时间:2023-09-21 16:39:02
序论:在您撰写大气污染特征时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
近年来我国的大气污染逐渐加重,严重影响了城市环境,对人们的健康也造成了威胁。大气污染是当前我国城市环境中面临的重要问题,大气污染的原因是多方面的,由于当前城市大气污染的治理措施不完善,大气污染的治理效果不理想。今后环保部门需要进一步了解大气污染的特征以及影响因素,不断完善污染治理措施,建设美丽城市。
一、大气污染的几大特征
大气污染是影响当前城市环境的重要因素,同时也是环境治理的重点内容。但是由于大气污染治理工作并不完善,再加上大气污染治理中存在的困难比较多,导致治理效果不理想,当前大气污染具有以下几个方面的特征:
(一)污染范围比较大
由于空气的扩散十分广泛,大气污染对于整个城市和居民的生活都造成了十分不利的影响。大气污染范围比较大,这一定程度上增加了治理的难度,大气污染影响范围广不仅仅是污染物比较多的问题,同时受到气候和风向的影响。近期我国大多数城市的雾霾天气对城市居民的生活和健康造成了十分严重的影响,这是工业发展以及环境污染长期累积的结果,大气污染成为很多城市的城市病之一。
(二)污染物比较多
随着经济的发展,大气污染源逐渐增加,不仅仅有工业生产产生的废气,同时还有居民生活产生的废气,近年来随着人们生活水平的提高,私家车数量逐渐增加,由此产生的汽车尾气也有所增加,不仅对城市的交通造成了压力,同时也影响了城市的空气,一定程度上加剧了大气污染。PM2.5是近期雾霾天气中的主要颗粒,是近两年来才逐渐被人们关注和发现的,污染物的增加给监测和治理工作造成了一定的不利影响,对于污染物的控制工作还需要进一步加强。
(三)污染治理困难
大气污染治理工作十分复杂,不仅仅需要相应的治理措施还需要有相对完善的预防措施。当前我国大多数城市都存在大气污染的环境问题,随着科学发展观的实践以及经济发展方式的转变,建设环境友好型社会是当前环境工作的重点。但是大气污染这一环境问题由于污染源比较难以控制,治理措施不完善,治理力度不强,导致整个治理工作存在众多的困难。一些工业城市的兴起和发展都需要大量的工业生产作为支撑,对于这些城市的治理尤为困难,经济发展方式的转变是一个漫长的过程,由于人们的环保意识比较差,在日常生活中缺少环保意识,一定程度上增加了大气污染的治理难度。
二、大气污染的影响因素
大气污染作为我国城市病的重要组成部分,对于城市的发展以及人们的健康造成了严重的威胁,但是大气污染治理工作十分困难,大气污染的影响因素主要有以下几个方面:
(一)经济发展方式的影响
经济发展是促进城市发展的重要因素,我国很多城市的兴起都是依靠工业生产,工业生产是导致大气污染的重要因素之一,但是这种传统的经济发展方式随着资源的逐渐减少以及经济发展观念的改变已经难以适应经济发展的需要。虽然我国的经济发展方式逐渐改变,但是这是一个漫长的过程,更何况很多城市并没有意识到转变经济发展方式,并没有意识到资源枯竭的危险。这种单一的经济发展方式对于环境的污染十分严重,对城市的大气也造成了十分严重的污染。
(二)居民环保意识薄弱
城市的建设和发展与居民息息相关,但是当前城市居民的环保意识还需要进一步加强,大多数居民未能意识到自身的生活方式或者是生活习惯对于城市大气将会造成十分严重的污染,大多数居民认为工业生产的废气排放才导致今天的雾霾天气,工业生产排放的废气固然是大气污染的罪魁祸首,但是居民生活中产生的废气也是造成大气污染的重要原因,比如汽车尾气,天然气废气以及燃放烟花爆竹产生的废气等等这些都是造成大气污染的重要因素,正是因为这些生活中和生产中产生的废气源源不断地输入环境中才会造成大气污染这一环境问题。在实际的生活中居民并没有意识到对大气环境的保护,并没有因为大气污染减少开车的次数,也没有因为大气污染减少燃放烟花爆竹的次数,因此大气污染日益严重。
(三)治理措施不完善
大气污染治理相对缓慢,由于环保部门对于大气污染的治理规划不完善,相应的治理措施难以发挥出应有的作用,一些治理措施并不十分合理。环保部门的大气污染治理措施缺乏执行力,对于一些污染相对严重的企业治理不够严厉,导致很多企业不能真正执行环保部门的政策,大气污染未能有效控制。环保部门对于大气污染物的监测也不完善,监测力度和监测的范围不合理,导致一些污染颗粒未能及时监测到,对于环境质量的监测等工作造成了十分不利的影响。由于治理措施不完善或者是治理措施力度不足,大气污染治理工作还需要进一步完善。
三、治理大气污染的建议
大气污染是城市环境问题的重要组成部分,由于大气污染的污染源比较多,污染治理措施并不完善,大气污染对于城市的发展有着十分不利的影响,今后需要进一步完善城市大气污染治理措施,尽快改善城市环境,为人们提供一个良好的生活环境。
(一)提高居民的环保意识
大气污染成为近年来城市环境中的重要问题,不仅仅对城市建设造成了十分不利的影响,甚至还对人们的生命健康有着十分严重的威胁。造成大气污染的原因是多方面的,其中居民的环保意识薄弱就是重要的因素,今后需要进一步加强宣传教育,使人们能够充分认识大气污染的重要原因和重要污染源。环保部门需要对居民进行环保知识普及工作,通过宣传教育提高居民的环保意识,提高居民的自律意识,尽量在日常生活中减少对大气的污染,改善自己的生活方式。
(二)完善城市大气污染治理措施
城市大气污染已经成为城市病的重要组成部分,对于整个城市的发展有着十分不利的影响,尤其是近期多个城市出现的雾霾现象,这对人们的生命健康造成了严重威胁。今后换环保部门需要进一步完善治理措施,降低大气污染的危害。一方面需要对城市大气污染治理进行规划。大气污染是影响城市建设的重要因素,在大气污染治理工作中需要通过对污染源以及污染源分布的情况进行分区域治理,这样有助于提高治理的效果。对于一些污染特别严重的区域需要采取相对强硬的措施,提高治理效果。另一方面需要进一步加强污染物的治理。当前环保部门的治理措施并不十分完善,治理效果并不理想。今后需要进一步完善大气污染的治理措施,环保部门可以借助法律手段,对一些污染较为严重的企业进行限期整理,如果企业废气排放如果不符合标准将不予发放许可证,如果企业改革不符合规范,将不能发放生产许可证。对于一些不符合营业标准的企业需要依法取缔,尽量减少由于工业生产造成的大气污染。另外作为环保部门工作人员需要提高自身的职业道德素养,在大气污染治理工作中需要做到严格执法,减少由于工作人员不负责导致治理效果不理想等问题。
(三)转变经济发展方式
大多数企业的经济增长都是依靠工业生产,但是由于工业生产对于空气污染十分严重,并且一些资源都已经面临枯竭的境地,因此需要进一步转变经济增长方式。近年来第三产业的发展十分迅速,城市经济发展可以依靠城市资源发展酒店,旅游等服务行业,城市需要不断寻找促进经济发展的新增长点,经济发展方式的转变需要很长的时间,工业生产虽然对于城市的发展做出了十分重要的贡献,但是工业生产也造成了一定的环境污染,和谐社会的发展需要人与自然的和谐相处,因此需要相对和谐的经济发展方式,转变经济发展方式是今后一段时间经济发展的主要目标,也是环境资源的需要。
结语
雾霾是2012年最受关注的词语之一,持续将近一个月的城市雾霾现象对于人们的生命健康造成了十分不利的影响。雾霾等大气污染作为城市环境问题的重要组成部分,严重威胁城市的发展。但是由于当前城市环境污染治理的措施不完善,治理效果并不理想。今后需要进一步完善大气污染的治理措施,通过宣传教育提高居民的环保意识,尽量减少废气的排放,通过对一些污染较重的企业的综合治理,减少废气的排放,为建设美丽城市贡献一份力量。
参考文献
[1]陈智.浅谈城市大气污染极其综合防治[J].科学时代,2013(4).
[2]程宇航.欧美发达国家的防治大气污染之道[J].老区建设,2013(5).
[3]韩炳英.谈大气污染的危害极其综合整治[J].城市建设理论研究,2013(38).
关键词:大气;污染特征;现状:防治对策
中图分类号:S166文献标识码:A
前言
近年来,随着社会经济的发展和人们环保形态的不断提高,环境空气质量问题越来越受到社会的普遍关注。“十一五”至“十二五”期间,丹东市把保护和改善环境空气质量作为环境治理的主要工作,通过实施“蓝天工程”等工作,使得城市环境空气质量得以有效改善。
1丹东市大气污染特征
近年来,丹东市区环境空气质量持续保持良好,各年度PM10、SO2和NO2年均值均达到国家环境空气质量二级标准。空气污染指数API达标天数均保持在350d以上,其中Ⅰ(优)级天数稳定在120d左右,首要污染物以PM10为主。
11空气污染特点
污染物来源复杂,季节地域变化幅度大,扬尘污染、煤烟污染、机动车尾气、工业污染等多种污染并存,呈现出复合型污染的特点,空气污染防治难度大。
12季节变化特征
根据丹东市区2006~2013年环境空气监测数据分析,丹东市区环境空气质量随季节变化差异较大。从表1中可以看出,各季节、各项污染物年均值由大到小均为:冬季>春季>秋季>夏季,并且具有冬季污染物浓度明显高于夏季污染物浓度的特点。各项污染物(PM10、SO2、NO2)年均值冬季分别是夏季的173倍、365倍和236倍。
13功能区污染特征
根据丹东市区2006~2013年环境空气监测数据分析,各功能区中交通区污染最重。各年度3项污染物最高值均出现在交通区。
从表2中可以看出,SO2交通区污染最重,居民区和工业区次之,清洁区最轻;NO2交通区污染最重,工业区和居民区次之,清洁区最轻;PM10交通区污染最重,清洁区较重,居民区次之,工业区最轻。PM10清洁区相对污染较重是由于该点位三面环山、地势较低、周围地表植被覆盖较少等原因引起。
14受气象条件影响
丹东市环境空气质量受特殊气象条件影响明显。当污染源排放量没有大的变化情况下,气象条件直接影响空气质量的好坏,使空气污染指数有很大的差别。
2006~2013年,丹东市区环境空气质量共有135d超标,其中有128d是由特殊气象条件影响,占超标天数的948%。4a间,春季受内蒙古中部地区沙尘天气影响,出现13d超标,占超标天数的96%;冬季受雾、雾霾及逆温等天气影响,出现115d超标,占超标天数的852%,详见表3。表32006~2013年丹东市区环境空气质量超标天数
与特殊气象条件统计
年度超标天数特殊气象条件沙尘雾雾霾逆温200620112720072822420082331820091921720101511211201113210201242220131383合计1351310348
大气污染物浓度除取决于排放量、排放方式等主观因素外,还取决于污染物在大气中的扩散程度,而污染物在大气中的扩散、输送则受气象条件的支配。
风对大气污染的贡献在春秋两季较为明显。总体来说,丹东市年平均风力
降水对污染物浓度影响显著。丹东地区降水较多,全年降水量的80%集中在夏季。夏季,由于降水对于污染物的冲刷降低了大气中污染物的含量。
2丹东市大气污染趋势
“十二五”后期,随着丹东市大范围的市政工程及房地产项目相继开展,空气污染物仍将以颗粒物为首要污染物,其污染趋势会保持平稳或略有下降,全市污染负荷会呈缓慢下降趋势。短期内城市燃煤结构和燃烧能效难以有较大幅度改善,随着“蓝天工程”的实施和“大气污染防治行动计划”的落实,丹东市环境空气质量将呈现缓慢改善的趋势。
21PM10变化趋势
PM10浓度总体呈现下降趋势,受经济社会等因素导致波动幅度较大。
从表4中可以看出,PM10呈明显的下降趋势,2013年出现较大波动,这是因为丹东市大范围的市政管网、道路及万达等房地产项目,露天尘源急剧增多,导致PM10年均浓度出现较大波动。然而,随着市政工程的完成和对于扬尘监管的不断深化,丹东市PM10浓度将逐步呈现明显的下降趋势。
22SO2变化趋势
SO2浓度逐步趋于平稳,未来将出现下降趋势。
“十一五”期间,丹东市以污染减排为重点,通过严抓工程减排、结构减排和管理减排,使SO2的排放量得到有效控制。“十二五”以来,随着国务院“大气污染防治行动计划”和辽宁省“蓝天工程”的实施,丹东市SO2浓度城区逐步平稳的趋势。“十二五”后期,随着国务院《大气污染防治行动计划》和省政府“蓝天工程”的进一步实施,将对现有10t及以下的燃煤小锅炉进行拆除,对工业企业开展脱硫改造;同时,随着天然气管网的铺设和对燃煤锅炉的替代,丹东市SO2排放将呈现一个逐步下降趋势。
23NO2变化趋势
NO2浓度总体呈现小幅上升趋势,未来将逐步平稳。
随着丹东市社会经济的发展,机动车保有量会不断增加,加之近年来丹东市市政道路、管道施工增多,局部封路限行造成道路负荷加重,交通不畅,车辆行驶常处于怠速状态,使尾气污染问题日渐突出。然而,随着“蓝天工程”的开展,电力、水泥等行业脱硝改造不断深化,将会抵消一部分机动车NO2排放增量,所以NO2在下一阶段将呈现逐步平稳趋势,但NO2防控形势依旧严峻。
3大气污染防治对策
31严控机动车尾气污染
机动车是近年来城市空气污染的又一重要因素,也是NO2的主要来源之一。
目前已经实施的污染防治措施主要有三方面:实施了“环保绿标路、区”创建工作;大力推广新能源汽车,对新增和更新的城市公交车全部采用LNG等新能源;不断加强机动车环保检测,全地区落实IC卡互认制度,从源头把住尾气检测,机动车环保检验率始终保持在85%以上。
32强化城市扬尘污染治理
强化源头治理与开展专项行动相结合,强力推进城市扬尘污染整治工作。联合多部门对建设施工与拆除、道路保洁、物料运输与堆存、采石取土、养护绿化、道路及管线施工等扬尘污染进行综合整治。从强化文明施工、严控物料运输遗撒、防控堆场等大型尘源污染等3个方面开展,督促施工单位做好拆迁洒水抑尘、土方覆盖、进出车辆冲洗等工作,落实码头、堆场等尘源围挡设置和物料覆盖、物料装卸抑尘等控制措施。对储煤场、堆场及运输车辆等扬尘污染防治予以量化和规范。
33进一步调整能源、产业、供热结构
积极推进“蓝天工程”工作,落实国务院《大气污染防治行动计划》等文件要求,从实施煤炭消费总量控制、实施清洁能源替代、煤炭清洁利用、严格环境准入和加快推进集中供热等几方面开展工作。
331实施煤炭消费总量控制。扩大清洁能源在一次能源中的消费比例,大力发展清洁能源,推进煤炭清洁利用,提高煤炭的燃烧能效。实施新建耗煤项目燃煤等量替代制度,严控新增燃煤项目。
332积极推进国家产业结构调整,坚决淘汰落后产能,严控“两高行业”新增产能,压缩过剩产能。
333积极推进区域集中供热,实现“一县一热源”。
334在“十二五”期间逐年扩大高污染燃料禁燃区范围,严格限制新增燃煤锅炉,坚决取缔原煤散烧和燃用其他高污染燃料的大灶、茶浴炉、10t及以下的锅炉,并在高污染燃料禁燃区建设期内改用清洁燃料或并网。
34抓源头,强化工业污染源防治
341不断强化对工业企业的环境监管。通过开展环保专项行动、综合整治等活动,将检查与抽查相结合,不断加大对涉气工业企业的监管力度,确保各类污染防治设施正常运行,污染物稳定达标排放。
342严格环境准入,优化市区工业布局,开展对位于主城区的钢铁、石化、化工、有色金属冶炼、水泥、平板玻璃、沥青混凝土搅拌等重污染企业搬迁、改造工作。同时,不再审批钢铁、水泥、电解铝、平板玻璃、炼焦、有色、铁合金等新增产能项目。
343继续推进加大工业污染源管控力度,推进工业污染源在线监控工作,不断强化监管手段。实施火电、水泥等行业除尘、脱硝及脱硫设施提标改造工程。
35加强生态建设,改善环境空气质量
通过不断加大环境绿化力度、生态修复、推进道路绿化、小区单位绿化、城市内河堤坝绿化、城市及周边地表绿化和公园绿地建设等措施,扩大城市建成区绿地规模,从而有效改善环境空气质量。
4结论
“十一五”“十二五”期间,丹东市环境空气质量总体良好,丹东市区空气质量随季节变化差异较大,冬季污染最重。各功能区中,交通区污染最重。当污染源排放量没有大的变化情况下,丹东市区空气质量受特殊气象条件影响明显。
随着城市经济社会的快速发展,污染物排放量不断攀升,根据丹东市大气污染特征对症下药,只有采取卓有成效的控制措施,抓住主要矛盾,才能在现有基础上持续改善环境空气质量。
参考文献
[1]丹东市环境质量报告书[C].2006-2010,2011,2012.
[2]环境空气质量标准[Z].GB3095-1996.
关键词:辽宁省;大气污染;特征
中图分类号: R122.7 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160732063
自从大气污染问题渐渐被社会各界关注以来,空气质量也就是污染指数已经成为了人们热议的话题和关心焦点。辽宁省因其地理位置的关系,一年四季的污染特征有相当大的差异,一句话概括为‘春有沙尘夏臭氧,秋烧秸秆冬雾霾’的整体特点,但污染的范围和严重程度又各有不同。
辽宁省地形特征大概为‘六山一水三分田’,由西南至东北被辽河平原贯通,两侧则为山地丘陵地形;辽西渤海沿岸为狭长的辽西走廊,为污染物的扩散传输提供了有力的条件;辽宁省西部城市遍布渤海湾,西邻京津冀,南面与山东半岛隔海相望,北临内蒙古地区,东北则为东三省其他两省吉林与黑龙江,辽宁省在地理形势上属于‘咽喉要道’,所以污染情况也相对于其他省市较为复杂。
2014年开始辽宁省开展空气质量预报预警工作,该工作根据大气中主要污染物不同的污染过程的分析模拟,加上对错综复杂的天气形势进行判断和源清单情况等信息,最后得出空气质量等级的预测结论。掌握辽宁省大气污染特征和各季主要污染物的生成条件,可以对辽宁省空气质量做出更准确的预测。
1 春季北部多风沙
辽宁省春季较为干燥,地面容易被强低压控制,在万物复苏植被尚未形成之前,这种低压造成的大风天气最容易形成扬沙或者浮尘污染。
2015年2月22日(大年初四),辽宁省遭遇大范围沙尘严重污染,丹东更是持续2d重度污染。
此次污染主要原因为内蒙中西部地区沙尘随着高空西北气流影响,沙尘过程路径为辽宁省西部地区―中部地区―东南部。沙尘过境时PM10浓度迅速升高,2~4h空气质量就可达到严重污染;5~8h污染物浓度达到极致;随沙尘迁移路径南移,各区域出现峰值逐渐减弱、峰后时间逐步增长的特征。
此次辽宁省沙尘污染峰值之高、污染范围之大、持续时间之长为近年罕见,沙尘出现后能见度迅速降低,整个过程持续38h,是近年来影响和范围最大的1次沙尘污染。
随着辽宁省近年来城市绿化和环境整治力度加大,省内本地扬沙和浮尘影响减小,沙尘污染渐渐转为朝外来输送型。
2016年至今(6月15日)辽宁省共发生沙尘轻度污染及以上共29天次,中度及重度污染共10天次,其中3月5日1―6日沙尘污染与2015年类型相似,污染物从蒙古地区传输到辽宁省上空沉降形成,污染范围波及辽宁省各市,而接临内蒙古的朝阳、阜新、铁岭市受沙尘影响最重。
2 夏季渤海一带臭氧较重
臭氧为氧气的同素异形体,是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,臭氧在常温常压下稳定性较差,可自行分解成氧气,如果吸入过量对人体有一定危害。
臭氧较易生成的条件为高温、太阳辐射强烈,并且与氮氧化物存在滴定效应,VOC的排放也容易形成臭氧。
辽宁省夏季属于大陆性季风气候,雨热同季光照较强,在夏季十分适合臭氧生成,而且辽宁省沿渤海城市受海陆风影响,白天生成的臭氧吹向海上,到了夜间污染物又被吹回到陆地上,所以臭氧污染持续时间较长,污染的浓度较高。
2015年辽宁省臭氧8h日均值达中度及以上污染为46d次,其中锦州为7d,营口为13d,盘锦为5d,葫芦岛为6d,沿海4城市几乎占了辽宁省臭氧污染比重50%左右,达到重度污染的7d也正是在这4个城市出现。
2016年至今(6月15日)辽宁省臭氧8h污染分布更为明显,中度及以上的污染天次共计35d中,沿海城市大连、锦州、营口、盘锦、葫芦岛共占30d,而且最早出现臭氧8h中度污染的时间为3月31日,辽宁省臭氧污染物趋势是更加提前而且更加集中在沿渤海地市。
3 秋季秸秆焚烧带来大规模污染
辽宁省乃至东三省是中国粮食出产重要地区,而且旱田多种植玉米等作物,秋季收获后田地里的秸秆无法处理,北方素有以‘烧秸秆’转化肥料养地的习惯,所以一到秋季焚烧秸秆带来的污染十分严重。
2015年11月6日1―10日,受不利气象条件和污染排放影响,东北区域持续出现空气质量重污染过程,主要分布在黑龙江南部、吉林大部和辽宁大部,最大影响面积约为26万km2。11月7日1―14日,辽宁省出现新标准监测以来最严重的雾霾污染,除葫芦岛之外,其他13个城市均达到了重度及以上污染,污染持续将近7d。
10月末1―11月初,辽宁省正值秋冬季节交替时间,天气系统较弱,容易出现静稳天气,不利于污染物扩散,空气质量较差,而这个时期正是秋收之后入冬之前农民大量焚烧秸秆的‘黄金时间’,秸秆焚烧产生的大量颗粒物,加上不利的气象条件,最终导致了这次大规模污染的出现。
从环境卫星秸秆焚烧遥感监测周报(11月2日―8日)监测结果来看,环境卫星共监测到秸秆焚烧火点885个,主要集中在东北平原,黑吉辽3省火点数量达到836个,占全国火点总数的94.5%,其中黑吉2省火点数为782个,辅助后向轨迹分析可以看出,气团源自东北方向,经由三江平原松花江流域到达松嫩平原,再向南扩展至东北平原,并由气团轨迹垂直变化可见,7日该气团高度由2000~3000m迅速降至100m,并在此高度维持较高时间的输送。
4 冬季全省雾霾严重
随着城市的发展和机动车持有量迅速攀升,辽宁省每日向大气中排放细颗粒污染物浓度也是逐年锐增。加之辽宁省冬季温度低,城市采取集中供暖的方式取暖,所以在冬季细颗粒物的排放量更是有增无减。
而辽宁省冬季的气候条件也是不利于污染物扩散的,特别是高空受脊影响近地面温度回升的条件下,辽宁省中低空主要受西南风控制,地面往往伴随弱高压甚至是静稳天气,而且冬季升温也会带来湿度升高的大雾天气,这些气象条件加之京津冀地区的污染传输,就形成了辽宁省大范围污染的生成条件。
关键词 城市雾;大气污染物;特征;扩散
中图分类号 P426.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)15-0218-02
Research Progress of Atmospheric Pollutants Characteristics in Process of City Fog
ZHANG Xiao-shuai
(Sub-bureau of East China Regional Air Traffic Management Bureau of CAAC,Hangzhou Zhejiang 311207)
Abstract The elaboration of the city fog in recent years was reviewed,the development of the city produced a great impact on the city fog.Not only the droplet number density increases markedly,and the scale significantly reduced,water content decreased,the incidence of fog is also reduced.Fog process has intensified the dangers of atmospheric pollutants.Atmospheric pollutants of each component in the fog of environment will have different physical change,the solubility will happen at the small diffusion,solubility will be cleared,turbulent diffusion,convection,settlement of droplets in the adsorption process can make the ground to carry pollutants concentration increased.
Key words city fog;atmospheric pollutants;characteristics;diffusion
雾是近地层空气中水汽凝结(或凝华)的产物,其组成成分是近地面大气中的许多冰晶或微小水滴,是一种气溶胶系统[1-2]。在城市的不同发展阶段,城市气候、人类活动对雾的影响不同。在城市发展初期,城市发展对雾的形成有促进作用。当城市发展到一定的规模后,城市热岛加强以及气溶胶粒子对辐射传输的影响都会阻碍雾的形成。因此随着城市现代化的发展,导致了城市雾发生率下降,但其危害并没有降低,反而更加凸显,经常引发交通拥堵等情况,严重影响了社会经济建设和人民生活。在城市的发展伴随城市污染物的大幅增多,尤其是大气污染物的排放日益增多的情形下。雾对于大气污染物的物理和化学作用显得尤其重要,因而研究城市雾及此过程中大气污染物的特征变化是迫切需要的。
1 城市雾概述
城市雾经常发生在人口密集的区域,是发生在城市中局域性非常强的雾[3-4]。发展成熟的城市雾,其厚度可以达到200~300 km。中国内陆的雾多为辐射雾,南方为暖雾,北方为冷雾。我国开展城市雾研究起于20世纪中叶,进行了大量的观察,获得了一批非常有价值的第一手资料。
自20世纪80年代开始,我国国民经济飞速发展,带来了越来越严重的城市污染,城市雾中的雾滴数密度也极大地增大。无论是用景洪、成都等地20世纪90年代后的观测记录与20世纪60―70年代相比较,还是用重庆等地20世纪90年代后的观测资料与80年代比较,雾滴数密度都有明显增大,尺度明显减少,含水量降低。
另外,形成雾的过程中,空气污染物也有可能彼此发生反应,生成新的毒性更强的物质,进而造成更严重的空气污染。研究表明,由于城市空气的污染物含量要远高于农村,其污染程度也远高于农村。有毒物质如二氧化硫在大气中被氧化与雾滴结合成硫酸盐气溶胶,毒性可提高10倍以上。若形成光化学烟雾,则毒性更大、更剧烈。
2 大气污染物
随着大气污染的日益严重,在世界范围内,20世纪40―60年代大气污染事件接连发生,迫使人们对于大气污染物不得不加以重视,并进行研究。大气中的主要污染物有大气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化氮、二氧化氮以及多环芳烃等有机物。不同地区的大气污染物的特征分布也不相同,种类也有差异。如中国的北方大气颗粒物污染现象比南方严重,尤其是北方的采暖期,大气中的颗粒物总浓度(TSP)明显增多。我国城市大气中的颗粒物总浓度(TSP)比国外发达国家城市高得多,但是有害金属(如铅、镉、锌、钒等)的浓度较低,而苯并芘等致癌物则比较高。反映了我国非工业区的城市大气污染物受燃煤和扬尘的影响较为普遍而突出。
此外,大气中的污染气体的分布特征也不同。如二氧化硫、氮氧化物等的分布,研究发现雾水较雨水酸度高达100倍,这些气体易导致的酸雾的发生,因而造成更严重的环境污染。尤其是一些重工业发达的地区,此类污染现象突出。彭中贵在重庆城区大气环境中酸雾的采样及分析中研究发现重庆地区主要环境污染是二氧化硫,在雾过程中市区的pH值低于4.00,周边地区次之。大气污染越严重,环境的酸性越强。而南京的大气污染特征和重庆有所不同,朱 彬等在南京冬季浓雾雾水化学组分一文中研究得出雾过程中南京的雾水呈现由碱性变酸性的过程,雾过程中大气中SO42-、NH4+的浓度最高,其他的阴阳离子次于这2种离子,说明了南京地区不仅工业污染严重,人为污染也比较严重。此外,我国大气污染中还存在比较严重的污染物如致癌物质苯并蒽、苯并芘等,多环芳烃以及一些其他化学污染物。
3 大气污染物在雾过程中的特征
3.1 雾的过程中部分大气污染物发生扩散
研究结论均表明,雾在形成与发展过程中是与环境大气相互作用的,即特定的大气边界层会产生雾,而雾产生后又会改变边界层特征[5-8]。通常雾形成于很稳定的大气中。陆地最常见的雾是辐射雾,形成辐射雾最重要的热力学条件是地面附近存在较深厚的逆温层。但是当雾形成后,雾层对长波辐射的阻挡将会使地面冷却减慢,甚至会导致地面加热。其结果是地面逆温层结构被破坏,以不稳定层取而代之。从各大城市雾天时地面污染物的监测统计中可以发现,CO等低溶气体的浓度往往较高。这说明,雾的形成对地面污染物浓度确实有显著的影响。但由于是低浓度的气体,所以化学过程并不重要,这种影响主要来自于雾物理特征的条件,通常分为2种,即雾的热力学和动力学特征。
3.1.1 雾的热力学作用。雾形成后,雾内温度层结的重要特征是逐渐从稳定向不稳定转变。研究表明,没有适当的热力不稳定,雾是很难发展起来的。陆地最常见的雾是辐射雾。形成辐射雾的最重要热力学条件是地面附近存在较厚的逆温层。雾滴本身强烈的长波辐射作用补偿了地面的辐射失热,使地面降温速率减慢,甚至出现地面升温。此外,雾顶下方有一个辐射冷却极大值区,此区域随着雾顶向上发展而向上移动。这样雾层就像一个“盖子”,不让地面的长波辐射穿过其间,而本身则成了一个“等效”的冷却面,当雾增厚时等效面向上移动,使得雾内原来的稳定层结自下而上遭到破坏,由不稳定层结取而代之,而原来的地面逆温则抬升到了雾顶导致了逆温的破坏。不稳定层结的出现加强了雾内的热力湍流交换作用,湍流交换作用的加强使聚集在雾顶附近的污染物向地面扩散,因此有利于雾的形成的天气也是容易造成高浓度污染的天气。
3.1.2 雾的动力学作用。雾形成后,逆温层结被逐渐破坏,由不稳定层结取而代之,其动力学特征也发生变化。最主要的是雾内风速增大。经研究其根本原因是雾内的热力湍流变化引起了动力特征的变化。雾顶向上的发展是在辐射和湍流共同作用下呈爆发性的增长,引起了雾内的湍流强弱、向下的动量输送和地面风速呈间歇性变化,使得聚集在雾顶的污染物也呈周期性的扩散。在雾的平稳期,雾内对流弱,地面污染程度相对轻,在雾的暴发增长期,雾内对流强,污染物向地面的输送加大,引起地面的高浓度污染[9-12]。
3.2 雾的过程中大气污染物部分清除
污染物被云、雨清除是大气中污染物自净的重要过程。目前,人们对云、雨对污染物的清除过程已进行了广泛的研究,但对雾化学过程了解甚少。人们一般借助于对云雨化学的知识来了解雾化学过程。然而,由于雾滴与云、雨滴的形成机理、谱分布、运动特征都不同,所以雾滴与污染物的作用过程也不同,对污染物的清除作用也不同。雾的含水量仅是空气冷却凝结水的很小的一部分。大部分的水量沉降在地面或被建筑物的表面所吸收,或在近地面被重新蒸发掉。去除的雾滴则是有雾顶冷却区生成的雾滴所补偿。雾滴在作整体沉降时对周围的污染物产生吸附携带作用,引起上层污染物向地面的迁移输送,造成或加剧了地面污染。另一方面,雾滴在运动过程中会不断吸收周围气态性污染物,由于各种气体组成的性质不同,雾滴对它们的吸收情况差异很大。对那些溶解度很大的气体,如NH3等,吸收很强。即雾滴落到地面,对它们的吸收可能仍未达到饱和。因此,雾对于这些气体的吸收清除相对来说很大。因为有些如CO2、CO等溶解度很小的气体,雾滴在沉降到地面之前是已经达到或接近饱和,所以雾对于此类的污染物的吸收清除就很小。Hales认为,在计算吸收时,前者可按不可逆吸收进行,后者则可按可逆吸收进行,即计算时要考虑平衡分压的影响。因平衡分压不仅与气体的溶解度有关,还与液相的电离、转化以及酸度等有关。对有些气体如SO2,就需要按具体的情况,如本身的浓度、水滴的大小、在空气中的停留时间、水滴内的化学反应等而定[13]。
4 结语
(1)城市雾是发生在受人类活动影响最集中的城区及其相关设施的雾,城市的发展对雾的影响随着社会的进步在不断的加剧,雾过程中城市中的大气污染可能发生物理化学反应,生成毒害更大的污染物。
(2)大气中的主要污染物有大气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化氮、二氧化氮,以及多环芳烃等有机物,不同地区的大气污染物浓度及特征分布不同,造成的危害也存在地域差异。
(3)讨论了雾过程中大气污染物扩散迁移的特征变化及其被清除的相关特征变化。表明湍流扩散、对流,雾滴沉降时的吸附携带等过程会使地面污染物浓度增大,污染程度加重。而溶解度较大的被雾水清除的几率远远大于溶解度较小的。因而溶解度大的更容易随雾水的沉降而降落到地面造成更大的危害,溶解度较小的则会造成地面大气污染程度加重。
(4)总之雾不仅是危害交通的恶劣天气,也是造成地面污染的不利天气现象,因此在今后的研究过程中要对雾方面的研究给予足够的重视。
5 参考文献
[1] 周斌斌,徐家骝.雾对大气污染物迁移扩散的影响[J].环境科学,1993(1):87-89.
[2] 周斌斌.论雾与污染的关系[J].气象,1994(9):19-24.
[3] 汤莉莉,牛生杰,樊曙先,等.南京市郊区雾天大气污染及雾水中Hg的特征[J].环境化学,2008(1):105-109.
[4] 石春娥,杨军,邱明燕,等.从雾的气候变化看城市发展对雾的影响[J].气候与环境研究,2008(3):327-336.
[5] 陆春松,牛生杰,杨军,等.南京冬季平流雾的生消机制及边界层结构观测分析[J].南京气象学院学报,2008(4):520-529.
[6] 杨三才.海雾和沿岸雾与大气污染[J].海洋通报,1984(5):81-85.
[7] 王海艳,熊坤,孔剑君,等.大雾天气对城市环境中空气质量的影响及危害[J].气象与环境科学,2007(增刊1):76-77.
[8] 石春娥,姚克亚,马力.气溶胶粒子对城市雾影响的模拟研究[J].气候与环境研究,2001(4):485-492.
[9] 彭中贵,吴宏,宗毅.重庆城区大气环境中酸雾的采样及分析[J].重庆环境保护,1986(2):1-5.
[10] 李一,张国正,濮梅娟,等.2006年南京冬季浓雾雾水的化学组分[J].中国环境科学,2008(5):395-400.
[11] 汪安璞.我国大气污染化学研究进展[J].环境科学进展,1994(3):1-18.
关键词: 大气; 污染; 防治
中图分类号: X51 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2011)04-0149-01
1渭南市城区大气污染的概况
1.1渭南市城区大气污染的特征
城区大气污染主要来源于工业企业、事业单位、服务业使用的燃煤锅炉、大灶,其次为第三产业及居民生活所用的小型然煤炉。据2007年渭南临渭区污染源普查结果,其中,工业企业工业锅炉、窑炉使用量约210台,年用煤量约35.2万吨;事业单位、服务业使用大多为常压锅炉,约有159台,年用煤量约20余万吨。城市年用煤总量约55.2万吨。城市年用天然总量约686万立方米。
1.2大气污染主要污染因子
城区大气污染物主要来源于煤,产生的主要污染物(因子)为烟尘、二氧化硫(SO2)。
1.3大气污染物年排放量
据2007年污染源普查资料,城区参与调查的工业企业有126家、宾馆饭店和浴池有50家,城市年用煤总量约55.2万吨,烟尘排放2436.43吨/年,SO2排放5256.64吨/年,NOX排放1635.1吨/年,粉尘排放159.61吨/年。
根据渭南市环境保护监测站历年来对渭南市城区大气环境监测资料,渭南市城区大气环境污染的首要污染物为可吸入颗粒物(PM10),其次为二氧化硫。据渭南市环境保护监测站2009年城区大气环境质量监测数据分析,AIP指数≤100的天数为304天,占全年天数84.97%,空气质量为二级,较2007 AIP指数≤100的天数为280天上升了7个百分点,从市民的“创卫、创模”问卷回馈中也得到了满意的好评。
2渭南市城区大气污染物其来源分析
对于渭南市城区三项主要大气污染物PM10、SO2、NOx进行分析,SO2、NOx主要来源于主要有三个方面,一是工业生产及生活用煤产生的燃烧废气;二是机动车辆燃油产生的废气,三是工业生产过程产生工艺废气。
与二氧化硫和氮氧化物相比,颗粒物来源广,成分复杂,从来源上看,城市空气中颗粒物主要来源于土壤风沙尘、煤烟尘、施工扬尘、机动车尾气尘等一次污染来源,也包括城市道路交通扬尘等二次污染来源。参照具有相同特征的北方城市,渭南市进行的颗粒物源解析结果为:TSP和PM10中一次颗粒物的各源类的分担率分别占城市扬尘24%和32%、土壤风沙尘为5%和9%、煤烟尘为28%和18%、建筑水泥尘为14%和7%、机动车尾气尘为10%和5%、钢铁尘为4%和5%,煤烟尘对TSP的贡献率就达到46%,对PM10贡献率是38%。道路尘对城市扬尘的贡献率为73%。
可以这样讲:虽然渭南市煤烟尘占到第一位,但渭南市大气颗粒物污染应该是一种包括城市扬尘、建筑水泥尘、机动车尾气尘等源类在内的复合污染类型。
3防治对策
针对以上城区环渭南境空气污染实际情况,特提出如下防治对策:
3.1大力促进能源结构调整
渭南市空气污染严重的主要症结是燃煤过多,改善空气质量的根本措施首先是源头控制,大力调整能源结构,寻求以清洁能源替代燃煤的等多种有效途径,以减少燃煤用量。渭南市应充分利用当地煤气资源,大力实施煤改气,积极引进天然气,合理开发利用电力,积极推行“煤改电”,积极采用洁净煤以及太阳能、地热等其他清洁能源,严格限制原煤散烧、直烧,实现能源、燃料结构的重大调整,这是符渭南市实际情况的最佳选择。
3.2大力促进工业布局调整
工业布局不合理是加重渭南市中心区空气污染的重要原因之一。近期内渭南市工业布局调整的主要任务是有效缓解市中心区内及上风向污染源对城市空气质量的影响。主要途径是实施市中心区内污染企业向工业园区搬迁,实施上风向重污染源的逐步搬迁、取缔或限建、限产,以及清洁通道两侧污染企业的转产、搬迁。首先全面完成城市总体规划中的个别企业的搬迁,逐步实现重污染企业向渭北工业园区转移的发展目标,实施计划之中,把渭南市初步建成资源循环型城市。
3.3强化现有污染源控制力度
限制现有重污染企业扩大生产规模,限制市区内镁冶炼、电力、砖瓦、硅铁、重化工等行业污染严重的车间、工段、生产线、设施装置等不得扩大生产规模,并使上述行业逐步缩小规模、转产或搬迁。逐步淘汰落后生产能力和工艺,关闭不达标企业,取缔死灰复燃的小炼铁等五小企业,取缔西潼高速公路两侧1000米范围内使用燃煤锅炉。
3.4面源污染控制
(1)大力实施集中供热区中小型燃煤锅炉的拆除、取缔,分阶段逐步取缔集中供热区域内的燃煤采暖锅炉和茶水炉,改用天然气锅炉、煤气炉、电锅炉以及其他节能环保锅炉。
(2)在集中供热区以外继续完成小型锅炉的燃料替代和净化设施升级改造。对渭南市区未列入2009-2011年拆除规划的小型燃煤锅炉,1t及1t以下燃煤锅炉在原有基础上实施燃用清洁燃料(电、煤气、油、太阳能)改造;10t以下2t以上燃煤锅炉实施加装脱硫除尘装置并使用洁净煤(包括洗煤、焦炭、清洁配煤和环保工业型煤等),对具备条件者,鼓励其进行燃用电、煤气、油的改造。其土采暖锅炉一律拆除。
(3)严格控制机动车尾气污染。首先要强化尾气排放不达标车辆的依法治理,即强制实行限期治理,治理后经复检达标,颁发合格证。其次要按期报废老旧车辆,杜绝排气污染。第三要积极推广、试行汽车清洁燃料替代,率先对市区公交车、出租车使用天然气等清洁燃料改造。
(4)城市扬尘控制。首先广泛推行封闭、隔离、喷水等固尘措施,控制扬尘点源。其次,控制扬尘线源和面源。在道路保洁中大力推行湿式清扫,在市区主要交通干道实施湿法机械化清扫,市区小街、小巷、人行便道实施湿法人工清扫。机动车运输物料一律实行密闭运输。第三,推进以植树造林为主的南塬绿化工程建设及周边南塬坡地退耕还林建设、加快西四路的绿化、朝阳路的绿化、朝阳公园的绿化建设、有效减少近距离及中远距离土壤风沙尘对渭南城区的影响。
参考文献:
[1] 《渭南市2007年环境监测年鉴》渭南市环境保护监测站.
[2] 《渭南市大气环境容量核算技术报告》渭南市环境保护监测站.
[3] 田海潮.浅谈渭南市大气环境污染特征及其防治对策渭南市环境监测站.
关键词 制造业;大气污染;环境规制;广东
中图分类号 X22 文献标识码 A 文章编号1002-2104(2009)112-0073-05
近年来,在广东经济快速发展的同时,全省污染排放总量也呈上升趋势。2007年广东国内生产总值比上年增长13.6%,工业增加值增长19.8%,增速创近八年新高。但2000―2006年《广东省环境状况公报》的数据显示,2006年广东工业废气排放总量为13584亿m3,年均增长10.2%。广东省空气中的二氧化硫、烟尘和粉尘等主要污染物浓度有所下降,但由于燃烧废气的排放上升,导致空气质量略有下降。2006年全省二氧化硫排放126.7万t,比1990年增长3倍。烟尘、粉尘排放在样本期的后半段呈下降态势,这说明广东的环境规制是有一定成效的。
由于总体污染排放尤其是sch排污量居高不下,广东部分城市空气污染不断加重,全省多数地区酸雨污染仍然严重,其中酸雨酸度最强的是佛山市,酸雨量占总降水量的43.6%。广东省气象局公布的《2007年广东省大气成分公报》显示,2007年广东全省灰霾日数达75.7天,比常年显著偏多,这表明广东省各大城市尤其是珠三角地区大气污染日趋严重。2007年是近50多年来广东灰霾日最多的年份,全省有27个市、县的年灰霾日数破历史最高记录。其中尤以珠三角灰霾较重,年灰霾日普遍在100天以上,其中东莞、新会分别达到213天和238天。灰霾严重表明广东大气尤其是城市大气污染加剧。研究显示,珠三角地区大气中的光化学污染严重,尤其是大气中的细粒子颗粒物比重在增加,造成灰霾天气时能见度明显下降,同时对人体危害更大,造成人体呼吸道、心脑血管、肝、肺等内脏受损。因此,要实现经济发展与环境保护的协调发展,需要理解产业特征、环境规制与污染排放之间相互作用的复杂机理。
以往有关环境规制的研究往往集中于产业区位布局、生产率减污支出的效应,而几乎没有关注产业特征,如产业的资本密度、产业规模、产业能源消耗和R&D支出与污染排放的关系。例如,Gary和Shadbegian(2003)检验了造纸行业环境规制活动与空气和水污染的排放关系,发现减污支出和受污染影响居民的特征会减少污染排放。本文以广东省制造业为例,集中研究产业特征、环境规制和污染排放强度的相互关系,从而有助于评价污染排放的各个决定因素的相对重要性,并为政府制定有效的节能减排政策提供理论与经验依据。
1 基于产业特征的污染排放机制模型分析
本文采用世界银行Pargal和Wheeler(1996)的研究模型,考察产业的污染排放机制。该模型认为,污染排放相当于一种商品,其均衡水映了各产业对环境服务的需求及社会对环境服务的供给的相互作用关系。
1.1污染需求
决定产业环境需求的因素包括能源、要素密度、产业规模、生产效率、现代生产工艺的采用以及技术创新。
(1)能源投入。大多数空气污染物来自矿物燃料的燃烧。我国产业结构重型化趋势明显,对原材料和能源的需要也增多。而产业生产过程中使用的矿物燃料越多,对污染的需求也越多。因此,高能耗的产业往往是污染产业。
(2)要素密度。①物质资本密度与污染。最近的一些研究显示,美国和英国单位产值减污成本最高的产业同时也是物质资本密集型产业(Antweiler等,2001)。因此,依赖机械设备的产业比依赖劳动投入的产业产生的污染较多,部分原因是产业的物质资本密度与能源密度之间具有一定的相关性。②人力资本密度与污染。人力资本密度与污染的关系较为复杂。一方面,与低技术产业相比,高技术的人力资本密集型产业往往是效率较高、污染较少的清洁产业。另一方面,低技术的劳动密集型产业也可能较为清洁,因为污染产业通常需要较高的人力资本(熟练劳动)来维持。因此,人力资本密度与污染排放强度之间的关系是不确定的。
(3)企业规模。企业规模是指产业中单个企业的附加值。一方面,产业的总产出与污染排放之间存在负相关关系,即产出的增加使单位产出的污染排放下降,这说明资本使用以及污染控制可能存在规模经济。另一方面,规模大的企业更容易成为政府环境管理机构监控的目标,这在一定程度上抵消规模收益。因此,企业规模与污染排放强度之间的关系是不确定的。
(4)效率。污染排放与效率呈负相关关系。具有效率的产业往往是单位产出污染排放较少的产业。
(5)现代生产工艺的采用。新建企业或采用现代生产工艺的企业更为清洁。由于环境规制不断提高,现代的生产工艺往往更加节约资源,因此,单位产出的污染排放也较少。
(6)技术创新。产业的技术创新会减少污染需求。企业进行技术创新的目标就是实现工艺创新。而工艺创新可以提高效率,增加废物循环利用,减少原材料投入,从而减少单位产出的污染排放。
1.2污染供给
环境规制包括正式规制和非正式规制。正式规制是指政府代表公众利益对污染实施控制,包括传统的命令和控制方法以及经济手段,如污染税和排污权交易。发展中国家由于正式规制较弱甚至缺失,因此,公众通过谈判或游说的非正式规制更为明显(Pargal and Wheeler,1996)。
2 计量模型与数据说明
被解释变量E表示单位产值的污染排放,本文使用空气污染物中三种不同污染物的排放强度(s02、烟尘和粉尘)对方程进行估计。变量ai和di分别表示产业和年份的特定效应。本文使用19个制造业和7年(1999―2005)的面板数据进行估计。所有的货币单位都以1990年为基期进行折算以剔除通货膨胀的影响。这19个制造业分别是:非金属矿物制品业、水泥制造业、造纸及纸制品业、农副食品加工业与食品加工制造业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业、化学原料及化学制品制造业、仪器仪表及文化、办公用机械制造业、塑料制品业、皮革、毛皮、羽(毛)绒及制品业、纺织服装、鞋和帽制造业、医药制造业、有色金属冶炼及压延加工业、交通运输设备制造业、通用设备制造业和电器机械及器材制造业、印刷业、记录媒介
的复制、石油加工及炼焦业、化学纤维制造业、橡胶制品业、黑色金属冶炼及压延加工业。
本文的污染排放数据来源于相关年份的《广东省统计年鉴》和广东省环保局提供的环境统计数据。其他变量的数据均来自相关年份的《广东省工业统计年鉴》和《广东省统计年鉴》。
从表1中我们可以看出,根据污染物的不同,工业内部的不同产业污染排放强度的差别很大,最大值与最小值之比的变动幅度分别为7861.67:1(烟尘排放强度)一60 921.00:1(粉尘排放强度)。这就意味着,即使是产业结构发生的变动很小,产业平均污染密度也可能发生较大的变动。因此,本文以广东省制造业为例,集中研究产业特征、环境规制和污染排放强度的相互关系。
2.1对需求变量的说明
如上所述,广东的大气污染严重,因此本文侧重于对大气污染产业特征的研究。Nit表示单位产值的能源消耗,包括煤、焦炭、原油、柴油、煤油、汽油、天然气和电力的消耗。物质资本密度PCI以单个工人创造的附加值的非工资部分衡量,即,(产业附加值一工资)/就业人数。人力资本密度HCI以单个工人创造的附加值中支付给熟练工人工资的比重衡量,即工资/产业附加值一非熟练工人工资×就业人数。规模变量SIZEit以单个企业的附加值衡量,即某一产业的附加值/该产业的企业数目。现代生产工艺CAPit是产业的资本支出占附加值的比重,本文以《广东省统计年鉴》中“按行业分城镇固定资产建设和投资总规模”衡量资本支出。产业的资本建设投资越大,产业的机械设备就会越新,因此该数据是衡量产业采用新工艺的较好指标。RDit以《广东省统计年鉴》的新增固定资产衡量。
2.2对供给变量的说明
方程中的REG是一组反映正式和非正式规制的向量。我国《大气污染防治法》第三条规定,国家采取措施,有计划地控制或者逐步削减各地方主要大气污染物的排放总量。地方各级人民政府对本辖区的大气环境质量负责,制定规划,采取措施,使本辖区的大气环境质量达到规定的标准。这意味着,地方政府对国家没有制定标准的项目有权限自行设定地方标准。因此,当地方政府实施这些环境标准时就会考虑本地区的经济和社会条件。
由于环境规制具有地方性特征,因此需要分析正式规制和非正式规制的地方层面的影响因素。衡量正式规制的指标如下:第一,地区的污染投诉率。其含义是地区的污染投诉数量/该地区的产值。第二,地区的失业率。由于地方政府实施正式规制取决于当地的社会问题,因此使用失业率衡量地区的社会状况。失业率影响地方环境规制的原因有两个:第一,一个地区的失业率越高,投入污染治理的资源就越少;第二,如果污染企业能提供就业机会,地区的公众会容忍这些企业的存在,这种效应在高失业率地区尤其明显。因此,高失业率会导致宽松的环境标准和吸引更多的污染企业。
衡量非正式规制的指标如下:第一,收入。相关研究表明,收入与规制之间存在一定的联系(Daspupta等,2001),收入越高的地区,对清洁环境的需求越强。富裕地区对污染影响的关注程度高于贫困地区。同时,一个地区的就业机会越多,向政府进行游说以反对污染企业的集体行动的力量越大。本文使用失业率衡量地区收入。
第二,人口密度。一方面,地区的人口密度越高,意味着受污染影响的人口越多,因此反对这些污染企业的公众也越多。另一方面,高人口密度地区的排污效应与人口密度低的地区相比,不易引起公众的注意。因此,人口密度对污染排放的影响并不确定。
第三,人口因素。人口因素包括年龄结构和受教育程度。年轻人口比重高的地区更为关注污染问题,对污染企业进行游说的可能性也越大。本文以15岁以下人口衡量年龄结构这一变量。另外,如果一个地区的人口受教育程度低,对环境污染的后果意识就不强。而且,这些地区可能对现有的正式规制渠道的使用也非常有限。因此,污染企业倾向于布局在教育程度较低的地区。本文以地区获得高等教育人口的比重衡量受教育程度。
由于本文的污染数据和产业特征数据要求产业层面而非地区层面的数据,而上述衡量规制指标的变量都是地区层面的数据,因此,需要把地区层面的规制数据相对应转化为产业层面的数据。下面以污染投诉这一变量为例说明如何进行转换。
其中,下标i、r和t分别表示产业、地区和年份,s表示地区r的产业i的产出占全国该产业的比重,PROSit表示地区r的污染投诉占该地区总产出的比重。因此,某一产业占该地区的产出比重越高、污染投诉率越大,PECoprns的值越大。其它变量如地区失业率(REG)、人口密度(REGm)、人口年龄结构(REGagepop)和教育水平(REC-edu)的计算方法相同。这些变量用广东省21个地级市的数据计算而得。
3 计量结果
表1是使用固定效应和随机效应方程的估计结果。通过对固定效应模型和随机效应模型的豪斯曼检验(HausmanTest),结果显示,对SO2而言,Hausman检验的概率值为0,000,因此可以拒绝原假设,即解释变量与误差项存在一定的关系,使用固定效应模型更优。对于烟尘和粉尘而言,Hausman检验的概率值分别为0.754和1.000,因此无法拒绝原假设,使用随机效应模型更优。所以,对于SO2本文侧重于讨论固定效应模型,对于烟尘和粉尘侧重于讨论随机效应模型。
3.1污染需求变量的估计结果
表2显示,三种污染物的排放强度作为被解释变量的估计结果表明,能源密度与污染排放强度呈正相关且统计上显著。另外,烟尘和粉尘的排放强度作为被解释变量的估计结果中,物质资本密度、人力资本密度与烟尘和粉尘的污染排放强度呈正相关,这说明物质资本和人力资本密度高的产业同时也是高污染密度产业。人力资本密度的符号在理论预期上是不确定的,但估计结果表明,高人力资本产业往往污染密度更大。这一结果与美国和英国的产业特征一致,这一观点在国内首次提出。
表2还显示,烟尘和粉尘作为被解释变量的估计结果中,企业平均规模与烟尘和粉尘的排放强度呈负相关。但是,资本支出作为现代生产工艺替代变量在统计上并不显著。SO2和粉尘估计方程的结果中,R&D与SO2和粉尘的污染排放强度呈显著的负相关。
3.2污染供给变量的估计结果
表2显示,SO2作为被解释变量的估计结果中,人口密度与SO2的排放强度呈正相关,这说明人口密度越高的地区,产业的污染排放量越大。这是由于人口密度高的地
区,污染企业不易发现,因此规制压力小,产业的污染密度高。另外,教育程度与SO2、烟尘和粉尘的排放强度呈显著的正相关,这说明地区人口的受教育程度越高,环境规制越严格,污染排放越小。人口密度与各污染排放物的关系不显著。
4 结论和政策建议
4.1结论
由于产业特征与污染排放之间的联系紧密,因此对于政府部门和企业而言,理解影响产业污染排放强度的产业特征至关重要。本文使用广东省19个制造业2000―2006年的数据对产业污染排放强度的影响因素进行研究。结果表明,污染排放强度与能源使用、物质资本密度和人力资本密度存在正相关关系。另一方面,污染排放强度与企业规模和R&D支出呈正相关关系。污染排放强度与资本支出呈负相关,但统计上并不显著。
就环境规制变量而言,本文使用污染投诉率衡量正式规制,估计结果显示,该变量对污染排放强度的影响为负且统计上显著。地区人口密度、失业率、年龄结构和受教育程度对污染排放强度有影响但不显著,这说明非正式规制的作用还不是很明显。
4.2政策建议
(1)根据能源使用密度与污染排放的关系,提出区别污染产品与清洁产品的污染税。本文的结果表明,如果规制指向能源使用,成效将会较为显著。尽管能源使用的下降将会减少污染密度,但根据能源的污染含量而征收不同的能源使用税对一些污染物(例如SO2)将起到明显的作用。因为产业不但具有减少能源使用的动机,而且还具有转向使用清洁能源的动机。例如,转向低硫排放的煤炭或者从煤炭转向天然气。
(2)根据物质资本密度与污染排放的关系,需要辅之以其他政策来抵消物质资本密度不断提高导致的污染排放上升。如果我国制造业的资本累积密度不断提高,这意味着物质资本密度和人力资本密度也随着不断提高。由于这两个产业特征变量会增加污染排放强度,这是政策制定者面临的需要接受和克服的难题。尽管我国在劳动密集型产业上具有明显的优势,但FDI的流入加快了资本的累积进程,这意味着资本密集型产业将逐步获得比较优势。因此,随着我国对外开放程度的加深,污染排放必呈上升态势。
[1]Tomohiro Kyotani, Masaaki Iwatsuki.Characterization of Soluble and Insoluble Components in PM2.5 and PM10 fractions of Airborne Particulate Matter in Kofu City,Japan[J]. Atmospheric Environment,2002(36):639~649.
[2]John L. Durant, Rob Beelen, Marloes Eeftens, et al. Comparison of ambient airborne PM2.5,PM2.5 absorbance and nitrogen d7ioxide ratios measured in 1999 and 2009 in three areas in Europe[J].Science of the Total Environment,2014(487):290~298.
[3]Hoek G, Krishnan RM, Beelen R, et al. Long\|term air pollution exposure and cardio\|respiratory mortality: a review[J].Environ Health,2013(12):43.
[4]Tatsuya Mimura,Takamichi Ichinose,SatoruYamagami, et al.Airborne particulate matter (PM2.5) and the prevalence of allergic conjunctivitis in Japan[J].Science of the Total Environment,2014(487):493~499.
[5]Chang C J, Yang H H, Chang C A, et al. Relationship between air pollution and outpatient visits for nonspecific conjunctivitis[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci,2012(53):429~433.
[6]Fujishima H, Satake Y, Okada N, et al. Effects of diesel ex-haust particles on primary cultured healthy human conjunctival epithelium[J]. Ann Alergy Asthma Immunol,2013(110):39~43.
[7]崔延青,王春迎,尚永昌.大气细粒子(PM2.5)监测技术进展[J].中国环保产业,2012(4):8~13.
[8]成海容,王祖武,冯家良,等.武汉市城区大气PM2.5的碳组分与源解析[J].生态环境学报,2012,21(9):1574~1579.
[9]Jianfeng Li,Yu Song,Yi Mao, et al.Chemical characteristics and source apportionment of PM2.5 during the harvest season in eastern China’s agricultural regions[J]. Atmospheric Environment,2014(92):442~448.
[10]周碧,张镭,曹贤洁,等.利用激光雷达资料分析兰州远郊气溶胶光学特性[J].高原气象,2011,30(4):1011~1017.
[11]李倩,李成才,王烨芳,等.利用激光雷达和卫星遥感获得城市地面大气悬浮颗粒物浓度分布[J].北京大学学报:自然科学版,2013,49(4):673~682.
[12]吴丹,辛金元,孙扬,等.2008 年奥运期间华北区域大气污染物本底浓度变化与分析[J].环境科学,2010,31(5):1130~1138.
[13]邓利群,钱骏,廖瑞雪,等.2009年8~9月成都市颗粒物污染及其与气象条件的关系[J].中国环境科学,2012,32(8):1433~1438.
[14]贾予平,张屹,赵锐,等.北京市冬季公共场所室内PM2.5污染水平及影响因素[J].环境与健康杂志,2014,31(3):262~263.
[15]范德龙,曹素珍,张亚群,等.兰州市采暖期居民室内PM2.5污染水平初步研究[J].环境与健康杂志,2014,31(3):232~234.
[16]Steve Smith, F. Trevor Stribley, Peter Milligan, et al. Factors influenncing Measurements of PM10 during 1995~1997 in London[J]. Atmospheric Environment,2001(35):4651~4662.