外空气交换良好时,室内空气中CO2的浓度通常不会达到人的主观感觉不适的状态。但是,当室内CO2浓度大于1.5%时,会引起呼吸困难和呼吸频率加快、改变血液PH值、减弱人体的活动能力等。当浓度大于3%时,会引起头痛、眩晕和恶心,当浓度大于6%-8%时,可导致昏迷和死亡。CO2作为居室中常见的污染物,当浓度达0.07%,少数敏感的人就会感到不良气味,并产生不适感。CO2浓度的高低可以用来表示室内空气清洁程度,以及通风换气是否良好,居室内CO2浓度应保持在0.07%以下,最高不应超过0.1%。
2.3CO
室内CO主要来源于吸烟、含碳燃料的不完全燃烧等。当不存在室内源时,室内CO的含量与室外持平,维持在3-10ml/m3。由于CO不能透过皮肤,因此,它对人体健康的影响主要通过呼吸系统来实现。CO能与血红蛋白结合形成羟基血红蛋白(COHb),但是CO与血红蛋白的结合能力远远大于O2的结合能力,是O2的200倍,当O2与CO同时存在时,血红蛋白优先与CO结合,制约了O2在血液 中的传播。CO可对心脏、肺和神经系统产生有害影响,当COHb的浓度为10%时,只要引起心血管疾病,导致中枢神经紊乱;当浓度为2.5%时,可加重胸痛病人的症状。
2.4甲醛
室内甲醛主要来自装修材料及家具、吸烟、燃料燃烧和烹饪。它的释放速率除与家用物品所含的甲醛量有关外,还与气温、湿度、风速有关。气温越高,甲醛释放越快;反之亦然。甲醛的水溶性很强,如果室内湿度大,则甲醛易溶于水雾中,滞留室内;如果室内湿度小,空气比较干燥,则容易向室外排放。
甲醛对皮肤和黏膜有强烈刺激作用,能引起视力和视网膜的选择性损害,当浓度为1ml/m3时,可被人嗅到。在室内装修和家具黏合过程中大量使用以甲醛为主要材料的脲醛树脂(UF),甲醛在室内大量挥发,甲醛含量高于不用脲醛树脂进行装修的几倍到几十倍。由此引起疾病的主要症状是呼吸道强烈刺激、咽喉烧灼痛、呼吸困难、眼睛刺激、咳嗽、发冷等,有的人出现过敏性皮疹和神经失调等症状。长期低剂量接触甲醛,可降低机体免疫水平,引起神经衰弱,出现嗜睡、记忆力减退等症状,严重者可出现神经抑郁症。呼吸道长期受到刺激后,可引起肺功能下降。
2.5氨
氨对健康影响主要表现为上呼吸道刺激和腐蚀作用,严重中毒时可出现喉头水肿、声门狭窄、窒息、肺水肿。氨气浓度达3500mg/m3以上时,可立即致人死亡。轻度中毒时,会出现鼻炎、咽炎、气管炎、咽喉痛、咳嗽、咳血、胸闷、胸骨后疼痛等,还能刺激眼结膜水肿、角膜溃疡、虹膜炎、晶状体混浊,甚至角膜穿孔。
2.6氡
氡在衰变过程中放出α、β、γ粒子后衰变为各种氡子体,氡及其子体均为放射性粒子,其产生的辐射剂量占天然辐射源的54%,主要来源于室内地基土壤中和建筑装修材料,装修材料中析出的氡是对人体造成辐射危害的主要来源。若氡衰变过程中释放的α粒子通过呼吸进入人体,则会破坏细胞组织的DNA,从而诱发癌症。
2.7生物性污染物
室内空气存在一些病原体,有时可导致某些传染病,如流感、麻疹、结核、流脑、猩红热、白喉、百日咳、军团病等传播。另外,对铺地毯的室内环境,空气中的尘螨将会很多,由于室内缺少阳光,螨虫和其他真菌的滋生是难以避免的,尤其在南方,在雨季特别是气压低和湿度大的日子里,在中央空调系统、分体式空调中还会滋生军团菌。文献报道,螨非常适合人类居住的室内环境,其分泌物有致过敏物。螨虫的主要寄生场所为床上用品和椅套、沙发等。
3.室内空气污染防治对策
3.1避免或减少室内污染源
用无污染或低污染的材料取代高污染材料,避免或减少室内空气污染物产生的设计和维护方案,是最理想的室内空气污染控制方法。使用原木木材、软木胶合板和装饰板,而不用刨花板、硬木胶合板、中强度纤维板等,可减少室内甲醛散发量。采取集中供热,电取暖和做饭,配备性能好的通风系统,可避免燃烧烟气进入室内空气环境。尽量不要在室内吸烟,减少被动吸烟。正确选址或使用透气性差的建筑材料,可避免或减少氡进入室内。正确选择涂料及家具,例如,用水基漆替代油基漆,可以避免或减少挥发性有机化合物进入室内。
3.2正确处理室内污染源
对于已经存在的室内空气污染源,应采用撤出室内、封闭或隔离等措施,防止散发的污染物进入室内环境。对于新的刨花板和硬木胶合板之类散发大量甲醛的木制品,可在其表面覆盖甲醛吸收剂。
3.3使用治理室内空气污染的空气净化设施
根据居室、厨房、卫生间的不同污染物选用具有不同功能的空气净化装置,如空气净化器、排油烟机、臭氧消毒器等。
3.4推广绿色建材,逐步实现绿色建筑
推广使用对人体和周边环境无害的健康型、环保型、安全型绿色建筑材料。积极营造绿色建筑是逐步实现即能提供舒适而且安全的室内环境,同时具有与自然相和谐的良好的建筑外部环境,达到建筑与环境的自然融合。
参考文献
[1]曹守仁.室内空气污染与测定方法.北京:中国环境科学出版社,1989,1.
关键词:室内环境;污染物;来源与危害;污染问题;控制
1、室内环境污染严重危害到我们的健康
室内空气污染是指室内空气中存在的对人体有害的气体或颗粒物。室内空气污染不仅破坏了人们的工作和生活环境而且直接威胁着人们的身体健康。
人们往往认为我们现在的生活环境受到工业生产和交通汽车等的污染严重,以为只要远离工厂和公路,就可以免除污染,远离疾病。其实,据一些调查研究的结果显示,室内污染高达59%。通过专家和学者的研究分析,目前检测到的有毒有害物质达数百种,有约68%的人体疾病与室内污染有关,尤以氡、游离甲醛、氨、苯及总挥发性有机化合物(TVOC)等几种污染物对人体危害最大且时常检出。据相关报道,其中氡、苯化合物已经被世界卫生组织(WHO)确定为强烈致癌物质,甲醛被WHO确定为可疑致癌和致畸形物质,因此如何控制这几种污染物才是我们健康的保证。
通过东莞市环境保护监测站对不同楼盘新装修的4间居室和1间未装修的居室室内空气中各种污染物浓度进行了测定,从而进一步证实室内环境污染物的存在,同时加强对东莞市新装修居室空气中的污染现状的了解。数据结果如下(表1):
上述数据结果表明,新装修了的房子室内确实存在一定量的污染物,是会直接影响到居住人身体健康。那么人们不禁要问,这些污染物是如何产生的呢?对人体又有什么影响与危害呢?可以控制和消除这些污染物吗?要解答这些问题,我想重点是要了解室内污染物的来源和危害。
2、室内污染物主要种类、危害及来源
2.1氡:
氡是一种无色无味的放射性惰性气体,是自然界唯一的天然放射性气体。氡及其子体作为室内污染物主要是氡-222,其通过吸附于尘粒上而被人吸入呼吸道,沉积于气管、支气管部位,部分还会深入到人体肺部引起肺癌等疾病。
它们主要存在于自然界各种各样的矿石、岩石以及土壤中,常在开采和建筑施工时释放出来被人体吸入。室内空气中的氡有80-90%来自地基土壤、岩石,特别是在地质构造断裂层区域;其次是工程使用的建筑装修材料析出的氡,尤其是掺工业废渣建材和天然花岗岩。
2.2挥发性有机化合物(TVOC):
TVOC是指沸点在50~260℃之间,常温下能够挥发成气体的各种有机化合物的总称。TVOC作为室内污染物,种类多,成分非常复杂,而且新的种类不断被合成出来。由于它们单独存在时浓度低,不予以逐个分别表示,而以TVOC表示总量。常见的除醛类外,还有苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、萘、二异氰酸酯类等。TVOC表现出毒性、刺激性,能引起机体免疫水平失调,影响中枢神经系统以及消化系统功能,严重甚至引起死亡。
在室内环境中,它们主要来源于建筑装饰材料、生活及办公用品(如:地毯、家具等)、家用燃料、烟叶的不完全燃烧等。
2.3苯系物:
苯是具有特殊芳香气味的液体,易挥发到空气中,人若长期吸入苯,甲苯等苯系物,会引起慢性中毒,出现头疼、失眠、精神萎靡等神经衰弱症,严重时还会引起癌症。
它们主要来源于油漆、涂料中的稀释剂、黏合剂、橡胶制品以及防水溶剂等物质中,通过挥发以蒸气状态存在空气中。
2.4甲醛(HCHO):
甲醛是一种无色气体,具有特殊刺激性气味,易溶于水和乙醇。甲醛是世界公认潜在致癌物,它刺激眼睛及呼吸道粘膜,最终造成免疫力异常、神经中枢系统异常等症状。
它们主要来源于人造木板及其制品,粘胶剂,内墙涂料,木家具,壁纸,贴墙布,批灰用的107胶,夹板及地板用804胶,劣质万能胶,化钎地毯,泡沫塑料,油漆等。
2.5氨:
氨是―种挥发性无色气体,具有强烈的刺激性臭味,可引起眼睛和皮肤的烧灼感,产生头疼、厌食等症状。
它们主要来自建筑工程中使用的阻燃剂、混凝土外加剂,建筑水泥等,会随着温湿度等环境因素的变化从混凝土中还原成氨气缓慢释放出来。
3、室内环境污染物的控制
3.1把好材料的进场检验关
3.1.1做好产品监督检查
⑴、产品的合格证书。必须有质量检验合格证明和有中文标识的产品名称、规格、型号、生产厂厂名、厂址等。
⑵、出厂环境检验(检测)报告。材料的供货厂家应提供厂家产品的检验(检测)报告,报告的放射性指标、有害物质含量指标应在设计允许范围内且符合《规范》要求。
3.1.2把好在工程施工过程的污染防范和控制关
加强对各种建筑装修材料的现场管理,要尽量选用无毒、少毒、无污染的施工工艺,减少材料在施工使用过程中对室内环境的污染。避免工程完工后再检测出室内污染物含量超标情况的发生,必须贯彻防治结合、防重于治的原则。
把握好施工过程主要污染物的来源、监督。若出厂环境指标检验报告或者放射性指标、有害物质含量指标等超标的产品不得使用在工程上。室内主要污染物的来源、监督要点及控制标准详见表2。
3.2 合理选择建筑装潢材料
对室内环境污染应先从源头抓起,选择合理的建筑装潢材料,从源头上防止室内环境污染。采用清洁无害的绿色建筑材料,适度装饰,慎重装修,减少有害物质的排放。
3.3 设计合理,增强通风
建筑物的通风设计合理与否是控制室内环境污染的一个重要因素。改善室内空气质量的最好、最有效的办法就是通风换气,有利于室内有害气体的散发和排出,可有效减少有害污染物在室内的积聚,提高室内环境质量。
通风包括自然通风和机械通风两种形式。建筑物如采用自然通风,设计时应考虑最大限度的利用自然通风、增加室内的通风换气量;如采用机械通风(即空调通风系统)设计时应保证有足够的新风量和室内风系统的平衡。
3.4适当种植绿色植物
适当种植绿色植物,有利于空气的净化。绿色植物通过光合作用产生氧气,而且某些植物还能吸收空气中有害物质,如:月季可以有效吸收硫化氢,苯,乙醛等有害物质;红鹤花吸收甲醛;万年青可有效地除去三氟乙烯的污染等。
3.5加强对各方责任主体质量行为的监督是控制室内环境污染的重要保证
目前的很多建筑装饰装修设计和施工企业都是鱼龙混杂、素质参差不齐,质量行为不规范的问题也是普遍存在着得。因此,必须严格依照国家有关法律、法规和规章规定的程序加强对参与室内环境建设的各方责任主体和有关机构履行质量责任行为的监督,以减少室内环境污染事件的屡屡发生。同时,在工程质量监督报告中增加室内环境质量是否符合《规范》的结论性意见。
4、结束语
通过上述分析叙述,证明室内环境污染是一个值得深思与重视的问题,各种污染物的存在对人们的健康存在一定的威胁,只有清楚认识污染的来源及危害,提高人们对室内环境污染的认识与重视程度,通过采取去各种有效控制措施,加强对室内环境污染物的控制,才能有效减少室内空气污染,为我们提供一个舒适优雅的居住环境。
参考文献
[1]朱颖心. 建筑环境学[J]. 第二版. 北京: 中国 建筑工业出版社,2005
[2]室内空气质量标准(GB/T18883-2002)
[3]公共场所卫生标准(GB9663-1996~GB9673-1996,GB16153-1996)
[4]民用建筑室内污染环境控制规范(GB50325-2001)
[5] 徐创霞,卢晓煌,廖志华,周知.室内环境污染的来源、危害及防治措施[J].四川建筑科学研究,2008,31(1):213-215.
[6]银爱君,邓起发.综述房子新装修后室内环境的污染物来源、危害、监控与防治[J].科技与生活,2011,22 (3):102-104.
[7]银爱君,邓起发.室内空气污染的来源及控制措施[J].北方环境,2010,22 (3):102-104.
初中化学是学生启蒙阶段学习的化学。初三化学第二章第一节《空气》是学生常见的,接触到的具体元素和化合物知识的开端,在整章乃至整册中占有很重要的地位,是学生日后学好化学的关键。
而我在讲授这一节课时,跳出了以往的的僵硬 的知识灌输的模式,而是结合课内外知识,采用实验、讨论、竞赛等多种教学方法及各种活泼的形式,用准确、生动、形象流畅的语言加以表述,融知识性,趣味性为一体。使学生学习化学的兴趣急剧上升,在学生认识和掌握新知的基础上培养了各方面的能力。
第一、分析教材明确教学目标 ,确定教学重点和难点。
首先,明确教学目标 :
本节通过演示实验 :“空气在氧气含量的测定”验证了空气中含 约1/5的氧气,引出人类对空气组成的认识过程,从而导出了空气的组成以及各种成份的体积分数 。阐述了保护环境、防止空气污染的现实意义。在学习这一节时,(一)要了解空气组成发展的历史过程,学习科学探究科学研究问题的思想方法,抓住事物间的微小差异而作出判断的唯物主义观点和作风,培养自身的创造思维和能力;(二)是要重点掌握空气的组成和各成份的体积分数 ;(三)是要真正的树立起环保意识,要认识到人类过度向大自然索取和排放污染物,超出大自然的自净作用和承受能力时,必然会受到大自然 的报复和惩罚,进一步建立人与自然和谐发展的思维。(四)是了解惰性气体演化为稀有气体的过程,树立辩证发展的思想。这四点为本节的教学目标。
其次,确定教学重点难点:
空气是人类、动植物必需的天然物质和生命支柱,在自然环境中由于热胀冷缩会感到风的存在,很多物质在空气中点燃会燃烧,隔绝空气时又会熄灭,煤炉火用扇子越扇越旺,蜡烛火用扇子一扇就会熄灭.羽毛在空气中飘动,人类、动植物隔绝空气无法生存,这些自然现象和小学的常识已使学生知道了空气有质量、有浮力,主要成分是氮气和氧气,从化学知识角度来看,仅仅知道这些知识是不够的,需要进一步研究和学习空气的组成,所以空气的组成就是本节的重点。绪论课已阐述过实验是学习化学的重要手段 ,所以对演示实验的观察与分析也是本节的重点。同时通过对人类认识空气组成的历史过程的学习和对科学家探究方法的了解,要逐步建立起辩证唯物主义的发展观、辩证观,培养自身的创造思维和探究科学发展知识的能力,这是本节的学习难点 。当今世界的发展越来越依赖于科学技术的发展和人与自然和谐的、可持续的发展,环境保护在我国至今仍是一个薄弱环节,重视对环境的保护和治理,防治大气的污染也是本节学习的重点。
第二、教法及教学特点
1、 sts教学尽可能地渗透到教学中,让学生主动亲近自然对周围事物 产生兴趣和爱好,并关心周围的一切,引导学生积极参与问题解决问题的能力。
2、以实验探索为,灵活并用讲授法、指导阅读法、作业练习法等多种教学方法。
教学过程
整个教案按以下过程设计
引出新知 设疑、启发
实验探索
探求新知 归纳小结
引深
应用新知 练习
知识小结
课堂思考
知识拓展 设计家庭实验
课外调查
知识反馈 作业布置
(一)引出新知
通过学生对空气的认识让同学自己回答空气作用,空气的成份有哪些?是谁怎么样发现的?我们能不能回到几百年前看看科学家们是怎么样用实验的方法证明空气的成分?这里用简短的设问,集中了学生的注意力,明确了思维方向,激发了学习兴趣,引起内在的知求欲望, 使学生一开始就有一个良好的学习环境,为整个教学过程创造良好的开端。
(二)探求新知
[增补实验]如右图将钟罩放入盛水的水 槽中,用抽气筒将钟罩内的空气抽掉一部
分观 察有什么现象,得出什么结论?
由于初三学生刚刚接触物理,对压强知识知之甚少,对下文由现象水面上升1/5,而得出空气体积减少1/5的结论的形成,成为障碍,设计此实验可避开压强知识,让学生自己由现象得出结论:钟罩水位上升是由于,罩内空气体积减少,且空气体积减少多少,水位就升高多少,为下文结论的形成作好了铺垫。
[实验 2-1]空气中氧气成分的测定。
装置如图所示。将钟罩放入盛水的水槽中,以 水面
为基准线,将钟罩水面以上容积分为5等份。在 燃烧
匙内盛过量的红磷,用酒精灯点燃后,立即插入钟罩
内,同时塞紧皮塞,观察红磷燃烧和水面变化的情况。
指导学生以观察现象,及由现象分析原因,从而得出结论,此过程通过 组与组间的竞答,使学生准确而完整地得出了结论, 同时也培养了学生观察实验、分析问题的能力,活跃了课堂气氛,激发了学生的学习热情。
在此基础上引导学生阅读课文,并回答如下问题(1)空气中到底有哪些成分,它们的体积分数各是多少?(2)是哪国的哪些科学家通过实验证明空气不是单一的物质?
对于第一个问题中的稀有气体学生知之甚 少,首先我介绍了稀有气体的组成,接着告诉他们稀有气体过去被称为“惰性气体”,原因是由于这些气体不可与其它物质反应,但随着科学的进一步发展,人们通过实验认识到这些气体在一定条件下也可以与其它物质反应,才改名为稀有气体,由此启迪学生要用变化的发展的观点认识事物。
其次,我通过讲解稀有气体的用途:广告牌中五颜六色的"霓虹灯",体育场石英玻璃中充入氙气的氙灯,通电时能发出比荧灯强几百万倍的“人造小太阳”,不仅扩展了学生的知识面,而且也激发了学生的学习兴趣。
在学生们回答第二个问题后,向学生介绍拉瓦锡得出空气由氧气和氮气组成的结论和艰苦历程及严肃认真的科学态度,号召同学们学习任何一门学科都 必须尊重客观事实,不人云亦云的科学态度。
到此为止,同学们对空气的组成有了一个科学、全面的认识,并且知道空气的成分比较固定,特别是绿色植物光合作用,不断调节空气中氧气和二气化碳的平衡。
再次引出问题:空气的成分是不是一尘不变的?是什么改变了空气的成份呢?由学生自己积累的生活常识和课外知识,抢答出污染空气原因,然后再由学生自己归纳出污染空气的原因 :有气体和烟尘
在此基础上我作了补充和总结:空气有一定的自净能力,当人类大量地向空气中排放有害气体和烟尘时,会改变空气的成分,使空气污染 ,从而对人类的生存构成了威胁和挑战,随着现代工业的迅猛发展,人类社会对空气的污染越来越严重,排放到空气中的有害物质可分为粉尘和气体,空气中的气体污染物较多的是二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳 ,主要来自矿物燃料(煤和石油)的燃烧和工厂的废气,要树立保护环境、保护大气的意识。
然后我又补充了课外小知识:空气污染实例
据统计,一个 成年人每天呼吸约2万次,吸入的空气量约10 立方米,大约是每天摄取食物重量的10倍,人不吃食物可以活3-5个星期,不饮水可以坚持5天多,不呼吸空气,短短的5分钟就会死亡,可见,空气污染日趋严重。空气污染对人体的健康十分有害 ,它可使人急性中毒。1952年12有份伦敦上空接连几天被大雾笼罩 持续不散。从家庭炉灶,工厂烟囱排出来的烟尘和有气体都被封盖在低空扩散不出去,污染物不断积蓄,浓烈的煤烟和硫黄熏得人们咳嗽不止。成千上万的人急剧发病,患者开始发烧,呼吸困难,皮肤发紫,胸部可以听到水泡音, 短短的几天内就有四千多人死亡。空气污染的教训是惨痛的,它向人们重重地敲响了保护环 境的警钟。
此时同学们再次清楚地认识到保护环境是何等地重要,如果不保护好环境历史必然重演 。如何保护好人类赖以生存的自然资源?如何从我做起?学生情不自禁地发表见解。
整个探知过程中我尽可能地发挥学生的主体作用和教师的主导作用。凡是学生能回答出的由学生说,说不完的让学生间互相补充 ,凡是学生自己能归纳出的内容让学生自己去总结 ,凡是可由学生评价的指路子、出点子、想法子、引导和鼓励学生独立思考。主动实践积极探索,使同学们在愉快、和谐、民主的课堂氛围中,不仅掌握知识而且培养了能力。
(三)应用新知
给出了5道小题,前两题是本节的知识点, 是学习化学的基本功, 而后三题重在考察本节的重点和难点内容 :空气的组成及体积分数,空气的污染源及环保、空气组成的发展史及稀有气体等,所涉及的问题重在观察实验,建立概念,理解和识记知识点,并灵活运用。
题目设计遵循由易到难,由浅入深,循序渐进,通俗易懂原则,重在培养学生和能力
(四)知识小结
通过梳理本节知识空气成分的测定、体积分数及它成污染根源与防治方法使同学们进一步明确掌握本节知识点,使之条理化,系统化。
(五)知识的拓展
1、思考题:空气成分测定的实验中钟罩内水位上升不足1/5的原因有哪些?目的使部分优生“吃饱”,能力进一步提高,此题重在考察学生运用知识的能力。
2、家庭小实验:自己设计一个可行的测定空气 成分的实验,并动手做一做。此题重在培养学生创造性思维能力和实验能力。
3、课外调查:通过调查你所在地区的空气质量,分析造成当地空气污染的主要因素,并想一想什么方法可发减少污染?此题使学生真正走进生活中的化学,使学生将课内、外知识溶为一体,由所学知识联系生活实际,培养学生关心和解决社会重大问题的能力,而且也培养了他们分析问题和解决问题的能力。
(六)知识的反馈(布置作业)
作业的设计紧扣大纲,突出重、难点,并通过系统 问题引导学生运用知识的能力,扩大知识 面,进一步促使他们将知识转为能力。
三、教法及教学特点
1、 sts教学尽可能地渗透到教学中,让学生主动亲近自然对周围事物 产生兴趣和爱好,并关心周围的一切,引导学生积极参与问题解决问题的能力。
关键词:准确性,检测,浓度
Abstract: the paper introduced the indoor air in the detection principle and the method TVOC, and puts forward some of the factors affecting detection accuracy, through to the effect factors of the control to improve the accuracy of the test results purpose, finally puts forward the reduce indoor air of some methods of harm TVOC.
Key words: accuracy, detection, and concentration
中图分类号:Q938.1+4文献标识码:A文章编号:
0 引言
室内空气污染已经成为危害人类健康的隐形杀手,“室内”主要指居室内,室内空气污染是指由于各种原因导致的室内空气中有害物质超标,进而影响人体健康的室内环境污染行为。研究表明,室内空气污染的程度是室外空气污染的2-5倍,严重的时候能够达到100倍,美国已经将室内污染归结为影响人类健康的五大危害之一,世界卫生组织也将室内空气污染作为影响人类健康的比较的威胁因素,根据相关统计,全球近半数的人处于室内空气污染中,这也导致很多呼吸道疾病问题的上升。TVOC是影响室内空气品质中三种污染中影响较为严重的一种,在常温下可以蒸发的形式存在于空气中,它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的气味性,会影响皮肤和黏膜,对人体产生急性损害。因此为了保护人类身体健康,需要不断提高室内空气中TVOC浓度检测的准确性,进而对影响检测准确性的相关因素进行研究也会非常必要。
1 TVOC的检测原理和方法
1.1 检测原理
运用吸附管采集一定体积的空气样品,将空气样品中存在的挥发性有机化合物保留在吸附管中。为了得到挥发性气体中有机化合物的解析气体进行色谱分析,实验通过使用热解析装置对加热吸附管中的气体进行加热,在色谱分析的基础上保留时间定性和峰面积的定量,进而得到TVOC 的含量。
1.2 检测方法
1)用吸附采集空气样本5L,并将皂膜流量计校准,对样本采样的时间、流量、大气压和温度进行记录,提供分析的数据。
2)将热解析的温度控制在250℃,时间控制在5min,氮气压力设定为0.08 MPa,进样的时间为30s。
3)对于温度的控制,首先保持3min时间的50℃初始温度,以5℃/min的速率升温至180℃,然后在180℃温度上保持5min,接着以10℃/min 的速率升温至250℃,并在250℃这个温度保持2min,进样口:250℃,检测器:300℃。
4)用热解析气相色谱仪的标准溶液,分别为0.05mg/mL、0.1mg/mL、0.5mg/mL、1.0mg/mL、2.0mg/mL,以峰面积为纵坐标,各组分含量为横坐标,通过计算回归方程,划出相应的标准线。
5)用与标准系列相同的分析方法分析采集的待测气体。
2 对准确性检测的影响因素分析
2.1 采样过程
对吸附管的处理,吸附管应在高温下用惰性气体加热进行活化处理,并在清洁的气体中进行冷却处理,只有保证吸附管活化时间、活化条件、封存条件及系统特性一致,才可以忽略未采样管特殊性带来的影响,因此进行充分活化是非常必要的,并将活化好的吸附管置于密封干燥器皿中存放。
对于样本采集过程的控制,采样流量和时间决定了采样体积,进而关系到检测结果准确性的计算,随着采样流量增加,其浮子显示流量与真实流量的偏差值会加大,从而影响样本体积的准确性,因此,在采样过程中我们需要用皂膜流量计进行校正,对采集的样本进行控制,将气体穿透的不良影响降到最低。对于采样点的控制,应控制距离墙面不小于0.5m,距离地面0.8~1.5m处,检测点的选择,也需要避开通风口,对于自然通风的工程,则需要在门窗关闭一段时间后进行检测,通过对这些因素的考虑,不断提高采集到的样本的准确性和适用性,降低对准确性影响的不良因素,提高检测结果的准确性。
2.2 操作条件
操作参数控制合适与否,影响到实验检测的灵敏度、稳定性和线性的宽度,载气的种类和纯度是最主要的研究参数,其他参数包裹气流速度和配比,检测其的温度等等。
载气的种类和纯度,为了达到较好的峰形效果,需要加强对载气的纯度要求,一般对载气纯度的要求是99.9%,但是对于灵敏度要求较高的检测器来说,载气的纯度至少要达到99.99%以上。
气体的配比与流速,最佳氮氢配比,最佳分离条件决定了载气的最佳流速,根据载气的选择不同决定了氢气的最佳流速,目前来说还没有办法确定最佳的氮氢配比,只能通过多次试验来确定最合适的气流比,继而确定最佳的氮氢配比。在FID 中,空气不仅能提供声称离子的氧气,还具有清洁作用,能够带走燃烧的产物。空气流速的增减影响到灵敏度,但是当流速达到一个对应值以后,灵敏度将不再随着空气的增加而变化,基于这样的原因,将灵敏度不再变化的空气流速再增加50mL/min左右,空气流速增大,同样会带来不规则的影响。
2.3 测试方法
采用热解析直接进样的气相色谱法,以TP-2030 为例,必须对解析炉温度进行控制,只有将温度控制在50℃以下才能把样品放入解析炉中。这样做的目的是为了防止TVOC 检测结果偏低,避免吸附管中的低沸点化合物提前挥发出来,解析炉与进样口的温度设置也同样需要协调好,低温容易在进样口冷凝,高温则会促使有机物的讲解。热解吸的过程受升温速率和最终温度的影响,热解吸温度低,可能会使TVOC 样品解析不完全,回收率低,吸附管中残存量大;然而热解吸温度太高,则会造成TVOC 中热定性差的组分分解,回收率降低,温度过高过低都会影响检测的准确性。
2.4 峰形
最后还要看所获得的峰形,畸形峰是色谱实验中最棘手的问题。由于对峰面积积分方法的不同对结果的影响很大,所以要尽量避免畸形峰的出现。一般出现前伸峰可以考虑应用分流方法处理,而出现拖尾峰时则要着重考虑柱子是否受到污染。
3 结论
综上所述,TVOC 检测的影响因素很多,在检测过程中必须对其加以严格控制,不断提高检测能力,才能保证检测结果的准确性,为社会提供科学、公正的检验数据和结果。在准确检测的基础上,做好预防措施:如使用环保材料,保持通风,放置竹炭活性炭净化器和种植能吸收有害物质的花卉等等。
参考文献
[1]孙秀萍. 室内空气中TVOC浓度检测准确性影响因素的探讨. 工程质量. 2011/05