時(shí)間:2022-10-29 20:59:11
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經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)與資源結(jié)構(gòu)對(duì)大氣環(huán)境目標(biāo)的影響
小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模和速度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源生產(chǎn)和消費(fèi)狀況對(duì)大氣環(huán)境目標(biāo)的影響很大。小城鎮(zhèn)常常是人口相對(duì)集中、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)比較頻繁、能源消耗比較集中的開(kāi)放型生態(tài)系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中,區(qū)域性社會(huì)活動(dòng)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與自然環(huán)境循環(huán)是相互作用、相互制約、相互促進(jìn)的。根據(jù)節(jié)約能源和減輕大氣污染的原則,從全社會(huì)的環(huán)境效益、能源利用效率和經(jīng)濟(jì)效益三個(gè)方面綜合考慮,合理利用資源和能源,達(dá)到既要滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活對(duì)能源的需求,又要保證對(duì)大氣環(huán)境的消極影響達(dá)到最小這一目標(biāo)。在小城鎮(zhèn)規(guī)劃中,要取得社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的統(tǒng)一,必須根據(jù)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境質(zhì)量控制規(guī)劃目標(biāo),調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)-能源消耗-環(huán)境污染系統(tǒng)中的各個(gè)因素,并考慮采用先進(jìn)生產(chǎn)工藝和大氣污染的治理措施,求得最優(yōu)方案。在進(jìn)行環(huán)境-經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整時(shí),必須根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式,對(duì)不同的部門(mén)采取與其相適應(yīng)的措施。
對(duì)于大氣污染物產(chǎn)生量大,直接排污系數(shù)也大的部門(mén)或行業(yè),在其發(fā)展過(guò)程中,必須嚴(yán)格把關(guān)。一方面,嚴(yán)格控制其規(guī)模,加緊技術(shù)改造,強(qiáng)化治理措施;另一方面,在發(fā)展時(shí)必須制定嚴(yán)格的防治污染措施,提高污染控制水平。對(duì)大氣污染物產(chǎn)生量小,直接排污系數(shù)也小的部門(mén)或行業(yè),從環(huán)境經(jīng)濟(jì)的角度考慮,可以優(yōu)先發(fā)展。對(duì)于那些目前污染負(fù)荷不大但排污系數(shù)較大的部門(mén),則在發(fā)展時(shí)必須持慎重態(tài)度,防止因過(guò)分發(fā)展而擴(kuò)大污染。這就是說(shuō),在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整或規(guī)劃時(shí),即要考慮當(dāng)前狀況,又要考慮排污系數(shù),預(yù)測(cè)未來(lái)的污染產(chǎn)生量,從而預(yù)先采取相應(yīng)的控制對(duì)策。固定源。能源密集產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和技術(shù)進(jìn)步狀況將影響流動(dòng)源對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響。能源消費(fèi)政策也影響小城鎮(zhèn)的大氣環(huán)境。冬季采暖期,北方城鎮(zhèn)供暖,如果用煤,會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的大氣污染,如果改用天然氣,則大氣環(huán)境質(zhì)量就會(huì)改善。家庭生活用能政策也影響大氣環(huán)境質(zhì)量。如家庭用能從燃煤改為燃?xì)?,?duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的改善有很大作用。大氣污染物的來(lái)源和當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展、能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝以及管理水平密切相關(guān)。
如果小城鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)以采礦業(yè)為主,或大氣污染嚴(yán)重的工業(yè)(如:煉鋼、煉焦、燃煤電廠等)企業(yè)較多,小城鎮(zhèn)的工農(nóng)業(yè)、生活都以煤炭為主要能源,那么實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境目標(biāo)的壓力就大。流動(dòng)源。汽車是大氣污染的主要流動(dòng)源。因此對(duì)汽車尾氣的控制能減少流動(dòng)源污染。如果所有車輛安裝三元催化駐置,使用清潔能源,那么城鎮(zhèn)中的大氣污染就會(huì)減輕。如果城鎮(zhèn)交通設(shè)計(jì)合理,順暢,街道上的大氣污染就少。如果小城鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)落后,交通不便,沒(méi)有或很少有機(jī)動(dòng)車、火車等交通工具,那么流動(dòng)源的污染就小,實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境目標(biāo)的壓力就小。相反,如果交通繁忙,機(jī)動(dòng)車多,那么流動(dòng)源的污染就大,實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境目標(biāo)的壓力就大。
大氣污染控制技術(shù)和管理政策
固定源。考慮到經(jīng)濟(jì)技術(shù)的可能性等措施,采取的控制技術(shù)和措施主要有:改進(jìn)生產(chǎn)工藝,優(yōu)先采用無(wú)污染或少污染的工藝,是防治大氣污染的根本選徑;嚴(yán)格生產(chǎn)工藝操作,選配合適的原材料,有利于減輕污染;合理利用能源,改革能源構(gòu)成,改進(jìn)燃燒設(shè)備和燃燒條件,是節(jié)約能源和控制大氣污染的重要途徑;建立綜合性工業(yè)園區(qū),開(kāi)展綜合利用,使廢氣、廢水、廢渣資源化,減少污染物總排放量。流動(dòng)源。嚴(yán)格控制機(jī)動(dòng)車等流動(dòng)源的污染物排放量,淘汰落后的車輛,推廣低污染的車型,采用污染凈化技術(shù)削減機(jī)動(dòng)車的污染物排放,改善道路交通狀況。管理方面,在環(huán)境容量允許的條件下,考慮到經(jīng)濟(jì)技術(shù)的可能性等因素,制定相應(yīng)的大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)法律,以便進(jìn)行行政管理和區(qū)域規(guī)劃。以環(huán)境科學(xué)理論為基礎(chǔ),運(yùn)用經(jīng)濟(jì)、法律、教育和行政的手段,協(xié)調(diào)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系,制定控制環(huán)境污染的經(jīng)濟(jì)政策,如:保證必要的環(huán)境保護(hù)設(shè)施投資;對(duì)治理環(huán)境污染從經(jīng)濟(jì)上給予鼓勵(lì),如低息長(zhǎng)期貸款,對(duì)綜合利用產(chǎn)品實(shí)行利潤(rùn)留成和減免稅政策;貫徹“誰(shuí)污染誰(shuí)治理”的原則,并把排污收費(fèi)制度和行政、法律措施具體化。一般分三種形式:排污收費(fèi),賠償損失和罰款,追究行政責(zé)任以至刑事責(zé)任。
上升為法益的生活利益中,包括物質(zhì)方面的財(cái)產(chǎn)利益等;生命財(cái)產(chǎn)方面的利益包括健康利益等;相應(yīng)的環(huán)境方面的利益上升為刑法利益層面后,即應(yīng)出現(xiàn)相應(yīng)的環(huán)境法益。環(huán)境法益是刑法中關(guān)于環(huán)境方面的利益表達(dá)和實(shí)現(xiàn),而我們現(xiàn)代社會(huì),由于生活層次的不斷提升,環(huán)境方面的利益要求也就不斷變化。如傳統(tǒng)型能源企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)中,會(huì)消耗大量的傳統(tǒng)能源,例如煤、石油,一方面由于技術(shù)公關(guān)會(huì)使得在此過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢氣、廢水、廢料;另一方面可能造成能源開(kāi)發(fā)過(guò)度,導(dǎo)致能源危機(jī);再者也可能造成大氣、水體和土壤污染,如果此時(shí)我們只將其行為侵犯的客體定性為環(huán)境法益,則無(wú)法明確使行為人認(rèn)識(shí)到其危害行為具體侵犯的環(huán)境法益中的具體類屬。筆者認(rèn)為應(yīng)該將環(huán)境法益進(jìn)行細(xì)化,從而形成不同類屬的具體法益,其理由如下:
(一)任何事物都是地球生態(tài)圈的組成部分
部分功能的毀損有可能導(dǎo)致整體功能的異常。最常見(jiàn)的事例就是二氧化碳的大量排放造成的溫室效應(yīng),而溫室效應(yīng)又導(dǎo)致了全球氣候變暖,從而會(huì)有海平面上升、病蟲(chóng)害增加、相應(yīng)的沿海城市還有被淹沒(méi)的可能、南北極生物圈變化,氣候異常又可能給農(nóng)耕等農(nóng)作活動(dòng)帶來(lái)?yè)p失。因而在鑒定環(huán)境法益的時(shí)候,不能著眼于整體,而應(yīng)將目光微觀化,這樣才更有利于微觀的環(huán)境法益訴求得到實(shí)現(xiàn),從而保障宏觀的環(huán)境法益,即整個(gè)生態(tài)圈法益的和諧可持續(xù)實(shí)現(xiàn)。
(二)當(dāng)大環(huán)境受到污染時(shí)
其不同組成部分的法律保護(hù)途徑和治理方式也就有所不同,這種細(xì)化方式能夠?yàn)闅w責(zé)提供理論支持。例如,A地區(qū)的污染情況比較復(fù)雜,同時(shí)在A地區(qū)既存在可能造成水污染和大氣污染的不同企業(yè),如果環(huán)境法益的客體不明確加以區(qū)分的話,就存在判斷可能侵犯的客體不明確的情況。如果將環(huán)境法益具體細(xì)化為水體法益、大氣法益、土壤法益等具體法益就將為定罪和歸責(zé)提供更明確的依據(jù)。
(三)我們國(guó)家地大物博
各地區(qū)的污染類別有所差異。北方主要是陸地地區(qū),空氣污染的可能性大于南方沿海地區(qū),北方冬季的煤電取暖更是加劇了這種情況;而南方沿海地區(qū),由于靠近海洋,港口、海運(yùn)作業(yè)造成的海洋污染的可能性也很大。如果將不同環(huán)境組成的客體,具體細(xì)化為不同的法益客體,這樣就能夠使法律運(yùn)用者更具針對(duì)性地選擇適用條款,同時(shí)也使得環(huán)境污染者能夠根據(jù)具體的法律法規(guī)規(guī)定去使自己的行為更加適法。
(四)對(duì)不同污染類型進(jìn)行區(qū)分有利于因地制宜
突出重點(diǎn)。如果將各環(huán)境組成部分細(xì)化為不同法益然后加以區(qū)分編排,對(duì)人類生存至關(guān)重要的大氣污染、水污染、土壤污染就應(yīng)該高于噪聲污染、光污染、熱污染,這樣可以起到突出重點(diǎn)的作用,且根據(jù)客體的不同特點(diǎn),建構(gòu)不同的法律保護(hù)機(jī)制,以達(dá)到保護(hù)整體環(huán)境的目的。綜上所述,筆者認(rèn)為應(yīng)該將環(huán)境中的各組成部分,按類屬劃分為不同的法益客體,在此基礎(chǔ)上,著重對(duì)典型的環(huán)境領(lǐng)域中的犯罪進(jìn)行法益分析。
二、環(huán)境法益分類細(xì)化的內(nèi)容環(huán)境污染
早在人類文明出現(xiàn)就已然存在,只是當(dāng)時(shí)人類的破壞行為小于環(huán)境的自凈能力,污染沒(méi)有明顯的惡性結(jié)果,隨著工業(yè)革命、信息革命開(kāi)啟了現(xiàn)代生活,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展似乎從未與消費(fèi)環(huán)境分開(kāi),經(jīng)濟(jì)發(fā)展以犧牲環(huán)境為代價(jià),這在二十世紀(jì)普遍存在,尤其是發(fā)展中國(guó)家,當(dāng)然那時(shí)的人類還沒(méi)有意識(shí)到環(huán)境污染的嚴(yán)重后果,現(xiàn)如今環(huán)境污染的程度已超過(guò)環(huán)境本身的自凈能力,大氣污染、水污染、土壤污染以及新型的噪聲污染等已經(jīng)使得人類不得不停下腳步去衡量發(fā)展與環(huán)境的量化關(guān)系。在眾多污染中大氣污染、水污染、土壤污染是人類致命攸關(guān)的三大污染,本文擬對(duì)這三種法益進(jìn)行分析闡述。
(一)大氣法益
大氣法益可以從《大氣污染防治法》中找到相關(guān)的答案,2000年新修訂的《大氣污染防治法》包括:大氣污染物排放總量控制和許可制度;污染物排放超標(biāo)違法制度;排污收費(fèi)制度;防治特殊污染源、污染物的措施等等重要制度。但其制定的目的是防治大氣污染,保護(hù)和改善生活環(huán)境和生態(tài)環(huán)境,保障人體健康,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。可見(jiàn),大氣法益就是保障和改善生活環(huán)境和生態(tài)環(huán)境,保障人體健康,從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,使我們賴以生存的大氣在自凈能力范圍內(nèi)代謝由工業(yè)社會(huì)造成的污染,對(duì)于造成大氣污染或違反《大氣污染防治法》以及達(dá)標(biāo)排放的收費(fèi)都是對(duì)大氣法益的法律保障措施。當(dāng)然情節(jié)嚴(yán)重,觸犯刑法的,應(yīng)根據(jù)刑法分則第338條相關(guān)規(guī)定進(jìn)行處罰。
(二)水體法益
這里所說(shuō)的水體法益是將海洋水體除外的。鑒于海洋對(duì)地球生物圈和氣候的特殊影響,因而應(yīng)該將海洋水體的法益單獨(dú)分類,形成特殊的海洋法益,其內(nèi)涵和外延應(yīng)區(qū)別于非海洋水體,且根據(jù)現(xiàn)有的《中華人民共和國(guó)水污染防治法》的適用范圍也可以清楚分辨,海洋污染適用《中華人民共和國(guó)海洋環(huán)境保護(hù)法》。本文的觀點(diǎn)是將環(huán)境組成的各不同部分按類屬分類,因而不將不同于一般水資源類屬的海洋法益進(jìn)行分析。此處的水體法益僅指我國(guó)領(lǐng)域內(nèi)的江河、湖泊、運(yùn)河、渠道、水庫(kù)等地表水體以及地下水體的法律訴求,具體從水污染防治法中可得出水體法益為保護(hù)和改善環(huán)境,保障飲用水安全,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面協(xié)調(diào)可持續(xù),以及對(duì)工業(yè)水污染、農(nóng)業(yè)水污染、城鎮(zhèn)水污染、船舶水污染的防治,對(duì)水體法益造成侵害的,應(yīng)同時(shí)根據(jù)《水污染防治法》的相關(guān)規(guī)定并視情節(jié)嚴(yán)重程度依據(jù)刑法追究相關(guān)責(zé)任。
(三)土壤法益
我國(guó)現(xiàn)階段還沒(méi)有頒布類似于《大氣污染防治法》、《水污染防治法》等專門(mén)針對(duì)土壤法益保護(hù)的法律法規(guī)。但從現(xiàn)行的環(huán)境保護(hù)法和土地管理法中可以得到土壤法益應(yīng)是防治土壤污染,保障土壤安全,保護(hù)人體健康和土壤資源的可持續(xù)發(fā)展。這些利益訴求應(yīng)是土壤法益的應(yīng)有之義,關(guān)于處罰,除按照相關(guān)的法規(guī)進(jìn)行處罰,情節(jié)嚴(yán)重的應(yīng)追究刑法上的責(zé)任。
三、結(jié)語(yǔ)
1.1采樣時(shí)間與地點(diǎn)
2012年3月—2013年2月連續(xù)1a監(jiān)測(cè)青島市大氣中的VOCs,采樣地點(diǎn)位于嶗山區(qū)金家?guī)X。該點(diǎn)臨近嶗山區(qū)主干道,周圍主要是高、中層建筑,屬于商業(yè)和居民混合區(qū),東北側(cè)距離約800m有山體環(huán)繞,西側(cè)約150m是1個(gè)小型加油站。
1.2監(jiān)測(cè)儀器
利用在線氣相色譜儀觀測(cè)大氣中VOCs,儀器為法國(guó)CHROMATE-SUD公司提供的AirmoVOC分析系統(tǒng),包括A11000型AirmoVOCC2-C6和A21022型AirmoVOCC6-C122臺(tái)分析儀,由2組采樣系統(tǒng)和2組分離色譜柱系統(tǒng)組成。其中C2-C6分析儀用于監(jiān)測(cè)含碳個(gè)數(shù)在2~6之間的低沸點(diǎn)組分;C6-C12分析儀用于監(jiān)測(cè)含碳個(gè)數(shù)在6~12之間的高沸點(diǎn)組分。檢測(cè)器均采用火焰離子化檢測(cè)器(FID),能確保分析的高靈敏度和高選擇性。儀器校準(zhǔn)采取內(nèi)部校準(zhǔn)與外部校準(zhǔn)相結(jié)合的原則,內(nèi)部校準(zhǔn)物質(zhì)為正丁烷(體積分?jǐn)?shù)60×10-9)、正己烷(體積分?jǐn)?shù)20.5×10-9)、苯(體積分?jǐn)?shù)32.5×10-9),系統(tǒng)每天自動(dòng)啟動(dòng)1次內(nèi)部校準(zhǔn)程序。外部校準(zhǔn)采用56種VOCs的標(biāo)準(zhǔn)氣體,每種物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)在110×10-9~120×10-9之間,至少每月校準(zhǔn)1次。
2結(jié)果與討論
2.1VOCs濃度水平及組成
對(duì)青島市大氣中50種VOCs組分進(jìn)行定量分析,其中包括烷烴29種、烯烴7種、芳香烴14種。觀測(cè)期間,該市大氣總VOCs體積分?jǐn)?shù)(小時(shí)值)變化范圍為0.5×10-9~230.4×10-9,全年均值為9.2×10-9,其中烷烴所占比例最高,為66.7%,芳香烴和烯烴所占比例為21.0%和12.3%。表1為青島市VOCs部分優(yōu)勢(shì)物種的體積分?jǐn)?shù)與國(guó)內(nèi)外城市的比較結(jié)果。由表1可見(jiàn),青島市大氣中的VOCs濃度較其他城市低,其中丙烷、正丁烷、異丁烷、異戊烷、丙烯、甲苯等組分的濃度均低于其他城市,而苯的濃度高于北京、中國(guó)香港、里爾。順-2-丁烯、反-2-丁烯和異戊二烯的濃度水平與其他城市相當(dāng),乙苯的濃度水平與北京、達(dá)拉斯近似。
2.2VOCs不同組分的變化特征
2.2.1季節(jié)變化特征
圖1為不同季節(jié)VOCs各組分比較。由圖1可見(jiàn),總VOCs濃度夏、秋季高于春、冬季,與天津市規(guī)律相似[1],與寧波市[4]相反。各月VOCs濃度水平相差較大,9月最高,4、5月最低。夏、秋季植物生長(zhǎng)茂盛,釋放出大量萜烯類化合物,是大氣中VOCs的重要天然源。人為源方面,夏、秋季氣溫高,低沸點(diǎn)的VOCs揮發(fā)加劇,增加了來(lái)自加油站、汽車油箱直接揮發(fā)的有機(jī)物[14]。此外,夏、秋季正值青島旅游高峰,《2012年青島市統(tǒng)計(jì)公報(bào)》表明,當(dāng)年共接待游客5717.5萬(wàn)人次,若按45座的旅游巴士計(jì)算,則至少有127萬(wàn)輛機(jī)動(dòng)車出入該市,尾氣排放大幅升高,戶外燒烤興起也有較大貢獻(xiàn)。烷烴在各季節(jié)占總VOCs的比例均為最高,其次為芳香烴和烯烴,3者比例范圍分別為56.8%~71.2%、16.4%~31.9%和10.1%~15.0%。烷烴和烯烴在夏、秋季的濃度明顯高于春、冬季,可能與夏、秋季溶劑揮發(fā)加劇、機(jī)動(dòng)車尾氣排放增多、植被釋放增多等因素有關(guān);芳香烴秋、冬季濃度較春、夏季高,可能受工業(yè)源、機(jī)動(dòng)車源的綜合影響。
2.2.2日變化特征
圖2(a)(b)(c)(d)為夏季與冬季不同VOCs組分的日變化趨勢(shì)。由圖2可見(jiàn),烷烴、烯烴在夏季與冬季的日變化均呈現(xiàn)“兩峰一谷”特征,與交通早、晚高峰對(duì)應(yīng)。早晨7:00前后出現(xiàn)峰值,之后隨著大氣邊界層抬升和太陽(yáng)輻射加強(qiáng),污染物被稀釋且部分經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)被轉(zhuǎn)化,濃度迅速降低,至14:00前后降到最低值,傍晚隨著大氣邊界層降低和交通晚高峰到來(lái),濃度又迅速升高并在18:00前后達(dá)到峰值。與北京市的研究結(jié)論[3,14]類似,烷烴、烯烴的日變化規(guī)律與交通早、晚高峰有明顯對(duì)應(yīng)關(guān)系,主要與機(jī)動(dòng)車尾氣排放增加有關(guān)。芳香烴的日變化規(guī)律與烷烴、烯烴不同,夏季日變化趨勢(shì)較平緩,且白天高夜間低,可能受化工企業(yè)排放和溶劑揮發(fā)等影響;冬季日變化在上午和夜間有較明顯的峰值,除人為源排放外,氣象條件也是重要影響因素,夜間大氣邊界層降低,污染物聚集,易形成濃度峰值。
2.2.3周末效應(yīng)
由于不同時(shí)期交通活動(dòng)、工業(yè)生產(chǎn)存在差異,大氣污染物在工作日(周一—周五)和非工作日(周六—周日)通常表現(xiàn)出不同污染特征。選取2012年8月—9月間的6個(gè)星期對(duì)VOCs各組分、氮氧化物進(jìn)行周末效應(yīng)分析,見(jiàn)圖3??梢钥闯觯俈OCs在工作日的平均濃度高于非工作日17.2%,其中烷烴、烯烴、芳香烴在工作日的平均濃度分別高于非工作日11.9%、30.7%、17.4%,各組分均表現(xiàn)出不同程度的周末效應(yīng),可能與工作日機(jī)動(dòng)車源、工業(yè)源等活動(dòng)增加有關(guān)。氮氧化物在工作日的平均濃度較非工作日高60.0%,表現(xiàn)出顯著的周末效應(yīng),由于氮氧化物主要來(lái)源于機(jī)動(dòng)車尾氣,進(jìn)一步證實(shí)了機(jī)動(dòng)車源對(duì)工作日的重要貢獻(xiàn)。
2.3VOCs物種間的相關(guān)性及來(lái)源分析
將大氣壽命近似的VOCs物種作相關(guān)性分析,由于相同的物理混合、光化學(xué)去除過(guò)程會(huì)引起相同的濃度變化,則兩者在大氣中的濃度比值等于其在排放源中的比例,由此可以大致判斷其主要來(lái)源[8]。表2為青島市VOCs優(yōu)勢(shì)物種相關(guān)性分析。由表2可知,反-2-丁烯與順-2-丁烯的相關(guān)性較高,且比值為1.23,與北京隧道實(shí)驗(yàn)的結(jié)果[15]接近,可推斷這2種烯烴主要來(lái)自機(jī)動(dòng)車尾氣。苯、甲苯、乙苯相關(guān)系數(shù)在0.6~0.9之間,說(shuō)明其排放源類似。甲苯/苯的比值(T/B值)可用來(lái)評(píng)價(jià)機(jī)動(dòng)車尾氣對(duì)苯系物的貢獻(xiàn),一般認(rèn)為T(mén)/B值接近2.0表示機(jī)動(dòng)車尾氣貢獻(xiàn)顯著[3],T/B值偏離2.0越遠(yuǎn)說(shuō)明受機(jī)動(dòng)車影響越小,而受溶劑揮發(fā)、工業(yè)源等影響越大。研究表明中國(guó)香港機(jī)動(dòng)車貢獻(xiàn)顯著(T/B值為2.27)[16],而珠三角工業(yè)區(qū)則主要受工業(yè)源影響(T/B值為4.8)[17]。青島市T/B值為0.56,遠(yuǎn)小于2.0,說(shuō)明溶劑揮發(fā)、工業(yè)源影響較大。烷烴物種與苯系物的相關(guān)性較低、污染來(lái)源不同,一般認(rèn)為烷烴來(lái)自機(jī)動(dòng)車排放、汽油揮發(fā)或燃料泄漏等過(guò)程。表2中丙烷和正丁烷、異丁烷的相關(guān)系數(shù)均在0.60以上,且與乙烯(燃燒過(guò)程產(chǎn)物)、異戊烷(汽油主要組分)相關(guān)性較低,由于丙烷是液化石油氣(LPG)主要成分[15],可判定這3個(gè)物種主要來(lái)自以LPG為燃料的車輛排放。
2.4化學(xué)反應(yīng)活性
臭氧為二次污染物,是復(fù)雜光化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物,并且受氣象因素的影響。通常用OH自由基消耗速率(LOH)估算初始過(guò)氧自由基(RO2)的生成速率,該反應(yīng)是臭氧形成過(guò)程的決定步驟[18],因此可通過(guò)LOH值大致比較不同組分對(duì)臭氧生成的貢獻(xiàn)。研究得出,夏、冬季青島市VOCs組分中烯烴濃度雖然只占10.1%~15.0%,但其臭氧生成貢獻(xiàn)最高,占總VOCs的68.1%~77.7%;烷烴雖占VOCs總濃度的大部分比例,但由于其化學(xué)反應(yīng)活性較低,夏季的臭氧生成貢獻(xiàn)為15.1%,冬季僅為11.6%;芳香烴對(duì)臭氧生成貢獻(xiàn)在夏季為7.2%,冬季增加至20.3%。青島市大氣VOCs組分中烯烴的臭氧生成貢獻(xiàn)遠(yuǎn)高于烷烴和芳香烴,這與廣州地區(qū)的研究結(jié)果相似[6],而上海和深圳地區(qū)則主要以芳香烴最高[5,8]。分析夏、冬季臭氧生成貢獻(xiàn)較高的VOCs物種可得,夏季前5位貢獻(xiàn)較高的物種(按照LOH從大到小排列)依次為反-2-丁烯(0.50s-1)、順-2-丁烯(0.44s-1)、1,3-丁二烯(0.38s-1)、異戊二烯(0.38s-1)、異丁烯(0.30s-1),均為烯烴化合物,且LOH值均在0.30s-1以上;冬季前5位貢獻(xiàn)較高的物種依次為1,3-丁二烯(0.52s-1)、異戊二烯(0.41s-1)、順-2-丁烯(0.23s-1)、乙烯(0.15s-1)、乙苯(0.15s-1),除1,3-丁二烯、異戊二烯的LOH值超出0.30s-1外,其余物種LOH值均較低。
3結(jié)論
數(shù)字化監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用需要依靠檢測(cè)系統(tǒng)的支持,該技術(shù)的基礎(chǔ)部分可以分為四個(gè)方面:數(shù)據(jù)信息的獲取、數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和分類,數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)運(yùn)算分析,只有對(duì)這四部分進(jìn)行仔細(xì)的研究,最后才能完成對(duì)大氣環(huán)境信息的數(shù)字化處理。在數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的結(jié)構(gòu)上而言,它運(yùn)用雙主系統(tǒng)模式,主系統(tǒng)下共有三個(gè)子系統(tǒng),主要的功能分別為:數(shù)據(jù)采取功能、客戶服務(wù)功能與服務(wù)器功能,其中大氣環(huán)境數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集環(huán)節(jié)是另外兩個(gè)子系統(tǒng)的關(guān)鍵和基礎(chǔ),客戶服務(wù)功能的主要作用是根據(jù)客戶的要求,將監(jiān)測(cè)到的大氣環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,隨后將處理結(jié)果傳輸?shù)街付ǖ目刂浦行?,?jīng)過(guò)運(yùn)算分析和處理,所得的數(shù)據(jù)會(huì)更加的直觀,還可以向客戶提供處理之前的數(shù)據(jù),以便客戶根據(jù)不同研究方面對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自行處理。服務(wù)器功能的主要作用是響應(yīng)客戶的搜索及查詢要求,建成完善的服務(wù)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而滿足客戶的各類要求??蛻舴?wù)功能和服務(wù)器功能在運(yùn)行時(shí)可以實(shí)現(xiàn)相互獨(dú)立,這樣不僅可以避免相互干擾,還能在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)進(jìn)行及時(shí)的針對(duì)性維修養(yǎng)護(hù),進(jìn)一步地提高了大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的效率。
2數(shù)據(jù)的采集
計(jì)算機(jī)設(shè)備和I/O接口是數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的重要組成部分,也是大氣環(huán)境檢測(cè)數(shù)據(jù)采集工作的重點(diǎn)。通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)字化技術(shù)滿足獲取、放大和轉(zhuǎn)換大氣環(huán)境數(shù)據(jù)的功能,其中多臺(tái)組合虛擬儀器的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用的I/O接口設(shè)備屬于總線,而單獨(dú)的虛擬儀器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用的I/O接口設(shè)備屬于數(shù)據(jù)采集卡,其中使用較為廣泛的有VISA總線和RS232,可以結(jié)合相關(guān)部門(mén)計(jì)算機(jī)設(shè)備的具體情況進(jìn)行選擇。數(shù)字化客戶服務(wù)功能在大氣環(huán)境數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集過(guò)程完成后,通常需要將數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和處理,處理之后的數(shù)據(jù)才可以儲(chǔ)存到系統(tǒng)當(dāng)中,通過(guò)人機(jī)交互的方式提取相關(guān)信息為客戶呈現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)果,因此作為大氣環(huán)境數(shù)據(jù)信息終端的數(shù)字化客戶服務(wù)功能,可以為客戶提供各種數(shù)據(jù)信息的搜索功能。另外,不同等級(jí)的客戶對(duì)處理后數(shù)據(jù)的精度要求也存在一定的區(qū)別,數(shù)字化客戶服務(wù)功能可以從客戶的實(shí)際以及基本要求出發(fā),為客戶提供具有針對(duì)性的數(shù)據(jù),使得大氣環(huán)境檢測(cè)結(jié)果更加直觀、全面,從而為不同客戶的不同研究方向提供便利。服務(wù)器功能數(shù)字化服務(wù)器功能是數(shù)字化測(cè)量技術(shù)順利應(yīng)用的重要基礎(chǔ),也是實(shí)現(xiàn)客戶功能的重要保障環(huán)節(jié)。它在大氣環(huán)境檢測(cè)中的作用在于為數(shù)字化測(cè)量的結(jié)果提供儲(chǔ)存的空間、運(yùn)算分析等關(guān)鍵功能,另外為了確保服務(wù)器功能具有更高的靈活性,可以對(duì)服務(wù)器的系統(tǒng)進(jìn)行人工錄入和參數(shù)修改,使其適應(yīng)實(shí)際測(cè)量過(guò)程中的不同要求。
3結(jié)語(yǔ)
1、板圖設(shè)計(jì)
(附圖{圖})
2、設(shè)計(jì)說(shuō)明
用三條等壓面分別表示出低、中、高三個(gè)不同高度氣壓分布(如圖1)。當(dāng)受熱不均時(shí),熱的地方空氣膨脹上升,冷的地方空氣冷卻下沉,產(chǎn)生垂直運(yùn)動(dòng);與此同時(shí),上升的地方近地面形成低壓,等壓面下凹,高空形成高壓,等壓面上凸;下沉的地方近地面形成高壓,等壓面上凸,高空形成低壓,等壓面下凹(如圖2)。由于高低壓產(chǎn)生,使得同一水平面產(chǎn)生氣壓差,進(jìn)而產(chǎn)生氣壓梯度力,促使空氣由高壓向低壓的水平運(yùn)動(dòng),遂形成閉合的大氣環(huán)流——熱力環(huán)流(如圖3)。
3、設(shè)計(jì)目的
通過(guò)設(shè)計(jì),能使課本插圖更加簡(jiǎn)化明了,環(huán)流形式更加形象直觀。用等壓面表示出的高低壓分布狀況,更加突出,使環(huán)流與氣壓分布融為一體,有利于學(xué)生真正掌握熱力環(huán)流產(chǎn)生的真正原因。
二、氣旋與反氣旋
1、板圖設(shè)計(jì)(以北半球?yàn)槔?/p>
(附圖{圖})
2、設(shè)計(jì)說(shuō)明
氣旋:氣壓分布狀況中心氣壓低,四周氣壓高,在水平氣壓梯度力的作用下,氣流由四周向中心運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生了水平運(yùn)動(dòng),受地轉(zhuǎn)偏向力的影響,在北半球呈逆時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng),由于氣流從四面流入氣旋中心,使得中心空氣被迫上升,產(chǎn)生垂直運(yùn)動(dòng)??諝庠谏仙^(guò)程中,溫度降低,所含水汽凝結(jié)成雨(如圖4)。
反氣旋:氣壓分布狀況中心氣壓高,四周氣壓低,在水平氣壓梯度力的作用下,氣流由中心向四周流動(dòng),產(chǎn)生水平運(yùn)動(dòng)。由于受地轉(zhuǎn)偏向力影響,在北半球呈順時(shí)針流動(dòng),由于氣流從中心向四周外流,高層空氣下沉補(bǔ)充,產(chǎn)生垂直運(yùn)動(dòng),空氣在下沉過(guò)程中,溫度升高,水汽不易凝結(jié),天氣晴朗(如圖5)。
3、設(shè)計(jì)目的:
經(jīng)復(fù)合設(shè)計(jì),形象地把氣旋、反氣旋、氣壓分布、水平運(yùn)動(dòng)、垂直運(yùn)動(dòng)、天氣狀況合為一體,有利于學(xué)生對(duì)這一知識(shí)的理解與掌握。
三、大氣環(huán)流
1、板圖設(shè)計(jì)
(附圖{圖})
2、設(shè)計(jì)說(shuō)明
假如僅考慮地球形狀——球體,對(duì)太陽(yáng)輻射在地球表面的分布影響,即僅考慮極地與赤道之間的冷熱差,則全球大氣環(huán)流形式為閉合單圈環(huán)流(如圖6)。假如考慮地球形狀和地球自轉(zhuǎn)的地轉(zhuǎn)偏向力影響,則單圈環(huán)流破壞進(jìn)而形成三圈環(huán)流,全球近地面形成七個(gè)氣壓帶、六個(gè)風(fēng)帶(如圖7)。假如再考慮公轉(zhuǎn)造成太陽(yáng)直射點(diǎn)移動(dòng)和海陸分布造成的熱力差異。以亞歐大陸為例:冬季太陽(yáng)直射點(diǎn)南移,氣壓帶、風(fēng)帶南移,受副極地低氣壓帶控制,由于大陸形成的蒙古、西伯利亞高壓切斷了副極地低氣壓帶,使副極地低氣壓帶只保留在海洋上,形成阿留申和冰島低壓(如圖8)。夏季,太陽(yáng)直射點(diǎn)北移,氣壓帶風(fēng)帶北移,受副熱帶高氣壓控制,由于大陸形成的熱低壓(印度低壓),切斷了副熱帶高氣壓帶,使副高只保留在海洋上,分別形成夏威夷和亞速爾高壓(如圖9)。
3、設(shè)計(jì)目的
通過(guò)這樣一系列板圖顯示,把從表面上看似乎不聯(lián)系的內(nèi)容,有機(jī)地結(jié)合在一起,形象展示了不同因素作用下,對(duì)大氣環(huán)流的影響。同時(shí),也對(duì)后面季風(fēng)的教學(xué)埋下伏筆。
四、季風(fēng)的形成
1、板圖設(shè)計(jì)
(附圖{圖})
2、設(shè)計(jì)說(shuō)明
亞歐大陸是世界最大的大陸,東部的太平洋是世界最大的大洋,由于海陸熱力差異顯著,使得亞洲東部的季風(fēng)最典型。冬季,強(qiáng)大的蒙古高壓、西伯利亞高壓與赤道低壓和阿留申低壓形成東亞的西北季風(fēng)和南亞的東北季風(fēng)(如圖10)。夏季,北太平洋夏威夷高壓與印度低壓形成東亞的東南季風(fēng);加之夏季太陽(yáng)直射點(diǎn)北移,赤道低氣壓帶北移,南半球東南信風(fēng)越過(guò)赤道偏轉(zhuǎn)成南亞的西南季風(fēng)(如圖11)。教師據(jù)圖指導(dǎo)學(xué)生概括出季風(fēng)形成的兩個(gè)原因:海陸熱力差異是形成季風(fēng)的重要原因;氣壓帶和風(fēng)帶的季節(jié)移動(dòng),也是形成季風(fēng)的原因之一。最后,教師還可據(jù)圖列表,從季風(fēng)風(fēng)向、季風(fēng)性質(zhì)、產(chǎn)生的原因比較東亞、南亞季風(fēng)的異同。
根據(jù)城市污染源的分類,大氣擴(kuò)散模型可分為點(diǎn)源、線源和面源模型。點(diǎn)源模型在無(wú)邊界大氣條件下,可通過(guò)基本模型簡(jiǎn)化得到。城市中的街道和公路上的汽車排氣可作為線源。線源分為無(wú)限長(zhǎng)線源和有限長(zhǎng)線源兩類。在較長(zhǎng)街道或公路上行駛的車輛密度足以在道路兩側(cè)形成連續(xù)穩(wěn)定濃度場(chǎng)的線源為無(wú)限線源;在街道上行駛的車輛只能在街道兩側(cè)形成斷續(xù)穩(wěn)定濃度場(chǎng)的線源為有限線源。城市中小工廠、企業(yè)的生活鍋爐,居民的爐灶等數(shù)量眾多、分布面廣、排放高度低的污染源,可以作為面源處理。通過(guò)使用點(diǎn)源、線源和面源擴(kuò)散模型,可以估算在不同距離上大氣污染物的擴(kuò)散濃度,從而為科學(xué)決策提供一定的依據(jù)。
2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)利用WebADF技術(shù)進(jìn)行地圖Web頁(yè)的制作。WebADF建立在Framework之上,通過(guò)創(chuàng)建新類擴(kuò)充了.NETFramework類庫(kù),并訪問(wèn)本地和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)源。WebADF包括Map、FloatingPanel、Toolbar和resourcemanager等控件,可以支持多個(gè)數(shù)據(jù)源。一旦一個(gè)數(shù)據(jù)源被resourcemanager管理之后,就被展現(xiàn)為resources,控件通過(guò)resources到達(dá)數(shù)據(jù)源。resources可以把數(shù)據(jù)源以多種形式展現(xiàn)出來(lái),比如可以提供一幅地圖展現(xiàn)在map控件中,也可以把數(shù)據(jù)源以圖層列表的方式展現(xiàn)在toc控件中。在設(shè)計(jì)的網(wǎng)頁(yè)中輸入查詢時(shí)間及查詢點(diǎn)位名稱,電子地圖上就可以顯示該地的大氣狀況。根據(jù)空氣質(zhì)量級(jí)別,在地圖和數(shù)據(jù)查詢網(wǎng)頁(yè)上顯示不同的顏色。如空氣污染指數(shù)值<101,該監(jiān)測(cè)站顯示綠色,如果此值≥101,則會(huì)顯示黃色,警示這一地區(qū)存在大氣污染。實(shí)現(xiàn)這一功能的主要程序代碼如下。
3結(jié)束語(yǔ)
1.1污染現(xiàn)狀
目前我國(guó)大氣污染現(xiàn)狀嚴(yán)重,主要分為工業(yè)大氣污染與生活大氣污染兩個(gè)主要方面。大中型工業(yè)園區(qū)聚集之處,成為了大量大氣污染物的排放的主要來(lái)源地,而隨著人們生活質(zhì)量的進(jìn)步,大量汽車涌上街頭,尾氣的大量排放,也成為大氣污染的另一個(gè)重要來(lái)源,因此導(dǎo)致了全國(guó)各處?kù)F霾天氣的頻繁出現(xiàn)以及酸雨現(xiàn)象的普遍增加。生活與工業(yè)污染氣體對(duì)空氣的污染,以及SO2與粉塵對(duì)空氣質(zhì)量的破壞成為了大氣污染加劇的主要成因。很多地區(qū)發(fā)展重污染工業(yè)以片面追求GDP的增長(zhǎng),從而導(dǎo)致了嚴(yán)重的大氣污染?!跋任廴竞笾卫怼蔽鞣絿?guó)家的前車之鑒,應(yīng)該成為“發(fā)展和治理并舉”的我國(guó)以警示。但現(xiàn)狀則依然令人擔(dān)憂,意識(shí)到大氣污染環(huán)境破壞帶來(lái)的危害,才是改善現(xiàn)狀的根本之處。
1.2污染程度
飛速發(fā)展的中國(guó)經(jīng)濟(jì)以及穩(wěn)步提高的國(guó)民生活水平,導(dǎo)致人民對(duì)機(jī)動(dòng)車的擁有逐年增長(zhǎng)并達(dá)到一個(gè)相當(dāng)龐大的數(shù)目。機(jī)動(dòng)車尾氣的排放,成為大氣污染中一個(gè)非常致命的問(wèn)題。雖然機(jī)動(dòng)車便利了人們是生活、縮短了區(qū)域之間的距離是其最具優(yōu)勢(shì)之處,但汽車制造商以及相應(yīng)的監(jiān)管部門(mén)并沒(méi)有針對(duì)尾氣的污染現(xiàn)象做出具有明顯成效的治理措施。全國(guó)各處的酸雨與近來(lái)覆蓋極廣霧霾天氣頻繁出現(xiàn),這是極為嚴(yán)重的問(wèn)題,目前我國(guó)的大氣污染程度,甚至已經(jīng)極大超越了西方發(fā)達(dá)國(guó)家在其工業(yè)化時(shí)期污染所達(dá)到的最高程度?;痣姀S以及塑料廠等工業(yè)企業(yè)晝夜不息的產(chǎn)生這大量的工業(yè)廢氣。這不僅是度當(dāng)?shù)丨h(huán)境的破壞,而且會(huì)在氣流的影響下,對(duì)相鄰大片區(qū)域造成危害,有些嚴(yán)重的污染甚至?xí)叱鰢?guó)界,造成國(guó)際性的大氣污染。中國(guó)發(fā)展正處于上升期,重工業(yè)對(duì)發(fā)展的支撐無(wú)疑是至關(guān)重要的,也是無(wú)法取代的。但是缺乏應(yīng)有的限制和規(guī)定,并且無(wú)人監(jiān)管,長(zhǎng)期無(wú)節(jié)制的排放成為環(huán)境污染的沉疴。作為人口大國(guó),原本細(xì)微的東西,在與龐大的基數(shù)相乘之后就會(huì)成為極為嚴(yán)重的問(wèn)題,大氣污染正是如此。但是缺乏有效處理在人口作用下形成問(wèn)題的手段,相對(duì)西方發(fā)達(dá)國(guó)家較為落后的處理技術(shù),成為了治理環(huán)境問(wèn)題的掣肘,同時(shí)也成為了經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的掣肘,因此,解決環(huán)境問(wèn)題,迫在眉睫,刻不容緩。
2主要防治措施
2.1優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局在區(qū)域內(nèi)全局調(diào)查各類污染物質(zhì)的種類、數(shù)量、時(shí)空分布等方面,并根據(jù)調(diào)查結(jié)果制定最優(yōu)控制污染方案。整合產(chǎn)業(yè)構(gòu)成,從源頭抓起,對(duì)已無(wú)力整改的企業(yè)要采取關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)、遷等措施。應(yīng)將城市主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向區(qū)域作為工業(yè)生產(chǎn)區(qū),并在工業(yè)區(qū)與城市生活區(qū)域之間設(shè)置間隔區(qū)域。疏密有致,減少單位區(qū)域內(nèi)的污染排放。
2.2合理使用能源煤炭是我國(guó)當(dāng)前主要能源結(jié)構(gòu),燃煤過(guò)程也就是大量排出污染氣體與污染物質(zhì)的的過(guò)程。因此推廣工業(yè)型煤及洗選煤的運(yùn)用,以及廣泛使用相對(duì)清潔高效的能源,如天然氣、煤氣和石油液化氣等,才能有效控制污染氣體和污染物質(zhì)的排放量。
2.3處理尾氣排放機(jī)動(dòng)車經(jīng)過(guò)完全燃盡燃料之后會(huì)排出很多有害物質(zhì),如碳?xì)浠衔镆约癝O2等。而隨著我國(guó)機(jī)動(dòng)車的急劇增多,尾氣排放的廣度以及數(shù)量極為龐大,成為了城市中大氣污染的主要來(lái)源。發(fā)展清潔燃料機(jī)動(dòng)車以及優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒設(shè)計(jì),成為了減少這類大氣污染物的排放主要手段。與此同時(shí),加大控制力度,完善監(jiān)督檢測(cè)制度,優(yōu)化城市道路交通管理體系,是控制機(jī)動(dòng)車尾氣污染的又一重要手段。
2.4綠化造林植樹(shù)造林是一種防治大氣污染的極為有效的措施,樹(shù)林可以起到降低風(fēng)速、沉墜灰塵、吸附粉塵等多方面的作用。同時(shí)植物的能夠進(jìn)行光合作用吸收空氣中CO2的并且同時(shí)釋放出氧氣,達(dá)到進(jìn)化空氣的效果。因此,改善城市大氣質(zhì)量一個(gè)極為行之有效的手段就是加大城市綠化的建設(shè)、擴(kuò)大綠化面積,提高綠化質(zhì)量,從而使得城市大氣環(huán)境變得相對(duì)清潔。
3結(jié)語(yǔ)