市绿化树木受到损害。国内外有关因大气污染使农作物减产的例子并不鲜见。 对动物的影响主要是通过呼吸,引起牛羊等家畜生病。其次是饲料被污染的空气和水间接 污染,从而影响到水和饲料的质量,危害家畜的正常生长。国内外大气污染事件中,猪、牛、鸡、狗 生病或死亡的消息时有报道。 3.大气污染物对器物的危害 大气污染物对器物的危害有两类:一是大气污染物沾污器物表面;二是器物被沾污后,污染 物与器物发生化学作用,使器物变质或腐蚀。如硫酸雾、盐酸雾、碱雾等沾污器物表面后造成严 重腐蚀;光化学烟雾对橡胶制品的破坏作用等。大气污染物对金属材料和设备的腐蚀所造成的 损失巨大。据不完全统计,纽约市一年有近600×104t的金属损失于大气污染,特别应该指出的 是许多艺术珍品也受到了大气污染的腐蚀和破坏。 、大气污染物的计量 污染源排放污染物的速率称为源强。点源以单位时间排放的污染物质量或体积表示,单位分 别为gs或m3s;线源以单位时间单位长度排放的污染物质量或体积表示,单位分别为gml.s1 或m3m-·s-1;瞬时点源则以一次释放的污染物总量表示。空气中污染物质的浓度与源强成正 比,源强是研究大气污染问题的基础数据。 大气中污染物的量,以污染物质量浓度表示,即单位体积空气中的污染物质量,单位为mg m3或四m3。①在用这一单位计量时,同污染物含量的数值却随气体定律而变化,因此为便于比 较,常需将不同气体状态下的污染物含量换算成标准状态(273.15K,1.0133×10Pa)下的值。 通常大气污染物浓度很低,不影响空气的性质符合理想气体状态方程,可按下式计算 Pⅴ=nR 式中P压力,单位:Pa V一气体体积,单位:m3; n气体物质的量,n=m/M,单位;mol; m—气体总质量,单位:g; M—气体摩尔质量,单位:gmol; R—摩尔气体常数,为8314Jmo-1·K'; T-—热力学温度,单位:K。 对一定质量的气体来说乘积nR是常数因此PVT也是常数。当其处于不同状态时可 用下式表示 P1V1/T1=P2V2/T2 例1.1在大气压力为99975×104Pa,热力学温度为293.15K时,采样器通过气量 1.4m3,采得TSP为0.2mg。求标准状态下的空气中TSP的质量浓度。 解:已知P1=9,9975×10Pa,V1=1.4m3,T=293.15K 标准状态下空气的压力与温度为 ①大气中污染物的含量,在以往的书籍中也常有用污染物体积占整个空气体积的体积分数表示的,即以pm 10phm=108为单位。但pm等属非法定计量单位,应停止继续使用
P2=1.0133×10Pa,T2=273.15K 标准状态下所采气体体积V2 V2=Pn12=9975X1×14×273.15=1,3m3 1.0133×10×293.15 空气中TSP的质量浓度 Ca=0.2mg/1.3m3=0.15mg/m3 笫四节大气污染综合防治 、大气污染综合防治的意义 大气污染综合防治应坚持“以防为主,防治结合”原则,立足于环境问题的区域性、系统性和 整体性,把一个城市或地区的大气环境看作一个整体,统一规划能源消费、工业发展、交通运输和 城市建设等,并综合运用各种可行的防治污染措施,充分利用大气环境的自净能力。大气污染是 环境污染的一个方面,只有纳入区域环境综合防洽规划之中,统筹考虑,才可能真正解决问题。 大气污染综合防治是一项十分复杂的系统工程涉及范围很广,如能源的合理使用与改革 城市的布局、生产工艺的改革、清洁生产工艺的实施、处理设备的费用及效率等。为了使城市或 工矿区某种或几种大气污染物降低到环境允许浓度或目标值,必须从实际出发,对各种能减轻大 气环境污染方案的技术可行性、经济合理性、实施可能性等进行优化筛选和评价,并根据城市或 区域特点、经济能力和管理水平等因素,确定实现整个区域大气环境质量控制目标的最佳实施方 案 只有从整体大气环境状况出发,进行综合防治,才能有效地控制大气污染。如果缺乏整体观 念,各单位独自采取单项治理措施,就可能造成花钱多,而整个区域的大气环境质量状况改善不 大的局面,达不到投资最少,环境、社会和经济效益最好的目的。到目前为止,对大气污染的综合 防治还没有一套完整成熟的方法,这还有待于环境科学工作者进行深入的探索和研究。 大气污染综合防治的方法和步骤 (一)收集调查有关城市或地区各种大气污染源的位置,排放的主要有害物质种类、数量、时 空分布及污染源高度、排气速度等参数。对大量分散的小污染源,如居民和商业饮食炉灶等,则 应把整个区域划分为若干小区,每小区内的小污染源按面源处理。 (二)监测区域内各有关监测点的大气污染物浓度,并计算出各点的日、月、年平均浓度。 (三)研究确定适用于当地的大气污染物扩散模式,并计算出区域内各类污染源排放的有害 物质对环境的影响值,初步确定使环境中大气污染物降低到允许值或目标值时,区域内各类污染 源的削减量方案。确定这一方案时,需充分利用大气环境容量。 (四)调查了解在一定时期内,可用于大气污染综合防治的资金 (五)研究各种可能减轻大气环境污染的措施。如为减轻锅炉烟尘对环境的污染,可安装除 尘器来消烟除尘,提高锅炉热效率减少燃煤量以削减烟尘量。此外也可采用烧型煤,集中供热, 取消小锅炉以及使用无污染能源等。 14
(六)寻求最佳实用治理方案。在制定大气污染综合防治规划时,必须使规划同经济能力 污染控制技术发展水平相适应,这样才能找到一个最佳的实用方案。盲目追求高标准,不仅可能 导致经济上得不偿失,甚至可能因经济力量不足而使规划徒有其名,根本无法实施。寻求综合防 治大气污染的最佳方案,必须同时考虑由于大气污染造成的经济损失及治理污染所需的费用。 对治理要求越严,投入费用就越高,但同时由污染造成的损失就越小。两者相加的最低值就是最 经济的,即最佳治理方案。 、大气污染综合防治措施 (-)全面规划、合理布局 城市或丁业区的大气污染防治是一项相当复杂,综合性很强的技术问题,其主要特点是:污 染源数目和种类繁多;污染物排放方式各异;污染源分布不均匀;污染物浓度因时因地变化。影 响大气环境质量的因素很多。大气污染系统是由污染物排放源、污染物在大气中的扩散稀释过 程和接受体三部分组成的,因此城市功能区布置对大气环境影响很大,必须进行全面环境规划, 采取区域性综合防治措施。 1.制定区域总体规划,控制城市规模 区域环境规划是城市经济和社会发展规划的重要组成部分。它的主要任务,一是协调区域 经济发展和环境保护之间的矛盾;二是对已造成的环境污染问题提出改善和控制污染的最佳方 案。城市的大气污染主要是工业高速发展和人口高度集中造成的。因此,在进行城市规划时,应 当本着污染源相对分散的原则,控制城市规模,发展卫星城,保留必要的绿地带,从宏观上控制中 心城市的污染物排放总量。 2.利用当地的气象资料,合理布置城市功能区 个城市按其主要功能可分为商业区、居民区、工业区、文教区等。如何安排这些功能区,特 别是工业布局,将直接影响人们的生活和工作环境。考虑风向频率和风速对大气环境质量的影 响,对工业较集中的大中城市,布置1业的一般方法是规模小、无污染的工业,如食品加工厂等 可有组织地设在城区;用地规模较大,对空气有轻度污染的工业,如电子工业、纺织工业等,可布 置在城市边缘或近郊区;污染严重的大型企业,如冶金、化王、火电站、水泥厂等,布置在城市远郊 区,并设置在污染系数最小的上风向。 在进行工业布局时,还应注意各企业的合理布设,使其有利于生产协作和环境保护。基本原 则是:企业之间的组合应有利于综合利用,变废为宝,最好是工业区内各企业产品和废物可以互 相利用;易产生二次污染的企业不宜布置在一起。 3.通过区域环境影响评价,完善城市规划 我国已经明确规定,在兴建大中型企业时,要先做环境影响评价,论证厂址的合理性,应采取 的环保措施,及建厂后对环境的影响等。环境影响评价制度的建立和实施,对保护环境(包括大 气环境),控制污染起了重要作用。区域环境影响评价已陆续开展起来这对城市规划,特别是对 其环境规划部分的修改和完善起到了积极作用。今后应加强区域环境影响评价工作和研究,以 保障城市规划的合理性促进城市环境质量的改善。 (二)严格环境管理 管理在现代化建设中占有重要地位,国际上一般称科学、技术和管理为现代化的二大要素。 15
三者相互制约、相辅相成,而管理要素具有更加重要的意义。环境管理,从广义上讲是在允许的 环境容量下,以环境科学理论为基础,运用技术、经济、法律、教育和行政手段,对人类社会的经济 活动进行管理,协调社会经济发展与环境保护的关系,使人类具有一个良好的生活和劳动环境 发挥资源的最大效益,使经济得到长期稳定的增长。 完整的环境管理体制是由环境立法、环境监测和环境保护管理机构三部分组成的。环境法 是进行环境管理的依据,它以法律、法令、条例、规定、标准等形式构成一个完整的体系。环境监 测是环境管理的重要手段,可为环境管理及时提供准确的监测数据。环境保护管理机构是实施 环境管理的领导者和组织者。因此,建立完善的环境管理体制,是进行严格环境管理所必不可少 的 我国的环境管理体制已逐步建立和完善。(中华人民共和国环境保护法)于1989年由第七 屆全国人民代表大会常务委员会第十次会议通过并正式实施。20世纪80年代相继制定了海洋 环境保护法(1982年)、水污染防治法(1984年)森林保护法(1984年)、草原法(1995年)、大气污 染防治法(1987年)等法律,以及环境保护方面的各种条例、规定和标准。与此同时,从国务院到 县级人民政府以至各工业企业,也陆续建立了相应的环境保护管理机构及环境监测中心、站、室 为环境法的实施和严格环境管理提供了组织保证 1.环境管理的对象 环境管理的对象主要是那些已经损害和破坏,或可能损害和破坏环境质量及生态平衡的人 类活动。企业的环境管理主要有:资源的合理开发和利用;生产过程中的环境污染防治设施的管 理等。 2.环境管理的任务 (1)合理开发利用自然资源,维持生态平衡,促进国民经济长期稳定发展 (2)建设清洁、优美、安静、生态健全发展的人类环境,保护人民的身心键康。 (3)研究制定有关环境保护的方针、政策和法规,正确处理经济发展与环境保护的关系,实 施可持续发展战略 ∴(4)组织开展环境科学研究,培养科学技术人才,加强宣传教育,不断提高全民的环境保护 意识和认识水平企业环境保护的主要任务是从环境保护出发,对工程项目进行可行性研究,选 择最方案,确保环境保护工程项目的实施。在工程项目的初步设计和环境影响评价中,认真贯 :同时”方针。 (一实施清洁生产 环境污染,包括大气环境污染,实质上是资源的不合理利用或浪费造成的,而生产工艺路线 不合理是造成环境污染的重要原因。因此,改革工艺,研究开发无污染或少污染的清洁生产工 艺,是减轻环境污染的根本措施。对于那些污染严重的生产工艺,可以考虑改变原料和生产工艺 路线来消除或减轻对环境的污染。提倡清洁生产工艺,尽量把污染物消灭在生产过程中,这不仅 是匚艺工程师的责任,也是环境工程师义不容辞的责任 (四)控制大气污染的技术措施 1.实行密闭化生产,严格生产工艺操作和管理,杜绝泄漏,以减轻对大气环境的污染。 2.合理利用能源,改革能源结构,改进燃烧设备和燃烧方式,既可以节约能源也是控制大 气污染的重要途径
3.建立综合性工业基地,开展综合利用,使废气、废水、废渣资源化,减少污染物总排放量。 4.集中供热与城市煤气化。我国北方城市冬季采暖季节,居民、商业区往往比工业区大气 污染还重。这主要是分散燃煤采暖及炊事造成的。集中供热不仅能提高热能利用率,节省燃料 和人力,而且便于安装高效净化设备,采用高烟囱排放,改善城市大气环境。将煤气优先供给居 民和饮食行业,同样可以提高燃料的综合利用率,节约能源,减少大气污染。因此,集中供热与城 市煤气化,是防治大气污染的重要措施。 五)防治环境污染的经济政策 保证必要的环境保护设施投资,并随着经济的发展逐年增加 2、对治理环境污染的企事业单位从经济上给予鼓励,如低息贷款,罚款返回;对综合利用产 品实行利润留成和减免税收政策等 3.贯彻“谁污染谁洽理”原则,把排污收费制度和行政法律制裁具体化。…般有三种形式 排污收费,赔偿损失和罚款,追究行政责任或法律责任。 (六)高烟囱扩散稀释 釆用高烟囱扩散稀释方法,将使大气污染物向更高、更广的范围扩散,有利于减轻局部地区 的大气污染。虽然提倡清洁生产,尽量采用最好的废气净化装置,但总会有少量有害物质排入大 气,所以,不能直接排到近地面大气中。目前,不少国家主要采用高烟囱扩散稀释方法,防治SO2 等污染。但是,这种方法只能减轻局部地区的大气污染,排放的污染物绝对量并未减少,而且烟 囱越髙造价越高(一般烟囱造价与其高度的平方成正比)。所以,在实际工作中,不能随意加高烟 囱,而应根据各地区的大气污染状况,地理和气象条件等,确定合适的烟囱高度,同时控制污染物 排放总量 七)绿化造林 绿色植物是城市生态中不可缺少的一个重要组成部分,绿化造林不仅能美化城朿环境,调节 空气温度、湿度及城市小气候,有利于水土保持防治风沙,绿色植物还是吸收二氧化碳制造氧气 的工厂,并具有吸收有害气体、粉尘杀菌、降低噪声和监测空气污染等多种迮用。因此支力我 展植树、种草,对保护城市环境有着十分重要的意义。 (八)安装废气净化装置 在采取防治大气污染的种种措施之后,若污染物的排放浓度(或排放量仍透不大式环塘 标准,就必须安装废气净化装置,对污染源进行治理。安装废气净化装置,是控制犬气环慌质量 的基础,也是实行环境规划等综合防治措施的前提。各种净化装置的结构原理、性能特点和选择 设计计算等,是本书的重要内容,在以后各章中将陆续介绍。 第五节大气环境质量控制标准 大气环境质量标准是为贯彻《中华人民共和国环境保护法》等法规制定的,是进行环境影响 评价,实施大气环境管理,防治大气污染的科学依据。 大气环境质量控制标准按用途分为:大气环境质量标准、大气污染物排放标准、大气污染控 制技术标准及大气污染警报标准等。按其适用范围分为国家标准、地方标准和行业标准。 人气环境质量标准是以保障入体健康和一定的生态坏境为目标,而对大气环境中各种污染