蔡文濤CAI Wen-tao
(東營(yíng)市生態(tài)環(huán)境局廣饒生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心,東營(yíng)257300)
工業(yè)革命是社會(huì)能源生產(chǎn)的革命,煤、石油等化石燃料成為社會(huì)生產(chǎn)的重要能源,推動(dòng)了人類社會(huì)的快速有效發(fā)展。汽車、火車、飛機(jī)的出現(xiàn)也擴(kuò)大了人類活動(dòng)之中的范圍,加快了人類活動(dòng)的步伐。鍋爐的發(fā)明為建立熱電廠和蒸汽裝置,提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率也奠定了基礎(chǔ)。然而,與此同時(shí),人類社會(huì)的發(fā)展就是以環(huán)境為代價(jià)的,燃燒化石的燃料還會(huì)釋放出大量的硫與二氧化碳,從而嚴(yán)重污染了大氣,危害人類呼吸系統(tǒng)的健康,環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境活動(dòng)的重要組成部分,提供重要的空氣管理指標(biāo),提高管理效率。
大氣污染是環(huán)境污染的重要形式之一,嚴(yán)重威脅著我國(guó)環(huán)境保護(hù)事業(yè)的發(fā)展。目前,空氣污染主要有兩種來(lái)源:煤炭燃燒造成的污染和汽車尾氣排放造成的污染。車輛排放量的多少與每年車輛數(shù)量的增加有關(guān),空氣污染的第一個(gè)特點(diǎn)是污染物影響大、傳播快、難以控制;第二個(gè)特點(diǎn)是污染物的種類和組成非常復(fù)雜,包括工業(yè)垃圾和生活垃圾。汽車的數(shù)量也在增加,所以尾氣的數(shù)量也在增加。第三,在污染的防治過(guò)程中,我們不僅要從源頭做起,而且要從預(yù)防做起。這是因?yàn)槲廴緮U(kuò)散后很難控制,大氣污染是對(duì)人類生命和健康的重大威脅,只有確保空氣質(zhì)量,治理大氣污染,才能給人民帶來(lái)一片藍(lán)天。為了保證控制效果,可根據(jù)大氣污染指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)污染控制效果進(jìn)行評(píng)價(jià)[1]。
污染的分類比較復(fù)雜,但從目前的污染狀況來(lái)看,大氣污染無(wú)疑是最大的難點(diǎn)。由于大氣環(huán)境連續(xù)流動(dòng)的特殊性,大氣污染導(dǎo)致污染物進(jìn)一步擴(kuò)大,造成大面積大氣污染,在一定程度上加深了環(huán)境治理的難度。大氣污染的擴(kuò)散是一個(gè)過(guò)程,從地表到空氣,再?gòu)牡乇淼酱髿猓械牡胤蕉伎赡鼙晃廴荆@就需要大量的人力物力來(lái)控制污染,根據(jù)不同場(chǎng)地的環(huán)境條件,需要多樣化處理后才能看到效果[2]。
隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,氣候和生態(tài)因素也在發(fā)生變化,只有對(duì)局部環(huán)境因素進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)才能保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,通過(guò)對(duì)區(qū)域監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析,可以確定該地區(qū)空氣污染的范圍和原因,工作人員可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行環(huán)境防控,避免了更加嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。除此以外,在嚴(yán)重的空氣污染問(wèn)題發(fā)生之前,環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)可能還會(huì)出現(xiàn)其異常,讓員工對(duì)空氣污染做出結(jié)論,并根據(jù)問(wèn)題的特點(diǎn)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施,從而有效減少了大氣污染問(wèn)題所造成的社會(huì)損失。
要控制大氣污染,一是開展環(huán)境監(jiān)測(cè),使員工準(zhǔn)確確定空氣污染物的種類和分布,有效降低污染處理的難度,降低環(huán)境處理的成本。此外,當(dāng)環(huán)境出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),人們可以通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè),迅速阻斷污染源,從源頭進(jìn)行處理,加強(qiáng)環(huán)境管理。空氣污染會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的污染事件,影響人們的日常生活。環(huán)境監(jiān)測(cè)可以幫助減少污染的影響。
環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)施會(huì)在數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上自動(dòng)生成數(shù)據(jù)模型,然后重點(diǎn)研究數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),為進(jìn)一步的環(huán)境保護(hù)提供指導(dǎo)。從中國(guó)環(huán)境構(gòu)成的角度來(lái)看,污染類型和機(jī)制的復(fù)雜性使得所有工作都是多余的。環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)制能夠科學(xué)客觀地分析數(shù)據(jù),生成相關(guān)信息和數(shù)據(jù),為智能平臺(tái)獲取的所有信息提供邏輯思維和辯證工作,進(jìn)一步促進(jìn)環(huán)境監(jiān)測(cè)。
環(huán)境監(jiān)測(cè)可以為環(huán)境監(jiān)測(cè)提供科學(xué)依據(jù),保證其與環(huán)境監(jiān)測(cè)的同步。通過(guò)對(duì)質(zhì)量因素和指標(biāo)的監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)污染問(wèn)題,研究發(fā)展趨勢(shì),研究區(qū)域污染技術(shù)數(shù)據(jù),建立長(zhǎng)效環(huán)境保護(hù)機(jī)制。消費(fèi)行業(yè)逐漸發(fā)展成為創(chuàng)新產(chǎn)業(yè),國(guó)家制定了一系列環(huán)境問(wèn)題的硬性指標(biāo)。例如,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)模型測(cè)量當(dāng)前環(huán)境的現(xiàn)有數(shù)據(jù)指標(biāo),定義不同類型環(huán)境問(wèn)題的發(fā)展趨勢(shì),并根據(jù)數(shù)據(jù)流值為監(jiān)管部門提供科學(xué)依據(jù),確保所有管理工作符合法律原則,提高環(huán)境管理的相關(guān)性[3]。
為了建立環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可以通過(guò)數(shù)字技術(shù)對(duì)當(dāng)前大氣污染物組成進(jìn)行劃分,可以對(duì)不同污染源的指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證,可以對(duì)不同季節(jié)和時(shí)期的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),可以深入分析不同污染水平數(shù)據(jù)之間的差異和相關(guān)性,消除外部干擾因素,獲得更準(zhǔn)確、科學(xué)的數(shù)據(jù)。此外,在數(shù)據(jù)采集、分析和處理的過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)的全過(guò)程,通過(guò)云系統(tǒng),可以將區(qū)域內(nèi)的污染信息與行業(yè)進(jìn)行對(duì)比,確定超標(biāo)指標(biāo)的污染源,然后通過(guò)數(shù)據(jù)信息的功能定位來(lái)界定作業(yè)間的非標(biāo)行為,從而進(jìn)一步分配相應(yīng)的職責(zé),使執(zhí)法部門的立法更加科學(xué),提高區(qū)域環(huán)境監(jiān)測(cè)的相關(guān)性。
近年來(lái),中國(guó)的環(huán)境保護(hù)工作穩(wěn)步增加,在大氣污染的具體過(guò)程中,有必要對(duì)污染事件進(jìn)行處理。當(dāng)污染事件及相關(guān)問(wèn)題發(fā)生時(shí),技術(shù)人員可以利用環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù),根據(jù)監(jiān)測(cè)活動(dòng)中產(chǎn)生的實(shí)時(shí)記錄,對(duì)污染事件進(jìn)行定性、實(shí)時(shí)的處理。同時(shí),可以對(duì)大氣污染數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分類,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大氣污染,制定重要的污染防治計(jì)劃,管理相關(guān)單位和負(fù)責(zé)人,完善監(jiān)測(cè)組織,以便于污染事件和糾紛的后續(xù)處理。
環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的主要任務(wù)是監(jiān)測(cè)當(dāng)?shù)氐拇髿馕廴荆送猓鞴懿块T還可以利用環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)大氣污染的原因,有效地識(shí)別大氣污染的主要來(lái)源。在此基礎(chǔ)上,相關(guān)部門可以有針對(duì)性地實(shí)施環(huán)境保護(hù)和監(jiān)測(cè)措施。有關(guān)部門還將制定防治大氣污染的相關(guān)法律法規(guī),核實(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)的細(xì)節(jié),提高執(zhí)法監(jiān)測(cè)的質(zhì)量和效率。
適宜性是城市發(fā)展過(guò)程中必須考慮的重要指標(biāo),大氣污染是環(huán)境保護(hù)的關(guān)鍵,必須加強(qiáng)治理,利用環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)某一地區(qū)的空氣污染是否適合人類居住條件,為防止空氣污染提供保障,在此基礎(chǔ)上,可以有效地改善環(huán)境。特別是在大氣污染嚴(yán)重的地區(qū),負(fù)責(zé)人可以利用環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù),分析不同空氣質(zhì)量指標(biāo)的變化,更好地識(shí)別污染源,為有效控制空氣污染提供支援[4]。
大氣污染主要是由空氣中的硫、氮氧化物和顆粒物等污染物造成的,在污染物監(jiān)測(cè)過(guò)程中,必須引入不同的檢測(cè)方法。在氮氧化物檢測(cè)的情況下,可以采用化學(xué)檢測(cè)方法來(lái)提高其可行性和安全性。由于大氣中粒子組成復(fù)雜,粒子濃度設(shè)備主要用于粒子檢測(cè)和散射粒子濃度檢測(cè),粒子濃度彌散具有高效、靈活、舒適的特點(diǎn),顯著提高了大氣環(huán)境中粒子監(jiān)測(cè)的效率和準(zhǔn)確性。二氧化硫主要是石油和煤炭燃燒后產(chǎn)生的廢氣,可以用電導(dǎo)率法和甲醛吸收法進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
為了有效地提高對(duì)大氣污染的控制,有必要對(duì)大氣污染物排放企業(yè)進(jìn)行在線或定期監(jiān)測(cè)。為了更好的保護(hù)大氣環(huán)境,可以根據(jù)工業(yè)企業(yè)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)不同行業(yè)的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行更新,建立空氣質(zhì)量預(yù)警監(jiān)測(cè)機(jī)制,建立全面的預(yù)警系統(tǒng),利用數(shù)據(jù)對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè),解決監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)和延遲問(wèn)題。
我國(guó)正處于了全面發(fā)展的階段,經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)不依賴于化工行業(yè)的支撐,然而,排放到大氣、水和污水的風(fēng)險(xiǎn)受到嚴(yán)格控制,作為化工企業(yè),首先要按照國(guó)家要求自主控制和規(guī)范廢氣排放。其次,環(huán)境監(jiān)測(cè)管理部門對(duì)這些化工企業(yè)的廢水供應(yīng)進(jìn)行不定期的監(jiān)測(cè)和管理,一旦確定超標(biāo)排放,要采取一定的懲罰性措施。此外,有必要增加建筑行業(yè)產(chǎn)生的粉塵及其對(duì)大氣環(huán)境和環(huán)境的負(fù)面影響,充分利用限行政策,減少機(jī)動(dòng)車尾氣排放,嚴(yán)格控制城鄉(xiāng)電力和生活垃圾焚燒。
在當(dāng)前的大氣污染治理工作中,監(jiān)理人員面臨著質(zhì)量問(wèn)題,這對(duì)今后的治理有著嚴(yán)重的影響,因此,監(jiān)管部門首先要明確自己的目標(biāo),糾正自己的管理方法,實(shí)現(xiàn)科技目標(biāo),正確、及時(shí)地進(jìn)行管理[5]。其次,明確科學(xué)的管理流程,嚴(yán)格按照相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行大氣污染控制措施,避免形式主義。最后,應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)在大氣污染控制中的應(yīng)用,真正實(shí)現(xiàn)我國(guó)環(huán)境質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化和有效控制。
從整體數(shù)據(jù)傳輸和反饋的角度來(lái)看,數(shù)據(jù)分析起著非常重要的作用。云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用不僅可以有效縮短數(shù)據(jù)分析周期,此外,還能有效解決環(huán)境監(jiān)測(cè)相對(duì)薄弱的盲目性問(wèn)題,部分地區(qū)設(shè)備及相關(guān)設(shè)備不足,會(huì)影響整體環(huán)境監(jiān)測(cè)效果,優(yōu)化資源配置,大大提高環(huán)境監(jiān)測(cè)效率。多數(shù)采用第三方環(huán)境檢測(cè)機(jī)構(gòu)審核,在開發(fā)第三方測(cè)試結(jié)構(gòu)的具體工作中,一些管理系統(tǒng)利用LIMS 自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行有意義的開發(fā)和規(guī)劃,分析具體環(huán)境任務(wù)中的檢測(cè)結(jié)果,大大提高了工作的質(zhì)量與效率,實(shí)現(xiàn)了環(huán)境的監(jiān)測(cè)與管理。數(shù)據(jù)庫(kù)以及相關(guān)計(jì)算機(jī)技術(shù)中的有效應(yīng)用,保證了相關(guān)信息的安全性,也實(shí)現(xiàn)了多終端的輸入與分析,保證相關(guān)環(huán)境檢測(cè)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中與菜單、用戶、角色和區(qū)域的真實(shí)交換,促進(jìn)相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)。
在實(shí)踐中,環(huán)境監(jiān)測(cè)站將利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將移動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)和移動(dòng)設(shè)備上,并傳遞相關(guān)的環(huán)保信息。其整個(gè)工作與移動(dòng)終端設(shè)備密切相關(guān),人們可以利用環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和信息,輔以適當(dāng)?shù)能浖尮姼玫亓私猸h(huán)境保護(hù)的重要作用。環(huán)境監(jiān)測(cè)站應(yīng)結(jié)合實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)完成信息流,為公眾的日常出行和工作提供一定的連接,既保護(hù)了公眾自身利益,同時(shí)也大大提高了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在環(huán)境保護(hù)中的實(shí)用價(jià)值。
用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的設(shè)備應(yīng)遵守相應(yīng)的規(guī)章制度,加強(qiáng)對(duì)設(shè)備、人員和試劑的管理,確保建立統(tǒng)一的環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制模式。空氣質(zhì)量控制不僅要對(duì)結(jié)果進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制,還要對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行全過(guò)程和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。為了確保對(duì)空氣質(zhì)量的控制、監(jiān)控和規(guī)范所有過(guò)程,采樣、分析和編制最終的空氣質(zhì)量報(bào)告也是進(jìn)行適當(dāng)?shù)沫h(huán)境監(jiān)測(cè)的重要保證。質(zhì)量控制方法必須采取多類型開發(fā)模式,根據(jù)主題和測(cè)試目標(biāo)實(shí)施環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制。
從我國(guó)目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)能源消耗逐步下降,專業(yè)化產(chǎn)業(yè)鏈比重上升。我們可以把它作為實(shí)施項(xiàng)目、改造新經(jīng)濟(jì)、提高效益、建立制度的引擎,大力發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化,逐步向能源和產(chǎn)業(yè)生態(tài)轉(zhuǎn)型,解決工業(yè)發(fā)展過(guò)程中的能源消耗問(wèn)題。此外,必須完全依靠空氣污染和現(xiàn)代技術(shù)來(lái)尋找能源消費(fèi)的替代品,替代企業(yè)運(yùn)營(yíng)中消耗的能源,并在保證整體開發(fā)效率之前逐步減少尾氣污染物的排放。
擬建的徐州壩山環(huán)保熱電廠就是徐州市供熱規(guī)劃之中要建設(shè)的城區(qū)骨干熱電廠之一。此廠為2X15MW 新建的燃煤機(jī)組,輔助以及配套工程主要有輸煤的系統(tǒng)、循環(huán)水的系統(tǒng)、化學(xué)水處理的系統(tǒng)、貯灰場(chǎng)與配電裝置等等,主要的環(huán)保工程有煙氣脫硫的系統(tǒng)、布袋除塵器、脫硝裝置、靜電除塵器、煙囪與工業(yè)廢污水處理系統(tǒng)等。
主要對(duì)于擬建的徐州壩山環(huán)保熱電廠建成以后可能對(duì)于大氣環(huán)境產(chǎn)生的影響(后果)進(jìn)行的預(yù)測(cè)、系統(tǒng)識(shí)別與評(píng)估。從而鼓勵(lì)在規(guī)劃與決策之中考慮到環(huán)境的因素,最終達(dá)到了更具環(huán)境相容性的人類活動(dòng)。
評(píng)價(jià)區(qū)之內(nèi)執(zhí)行《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-1996)當(dāng)中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。排放的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2003)在第三時(shí)段的要求。環(huán)境空氣的影響預(yù)測(cè)以及評(píng)價(jià)前提條件。
①本期工程建設(shè)規(guī)模為2X15MW 機(jī)組。
②選擇了污染物排放量比較大的校核煤種來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
③全煙氣脫硫脫硝,脫硫的效率分為了85%,SO2的排放濃度則為376.5mg/Nm3;總除塵的效率則為99.87%(采用1 個(gè)布袋除塵器+1 個(gè)靜電除塵器)。
④本工程評(píng)價(jià)的范圍之內(nèi)目前沒(méi)有其他在建或者正在開展前期工作的其他排放同類污染物的項(xiàng)目。
有風(fēng)時(shí),大氣的穩(wěn)定度則為B 級(jí),在中性與不穩(wěn)定的條件之下:
當(dāng)煙氣的釋放率Qh 要大于或等于2100KJ/s,而且煙氣的溫度與環(huán)境溫度中的差值△T 大于或等于35K 之時(shí):注:此項(xiàng)目 Qh=7362.5KJ/s,△T=104.7K。
評(píng)價(jià)的范圍就是一般不應(yīng)該小于10-14km。復(fù)雜的地形取下限為10km。
擬建工程的廢氣主要來(lái)源于建設(shè)前的揚(yáng)塵、施工機(jī)械所排放的燃油廢氣,建成之后燃煤鍋爐所產(chǎn)生的煙氣,廢氣當(dāng)中主要的污染物為SO2、TSP(PM10)和NOX(NO2)。
①監(jiān)測(cè)布點(diǎn)。
根據(jù)擬建的項(xiàng)目工程廢氣的污染特征,要結(jié)合廠址周圍的自然環(huán)境與居民區(qū)所分布的情況,本次空氣環(huán)境監(jiān)測(cè)僅僅在評(píng)價(jià)區(qū)域之內(nèi)至少布設(shè)了6 個(gè)環(huán)境空氣的監(jiān)測(cè)點(diǎn),布點(diǎn)位置在廠區(qū)主導(dǎo)的風(fēng)向之下風(fēng)向飛機(jī)場(chǎng)、30 中學(xué)、東郭莊、土山寺村、下河頭村、東苑居住區(qū)與綠地花園等敏感點(diǎn)附近周圍的四個(gè)點(diǎn)。
②監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、采樣的時(shí)間以及分析的方法。
根據(jù)工程的分析可知,本工程的建成投產(chǎn)之后的大氣污染物主要就是鍋爐的煙氣,因此選擇了SO2、TSP 作為空氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目。
③排煙的狀況。
本工程采用了循環(huán)流化床爐內(nèi)的脫硫,脫硫的效率為85%,SO2排放的濃度為 376.5mg/Nm3;采用了 1 電廠+布袋除塵器,除塵的效率為99.87%,煙塵排放的濃度控制在了47.2mg/Nm3;循環(huán)流化床鍋爐固有的低溫燃燒特性使NOX的排放大為減少,其中濃度在260mg/Nm3以下。大氣污染物的排放全部要優(yōu)于《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2003)第3 時(shí)段的最高允許排放的濃度。
總之,伴隨著在社會(huì)經(jīng)濟(jì)中的發(fā)展,人類的活動(dòng)也越來(lái)越廣泛,環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。特別是空氣污染嚴(yán)重影響人們的正常生存,甚至危害人們的健康,因此,在實(shí)踐中,空氣污染需要更加重視工作,尤其是環(huán)境監(jiān)測(cè)。只有確保環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,才能有效控制大氣污染,保證環(huán)境質(zhì)量,充分發(fā)揮環(huán)境監(jiān)測(cè)的作用。