0 前 言
随着牡丹江市经济建设的发展,市区已基本实现了区域性集中供热,使牡丹江市的大气环境质量明显改观,但是大气污染问题依然存在,尤其是牡丹江市独特的地理位置造成了市区上空排放的废气扩散困难,使全市居民深受大气污染的危害。所以如何减轻大气污染,改善城市的大气环境质量,已成为牡丹江市当前十分迫切的环境问题之一。
1 牡丹江市大气污染严重的原因
1.1 污染物排放量大
大气污染是由于排放到大气中的某些有害物质,其数量、浓度和存留时间超过了环境所能允许的极限,即超过了空气的稀释、扩散和净化能力,因而对人体、动植物及其他物品产生不良影响。牡丹江市在生产、生活过程中排放的废气大大超过了国家规定允许的范围。这些废气主要来源于燃煤过程中排放的烟尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等以及汽车排放的尾气,其中燃煤污染最为严重。牡丹江市地处寒温带,冬季较长,年采暖期需6个月。据统计,牡丹江市大小锅炉1 400多台,其中30%为工业生产炉,70%为供暖炉。大小烟囱1 200多座,高于35 m以上的烟囱不到40座。年燃煤量404×104t,烟尘排放量4×104t,其中取暖燃煤占22%,但烟尘排放量达67%。1999年牡丹江市非采暖期TSP均值160 mg/Nm3,而采暖期TSP均值显著提高达450 mg/Nm3以上。所以说牡丹江市在冬季燃煤取暖过程中排放的废气对牡丹江市大气环境质量构成了严重的威胁。
1.2 影响牡丹江市大气污染的因素
影响大气污染的因素有气象因素和下垫面因素,其中影响大气污染物扩散和稀释的最直接的气象因素是风。风速越大,越有利于污染物质的扩散和稀释。而下垫面对大气污染的影响是通过小地形改变地面粗糙度增加大气机械湍流,大地形改变局部大气流场与风向,地形起伏和水陆分布差异使地表受热不均,从而引起风和大气湍流的作用。而牡丹江市的自然条件恰好是四面环山,身处盆地之中,年均风速2?6 m/s,大气稳定度高,湍流作用难以充分发挥。这些形成了牡丹江市区上空的的废气扩散困难、滞留时间长,大气污染严重。
2 大气污染对人的危害
空气是地球表面一切有生命的物质赖以生存的基本条件,当大气污染后,其成分、性质都发生了改变,势必对人体健康、动植物生长及生态平衡产生有害影响。根据牡丹江市公布的大气环境质量周报,其TSP指标最差,高于全省其它地区。牡丹江市空气中含有大量的固体颗粒,这些固体颗粒随呼吸作2000年8月用进入人体或直接达到肺部产生沉淀或随血液送往全身或使固体颗粒表面吸附的致癌芳香族化合物等有毒物质对人体产生直接危害。所以牡丹江地区是癌病的多发地区,同时患有肺炎、哮喘、气管炎的病人居多。所以改善大气环境质量,还给市民洁净的蓝天,是保证全市居民身心健康的重要前提。
3 控制大气污染的措施
3.1 实现区域性供热
由于牡丹江市的大气污染主要源于煤炭燃烧排放的废气,解决大气污染最好的办法是建设热电厂和供热站,实行区域性供热、供暖。因为集中供热烟囱高大,有利于烟气的高空排放和高效除尘设备的使用,而且有利于提高热能利用率,降低燃煤消耗,减少废气排放量。据推算,同样的1 t煤集中使用的烟量仅是居民分散使用的1/3~1/2,飘尘是1/5~1/4。所以说,实行区域性集中供热,是减少大气污染物排放的最有效手段。近10 a来,牡丹江市在集中供热方面做了不懈的努力,1988年、1990年相继建成裕民热电厂和牡丹江热电厂,其中牡丹江热电厂的投入取缔了403台锅炉和303座烟囱,使大气环境质量明显好转。1994年底又建起西城供热站,与热电厂的热网相连,进一步增强了铁南大网的供热能力,现在铁南热网正以每年50万m2的速度扩容,截止1998年底,供热能力达430万m2。还有近年建成的集中供热小区地明小区、东华苑小区、华侨小区等。同时,市政府发表公告,取缔10 t/h以下小锅炉,限期并入大网。在牡丹江市的集中供热蓬勃发展的同时,大气环境质量逐年改善,TSP指标逐渐降低。牡市的TSP指标由1989年780 mg/Nm3,降至1998年的370 mg/Nm3,从表1的数据可看出改善的过程。
3.2 高烟囱排烟
虽然实行集中供热使牡市的大气环境得到改善,但尚未达到根治。因集中供热是从量上减少了污染物的排放,而在牡丹江市特殊的环境之中,还有污染物难以扩散的问题。所以为进一步解决大气污染,还必须采取高烟囱排烟的措施。烟囱越高,越有利于烟气的扩散和稀释,因大气污染物扩散和稀释的最直接气象因素是风和湍流。一般风速是随距地面高度的上升而增加。在100 m高处的风速约为地面之上1 m处的3倍。据测定,地面污染物的浓度与烟囱高度的平方成反比。在燃煤量相同的情况下,如果说10 m高的烟囱产生的对地污染物的浓度为1 mg/Nm3,以此为基准,20 m高的烟囱对地产生污染物浓度为0?25 mg/Nm3,比10 m高的烟囱可减少75%; 40 m高的烟囱对地产生污染物的浓度为0?062 5 mg/Nm3,比10 m高的烟囱可减少93?75%;100 m高的烟囱对地产生污染物的浓度为0?01 mg/Nm3,比10 m高的烟囱减少99%。从牡丹江市公布的大气环境质量周报可以看出,在4个监测点中西三条路江滨附近的TSP指标最好,因牡丹江市四面环山,小烟囱排放的烟尘很难扩散,废气都滞留在空气中,而江滨小区实行大面积的集中供热,供热面积达78万m2,烟囱30 m高,西三条路以东的供热是由牡丹江热电厂的大网所覆盖,只有一座100 m高的烟囱排烟,加之牡丹江市的主导风向为西南风,使这两座高烟囱非常有利于烟气的稀释和扩散。所以牡丹江市西三条路附近的大气环境质量高于其它地区。可见改善牡丹江市的大气环境质量,应实现高烟囱排烟。
4 结 语
总之,控制大气污染的措施很多,但对于牡丹江市独特的自然条件而言,在实行区域性供热的同时,实现高烟囱排烟是控制牡丹江市大气污染,改善大气环境质量的最有效措施。
