污染管理论文范文10篇

时间:2023-04-02 10:04:42

污染管理论文

污染管理论文范文篇1

关键词:土壤污染、生物修复、研究进展

前言

土壤重金属污染是指由于人类活动将金属加入到土壤中,致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成生态环境质量恶化的现象。加之重金属离子难移动性,长期滞留性和不可分解性的特点,对土壤生态环境造成了极大破坏,同时食物通过食物链最终进入人体,严重危害人体健康,已成为不可忽视的环境问题。随着我国人民生活水平的提高,生态环境保护日趋受到重视,国家对污染土壤治理和修复的人力,物力的投入逐年增加,土壤污染物的去除以及修复问题,已成为土壤环境研究领域的重要课题。而生物修复技术是近20年发展起来的一项用于污染土壤治理的新技术,同传统处理技术相比具有明显优势,例如其处理成本低,只为焚烧法的1/2-1/3,处理效果好,生化处理后污染物残留量可达到很低水平;对环境影响小,无二次污染,最终产物CO2、H2O和脂肪酸对人体无害,可以就地处理,避免了集输过程的二次污染,节省了处理费用,因而该技术成为最有发展潜力和市场前景的修复技术。

1.污染土壤生物修复的基本原理和特点

土壤生物修复的基本原理是利用土壤中天然的微生物资源或人为投加目的菌株,甚至用构建的特异降解功能菌投加到各污染土壤中,将滞留的污染物快速降解和转化成无害的物质,使土壤恢复其天然功能。由于自然的生物修复过程一般较慢,难于实际应用,因而生物修复技术是工程化在人为促进条件下的生物修复,利用微生物的降解作用,去除土壤中石油烃类及各种有毒有害的有机污染物,降解过程可以通过改变土壤理化条件(温度、湿度、pH值、通气及营养添加等)来完成,也可接种经特殊驯化与构建的工程微生物提高降解速率。

2.污染土壤生物修复技术的种类

目前,微生物修复技术方法主要有3种:原位修复技术、异位修复技术和原位-异位修复技术。

2.1原位修复技术:

原位修复技术是在不破坏土壤基本结构的情况下的微生物修复技术。有投菌法、生物培养法和生物通气法等,主要用于被有机污染物污染的土壤修复。投菌法是直接向受到污染的土壤中接入外源污染物降解菌,同时投加微生物生长所需的营养物质,通过微生物对污染物的降解和代谢达到去除污染物的目的。生物培养法是定期向土壤中投加过氧化氢和营养物,过氧化氢则在代谢过程中作为电子受体,以满足土壤微生物代谢,将污染物彻底分解为CO2和H2O。生物通气法是一种加压氧化的生物降解方法,它是在污染的土壤上打上几眼深井,安装鼓风机和抽真空机,将空气强行排入土壤中,然后抽出,土壤中的挥发性有机物也随之去除。在通入空气时,加入一定量的氨气,可为土壤中的降解菌提供所需要的氮源,提高微生物的活性,增加去除效率。

2.2异位修复技术:

异位修复处理污染土壤时,需要对污染的土壤进行大范围的扰动,主要技术包括预制床技术、生物反应器技术、厌氧处理和常规的堆肥法。预制床技术是在平台上铺上砂子和石子,再铺上15-30cm厚的污染土壤,加入营养液和水,必要时加入表面活性剂,定期翻动充氧,以满足土壤微生物对氧的需要,处理过程中流出的渗滤液,即时回灌于土层,以彻底清除污染物。生物反应器技术是把污染的土壤移到生物反应器,加水混合成泥浆,调节适宣的pH值,同时加入一定量的营养物质和表面活性剂,底部鼓入空气充氧,满足微生物所需氧气的同时,使微生物与污染物充分接触,加速污染物的降解,降解完成后,过滤脱水这种方法处理效果好、速度快,但仅仅适宜于小范围的污染治理。厌氧处理技术适于高浓度有机污染的土壤处理,但处理条件难于控制。常规堆肥法是传统堆肥和生物治理技术的结合,向土壤中掺入枯枝落叶或粪肥,加入石灰调节pH值,人工充氧,依靠其自然存在的微生物使有机物向稳定的腐殖质转化,是一种有机物高温降解的固相过程。上述方法要想获得高的污染去除效率,关键是菌种的驯化和筛选。由于几乎每一种有机污染物或重金属都能找到多种有益的降解微生物。因此,寻找高效污染物降解菌是生物修复技术研究的热点。

3.影响污染土壤生物修复的主要因子

3.1污染物的性质:

重金属污染物在土壤中常以多种形态贮存,不同的化学形态对植物的有效性不同。某种生物可能对某种单一重金属具有较强的修复作用。此外,重金属污染的方式(单一污染或复合污染),污染物浓度的高低也是影响修复效果的重要因素。有机污染物的结构不同,其在土壤中的降解差异也较大。

3.2环境因子:

了解和掌握土壤的水分、营养等供给状况,拟订合适的施肥、灌水、通气等管理方案,补充微生物和植物在对污染物修复过程中的养分和水分消耗,可提高生物修复的效率。一般来说土壤盐度、酸碱度和氧化还原条件与重金属化学形态、生物可利用性及生物活性有密切关系,也是影响生物对重金属污染土壤修复效率的重要环境条件。

3.3生物体本身:

微生物的种类和活性直接影响修复的效果。由于微生物的生物体很小,吸收的金属量较少,难以后续处理,限制了利用微生物进行大面积现场修复的应用,

植物体由于生物量大且易于后续处理,利用植物对金属污染位点进行修复成为解决环境中重金属污染问题的一个很有前景的选择。但由于超积累重金属植物一般生长缓慢,且对重金属存在选择作用,不适于多种重金属复合污染土壤的修复。因此,在选择修复技术时,应根据污染物性质、土壤条件、污染程度、预期修复目标、时间限制、成本及修复技术的适用范围等因素加以综合考虑。

4.发展中存在的问题:

生物修复技术作为近20年发展起来的一项用于污染土壤治理的新技术,虽取得很大进步和成功,但处于实验室或模拟实验阶段的研究结果较多,商业性应用还待开发。此外,由于生物修复效果受到如共存的有毒物质(Co-toxicants)(如重金属)对生物降解作用的抑制;电子受体(营养物)释放的物理性障碍;物理因子(如低温)引起的低反应速率;污染物的生物不可利用性;污染物被转化成有毒的代谢产物;污染物分布的不均一性;缺乏具有降解污染物生物化学能力的微生物等因素制约。因此,目前经生物修复处理的污染土壤,其污染物含量还不能完全达到指标的浓度要求。

5.应用前景及建议:

随着生物技术和基因工程技术的发展,土壤生物修复技术研究与应用将不断深入并走向成熟,特别是微生物修复技术、植物生物修复技术和菌根技术的综合运用将为有毒、难降解、有机物污染土壤的修复带来希望。为此,建议今后在生物修复技术的研究和开发方面加强做好以下几项工作:

(1)进一步深入研究植物超积累重金属的机理,超积累效率与土壤中重金属元素的价态、形态及环境因素的关系。

(2)加强微生物分解污染物的代谢过程、植物-微生物共存体系的研究以及植物-微生物联合修复对污染物的修复作用与植物种类具有密切关系。

(3)应用现代分子生物学与基因工程技术,使超积累植物的生物学性状(个体大小、生物量、生长速率、生长周期等)进一步改善与提高,培养筛选专一或广谱性的微生物种群(类),并构建高效降解污染物的微生物基因工程菌,提高植物与微生物对污染土壤生物修复的效率。

(4)创造良好的土壤环境,协调土著微生物和外来微生物的关系,使微生物的修复效果达到最佳,并充分发挥生物修复与其他修复技术(如化学修复)的联合修复作用。

(5)尽快建立生物修复过程中污染物的生态化学过程量化数学模型、生态风险及安全评价、监测和管理指标体系。

结论

综上所述,我们不难发现由于土壤重金属来源复杂,土壤中重金属不同形态、不同重金属之间及与其它污染物的相互作用产生各种复合污染物的复杂性增加了对土壤重金属治理和修复难度,且重金属对动植物和人体的危害具有长期性、潜在性和不可逆性,同时进一步恶化了土壤条件,严重制约了我国农业生产的加速发展,所以要更好的防治土壤重金属污染还需要广大科研工作者不懈的努力,研发出更好的效率更高的修复治理技术,同时我们还不应该忘记必须加强企业自身的环保意识,提高企业自我约束能力,始终将防治污染积极治理作为企业工作的头等大事来抓,把企业对环境的污染程度降到最低限度,形成全社会都来重视土壤污染问题的良好环保氛围,逐步改善我们的土壤生态环境。

参考文献:

[1]钱暑强,刘铮.污染土壤修复技术介绍[J].化工进展,2000(4):10-12,20.

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[3]李凯峰,温青,石汕.污染土壤的生物修复[J].化学工程师,2002,93(6):52-53.

[4]杨国栋.污染土壤微生物修复技术主要研究内容和方法

[5]张春桂,许华夏,姜晴楠.污染土壤生物恢复技术[J].生态学杂志,1997,18(4):52-58.

[6]李法云,臧树良,罗义.污染土壤生物修复枝木研究[J].生态学杂志,2003,22(1):35-39.

[7]滕应,黄昌勇.重金属污染土壤的微生物生态效应及修复研究进展[J].土壤与环境,2002,11(1):85-89.

[8]沈德中.污染环境的生物修复(第一版)[M].北京:化学工业出版社,2001:14,311.

污染管理论文范文篇2

从世界范围来看,非点源已成为水环境的一大污染源或首要污染源。在美国,60%的水环境污染起源于非点源。在奥地利北部地区,据计算进入水环境的非点源氮量远比点源大。丹麦270条河流94%的氮负荷、52%的磷负荷是由非点源污染引起的。荷兰农业非点源提供的总氮、总磷分别占水环境污染总量的60%和40%~50%。在我国,非点源污染问题也日益严重,在太湖和滇池等重要湖泊,非点源污染已经成为水质恶化的主要原因之一。

1.非点源污染

非点源是指时空上无法定点监测的、与大气、水文、土壤、植被、地质、地貌、地形等环境条件和人类活动密切相关的,可随时随地发生的,直接对大气、土壤、水构成污染的污染物来源。非点源污染(Nonpointpollution),或称面源污染(Diffusedpollution),是指溶解性或固体污染物在大面积降水和径流冲刷作用下汇入受纳水体而引起的水体污染。与点源污染相比,非点源污染的时空范围更广,不确定性更大,成分、过程更复杂,因而加深相应的研究、治理和管理政策制定的难度。

非点源污染包括大气环境的非点源、土壤环境的非点源和水环境的非点源三类。水环境的非点源包括大气干湿沉降、暴雨径流、底泥二次污染和生物污染等诸多方面。降雨径流污染,即通常意义(狭义)的非点源污染,是与降水过程伴随进行的地表径流污染。土壤侵蚀介于大气干湿沉降、降雨径流之间,既包括风蚀,又包括水蚀,是二者的有机结合[1]。一般将非点源污染分为城市和农村非点源污染两大类。

非点源污染物发生后随地表和地下径流进行复杂的迁移和转化过程(沉降物还有经大气迁移的过程)。迁移方式因污染物类型而有所不同,如湿地的非点源污染研究中发现,固体颗粒、磷和农药主要经地表径流进入湿地,而氮主要经地下径流进入湿地。与污染物迁移过程相伴的是一系列的物理、化学和生物的转化过程,这些过程均因污染物、自然环境和历时的差异而发生变化。

非点源污染的成因有水土流失、城市膨胀、农药化肥过量使用、废弃物堆放等,土地利用方式不合理是关键。非点源来源面广,它夹带着大量的泥沙、营养物、有毒有害物质进入江河、湖库,引起水体悬浮物浓度升高、有毒有害物质含量增加,溶解氧减少,水体富营养化和酸化。在发达国家,随着工业和生活污染源等点污染源的有效控制,非点源污染已成为水体污染的主要因素,20世纪60年达国家开始关注非点源污染,20世纪70年代起进行系统研究,并付诸管理实践。在发展中国家,相对于点源污染而言,非点源污染仍未引起应有的重视。

2.非点源污染模型

非点源污染模型通过对整个流域系统及其内部发生的复杂污染过程进行定量描述,可以帮助我们分析非点源污染产生的时间和空间特征,识别其主要来源和迁移路径,预报污染的产生负荷及其对水体的影响,并评估土地利用的变化以及不同的管理与技术措施对非点源污染负荷和水质的影响,为流域规划和管理提供决策依据。

2.1模型的发展

人类开始全面认识和研究非点源污染的历史并不长,70年代以前,人们对非点源污染已逐渐有所认识并开始研究,但这个时期的研究多限于现象的因果分析,定量化的研究则寥寥无几[2]。

自70年代中后期以来,随着对非点源污染物理化学过程研究的深入和对非点源过程的广泛监测,机理模型逐渐成为非点源模型开发的主要方向,其中著名的有模拟城市暴雨径流污染的SWMM、STORM,模拟农业污染的ARM,流域模型ANSWERS、CREAMS和AGNPS,以及单位线类模型[3]。

90年代后期,随着计算机技术的飞速发展和3S技术在流域研究中的广泛应用,一些功能强大的超大型流域模型被开发出来。这些模型已经不再是单纯的数学运算程序,而是集空间信息处理、数据库技术、数学计算、可视化表达等功能于一身的大型专业软件。其中比较著名的有美国国家环保局开发的BASINS和美国农业部农业研究所开发的AGNPS等。

2.2非点源机理模型的结构特点

完整的非点源污染模型一般由四个子模型构成,如右图所示。由于应用的目的不同,实际中非点源模型的结构往往更为复杂,可能涉及水质模拟、气候模拟、作物生长模拟和管理控制费用估算等方面的子模型。

降雨径流模型用来解决各类流域的产汇流问题,即推求流量过程线与径流量。它是整个研究的基础,因为降雨径流过程是形成非点源污染的直接动力,可见,对其描述的合理性和准确性直接影响到非点源污染模型的模拟结果。

土壤侵蚀与泥沙输移模型研究流域产沙及河流输沙问题,泥沙不仅本身是一种重要的非点源污染物,而且还能吸附和夹带许多其它污染物(如N、P和重金属)。

污染物的迁移转化过程子模型研究污染物(液态和固态)在径流形成过程中的转化和输移过程,几乎涉及化学的所有领域,是非点源污染研究的核心内容。

受纳水体水质子模型研究非点源污染负荷对受纳水体的影响,是进行非点源污染研究的目的。现有模型大都未将受纳水体水质子模型包括在内,因为其研究历史比非点源污染长,也更成熟[4]。

2.3常用非点源污染模型的比较

目前非点源模型数量繁多,表1对目前影响较大、应用较广的6个机理模型进行了总结,并由此可以发非点源模型发展的一些特点:①模型的空间和时间尺度逐步扩大;②统计模型在非点源模型中仍然具有不可替代的地位。由于非点源模型的机理十分复杂,使得对非点源污染过程精确的物理描述几乎不可能;③3S技术被普遍采用,并成为非点源模型建立中不可或缺的重要工具。

2.4现有模型存在的问题

(1)干沉降对水体传输作用被忽视;污染物的迁移转化研究多为COD、TN、TP等;对毒性污染物由于技术存在上的难度,对其在空中、地表的迁移转化研究较少;

(2)各类非点源模型均对实测资料(降雨、径流、泥沙和水质同步监测数据等)的依赖程度高,很难用于无资料或资料条件较差的流域;

(3)实用模型中,经验性模型多,考虑污染物迁移转化的机理类模型少。

表1:常见非点源模型对比

模型名称

最早开发时间

最新版本时间

参数形式

空间尺度

时间尺度

时间步长

模型结构

ANSWERS

1977

1996

分散参数

流域

开始为单次暴雨,后发展为长期连续

暴雨期为60s,非暴雨期为1d

水文模型考虑降雨初损、入渗、坡面流和蒸发;侵蚀模型考虑溅蚀、冲蚀和沉积;早期并不考虑污染物迁移,后补充了氮、磷子模型,复杂污染平衡

CREAMS

1979

集中参数

农田小区

长期连续

1天

SCS水文模型,GreenAmpt入渗模型,蒸发;侵蚀模型考虑溅蚀、冲蚀、河道侵蚀和沉积;氮、磷负荷,简单污染物平衡

AGNP

1987

1998

分散参数

流域

开始为单次暴雨,后发展为长期连续

1天

SCS水文模型;通用土壤流失方程;氮、磷和COD负荷,不考虑污染物平衡

SWAP

1996

2000

集中参数

流域

长期连续

1天

SCS水文模型,入渗,蒸发,融雪;改进通用土壤流失方程氮磷负荷,复杂污染物平衡

LAOD

1996

分散参数

流域

长期连续

1天

产流系数法计算径流量;无侵蚀模型;统计模型计算BOD、TN、TP负荷

HSPF

1976

1996

集中参数

流域

长期连续

从1分钟到1天

斯坦福水文模型侵蚀模型考虑雨滴溅蚀、径流冲刷侵蚀和沉积作用;污染物包括氮、磷和农药等,考虑复杂的污染物平衡

3.土地利用方式与非点源污染

土地利用方式是影响非点源污染的关键性因素。土地利用方式取决于一些重要的自然与社会经济因素,如气候、水文、土壤、地貌、经济水平、产业结构、技术、教育水平等。另一方面,土地利用方式反过来影响诸如化学物质输入输出、径流、土壤、植被类型、地形地貌、耕作方式等因素[5]。剖析非点源污染与土地利用方式之间关系的常见的形式是区域(流域或城市区域)非点源污染可能性评价,又称非点源污染风险评价。在进行评价时中应注意的问题有:①风险评价总模型可以是简单的指数模型或秩模型,也可以是复杂的机制模型。前者常用于定性分区,后者常用于流域非点源污染总量估算[6];②各因子的量化同样需要有合适的模型支持,如水土流失因子可用USLE模型来量化;③在流域的非点源污染研究中,可随机选取一定量的网格样本进行操作,而后进行插值,推算全流域的非点源污染状况。

当点源污染得到有效监控时,非点源污染尤其是农业非点源污染将成为影响地表水水质的主要因素。不适当的土地利用和农田管理模式会导致土壤侵蚀和过量N、P随地表径流流失,从而导致大面积的非点源污染。李俊然等利用地理信息系统GIS研究了于桥水库流域内不同的土地利用结构(林地、草地和耕地)与地表水水质的相关关系[7],结果表明,在以单一土地利用类型为主控制的流域中,林地、草地控制的小流域的地表水水质明显好于以耕地为主的小流域;在不同土地类型(草地、林地和耕地)的结合结构下,各项污染物浓度介于单一利用的小流域之间;在其它条件相似时,随着小流域内林地和耕地比类的增加,非点源污染降低,而随着耕地比类的升高,非点源污染有逐渐增大的趋势。

4.新技术的应用

计算机技术和3S(地理信息系统GIS、遥感技术RS和全球定位系统GPS)技术的发展为非点源污染研究提供了全新的手段。

4.1GIS在非点源污染研究中的应用

非点源污染负荷定量化研究是流域污染环境治理的重要基础工作,而利用非点源污染模型来估算和模拟非点源污染负荷是对非点源污染规律进行评价研究的基本方法之一[8]。一个好的模型应该充分考虑区域的空间变异性以及能够利用分布式的过程来模拟污染情况。但一旦考虑空间变异性,会使模型的输入和输出参数变得繁多而复杂,而GIS的应用正好解决了这个问题。

GIS用于环境模型研究,使模型的三维显示、空间分析能力、空间模拟能力得到加强;另一方面,GIS的介入,使环境模型的检验、校正更加容易,而且GIS的空间表现能力会使环境模型的视觉效果有质的飞跃[9],从而有助于模型质量的改进和提高。GIS在非点源污染研究中的应用,本质上也是GIS与非点源污染模型结合(集成)的问题[10]。目前GIS与水质模型集成,在促进模型改进和标准化,以及进行模型间的比较等方面扮演越来越重要的角色[11]。

4.2RS技术在非点源污染研究中的应用

RS与GIS研究对象都是空间实体,RS着眼于空间数据的采集和分类,是GIS重要的信息源和数据更新手段;GIS侧重于空间数据的管理分析,是RS信息提取与分析的重要手段。由于RS可实时、快速地记录大面积流域的空间信息及各种变化参数,提供精确的定性和定量数据,并能对各种信息进行定量分析、动态监测和自动成图,已成为目前非点源研究中获取流域各种信息的主要手段。

GIS与RS结合后,通过RS图像可在较大的范围内,调查区域土地利用现状、植被覆盖、水土流失的分布、面积及程度,可以准确、快速、连续地提出区域水土流失的主要指标,进而给GIS提供实效性强、准确度高、监测范围大、具有综合性的数据源,有助于GIS数据库的及时更新,确保系统的现势性,特别在污染监测方面具有其它类型数据所无法代替的优越性。因此RS与GIS相结合,既可以保证GIS具有高效和稳定的信息源,又可以对遥感信息进行实时处理、科学管理和综合分析,实现监测、预测和决策的目的。

4.3GPS在非点源污染研究中的应用

GPS具有精度高、速度快、全天候、自动化程度高等优点,可对数据采集点、污染源监测点和遥感信息中的特征点进行实时、快速的精确定位,并提供地面高程模型,以便形成信息层进入GIS。GPS和GIS的结合,极大地拓宽了GIS的应用范畴[36],也彻底改变了有关专题图在传统制作上手工绘制、成图慢、精度低、投入高的缺点。考虑到RS的成像原理、图像的分类方法本身固有的误差和其他误差的影响,使得遥感判读的区域界线不很明确,因此RS与GPS结合,能够精确地确定水土流失的区域边界[12]。

5.研究前景展望

5.1非点源污染有关模型的研究将继续深入

在人们逐渐认识到各类非点源污染模型推广应用的局限性情况下,研究不同气候水文条件下的非点源污染模型,而后统一集成开发为由专家系统控制、GIS支撑的非点源污染模型软件将成为未来非点源污染模型和计算机软件开发的主流。

5.2新技术的应用将向广度和深度发展

GIS的空间信息管理的综合分析能力、RS的空间动态监测能力及GPS的高精度定位能力,为解决测什么、怎么测、在哪里测这些问题奠定了良好的技术基础。目前国际上“3S”的研究和应用已走向集成,是生态环境科学等研究领域的重要发展方向之一。“3S”整体集成技术也将是今后非点源污染研究中应用的主要研究手段,而“3S”自身的融合技术仍将是当前和今后研究的重点。

5.3理论研究与管理实践的接轨是必然趋势

以美国为例,这种接轨体现在三个层面:技术层面上,主要是完善城市污水管道体系,建人工沉积塘,采用湿地处理以及水体生态修复工程等;经济层面上,学术界以量化非点源污染为基础,结合微观经济学方法展开费用效益分析,从而进行政策手段的设计和有效性评价;政策层面上,美国国会结合研究进展,积极立法[13]。

参考文献

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[6]刘枫,王华东,刘培桐.流域非点源污染的量化识别方法及其在于桥水库流域的应用.[J].地理学报,1988,(4):329~339.

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[12]陈为峰,史衍玺.“3S”技术在农业非点源污染研究中的应用.[J].水土保持学报,2002.6:122~125.

[13]郑一,王学军.非点源污染研究的进展与展望.[J].水科学进展,2002.1:105~110.

ProgressandProspectoftoNon-pointPollutionResearch

FuYongfeng1,ChenWenhui2,ZhaoJihua1

污染管理论文范文篇3

关键词:中国;环境污染;责任;保险范围

环境污染责任保险,是基于环境污染赔偿责任的一种商业保险行为,是以排污单位发生的事故对第三者造成的损害依法应负的赔偿责任为标的的保险。在这种保险机制中,排污单位作为投保人,向保险公司预先缴纳一定数额的保险费,保险公司则根据约定收取保险费,并承担赔偿责任,即对于排污单位的事故给第三人造成的损害,直接向第三人赔偿或者支付保险金。随着现代工业的蓬勃发展和科学技术存在的局限性,即使是正常的生产作业也可能对环境造成严重污染,给人民的生命财产带来巨大的损失。而环境污染责任的认定实行的是无过错责任原则,就形成了污染企业对受害人的侵权之债。但由于环境污染损害往往会造成近天文数字的赔偿金,侵权企业常常无力负担,为了适当转移和分散这种污染赔偿责任,从而既使污染受害人能够得到补偿,也确保生产单位的经营活动能够继续进行,环境污染责任保险机制应运而生。

一、环境污染责任保险制度构建的理论支持

1.环境污染侵害由私法救济到社会化救济

由于当代社会环境侵权行为的特殊性,不论是侵权行为法遇到的理论困境还是现实问题,都导致在解决纠纷、填补利益的过程中面临诸多问题,要摆脱上述困境,就必须超出“损害要么由加害者承担,要么由受害人自担”的狭隘眼界,构筑环境损害赔偿社会化制度,即环境侵权所产生的赔偿责任不再由加害人独自承担,而是还要由国家、社会、法人组织或者社会上不特定的多数人来分担赔偿责任,使“传统的自己责任、个人责任原则下的损失转移转化为现代的社会责任原则下的损失分配、损失分散”[1],将环境侵权行为所生损害与责任保险、社会安全体制等密切衔接,从而使环境侵权损害的填补不再是单纯的私法救济,既及时、充分地救助环境受害人,又避免环境加害人因赔偿负担过重而破产。

2.可持续发展理念的贯彻

可持续发展实际上需要有效地解决经济效益、生态效益与社会效益之间的冲突。国家通过环境法来为环境污染或环境破坏设定可以容忍的限度,其目的即是为了满足整个社会对经济效益的追求。然而在追求经济、促进社会发展的过程中,环境污染的发生不仅频繁而且后果严重。单个污染企业承担责任的能力有限,致使污染受害者和公共环境损害往往得不到应有的赔偿。为分散企业环境污染赔偿责任,最大限度地保护受害者。尽量减少社会和国家的损失,有必要探索建立我国的环境污染责任保险制度,从而实现经济的可持续发展和实现更加抽象的社会正义。

3.和谐社会实现的保障

发展保险业是完善社会保障体制,构建和谐社会的必然要求,也是市场经济的重要组成部分。和谐社会的构建着眼于方方面面,对于民生的基本保障和实现是其追求基本价值之一。如前所述,环境责任保险制度就是对复杂的突发性环境污染事故造成的损失进行赔偿的一种合理机制。这一制度的构建不仅可以分摊污染者的赔偿责任,避免他们因无力赔偿而即将面临的悲惨命运,而且可以使被害人在损害一发生时就及时向保险人提出请求,迅速获得理赔,以填补其遭受的损失。这样既节省时间和金钱,又避免了求偿无门的情形,还能减轻司法诉讼量,及时解决法律纠纷,从而实现高效诉讼的价值目标,最终达到双赢的局面。

二、中国环境污染责任保险承保范围需明确的问题

(一)关于持续性环境污染事故能否纳入承保范围

目前在各国理论和实务中,对于突发性环境污染事故属于承保范围已成定论。难点在于对于渐进性或累积性污染事故是否应该承保的问题。

1.从理论上探讨对于持续性污染是否属于可保风险的问题。

依照我国保险法律和保险实务,“可保风险”以风险发生的可能性、偶然性和不确定性为其根本特征。持续性污染,从无限制的长期来讲,污染积累到一定程度,污染事故必然爆发,但环境污染责任保险合同与一般的保险合同一样,保险人和被保险人会在合同中约定保险责任期间。在该期间保险事故可能发生,也可能不发生,危险的发生并非保险人和投保人在订立合同时完全可以确认的必然事情,因此,符合“危险的发生存在可能”的特征。同时,累积性污染事故发生的时间也是不确定的、事故造成的后果严重性程度也是不确定的,这符合可保风险的偶然性特征。

2.实务中将累积性污染事故纳入中国环境责任保险的范畴是否可行

当然,将所有的环境侵权行为都纳入责任保险的范畴无疑是最理想的。但一项法律制度的实际效果,既与其法律规范的完善程度有关,更与其满足社会生活的需要程度,以及在程序上的可执行程度有关。考虑到中国目前环境责任保险所依托的相关法律规范并不完善,而环境责任保险制度的实施和完善也需要一定的进程,再加之中国保险业特别是责任保险还很不发达的情况下,将累积性污染事故纳入环境责任保险的范畴条件尚不具备。

(二)关于生态损失是否应纳入环境污染责任保险所涉及的损失赔付范围

环境污染责任保险所涉及的损失赔付范围有以下几种:第一,因环境污染而造成的第三人人身伤亡或财产损坏、灭失而产生的损失;第二,因环境污染事故而产生的救助费用和诉讼支出,以及为查明和确定保险事故的性质、原因和保险标的的损失程度所支付的必要的、合理的费用;第三,由于环境污染而导致被保险人的财物损失;第四,因环境污染而导致的生态破坏而引起的损失。一般来说,对于第一种损失列入损失赔付的范围是毫无疑义的。从我国保险法的相关规定来看,对于第二种损失列入损失赔付范围也是有法律依据的。我国《保险法》第42条第2款规定:保险事故发生后,被保险人为防止或者减少保险标的的损失所支付的必要的、合理的费用,由保险人承担……。”该法第49条规定:“保险人、被保险人为查明和确定保险事故的性质、原因和保险标的的损失程度所支付的必要的、合理的费用,由保险人承担。”该法第51条还规定:“责任保险的被保险人因给第三者造成损害的保险事故而被提起仲裁或者诉讼的,除合同另有约定外,由被保险人支付的仲裁或者诉讼费用以及其他必要的、合理的费用,由保险人承担。”但是,对于第三、第四中损失是非应当乃如环境污染损害赔偿的范围呢,目前尚未有定论。

三、中国环境污染责任保险范围的思考

(一)中国环境污染责任保险的承保范围的思考

环境污染的发生形态有突发性和持续型两种。突发性的环境污染在发生前没有明显的征兆,一旦发生损害立刻显现,受害人的受损程度的认定也较为容易。持续性环境污染事故侵权持续时间长,侵权原因复杂,往往是多种因素复合累积的结果。受害人对侵权行为的存在往往缺乏深刻的认识,以至对侵权行为何时发生、侵权人为何人都不知晓。因此,对持续性的环境污染事故造成的损害进行救济是较为困难的。

环境责任保险作为对环境污染损害的救济方式,将所有环境污染损害都纳入环境责任保险的承保范围,无疑是最为理想的。但鉴于我国保险业的发展水平、环境污染的现状及相关民事法律的完善程度,目前仅将突发性的环境污染事故纳入环境责任保险的承保范围是较为适宜可行的。待条件成熟后,再将持续性的环境污染事故纳入承保范围[5]。这类似于法国“分步走”的做法。当然,扩大承保范围是大势所趋。但这势必会增加保险公司的风险,使它们出于自身利益的考虑而有可能不愿承保。所以为了避免和鼓励保险公司承保持续性的环境污染事故,就需要政府在政策上予以扶持,对此中国在借鉴国外成功经验的基础上可以采取以下几种做法:(1)注入保险基金;(2)由政府主持成立由多家保险公司组成环境责任保险集团以分担承保的风险;(3)效仿法国的做法,成立一个专门负责环境责任保险的机构;(4)建立一个法定的环保监测部门,专门从事对有关环境责任保险承保范围内的环境侵权行为的监测,分担保险公司在辨别、确定理赔范围时所花费的时间、费用及人力等资源,减轻保险公司的业务负担,使其成为保险公司的一个隶属部门专为环境责任保险这项保险业务服务,发挥其良好的补充减负之功效。

(二)中国环境污染责任保险赔付范围的思考

对于前面所提到的“第三种损失”,笔者认为,根据责任保险的特征原则上应该属于除外责任,比如因污染而引起的被保险人自己所有或照管的财物损失,以及由于环境事故而导致工厂全部或部分停产而引起的损失,被保险人自己的损失不是我们这里所要讨论的问题,可以从企业财产保险的险种设计上寻找解决问题的途径。但对于自有场地污染应该借鉴发达国家的立法实践及其环境责任保险的发展历程纳入到损失赔付范围之内。美国的判例一般认为公众的健康与安全较保险单的任何明示约定更为重要,当被保险人污染了场地而又无力治理时,损害的又会是公众环境权益了,所以从环境法的公益性出发应该将自有场地污染纳入到环境责任的赔付范围当中。

至于生态损失,笔者认为目前尚不宜纳入损失赔付范畴。当然,随着人与自然和谐发展的理念在法律体系的渗透,以及人类对于生物多样性、环境权的日益关注,生态损失的赔付将会成为法律所无法回避的一个难题。当然考虑到我国目前环境责任保险才刚刚起步,不顾及实际情况将所有损失不加区分都纳入赔付范围很容易引发保险人因资金缺乏而无力支付巨额赔款的支付机制恶化,这不仅使环境责任保险无以为序,而且也极容易引起保险市场乃至整个金融市场的混乱。所以对于生态损失的保险赔付要依托于相关理论的进展,法律制度的完善以及高度发达的保险业。

参考文献:

[1]周珂,杨子蛟.论环境侵权损害填补综合协调机制[J].法学评论,2003,(6).

[2]CodeofFederalRegulation,Title40,Chapter1-EnvironmentalProtectionAgency,SubchapterI-SolidWaste,264.140.

[3]汪劲.环境法学[M].北京:北京大学出版社,2006.

污染管理论文范文篇4

1.1水源地农业污染治理范围和基本情况

1.1.1南阳境内流域面积及农业生产概况

丹江口水库位于豫鄂交界处,属长江流域汉江水系,主要支流有灌河、淇河,水资源丰富。水源地区域总面积6361.93平方公里。南水北凋中线工程上马后,丹江口水库蓄水面积将由745平方公里增加到1050平方公里,其中南阳境内546平方公里,占库区水面积底52%,涉及南阳市的淅川、西峡、内乡、邓州(部分乡镇)3县1市,耕地面积6.94万公顷,总人口117.51万人,其中农业人口占89%。

1.1.2水源地周围的自然条件

水源地库区周边地形以山地丘陵为主,特别是丹江口水库环库区丘陵垄岗区,地形破碎,岗岭起伏,十分复杂。土壤类型以黄棕壤和黄粘土或红粘土为主,土层较薄,全区宜林面积58.29万公顷,温带、热带植物均适生,种类繁多,资源丰富。

1.1.3水源地种植结构及种植制度

水源地区域农业生产以种植业为主,种植业占其农业总产值的53.4%。种植结构为一年两熟的麦、杂(稻)栽培植被,农业生产采用传统的粗放耕作方式,高投入,低产出,结构单一,近年来林果业、中药材种植和养殖业发展较快。2003年农民人均纯收入2122元。

1.2水源地面源污染现状

南水北调中线工程要求丹江口水库库区水质要达到国家地表水I类水质的要求,国家规定,丹江口水库水源地水质总磷不能超过0.02毫克/升,总氮不能超过0.04毫克/升,氨态氮不能超过0.5毫克/升,丹江口水库库区水样检测结果,库区水质大多数指标在国家地表水环境质量П类以上,其中总磷浓度为0.02-0.05毫克/升,总氮浓度为1.46-1.60毫克/升,分别超过国家地表水环境П类水质标准,总磷、总氮明显超标。通过对超标成分的分析,主要是由于污水、农药、化肥、人畜粪便及生活垃圾污染形成的面源污染引起的。

2.面源污染原因的调查分析

2.1农业生产中大量使用农药和化肥

这是引起水源地农业面源污染的主要原因之一。南阳境内库区流域属农业主产区,种植业占主导地位,在农业生产中需要投入大量的农用生产资料。据测算,南阳市所属的丹江口水库水源地4县37个乡镇111.4万亩耕地年化肥投入量为4.35万吨(折纯),用量最大的是氮磷化肥,化肥的使用方法多为抛洒浅施且一年多次施用。按全国平均水平30-40%的化肥利用率推算,年土壤固定、空气挥发和渗入地下水、汇入地表径流的流失量达2.61-3.045万吨;水源地年农药施用量275吨,品种多为刹虫剂、杀菌剂、除草剂等,对环境造成危害的是含磷、砷、汞类高毒高残留农药,使用上多采用喷施方法,并且一年喷施多次。农药除40%被农作物及害虫吸收分解外,一部分挥发入空气,大部分残留在土壤地表渗透到地下水或随雨水冲刷汇入地表径流流入库区,造成污染。据调查推算化肥、农药对库区总磷超标的贡献率超过75%。水源地库区年农膜覆盖21.32万亩,农膜使用量704吨,按平均残留率5.88%计算,每年残留地膜41.39吨。残留在农田中的农膜难以分解,影响耕作,少部分分解物释放出有害物质也污染土壤和地下水。

2.2畜禽粪便及生活垃圾量逐年增大

近年来,随着农业生产结构调整步伐的加快,畜牧养殖业发展迅速,畜牧养殖业造成的面源污染问题也越来越突出,据调查统计,丹江口水库汇水区现有规模养殖厂超过200个,畜禽散养情况普遍,年畜禽粪便排放量超过826万吨,粪便简单处理率仅为59.5%,粪便排放随意性强,氮、磷、COD等大量富营养物质直接或间接排入库区,造成环境和水体水质的直接污染。丹江口水库汇水流域内有37个乡镇117.51万人,由于没有方便有效的生活污水、生活垃圾处理设施,生活污水和垃圾长期直接排放,污染地表水和地下水。

2.3水土流失严重

根据近年来调查资料统计,丹江口库区水源地水土流失面积3369.01平方公里,占库区上游流域总面积的53%,年平均土壤侵蚀量约990万吨,平均土壤侵蚀模数2938吨/平方公里.年。大量的水土流失不但造成水库淤积,而且使水质质量变差,富营养化程度提高。

2.3.1生态环境不良

丹江口水库库区周边地区以浅山丘陵地为主,沟壑纵横,地形破碎复杂,坡度陡,植被多为中幼、中龄林和低效林,植被覆盖率低,防护能力差,自然调节能力低下,枝叶截留及根系固土保水能力减退,生态环境较为脆弱。

2.3.2土壤性能差

据调查,水源地土壤以黄褐土、黄粘土或红粘土为主,质地粘重,易干缩裂缝,通透性差,表土层疏松浅薄,既不耐旱,又不耐涝,并易受侵蚀,浅山丘陵区的石灰岩、片岩等,抗侵蚀能力差,风化严重,对降雨冲击的抵抗力较弱。经雨水冲刷后极易形成水土流失。

2.3.3气候与水资源影响

丹江口水库汇水区域内,气候属亚热带季风型大陆性气候,年平均降雨量为804-840mm,降雨量年际间变化大,受季风影响,降水年内分配不均,汛期降雨量占全年降雨量的58-62%。暴雨集中,强度大,历时短,入渗有限,容易冲刷侵蚀地表。丹江口水库南阳境内支流,均属山区型河道,坡度大,地下水资源量甚微,水资源总量以地表径流为主,是水土流失的主要动力。

水土流失使沙尘及附着在土壤上的农药化肥残留量得以汇入地表径流,流入库区,造成库区悬浮物和N、P超标,对库区水质影响较大。

3.丹江口库区水源地农业面源污染治理对策

水源地农业面源污染治理的指导思想是:以保护水源地农业生态环境、为南水北调提供优质水源为中心,以面源污染治理项目为重点,以配套服务设施为手段,大力发展生态农业、无公害农业、有机农业,合理开发利用资源,提高农产品质量,实现水源地农村经济发展与人口资源环境相协调,经济、生态、社会效益相统一。

3.1广泛宣传南水北调中线工程水源地农业面源污染治理工作的重要意义

南阳是南水北调中线工程水源地和渠首工程所在地,因此,要借南水北调中线工程即将开工建设的有利时机,利用各种宣传工具,大力弘扬“丹江情”,宣传农业生态环境保护的法律、法规,以及加强水源地生态环境保护及其搞好水质保护的重要意义,增强广大农民群众的环保意识,提高农业面源污染治理的自觉性。

3.2实行无公害生产,走有机农业之路。

在农业生产中,全面推行科学施肥技术,强调施用有机肥、绿肥、沼肥等。严格执行《农药管理条例》的各项规定,严禁使用剧毒、高残留农药和国家明令禁止使用的农药,推广应用低毒、低残留农药,大力提倡生物防治,推广普及农业清洁生产技术,实行无公害生产。

3.2.1治理和防止农药化肥的污染

3.2.1.1控制化肥投入量,增加绿肥和有机肥使用量。

大力发展有机农业和生态农业。提高化肥利用率,推广测土配方施肥技术,均衡施肥,坚持施化肥少量多次,深施限量。减少可能造成土壤板结硬化肥料的施用量,增加使用新型、高效、缓释固土的化肥,减少化肥流失率。改变种植结构,以种植少量使用氮磷肥的作物取代大量使用氮肥磷肥作物的品种。

3.2.1.2坚持预防为主,综合防治。

采用生物防治、化学防治和农业防治相结合的防治措施;改良耕作制度,调整农业结构,选种抗性作物,采用合理轮作和间作套种技术,优化种植模式;推广沼液治虫和机械治虫技术,降低施药次数;推广抗病虫害农作物品种;推广无公害生产技术,限制或禁止使用高毒、高残留农药。

3.2.1.3增加土壤溶量和提高土壤自我净化能力。

增加土壤有机质含量,改良土壤物理性质,增加和改良土壤胶体的种类和数量,增加土壤对污染物的吸附能力和吸附量,改善土壤的氧化还原条件,使污染物易于降解或向减少毒性方向转化,从而减少污染物在土壤中的活性。提高土壤微生物的活力,提高对污染物的降解能力。

3.2.1.4大力推广应用保护性生产技术,控制地膜污染。

加强废弃地膜的收集,推广应用可降解农膜,推广草覆盖技术等,从而减少农膜使用量。

3.3对农业、农村废弃物实施资源化开发利用

实施生态家园富民工程计划,大力推广农村沼气和秸秆气化工程建设,以沼气池为纽带,通过一池三改,以农村废弃物、污染物进行综合开发利用,产生的沼气用于炊事、取暖、照明,沼渣、沼液可作为优质有机肥,形成良性循环,减少污染,保护环境,降低生产投入,使农业生产和废弃物得到资源化利用。

3.3.1大力推广建设“生态家园富民计划”。

以农户为单元,以沼气池为纽带,连接农户的种植业和养殖业,实现物流和能流的有效循环利用,既节约能源,又美化环境,减少污染,实现居家温暖清洁化,庭院经济高效化和农业生产无害化。重点推广农村户用沼气综合利用技术,推广新池型。发展以沼气为纽带的生态农业,减少农药化肥使用量。沼肥是一种速效性和迟效性兼有的有机肥,具有良好的增肥改土作用,据实验研究,一个8立方米的沼气池,年提供的沼渣相当于硫酸氨50kg、过磷酸钙40kg、氯化钾15kg。沼肥肥田,能使土壤中的有机质含量增加0.17%,含氮量增加0.04%,全磷增加0.014,全钾增加0.03%,可有效地改善土壤理化状态,增加土壤溶重。沼液富含氨态氮、速效磷、速效钾,可用于农业灌溉及叶面喷施,发挥其“生物农药”的功效。

3.3.2推广大中型畜牧养殖厂粪便污水综合处理技术。

采取有效措施,降低其氮、磷及COD等物质的含量,达到安全排放标准。同时注意加强对其弃物质的资源化利用,利用大中型沼气技术,通过对其自生废弃物的加工处理,生产维持其自身运转所需的水、热、光等能源。结合推广有机肥生产技术,生产大量的有机肥,实现能量的多层次转化利用和良性循环,减少排放污染。

3.4加强对水土流失的治理

3.4.1丹江口水库水源地的水土流失原因与自然地理特征密不可分,要针对不同的地形地貌、土壤岩性及植被情况,采取区别对待政策,搞好水土流失治理规划。

3.4.2重点治理丹江口库区周围以及浅山丘陵区和水土流失较重区域,以工程措施、生物措施为主,封山育林,退耕还林还草,人工造林,搞好小流域治理,因地制宜地采取坡面整治、沟道保护、护坡、绿化、整地等防治措施,修建塘坝、小型水库,搞好拦洪截留,在水库区搞好农田立体间套工程,调整作物布局,科学耕作,减少水土流失,进行基本农田建设和经济林的开发,建立生态高效农业区,遏制人为因素造成的水土流失。

3.4.3完善水土保持预防监督体系和监测网络,加强对水土流失情况的监测研究,建立预警机制,防患于未然。

3.5加大管理和执法力度

要运用法律、经济、技术、行政和教育等综合手段,减少破坏和危害环境的行为,使开发利用与环境保护协调发展。同时,加强对水源地农业环境的监测,在水源地设立监测网点,动态掌握水源地水体和农业面源的污染状况。建立水源地环境质量状况报告制度,定期公布水源地农业环境质量状况。建立执法队严厉查处污染和破坏水源地环境的不法行为,确保水源地良好的生态环境,保证南水北调工程的顺利实施。

3.6切实加强水源地农业面源污染治理项目的建设

南水北调中线工程建设为南阳经济的快速发展提供了一个难得的历史机遇,而项目建设是面源污染治理和水质保护的关键。根据水源地的生态条件、农业面源污染的现状和环境保护的总体要求,在治理水源地农业面源污染时,要优先考虑以下七类项目的实施。

3.6.1水源地农业环境监测站建设

根据南水北调工程对水质的要求,建立南水北调中线工程水源地农业环境监测站,下设淅川、西峡、内乡、邓州四个县级监测分中心,37个水源地乡镇各建立取样监测网点,通过信息网络,对水源地农业环境进行动态监测。

3.6.2农村能源环保工程建设

农村能源环保工程的建设,是当前解决南水北调水源地的面源污染问题的重大措施之一。

3.6.2.1生态家园富民工程建设

根据水源地农村生活污水污染状况,通过沼气工程建设,改善农村卫生条件和农民的生活条件。在淅川、西峡、内乡、邓州4县市区实施生态家园富民计划,重点是37个水源地乡镇的27.7万户居民。

3.6.2.2秸秆气化示范工程建设

根据当地秸秆资源丰富而又废弃浪费严重的现状,在西峡的8个乡镇,淅川县的11个乡镇,内乡的4个乡镇,建设秸秆气化站45个,变废为宝,节约能源,减轻污染度。

3.6.2.3规模化养殖小区小型沼气工程建设项目

根据规模养殖小区发展现状,在淅川、西峡、内乡3县现有的180个规模化养殖小区发展小型沼气工程,对畜禽粪便进行无公害处理和效益化利用。

3.6.3无公害农产品生产基地建设

根据农业生产中投入品造成面源污染的现状,围绕蔬菜、小辣椒、果树、小麦、玉米、水稻等生产等,建立淅川、西峡、内乡3县和邓州市彭桥镇无公害农产品生产基地,推广无公害生产技术,通过科学耕作和栽培,实施无公害生产,减少化肥、农药等农业投入品数量,减轻对耕地、水源和环境的污染,提高农产品质量和效益,示范带动水源地农业走高效、无公害的良性发展轨道。

3.6.4水源地4县市生物有机肥厂建设

根据发展生态农业的要求,在淅川、西峡、内乡、邓州4个县市各建设年生产能力10万吨的生物有机肥厂,用生物有机肥逐步代替化肥,发展有机农业,减少化肥滥施对农业生态环境造成的污染。

3.6.5无公害农产品质量检测中心建设

根据发展无公害农产品的要求,在淅川、西峡、内乡3县建立无公害农产品质量检测中心,开展无公害农产品检测,限制有毒有害投入品的使用,减少残留。

3.6.6植被恢复建设

根据水土流失现状,建设淅川60万亩荒坡薄地植被恢复、内乡5万亩荒坡植被恢复和邓州市彭桥镇1万亩废弃矿区的植被恢复项目,对荒坡薄地进行生态治理。

3.6.7生态农业教育培训基地建设

根据农民生态环境意识不强的现状,按照发展生态农业的要求,在淅川、西峡、内乡3县建设生态农业农民教育培训基地项目,增强农民生态观念和生态意识,落实各项环保措施。

污染管理论文范文篇5

关键词:中学化学教学环境保护居室污染环保意识

地球为人类提供了空气、水、土地以及大量的生物和矿物质。人类的生活和生产活动又在不断地影响和改变着自身的环境,甚至引起严重的环境污染。臭氧层破坏、气候变暖、水资源的短缺和污染、化学品和固体废弃物的危害等等,已经对人类的生存和发展构成了现实威胁。而大部分环境污染物是因人类的生活和生产活动产生的。它们进入环境后,通过物理变化、化学反应或生物作用会转变成危害更大的新污染物。今天反污染的前线不单是在工厂,而是还在你的办公室里、你的家中。人的一生绝大部分时间是在室内(家庭居室、办公场所、商店宾馆、车辆习机)度过的。调查显示,上海居民平均有86%的时间是在室内度过的,而有60%的时间是在自己的家中。然而,室内化学污染物的种类及其污染的程度与室外存在着明显差异,而且要严重得多。

除了室外的大气污染物能经空气流通进入室内以外,室内各种建筑装饰材料、厨房炊事、化妆品、日用化学用品和化学制品、复印机、放射性污染物等都是重要的室内化学污染源。人们已从室内空气中鉴定出300多种挥发性化学物质。尽管其含量一般仅在mg/kg或μg/kg级水平,甚至更低,但某些室内化学污染物的浓度还是远高于室外,而且由于人们长时间留于室内,其影响是十分严重的。医学研究表明,由上述原因造成的室内化学污染是呼吸道、心血管疾病和癌症的重要诱因。大量合成化学品不断进入室内产生的各种化学污染已成为一个突出的健康问题,正在引起发达国的环境和卫生学家们的关切和注意。专家们已发出警告:富强内化学污染对健康的危害已经到不容忽视的地步了,人们在注意室外环境保护的同时,应该采取有效对策,减少室内化学污染,以保护人类自己的健康。

一、建筑装璜装饰材料污染

随着生活水平的提高,各种新型建筑装璜装饰材料进入了家庭,成为新的化学污染源。家具、墙纸、天花板、化纤地毯、塑料地板、隔热材料等中所含的甲醛在长期持续缓慢地释放出来。各种树脂、油漆、乳胶、涂料、粘合剂等也大量释入出甲醛。塑料制品受热潮解时容易发生变性释放出甲醛。调查发现,装饰程度较高的居室中,甲醛浓度竟为室外的46倍。甲醛为细胞原浆毒。可经呼吸道、消化道及皮肤吸收,对皮肤有强烈的刺激作用。可引起组织蛋白的凝固坏死,对中枢神经系统有抑制作用。动物试验证明甲醛是致肺癌物。室内含量达30mg/m3进可当即致死。因此,研制新一代环保型装璜装饰材料,实现装璜的环保化、绿色化,已经提到议事日程上来。控制甲醛污染的有效方法是关闭门窗,在室温27℃以氨水熏蒸几个小时,装修中使用的各种溶剂、粘合剂可造成苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯等挥发性有机物的污染。油漆中用做稀释剂的香蕉水,含苯或甲苯达50%—55%,其毒性作用主要表现在对神经系统的先兴奋后抑制作用,对皮肤粘膜有刺激性。中毒后出现头痛头晕、心动过速,重者出现意识障碍、抽搐,可发生脑水肿、呼吸衰竭甚至死亡。因此,装修宜适度,刚装修好的新居应加强通风,不宜马上入住。

二、厨卫污染

炊事燃烧、分散取暖是居室空气的主要污染源之一。各种燃料(煤、石油、液化气、天然气)、木材、纸等,在供氧不足下不完全燃烧,生成大量多环芳烃(PAH)。在400℃—800℃下芳香烃逐渐聚合或环化生成的苯并[a]芘是强致癌物。SO2、酚等促进致癌物与苯并[a]芘等联合作用,使肺癌死亡率逐渐上升。家用炉具排放的烟气中苯并[a]芘可达1000μg/m2。医学调查证明,云南宣威肺癌死亡率居全国之首可能与其室内燃煤污染物浓度高于室外的数十至上百倍有关。

流行病学研究表明,煎、炒、烤、烘等高温烹调加工中,烹调油在270℃高温下分解,其烟雾中含有多环芳烃苯并[a]芘、苯并蒽,而食用油与鱼、肉等食品一起在高温下能生成烃类、醛类、羧酸、杂环胺等200多种物质,其遗传毒性远大于苯并[a]芘,我国女性乳腺癌的高发可能与此相关,香肠、熏鱼、烤牛肉、烤焦的鱼皮以及直接在火上烤的牛排中,苯并[a]芘的含量分别是高达1.0—10.5μg/kg、1.7—7.5μg/kg、3.3—11.1μg/kg、5.3—760μg/kg和50.4μg/kg。而爱吃烟熏食物的冰岛人的胃癌发生率很高。故应改革炉灶,使用脱排油烟机,注意通风、消烟、除尘,减少高温烹调,提倡烹饪电气化。

卫生间、下水道散发的气体中含有H2S、甲硫醉、甲硫二醇、乙胺、吲哚等,有毒性,会引起呕吐、降低食欲。空气中H2S含量为30—40mg/m3时即会引起眼睛及呼吸道症状。而若低浓度下长时间接触,也会发生慢性中毒反应,头痛、眩晕、记忆力和免疫功能下降。

吸烟与肺癌的增长呈正相关。香烟烟雾中含有相当数量的多种PAH、氮氧化物、尼古丁以及As、Ni、Cr等多种致癌物和CO、HCN等多种有害物。用GC/MS分析烟草焦油中的PAH有150多种,其中致癌的有10多种。每100支烟中含苯并[a]芘3.0μg—4.0μg,二苯并[a,j]荧蒽0..4μg,,苯并[b]荧蒽0.3μg,苯并[j]劳蒽0.6μg。吸烟有害健康者同样受到严重威胁。

三、化妆品污染

美容热使形形色色的化妆品涌入家庭。专家告诫,应慎用各种化妆品。

临床发现,使用化妆品引起皮炎患者增多。化妆品中的色素、香料、表面活性剂、防腐剂、漂白剂、避光剂等都可导致接触性皮炎。香水、防晒剂、染发剂中含的对苯二胺,口红中含的二溴和四溴荧光素都具有变应原性质,可引起皮肤红肿、搔痒,发生变应性接触性皮炎。胭脂、眉笔的笔芯亦含有变应原,可引起眼睑变应性接触性皮炎。使用含雌激素的化妆品能引起儿童性早熟发育症状。

洗发香波中含的苯酚有毒性。其口服致死量为2g—15g。若苯酚通过皮肤大面积吸收进入体内,对内脏肾功能和神经系统有广泛的破坏作用。严重者1小时内可死亡。洗发水含苯胺类化合物,溅入眼内,2天内眼球表面就出现广泛损伤,并能渗入晶体引起白内障。苯胺毒性很高,它通过肺呼吸,口服和皮肤接触进入体内。含氢醌的皮肤漂白剂,含巯基醋酸的冷烫剂、含硫化物的脱毛剂以及指甲化妆品常可引起刺激性接触性皮炎。国家规定祛斑霜的含汞量应低于百万分之一,但有些祛斑霜含量增高,引起慢性汞中毒。有些化妆品含有四氧化三铅(俗称丹红)或碱式碳酸铅(俗称铅白),进入人体或呼吸道易引起铅中毒。

有报道对美国广泛使用的29种化妆品进行分析,其中有27种检出了NKEIA(N—亚硝基二乙醇胺),Hecht在7种含十二烷胺的化妆品中发现6种具有毒性、致畸作用、致癌性的N—亚硝基甲基十二烷胺,含量达0.02ppb—0.6ppb。因此,应该选购有卫生部门批准文号的合格的化妆品。而据统计,即程度不同地出现过敏现反应,因此从医学的角度来看,不化妆、不染发、慎用化妆品、崇尚自然美,是现代女性最佳的养生之道。

四、日用化学品污染

家庭中广泛使用着各种日用化学品。美国环保局宣称,从油溱到洗涤剂,家家都有有毒化合物。各种家用除浊剂、消毒剂、洗涤剂、衣服干洗剂、空气清新剂、家具擦光剂、擦玻璃剂,它们是有用的,但同时也在散发出有毒气体。一些日用化学品含有挥发性溶剂,如汽油,长期使用有诱发心脏病的危险。

毒性很高的苯胺有少量用于生产家用化学品,如涂料、光漆、染料、抗氧化剂、除草剂、杀虫剂、茶菌剂。家用杀虫剂如萘(卫生球的主要成分)若误服,皮肤沾染或汲入高浓度蒸气的均可损害肝、肾。文学用做溶剂、来火剂、干洗剂的CCF,用做去油剂、干洗剂的CH3CCI3,用做致冷剂、发泡剂的CH2FCI等是主要的氯代烃污染源。在农药、油漆、油墨、复写纸、粘胶剂等中用做添加剂、在塑料中用做增塑剂的多氯联苯(PCBS),是毒性极大的有机氯化物,可诱导肝癌、腺瘤的发展,并能通过母体转移给胎儿致癌。多氯代二苯并二恶英(PCDD)、多氯代二苯并呋喃(PC)是目前素养性最大的有机氯化物。杀虫剂、除草剂的大量使用,使环境中的PCDD、PCDF含量升高,每年进入环境的最可达105g。

五、放射性污染

烟叶中含U、Ra—226、Po—210、Pb—210等放射性物质。我国6个品牌香烟中,Po—210含量为8.5×10-13Curie/g。这些放射性物质被吸入支气管并在其分叉位积累,导致支气管上皮肿瘤。打火机使用的电石(氯化稀土产品)含微量U、Th,总放射性比活度为2.5×10-6Curie/kg。放射性稀有气体氡是严重的公害之一。氡是3种天然放射系在放射性衰变的公害之一。由于其有很大的流动性,能随时被人吸入体内,并继续发生放射性衰变,形成“内放射”,严得损伤人体的组织和器官,因此应注意严格选用符合国家标准,放射性物质含量低的建筑材料。身居花岗岩地带的居民应警惕当地井水、泉水、矿泉水有无异常高的放射性。其饮用水宜存贮几天后再饮用。

生活燃料煤中U、Th的含量分别可达0.8μg/g。北方农村用无烟囱地炉做饭、取暖,室内环境常被天然放射性物质尤其是Po—210污染,某些居民头发中Po—210的含量竟高出一般居民50多倍。

六、化学过敏症和大楼综合症

近年来一种易被人忽视的现代文明病——“化学物质过敏症”频频见诸报端,这是指因长期大量接触化学物质而导致的人体过敏,它严重影响人们的正常生活。患者大多存在自律神经障碍,瞳孔对光线的反应以及眼球运动出现异常。其主要症状为手脚发冷、失眠、咽喉疼痛、腹泻、皮肤炎症等。由于导致上述症状的原因十分复杂,医生往往无法及时明确诊断。报道对144名患者的发病原因进行统计分析,35%因居住在新房内;58%因使用了空气清新剂、杀虫剂、香水甚至修正液等化学用品;6%原因不明。其中有80%为女性。除了撤去患者身边引发过敏症的化学物质,服用维生素以增加营养,促进排毒,通过运动加快排汗等方法外,目前尚无更有效的治疗方法。

随着高层建筑的现代化,使用空调系统的封闭型办公场所常使不少工作人员出现眼睛发干发炎、鼻塞、头痛、胸闷、怠倦、嗜睡等症状,被称为“大楼综合症”。其诱因是多种多样的;湿法复印机散发的碳氢化合物使人疲劳、皮肤疼痛、发炎;干法复印机逸出的臭氧能刺激眼睛与呼吸道,引起炎症;电脑、信息处理装置的荧光屏释放出的正离子影响人体的新陈代谢,降低对疾病的抵抗力,导致荧光屏皮疹;荧光照明设备的紫外线和空气中各种化学成份一起,产生光化学烟雾,影响视力。人体也是一种污染源,从呼吸道排出的化学物质有149种,通过尿和皮肤排出的有151种和171种。这些化学物质滞留在密闭的室内,对健康造成危害。

七、电子雾污染

电子雾污染虽不属于化学污染,但在室内环境污染中处于举足轻重的位置,在此值得一提。空调、彩电、计算机、冰箱、电热毯等各种电子产品在使用中都不同程度地发出电磁波——电子雾。电子雾会使人头痛、疲乏、神经质、睡眠不安,影响儿童发育。生物学家调查发同,1969年—1982年美国马里兰州有951名男子死于脑瘤,其中大部分是电工或电气工程师。而在高压线附近工作的人体内癌细胞的生长速度比一般人快24倍。因此为安全起见,人与彩电之间的距离应保持4m—5m,距离荧光灯管2m—5m;卧室内勿放置冰箱,电热毯变热后应及时切断电源。移动电话,对讲机发出的高频电磁波对健康有影响,经常长时间使用会产生头痛、注意力分散、眼睑抽搐、记忆力衰退等症状。故能使普通电话时尽可能不使用移动电话。

以上仅仅是对有关知识的归纳小结,具体到怎样组织教学,采用什么样的教学手体贴教学方式,还要广大同仁共同探讨,笔者在此只为抛砖引玉。

污染管理论文范文篇6

关键词:中学化学教学环境保护居室污染环保意识

地球为人类提供了空气、水、土地以及大量的生物和矿物质。人类的生活和生产活动又在不断地影响和改变着自身的环境,甚至引起严重的环境污染。臭氧层破坏、气候变暖、水资源的短缺和污染、化学品和固体废弃物的危害等等,已经对人类的生存和发展构成了现实威胁。而大部分环境污染物是因人类的生活和生产活动产生的。它们进入环境后,通过物理变化、化学反应或生物作用会转变成危害更大的新污染物。今天反污染的前线不单是在工厂,而是还在你的办公室里、你的家中。人的一生绝大部分时间是在室内(家庭居室、办公场所、商店宾馆、车辆习机)度过的。调查显示,上海居民平均有86%的时间是在室内度过的,而有60%的时间是在自己的家中。然而,室内化学污染物的种类及其污染的程度与室外存在着明显差异,而且要严重得多。

除了室外的大气污染物能经空气流通进入室内以外,室内各种建筑装饰材料、厨房炊事、化妆品、日用化学用品和化学制品、复印机、放射性污染物等都是重要的室内化学污染源。人们已从室内空气中鉴定出300多种挥发性化学物质。尽管其含量一般仅在mg/kg或μg/kg级水平,甚至更低,但某些室内化学污染物的浓度还是远高于室外,而且由于人们长时间留于室内,其影响是十分严重的。医学研究表明,由上述原因造成的室内化学污染是呼吸道、心血管疾病和癌症的重要诱因。大量合成化学品不断进入室内产生的各种化学污染已成为一个突出的健康问题,正在引起发达国的环境和卫生学家们的关切和注意。专家们已发出警告:富强内化学污染对健康的危害已经到不容忽视的地步了,人们在注意室外环境保护的同时,应该采取有效对策,减少室内化学污染,以保护人类自己的健康。

一、建筑装璜装饰材料污染

随着生活水平的提高,各种新型建筑装璜装饰材料进入了家庭,成为新的化学污染源。家具、墙纸、天花板、化纤地毯、塑料地板、隔热材料等中所含的甲醛在长期持续缓慢地释放出来。各种树脂、油漆、乳胶、涂料、粘合剂等也大量释入出甲醛。塑料制品受热潮解时容易发生变性释放出甲醛。调查发现,装饰程度较高的居室中,甲醛浓度竟为室外的46倍。甲醛为细胞原浆毒。可经呼吸道、消化道及皮肤吸收,对皮肤有强烈的刺激作用。可引起组织蛋白的凝固坏死,对中枢神经系统有抑制作用。动物试验证明甲醛是致肺癌物。室内含量达30mg/m3进可当即致死。因此,研制新一代环保型装璜装饰材料,实现装璜的环保化、绿色化,已经提到议事日程上来。控制甲醛污染的有效方法是关闭门窗,在室温27℃以氨水熏蒸几个小时,装修中使用的各种溶剂、粘合剂可造成苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯等挥发性有机物的污染。油漆中用做稀释剂的香蕉水,含苯或甲苯达50%—55%,其毒性作用主要表现在对神经系统的先兴奋后抑制作用,对皮肤粘膜有刺激性。中毒后出现头痛头晕、心动过速,重者出现意识障碍、抽搐,可发生脑水肿、呼吸衰竭甚至死亡。因此,装修宜适度,刚装修好的新居应加强通风,不宜马上入住。

二、厨卫污染

炊事燃烧、分散取暖是居室空气的主要污染源之一。各种燃料(煤、石油、液化气、天然气)、木材、纸等,在供氧不足下不完全燃烧,生成大量多环芳烃(PAH)。在400℃—800℃下芳香烃逐渐聚合或环化生成的苯并[a]芘是强致癌物。SO2、酚等促进致癌物与苯并[a]芘等联合作用,使肺癌死亡率逐渐上升。家用炉具排放的烟气中苯并[a]芘可达1000μg/m2。医学调查证明,云南宣威肺癌死亡率居全国之首可能与其室内燃煤污染物浓度高于室外的数十至上百倍有关。

流行病学研究表明,煎、炒、烤、烘等高温烹调加工中,烹调油在270℃高温下分解,其烟雾中含有多环芳烃苯并[a]芘、苯并蒽,而食用油与鱼、肉等食品一起在高温下能生成烃类、醛类、羧酸、杂环胺等200多种物质,其遗传毒性远大于苯并[a]芘,我国女性乳腺癌的高发可能与此相关,香肠、熏鱼、烤牛肉、烤焦的鱼皮以及直接在火上烤的牛排中,苯并[a]芘的含量分别是高达1.0—10.5μg/kg、1.7—7.5μg/kg、3.3—11.1μg/kg、5.3—760μg/kg和50.4μg/kg。而爱吃烟熏食物的冰岛人的胃癌发生率很高。故应改革炉灶,使用脱排油烟机,注意通风、消烟、除尘,减少高温烹调,提倡烹饪电气化。

卫生间、下水道散发的气体中含有H2S、甲硫醉、甲硫二醇、乙胺、吲哚等,有毒性,会引起呕吐、降低食欲。空气中H2S含量为30—40mg/m3时即会引起眼睛及呼吸道症状。而若低浓度下长时间接触,也会发生慢性中毒反应,头痛、眩晕、记忆力和免疫功能下降。

吸烟与肺癌的增长呈正相关。香烟烟雾中含有相当数量的多种PAH、氮氧化物、尼古丁以及As、Ni、Cr等多种致癌物和CO、HCN等多种有害物。用GC/MS分析烟草焦油中的PAH有150多种,其中致癌的有10多种。每100支烟中含苯并[a]芘3.0μg—4.0μg,二苯并[a,j]荧蒽0..4μg,,苯并[b]荧蒽0.3μg,苯并[j]劳蒽0.6μg。吸烟有害健康者同样受到严重威胁。

三、化妆品污染

美容热使形形色色的化妆品涌入家庭。专家告诫,应慎用各种化妆品。

临床发现,使用化妆品引起皮炎患者增多。化妆品中的色素、香料、表面活性剂、防腐剂、漂白剂、避光剂等都可导致接触性皮炎。香水、防晒剂、染发剂中含的对苯二胺,口红中含的二溴和四溴荧光素都具有变应原性质,可引起皮肤红肿、搔痒,发生变应性接触性皮炎。胭脂、眉笔的笔芯亦含有变应原,可引起眼睑变应性接触性皮炎。使用含雌激素的化妆品能引起儿童性早熟发育症状。

洗发香波中含的苯酚有毒性。其口服致死量为2g—15g。若苯酚通过皮肤大面积吸收进入体内,对内脏肾功能和神经系统有广泛的破坏作用。严重者1小时内可死亡。洗发水含苯胺类化合物,溅入眼内,2天内眼球表面就出现广泛损伤,并能渗入晶体引起白内障。苯胺毒性很高,它通过肺呼吸,口服和皮肤接触进入体内。含氢醌的皮肤漂白剂,含巯基醋酸的冷烫剂、含硫化物的脱毛剂以及指甲化妆品常可引起刺激性接触性皮炎。国家规定祛斑霜的含汞量应低于百万分之一,但有些祛斑霜含量增高,引起慢性汞中毒。有些化妆品含有四氧化三铅(俗称丹红)或碱式碳酸铅(俗称铅白),进入人体或呼吸道易引起铅中毒。

有报道对美国广泛使用的29种化妆品进行分析,其中有27种检出了NKEIA(N—亚硝基二乙醇胺),Hecht在7种含十二烷胺的化妆品中发现6种具有毒性、致畸作用、致癌性的N—亚硝基甲基十二烷胺,含量达0.02ppb—0.6ppb。因此,应该选购有卫生部门批准文号的合格的化妆品。而据统计,即程度不同地出现过敏现反应,因此从医学的角度来看,不化妆、不染发、慎用化妆品、崇尚自然美,是现代女性最佳的养生之道。

四、日用化学品污染

家庭中广泛使用着各种日用化学品。美国环保局宣称,从油溱到洗涤剂,家家都有有毒化合物。各种家用除浊剂、消毒剂、洗涤剂、衣服干洗剂、空气清新剂、家具擦光剂、擦玻璃剂,它们是有用的,但同时也在散发出有毒气体。一些日用化学品含有挥发性溶剂,如汽油,长期使用有诱发心脏病的危险。

毒性很高的苯胺有少量用于生产家用化学品,如涂料、光漆、染料、抗氧化剂、除草剂、杀虫剂、茶菌剂。家用杀虫剂如萘(卫生球的主要成分)若误服,皮肤沾染或汲入高浓度蒸气的均可损害肝、肾。文学用做溶剂、来火剂、干洗剂的CCF,用做去油剂、干洗剂的CH3CCI3,用做致冷剂、发泡剂的CH2FCI等是主要的氯代烃污染源。在农药、油漆、油墨、复写纸、粘胶剂等中用做添加剂、在塑料中用做增塑剂的多氯联苯(PCBS),是毒性极大的有机氯化物,可诱导肝癌、腺瘤的发展,并能通过母体转移给胎儿致癌。多氯代二苯并二恶英(PCDD)、多氯代二苯并呋喃(PC)是目前素养性最大的有机氯化物。杀虫剂、除草剂的大量使用,使环境中的PCDD、PCDF含量升高,每年进入环境的最可达105g。

五、放射性污染

烟叶中含U、Ra—226、Po—210、Pb—210等放射性物质。我国6个品牌香烟中,Po—210含量为8.5×10-13Curie/g。这些放射性物质被吸入支气管并在其分叉位积累,导致支气管上皮肿瘤。打火机使用的电石(氯化稀土产品)含微量U、Th,总放射性比活度为2.5×10-6Curie/kg。放射性稀有气体氡是严重的公害之一。氡是3种天然放射系在放射性衰变的公害之一。由于其有很大的流动性,能随时被人吸入体内,并继续发生放射性衰变,形成“内放射”,严得损伤人体的组织和器官,因此应注意严格选用符合国家标准,放射性物质含量低的建筑材料。身居花岗岩地带的居民应警惕当地井水、泉水、矿泉水有无异常高的放射性。其饮用水宜存贮几天后再饮用。

生活燃料煤中U、Th的含量分别可达0.8μg/g。北方农村用无烟囱地炉做饭、取暖,室内环境常被天然放射性物质尤其是Po—210污染,某些居民头发中Po—210的含量竟高出一般居民50多倍。

六、化学过敏症和大楼综合症

近年来一种易被人忽视的现代文明病——“化学物质过敏症”频频见诸报端,这是指因长期大量接触化学物质而导致的人体过敏,它严重影响人们的正常生活。患者大多存在自律神经障碍,瞳孔对光线的反应以及眼球运动出现异常。其主要症状为手脚发冷、失眠、咽喉疼痛、腹泻、皮肤炎症等。由于导致上述症状的原因十分复杂,医生往往无法及时明确诊断。报道对144名患者的发病原因进行统计分析,35%因居住在新房内;58%因使用了空气清新剂、杀虫剂、香水甚至修正液等化学用品;6%原因不明。其中有80%为女性。除了撤去患者身边引发过敏症的化学物质,服用维生素以增加营养,促进排毒,通过运动加快排汗等方法外,目前尚无更有效的治疗方法。

随着高层建筑的现代化,使用空调系统的封闭型办公场所常使不少工作人员出现眼睛发干发炎、鼻塞、头痛、胸闷、怠倦、嗜睡等症状,被称为“大楼综合症”。其诱因是多种多样的;湿法复印机散发的碳氢化合物使人疲劳、皮肤疼痛、发炎;干法复印机逸出的臭氧能刺激眼睛与呼吸道,引起炎症;电脑、信息处理装置的荧光屏释放出的正离子影响人体的新陈代谢,降低对疾病的抵抗力,导致荧光屏皮疹;荧光照明设备的紫外线和空气中各种化学成份一起,产生光化学烟雾,影响视力。人体也是一种污染源,从呼吸道排出的化学物质有149种,通过尿和皮肤排出的有151种和171种。这些化学物质滞留在密闭的室内,对健康造成危害。

七、电子雾污染

电子雾污染虽不属于化学污染,但在室内环境污染中处于举足轻重的位置,在此值得一提。空调、彩电、计算机、冰箱、电热毯等各种电子产品在使用中都不同程度地发出电磁波——电子雾。电子雾会使人头痛、疲乏、神经质、睡眠不安,影响儿童发育。生物学家调查发同,1969年—1982年美国马里兰州有951名男子死于脑瘤,其中大部分是电工或电气工程师。而在高压线附近工作的人体内癌细胞的生长速度比一般人快24倍。因此为安全起见,人与彩电之间的距离应保持4m—5m,距离荧光灯管2m—5m;卧室内勿放置冰箱,电热毯变热后应及时切断电源。移动电话,对讲机发出的高频电磁波对健康有影响,经常长时间使用会产生头痛、注意力分散、眼睑抽搐、记忆力衰退等症状。故能使普通电话时尽可能不使用移动电话。

以上仅仅是对有关知识的归纳小结,具体到怎样组织教学,采用什么样的教学手体贴教学方式,还要广大同仁共同探讨,笔者在此只为抛砖引玉。

污染管理论文范文篇7

为确保南水北调东线工程效益的发挥,作为对调水工程影响较大的大汶河及其流域的水环境必须加以控制和治理。现结合我们多年来的调查研究资料,谈谈有关对策。

1、大汶河主要污染源及其污染现状

近年来,由于人口和经济的急剧增长,大汶河流域水体污染较为严重。据1990—2000年监测统计资料表明,流域内排污量较大,污染物质严重超标。受流域内各种污染源的排污影响,大汶河河流水体质量状况较差。

1.1主要污染源分布情况

新泰市是泰安市的主要工业基地,主要有造纸、印染、化工、机械、冶金、采掘等工矿企业,大都座落在大汶河南支柴汶河的上游河畔。

莱芜市位于大汶河北支牟汶河的上游,主要工业有钢铁、采矿、电力、机械、造纸等。

泰安市区是泰安市政治、经济、文化的中心,工业基础比较雄厚,主要有造纸、酿酒、食品加工、纺织、印染、机械、化工等,工业废水及城市污水大部分经泮河及其支流三里河、奈河和梳洗河等河流汇入大汶河。

肥城市是泰安市新兴的工业城市,位于泰安市的西北部。主要工业有采煤、炼焦、造纸和酿酒等,全部工业废水经康王河流入大汶河。

东平县在大汶河的下游。主要工业有造纸、纺织、酿酒及化工等。

宁阳县主要工业有化工、造纸、农药及煤矿等,大汶河流经宁阳县北部,接纳宁阳县部分工业废水和生活医疗污水。

1.2污染现状及其构成分析

(1)大汶河流域主要污染源分布较广,以新泰市、莱芜市、肥城市和泰安市为重点区域,它们是工业集中地域,排放的污废水量大。其等标污染负荷占整个流域的90%左右,是污染源的重点治理和控制区。

(2)工业废水中的主要污染物以悬浮物、化学耗氧物质COD为重点,是流域工业废水中最为主要的污染物质,它们的污染负荷占整个所评价的11项主要污染物的污染负荷的85%左右。其次是挥发酚、氰化物、石油类和硫化物等,其等标污染负荷比为13.5%。

(3)就行业来讲,矿业、造纸业、饮食业和化学工业是污水排放大户,其等标污染负荷占全部行业等标污染负荷的93%以上。

(4)以纳污区域来分,大汶河南支柴汶河上游新泰市城区处,大汶河南支楼德至磁窑段;大汶河北支牟汶河、莱芜市城区处及支流泮河区域;大汶河支流康汇河及下游东平湖较为严重,其等标污染负荷占全流域的等标污染负荷的95%以上。

(5)乡镇企业对流域水体的污染不容忽视,废水排放量逐年增加,乱排乱放现象较为严重。

(6)流域内化肥、农药的施用是面污染源的主要污染物质,大量地施用农药、化肥,直接通过降水、径流进入水体,对地表水和地下水都会产生较严重的污染。对于本流域,大量的农药、化肥,其有害物质通过径流汇入大汶河及其支流,因此对大汶河的水质有着较大影响。

1.3大汶河水环境质量现状分析

1995—2000年大汶河大部分断面在枯水季节均超过地面水V类水质标准,从水期上分析,枯水期的COD浓度高于丰水期。从断面上分析,王台大桥、角峪、北甸子断面中,角峪COD浓度最高,王台最低。从污染物类型方面看,COD、高锰酸盐指数检出值较高,为主要污染物质,与污染源所排放的主要污染物质基本一致,另外,受农药、化肥等面污染的影响,水体中的总磷、总氮等营养物质有所增加,大汶河属有机污染。按年分析,高锰酸盐指数1995年为20.6mg/L,2000年为12.05mg/L,主要污染物浓度大致呈下降趋势。由于河流水量季节性变化明显,枯水季节径流量很小,大汶河的主要水源来自沿河各县(市、区)排放的工业废水和生活医疗污水,污径比增加,点源性影响大,而丰水期雨水增多,河水径流量大,污染物扩散稀释较强,浓度有明显降低。

2、污染危害及污染源治理现状

大汶河是泰安市、莱芜市的主要地面河流,河流水量季节性变化较强,枯水季节大汶河的主要水源来自沿河各县、市、区所排放的工业废水和生活医疗污水,这些污废水直接影响着大汶河的水质。

近年来,由于国家和政府对环境的重视,大汶河流域经过各方人员的努力,其环境污染的局部有所控制,但从整个流域来讲,随着经济的发展,特别是近年来乡镇企业异军突起,这些企业比较分散,并且因陋就简,“三废”处理设施极不健全,所生产经营的产品项目大都是污染较为严重的产品项目,如造纸、电镀、化工、印染、纺织、采煤等。因此流域整体的污染还在日趋严重。因环境污染和生态破坏所造成的污染纠纷日渐突出,给国民经济的发展带来了许多不利影响,造成了越来越多的不应有的经济损失。

3、大汶河污染与自然的关系

由于大汶河属于季节性较强的河流,因此在枯水期河道常出现断流,断流后,各排污区域所排放的污水不能自净。而在其排污口下游某一河段内水分蒸发渗漏掉,其污染物质留存于该河段的河床底泥中。当断流后的第一次河道过水时,其河流中的水质污染较为严重,这是由于该时期排入河中的污染物与断流时留存于河床底泥中的污染物的并重作用。在丰水期,河流流量较大,大汶河主要起排洪作用。此时,河流水质污染较轻。

大汶河地表水化学成分特征值主要受气候、下垫面条件和周围环境等因素的影响。一般与降水、径流的分布呈相反的趋势,河水化学成分随着气候的季节变化较大,并且在地域上也有很大差异,特别是人类活动对河水化学特征值产生较大影响。如在多雨地区,河水被降水稀释,其矿化度较低,反之,则较高。受人类活动的影响,城镇附近的河水化学特征值较高。

4、河流水质污染原因分析

4.1大量的工业废水是造成河流水质污染的主要因素

随着流域工业尤其是乡镇企业的迅速发展,大量工业废水直接或间接排放到河流,虽然企业基本上都已实现达标排放,但由于治理水平较低且辖区内造纸企业较多,废水中仍有大量的污染物进入水体,造成河流水质的污染。

结构性污染突出。据重点污染源统计结果,在流域工业废水污染源中,造纸、酿酒等行业是主要的废水污染源,也是限期治理的重点。其中1999年泰安市工业废水COD年排放量3.36万t中,造纸行业20472t,煤炭采掘业5551t,食品饮料行业5493t,化工行业1368t。

4.2城市污水逐年增加

近年来,随着城市化进程的加快,城市生活污水排放量逐年增加,而城市污水处理厂建设滞后,使城市生活污水成为主要污染源之一。据统计,泰安市2000年生活污水COD排放量为68680.3t,占COD总排放量的49.15%。目前,仅有1座污水处理厂,处理能力5万t/d,年削减COD0.693万t。还远远不能达到对生活污水集中处理的目标。

4.3畜禽水产养殖和农业面源污染不容忽视

随着工业污染源治理达标排放和城市生活污水处理厂的建成运行,面源问题日益突出。农用化学物质的不合理使用是造成调水沿线农村面源污染的主要原因。农药、化肥、地膜的污染不断加重。全市化肥使用量逐年增加,2000年全市农药施用量6308t;化肥施用量174821t,其中氮肥78766t,磷肥24758t,钾肥17983t,复合肥53314t。不合理地使用化肥,导致土壤板结、地力下降,加剧水体富营养化。一些规模畜禽养殖场有机物不合理排放,使地表水、地下水受到一定程度的污染,影响到水质质量。

4.4水资源短缺加剧水质污染

由于受气候干旱等因素的影响,降雨和客水来源持续减少,水资源日趋短缺,对接纳的大量工业废水和生活污水起不到稀释和净化的作用;废水中的污染物在河床中沉积、渗透,同时造成了沿岸地下水的污染;丰水期由于降水形成地表径流汇入河内,使河床中沉积的污染物被冲至下游,易造成下游水体污染的加重或造成突发性污染。在枯水期,大多数河流仅有工业废水和生活污水排入,即使企业达标并建设城市污水处理厂,大部分河段也难以达到功能区要求。

5、大汶河水污染综合防治对策

通过上述分析可以看出,大汶河水体污染较重,制约着流域乃至山东省的经济发展和人民生活健康水平的提高,对南水北调东线工程的实施、运行和管理有着重要影响。因此,对大汶河水污染系统进行治理和控制,是改善河流水体质量、保证区域生态环境良性循环和区域资源永续利用的关键措施,是实现经济可持续发展的重要条件,是确保南水北调调水水质和清水廊道、生态廊道建设的重要内容。搞好大汶河水污染源综合治理,应重点做好以下几个方面的工作。

5.1加强城市污水和工业废水的控制和整治

城市污水和工业废水排放量大且污染集中,是流域的主要污染源。必须采取措施加快整治及控制,以防止对水体的污染和生态环境的破坏。

5.1.1加快城市污水处理厂的建设及实施早在1986年11月原国务院环境保护委员会就颁布了《关于防治水污染技术政策的规定》,其中明确提出“工矿企业的污水治理,除少数大型企业或远离城镇的企业单独治理外,其他能排入城市管网的,应由以企业单独治理为主,逐步过渡到以城市汇水区为单元的区域综合治理为主。”根据国内外经验,工矿企业排出的废水根据需要按规定作适当的预处理后,通过管网汇入城市污水处理厂集中处理,可以省去工矿企业进行分散治理的水处理设施,节约大约25%的建设资金和50%的运行费用,并具有占地少、人员省、效率高,处理后的水体便于利用,污泥便于处置,减少二次污染等优点。可见,兴建城市污水处理厂是治理和控制城市及工业污废水的有效措施。

5.1.2积极调整和优化产业结构,大力发展技术含量高、无污染的工矿企业对现有企业要加快生产设施和工艺流程的更新及改造,减少和控制“三废”的排放量。对达不到治理标准的企业,应坚决关掉。对新上企业,必须做到“三同步”。更重要的是要加强统一规划、科学预测,上一批经济效益高、技术含量高、没有污染的工矿企业。

5.1.3搞好城镇建设规划,逐步实施环保型城镇建设模式在城镇建设规划、设计及实施过程中,必须以保护生态环境、维持生态平衡为前提,搞好科学规划、科学设计、优化布局,并做好对生态环境影响的评价。

5.1.4加强城市垃圾的处理城市垃圾的乱堆乱放,严重影响城市景观,污染水体和环境,是不容忽视的污染源。有些国家在城市垃圾的处理方面做的较好,有许多经验和方法值得我们借鉴。处理好城市垃圾,一方面可以改善市容市貌,防止对水体和环境的污染;另一方面,可以回收利用、变废为宝,具有良好的经济效益。

5.1.5发展污水灌溉将富含营养物质的城市污水,经过一定处理,达到灌溉水质标准后,引入农田、林地。这样既能增加土壤肥力,提高农、林产品的产量,又能缓解大汶河流域水资源的供需矛盾,还能避免大量的污染物质进入河流和湖泊,造成河流和湖泊水质恶化。因此,这也是一种治理污染源的有效措施。

5.1.6工业企业建立环境管理体系,实行全过程控制排污企业要建立健全治理设施运行管理的各项规章制度和操作规程,将污染治理设施管理纳入生产经营管理活动之中,定岗定责,保证设施正常运转。继续实行定期巡查、突击检查、运行报告、情况通报、停运审批等行之有效的制度,增加现场检查、监测频次,逐步实行自动化监控,及时发现和纠正擅自停运治理设施、超标排污等违法行为,确保污染治理设施发挥应有的效益。

鼓励企业申请ISO14000环境管理体系认证,对企业生产实行全过程控制,在产业结构调整的背景下,积极开发无毒、无污染产品,采取节能降耗的新工艺。建立环境管理体系能使企业在生产产品和提供服务的同时,不断采取循环用水、节约用电、回收废弃物、改进工艺流程等手段,达到节约成本、降低能耗、物耗水平的目的。

5.2采取有效措施,防止面源污染

5.2.1控制农药、化肥的施用是防止面源污染的有效途径有毒是农药、化肥的基本特性。农药、化肥施用的最终归宿是直接暴露于生态环境。从各种类型的污染物对生态系统影响的面来看,农药、化肥是最为宽广的。农药、化肥的残留物随着大气和水的运动做长距离迁移,从一种环境介质扩散到另一种环境介质,并且可通过食物链影响到远距使用地点的地区和水体,使该地区和水体产生生物富集。对水体来讲,破坏水体生态系统的平衡。据有关资料,单甲脒对水生生物群落均产生不同程度的影响。浮游生物比较敏感,药后头几天内,种类数量及多样性指数下降,浓度越大,影响越明显。一周后,浮游生物群落逐步恢复,甚至增多,但群落的结构已经发生变化,敏感种类减少或消失,耐污种类增加,生物多样化降低,破坏了生态平衡。

大汶河流域面积9068km2,面污染问题亦不容忽视。特别是近年来随着农田农药、化肥施用量的增加,对大汶河和东平湖的水质产生着一定的影响。因此,对大汶河流域面污染的控制十分重要。首先,要加强宣传教育,提高全社会对农药、化肥环境污染危害性的认识,以便进行有效的防范。其次,要加强农药、化肥生产流通的管理,确保农药、化肥品种与质量符合国家的规定和标准,避免违禁和不合格产品用于农业生产中。同时,重视对流通市场的管理,杜绝农药、化肥在运输、储存、供销等环节上存在危害生态环境的隐患。第三,加强科学技术指导,控制农药、化肥的施用量,做到科学、合理、安全施用。第四,研究开发和施用高效、易降解的无公害和无污染的农药、化肥。

5.2.2大力发展生态农业生态农业是实现我国农业生产,农业经济与资源环境协调发展的成功模式。要树立大环境生态观念,加大农、林、牧、渔环境污染源管理力度,控制水土、有机质流失和土壤污染,大力推广有机农业和生态农业,引导农民开发和生产有机食品,推动种植结构的改变。比如,泰安市现共有有机蔬菜200hm2,产品经国家环保局有机食品开发中心化验,达到国际有机食品标准,产品出口美国、日本。到2005年,全市有机食品种植面积将达到850hm2。推广高效、实用的节水灌溉技术,大力发展节水农业。全面开展生态农业县建设工作,推广山区猪-沼-果生态模式,搞好山、水、林、田、路综合治理和涝洼地、塌陷地“上粮下渔”改造工作。推行青储饲料、秸杆气化、秸秆还田,禁止秸秆焚烧。

6、结语

水污染问题是环境问题的一个重要方面,水体污染严重制约着流域内国民经济的发展和人民生活水平的提高,并造成重大损失。作为对南水北调东线工程影响较大的大汶河及其流域,为确保调水工程的实施、运行和管理以及最大效益的发挥,采取有效措施,加强流域水体污染的控制和治理是当务之急。本文提到的有关对策和措施,虽然很不全面,但可作为一定的参考。笔者相信随着调水工程的实施和当地政府的日益重视,大汶河水污染问题会得到有效的控制和治理,南水北调东线工程将会发挥应有的效益。

参考文献:

[1]庞清江.大汶河水污染控制系统规划研究[J].水资源保护,1996,(3):43-47.

污染管理论文范文篇8

看了汪部长在水利学会成立70周年大会上的学术报告“水环境承载能力分析与调控”,颇有感触,认为报告语言朴实、思路广阔、内容实在、目的明确,将问题及治理方向论述得很透彻,让人感到明朗、广阔、深远、清透,对前景一目了然。报告明确指出水污染治理是将来面临的最严重、难度最大的问题,比解决洪涝灾害、水资源不足更困难,一语中的、确实如此。

难忘7月13日,那是我们中华民族大激动的日子,我们自豪的获取了2008年奥运会举办权。“治理环境,迎接奥运”从此成为北京市的一项急迫而重要的任务,北环水系就是重点治理对象之一。

北环水系是一条小河,东西走向,横贯北京闹市区,是中南海的水源地,也是未来奥运村的水源地。目前,北环水系水流不畅,污染严重,水质不断恶化,严重影响北京形象,与首都地位极不协调。它虽然尺度不大,但因为作用重要,所以当之无愧地被市政府列为重点治理对象。

很荣幸,作者参与了北环水系治理的前期工作,近期对水系进行了详细的实地考察,沿线访问了数以百计的居民及河道管理者、旅游业者、公园管理者,对水环境现状及污染源特征掌握了第一手资料。总的感觉是,水系虽然规模不大,但“麻雀虽小,五脏俱全”,污染严重,污染源花样繁多,治理难度很大。

本文对北环水系的水环境现状、污染源特征、存在的社会问题进行了描述,对治理工程进行了简介,对如何治理污染提出了自己的见解。笔者认为,北环水系只是一个特例,它具有普遍性,代表了城市水系环境污染所共有的特征。本文的目的就是让读者充分了解城市水系污染的特征,了解因污染所带来的社会问题,了解城市治污的艰巨性,准备迎接未来的挑战。

一、何谓北环水系

1.1北环水系是什么?

北环水系位于北京市市区偏北侧,横贯东西,自西至东跨越海淀、西城、东城、朝阳四区,由长河、北护城河、亮马河等组成,全长约20km,河道宽度约15~40m,水源来自于京密引水渠。

历史上,北环水系连同相连的湖泊一起构成了一个完整的水系,然而,在60~70年代的城市建设中,水系遭到严重破坏,许多河湖被填平或被改为暗沟,使得北环水系支离破碎,难以全线贯通。

1.2与水系相连的湖泊有哪些?

与北环水系相连的湖泊甚多,从西到东有紫竹院湖、动物园湖、展览馆后湖、市中心区的“六海”、筒子河、金水河,还有北郊的人定湖、青年湖、土城沟遗址公园,东郊的工人体育场、水碓湖、红领巾湖等共有16处之多。“六海”是由六个湖泊串联组成的水域,位于北京市正中心,总面积约150万m2,上游至下游依次是西海、后海、前海、北海、中海、南海,其中,北海是著名的公园,中南海是党中央、国务院的办公地,都是很重要的水面。筒子河是环绕故宫的河道,金水河是从天安门脚下流过的河。可见北环水系对北京城区的生态环境起着多么重要的作用。

规划设计中的奥林匹克公园位于北京北部,开辟有一定面积的水面,其水源也来自北环水系。因此北环水系是城市由西向北、向东发展园林建设、美化环境的重要条件,是城市建设发展的重要组成部分。

1.3水系的功能、作用是什么?

北环水系的基本功能是:城市泄洪;为湖泊和工、农业输水;美化城市环境;供旅游、休闲、观赏。此外还有改善区域小气候、补充涵养地下水等功能。

根据规划,治理后的北环水系为风景观赏河道,将成为重要的城市景观走廊,规划还赋予其旅游通航的功能。

1.4水系沿线城市建设情况怎么样?

北护城河南侧是繁忙的交通主干道—北二环路,河道北侧高楼大厦一栋接一栋,主要是高层住宅楼、高档写字楼、办公楼,也有少部分高楼正在建设中,此外还有几处漂亮的公园。

亮马河沿线是重要的商业、居住、办公、使馆区。北侧有渔洋饭店、京城大厦、昆仑饭店、燕莎商城、光明公寓等;南侧有大量的高层居民楼、写字楼,还有十几家大使馆在这里一字摆开。象胡家园小区、东苑公寓等都是高级住宅小区。

二、北环水系水环境存在哪些问题?

北环水系存在着许许多多的环境问题,然而,水环境污染依然是最大的问题。根据2001年夏、秋两个节的水质监测结果,按《地表水环境评价标准》(GHZB1-1999)评价,位于上游的长河水质较好,夏秋两季都为Ⅲ类水,满足水域功能划分要求;北护城河水质较差,夏季CODMn超标严重,为V类水,不能满足IV类的水域功能要求;亮马河下游不管是夏季还是秋季,CODMn超标严重,为V类水,不能满足水域功能要求;中南海为IV类水,勉强满足要求。

从水质参数来看,北环水系的污染很严重,然而,水环境污染隐含的问题是水质参数所不能表述的。

2.1形形色色的污染源

根据调查,水系主要污染源仍是生活污水,沿线部分住户(特别是平房住户)污/雨不分,生活污水直接排入河道。尤其是亮马河最为严重,沿线可以看到黑洞洞的排污口直通河道,密密麻麻、数不胜数,阵阵浊流涌入河中,令人心寒。

此外还有河道淤泥、工地弃渣弃污、餐馆弃污,行人、小吃经营者投入垃圾,垃圾车、大粪车倾倒等。春天的大风将尘土、垃圾扬起抛入河道,夏天的雨水将四面八方的泥沙、垃圾冲入河道,还有行人将河沿当厕所。污染源形形色色、种类繁多,防不胜防。小小的河流显得多么脆弱,似乎人类及大自然都敌视它的存在,故意与它为敌,想尽千方百计要把它搞脏搞臭。

2.2秋风扫落叶—富有诗情画意的污染源

北京的秋天美不胜收,沿河高大的垂柳在微风中摇摆,树叶黄了,令人心旷神怡。寒流来了,在强风中,树叶纷纷扬扬、飘飘洒洒,落在水面,厚厚的一层将水面覆盖。这秋风扫落叶的景色是多么富有诗情画意,然而,为大自然的美丽做过贡献的树叶们一旦落入水体就会变成污染物。树叶在水面飘浮数日后就会沉入水底,逐渐腐烂发酵,变黑形成有机底泥,营养物质释放于水中。

2.3环卫工人有“黑客”

北护城河及亮马河附近不少居民反映,个别环卫工人为了偷懒,不原将垃圾、粪便运至远处,竟将垃圾车、抽粪车中的污物偷偷倾入河道,造成水质严重污染,充当了河水污染的“黑客”。

2.4污染源也搞游击战

偷弃污者神出鬼没自不必说,污染“游击战”有许多方式。北护城河及亮马河有若干雨水管流入河道,从这些雨水管中不时地有生活污水流入,时有时无,难以查证这些污水来自何处。考察时还发现,北护河水深褐色里呈现淡淡的乳白色,散发着刺激味道,可以判断肯定有工业污水流入,但管理人员也搞不清除来自何处,据说这种现象也不是总有。看来,污染源也搞游击战。

高粱桥与下游的北护城河之间是一段暗管,长约1km。附近北下关一带有约1000户平房居民。该居民区雨/污不分、直通暗管,平日的生活污水全部流入暗管。当河水不流动时,污水全部积蓄、隐藏在暗管内,好像在积蓄力量,等待着一举成名的那一天。当水闸开启,河水开始流动时,隐藏在暗管内的污水夹带着各类垃圾会一古脑儿地涌出来,争先恐后地流入北护城河,颇有千军万马的气势。北护城河顿时浊流滚滚、垃圾遍布。

只有亮马河的排污口是公开的、明目张胆的,潺潺流淌的污水似乎有着不可撼动的背景,似乎理直气壮地在说:“我就这样,你能耐我何?”。其实,污水排放者也是污染受害者,他们也很痛心,要求治理的愿望很强烈,只是无奈罢了,生活污水总需要有一个去处。

2.5中央领导的关注

2001年夏天,北环水系及市中“六海”水质严重恶化,水体发黑发臭,表层漂浮着一层脏物,藻类大量繁殖,水草横生。据说在中南海的中央领导目睹此景后大为震惊,亲自打电话给北京市水利部门,要求进行治理。为了改善中南海水质,可以说用尽了招数,花费了大量人力、财力。施用大量水质净化剂,放水稀释冲刷,人工打捞飘浮物,从上海调用了水质净化船(持有专利技术)等等。治理后,中南海水质有所改善,水利部门也算是向中央领导交了差,但笔者去现场调查时发现水体呈现墨绿色,水质状况仍然不能令人乐观。

“六海”的水是从北护城河流入,调查时发现,最北部的西海沿岸有一些高档饭馆经营,这些饭馆在酒足饭饱之后,严重污染着“六海”水质。

2.6污染源也有靠山

在亮马河、西海、前海,有一些沿餐馆及水上游乐城,经营者用污染公共水域的代价为自己挣来了大把钞票,附近居民对此很有意见,一再向各级政府部门反映情况,然而居民的努力总是白费,餐馆照样营业,污水照样排放,雷打不动,稳如泰山。很明显,这些餐馆有靠山,背后有支持者,如果这些餐馆、游乐城关闭了,支持者们的财源就减少了。

据亮马河使馆区的居民反映,附近一家部队单位办了一个路边洗车场,出租给外地打工人员经营,单位收取费用。洗车场占用道路,搞的污水横流,污染河道水质,居民对此意见很大,要求有关部门查封,但是,地方政府管不了部队,只好眼睁睁看着它存在下去。

污染源有靠山,这是污染治理中最麻烦、最头痛、最难办的事情。

2.7不幸的胡家园小区

亮马河东直门外斜街~工体西侧路河段约有400m,紧靠河边南岸就是胡家园小区。胡家园小区是北京市著名的模范小区,几十栋楼房高低错落,各抱地势,十分亮丽。小区内道路平整、干净,绿草如茵,树木鲜花错落有致、配置合理,这是一个具有现代气息的小区,管理的井井有条,一丝不乱,胡家园小区的居民是幸福的。据说,这里还住着几个说话很管用的地方干部,显然,当初规划者是抱着“靠水而居的”心态在这里建设一个现代化小区的。然而,胡家园小区的居民也是不幸的,不幸也是因为它紧靠亮马河。这里是整个北环水系污染最严重的地方,程度之甚令人触目惊心。笔者数次来此考察,和当地居民及居委会进行了交谈。在现场看到,河内水体是全黑色,呈现粘稠状,水不流动,是死水,水面漂浮着密集的粪便块、手纸、塑料袋等垃圾,散发出臭气,水底不时有大团气体翻腾上冒。据当地居民介绍,沿河几家饭馆向河内随意仍垃圾,有别处饭店半夜将垃圾、粪便倾入河道,更有大量生活污水流入。夏天这里空气充满恶臭,蚊蝇满天飞,住在十几层高的楼上都不敢开窗子,有的住户要用很多农药灭蚊蝇,讨厌极了。居民怨气冲天,感到很无助,只好不停地向政府反映情况。居民一直不停地向市、区政府各部门,向电视、报纸新闻媒体呼吁,也不时地招来一些官员、记者来此了解情况,然而视察着最终都是无奈地摇摇头、叹口气后悻悻地离去。区政府也几次投资进行过治理,但状况始终没有改变。再往后,居民打烂了电话也没人敢到这里视察了。

胡家园小区的对岸是小关村,是大片平房区,据说,原居民大都搬走了,房子租给了外来人员,其中有许多少数民族,这里是谁都不管的区域,也是河道严重的污染源。

2.8100%的污水

一般概念下,河道原本流淌着清水,只是由于污水的流入才使得整个水体变坏了,长江如此,太湖如此,淮河也是如此。然而亮马河下游(壅水闸~入坝河)并非如此,雍水闸关的很死,滴水不漏,沿岸大小28个排污口汇集着四面八方的污水,河底流淌着的是100%的污水。如果没有污水,河道将会是干底状态。污水“滋润”着亮马河。

2.9天堂与地狱

沿北环水系走过,你可以看到:两侧道路平整,桥梁、绿地、现代化居民社区、公园、写字楼、星级宾馆、高级商厦、外国使馆、国际机构等一个挨一个,环境显得美丽、干净、高档,具有现代化都市的风采。这体现了首都经济建设的成果,然而,再看河道里面确实大煞风景,水质污染严重、底泥淤积、气味难闻。河内河外形成了巨大的反差,一个天上、一个地狱。本来应该为生态环境、为景观起重要作用的河道,反而起了负面作用。

2.10水资源匮乏—先天不足

由于北京市用水量增加,加上近几年降水量偏少,缺水严重,水资源越来越宝贵,向下游排放的环境用水量减少,水体更换周期变长,部分河段变成了死水,污物不能稀释,这也严重影响了水质。

三、北环水系治理与奥运会

奥运会申办成功,我国政府已向全世界庄严地做出了一系列承诺,其中重要的一项就是改善环境,为奥运会举办创造一个优美的环境。这对于根治北环水系的污染问题无疑是一个最佳锲机,北京市政府下定决心,投巨资对北环水系进行彻底治理。

3.1治理任务

此次治理工程的主要任务是截污、清淤、绿化,并新建、改建一些建筑物(船闸、节制闸、橡胶坝、码头等),还计划建2处大型天然游泳场。治理的目标是:整治河道,提高防洪、排洪、蓄洪能力,彻底改善水环境,实现“水清、流畅、岸绿、通航”。治理后,水系沿线将新增绿地约40万m2,改善绿地面积8万m2;新增水面12.33万m2,改善水面面积20.6万m2。

3.2治理意义

北环水系综合治理可改善首都生态环境,提高北京的整体美,提高北京的国际形象,提高居民生活质量,为2008年奥运会创造一个优美的环境,为首都的可持续发展奠定基础,优美的水系与首都的历史文化背景及城市地位相适应,对北京的防洪、供水、旅游等也有重要意义。

四、城市治污何其难—浅谈污染治理方略

显然,北环水系治理的意义是重大的,愿望是美好的,决心是坚强的,气魄是雄伟的。然而笔者根据调查认为,要达到治理目的,必须采取两手:一手硬,一手软。一手硬就是采取工程措施,投入资金进行治理;一手软就是提高管理水平,进行法制建设。城市治污是一项系统工程,仅靠工程措施并不能保证治理效果达到预期目的,需要采取综合性的措施才能达到目的。

4.1资金、行政、法律保障措施

(1)资金支持是必不可少的条件

显然,资金支持是污染治理重要的条件之一,没有资金,一切治理措施就无法实施。

(2)政府的支持是后盾

城市水系污染治理涉及面很广,不但涉及到居民,还涉及到外地人员,涉及到部队系统,涉及到少数民族,也会涉及到权利持有者的利益。因此,单靠水利部门是无法解决问题的,即使再加上环保部门,力量依然是苍白无力的。需要市政府的强力支持,市政府也需要中央政府的支持。没有一个强大政府的支持,许多强制性措施就难以行得通。

(3)污染治理需要法制

法律法规是人们共同遵守的准绳,北京市应制定保护城市水环境的地方性法律,让水系管理部门有法可依,依法行政,这样一些事情做起来会容易一些。

4.2工程保障措施

(1)必须实施彻底截污、污/雨分流

根据实地调查结果,生活污水是水系最严重的污染源,将生活污水完全截留是治污的根本。另外,由于雨水管经常被用作排污管,所以实施污/雨分流也是重要措施。污水送入污水处理厂处理,雨水量不大的情况下则另找途径排出,洪水可以通过河道排放。

(2)对老平房区进行搬迁改造

一般来说,北京市新建居民区都有完备的下水道系统,都实施了污/雨分流。但是,老平房区房屋破旧,多数没有下水道系统,而且污/雨不分,是造成河流污染的主要来源。不管从污染治理的角度还是从城市建设的角度,都需要对老平房区进行搬迁改造。

4.3市政管理措施

(1)加强城市卫生综合管理

加强北京市的综合卫生管理,使街面保持干净,减少因风吹、雨水等因素将脏物带入河流。对自由市场、餐馆、外来人口聚居区进行严格的卫生管理,对建设工地卫生实行严格监督,对产生污染的路边小生意、洗车点或进行环境改造、或取缔。

(2)环卫部门应提高管理水平

鉴于环卫部门职工向河道倾倒垃圾、大粪的情况客观存在,环卫部门应提高管理水平,严格要求职工遵守规矩,教育职工明确自己的责任,对不守规矩、擅自污染环境的职工给与相应的处罚。

(3)合理布置垃圾处理站点、公共厕所

应健全垃圾处理站点网络(尤其是公共场所),让人们垃圾有处可弃,减少因无垃圾站(箱)而导致的垃圾随意丢弃。应在沿河设置一些公共厕所,让在外活动的人们感到方便,减少因为没有厕所而将河沿当厕所的现象。

(4)拆除一切造成污染的违章建筑

对一切形成污染的沿河餐馆、水上游乐厅等应取缔。

4.4水系沿线环境管理、监督措施

(1)加强河道沿线环境监督

应成立河道环境执法监督队伍,依法行使职责,惩罚偷弃污者。

(2)加强河道保洁工作

加强河道的保洁工作,将河边的枯枝落叶、尘土、垃圾等及时清扫,将坡面进行及时护理,将飘浮在水面上的脏物、树叶等及时清出。

4.5水资源调控措施

(1)加强水源调配方面的研究

水资源不足是影响水质的重要因素,河水不流,水质就会恶化。应加强水源调配方面的研究,如何既节约水源又保护水环境是必须研究的课题。此外,在奥运会之前,北京市计划建设一批污水处理厂,应加强处理水的应用,处理厂与输水管道应同时规划、同时设计,将处理后的洁净水引入河道,这样既节约水资源又可保护水环境。

(2)加强水系协调管理

北环水系担负着向16处公园湖泊供水的任务,河流与湖泊的一体化调度管理也是一个重要的课题,必须加强协调性。

(3)闸门群联合控制科学化

北环水系闸门过多,管理又不统一,为了达到河水“流畅”的目的,应制定闸门群的联合调度规则,设置信息化、自动化控制系统,成立联合调度指挥机构,运用科学的模式、先进的手段统一水流调度问题。

4.6公众参与措施

(1)让公众参与河道环境管理

河道管理部门应建立与沿线居民的沟通渠道,定期访问居民,公布举报电话,让居民有机会参与对污染源的监督,及时发现问题,进行处理。也可以实行“门前三包”等措施,目的是充分发挥群众保护水环境的巨大热情,对水环境实行有效的监督和保护。

(2)搞好大众教育

对大众加强保护水质的教育,沿河树立一些警示牌,呼吁人们注意保护水质。另外,新闻媒体继续对大众进行环境保护的教育。

“现代化摩天大楼的旁边流淌着一条臭水沟的”现象无法消除,美丽北京的一个污点就难以消除。

写在后面

水污染治理比防洪、抗旱难度更大,因为洪水的发生在时间上偶然性、在地域上有局限性,而水污染则是每时每地都存在。洪水、干旱是天灾,面对天灾,人类更能团结一致,更能吃苦耐劳,更能相互帮助,更能激起一股热情,1998年长江大水就是一个例证。水污染是人祸,是人引起的,治污会影响到部分人的利益,会涉及到社会中的方方面,因此,治污难度会更大。

与奔腾的长江、淮河及浩瀚的太湖相比,北环水系太藐小,太不值得一提,但是,面对如此“微不足道”的水系,拥有雄厚资金、先进技术的北京市竟然毫无办法,那么,长江、淮河、太湖的污染治理难度又会是如何?反复投入巨资治理而毫无效果就在情理之中了。

污染管理论文范文篇9

环境污染可以说已经渗透到我们生产和生活的各个方面。其中尤以群体性环境污染以其巨大的危害性,涉及范围的广泛性,社会效应的轰动性而备受关注。如何有效防治群体性环境污染以及在发生群体性环境污染损害的情况下如何获得法律的及时和合理的救济是值得我们关注的一个重要问题。

随着现代社会科学技术的不断进步,工业化时代的来临,人类的物资生产能力达到了一个前所未有的水平。目前,我国正处于经济快速发展时期,与此同时,环境与发展的矛盾越来越突出:在工业化过程中,造纸、电力、冶金等重污染行业将继续发展,控制污染和生态破坏的难度加大;在城市化过程中,城市环境基础设施建设滞后,大量的垃圾与污水不能得到安全处置,地表植被受到破坏;在农业现代化过程中,化肥农药的使用和养殖业的发展将使耕地污染、持久性有机污染物防治任务更为艰巨,威胁农产品安全;在社会消费转型中,电子电器废物、机动车尾气、有害建筑材料和室内装饰不当等各类新污染呈迅速上升趋势;以煤为主的能源结构长期存在,二氧化硫、氮氧化物、烟尘、粉尘治理任务非常艰巨;转基因产品、新化学物质等新技术、新产品将对环境和健康带来更多潜在风险。

环境污染可以说已经渗透到我们生产和生活的各个方面。其中尤以群体性环境污染以其巨大的危害性,涉及范围的广泛性,社会效应的轰动性而备受关注。如何有效防治群体性环境污染以及在发生群体性环境污染损害的情况下如何获得法律的及时和合理的救济是值得我们关注的一个重要问题。

案例一

沱江发源于四川盆地北部的九顶山,是长江左岸流域全部在四川境内的一级支流,沱江流域也是四川省内惟一的“非封闭型”流域。沱江流经的著名的城市,有果都金堂,重地简阳,名镇资阳,古府资中,甜城内江,酒市泸州等。今年2月下旬到3月初,一场突如其来的灾难骤然降临在流经四川省中南部的沱江。由于排放污水导致下游两岸近百万群众生活饮用水中断26天,鱼类大量死亡,大批企业被迫停产,直接经济损失2亿多元,间接经济损失5亿多元,恢复沱江的生态系统至少需要5年。

案例二

TISSO工厂从1908年起在日本水俣市生产乙醛,流程中产生的甲基汞化合物排入大海,在鱼类体内形成高浓度积累。人食用了被污染的鱼类,产生神经系统疾病--感觉和运动发生严重障碍的水俣病,最后全身痉挛而死亡。1953年开始出现这类患者,至1991年3月底,被确认为水俣病的达2248人(其中死亡1004人)。当地法院于1973年3月做出了确认TISSO工厂的责任并令其赔偿损失的判决。至1993年底,TISSO累积支付的赔偿金额为908亿日元,并且每年仍需支付30多亿日元。

以上两个案例都是在国内外引起过巨大影响的群体性环境污染事件。沱江污染事件发生后,引起了国务院、四川省委和省政府的高度重视,川化集团有限责任公司总裁、四川化工股份有限公司董事长谢木喜引咎辞职,5名企业负责人及环保部门干部被移交司法机关处理。虽然有关责任人员受到了应有的刑事和行政处罚,但是在此事件中遭受重大经济损失的相关人员和遭受身体损害群众的民事责任问题,至今尚未得到解决。这种恶性污染给人民群众造成的重大损失又应该由谁来主张赔偿?这就需要环保公益维权。为此,笔者认为国家应建立环保公益诉讼制度。

所谓环保公益诉讼制度,是指任何公民、社会团体、国家机关为了社会(环境)公共利益,都可以以自己的名义,向国家司法机关提起诉讼。我国现行的环境诉讼法律规定中,惟有直接受害人才有权提起民事诉讼,最后被归于民事法律管辖范畴。在我国从事环保公益诉讼既没有法律上的保障,更没有明确的法律支持。这也从客观上助长了“违法成本低、守法成本高”的现象的不断滋生。为此,笔者呼吁国家尽快着手建立环境民事公益诉讼制度,形成民事责任、行政责任、刑事责任“三责并举”的环境违法制裁机制,以便更有效地保障公众的环境权利,维护社会公共利益和国家利益。

就我国现行法律规定而言,群体性环境污染的法律救济还存在着诸多的缺陷:

1.就环境侵害的排除方式而言,我国现有的法律缺乏中间性的调整形态。

根据《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染防治法》的有关规定:要么排除侵害,完全停止加害人的活动;要么维持侵害状态,使受害人完全承担环境侵害的不利后果。这种思考模式和侵害排除的规定,无法充分实现双方当事人利益的均衡,具有显失公平性,在环境侵权救济上具有很大的局限性。同时,在现实生活中,法院往往受“经济发展优先”观念的影响,偏向于保护产业活动和经济利益,实质上是对侵害排除请求权的重大限制乃至否认,于受害人极为不利。

于是,“中间排除侵害”、“部分排除侵害”、“代替性赔偿”即“代替性排除侵害的损害赔偿”等更具灵活性的理论和制度应运而生,从而在环境侵害排除中可以更好地兼顾产业利益和保护社会公众权益、维护社会公平正义这两个方面的需要。美国、法国、德国和日本等国在这方面已经建立了比较完善的制度,值得我国学习借鉴。同时,为了更好的发挥公众在环保中的作用,我国有必要支持公益性环保组织的发展,依法为包括环保组织在内的社会公众提供参与环境保护的机会,保障其权利的正当行使。

2.在环境的损害赔偿方面,一般情况下,环境侵权损害的范围广泛、赔偿数额巨大甚至近乎天文数字,从而导致受害人一时难以从加害人那里得到赔偿,同时对于加害人而言,他也因为赔偿金额巨大而导致难以维持自身正常的生产经营活动,更有甚者因不能负担而破产或关闭。

这既不利于受害人尽早得到补偿,也不利于加害方的生产经营活动和社会经济的发展。另一方面,环境侵权是社会权益性侵害,其原因事实又具有社会有用性和公益性,某些重大危险性公害事件(如切尔诺贝利核电站、美国三里岛核污染、印度博帕尔毒气外溢)受害地区广阔、受害人数众多、赔偿数额巨大,这些情况都使环境侵权救济不再是致害人与受害人个别人之间的问题,而成为社会性问题,需要建立社会化赔偿制度。损害赔偿社会化,是把环境侵权发生的损害的补偿功能而把惩罚或制裁作用减至最低。

目前,实现这一机制的形式各国有所不同,如日本是根据《公害健康补偿法》建立补偿基金,对公害健康受害者实行补偿;美国、法国、荷兰等过则以建立各类环境(生态)补偿基金的形式,实行对受害人的补偿。还有部分国家充分利用保险的功能,实行环境侵权救济的保险制度,如责任保险或社会保险等。我国在这方面仍是空白。

3.在确定责任原则方面:由于在群体性环境污染诉讼中被告往往是地区的经济纳税大户,基于某些原因,政府授权部门往往怠于行使其责任,或者干脆作为影子被告,因此当事人的诉讼地位是极不平等的。

为保证裁判的正义性和保护社会国家公众利益,需要在诉讼的举证责任方面,做出某些特别的规则原则。首先,应该采取严格责任原则。作为举证存在困难的原告,往往不能证明损害的发生。甚至于会因被告告之谓商业秘密在不得顺利取证。处于弱势地位的诉讼人,唯有把举证责任归于被告,使正义天平重新平衡,才是解决之道。其次,在某些特殊情况下,甚至可以采取无过错责任原则,即不问是否损害发生,均应承担责任。尤其是在公众知情权的制度建立方面,对于怠于行使公开信息的被告,追究其怠于责任。最后,还应提出引进创新原则,一是权衡各方利益原则。在个人利益,社会利益,公众团体利益相互冲突的时候权衡各方利益,认真考虑,现在和未来的利益,争取实现利益的最大化。二是信赖利益保护原则。在合同法上面,关于缔约人有期待权的利益保护。因此,我认为,公众对于政府职能部门的信赖,由此产生赋予政府的权利。故此,政府部门怠于其责,对于公众造成损害,尤其是环保部门对于环境损害的视而不见,公众有权依据信赖利益,予以诉讼。

基于以上考虑,笔者就建立健全环保公益诉讼制度提出下列具体的建议:

——在环保法中进一步明确有关主体对侵犯公益的行为提起诉讼的权利。因为诉讼权是一项公民的基本权利,保护环境公益的诉讼权利应当得到环境基本法的肯定。

——用法律形式赋予一切单位和个人以诉讼权。不论国家机关,还是公民个人或其他组织均为公益诉讼的主体。因为根据我国环保法第6条的规定,一切单位和个人都有保护环境的义务,并有权对污染和破坏环境单位和个人进行检举和控告。

——环境公益诉讼不应受诉讼时效的限制。我国现行三大诉讼法律均有关于诉讼时效的规定,要求出现纠纷必须在一定的期限内提起诉讼,否则将丧失胜诉的权利,但在民法通则的有关司法解释中规定“未授权给公民、法人经营、管理的国家财产受到侵害的,不受诉讼时效期间的限制”。这一规定是出于保护国家利益所需,而公益诉讼同样是保护国家利益和社会公共利益的救济渠道,也应当不受诉讼时效的限制,使侵犯国家利益和社会公共利益的违法行为在任何时候均能受到法律追究。

——举证责任应区别诉讼主体而定。在民事诉讼中,作为提出诉讼主张的民事诉讼主体,应当为自己的主张提供证据证明。在环境公益诉讼中,举证责任应根据环境法和民事程序法中有关举证责任倒置的原则及公益诉讼的特殊性,来解决环境公益诉讼的举证责任问题,应区别诉讼主体而定。

污染管理论文范文篇10

关键词:机械制冷机污染传质蒙特卡罗方法传输几率

1前言

近年来斯特林、脉管等机械制冷技术发展迅速,已成功应用于空间、军事、通信等各个领域[1,2]。长寿命技术是微型机械制冷机目前急需解决的一项关键技术,而在长寿命技术中,气体污染是一个重要因素。污染气体在制冷机内产生后,沿着复杂的管路进行传输分布,最后缓慢的吸附凝聚在蓄冷器从而影响制冷性能。

研究机械制冷机污染气体传质过程的意义在于可以从机理上了解污染对制冷机影响的途径、趋势,并对污染控制措施的改进和标准化提出建议。对污染传输过程的研究采用理论计算和实验验证两种方法相结合。

大量的分析结果表明,机械制冷机内的污染气体主要是水蒸气、酒精、丙酮[3]。在制冷机的装配、运行中有两种情况涉及到污染传输:一个是装配后的高温烘烤除气;另一个就是长期运行中的污染传输。一台制冷机装配后要进行烘烤除气,相关部件缓慢释放的污染气体经由微小间隙、圆管等通道被真空泵抽走。在制冷机的长期运行过程中,污染的主要来源是直线电机、蓄冷器等关键部件的放气,直线电机绕组的放气通过间隙密封缓慢的扩散到压缩腔、中间连管、膨胀腔,然后在蓄冷器被吸附冷凝,蓄冷器本身的放气也逐渐在冷端凝结,达到一定程度后制冷机性能会显著下降。机械制冷机的基本结构和污染传输路径如图1所示。

图1机械制冷机构造与污染传输过程简图

2制冷机污染传输机理的理论研究

2.1制冷机传输过程的分析

对制冷机进行烘烤除气时,很容易就可以抽到比较高的真空,此时气体处于分子流状态。制冷机正常运行时污染分子传输的主要障碍是宽度只有几丝(10-5m)的间隙密封和内径只有几毫米的中间连管,其余部分对传输的影响可以忽略。污染气体在氦气工质中的分压很小,而且水蒸气分子在间隙密封的环形通道里克努曾数(Kn)远大于10,也可以用分子流理论来进行仿真建模,计算传输特性。

2.2采用直接模拟蒙特卡罗(DSMC)方法对污染传输过程进行理论建模

对于分子流范畴下气体的求解,有分析方法和数值方法两大类[4]。分析方法计算比较困难,而且对于环状管路很难得出精确解析解。采用直接模拟蒙特卡罗(DSMC)方法是比较合适的,它是一种基于概率统计的数值方法,通过计算机来追踪每个粒子的运动。由于DSMC物理模拟的本质,相比其他方法可以引入更真实更复杂的物理模型,特别是对间隙密封等复杂管道内气体传输特性的计算。

引入传输几率——无规律的进入导管入口的分子通过出口的几率[5],只与管道的几何结构有关。分子流状态下传输几率与管道的分子流率有下面的关系式:

(1)

式中:——入口处的分子流率;

——入口处气体分子密度;

——分子热运动的平均速度;

­——入口孔的面积。

用DSMC方法来计算的基本步骤为构造贝努利模型、定义随机变量、通过模拟获得子样、统计计算。图2是圆管中DSMC计算的基本流程。如图所示,首先在计算机中产生一系列随机数生成有效粒子,然后跟踪每个粒子与管壁的碰撞情况,通过比较粒子到碰撞壁面的距离、直接返回入口的距离、通过出口的距离的大小来决定是否继续跟踪。通过对大量粒子的跟踪进行统计计算,得到传输几率。环形管路由于涉及到更复杂的几何结构,粒子的反射、碰撞公式、计算流程要更复杂。

2.3传输几率的计算

用DSMC方法编程计算了制冷机内一些关键管路的传输几率,表1是半径1.2mm、长100mm的中间连管传输几率的计算值;表2是内径15.98mm、外径16mm、长度16mm的间隙密封环状管路的传输几率计算值。计算值随追踪粒子的样本数增多而逐渐收敛,一般取样本数超过一万时,计算值就比较稳定了。

图2圆管中的DSMC计算流程简图

表1按不同样本数得到的中间连管传输几率样本数5000200004000060000

传输几率2.84%2.98%2.9925%2.9919%

表2按不同样本数得到的间隙密封传输几率样本数1000300050001000020000

传输几率1.7%2.2%2.3%2.37%2.33%

为了制冷机设计的优化,计算比较了不同尺寸结构管路的传输几率,下面图3是对不同长度L(mm)、不同内外径比值(r/R)环路的传输几率比较(外径设为16mm,改变内径以改变内外径的比值)。由图5可知,长度越长,间隙越小,传输几率越小,而且间隙变化对传输几率的影响比长度的影响要大一些。根据此规律可以在设计的时候对制冷机尺寸进行优化。

为了证明圆管结构DSMC计算模型的有效性,用DSMC方法计算了不同半径R和长度L的圆管传输几率,并与理论解析解和相关资料的实验值[6]进行了表3所示的比较,发现三者吻合的比较好。对于圆环管路的传输几率,用解析法很难得到,而且也未见到相关的实验数据。需要设计、搭建传输实验台进行分析研究。

图3不同结构尺寸圆环DSMC计算结果比较

表3不同方法得到的圆管传输几率比较L/RDSMC值解析解实验值

167.11%67.20%69.5%

251.56%51.36%52.3%

435.78%35.89%36.9%

3制冷机污染传输的实验研究

3.1污染传输实验的设计思想

为了进行具体实验来验证传输几率的理论计算,根据流导的推算方法将传输几率与容器真空度的变化联系起来。分子流导定义为:其分子流率与管的两截面或孔的两侧的平均分子数密度差之比,有两种方法进行计算:

方法一:

根据流导、流率的定义有:

(2)

式中:——分子流率;

——入口与出口平均分子数密度之差。

根据真空度的变化可以得出分子流率的公式:

(3)

(4)

式中:——标准大气压(Pa);

——入口腔内气体真空度的降率(Pa/s);

——入口腔的体积(m3);

——标准状态下1mol气体体积(m3/mol)。

由式(2)、(3)、(4)可得:

(5)

方法二:

引入传输几率的概念,分子流导可以表述为[7]:

(6)

式中:——入口处的分子流率;

——入口与出口平均分子数密度之差;

——入口处气体分子密度(mol/m3);

——分子热运动的平均速度(m/s);

­——入口孔的面积(m2);

(7)

(8)

由式(6)、(7)、(8)可得:

(9)

综合方法一和方法二,由式(5)和式(9)可以得到:

(10)

式中的值可以通过相关手册查出。从而得到传输几率与真空度、真空度降率两者比值的线性关系式。

3.2污染传输实验平台的搭建

搭建如图4所示的污染传输实验台,图中上腔、下腔、活塞、气缸等组成污染传输容器,活塞与气缸之间的间隙构成环形微通道。实验时首先将容器外部缠绕加热带,控制在800C,用两个真空泵将上、下腔抽为高真空,除去内壁吸附的水蒸气等气体。然后关掉真空泵阀门和加热带,往容器中充入小于一个大气压的纯净氮气,只用与下腔直接相连的真空泵抽气至高真空,通过真空计测量上腔真空度的变化,并用计算机进行采集记录。

由图5可知污染传输实验所测得的传输几率值为2.9%左右,与理论计算值2.37%要大,误差约为18%,这是可以接受的。因为误差的原因主要是间隙密封中活塞轴不是正好位于气缸中心的位置,如果活塞偏心,间隙就不是标准的环形了,作为极限情况,把所有间隙密封的空间都挤成一个圆管,传输几率变大为5.7%。在装配过程中不可能保证完全的同心,所以实验结果稍大是正常的。

用纯氮并对容器加热除气,是为了抑制实验过程中金属容器内壁释放水蒸气造成实验误差。在分子流状态下各气体传输几率是一样的,所以此实验结果也适用于污染气体的传输情况.

3.3污染传输实验结果分析

在实验的过程中对真空度数据进行实时采集、处理,实时计算传输几率。对于内径15.98mm、外径16mm、长16mm的环状管路,根据分子流区域的划定,在这间隙密封环形通道中,只要压强小于50帕便可视为分子流。在不同压强下测得的传输几率值与蒙特卡罗法计算的数值比较如图5所示。

图5污染传输几率实验值与理论计算的比较

4结论

对机械制冷机内污染气体的质量传输过程,分子流状态下气体分子的传输几率是一个比较重要的研究对象。通过直接模拟蒙特卡罗方法对制冷机中间细长连管和间隙密封的传输几率进行仿真运算。已有的解析值和实验数据验证了圆管的传输几率计算的正确性;设计实验验证方法,搭建实验平台进行具体测量分析,在可以接受的误差范围内验证了圆环密封传输几率计算的有效性。

对污染气体传输影响比较明显的几段管路中,中间细连管的传输几率为2.99%;对圆环形间隙密封的传输几率,DSMC计算值为2.37%,实验值为2.9%,在正常的误差范围之内。污染传输机理的研究揭示了污染影响的趋势,为污染控制技术的规范化奠定了理论基础。

参考文献

[1]边绍雄.低温制冷机.第二版,北京:机械工业出版社,1991

[2]陈国邦等.新型低温技术.上海:上海交通大学出版社,2003

[3]S.Castles,K.D.Price.SpaceCryocoolerContaminationLessonsLearnedandRecommendedControlProcedures.Cryocooler11,2001:649-657

[4]沈青.稀薄气体动力学.北京:国防工业出版社,2003

[5]达道安.真空设计手册.第三版,北京:国防工业出版社,2004