大气污染治理论文：大气环境污染因素分析及其治理措施

大气污染治理论文：

大气环境污染因素分析及其治理措施

摘要:本文对乌鲁木齐市大气环境污染现状及因素进行分析,旨在寻求乌鲁木齐市大气污染的主要因素及其治理措施。分析结果表明:乌鲁木齐市大气污染的基本属于煤烟污染型,其空气质量呈逐年恶化的态势,特别是冬季污染天数有所增加,且污染时间基本集中在采暖期。据此,为改善乌鲁木齐市空气环境质量,提高居民的生活质量和城市综合竞争力提出了相关的对策和建议。

关键词;乌鲁木齐;大气环境污染;因素分析;治理措施

引言

乌鲁木齐市是新疆维吾尔自治区首府,地处欧亚大陆腹地[1]、天山北麓,为南北疆交通的枢纽,是全疆政治、经济、文化、科技中心。现辖7区1县、1个经济开发区和1个高新开发区,总面积1.2万平方公里,建成区面积230平方公里[2]。该市东、西、南三面环山,北部为广阔的平原,城市用地发展有较大的局限性。因受地形地貌条件的支配,四季均有逆温出现,尤以冬季逆温出现频率最高,逆温层强度大,致使大气污染物不易稀释扩散。

近几年乌鲁木齐市的空气质量形势严峻,尤其是冬季大气污染日趋严重,已成为乌鲁木齐市对外开放和经济可持续发展的重要制约因素。因此,如何处理好资源、环境与社会经济发展的关系是目前要解决的首要问题。

1 大气环境污染现状

1.1乌鲁木齐市大气环境现状

随着乌鲁木齐市的快速发展和人口的不断增加,其耗煤量也是不断增加,从二十世纪八九十年代的每年几百万吨增加到2008年的1320.79万吨(其中冬季采暖300多万吨),人均耗煤量居全国第一,并且乌鲁木齐市的采暖期长达半年,期间燃烧造成的煤烟长期笼罩在城市上空,污染非常严重。

据统计,乌鲁木齐市冬季空气中的二氧化硫、可吸入颗粒物二项主要污染指标分别超过国家环境空气质量二级标准的0.77和0.44倍。自2009年1月1日起,乌鲁木齐连续12天出现了污染天气,其中7日、11日的空气质量更是达到重度污染级别,最严重的是1月7日,污染指数更达到500,是环保仪器能监测的最大值,属重度污染。

1.22003年—2008年乌鲁木齐市环境质量变化趋势

2003年—2008年的环境空气质量监测结果(见图1)分析,环境空气质量分级中,空气质量一级的天数总体明显下降;二级天数有所增加,尤其2008年达到了248天;三级天数基本持平;

四、五级天数在振荡中,有所增加;二级及好于二级和三级及好于三级的天数均为先下降后上升,但都没有超过起始值。但从总体来看,基本保持一致。

图1 2003年—2008年乌鲁木齐市环境空气质量分级对比

图2 2003年—2008年乌鲁木齐环境空气主要污染物状况

2003年—2008年的环境空气质量监测结果(见图2)分析,环境空气中三项主要污染物可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮,其中可吸入颗粒物和二氧化硫均超过国家环境空气质量二级标准,超标分别0.15~0.52倍、0.47~0.95倍。期间,空气中二氧化氮含量并未超标,且变化不大,可吸入颗粒物总体呈上升趋势,二氧化硫在较高水平且略有下降。

2 乌鲁木齐市大气环境污染的影响因素

2.1 不利的自然条件

由于特殊的地理环境影响,乌鲁木齐市生态环境十分脆弱,且冬季寒冷而漫长,采暖期长达180天左右[3]。空气污染物浓度的空间分布和随时间变化的气象因素主要为:大气逆温、阴雾天气、平均风速、主要风向、城市“热岛效应”等。而冬季的大气逆温是冬季污染加重的最重要气象因素之一。冬季大气烟尘微粒在紫外线作用下生成光化烟雾微粒,造成烟雾,使污染物不易扩散、稀释,使采暖期内经常烟雾笼罩。此外,冬季静风频率高,城市“热岛效应”均不利于大气污染物的扩散,致使乌鲁木齐的空气自净能力差,环境容量小,造成大气污染严重。

根据环保部门对乌鲁木齐市进行的环境容量测定,烟尘的最大容量为4.32万吨,二氧化硫为6.7万吨。由于大量使用原煤,城市污染物排放量已大大超过了环境容量。2008年乌鲁木

齐市烟尘排放量为5.07万吨,二氧化硫的排放量为13.17万吨,排放量分别超过了环境容量的17.36%和96.57%。随着乌鲁木齐经济社会的发展,城市规模的不断扩大,这种矛盾将日趋突出。

2.2 汽车尾气排放增加

乌鲁木齐为自治区的首府城市和全疆的交通枢纽,机动车辆种类繁多,由此造成的污染,对近地空气层的污染最为严重,加之乌鲁木齐市不利的环境容量。据测算,至2008年乌市各类机动车达22.60万余辆,每年机动车尾气污染物排放超过两万吨,占空气污染物排放总量的12%。因此,清洁能源行动中,应包括对汽车尾气的排放控制及治理要求,才能从源头治理及有效控制大气环境质量。

2.3 人口的增加以及人们环境意识的薄弱

据统计,2008年,乌鲁木齐市总人口约236.05万人,市区人口约226.94万人,净迁入人口2.63万。90%以上的人口居住在260平方公里的城市建成区内,其中80%的人口又集中在天山区、沙依巴克区、水磨沟区和新市区四个中心区域,导致以上区域单位面积人口密度过大,甚至超过了内地部分大城市。如天山区城区每平方公里人口达到4-5万人,已经高于上海黄浦区的人口密度。人口的过度集中造成能源消耗的增加和排放污染物的剧增,加重了城市空气污染[3]。

加之,目前人们对环境保护存在很多认识上的误区。如对环境问题的潜伏性、长期性、紧迫性和艰难性认识不足,对政府的环境保护政策不理解,导致市民行为上的不够积极,不够配合。因此,进一步加重了治理该市大气污染的负担。

2.4 不合理的工业结构和能源消费格局

乌鲁木齐市有着丰富的煤炭资源,被称为“煤海上的城市”,但是2008年重点工业、企业污染源统计情况表明:重点工业污染源的工业企业共有130家,年耗煤量1190.39万吨,占全市耗煤总量的95.17%,工业废气排放总量为1 845.49亿m3,排放的二氧化硫、烟尘和粉尘三项废气污染物中,分别为二氧化硫排放量12.36万吨,占全市工业企业的99.12%;烟尘排放量2.75万吨,占全市工业企业的87.96%;工业粉尘排放量0.7万吨,占全市工业企业的82.35%。

在大气污染物排放的行业中,乌鲁木齐市电力和供热是原煤消耗最多的行业,同时也是大气污染物排放较多的行业。二氧化硫排放量和烟尘排放量最多的行业是电力和工业生产,两者总共排放二氧化硫占到总排放量的60.5%和47.4%。如果目前这种能源消费结构不发生改变,预计今年仅二氧化硫的总排放量将超过容量的3.8倍。

乌鲁木齐2006年采暖期二氧化硫排放量达8.15万吨,烟尘排放量4.96万吨,分别占全年排放量70%和76%,加上其他污染物冬季每天向空气中排放的污染物达1000吨左右,污染物排放量已大大超过了环境容量[4]。环境监测结果显示,乌鲁木齐市的空气质量呈逐年恶化的态势,特别是冬季污染天数明显增加,且污染时间基本集中在采暖期。在本地区的能源结构与燃料消耗中,燃料煤的消耗量占燃料消耗总量的95%以上,且呈逐年增长趋势。

2.5 冬季污染没有得到有效的控制

2008年末,乌鲁木齐共有供热锅炉房10647座,其中:热电3座,集中供热55座,社会分散小锅炉307座,城中村燃煤小锅炉10282户。全市供暖面积9500万平方米,热电联产供热面积为1381万平方米,燃煤集中供热面积为5419万平方米,优质能源供热面积为650万平方米,其余为小型燃煤锅炉房和家用小锅炉供热。全市用于冬季供热采暖消耗的煤炭总量达到300余万吨[4]。各种供热方式比例见图2所示。