季阿蘭
(東港市水土保持局,遼寧 東港 118300)
水土保持在東港市空氣PM2.5控制中的作用
季阿蘭
(東港市水土保持局,遼寧 東港 118300)
水土保持作為研究東港市水、土兩大基礎資源,推進構建由水、土、植被資源共同組成的區域生態系統良性演進的自然學科,其在東港市空氣可吸入顆粒物PM2.5控制中作用和意義重大。對此,文章首先通過對東港市空氣中可吸入顆粒物PM2.5基本情況進行簡要闡述,在此基礎上指出東港市當前在治理空氣可吸入顆粒物PM2.5中所面臨的主要挑戰。與此同時,通過分析水土保持在東港市空氣可吸入顆粒物PM2.5控制中的重要作用,最后提出應對挑戰的應時之策。
東港市;水土保持;空氣;PM2.5;控制
隨著經濟、社會快速發展,全國各地大氣環境遭到嚴重污染,霧霾成為社會常象,其對區域生態環境和人類生命健康構成了嚴重威脅。東港市屬于遼寧省轄縣級市,由丹東市代管。2013年11月,東港榮獲“全國最佳生態宜居旅游城市”稱號。但隨著遼寧省工業化、城鎮化工作不斷推進,實現社會、經濟和生態系統協調統籌管理任務艱巨。在此背景下,研究東港市空氣可吸入顆粒物PM2.5控制中水土保持的作用,具有積極的現實意義[1]。
以遼寧省丹東市東港地區為例,該區域作為遼寧省轄縣級市,地處E123°22′30″-124°22′30″,N39°45′-40°15′。該市是連接中、朝、韓、俄、日五國的重要交通樞紐,也是東北亞、環渤海和環黃海三個經濟圈的交匯點。作為東北東部地區重要的海陸門戶、歐亞大通道的重要節點,東港市曾四次榮獲“中國百強縣”殊榮。該區域地貌類型多樣,地勢北高南低,呈階梯狀分布,受北溫濕潤地區大陸性季風氣候影響,東港市常年平均降雨量為900-1000mm,年徑流量為12億m3。在區域環境、氣候和地理地形等諸多主、客觀因素共同作用下,東港市空氣質量日益下降,一時間,社會輿論嘩然,遼寧省環保部門開始緊急啟動修標[2]。而丹東市作為事件的起因城市之一,率先通過監測治理當地空氣中可吸入顆粒物PM2.5已勢在必行。
空氣中細小顆粒的粒徑與可見光的波長較為接近,其對可見光具有散射作用,因此會增強大氣消光能力,降低城市空氣能見度。因空氣中的顆粒物中含有大量黑炭和二次硝酸鹽等物質,其會吸收和散射光源,從而形成霧霾。PM2.5作為空氣中細小顆粒物的主要表現形式,其不但會降低城市可見度,且會通過人們的鼻孔進入肺部沉積,由此對人類生命健康和城市生態環境構成威脅[3]。
空氣中的PM2.5主要來自于城市生活與生產中直接排放的揚塵和金屬冶煉、選礦、有機化工生產加工、餐飲業油煙等方面;另外,城市直接排放的顆粒物中含有大量二氧化硫、氮氧化物和揮發性有機物等,這類物質通過化學反應,最終會形成硫酸鹽、硝酸鹽和有機氣溶膠等有害物質。此外,對于東港市而言,建筑施工、垃圾焚燒、秸稈露天焚燒、火電和工業鍋爐、有機化工、石油冶煉、鋼鐵、水泥、玻璃、陶瓷、涂料、加油站、道路和非道路移動源等,都會直接或間接產生PM2.5顆粒物。這種污染表面上是2.5μm的顆粒物,但實質上主要是由人為活動排放的二氧化硫和揮發性有機物及氮氧化物等形成的復合型污染。尤其是城市中的汽車尾氣不斷增多,使空氣中的氮氧化物不斷增多,同時導致二氧化硫向硫酸鹽、氮氧化物向硝酸鹽轉化的能力顯著增強。
通過上述分析可知,東港市空氣中的PM2.5屬于復合性污染。因此,在治理污染源時,要由一次污染物控制向一、二次污染物復合控制轉變;同時,要由局部污染控制向區域聯動污染控制轉變。在此基礎上,在治理措施選擇方面,要由相對分散的單項措施逐步向更加綜合的多項措施轉變[4]。從這一視角出發,東港市在治理空氣中的可吸入顆粒物PM2.5時,目前尚存在以下挑戰:
1)需立足于區域產業大局高度,根據國家和遼寧省“十三五”發展總體規劃,結合區域氣候和地理區域因素,通過區域合作,完善遼寧省整個區域內鋼鐵、火電、水泥、涂料等產業布局,通過對污染企業排放的顆粒物質進行監測,從源頭上有效控制與治理東港市空氣中的PM2.5。
2)立足于城市循環系統視角,推動東港市工業化、城鎮化和現代化協調發展,促進該市社會管理系統、經濟發展系統和自然生態系統協調發展演變。尤其是要構建以水、土兩大基本資源為基礎的城市綜合生態系統,進一步預防和治理空氣中的PM2.5。
3)進一步制定和完善區域治理PM2.5的相關能源政策和技術實施標準。對于東港市而言,當前城市中的主要污染源為機動車汽車尾氣。因此,為了應對這一問題,東港市要提高污染物排放標準,提升市油品質量,制定新的污染物控制技術標準[5]。
通過水土保持措施治理區域空氣中可吸入顆粒物PM2.5時,需分別從區域小流域、區域帶、地理帶三個層面展開科學規劃,重點調節人類活動和社會生產,對區域水、土和植被資源進行綜合治理、科學管理,以此促進城市微觀、中觀和宏觀各個層面生態系統良性演進,從“質”和“量”兩個角度增強城市生態環境的固碳、固土、吸收、降塵和二氧化硫、二氧化氮吸附、局部氣候調節、區域水源涵養、增加負氧離子等總體功能,從源頭、過程和結果三個方面共同防治城市中的PM2.5。
4.1 微觀層面
要以山區、城區和平原小流域為基本單元,構建服務于東港市的微觀小流域生態系統[6]。在東港市山區小流域等主要飲用水源地,要加大建設生態、清潔小流域的力度,充分發揮山區小流域生態系統水源涵養和固碳、固土及增加負氧離子的作用。在地處城市發展新區、新城和中心城區、重點鎮的城區小流域,要著重增強植被生態系統修復功能、控制土壤侵蝕模數和徑流系數,充分發揮城區小流域防災減災、降塵和固土、二氧化碳、二氧化硫吸收、吸附作用。在東港市以農業生產為主的平原小流域,要重點加強林網建設、水系建設、四季覆綠建設、積蓄雨洪基礎設施建設,進一步凸顯東港市平原小流域生態系統的固碳、防風降塵作用。在充分遵循水、土兩大自然資源正常發育和演進規律基礎上,推進東港市經濟、社會和生態由微觀向中觀層面演進,制止一切不合理的大拆大建行為,以人為本,實現微能源利用和微垃圾降解,從源頭上控制東港市空氣中的PM2.5。
4.2 中觀層面
在中關層面,要重點以水土保持科技園區建設為重點,逐步構建服務于東港市的中觀淺山生態帶、溝谷生態帶、河流生態帶、田園生態帶。在此過程中:
1)要“治療”和修復東港市發展、建設過程中由修路、開礦和采石等人為造成的傷疤,恢復城市水土保持功能。通過控制城市中的有毒和有害氣體,減小城市中的“熱島效應”,降低大氣中的PM2.5。
2)要發展綠色產業,通過對當地農作物種植與生產結構進行調整,發展綠色農業,避免大拆大建和大開大挖。
3)要堅決打擊和制止人為修路和開礦等破壞性活動,嚴禁一切不合理的放牧活動。在此基礎上,要大力實施退耕還林政策,使耕地的農業生產功能轉化為生態修復功能,讓大自然和山、水植被融為一體,使大自然生態植被實現自我修復,降低城市大氣中的PM2.5含量。
4)通過構建河流生態帶,形成山區、丘陵和平原為一體的自然生態保護帶,給坑塘、濕地、蓄滯洪區和河岸保護帶留有充足的空間,尊重河流,善待河流和保護河流。
5)逐步構建以水為魂、以綠為體、林水交融的城市生態系統,讓河流成為城市尾氣的過濾帶和阻隔帶。
6)要加強田園生態帶建設,在全市耕地范圍內,要構建河渠相通、綠帶相連的水網和林網,著力體現水土保持的生態涵養價值[6]。
4.3 宏觀層面
在宏觀層面,要以氣候帶為單元,構建服務城市的外圍大系統。首先,要加強綠色生態圈建設,通過大范圍合作,地帶性布局,加強東三省合作,加大水土保持生態治理力度。
其次,要結合國家及遼寧省扶貧開發計劃,構建城市外圍生態圈,防止土壤沙漠化,重點進行長期治理和綜合治理,實現東港市城市系統和生態系統及經濟系統良性發展,降低城市空氣中可吸入顆粒物PM2.5對城市環境的影響[7]。
此外,要逐步加強水土保持效益綜合評測工作,通過構建良好的城市生態系統,對東港市水土保持各項措施實施的綜合效益進行監測與評價;同時,綜合其它配套措施,構建和完善技術實施評價標準,通過水土保持控制東港市空氣中可吸入顆粒物PM2.5的含量[8]。
綜上所言,東港市大氣環境中含有大量可吸入顆粒物PM2.5,為了提高本研究區大氣環境質量,減小污染,東港市要分別從微觀層面、中觀層面和宏觀三個層面,充分發揮水土保持在該研究區生態系統修復和生態環境保護、建設中的重要作用,分別以小流域建設、水土保持科技園區建設和氣候帶建設為單元,構建服務城市的微觀生態小系統和服務于東港市的中觀生態帶及宏觀外圍大系統。
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1007-7596(2017)07-0134-02
2017-06-22
季阿蘭(1980-),女,遼寧東港人,工程師,研究方向為水土保持規劃、綜合治理等工作。
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