防止空氣污染的方法范文
時間:2023-05-17 11:32:06
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篇1
關鍵詞:膜 沉淀污染 吸附污染 生物污染 機理 控制方法
膜污染是指在膜過濾過程中,水中的微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子由于與膜存在物理化學相互作用或機械作用而引起的在膜表面或膜孔內(nèi)吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞,使膜產(chǎn)生透過流量與分離特性的不可逆變化現(xiàn)象[1]。
實際上,膜的可靠性是目前阻礙膜技術推廣應用的關鍵之一,而污染問題又是影響其可靠性的決定性因素。據(jù)調(diào)查,就超濾而言,污染仍是其主要問題,污染的消除將使超濾過程效率提高30%以上,使投資減少15%,而且能提高分離效果,使超濾范圍拓寬[2]。對膜污染種類及其成因的具體分析,將有助于采取合適的措施減弱或消除它的不良影響。
1 沉淀污染
以壓力為推動力的膜分離技術有反滲透(RO),納濾(NF),超濾(UF)和微濾(MF)。根據(jù)不同膜與水中微粒的相互關系[3],可知沉淀污染對RO和NF的影響尤為顯著。
當原水中鹽的濃度超過了其溶解度,就會在膜上形成沉淀或結垢。普遍受人們關注的污染物是鈣、鎂、鐵和其它金屬的沉淀物,如氫氧化物、碳酸鹽和硫酸鹽等。
設在溶液中有化學反應:x Ay-+y Bx+=AxBy
當不考慮鹽類之間的相互作用時,溶度積Ksp= γxA[Ay-]xγyB[Bx+]y為常數(shù)。其中,γA、γB為自由離子A和B的平均活度系數(shù);[A],[B]為溶液中的摩爾濃度;x,y為化學配比系數(shù)。平均活度系數(shù)可用離子強度[I ]的函數(shù)來估測:
logγA=-0.509 ZAI1/2,
logγB=0.509 ZBI1/2;
ZA、ZB為自由離子的化合價。對稀溶液,如大多數(shù)天然水體,其活度系數(shù)γA、γB近似等于1。
如圖1所示,進料液,濃縮液,滲透液濃度分別為Cf,Cr,Cp。
由阻截率知:
R=1-Cp/Cf(1)
設系統(tǒng)回收率為r,由物料平衡,知:
Cf-(1-r)Cr=rCp(2)
由式(1),(2)可得:
Cr=Cf[1-r(1-R)]/(1-r)(3)
由(3)式可以看出,濃縮液中截留鹽濃度Cr,隨進水濃度Cf,回收率r和截留率R的增加而增加。此時,被截留的濃縮液溶度積Kspr=γAx [Ay-]xrγBy[Bx+]ry。當濃縮液溶度積Kspr與溶液溶度積Ksp的比值大于1時,就存在著鹽析出的可能性。
實際上,方程(3)低估了促進沉淀生成和結垢的鹽濃度,因為其推導中未考慮濃度極化。鑒于這個原因,引入濃度極化因子PF(邊界層與溶液中濃度之比值,大于1),PF值通??捎没厥章蕆的指數(shù)函數(shù)的形式來估計,
PF=exp(K×r)(4)
其中K為半經(jīng)驗常數(shù),對于商業(yè)應用的RO膜組件,取值為0.6~0.9,結垢在RO裝置的最后幾個單元中(即在濃度最高的地方)最先形成。
避免沉淀污染的方法主要是減少離子積中陽離子或陰離子的濃度。例如,添加酸可減少氫氧化物和碳酸鹽的濃度,使金屬離子沉淀難以生成。原水可通過石灰軟化沉淀或離子交換等預處理方法去除易結垢的金屬離子(如Ca2+、Mg2+等)。還可以加入阻垢劑,例如磷酸六甲基,以阻礙沉淀生成。
2 吸附污染
有機物在膜表面的吸附通常是影響膜性能的主要因素。隨時間的延長,污染物在膜孔內(nèi)的吸附或累積會導致孔徑減少和膜阻增大,這是難以恢復的。腐殖酸和其他天然有機物(NOM) 即使在較低濃度下,對滲透率的影響也大大超過了粘土或其它無機膠粒[4]。
與膜污染相關的有機物特征包括它們對膜的親和性,分子量,功能團和構型。帶負電荷功能團的有機聚合電解質(zhì)(如腐殖酸和富里酸)會與帶有負電荷的膜表面之間存在靜電斥力。用在水和廢水處理中的聚砜、醋酸纖維樹脂、陶瓷和薄表層復合膜表面都帶有一定程度的負電荷。一般來講,膜表面電荷密度越大,膜的親水性就越強。而疏水作用可增加NOM在膜上的積累,導致更嚴重的吸附污染。
根據(jù)化學組成,可識別造成膜污染的NOM中的特定組分。利用熱解氣相色譜(GC)/質(zhì)譜(MS) 分餾技術,識別出多糖和多羥基芳香族化合物是地表水和巖溶地下水中的兩種主要組分。試驗證明,多羥基芳香族化合物比多糖吸附污染嚴重得多[5]。
NOM除對膜的直接吸附污染外,對膠體在膜上的粘附沉積也起著重要作用。對沉積層中天然水體出現(xiàn)的有機污染物種類和它們的相對濃度分析表明,聚酚醛化合物,蛋白質(zhì)和多糖與膠體粘附在一起沉積到膜上,并且在膜表面形成凝膠層。因此,吸附污染和水中有機物形成凝膠層的穩(wěn)定性影響了純水力清洗的效率。純水力清洗的方法有反沖洗,快速脈沖或橫向流反向沖洗。用作膜化學清洗的試劑必須能有效溶解凝膠層中的有機化合物。因此,用作膜的化學清洗的溶液通常由苛性物質(zhì)和酶劑組成。
3 生物污染
生物污染是指微生物在膜-水界面上積累,從而影響系統(tǒng)性能的現(xiàn)象[6]。膜組件內(nèi)部潮濕陰暗,是一個微生物生長的理想環(huán)境,所以一旦原水的生物活性水平較高,則極易發(fā)生膜的生物污染。膜的生物污染分兩個階段:粘附和生長。在溶液中沒有投入生物殺蟲劑或投入量不足時,粘附細胞會在進水營養(yǎng)物質(zhì)的供養(yǎng)下成長繁殖,形成生物膜。在一級生物膜上的二次粘附或卷吸進一步發(fā)展了生物膜。老化的生物膜細菌主要分解成蛋白質(zhì)、核酸、多糖酯和其它大分子物質(zhì),這些物質(zhì)強烈吸附在膜面上引起膜表面改性。被改性的膜表面更容易吸引其它種類的微生物。微生物的一個重要特征是它們具有對變化營養(yǎng)、水動力或其它條件作出迅速生化和基因調(diào)節(jié)的能力。因此,生物污染問題比非活性的膠體污染或礦物質(zhì)結垢更為嚴重。
細菌,真菌和其它微生物組成的生物膜,可直接(通過酶作用)或間接(通過局部pH或還原電勢作用)降解膜聚合物或其它RO單元組件,結果造成膜壽命縮短,膜結構完整性被破壞,甚至造成重大系統(tǒng)故障[ 罰蒔?
可同化性有機碳(AOC)被認為是生物膜的生長潛勢。因此,AOC指標可以表征生物膜形成的可能性及其程度。研究證實,細菌對不同聚合物粘附速率大不相同。如聚酰胺膜比醋酸纖維素膜更易受細菌污染[8]。所以,生物親和性被降低和易清洗的聚合物為材質(zhì)的分離膜,會阻礙生物膜的生長。為了發(fā)展膜的生物污染防治技術,研究者必須首先理解分離膜聚合物的表面分子結構和粘附生物細胞與膜作用的機理。為了更好控制膜的生物污染所必需的基礎研究包括以下六個方面。
(1)了解生物膜中的微生物菌落,以識別出合適的有機體用于試驗模擬和粘附生物測定。非生長基的分子基因測定是值得推薦的方法,例如核蛋白體RNA基因片段分析,基因試樣生物檢定,熒光現(xiàn)場雜化作用等。
(2)粘附過程必須在分子和原子一級的水平上研究,以更好地理解細胞粘附時物化作用力的影響。
(3)被改性的膜對細菌粘附和初期生物膜形成的影響需進一步研究??偹p反射-傅里葉變換紅外光譜(ATR-FTIR)測定有助于分析問題。
(4)在生物污染過程中,細菌外聚合物(如藻朊酸鹽)與膜材料之間的作用尚未被充分認識到。理論上,分子模擬可以快速和低成本地預測膜生物污染。同時,可用模擬技術識別干擾細胞粘附的新的化學物質(zhì)。
(5)生物膜本身的結構完整性依靠細胞之間的分子力,該種作用力和細胞與相鄰的胞外聚合物(EPS)之間的相互作用有關。到目前為止,生物膜中細胞之間作用力的大小和本質(zhì)還不清楚。分子模擬技術與適當?shù)脑囼灧椒?如X光衍射)結合有助于分析問題。
(6)目前尚缺乏對生物膜生理生態(tài)性的了解。有研究指出溴化呋喃(來自海底藻類)可阻礙細菌的粘附,削弱生物膜母體溶液的污染影響。
生物污染可通過對進水進行連續(xù)或間歇的消毒來控制。但必須考慮該消毒劑對膜的降解性。研究表明,一氯化胺是一種優(yōu)于氯消毒的生物膜消毒劑,可大大減少微量有機氧化物,抑制細菌生長。廢水中連續(xù)投入3~5mg/L一氯化胺可抑制生物膜生長(對膜無氧化損害),延長運行周期。
另外,在膜的脫鹽系統(tǒng)中,低濃度(0.5~1.0mg/L)硫酸銅的添加可抑制藻類生長。一些表面活性劑和其它化學試劑可干擾細菌在膜聚合物上的粘附。另外,可通過物理手段:如加強橫向流速,增加氣體反沖,來阻止微生物的粘附。
4 結束語
上述的三種污染即沉淀污染、吸附污染、生物污染,有時會同時發(fā)生,而且發(fā)生一種污染又可能加速另一種污染。進行膜處理時,應對原水組分進行分析,識別造成膜污染的主要原因,以便更好地消除影響,延長膜的使用壽命。
參考文獻
1 劉忠洲,等. 微濾超濾過程中的膜污染與清洗. 水處理技術,19 97,23(4):187
2 劉茉娥,等. 膜分離技術. 北京:化學工業(yè)出版社,1998
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6 AWWA Membrane Technology Research Committee Report. Membrane Processes. J AWWA,1998,90(6):91~105
篇2
【關鍵詞】空氣污染 兒童 通風
【作者簡介】王立申(1972―),男,工程師,冀中能源邢臺礦業(yè)工程有限責任公司
隨著社會的進步,物質(zhì)生活水平的提高,人們對生活環(huán)境的要求也在不斷提高,隨著裝修的日臻繁雜,也造成了極為嚴重的空氣污染。室內(nèi)空氣污染會危害人體健康和影響人們工作效率。來自世界銀行的一份研究表明,我國目前每年由于室內(nèi)空氣污染造成的損失,如果按支付意愿價值估計,約為106億美元。據(jù)國際有關組織調(diào)查統(tǒng)計,世界上30%的新建和重修的建筑物中發(fā)現(xiàn)有害于健康的室內(nèi)氣體,這些有害于健康的室內(nèi)氣體已經(jīng)引起全球性的人口發(fā)病率和死亡率的增加。室內(nèi)空氣污染已經(jīng)列入對公眾健康危害最大的5種環(huán)境因素之一。國際上一些室內(nèi)環(huán)境專家提醒人們,在經(jīng)歷了工業(yè)革命帶來的“煤煙型污染”和“光化學煙霧型”污染后,現(xiàn)代人正進入以“室內(nèi)空氣污染”為標志的第三污染時期。
從國內(nèi)首例裝修污染索賠案到現(xiàn)在,有關裝修污染問題已引起了越來越多的關注。尤其是近年從流行病學的初步調(diào)查發(fā)現(xiàn),兒童白血病發(fā)病率的日益增高可能與裝修污染有關,這已成為多學科專家聯(lián)合攻關的課題。室內(nèi)目前的四大污染甲醛、苯及苯系物、氨及放射性污染中,目前危害較大,最難根治的也就是甲醛污染。
室內(nèi)空氣的污染對兒童的危害不容忽視!
室內(nèi)環(huán)境專家的一項調(diào)查表明,現(xiàn)代人人平均有90%的時間在室內(nèi),65%的時間在家里。而現(xiàn)代城市中室內(nèi)空氣污染的程度則比室外高出多少倍!那么,誰是經(jīng)常在室內(nèi)并受到室內(nèi)空氣污染危害的呢?是那些兒童、孕婦、老人和慢性病人,特別是兒童比成年人更容易受到室內(nèi)空氣污染的危害。這是因為,一方面,因為兒童的身體正在成長中,呼吸量按體重比比成人高50%。另一方面,兒童有80%的時間是生活在室內(nèi)。
室內(nèi)環(huán)境污染會對兒童健康傷害特征:
1、誘發(fā)兒童的血液性疾病。醫(yī)學研究證明,環(huán)境污染已經(jīng)成為誘發(fā)白血病的主要原因。除了兒童的免疫功能比較脆弱這一內(nèi)因之外,室內(nèi)裝修材料散發(fā)的有害氣體是“殺手”之一;
2、增加兒童哮喘病的發(fā)病率。從美國專家對由于室內(nèi)空氣污染造成的哮喘病調(diào)查中可以看到,在美國兒童中,患哮喘病的占美國總人口的12.4。此病影響到每個年令段的兒童,65%的兒童不同程度的患有哮喘。世界衛(wèi)生組織宣布:全世界每年有10萬人因為室內(nèi)空氣污染而死于哮喘病,而其中35%為兒童。據(jù)統(tǒng)計,我國兒童哮喘患病率為2-5%,其中1-5歲兒童患病率高達85%!
3、導致兒童鉛中毒。日益嚴重的環(huán)境鉛污染是造成人們特別是兒童鉛中毒的根本原因。特別是隨著經(jīng)濟迅猛發(fā)展,城市交通發(fā)展迅速,各種室內(nèi)裝飾裝修材料層出不窮,室內(nèi)裝飾裝修進入千家萬戶,兒童玩具日漸豐富,來自汽油和油漆中的鉛構成了對室內(nèi)環(huán)境的污染。據(jù)英國某室內(nèi)衛(wèi)生調(diào)查組織的調(diào)查發(fā)現(xiàn),住宅內(nèi)空氣中平均含鉛量比公園土壤高出1倍,這對常常在室內(nèi)地上活動的幼童威脅很大。據(jù)報道,僅北京地區(qū)就有百分之二十的兒童血鉛濃度超標。
4、使兒童的智力大大降低。2001年,英國投資1500萬英鎊進行的“全球環(huán)境變化問題”研究小組,在總結各國科學家的研究報告,進行了大量調(diào)查分析之后,公布了一個令人震驚的結論:環(huán)境污染使人類特別是兒童的智力大大降低!參與研究的倫敦大學教育研究所的威廉斯博士說:“這個結果超出了人們以前的估計,人類的大腦在被人類自己的行為來損壞。”
所以說,無論從兒童的身體還是智力發(fā)育看,室內(nèi)環(huán)境污染對兒童的危害不容忽視。
容易引起兒童房中室內(nèi)空氣污染的根源有:
*室內(nèi)建筑、裝修和家具產(chǎn)生的有毒有害氣體,如甲醛、氨氣、苯和鉛等;
*兒童房中的裝飾和擺設和各種玩具造成的污染, 如地毯、床毯、毛絨玩具中的塵螨污染、木制玩具上油漆的鉛污染、塑料玩具的揮發(fā)性物質(zhì)等;
*家中飼養(yǎng)寵物貓、狗等,兒童愿意與它們玩耍,容易造成細菌、真菌、病毒等生物污染;
*幼兒園和學校中,兒童過于密集,每個兒童占有空間過小,容易造成室內(nèi)二氧化碳污染加重;
另外,還有通過室外大氣進入室內(nèi)的有害氣體。
怎樣防止和減少室內(nèi)環(huán)境污染對兒童健康危害的方法:
如何防止兒童受到室內(nèi)不健康空氣的污染和危害呢?室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測中心的專家提出以下建議:
1、嚴格控制室內(nèi)裝飾裝修材料的質(zhì)量,家庭裝修時應避免使用含有有害物
質(zhì)的裝飾裝修材料,如含甲醛高的人造板、含有苯和鉛的油漆等。一定要按照國家標準購買,超過國家標準的材料堅決不能使用,現(xiàn)在國家已相繼出臺了一系列工程材料使用標準;
2、注意兒童房間的裝飾設計,不要片面的追求設計效果,而使用大量的人造板和顏色漆,防止造成室內(nèi)環(huán)境污染;
3、做好新裝修兒童房室內(nèi)空氣的檢測和治理。按照國家的《民用建筑室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》要求,新建和新裝修的房子必須請室內(nèi)環(huán)境檢測部門進行室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測合格以后才能入住;
4、要加強兒童房間的通風換氣,根據(jù)專家測試,兒童每小時所需新鮮空氣約15立方,一般家庭中,兒童房間相應小一些,幼兒園和學校中,兒童又比較集中,很容易造成空氣污染,假如每個兒童占教室空間為5立方,則每小時需要換氣3次 ;
5、減少兒童在污染環(huán)境里的活動時間,在室外空氣質(zhì)量較好的時候,要帶領兒童多做一些戶外活動,不但可以減少室內(nèi)環(huán)境中污染物質(zhì)對兒童身體的傷害,還可以增強兒童身體的免疫能力;
改善室內(nèi)空氣質(zhì)量,最根本的方法是禁止采用散發(fā)污染物的建筑材料及裝飾材料,減少家具設備器具的污染物排放,但室內(nèi)通風的有效性,是改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的重要手段。換氣效率和通風效率綜合表示通風系統(tǒng)的送風效應,進行有效通風,利用室外新風稀釋與排除室內(nèi)有害氣體,以保證室內(nèi)空氣質(zhì)量,室內(nèi)外通風經(jīng)常采用上送上排、上送下排和置換通風三種通風方式
1、在自然通風時,室內(nèi)空氣污染物稀釋規(guī)律數(shù)學計算值,與試驗值比較,有相似的變化規(guī)律。
2、送風量低的情況下,增加送風量有益于室內(nèi)甲醛的稀釋,但有時送風量過大,會增加室內(nèi)空氣在局部點的渦流,造成污染物分布不均,室內(nèi)污染物濃度會出現(xiàn)波動。
篇3
早在16世紀,倫敦附近薪材和木炭短缺,而人口卻連續(xù)增加,煤炭被迅速應用于室內(nèi)取暖和室外工業(yè)生產(chǎn)。低效率的壁爐和啤酒廠、石灰窯等工廠密集排放的煙塵不但危及人體健康,還損害了城市建筑和綠色空間,引起市民不滿和抗議。愛德華一世國王和伊麗莎白女王都曾皇室公告,要求石灰窯和啤酒廠不再使用或減少使用煙煤。工業(yè)革命開始后,英國迅速進入“煤煙時代”。燃煤蒸汽機的大量使用雖然迅速提高了生產(chǎn)效率,但也排放了大量煤煙和煙塵?!爸x菲爾德有很多低煙囪的鍛造工廠,街道本身也坐落在丘陵的斜面,因而煙塵順著道路漂浮。孩子們滿身都是灰塵和煤煙子,每天晚上睡覺前必須洗澡。來這里的人沒有任何選擇地吸食著煤塵,煤塵吸附在肺部侵蝕著身體?!背嗣簾熤?,隨著公共運輸系統(tǒng)的發(fā)展和轎車進入家庭,城市的流動污染越來越嚴重。大量聚集的污染氣體在寒冷的冬季極易形成霧霾,有些城市因為污染嚴重簡直成了暗無天日的人間地獄。1952年12月,倫敦發(fā)生嚴重霧霾,空氣中的污染物質(zhì)含量達到每立方米3800微克,是平常的10倍,二氧化硫濃度高達1.34ppm,導致4000人死亡(根據(jù)最新研究成果,死亡人數(shù)大概是1.2萬人)。到了20世紀70年代,無形污染氣體和跨界空氣污染成為英國面臨的嚴重問題。隨著石油逐漸替代煤成為主要燃料,含硫量更高的石油燃燒會釋放出更高的硫氧化物。加上二氧化碳、氟氯烴(CFCs)和甲烷等溫室氣體的排放,不但使英國成為飄向斯堪的納維亞國家的酸雨之重要來源地,也是影響全球氣候變暖的一個重要因素。
雖然在不同時代,空氣污染的表現(xiàn)形式、主導因素、形成機制等有所不同,但其造成的危害都是嚴重的。無論是煤煙還是酸雨都會造成樹木枯萎、花草死亡,綠色鄉(xiāng)村景觀不再。濃霧和霧霾出現(xiàn)后,城市里的能見度很低,不僅嚴重影響交通,而且會造成酗酒和犯罪行為增多、主婦不再勤于打掃衛(wèi)生、道德水平下降等社會問題。更為嚴重的是空氣污染會直接危害人體健康,患呼吸系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)疾病的人數(shù)大幅度增加。支氣管炎、肺病、肺結核成為工業(yè)污染城市的常見病。為了防止霧霾,人們喜歡關閉門窗,但時間長了容易導致心理疾病,如注意力不集中,自控能力減弱等。濃霧遮蔽陽光,導致城市居民因為光照不足而患上軟骨癥和佝僂病。從這個意義上說,英國的空氣污染絕不僅僅是個環(huán)境問題,它同時也是技術問題、經(jīng)濟問題和社會問題。
對愈演愈烈的空氣污染問題,整個社會包括學術界的認識都經(jīng)歷了一個發(fā)展過程。起初,人們對空氣污染不僅不太介意,反而認為煙塵有益身體健康,工廠的高爐和煙囪是工業(yè)化和進步的標志。有學者承認城市環(huán)境問題是隨工業(yè)化和城市化而來的副產(chǎn)品,但不承認工業(yè)化和城市化本身有問題,而是認為在快速的工業(yè)化和城市化進程中,舊的機制尚未完全根除,新的城市規(guī)劃也未完全做好,因此解決城市環(huán)境問題只能通過放慢城市化進程來達成,尤其是要限制人口大量涌入城市,在規(guī)劃好之后開始有序發(fā)展。但是,在英國的上升時期,限制城市化進程是行不通的,也是違背人口自由流動的基本權利的。于是科學家就把重點放在能源的更新?lián)Q代上,尤其是鼓勵在室內(nèi)使用無煙煤,替代高硫煤。但是,這一設想的實現(xiàn)需要以豐富的無煙煤供應和相對低廉的價格為前提條件,而這兩個條件在英國幾乎都有問題。在二戰(zhàn)之后,石油和天然氣大量投入使用,恰好這時英國在北海發(fā)現(xiàn)油田和天然氣田,雖然英國存在著嚴重的、對煤的路徑依賴,但焦炭生產(chǎn)最終在1975年停產(chǎn)。石油和天然氣這種相對于煤還算比較清潔的能源的使用,為治理英國的大氣污染提供了契機。通過加高煙囪來降低本地區(qū)污染程度的做法擴大了污染傳播的范圍,形成跨界空氣污染和酸雨問題,也增加了全球溫室氣體濃度。其實科學家早已開始探索全球變暖問題,只是到了1987年以后才成為大眾關注的話題,引起政治家的注意。面對長距離的污染轉(zhuǎn)移和全球環(huán)境問題,需要國際社會的廣泛合作才能有效遏制和治理。
嚴重的空氣污染對不同社會階層都形成威脅,在下層發(fā)起抗議的同時,在中產(chǎn)階級推動下,上層也不得不采取對策,有所行動。在工業(yè)污染開始的時候,由于污染源容易辨認,民間團體和相關機構采取的對策主要是要求污染企業(yè)搬出城市核心區(qū),或禁止使用某種容易引發(fā)污染的燃料。但是,這種簡單的做法對關系到每個家庭日常生活的室內(nèi)取暖和煮飯是不起作用的。于是,英國科學家和政治家就倡導企業(yè)家使用“最可行的方法”防止污染氣體的排放,其實就是通過安裝在技術和經(jīng)濟上都可行的設備來去除污染物質(zhì)。但是,在科學的減排方法尚未建立之前,“最可行的方法”往往成為企業(yè)家不作為或小作為的托詞,因為企業(yè)家經(jīng)常以生產(chǎn)可以創(chuàng)造就業(yè)機會、促進經(jīng)濟繁榮,而加裝減排設施會影響經(jīng)濟效益等來為自己辯護。后來,隨著技術的改進和批量化生產(chǎn),減排設施的成本大大降低,但又遇到傳統(tǒng)文化的影響。英式壁爐不僅浪費能源,而且污染嚴重,中央供暖系統(tǒng)無疑是可替代的良好選擇。但是,因為壁爐和英國人的宗教文化傳統(tǒng)等有機結合,“英國人發(fā)現(xiàn)他們突然沒有了撥火的爐子,便會備感失落”。因此即使壁爐問題多多,但英國人寧愿付出更多金錢和健康代價也頑固維持自己的傳統(tǒng)。不過,這種狀況在第二次世界大戰(zhàn)后得到改變,因為隨著新居住區(qū)的建設和能源由煤向石油和天然氣的轉(zhuǎn)化,傳統(tǒng)的壁爐逐漸被更為清潔便宜的集中供暖所取代。
篇4
1、國家空氣質(zhì)量標準原則。其主要目的在于建立一個覆蓋聯(lián)邦各州的空氣質(zhì)量標準框架,由各州和地區(qū)依據(jù)其自身的實際情況設置滿足聯(lián)邦標準的具體實施方案。國家空氣質(zhì)量標準依據(jù)該原則所設立,涉及二氧化硫、空氣污染微粒、氮氧化物、一氧化碳、臭氧、鉛等六種污染物質(zhì)。對于以上六種空氣污染物質(zhì),經(jīng)授權的聯(lián)邦環(huán)境保護總署依據(jù)《清潔空氣法》的規(guī)定,對污染標準進行更加細致的分類,制定保護公眾健康的嚴格的“首要國家空氣質(zhì)量標準”和保護公共福利的“次要國家空氣質(zhì)量標準”。
2、州政府獨立實施原則。各州政府在其邊轄區(qū)內(nèi)獨立行使空氣質(zhì)量監(jiān)管職責。對“國家空氣質(zhì)量標準原則”,各州政府對負有執(zhí)行的義務,但在執(zhí)行過程中享有獨立實施的自由。州政府可以對每一種空氣污染物質(zhì)制定具體的管理計劃,可以在本州內(nèi)自設“空氣質(zhì)量控制區(qū)”等。
3、新源控制原則。該原則是指在新建一項固定排放源企業(yè)或者對某項原有的固定排放源企業(yè)進行實質(zhì)性的“改建”時,必須首先進行“新源排放分析”,并報環(huán)境監(jiān)管機構備案,獲取“預防重大危害”行政許可之后方可施工。1970年《清潔空氣法》要求各州在依據(jù)“州政府獨立實施原則”建立的州政府管理計劃中起草相應的條款用以減少新建空氣污染企業(yè)對空氣環(huán)境造成的惡劣影響。1972年聯(lián)邦環(huán)境保護總署規(guī)定,各州應當對新建或者有重大改建項目的空氣污染企業(yè)設立一定的前置許可制度,并應當將這一制度收錄于州政府管理計劃當中,供聯(lián)邦環(huán)境保護總署審查。
(4)視覺可視性原則。它實質(zhì)上是以美感為標準的高層次的環(huán)境保護,是對空氣清潔的較高水平的要求,具體是指在國家所規(guī)定的一級保護地區(qū),以保護自然環(huán)境可視性為目的采取嚴格的控制標準和措施,防止和減輕可視性的損害。1977年美國國會首次將“視覺可視性原則”納入到《清潔空氣法》中。國會為保護自然環(huán)境的可視性制定了一個“聯(lián)邦可視性目標”,納入到國家一級保護范圍的地區(qū),其中主要包括國家公園、國家野生動物保護區(qū)、面積大于五干英畝的國家人文公園、大于六干英畝的國家公園。
針對汽車尾氣排放,聯(lián)邦政府1965年的《機動車空氣污染管理法》規(guī)定,健康部、教育部、福利部可以對新生產(chǎn)的汽車設置一定的標準,要求其充分考慮開發(fā)和使用最先進的技術,減輕對空氣污染物質(zhì)的排放。
針對酸雨問題,美國清潔空氣法也有專門的管理項目,包括二氧化硫管理、氮氧化物管理。該項目是在1990年的清潔空氣法修正案中確立的,目標是將二氧化硫的年排放量削減至低于1980年的排放水平一干萬噸以下,將氮氧化物的年排放量削減至198O年排放水平的二百萬噸以下。主要措施有:實行認證制度控制排放;采用新技術方法降低排放;“排放配額”制調(diào)控排放總量;建立排放監(jiān)測定期報告制度,監(jiān)督排放;用罰款、扣減下一年度排放指標等處罰督促企業(yè)減少排放、遵守管理制度。
在二氧化硫管理項目中,《清潔空氣法》賦予了聯(lián)邦環(huán)境保護總署向有關企業(yè)分配“排放配額”的權力,每一個“排放配額”準許排放一噸的二氧化硫?!芭欧排漕~”可以交易[3]。聯(lián)邦環(huán)境保護總署還采用了獎勵“排放配額”的方法,鼓勵發(fā)電廠使用符合要求的能源節(jié)約手段和可再生能源。氮氧化物管理項目主要指:聯(lián)邦環(huán)境保護總署通過要求燃煤發(fā)電廠采用“低氮氧化物燃燒技術”和清潔燃煤的使用,使氮氧化物的排放總量應當在198O年水平的基礎上削減二百萬噸。
《清潔空氣法》還規(guī)定,每個合法的酸雨污染物排放許可僅有五年的使用期限。在管理項目的第一階段,申請者應當向聯(lián)邦環(huán)境保護總署提交許可申請以及履行計劃,將所有可能的污染影響進行預先合理的規(guī)劃。
針對同溫臭氧層的管理項目,美國清潔空氣法規(guī)定,應當通過限制臭氧層破壞物質(zhì)的產(chǎn)量,進而逐漸將臭氧層破壞物質(zhì)排出市場的辦法,來達到最終保護臭氧層的目的[4]。同時規(guī)定,當《蒙特利爾議定書》得到新的修正,并且其要求的標準高于《清潔空氣法》現(xiàn)有標準的情況下,將自動適用《蒙特利爾議定書》修正案的新規(guī)定?!肚鍧嵖諝夥ā穼⑾拗瞥粞鯇悠茐奈镔|(zhì)的排放分為過渡期和全面禁止期兩個階段??偟脑O計是通過“生產(chǎn)配額”和“消費配額”的分段調(diào)控,最終全面禁止生產(chǎn)和消費臭氧層破壞物質(zhì)。
美國清潔空氣法也為其有效實施規(guī)定了一些保障措施,包括行政保障措施、民事訴訟和刑事保障措施等。
就行政實施保障措施而言,其性質(zhì)是行政管理行為,具有主動性,是行政管理機構的職責所在,主動執(zhí)法是積極履責,反之則應因不作為而受到責任追究。適用主體是國家行政主管機構,包括聯(lián)邦環(huán)境保護總署和州政府。具體行政措施的適用要受到司法審查。
篇5
一、通過化學教學,使學生了解環(huán)境污染的因素及造成的嚴重危害
現(xiàn)行初中化學教材中有五處涉及到環(huán)境污染問題。①、P9中講到空氣成分時,“排放到空氣中的有害物質(zhì),大致可分為粉塵和氣體兩大類。從世界范圍看,排放到空氣中的代表污染物較多的是S0、CO、NO等。這些氣體主要來自礦物燃料(煤和石油)的燃燒和工廠的廢氣?!边@些有害氣體及煙塵,改變了空氣的成分,造成了對空氣的污染。被污染的空氣會嚴重地損害人體健康,影響作物生長,造成對自然資源以及建筑物等的破壞。②、P46“保護水資源"中,講到“水可以造福人類,但水被污染后卻會給人類造成災難?!薄肮I(yè)生產(chǎn)中的廢渣、廢水、廢氣和生活污水的任意排放;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施用的農(nóng)藥、化肥隨雨水流入河中,都會使水源受到污染?!笔艿轿廴镜乃羞@樣或那樣的毒物或病菌,飲用后會使人中毒致,甚至死亡。工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用了被污染的水,會嚴重降低產(chǎn)品質(zhì)量,甚至損害人類健康。因此,需要采取各種措施來預防和消除對水源的污染,保護和改善水質(zhì)。如:加強對水質(zhì)的監(jiān)測;工業(yè)“三廢”要經(jīng)過處理方可排放;農(nóng)業(yè)上要合理使用化肥、農(nóng)藥等。③、P99中,講到CO時,涉及到CO對空氣的污染問題:“自從人類用煤作燃料以后,空氣污染的現(xiàn)象就多了。CO是排放量很大的空氣污染物之一。”據(jù)估計,目前每年人為排放出的CO總量為(3—4)億噸。其中,一半以上來自汽車排放的廢氣,其余主要來自煤等燃料的燃燒和石油煉制、鋼鐵冶煉等。森林火災、海洋和陸地生物的腐爛等過程,也能產(chǎn)生CO由于CO能嚴重危害人體健康,因此,防止和控制CO對空氣的污染是非常重要的。④P164中,講到溶液的PH值時,指出“在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,作物一般適宜在中性或接近中性的土壤中生長。當空氣受硫的氧化物(S0。)或氮的氧化物(NO:)污染時,雨水呈酸性,形成酸雨?!币虼?,測定雨水的PH可以了解空氣污染的情況。⑤、P87中,講到C02是不能供呼吸的,雖然C0:對人畜無毒,但它在空氣中的體積分數(shù)不能超過0.5%。因為CO。含量越高,O2在空氣中含量就要明顯降低。當CO。體積分數(shù)達到1%時,對人畜就有害處;當達到4%——5%時,會使人感到氣喘、頭痛、眩暈;達到10%時,能使人不省人事,呼吸逐漸停止,以致使人死亡。因此,要有效控制排放到空氣中的CO:的含量,也是預防空氣污染的重要任務之一。在P11 1中,又指出當大量CO。進入大氣后,將會導致“溫室效應”。科學家們普遍認為,“溫室效應”將會對人類產(chǎn)生嚴重影響。
二、學習環(huán)境保護知識,提高學生的環(huán)境意識
以上所述,使學生深刻懂得,人類懶以生存的環(huán)境是怎樣被污染的;受到污染后又如何對人類進行“反作用”、進行“報復”、進行“肆虐"、進行無情“傷害"的。從而引起學生的足夠重視,進而提高學生的環(huán)保意識,積極、主動、自覺學習環(huán)保知識,達到環(huán)境教育之目的。(1)充分利用化學教學中所接觸到的一些有毒物質(zhì),如:CL:、H。S、CO、SOz、N0、NOz及各種酸霧、農(nóng)藥、化肥等進行直觀具體的環(huán)境教育。通過實驗操作,如聞氣體方法;收集有毒氣體;實驗中剩余的廢液廢物的處理;怎樣利用通風廚;如何吸收有毒尾氣(CO、CLz、SOz)等知識,對學生進行保護環(huán)境教育。(2)、通過大氣和水源污染及其治理的教學,可以提高學生對人類與環(huán)境相互依賴的關系和防污重要性的認識。因為人類的生活環(huán)境是個龐大而復雜的生態(tài)系統(tǒng),是由要類在自然環(huán)境下不斷改造而逐步形成的。教學過程,可以介紹因大氣、淡水水源、土壤等被污染而對人類造成的嚴重威脅或傷害事件(參見教師教學用書,人教版,P 1 6——1 7中,“大氣污染與防治"),等有關資料,從而引起學生高度重視。教育學生保護好大氣,會給人類提供清潔的空氣;保護好水源,不僅保護了人類本身,也保護了水生生物及生態(tài)平衡;保護好土壤,可給人類提供無毒無污染的農(nóng)產(chǎn)品,使學生懂得人類與環(huán)境的關系是何等密切。另外,通過對CO和S0。的吸收利用,使學生初步認識到治理污染又是化學界的重要課題和任務。但要同時教育學生,環(huán)境一旦被污染,僅靠一種方法治理是遠遠不夠的,需要采取綜合治理,才能湊效。教育學生環(huán)境易污治理難的道理,以啟發(fā)學生從小就養(yǎng)成自覺保護環(huán)境的良好習慣,并勇于向破壞環(huán)境、污染環(huán)境的不法分子作斗爭。
三、教育學生熱愛環(huán)保事業(yè)
篇6
【關鍵詞】 手術室; 職業(yè)危害; 防護
隨著現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展和醫(yī)療技術的不斷提高,新的化學物質(zhì)及高科技技術在臨床上的廣泛應用,各種手術的普遍開展,以及艾滋?。ˋIDS)等傳染病的增多,給臨床工作帶來了挑戰(zhàn)[1]。工作量的加重,工作節(jié)奏的加快,手術室工作環(huán)境相對密閉,不能像病房一樣通風換氣,工作人員長期工作在空氣污染、生物感染、電離輻射的環(huán)境里,使其心理和身體健康受到不同程度的影響[2]。為了降低職業(yè)危害及提高工作人員的自我保護意識,對手術室工作環(huán)境等問題進行初步探討,現(xiàn)總結如下。
1 職業(yè)危害因素
1.1 空氣污染 包括化學消毒劑的揮發(fā),使用高頻電刀時組織散發(fā)出的氣味及全身物在空氣中的彌散。如甲醛、煤酚皂、戊二醛、臭氧等都是手術室常用的揮發(fā)性化學滅菌劑。這些物質(zhì)用于手術室的空氣、地面消毒、器械消毒、浸泡標本等,均為刺激性物質(zhì),對皮膚黏膜,上呼吸道有刺激作用,甲醛還具有致敏、誘變及致癌作用,長期接觸低劑量的甲醛溶液,可引起慢性呼吸道疾病及染色體異常[3]。安氟醚是80年代開始廣泛應用于臨床的一種新的,含乙烯基,是一種潛在的致突變、致癌物質(zhì)[4]。它們長期低劑量存在于手術室,通過皮膚、呼吸道進入人體,對人群健康造成危害??諝馕廴疚锏膿p害效應決定于它的特征、化學結構、濃度和人體接觸的時間,而手術室大氣中經(jīng)常是多種有害物質(zhì)的混合性污染,這是最常見的有害物質(zhì)的毒性相加現(xiàn)象。手術室內(nèi)空氣污染有特殊的一面,與麻醉方法、麻醉機的防漏質(zhì)量、麻醉持續(xù)時間及室內(nèi)有無通風設備、手術器械、儀器使用、消毒劑濃度有效時間和使用方法有關。污染物在手術間內(nèi)每個角落的污染環(huán)境的綜合時限不相同,不論何種污染物,在同一時間內(nèi)與污染源、排放量、污染程度均成正比。如麻醉師在麻醉機旁,與患者從氣囊呼出的殘余麻醉氣體接觸機會多。手術醫(yī)師使用高頻電刀機會較多,與高頻電刀使用時,皮膚或組織散發(fā)出的氣味接觸多。器械護士接觸甲醛、戊二醛的機會較多。
1.2 生物感染 由于手術室特殊的工作環(huán)境,工作人員直接接觸患者的血液、分泌物、嘔吐物等,受感染的機會很多。另外針刺損傷是最常見的職業(yè)事故,其危害不僅限于針刺損傷的本身,還可通過針刺這一媒介傳播疾病,易感染甲、乙、丙肝病毒,尤其是目前尚無特效治療的人類免疫缺陷病毒(HTV),腫瘤的種植生長等。
1.3 電離輻射 隨著科學技術的發(fā)展,手術中攝片及透視直視下手術的不斷開展,手術室工作人員接觸射線的機會越來越多。
1.4 身體疲勞與心理危害 手術室工作的醫(yī)護人員的心理危害主要是精神緊張,壓力感所致。他們長期處于工作繁重而平凡,思想高度集中、精神過度緊張、工作不定時,經(jīng)常要搶救處理一些危重患者,工作性質(zhì)是細致的腦力勞動與體力勞動相結合。所以工作人員患潰瘍病、心臟病、偏頭痛、下肢靜脈曲張、胃下垂、慢性腰腿痛、慢性肝膽疾病的機會偏多,由此也會產(chǎn)生不良的心理狀態(tài),如精神緊張、焦慮、煩躁等。
2 防護措施
2.1 加強室內(nèi)流通,改善、添置空調(diào)設備,完善空氣排污系統(tǒng),并對工作人員采取有效的防范措施。對接觸麻醉劑的醫(yī)護人員,在使用吸入性物時,如安氟醚、異氟醚、笑氣等,現(xiàn)配現(xiàn)用。當對患者進行吸入性麻醉時,藥液不可避免地會散發(fā)在手術間的空氣中,形成一種空氣污染。藥液散發(fā)的多少與空氣中暴露的時間、麻醉機的密閉程度成正比。在對患者進行麻醉前,首先檢查麻醉機是否密閉,以減少空氣中的藥液濃度,減輕污染。消毒劑現(xiàn)配現(xiàn)用,嚴格執(zhí)行有效的配制濃度,進行科學配制。改變用量越多,消毒效果越好的錯誤概念,以減少不必要的浪費和對人體的危害。操作前、后正確洗手,嚴格遵守無菌技術操作,減少交叉感染的機會。手術后對器械、污水、房間處理,嚴格按規(guī)章制度執(zhí)行,進行終末消毒處理,盡量減少污染周圍環(huán)境。
2.2 避免生物感染,術前必須了解患者的病史及傳染項目的檢查結果,是很重要的預防措施。對檢查結果陽性的患者要提前做好預防準備,如手套有破損,立即重新更換手套,工作人員避免直接接觸患者的血液、分泌物。皮膚如有損傷,立即用3%碘酒、75%酒精消毒,立即注射乙肝疫苗等。術前巡回護士配制0.2%過氧乙酸1000 ml盛于專用容器中,置于手術間,以方便麻醉醫(yī)生、巡回護士在給患者操作前、后隨時洗手,手術間門口鋪經(jīng)過0.5%過氧乙酸浸透的臺布,對工作人員進出進行鞋底消毒,以減少交叉感染。
2.3 對電離輻射要進行職業(yè)防護,在使用有害射線時,穿職業(yè)防護服。妊娠期禁止與有害射線線接觸。
2.4 進行職業(yè)安全教育,提倡愉快工作,及時調(diào)整心態(tài),防止身體疲勞。工作人員除了有過硬的業(yè)務素質(zhì)要求外,還要學會調(diào)節(jié)自己的情緒、矯正職業(yè)性緊張,預防過久站立及走動產(chǎn)生的危害,設法改善站立和走動的強制,注意保持良好的操作姿勢和習慣。心理學研究證明,不良的心理狀態(tài),如精神緊張、焦慮、煩躁等,對最佳水平的發(fā)揮影響很大。因此,必須加強鍛煉加強自身修養(yǎng),使自己重視加強心理素質(zhì)的鍛煉,使自己保持精力旺盛,精神集中,處于最佳心理狀態(tài),對發(fā)揮最佳運轉(zhuǎn)水平起到重要作用。
3 小結
通過對手術室工作環(huán)境的改善和人員綜合素質(zhì)的培訓、提高,使手術室工作環(huán)境及人員素質(zhì)得到明顯改變,極大地降低了高危環(huán)境對工作人員的職業(yè)傷害,保障了工作人員的從業(yè)安全,做到了身心健康,愉快工作。
參 考 文 獻
[1] 張師前.護士的職業(yè)危害及預防.護士進修雜志,2009,9(8):8.
[2] 李躍榮,何琴,趙偉鵬,等.手術室護士健康教育現(xiàn)狀的調(diào)查.中華現(xiàn)代護理,2011,17(3):294-295.
[3] 徐翠霞.手術室消毒滅菌的改進.臨床醫(yī)學新進展,2005:211.
篇7
【論文關鍵詞】:室內(nèi)空氣污染;來源;濃度;治理
【論文摘要】:文章淺談了室內(nèi)空氣污染物的來源,并對不同的治理方法的利弊特點進行分析。
大量資料表明室內(nèi)空氣污染程度往往比室外還高,是繼“煤煙型”“光化學煙霧型”污染后的第三污染時期。所以,建設部于2002年頒布了《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》,并與2006年進行了修訂,對建筑工程室內(nèi)污染物甲醛、苯、TVOC、氡、氨進行進行控制。
室內(nèi)空氣污染物來源于裝修材料。甲醛的來源:室內(nèi)裝修或家具中使用的材料,諸如膠合板、細木工板、中密度纖維板、刨花板、貼墻布、壁紙、化纖地毯、油漆、涂料、粘合劑等等均不同程度地含有甲醛或可水解為甲醛的化學物質(zhì)。這些殘留的或分解出來的甲醛會逐漸向周圍環(huán)境中釋放,最長釋放期可達十幾年。苯及甲苯、二甲苯的來源:① 作為有機溶劑,如油漆的添加劑和稀釋劑; ② 防水材料添加劑; ③ 裝飾材料、人造板家具等使用的粘合劑的溶液。因為國家對苯含量控制比較嚴格,所以很多材料以甲苯、二甲苯替代苯,苯對人體的危害性大于甲苯和二甲苯。氨主要來源:建筑材料中的混凝土外加劑,在我們南方地區(qū),防凍劑使用較少,所以氨的含量相對較少,還有來自于室內(nèi)裝飾材料中的添加劑和增白劑;總揮發(fā)有機化合物TVOC主要來源:各種涂料,粘合劑和各種人造材料等。氡是一種放射性氣體,主要在水泥、沙石、磚塊中形成后,一部分會跑到空氣中來,各種污染物對人體都造成一定的危害。
根據(jù)《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》,室內(nèi)環(huán)境甲醛、苯、TVOC、氨濃度進行檢測時,對采用自然通風的民用建筑工程,檢測應在對外門窗關畢1h后進行。門窗只關閉一小時時,時間太短,室內(nèi)污染物濃度一般不會超標,但是人們在房間睡眠時間一般不會低于8小時,此時房間大都是緊閉的,所以家庭室內(nèi)環(huán)境檢測時,建議門窗關閉關畢8小時-12小時,這樣才能真正代表室內(nèi)污染物的濃度,因為門窗關閉時間直接影響污染物濃度的積聚。夏季,是甲醛、苯等裝修“隱形殺手”活動最為猖獗的時期。高溫、高濕、低壓的環(huán)境加劇了潛藏在木地板、櫥柜、墻面等各處的污染氣體的散發(fā),釋放量比平時高出50%~70%。所以夏天7、8、9三個月是污染濃度最高的時候,一般建議新房裝修后避開這三個月入住,至少空置3個月以上在入住,并且時常保持通風狀態(tài)。
此外,雖然現(xiàn)在很多人裝修時都打著“環(huán)保”的旗幟,但往往污染隱患也是層出不窮。這就涉及到一個家裝污染的新概念“疊加污染”。據(jù)了解,目前很多人在裝修時都以為采用環(huán)保材料就沒有問題了,殊不知,即使采用是國家認定的環(huán)保板材,還是有一定釋放量的,大量使用環(huán)保材料制作家具、吊頂、鋪設地板等,過多地使用會令室內(nèi)有害物質(zhì)累積量增多,不利于有害物質(zhì)揮發(fā),加大空氣污染,造成“疊加污染”,從而成為影響人體健康的元兇。
目前,市場上流行竹炭、活性炭、光觸媒、負離子等多種室內(nèi)空氣污染治理方法,不同的治理方法有不同的利弊特點,哪種治理辦法適合你,需要根據(jù)具體情況而定,不要盲目選擇。
1. 光觸媒
光觸媒技術是新近從國外引入,應用較多的一種,對重度污染具有治理見效快的顯著特點,但價格也最高。而且,據(jù)資料,光觸媒在進行光合作用,發(fā)生化學反應過程中,有可能產(chǎn)生少量二次污染,對壁紙、木制家具的油漆表面等會有所影響。
2. 臭氧
另一種被較多采用的治理技術是利用臭氧強氧化性,凈化空氣,殺除空氣中的有害成分。這是目前國際公認的室內(nèi)空氣治理的一種常用、安全的物理方法,適用于中度、輕度污染。現(xiàn)在這一技術已經(jīng)被醫(yī)院等公共場所廣泛采用。其最大的特點是不會生成任何殘留物及二次污染。但采用這種技術對居室進行治理時,人要暫時離開房間,避免臭氧中毒。 轉(zhuǎn)貼于
3. 高壓電負離子
還有一種利用高壓電離分解苯、甲醛等有害氣體的辦法,主要是用一種產(chǎn)生高壓電的儀器,使苯、甲醛等有害氣體經(jīng)高壓電離,快速氧化成負離子,與空氣結合后,還原成氧氣、水和二氧化碳。這種辦法有見效快,無污染,不留死角的特點??梢远ㄆ诓捎?,作為定期集中治理室內(nèi)空氣超標問題的選擇。
4. 炭
竹炭、活性炭等都是利用炭的吸收異味、吸附有害氣體的原理,來治理室內(nèi)空氣污染。成本低廉,無毒無副作用,但是見效較慢。建議這種辦法可以作為室內(nèi)空氣輕微超標的房間長期治理采用。
此外,常打開窗戶通風換氣是清除室內(nèi)廢氣最簡單、最有效的方法。如果不是有害氣體嚴重超標,一套居室在自然通風條件下,三個月左右,就能揮發(fā)掉大部分有害物質(zhì)。另外,在居室內(nèi)放一些抗污染的花草,也能起到“空氣凈化器”的作用。如:常青藤能讓90%的苯消失;吊蘭能“吞食”室內(nèi)96%的一氧化碳、86%的甲醛和過氧化氮等;天南星的苞葉能吸收80%的苯、50%的三氯乙烯,仙人球、蘆薈等都具有空氣凈化功能。
要慎重選擇治理污染方式,防止一些從事室內(nèi)污染治理企業(yè)為追求利益,不負責任地亂用,不僅難以達到理想的效果,還會造成不必要的麻煩。
篇8
【關鍵詞】:室內(nèi)空氣污染;來源;濃度;治理
中圖分類號:X5文獻標識碼:A 文章編號:1997-0668(2008)061080-02
大量資料表明室內(nèi)空氣污染程度往往比室外還高,是繼“煤煙型”“光化學煙霧型”污染后的第三污染時期。所以,建設部于2002年頒布了《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》,并與2006年進行了修訂,對建筑工程室內(nèi)污染物甲醛、苯、TVOC、氡、氨進行進行控制。
室內(nèi)空氣污染物來源于裝修材料。甲醛的來源:室內(nèi)裝修或家具中使用的材料,諸如膠合板、細木工板、中密度纖維板、刨花板、貼墻布、壁紙、化纖地毯、油漆、涂料、粘合劑等等均不同程度地含有甲醛或可水解為甲醛的化學物質(zhì)。這些殘留的或分解出來的甲醛會逐漸向周圍環(huán)境中釋放,最長釋放期可達十幾年。苯及甲苯、二甲苯的來源:① 作為有機溶劑,如油漆的添加劑和稀釋劑; ② 防水材料添加劑; ③ 裝飾材料、人造板家具等使用的粘合劑的溶液。因為國家對苯含量控制比較嚴格,所以很多材料以甲苯、二甲苯替代苯,苯對人體的危害性大于甲苯和二甲苯。氨主要來源:建筑材料中的混凝土外加劑,在我們南方地區(qū),防凍劑使用較少,所以氨的含量相對較少,還有來自于室內(nèi)裝飾材料中的添加劑和增白劑;總揮發(fā)有機化合物TVOC主要來源:各種涂料,粘合劑和各種人造材料等。氡是一種放射性氣體,主要在水泥、沙石、磚塊中形成后,一部分會跑到空氣中來,各種污染物對人體都造成一定的危害。
根據(jù)《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》,室內(nèi)環(huán)境甲醛、苯、TVOC、氨濃度進行檢測時,對采用自然通風的民用建筑工程,檢測應在對外門窗關畢1h后進行。門窗只關閉一小時時,時間太短,室內(nèi)污染物濃度一般不會超標,但是人們在房間睡眠時間一般不會低于8小時,此時房間大都是緊閉的,所以家庭室內(nèi)環(huán)境檢測時,建議門窗關閉關畢8小時-12小時,這樣才能真正代表室內(nèi)污染物的濃度,因為門窗關閉時間直接影響污染物濃度的積聚。夏季,是甲醛、苯等裝修“隱形殺手”活動最為猖獗的時期。高溫、高濕、低壓的環(huán)境加劇了潛藏在木地板、櫥柜、墻面等各處的污染氣體的散發(fā),釋放量比平時高出50%~70%。所以夏天7、8、9三個月是污染濃度最高的時候,一般建議新房裝修后避開這三個月入住,至少空置3個月以上在入住,并且時常保持通風狀態(tài)。
此外,雖然現(xiàn)在很多人裝修時都打著“環(huán)?!钡钠鞄?,但往往污染隱患也是層出不窮。這就涉及到一個家裝污染的新概念“疊加污染”。據(jù)了解,目前很多人在裝修時都以為采用環(huán)保材料就沒有問題了,殊不知,即使采用是國家認定的環(huán)保板材,還是有一定釋放量的,大量使用環(huán)保材料制作家具、吊頂、鋪設地板等,過多地使用會令室內(nèi)有害物質(zhì)累積量增多,不利于有害物質(zhì)揮發(fā),加大空氣污染,造成“疊加污染”,從而成為影響人體健康的元兇。
目前,市場上流行竹炭、活性炭、光觸媒、負離子等多種室內(nèi)空氣污染治理方法,不同的治理方法有不同的利弊特點,哪種治理辦法適合你,需要根據(jù)具體情況而定,不要盲目選擇。
1. 光觸媒
光觸媒技術是新近從國外引入,應用較多的一種,對重度污染具有治理見效快的顯著特點,但價格也最高。而且,據(jù)資料,光觸媒在進行光合作用,發(fā)生化學反應過程中,有可能產(chǎn)生少量二次污染,對壁紙、木制家具的油漆表面等會有所影響。
2. 臭氧
另一種被較多采用的治理技術是利用臭氧強氧化性,凈化空氣,殺除空氣中的有害成分。這是目前國際公認的室內(nèi)空氣治理的一種常用、安全的物理方法,適用于中度、輕度污染?,F(xiàn)在這一技術已經(jīng)被醫(yī)院等公共場所廣泛采用。其最大的特點是不會生成任何殘留物及二次污染。但采用這種技術對居室進行治理時,人要暫時離開房間,避免臭氧中毒。
3. 高壓電負離子
還有一種利用高壓電離分解苯、甲醛等有害氣體的辦法,主要是用一種產(chǎn)生高壓電的儀器,使苯、甲醛等有害氣體經(jīng)高壓電離,快速氧化成負離子,與空氣結合后,還原成氧氣、水和二氧化碳。這種辦法有見效快,無污染,不留死角的特點??梢远ㄆ诓捎?,作為定期集中治理室內(nèi)空氣超標問題的選擇。
4. 炭
竹炭、活性炭等都是利用炭的吸收異味、吸附有害氣體的原理,來治理室內(nèi)空氣污染。成本低廉,無毒無副作用,但是見效較慢。建議這種辦法可以作為室內(nèi)空氣輕微超標的房間長期治理采用。
此外,常打開窗戶通風換氣是清除室內(nèi)廢氣最簡單、最有效的方法。如果不是有害氣體嚴重超標,一套居室在自然通風條件下,三個月左右,就能揮發(fā)掉大部分有害物質(zhì)。另外,在居室內(nèi)放一些抗污染的花草,也能起到“空氣凈化器”的作用。如:常青藤能讓90%的苯消失;吊蘭能“吞食”室內(nèi)96%的一氧化碳、86%的甲醛和過氧化氮等;天南星的苞葉能吸收80%的苯、50%的三氯乙烯,仙人球、蘆薈等都具有空氣凈化功能。
篇9
建筑工程是造成環(huán)境污染的主要行業(yè)之一,對環(huán)境造成的負面影響比較明顯和突出。我國城鄉(xiāng)既有建筑面積達420億m2,平均每人32.5m2,到2020年還要建造約300億m2的建筑,每年新建建筑竣工面積大于各發(fā)達國家每年新建建筑竣工面積之和。我國正在以世界上前所未有的規(guī)模和速度建造高耗能建筑,這些高耗能建筑將在近百年的時間內(nèi)大量消耗我國寶貴的稀缺能源,同時嚴重污染環(huán)境,致使國家能源消費和生態(tài)的臨界點提前到來[2]。廣義的建筑工程環(huán)境影響是指工程建設引起的地球整體氣候、生態(tài)及資源平衡問題,如全球變暖、土地沙漠化、臭氧層破壞、酸雨蔓延、生物多樣性減少等。狹義的建筑工程環(huán)境影響包括工程建設項目建設中以及建成后所產(chǎn)生的污染物對周圍環(huán)境的各種影響等.
2工程建設中環(huán)境污染的防治措施
2.1水污染及控制處理
工程建設中的水污染主要來源于施工廢水和生活廢水兩部分。施工廢水包括各種施工機械設備運轉(zhuǎn)的冷卻水、洗滌用水、設備水壓試驗和施工現(xiàn)場建材清洗、混凝土養(yǎng)護等產(chǎn)生的廢水,這部分廢水含有一定量的泥沙和污油。生活廢水包括洗滌廢水、食堂用水和沖廁水,含有大量的細菌和病原體。施工廢水和生活廢水如果得不到妥善的處理,直接匯入水源,將會造成水體的嚴重污染。防治工地產(chǎn)生水體污染的方法包括很多方面,常用的水污染防治措施有:(1)沉淀池法:沉淀池是用于處理工地污水中的泥沙最基本的處理設施。沉淀池一般呈長方形,底部設有深而寬的泥斗,將工地上的砂石清洗水、混凝土養(yǎng)護水、設備水壓試驗水及設備車輛洗滌水等導入事先準備的沉淀池,利用萬有引力使泥沙下沉,清水向上方流,并從池頂?shù)呐潘谂欧?。?)隔油池法:隔油池是利用油的密度比水小,能夠懸浮在水的表面這一特性,采用平流法將油脂和水分離。例如,將車輛、設備所需的燃油、機油、油以及機械維修等產(chǎn)生的殘油、廢油,按其混有的雜質(zhì)情況,分別分類收集存放,進行隔油處理后再排放。普通的平流隔油池類似于沉淀池,從池的一端引進污水,污水在池內(nèi)的流動速度很慢,油脂在浮力作用下上浮,聚集于池的表面,并被池中央的油格規(guī)限在池的一端,清潔的水由通道的底部通往另一端的隔油池排放。(3)化學處理方法:工地上另一種常見的污水處理方法是化學除污法,主要用于處理污水中難以降解的污染物質(zhì)。例如,生活污水中的污染物主要以化學需氧量、總氮、總磷為主,需經(jīng)硝化、殺菌處理后達標排放,可在工地建簡易化糞池進行沉降降解,也可設置一體化生活污水凈化裝置,處理生活污水?;瘜W處理方法主要有中和法和化學沉淀法兩種。中和法是采用酸性物質(zhì)和藥劑將工地上常見的堿性污水進行中和處理。常用的藥劑有硫酸、鹽酸和果酸等?;瘜W沉淀法是在污水中加入某些化學藥劑,使水中溶解物質(zhì)發(fā)生化學反應,進而沉淀分離。化學沉淀法經(jīng)濟簡單、藥劑來源廣,常用于處理高濃度的懸浮固體污水。
2.2空氣污染及控制處理
工程建設中對空氣影響最大的是粉塵,主要包括場地平整作業(yè)、土堆、砂堆、石灰、現(xiàn)場路面、水泥搬運、混凝土攪拌、木工房鋸木、現(xiàn)場清掃、車輛進出引起的粉塵等。此外,工地施工對空氣產(chǎn)生的危害還有其他幾個方面,如使用瀝青鋪設馬路,瀝青加熱時會使其中的有機物揮發(fā),造成空氣污染。由于粉塵污染物成分復雜,在大氣污染對健康損害的定量評價中,選定顆粒物為標志性污染物,其中總懸浮顆粒物(totalsuspendedparticulate,TSP)是空氣動力學粒徑小于100μm的顆粒物,與人群健康效應終點的流行病學聯(lián)系密切。總懸浮顆粒物污染與健康效應終點,在不同國家、不同污染范圍內(nèi)均得以證實[3]。在建設過程中,應對大氣污染進行嚴格監(jiān)督,確保建設過程中產(chǎn)生的粉塵、廢氣達到國家排放標準。工地處理空氣污染問題一般有以下幾個措施:(1)加強設施建設,確保從源頭上減少空氣污染。在正式施工之前,設置好圍檔,并保證圍檔連續(xù)、密閉;硬化工地內(nèi)的車行道路,防止運輸過程中起塵;在工地出入口處安裝洗車設備,防止車胎帶泥或帶土上路;對地面進行綠化或鋪設細石,對易產(chǎn)生揚塵的渣土料堆進行覆蓋,防止大風天氣起塵。(2)對施工現(xiàn)場合理化管理,全力控制可能造成空氣污染的因素。包裝物料統(tǒng)一堆放,盡量減少搬運環(huán)節(jié),搬運時做到輕舉輕放,防止包裝袋破裂,適當采取灑水措施;及時做好施工機械維護保養(yǎng),對施工運輸車輛進行限速,并使用無鉛汽油或柴油,禁止出現(xiàn)冒黑煙的現(xiàn)象;施工現(xiàn)場不焚燒任何廢棄物和產(chǎn)生有毒有害氣體、煙塵、臭氣的物質(zhì);生活區(qū)洗浴用鍋爐應配備相應的除塵設施,確保廢氣達標排放。(3)落實降塵措施,盡量減少施工產(chǎn)生的空氣污染。要求施工單位在施工中,按規(guī)定在工地建筑結構腳手架外側設置有效抑塵的密目防塵網(wǎng)或防塵布;在土石方施工階段,輔以灑水降塵;遇到四級以上大風天氣,停止土石方施工,并對作業(yè)處進行覆蓋;及時清運施工產(chǎn)生的棄土、棄料等建筑垃圾,無法及時清運的要采取必要的降塵措施;對建筑上層的易散性物料或廢棄物要采取袋裝化措施,禁止凌空拋擲、揚撒,盡量減少因施工帶來的揚塵污染。
2.3噪音及控制處理
工程建設噪音也是施工期的主要污染因子之一,是指在施工過程中產(chǎn)生的對附近環(huán)境造成滋擾的聲音。建筑噪音的來源主要有三個方面:施工機械產(chǎn)生的噪音,如打樁機、挖掘機、混凝土攪拌機等都是主要的噪聲源;處理和加工建筑材料時產(chǎn)生的噪音,如木條、瓦礫、棚架、鋼條等,在人手或機械搬運該建筑材料時,被任意拋擲而造成巨響,產(chǎn)生噪音;工人在工程活動時產(chǎn)生的噪音,包括對話、喧嘩、叫囂等。長期處于噪音環(huán)境中會對人的聽力系統(tǒng)造成損害,過強的噪音還能損傷人體,因此建筑施工現(xiàn)場應采取嚴格的控制措施,以保障作業(yè)人員及駐地群眾的健康。常用的噪音污染防治措施有:(1)人為噪聲的控制措施:施工現(xiàn)場提倡文明施工,建立健全控制人為噪聲的管理制度。盡量減少人為的大聲喧嘩,增強全體施工人員防噪聲擾民的自覺意識。(2)強噪聲作業(yè)時間的控制:凡在居民稠密區(qū)進行強噪聲作業(yè),需嚴格控制作業(yè)時間,晚間作業(yè)不超過22時,早晨作業(yè)不早于6時?!对肼暦ā返牡谌畻l第一款規(guī)定:“在城市市區(qū)范圍噪聲敏感建筑物集中區(qū)域內(nèi),禁止夜間進行產(chǎn)生環(huán)境噪聲污染的建筑施工作業(yè),,對于因特殊需要必須連續(xù)作業(yè)的,必須依照《噪聲法》的第三十條第二款規(guī)定,出具縣級以上人民政府或其有關部門的證明?!盵4](3)強噪聲機械的降噪措施:涉及到產(chǎn)生強噪聲的成品,半成品加工、制作作業(yè)(如預制構件,木門窗制作等)時,應盡量放在工廠、車間完成,減少因施工現(xiàn)場加工制作產(chǎn)生的噪聲。盡量選用低噪聲設備或有消聲降噪設備的施工機械。施工現(xiàn)場的強噪聲機械(如:攪拌機、電鋸、電刨、砂輪機等)要設置封閉的隔音屏以防止噪音的傳遞。
2.4固體廢棄物及控制處理
建筑垃圾主要由土、渣土、散落的砂漿、混凝土塊、碎磚瓦、金屬、瀝青、竹木材、裝飾裝修的廢料、各種包裝材料和其他廢棄物等組成,其中混凝土、碎磚、砂漿、包裝材料等占建筑垃圾總量的80%左右。此外,建筑施工人員工作和生活也會產(chǎn)生一定量的固體垃圾。為減少施工期固體廢物對環(huán)境的影響,施工過程中必須采取相應的污染防治措施:(1)預防廢棄物的產(chǎn)生:選擇產(chǎn)生較少廢物的施工產(chǎn)品,如要求供貨商提供較少的樓宇設備包裝材料;選擇適當?shù)臅r間,訂購適當數(shù)量的原材料,并妥善保管,避免因原材料積壓,使原材料變質(zhì)和受損;小心處理和使用原材料,避免因操作不當,使原材料變成廢棄品。(2)減少廢棄物的數(shù)量:設計內(nèi)容從簡,使用較薄的內(nèi)墻和樓板、建造較小的地基等等,有助于節(jié)省原料,減少廢物量;樓宇設計及間隔標準化,有助于使用預制樓宇組件,如外墻、樓梯及半預制樓板等等,可減少原材料浪費。(3)廢棄物的再生利用:建筑過程中的廢混凝土、廢磚瓦等建筑垃圾,其自身具有一定的強度、硬度及耐久性,經(jīng)一定的加工處理后,可作為某些房建材料及混凝土的集料使用。在再生建筑垃圾裝備方面,歐、美、日等國均有成套設備,已投入生產(chǎn)運營多年。這些裝備可進行建筑垃圾的初分、破碎、篩分和分離,按組分及粒度進行分類供使用。
2.5其他污染及控制處理
工地上除了水污染、空氣污染、噪音污染以及固體廢物污染外,還有一些其他污染不容忽視,如化學污染、振動污染等。工程施工過程中可能使用的化學品,如防水油膏、涂膜、汽油、油漆涂料等,將會增加施工中的化學傷害和對現(xiàn)場土壤和水體的污染風險。施工現(xiàn)場應采取相應的措施防止有毒有害化學品污染:禁止或嚴格限制使用對人類有致癌、致畸、致突變物質(zhì)或者對環(huán)境有嚴重危害的化學品;施工現(xiàn)場須設置專用危險化學品庫,倉庫地面和墻面要做防滲漏處理,防止化學品跑、冒、滴、漏污染水體和土壤;易燃易爆品應單獨設立專用庫房;禁止將有毒有害廢棄物作為土方回填,應交給專業(yè)處置單位處理。在施工現(xiàn)場,振動源主要是各類打樁機、振動設備及爆破作業(yè)等。振動的防治辦法一般有:減少物體振動,如往復機構設計中,若能使離心慣性力及往復慣性力和力矩盡量做到靜平衡和動平衡,則機器的振動必然大大減少;減輕物體振動并阻止其傳播,在機器和地基之間合理地安裝減振裝置,以減少和阻止振動傳入地基,把振動能量限制在震源上,減少和阻止振動的傳播和擴散;此外,可以采取個人的防振保護措施,如操作手風鉆時帶上防振手套,可減免振動對人體的傷害。
3建立有效的環(huán)境保護管理體系
工程建設中的環(huán)境問題主要表現(xiàn)在施工階段所產(chǎn)生的污染,因此人們把工程環(huán)境控制狹義地理解為防止各種污染的措施和手段。隨著環(huán)境意識的不斷提高,人們普遍意識到,要徹底解決環(huán)保問題,必須將環(huán)境保護工作擴展到整個工程項目實施全過程中的環(huán)境管理范圍,建立起一個高效的環(huán)境保護管理體系。工程建設項目環(huán)境管理需要通過建設項目所有相關者的共同努力,在項目全生命期內(nèi),采取各種管理措施及技術措施(包括環(huán)保設計技術、節(jié)能技術、新的施工技術、污染處理技術、建筑垃圾分類處理及回收利用技術等),實現(xiàn)建設項目環(huán)境管理的目標:即減少建設項目全生命期內(nèi)的資源消耗,減少污染,減少對自然、生態(tài)環(huán)境的影響,最終實現(xiàn)建設項目的可持續(xù)發(fā)展[5]。工程建設項目環(huán)境管理的基本步驟主要包括:環(huán)境因素的識別、評價、控制措施計劃、實施控制措施計劃、檢查。(1)環(huán)境因素識別:識別與各類工程建設項目有關的環(huán)境因素,考慮誰會受到影響,以及受到何種影響。事先將建設項目的現(xiàn)場作業(yè)和管理業(yè)務活動進行分類,編制一份活動計劃表。(2)環(huán)境影響的評價:在控制措施適當?shù)那疤嵯?,對各項損害環(huán)境的有關因素作出主觀評價。同時考慮措施控制的有效性,以及失敗后將有可能造成的損失。(3)判定環(huán)境影響的程度:判定控制措施是否能把有害的環(huán)境因素控制住,并符合法律法規(guī)、標準規(guī)范和其他要求以及施工單位自身的能力要求,據(jù)此對工程建設環(huán)境因素按環(huán)境影響的大小進行分類,確定重大環(huán)境因素。(4)編制環(huán)境影響控制措施計劃:針對評價中發(fā)現(xiàn)的重大環(huán)境因素,編制控制措施計劃,以處理需要重視的任何問題,確保新的和現(xiàn)行的控制措施仍然適當和有效。(5)評審控制措施計劃:針對已修正的控制措施計劃,重新評價環(huán)境影響,并檢查其是否能將環(huán)境因素控制住,并符合法律法規(guī)、標準規(guī)范和其他要求以及施工單位自身的能力要求。(6)實施控制措施計劃:對已評價的控制措施計劃具體落實到工程建設項目的生存過程中去。(7)檢查:一方面要不斷檢查各項因素控制措施的執(zhí)行情況,并評價其執(zhí)行效果。另一方面,要能針對出現(xiàn)的不同的環(huán)境因素提出相應的處理方案。此外,還要檢查是否有被遺漏或新發(fā)現(xiàn)的環(huán)境因素,若有新因素出現(xiàn),則需開始新一輪的工程建設項目環(huán)境因素的管理過程。
4、總結
篇10
關鍵詞:城市交通;空氣質(zhì)量監(jiān)測;移動物聯(lián);公共交通;大數(shù)據(jù)
空氣質(zhì)量監(jiān)測作為促進經(jīng)濟社會綠色發(fā)展中的重要一環(huán),以往的技術研究和應用大多存在固定監(jiān)測站成本高、覆蓋范圍不全、難以實時反饋等問題[1]。目前,在大力推行清潔生產(chǎn),發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的背景下,我國的城市空氣質(zhì)量雖有好轉(zhuǎn),但由于機動車的快速增加,尾氣排放加劇,大氣環(huán)境污染治理依舊嚴峻[2-3],亟需完善空氣質(zhì)量監(jiān)測方法和機制,推進空氣污染治理智能化進程。當前,國家在大多數(shù)城市布設或完善了顆粒物、氣體監(jiān)測設備,形成了國省控點結合的地面污染源檢測網(wǎng)。然而,傳統(tǒng)監(jiān)測模式存在覆蓋范圍不大、數(shù)字化水平不高、監(jiān)測與監(jiān)管結合不緊密、監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量有待提高等問題,且固定監(jiān)測點成本投入較大、只能靜態(tài)收集污染數(shù)據(jù)、不能實時掌握和反饋、日常維護復雜,難以滿足大氣污染治理的綠色發(fā)展需求[4]。由于交通工具的移動特性,若在交通工具上安裝多種傳感器,便能在城市中獲取覆蓋范圍廣,頻率高的動態(tài)感知數(shù)據(jù)用以相關研究,彌補固定傳感器靜態(tài)感知的不足[1]。有研究指出可以通過可移動的傳感器來感知城市空氣質(zhì)量[5-6],利用車輛的移動性來對城市的整體空氣質(zhì)量進行細粒度感知,彌補固定地面空氣監(jiān)測站的不足。然而,目前仍未見有系統(tǒng)的研究及規(guī)模應用。因此,面對我國空氣污染的嚴峻形勢,亟需采取新方法實現(xiàn)空氣污染治理智能化,并進行應用實踐。基于此,本文開展了基于移動物聯(lián)的空氣質(zhì)量監(jiān)測大數(shù)據(jù)融合分析應用研究。利用公交系統(tǒng)覆蓋范圍廣,運行軌跡、時間和發(fā)班間隔穩(wěn)定的特點,在公交車輛上搭載移動空氣質(zhì)量監(jiān)測設備實時采集PM2.5、PM10等空氣污染物監(jiān)測數(shù)據(jù),并與車輛定位等數(shù)據(jù)進行融合,對各污染物進行動態(tài)監(jiān)測,全面掌握路段區(qū)域空氣質(zhì)量污染的時空差異性,快速識別出污染因子,掌握其擴散與傳播機理,并在廣州市進行實踐應用,助力空氣治理智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
1研究框架概述
研究技術框架主要包括四個部分:①數(shù)據(jù)采集。通過安裝在公交車上的車載移動式空氣微型監(jiān)測傳感器,實時采集大氣環(huán)境中的PM2.5、PM10等信息,車載GPS定位器可實時采集車輛的GPS位置信息,攝像頭可以采集車輛運行時的環(huán)境視頻數(shù)據(jù)。②數(shù)據(jù)傳輸。本研究采用標準的環(huán)保部通訊規(guī)范協(xié)議,將實時采集到的PM2.5、PM10、車載GPS數(shù)據(jù),視頻數(shù)據(jù)傳輸至網(wǎng)格化在線監(jiān)測系統(tǒng)軟件平臺。③數(shù)據(jù)分析。基于多源大數(shù)據(jù)融合分析,提供實時、準確、可視的管理決策依據(jù),支撐政府環(huán)保部門對空氣質(zhì)量的監(jiān)測和分析挖掘,可指導提出有效的整改措施,實現(xiàn)治理工作的全面協(xié)同和問題的高效辦理,使空氣污染治理更加精細化、智能化,促進降本增效。④信息。應用可在公交車載屏幕上展示監(jiān)測信息,為乘客提供實時空氣質(zhì)量信息服務,也可以通過手機APP移動端向市民空氣質(zhì)量相關信息。研究的整體框架圖如圖1。本文充分利用現(xiàn)有公共交通資源搭載移動式空氣微型監(jiān)測站,既能有效降低建設和維護成本,又彌補了固定監(jiān)測點覆蓋面不廣的短板。通過固定與移動監(jiān)測的動靜結合,使兩種監(jiān)測方式采集的數(shù)據(jù)相互補充,相互校準,真正實現(xiàn)空氣污染的全面監(jiān)測。同時,在數(shù)據(jù)分析過程中,有效地融合多源數(shù)據(jù),有助于實現(xiàn)空氣監(jiān)測區(qū)域化、精準化、智能化,減少人力巡查和治理投入。
2監(jiān)測原理及設備安裝布點選線
2.1監(jiān)測原理
本文采用激光光散射法原對空氣質(zhì)量進行監(jiān)測。監(jiān)測傳感器主要由激光源、測量腔、透鏡組、光檢測器、濾波放大電路、微處理器元器件等組成,工作時,由激光源發(fā)出的激光通過透鏡組形成一個薄層面光源。當其照射在由氣流吹入測量腔內(nèi)的氣溶膠時,會產(chǎn)生散射光。散射光經(jīng)過透鏡組再照射到光檢測器上面時,會產(chǎn)生電信號,經(jīng)過放大電路生成模擬信號,得到散射光強度的變化曲線。微處理器可基于米氏理論算法,得到顆粒物的等效粒徑和顆粒數(shù)量,從而輸出結果。作為傳感器的載體,公交車輛具有以下特性:①行駛時間一般為6:00-22:00,可滿足對空氣質(zhì)量監(jiān)測的時間段要求;②運行軌跡固定,能夠滿足對特定路線和區(qū)域進行持續(xù)監(jiān)測的需求;③公交車輛發(fā)班間隔時間一般不超過15分鐘,可滿足對空氣監(jiān)測的頻次要求;④公交線路覆蓋范圍廣,可以監(jiān)測城市大部分區(qū)域內(nèi)的空氣質(zhì)量水平。在公交車輛運行時,通過安裝在公交車上的傳感器,可實現(xiàn)對空氣中PM2.5,PM10等污染物數(shù)據(jù)的采集,同時,車載GPS和攝像頭等設備可實時采集公交車輛運行的位置和環(huán)境視頻等數(shù)據(jù),為空氣質(zhì)量監(jiān)測大數(shù)據(jù)融合分析提供基礎。
2.2監(jiān)測設備安裝與布點選線
2.2.1監(jiān)測設備安裝選擇合適線路的公交車輛安裝數(shù)據(jù)采集設備。采用車頂安裝方式,利用設備底部的強力磁鐵,無需對車體進行改裝,直接放置即可與車頂牢固連接在一起。車載微站主機安裝在公交車前端應急逃生口后側,將主機磁體部分向下吸附在安裝車輛車頂即可,主機電源線順延車頂至公交車前門防水刷處,線纜加套波紋管并使用玻璃膠固定,可防止因為長時間暴曬造成線纜老化。使用玻璃膠對波紋管進行固定,可防止在車輛形成過程中造成不必要的刮蹭。2.2.2監(jiān)測布點選線試點應用城市此前所使用的空氣質(zhì)量監(jiān)測手段主要為地面固定監(jiān)測站,存在成本投入高、難以實時跟蹤污染情況等短板[15]。為了滿足更高的環(huán)境治理要求,有必要采用更加科學、高效且經(jīng)濟的監(jiān)測方式?;谥攸c監(jiān)測區(qū)域和最大化覆蓋范圍原則,選擇合適的公交線路。根據(jù)公交線路分布情況,共選擇21條線路,225臺公交車輛,監(jiān)測范圍覆蓋10個國控站點,確定研究應用試點范圍,數(shù)據(jù)采集時間段為每天6:00-22:00及政府環(huán)保部門指定的其他時間段。
3研究應用場景
通過數(shù)據(jù)采集、挖掘分析,可實現(xiàn)空氣質(zhì)量動態(tài)監(jiān)測和智能決策治理。具體研究應用場景如下:
3.1多源大數(shù)據(jù)融合的實時監(jiān)控
融合車載GPS數(shù)據(jù)以及實時采集到的PM2.5、PM10等污染物的含量數(shù)據(jù),可形成帶有每個路段,每種污染物實時污染程度的電子地圖,形成實時路段熱力圖及三維熱力圖;融合車輛運行所采集到的視頻數(shù)據(jù)和實時空氣質(zhì)量數(shù)據(jù),可以迅速定位污染源,初步確定污染原因,如道路施工揚塵,工廠工業(yè)氣體排放等。
3.2污染因子識別
實現(xiàn)各污染物多時空維度的實時動態(tài)監(jiān)測和分析,能夠全面掌握路段區(qū)域空氣質(zhì)量污染的時空差異性。通過多維時空交叉統(tǒng)計分析,快速識別出污染因子。(圖2)
3.3數(shù)據(jù)存儲與動態(tài)分析預測
對至少1年的實時數(shù)據(jù)及至少3年的平均數(shù)據(jù)(包括車輛衛(wèi)星定位、視頻監(jiān)控、空氣質(zhì)量等)進行存儲,根據(jù)路段及時間對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,供用戶可視化查詢。此外,可對監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化趨勢進行動態(tài)分析、預測,并疊加歷史數(shù)據(jù)進行綜合對比分析,提供可視化界面供用戶查詢。
3.4大數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能化閉環(huán)治理設定
PM2.5、PM10等污染物的濃度預警限值,實時動態(tài)告警。同時,基于公交車輛運行的規(guī)律性,可對指定監(jiān)測區(qū)域或時段進行重點監(jiān)測。通過挖掘監(jiān)測大數(shù)據(jù)價值,掌握污染源的時空分布規(guī)律,快速鎖定污染源位置及傳輸方向。通過多維度智能分析,支撐提出有針對性的治理手段,跟蹤反饋治理效果,形成閉環(huán)。
3.5基于移動物聯(lián)的多源信息服務
將空氣質(zhì)量監(jiān)測采集數(shù)據(jù)與車載數(shù)據(jù)進行融合,實現(xiàn)信息交互,可在公交車載屏幕上展示監(jiān)測信息,為乘客提供實時信息服務,也可通過手機APP移動端向市民空氣質(zhì)量相關信息,提高公眾環(huán)保參與意識,促進經(jīng)濟社會綠色健康發(fā)展。
4結束語
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