DOI:10.13451/j.cnki.shanxi.univ(nat.sci.).2000.01.026
山西大学学报(自然科学版)23(1):91～94,2000
JournalofShanxiUniversity(Nat.Sci.Ed.)
文章编号:0253-2395(2000)01-0091-04
中国大气污染的研究现状和对策
上官铁梁 范文标 徐建红
(山西大学环境科学系,山西太原300006)*
摘要:对我国大气污染的概况、研究现状和趋势进行了概述,并分析了造成大气污染的主要原因。在预测大气污染发展趋势的基础上,提出了大气污染的防治对策。
关键词:大气污染;现状;趋势;对策;中国
中图法分类号:X513 文献标识码:A
中国是一个工业化程度还比较低的发展中国家,能源结构比例中煤炭所占比例高达73%,石油为21%,天然气和水能仅占2%和4%,因此大气污染相当严重。预计2000年煤炭产量将达到1.5×109t(1994年为1.21×109t),煤炭在能源结构中所占比例在一个相等长的时期内不会有根本性的改变,燃煤型的大气污染问题,也将是我国未来解决环境污染的首要课题。当然,在考虑大气污染时,不能忽视个人吸烟、交通运输以及其它工农业生产活动引起的污染,甚至还有火山活动、人类社区社会问题和从地表到平流层的自然或人为引起的污染[1]。
大气污染的形成及其对人类造成的危害以被世人所知[2,3,4,5],其危害的表现形式是多样性的,既有突发性的,又有缓慢性的;既有直接的,又有间接的;既有明显的,又有隐含的等。大气污染的危害程度,不是以大气中是否存在某种有害物质来衡量,而是以它们对生物(包括人类)与非生物作用的浓度和时间为指标,因此,定量研究大气污染的形成和危害是非常必要的。1 大气污染的概况
根据国家环保局优先考虑的环境问题可以看出,我国目前还处于第一代环境污染和生态破坏阶段,其土要表现是:以燃煤排放的烟尘和二氧化硫为主要污染物的大气污染;以工业废水和生活污水排放的有机物为主要污染物的水污染;以植被破坏和水土流失为主的生态环境破坏。就大气污染而言,我国的总体情况并不乐观,其趋势是农村好于城市,小城市好于大城市,轻工业城市好于重工业城市。1997年11月21日～27日,国家环保局对全国大城市的空气状况进行监测,发现污染最严重、最密集的大城市有三个;污染程度较重的城市相当于世界发达国家五、六十年代严重污染时期的水平[6],1998年大气污染的状况有所改善,但仍不容乐观。污染类型可分为煤烟型、汽车尾气型、煤烟+汽车尾气型和复合型。
1.1 城市大气
根据国家环保局发布的环境状况公报[7]:1996年全国城市总悬浮颗粒物平均浓度为309μg/m3,比1995年降低8μg/m3,北方城市超标率大于30%的占85%以上;全国城市降尘量平均值为16.2t/km2·月,比1995年降低1.5t/km2·月,降尘污染水平有所下降;二氧化硫浓度水平较高,部分城市污染相当严重,全国城市二氧化硫浓度平均为79μg/m3,比1995年下降1μg/m3;全国大城市汽车尾气污染日趋严重,氮氧化物已成为一些大城市空气的首要污染物,全国平均值为47μg/m3,与上年相比持平。氮氧化物污染主要发生在100万人口以上的大城市和特大城市。
1.2 酸雨及其分布
由于人类在工业和其它活动中排放大量的二氧化硫和氮氧化物,降雨时溶解于水中,即形成酸雨。我国酸雨主要分布于长江以南,青藏高原以东及四川盆地。以长沙为代表的华中酸雨区,降水酸度值最低,酸雨出现频率最高,并且呈逐年加重趋
收稿日期:1999-06-20
作者简介:上官铁梁(1955-),男,山西阳城县人,1978年毕业于山西大学生物系,现为山西大学环境科学系环境工程教
,副教授,、。
92山西大学学报(自然科学版) 23(1) 2000 势;西南酸雨区污染程度仅次于华中酸雨区,华南酸雨区、华东沿海酸雨区分布较广,污染严重。1996年,酸雨降水污染普遍加重,分布区域有所扩大。据84个国控网络城市监测降水平均PH值低于5.6的城市有43个,pH值最低达到3.54。降水平均pH值小于4.5的城市有4个。酸雨频率大于60%的城市有24个,其中,酸雨频率大于90%的城市有4个,酸雨频率大于80%的城市有5个,酸雨频率大于70%的有2个。近2年来还有逐渐加重的趋势,这与生产水平和消费水平的提高密切相关[4]。
我国酸雨沉降具有明显的季节性特征,如云南东北部的冬季,广州的春季均是降水酸度最高的季节。从降酸的化学组成看,我国酸雨组成中SO42-所占比例高达70%～90%,其浓度比西方发达国家(如美国)平均高2～6倍,NO3-则略低,NH4+、+2+2Ca、Mg浓度也比美国酸雨区高出5～10倍[8]。
1.3 几种主要大气污染物的研究现状与变化趋势
1.3.1 大气颗粒物
煤烟型大气污染的主要污染物有大气颗粒物和二氧化硫,其次是氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳和多环芳烃等。因此,我国大气污染的研究一开始对颗粒物的表征较为重视,开展了大量的工作,由浅入深,由点到面,发展较快。表征研究的主要内容有颗粒物的化学组成、物理化学特性、存在状态等以及在大气中的变化、时空分布规律、污染来源的识别等[9]。
我国大气环境中的颗粒物和降尘平均浓度均大于国家的二级标准,且超过世界卫生组织(WHO)规定的上限值90μg/m3的1～7倍,但从全国总体分析,城市大气环境中颗粒物呈逐年下降的趋势。
1.3.2 二氧化硫
我国燃煤二氧化硫排放的总量上升较快,城市大气中二氧化硫浓度居高不下,二氧化硫排放量与地域性酸沉降污染强度呈显著的正相关[10]。二氧化硫排放量分布的不均匀性与其排放量同等重要,不均匀的分布,加剧了局部地区的污染,造成了严重的危害。
根据我国目前的经济和技术水平,二氧化硫排放控制的总体原则应是减少排放,减缓增速,区域治理,综合防治。我国已经实施了燃煤锅炉排放二氧化硫最高浓度规定,开始征收工业燃煤二氧化硫排污费,同时对我国煤炭含硫量和二氧化硫排放量的地理分布及其污染控制战略等进行了深入的研究。为了在经济发展的同时达到排放量不增加,并逐年降低,必须加大大气环境保护方面的人、财、物的投入以及加强环保的立法和执法力度,全面推行清洁生产,积极开展环境保护和生态伦理的普及教育,提高全民生态环保的素质和保护环境的自觉性。
1.3.3 氮氧化物(NOx)
氮氧化物也是酸雨的主要来源之一,它与二氧化硫一样也是通过燃煤产生。从目前的排放情况看,二氧化硫达到逐步控制的同时,氮氧化物却有增长的势头[11]。氮氧化物不仅能转化为酸雨,在阳光下与碳氧化物或挥发性有机物(VOC)作用产生臭氧,从而引起呼吸道的疾病。氮氧化物来源还有雷电和自然界有机物的腐烂发酵,更大量地来源于工业废气。值得引起注意的是随着交通道路事业的发展,汽车排放氮氧化物的量有逐年增加的趋势,目前我国汽车的保有量为800多万辆,总量比发达国家低,但在一些大城市汽车的数量己相当可观,而且车况较差,单车平均排放量高出发达国家的几倍,汽车尾气污染己成为影响大气环境质量的重要因素之一[12]。汽车尾气产生的氮氧化物在紫外线作用下可能形成光化学烟雾,对人体和生态系统产生更大的危害。据中国环境监测总站监测,城市的大气质量脆弱,出现光化学烟雾的可能性较大[13],其中汽车尾气型大气污染城市的数量逐年增加。
1.3.4 二氧化碳
大气二氧化碳和其它温室气体(GHG)的大量排放引起地球表面变暖,成为人类共同关注的国际问题。目前大气中二氧化碳含量为6.0×105μg/m3比19世纪中期(5.2×105μ%,现在每年以3.24mg/m3的平均浓度上升。g/m3)约高25
二氧化碳等温室气体形成的温室效应,引起科学家的广泛兴趣,从不同角度预测未来的变化趋势,提出二氧化碳的大量排放将导致全球变暖,海平面上升和未来气候的变化,从而危害人类的生存环境;或使地球再经历一次冰川时期14～16。尽管在科学上还存在着争论,但二氧化碳循环的不平衡是客观事实,不能不引起全世界的关注。
1.3.5 多环芳烃
石油、煤等石化燃料及木材、烟草等有机物在不完全燃烧过程中会产生多环芳烃(PAHs),火山爆发也会产生多环芳烃。多环芳烃在环境中分布很广,它的存在是致癌或诱变性因素之一,对人类危害较大[17]。1970年戴乾园提出了多环芳烃致癌活性的“双区理论”,对大气中有机物污染的生物活性预测和研究具有重要价值[5,20]。
人类活动(汽车、烹调、采暖、吸烟等)排放的多环芳烃可直接进入大气,并吸附在颗粒物,特别是直径小于5μm的可吸入粒子上(多环芳烃的粒径分布随季节而变)。由于3-5环的多环芳烃具有较高的蒸气压,即使在常温下也有相当部分以气态形式存在,因此多环芳烃在空气中有气、固两种状态,在一定条件下两者可以相互转化。空气中的多环芳烃可以和臭氧、氮氧化物、硝酸等反应,转化成致癌或诱变作用更强的化合物。因而,多环芳烃分析在空气污染监测和控制中十分重要。早期人们主、。,
研究,进而较全面监测评价城市空气颗粒物及气相中多环芳烃含量及来源,研究室内空气中多环芳烃的污染状况、来源,研究水体接触多环芳烃的程度、指标和影响因素等。
深入研究多环芳烃致癌或诱变致癌作用的同时,近几年又开展了空气中多环芳烃的健康风险研究和评价,试图确定空气中多环芳烃的安全浓度。由于NO2-PAHs等比母体具有较强的致癌或诱变作用,因此空气中NO2-PAHs等的来源及多环芳烃的反应也逐渐受到人们的重视。
2 大气污染的主要原因
2.1 直接燃煤是我国大气污染的主要原因[1,3]
根据我国能源构成的特征,一次性能源以煤为主的情形,在相当长时期内不可能改变,但多数大气污染又主要来自于直接燃煤。例如排入大气中二氧化硫的90%,烟尘的80%来自燃煤,如不改变直接燃煤状况,大气污染状况将难以减轻,又由于我国的脱硫装置普及程度较低,煤炭消耗集中于城市,排放高度低,煤烟污染比较严重,多数城市可能日趋恶化。
2.2 能源浪费严重,燃烧方式落后,加重了大气污染,这是大气污染的结症所在[10,6]
我国城市居民生活燃煤气化率低,千家万户的小火炉热效率仅为10%～20%。加之工业锅炉中小锅炉占大部分,热效率也只有40%～50%,造成三废排放量大。
2.3 污染源过度集中,是造成城市大气污染的重要因素[6]
在未来的岁月中,农村用煤量将逐年增加,而城市耗煤量在全国耗煤量中所占比例逐渐下降。1996年中国环境状况公报指出,我国以城市为中心的环境污染仍在发展,并向农村蔓延,生态环境破坏的范围还在扩大。
3 大气污染的趋势及防治对策
我国在环境与发展问题上,采取了促进经济发展的同时保护资源与环境的战略[19]。根据这一战略要求,我国城市2000年的二氧化硫排放量控制在1.65×107t,工业粉尘排放量控制在5.0×106t,工业废气处理率达到90%。80%以上的重点城市大气环境质达到三级或四级以上的标准,大气中TSP、降尘和二氧化硫浓度减少。为达到上述目标,须采取以下对策:
3.1 加强污染预防
污染预防的目的是减少甚至消除产生污染的根源,由于我国的大气污染与煤炭的开发加工和利用密切相关,因此需要对煤炭开发加工和利用方面采取相应的措施,调整能源政策和有关经济政策,研究和开发高效清洁的煤炭转化技术等。
3.2 推行清洁生产,强化全程环境管理
这是综合预防大气污染战略连续应用于工艺过程和产品生产的管理措施,既包括对环境污染源进行治理,更要实行清洁生产,走可持续发展的道路。清洁生产是一种连续不断实施的战略,与过去的末端治理战略不同,它着眼于污染预防,全面考虑产品、生产过程和产品的售后服务三个环节,达到减耗降污,兼收环境效益和经济效益。目前,我国的环境管理制度、法规、政策和措施主要是以达标为最终要求,在当今的社会经济发展条件下,这显然是不适宜的。
3.3 从严执法,提高排污收费标准
我国己颁布了修改后新的大气污染防治法,这一法规的支柱是严格排放标准和提高排污收费相结合的制度,这种以经济手段为依据,制度和法律做保障的方针,将有力地加强污染的预防和资源的综合利用。
3.4 增加环境投资
为改善环境,控制和减轻污染,必须付出一定的经济代价,用经济代价去换取社会环境效益,我国政府计划逐步增加控制污染的资金投入,其中包括中央政府、地方政府和工农业部门等。此外,要鼓励个体和合资企业发展环保产业,提倡捐资援助环保事业。
3.5 加强环境科学研究,促进科技发展
21世纪前5年～10年内,应从理论和实践上加强对大气污染的热点问题和前沿课题广泛而深入的研究,特别是注重大气污染物的存在状态,动态变化规律,迁移转化路径,生态效应和作用机理;全球气候变化中痕量气体和气溶胶的作用与机制;新技术、新工艺和新产品的研究与开发;大气污染风险评价与预测、管理与立法等;大气污染物与人类生存质量和健康;大气污染对生态系统的综合影响等基础性和应用性的研究。
参考文献:
[1] 彭定一,林少宁编著.大气污染及其控制[M].北京:中国环境科学出版社,1991.
[2] 齐藤和雄编,刘仁平,贸刚译.健康与环境[M].北京:中国环境科学出版社,1988.
[3] 韩国刚.救救中国[M].北京:求实出版社,1989.
[4] 钱易.清洁生产与可持续发展[J].中国清洁生产,1998,1(1):6-10.
[5] 戴乾园.化学致癌剂及化学致癌机理的研究[J].中国科学,1979,963.
[6] 鲍强.中国城市大气污染概况及其防治对策[J].环境科学进展,1996,4(1):1-18.
[7] 1996年中国环境状况公报[N].中国环境报(京),1997-06-7(3).
[8] 仇荣亮.陆地生态环境酸沉降敏感性研究[J].环境科学进展,1997,5(4):8-22.
[9] 江安于.我国大气污染化学研究进展[J].环境科学进展,1994,2(3):1-18.
[10] 郝笃明.中国燃煤二氧化硫污染控制战略[J].中国环境科学,1996,16(3):208-212.
[11] 陈笃慧.SO2和NOx对大气的污染及其净化处理[J].环境科学进展,1997,5(4):29-41.
[12] 贺克斌.我国汽车排气污染净化研究[J].环境科学进展,1996,4(3):62-69.
[13] 张万奎.清洁汽车发展展望[J].环境导报,1997,(1):31-33.
[14] 徐新华.江苏省温室气体排放研究[J].环境导报,1996,(2):4-6.
[15] 陈罕立.温室气体CO2排放浓度及CO2汇的分布研究初报[J].环境科学研究,1996,9(3):19-24.
[16] 刘晓获.英国科学家的万年世界天气预报[J].城市环境与城市生态,1997,10(3):22.
[17] 朱利中.空气中多环芳烃的研究现状[J].环境科学进展,1997,5(5):18-29.
[18] 鲍强.全球环境保护战略转移若干新趋势[J].环境科学进展,1995,3(1):1-10.
[19] 国家自然科学基金委.自然科学学科发展战略调查报告.环境化学[R].北京:科学出版社,1996.
[20] DAIQ.,eta1.eds.RecentadvancesofChemistryandMo1ecularBiologyincancerresearch[M].SciencePress,Bei-
jing,China1993,29-37.
CurrentSituationandCountermeasuresof
StudiesonAtmosphericPolluctioninChina
SHANGUANTie-liang FANWen-biao XUJian-hong
(DepartmentofEnvironmentScience,ShanxiUniversity,Taiyuan030006,China)
:Thispapersummarizedgeneralsituation,currentsituationofresearchandtrendsofatmosphericAbstract
pollutioninChinaandanalyzedthecausesofatmosphericpollution.BasedontheforecastondevelopmenttrendsofatmosphericpollutioninChina,theauthorsputforwardfivecountermeasuresforpreventionofatmosphericpollution.
Keywords:atmosphericpollution;currentsituation;trends;countermeasures
DOI:10.13451/j.cnki.shanxi.univ(nat.sci.).2000.01.026
山西大学学报(自然科学版)23(1):91～94,2000
JournalofShanxiUniversity(Nat.Sci.Ed.)
文章编号:0253-2395(2000)01-0091-04
中国大气污染的研究现状和对策
上官铁梁 范文标 徐建红
(山西大学环境科学系,山西太原300006)*
摘要:对我国大气污染的概况、研究现状和趋势进行了概述,并分析了造成大气污染的主要原因。在预测大气污染发展趋势的基础上,提出了大气污染的防治对策。
关键词:大气污染;现状;趋势;对策;中国
中图法分类号:X513 文献标识码:A
中国是一个工业化程度还比较低的发展中国家,能源结构比例中煤炭所占比例高达73%,石油为21%,天然气和水能仅占2%和4%,因此大气污染相当严重。预计2000年煤炭产量将达到1.5×109t(1994年为1.21×109t),煤炭在能源结构中所占比例在一个相等长的时期内不会有根本性的改变,燃煤型的大气污染问题,也将是我国未来解决环境污染的首要课题。当然,在考虑大气污染时,不能忽视个人吸烟、交通运输以及其它工农业生产活动引起的污染,甚至还有火山活动、人类社区社会问题和从地表到平流层的自然或人为引起的污染[1]。
大气污染的形成及其对人类造成的危害以被世人所知[2,3,4,5],其危害的表现形式是多样性的,既有突发性的,又有缓慢性的;既有直接的,又有间接的;既有明显的,又有隐含的等。大气污染的危害程度,不是以大气中是否存在某种有害物质来衡量,而是以它们对生物(包括人类)与非生物作用的浓度和时间为指标,因此,定量研究大气污染的形成和危害是非常必要的。1 大气污染的概况
根据国家环保局优先考虑的环境问题可以看出,我国目前还处于第一代环境污染和生态破坏阶段,其土要表现是:以燃煤排放的烟尘和二氧化硫为主要污染物的大气污染;以工业废水和生活污水排放的有机物为主要污染物的水污染;以植被破坏和水土流失为主的生态环境破坏。就大气污染而言,我国的总体情况并不乐观,其趋势是农村好于城市,小城市好于大城市,轻工业城市好于重工业城市。1997年11月21日～27日,国家环保局对全国大城市的空气状况进行监测,发现污染最严重、最密集的大城市有三个;污染程度较重的城市相当于世界发达国家五、六十年代严重污染时期的水平[6],1998年大气污染的状况有所改善,但仍不容乐观。污染类型可分为煤烟型、汽车尾气型、煤烟+汽车尾气型和复合型。
1.1 城市大气
根据国家环保局发布的环境状况公报[7]:1996年全国城市总悬浮颗粒物平均浓度为309μg/m3,比1995年降低8μg/m3,北方城市超标率大于30%的占85%以上;全国城市降尘量平均值为16.2t/km2·月,比1995年降低1.5t/km2·月,降尘污染水平有所下降;二氧化硫浓度水平较高,部分城市污染相当严重,全国城市二氧化硫浓度平均为79μg/m3,比1995年下降1μg/m3;全国大城市汽车尾气污染日趋严重,氮氧化物已成为一些大城市空气的首要污染物,全国平均值为47μg/m3,与上年相比持平。氮氧化物污染主要发生在100万人口以上的大城市和特大城市。
1.2 酸雨及其分布
由于人类在工业和其它活动中排放大量的二氧化硫和氮氧化物,降雨时溶解于水中,即形成酸雨。我国酸雨主要分布于长江以南,青藏高原以东及四川盆地。以长沙为代表的华中酸雨区,降水酸度值最低,酸雨出现频率最高,并且呈逐年加重趋
收稿日期:1999-06-20
作者简介:上官铁梁(1955-),男,山西阳城县人,1978年毕业于山西大学生物系,现为山西大学环境科学系环境工程教
,副教授,、。
92山西大学学报(自然科学版) 23(1) 2000 势;西南酸雨区污染程度仅次于华中酸雨区,华南酸雨区、华东沿海酸雨区分布较广,污染严重。1996年,酸雨降水污染普遍加重,分布区域有所扩大。据84个国控网络城市监测降水平均PH值低于5.6的城市有43个,pH值最低达到3.54。降水平均pH值小于4.5的城市有4个。酸雨频率大于60%的城市有24个,其中,酸雨频率大于90%的城市有4个,酸雨频率大于80%的城市有5个,酸雨频率大于70%的有2个。近2年来还有逐渐加重的趋势,这与生产水平和消费水平的提高密切相关[4]。
我国酸雨沉降具有明显的季节性特征,如云南东北部的冬季,广州的春季均是降水酸度最高的季节。从降酸的化学组成看,我国酸雨组成中SO42-所占比例高达70%～90%,其浓度比西方发达国家(如美国)平均高2～6倍,NO3-则略低,NH4+、+2+2Ca、Mg浓度也比美国酸雨区高出5～10倍[8]。
1.3 几种主要大气污染物的研究现状与变化趋势
1.3.1 大气颗粒物
煤烟型大气污染的主要污染物有大气颗粒物和二氧化硫,其次是氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳和多环芳烃等。因此,我国大气污染的研究一开始对颗粒物的表征较为重视,开展了大量的工作,由浅入深,由点到面,发展较快。表征研究的主要内容有颗粒物的化学组成、物理化学特性、存在状态等以及在大气中的变化、时空分布规律、污染来源的识别等[9]。
我国大气环境中的颗粒物和降尘平均浓度均大于国家的二级标准,且超过世界卫生组织(WHO)规定的上限值90μg/m3的1～7倍,但从全国总体分析,城市大气环境中颗粒物呈逐年下降的趋势。
1.3.2 二氧化硫
我国燃煤二氧化硫排放的总量上升较快,城市大气中二氧化硫浓度居高不下,二氧化硫排放量与地域性酸沉降污染强度呈显著的正相关[10]。二氧化硫排放量分布的不均匀性与其排放量同等重要,不均匀的分布,加剧了局部地区的污染,造成了严重的危害。
根据我国目前的经济和技术水平,二氧化硫排放控制的总体原则应是减少排放,减缓增速,区域治理,综合防治。我国已经实施了燃煤锅炉排放二氧化硫最高浓度规定,开始征收工业燃煤二氧化硫排污费,同时对我国煤炭含硫量和二氧化硫排放量的地理分布及其污染控制战略等进行了深入的研究。为了在经济发展的同时达到排放量不增加,并逐年降低,必须加大大气环境保护方面的人、财、物的投入以及加强环保的立法和执法力度,全面推行清洁生产,积极开展环境保护和生态伦理的普及教育,提高全民生态环保的素质和保护环境的自觉性。
1.3.3 氮氧化物(NOx)
氮氧化物也是酸雨的主要来源之一,它与二氧化硫一样也是通过燃煤产生。从目前的排放情况看,二氧化硫达到逐步控制的同时,氮氧化物却有增长的势头[11]。氮氧化物不仅能转化为酸雨,在阳光下与碳氧化物或挥发性有机物(VOC)作用产生臭氧,从而引起呼吸道的疾病。氮氧化物来源还有雷电和自然界有机物的腐烂发酵,更大量地来源于工业废气。值得引起注意的是随着交通道路事业的发展,汽车排放氮氧化物的量有逐年增加的趋势,目前我国汽车的保有量为800多万辆,总量比发达国家低,但在一些大城市汽车的数量己相当可观,而且车况较差,单车平均排放量高出发达国家的几倍,汽车尾气污染己成为影响大气环境质量的重要因素之一[12]。汽车尾气产生的氮氧化物在紫外线作用下可能形成光化学烟雾,对人体和生态系统产生更大的危害。据中国环境监测总站监测,城市的大气质量脆弱,出现光化学烟雾的可能性较大[13],其中汽车尾气型大气污染城市的数量逐年增加。
1.3.4 二氧化碳
大气二氧化碳和其它温室气体(GHG)的大量排放引起地球表面变暖,成为人类共同关注的国际问题。目前大气中二氧化碳含量为6.0×105μg/m3比19世纪中期(5.2×105μ%,现在每年以3.24mg/m3的平均浓度上升。g/m3)约高25
二氧化碳等温室气体形成的温室效应,引起科学家的广泛兴趣,从不同角度预测未来的变化趋势,提出二氧化碳的大量排放将导致全球变暖,海平面上升和未来气候的变化,从而危害人类的生存环境;或使地球再经历一次冰川时期14～16。尽管在科学上还存在着争论,但二氧化碳循环的不平衡是客观事实,不能不引起全世界的关注。
1.3.5 多环芳烃
石油、煤等石化燃料及木材、烟草等有机物在不完全燃烧过程中会产生多环芳烃(PAHs),火山爆发也会产生多环芳烃。多环芳烃在环境中分布很广,它的存在是致癌或诱变性因素之一,对人类危害较大[17]。1970年戴乾园提出了多环芳烃致癌活性的“双区理论”,对大气中有机物污染的生物活性预测和研究具有重要价值[5,20]。
人类活动(汽车、烹调、采暖、吸烟等)排放的多环芳烃可直接进入大气,并吸附在颗粒物,特别是直径小于5μm的可吸入粒子上(多环芳烃的粒径分布随季节而变)。由于3-5环的多环芳烃具有较高的蒸气压,即使在常温下也有相当部分以气态形式存在,因此多环芳烃在空气中有气、固两种状态,在一定条件下两者可以相互转化。空气中的多环芳烃可以和臭氧、氮氧化物、硝酸等反应,转化成致癌或诱变作用更强的化合物。因而,多环芳烃分析在空气污染监测和控制中十分重要。早期人们主、。,
研究,进而较全面监测评价城市空气颗粒物及气相中多环芳烃含量及来源,研究室内空气中多环芳烃的污染状况、来源,研究水体接触多环芳烃的程度、指标和影响因素等。
深入研究多环芳烃致癌或诱变致癌作用的同时,近几年又开展了空气中多环芳烃的健康风险研究和评价,试图确定空气中多环芳烃的安全浓度。由于NO2-PAHs等比母体具有较强的致癌或诱变作用,因此空气中NO2-PAHs等的来源及多环芳烃的反应也逐渐受到人们的重视。
2 大气污染的主要原因
2.1 直接燃煤是我国大气污染的主要原因[1,3]
根据我国能源构成的特征,一次性能源以煤为主的情形,在相当长时期内不可能改变,但多数大气污染又主要来自于直接燃煤。例如排入大气中二氧化硫的90%,烟尘的80%来自燃煤,如不改变直接燃煤状况,大气污染状况将难以减轻,又由于我国的脱硫装置普及程度较低,煤炭消耗集中于城市,排放高度低,煤烟污染比较严重,多数城市可能日趋恶化。
2.2 能源浪费严重,燃烧方式落后,加重了大气污染,这是大气污染的结症所在[10,6]
我国城市居民生活燃煤气化率低,千家万户的小火炉热效率仅为10%～20%。加之工业锅炉中小锅炉占大部分,热效率也只有40%～50%,造成三废排放量大。
2.3 污染源过度集中,是造成城市大气污染的重要因素[6]
在未来的岁月中,农村用煤量将逐年增加,而城市耗煤量在全国耗煤量中所占比例逐渐下降。1996年中国环境状况公报指出,我国以城市为中心的环境污染仍在发展,并向农村蔓延,生态环境破坏的范围还在扩大。
3 大气污染的趋势及防治对策
我国在环境与发展问题上,采取了促进经济发展的同时保护资源与环境的战略[19]。根据这一战略要求,我国城市2000年的二氧化硫排放量控制在1.65×107t,工业粉尘排放量控制在5.0×106t,工业废气处理率达到90%。80%以上的重点城市大气环境质达到三级或四级以上的标准,大气中TSP、降尘和二氧化硫浓度减少。为达到上述目标,须采取以下对策:
3.1 加强污染预防
污染预防的目的是减少甚至消除产生污染的根源,由于我国的大气污染与煤炭的开发加工和利用密切相关,因此需要对煤炭开发加工和利用方面采取相应的措施,调整能源政策和有关经济政策,研究和开发高效清洁的煤炭转化技术等。
3.2 推行清洁生产,强化全程环境管理
这是综合预防大气污染战略连续应用于工艺过程和产品生产的管理措施,既包括对环境污染源进行治理,更要实行清洁生产,走可持续发展的道路。清洁生产是一种连续不断实施的战略,与过去的末端治理战略不同,它着眼于污染预防,全面考虑产品、生产过程和产品的售后服务三个环节,达到减耗降污,兼收环境效益和经济效益。目前,我国的环境管理制度、法规、政策和措施主要是以达标为最终要求,在当今的社会经济发展条件下,这显然是不适宜的。
3.3 从严执法,提高排污收费标准
我国己颁布了修改后新的大气污染防治法,这一法规的支柱是严格排放标准和提高排污收费相结合的制度,这种以经济手段为依据,制度和法律做保障的方针,将有力地加强污染的预防和资源的综合利用。
3.4 增加环境投资
为改善环境,控制和减轻污染,必须付出一定的经济代价,用经济代价去换取社会环境效益,我国政府计划逐步增加控制污染的资金投入,其中包括中央政府、地方政府和工农业部门等。此外,要鼓励个体和合资企业发展环保产业,提倡捐资援助环保事业。
3.5 加强环境科学研究,促进科技发展
21世纪前5年～10年内,应从理论和实践上加强对大气污染的热点问题和前沿课题广泛而深入的研究,特别是注重大气污染物的存在状态,动态变化规律,迁移转化路径,生态效应和作用机理;全球气候变化中痕量气体和气溶胶的作用与机制;新技术、新工艺和新产品的研究与开发;大气污染风险评价与预测、管理与立法等;大气污染物与人类生存质量和健康;大气污染对生态系统的综合影响等基础性和应用性的研究。
参考文献:
[1] 彭定一,林少宁编著.大气污染及其控制[M].北京:中国环境科学出版社,1991.
[2] 齐藤和雄编,刘仁平,贸刚译.健康与环境[M].北京:中国环境科学出版社,1988.
[3] 韩国刚.救救中国[M].北京:求实出版社,1989.
[4] 钱易.清洁生产与可持续发展[J].中国清洁生产,1998,1(1):6-10.
[5] 戴乾园.化学致癌剂及化学致癌机理的研究[J].中国科学,1979,963.
[6] 鲍强.中国城市大气污染概况及其防治对策[J].环境科学进展,1996,4(1):1-18.
[7] 1996年中国环境状况公报[N].中国环境报(京),1997-06-7(3).
[8] 仇荣亮.陆地生态环境酸沉降敏感性研究[J].环境科学进展,1997,5(4):8-22.
[9] 江安于.我国大气污染化学研究进展[J].环境科学进展,1994,2(3):1-18.
[10] 郝笃明.中国燃煤二氧化硫污染控制战略[J].中国环境科学,1996,16(3):208-212.
[11] 陈笃慧.SO2和NOx对大气的污染及其净化处理[J].环境科学进展,1997,5(4):29-41.
[12] 贺克斌.我国汽车排气污染净化研究[J].环境科学进展,1996,4(3):62-69.
[13] 张万奎.清洁汽车发展展望[J].环境导报,1997,(1):31-33.
[14] 徐新华.江苏省温室气体排放研究[J].环境导报,1996,(2):4-6.
[15] 陈罕立.温室气体CO2排放浓度及CO2汇的分布研究初报[J].环境科学研究,1996,9(3):19-24.
[16] 刘晓获.英国科学家的万年世界天气预报[J].城市环境与城市生态,1997,10(3):22.
[17] 朱利中.空气中多环芳烃的研究现状[J].环境科学进展,1997,5(5):18-29.
[18] 鲍强.全球环境保护战略转移若干新趋势[J].环境科学进展,1995,3(1):1-10.
[19] 国家自然科学基金委.自然科学学科发展战略调查报告.环境化学[R].北京:科学出版社,1996.
[20] DAIQ.,eta1.eds.RecentadvancesofChemistryandMo1ecularBiologyincancerresearch[M].SciencePress,Bei-
jing,China1993,29-37.
CurrentSituationandCountermeasuresof
StudiesonAtmosphericPolluctioninChina
SHANGUANTie-liang FANWen-biao XUJian-hong
(DepartmentofEnvironmentScience,ShanxiUniversity,Taiyuan030006,China)
:Thispapersummarizedgeneralsituation,currentsituationofresearchandtrendsofatmosphericAbstract
pollutioninChinaandanalyzedthecausesofatmosphericpollution.BasedontheforecastondevelopmenttrendsofatmosphericpollutioninChina,theauthorsputforwardfivecountermeasuresforpreventionofatmosphericpollution.
Keywords:atmosphericpollution;currentsituation;trends;countermeasures