第一篇:大气污染对农业的影响及措施
摘要:中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国。大约 78% 的电力、60% 的民用商品能源以及 70% 的化工原料均靠煤。煤的直接燃烧是中国最重要的人为空气污染源。本人主要从大气污染对农业的影响及途径的基础上,合理地提出大气污染防治的一些措施。
关键词:大气污染;酸雨;措施
前言:在提及农业环境污染时,我们往往关注于化肥污染、水污染等能够切实感受以及对于农作物生长产生直接影响的污染源,而对于植物生长必须的依赖因素大气却较少关注,很大程度上这是由于大气污染和农作物之间的关系以及大气污染的特性决定的。首先,大气污染具有复杂性。受污染的大气对于农作物的影响一般会通过很多途径产生作用,日光中的紫外线可使工厂和汽车排出的碳氢化合物、氮氧化合物等发生化学变化,产生有毒的光化学烟雾,使植物不能正常进行光合作用;干旱情况下,植物对氯气污染的抵抗力增强,而高温、高湿条件则常加剧二氧化硫、氯化氢等对谷类作物,特别是处于抽穗扬花期作物,危害尤其严重。其次,大气污染具有传递性。气象的因素左右着大气中污染物的传送、积累以及扩散的时间和深度。更为严重的是,空气中的污染物会跟随者气象条件的变化,通过降水转变为土壤污染以及水体污染,这样就从一次污染转变为了二次污染。
正是由于这些原因,大气污染对于农业生产的影响更加不易察觉,造成的污染面也更加广泛。
正文: 农田大气污染是指向空气中排放的污染物数量超过了大气的自身净化和吸收能力,使得大气质量恶化,进而对农作物生长造成不利的影响。
我们常见的和熟知的就是空气中二氧化硫污染,即“酸雨”对于农作物造成的危害。“酸雨”几乎对于农田中的植物都会产生影响,受到“酸雨”影响的水稻,叶片变成淡绿色或灰绿色,上面有小白斑,随后全叶变白,叶尖卷曲萎蔫,茎杆稻粒也变白,形成枯熟,甚至全株死亡。小麦受二氧化硫危害后,叶片症状与水稻相似,典型症状是麦芒变成白色。而蔬菜以及果树的叶子都会受到二氧化硫的影响,致使落叶,严重情况下可造成植物死亡或者果实脱落等症状。虽然说可能因为植物本身特性的差异,不同植物对二氧化硫的敏感程度不同,但是,“酸雨”必然会对植物健康生长过程产生不利的作用。
一、大气污染污染的来源:
大气污染源可分为自然的和人为的两大类。自然污染源是由于自然原因(如火山爆发,森林火灾等)而形成,人为污染源是由于人们从事生产和生活活动而形成。在人为污染源中,又可分为固定的(如烟囱、工业排气筒)和移动的(如汽车、火车、飞机、轮船)两种。由于人为污染源普通和经常地存在,所以比起自然污染源来更为人们所密切关注。大气主要污染源有: ⑴ 工业企业 工业企业是大气污染的主要来源,也是大气卫生防护工作的重点之一。随着工业的迅速发展,大气污染物的种类和数量日益增多。由于工业企业的性质、规模、工艺过程、原料和产品种类等不同,其对大气污染的程度也不同。⑵ 生活炉灶与采暖锅炉 在居住区里,随着人口的集中,大量的民用生活炉灶和采暖锅炉也需要耗用大量的煤炭,特别在冬季采暖时间,往往使受污染地区烟雾弥漫,这也是一种不容忽视的大气污染源。⑶ 交通运输近几十年来,由于交通运输事业的发展,城市行驶的汽车日益增多,火车、轮船、飞机等客货运输频繁,这些又给城市增加了新的大气污染源。其中具有重要意义的是汽车排出的废气。汽车污染大气的特点是排出的污染物距人们的呼吸带很近,能直接被人吸入。汽车内燃机排出的废气中主要含有一氧化碳、氮氧化物、烃类(碳氢化合物)、铅化合物等。
二、大气污染对农业的影响:
大气污染虽然对农作物造成的危害较为复杂,但是仍然有迹可循,其主要通过以下几种途径对作物产生影响。
第一、直接影响。通常植物都具有数量级的叶面积,这些植物叶片往往直接与空气接触,此为其一。其二植物对于外界的冲击一般也没有高等动物会产生缓冲作用,危害最为直接和快速。其三,植物也很难如同动物一样避开污染源。所以,当大气污染产生时,植物遭受的危害甚至是不可避免的。一般情况下,大气污染物中对植物影响较大的是二氧化硫(SO2)、氟化物、氧化剂和乙烯。氮氧化物也会伤害植物,但毒性较小。这些污染物在短期内,可造成叶片上出现坏死斑,称为急性伤害,长期与低浓度污染物接触,植物的生长受阻,发育不良,会出现失绿、早衰等现象。
第二、间接影响。大气污染物还会通过光照、降水等途径对农作物生长产生影响。例如臭氧可使叶绿素分解、原生质变质、植物不能正常进行光合作用。溶解了大气中污染物的降水,在下降的过程中还会吸收空气中的二氧化硫,从而使得危害进一步加大。降水落入地面之后,可能通过地表径流进入灌溉系统,或者进入渔业养殖水域,再次造成土壤污染以及毒害鱼类等水生生物。在最坏情况下,还可能污染水源、破坏种植环境,形成难以修复的恶性循环。
三、大气污染的防治措施:
防治大气污染是一个庞大的系统工程,需要个人、集体、国家、乃至全球各国的共同努力,可考虑采取如下几方面措施: ①减少污染物排放量。多采用无污染能源(如太阳能、风能、水力发电)、改革能 源结构,用低污染能源(如天然气)、对燃料进行预处理(如烧煤前,先进行脱硫)、改进燃烧技术等均可减少排污量。另外,在污染物未进入大气之前,使用除尘消烟技 术、冷凝技术、液体吸收技术、回收处理技术等消除废气中的部分污染物,可减少进 入大气的污染物数量。②控制排放和充分利用大气自净能力。气象条件不同,大气对污染物的容量便不同,排入同样数量的污染物,造成的污染物浓度便不同。对于风力大、通风好、湍流盛、对流强的地区和时段,大气扩散稀释能力强,可接受较多厂矿企业地逆温的地区和时 段,大气扩散稀释能力弱,便不能接受较多的污染物,否则会造成严重大气污染。因 此应对不同地区、不同时段进行排放量的有效控制。③厂址选择、烟囱设计、城区与工业区规划等要合理,不要排放大户过渡集中,不 要造成重复迭加污染,形成局地严重污染事件发生。④ 绿化造林,使有更多植物吸收污染物,减轻大气污染程度。
结论:我们常言的“地球村”概念,从另一角度来看,也就意味着出现的问题要所有人共同承担,农田大气污染的解决之道在正在于此,需要工业、生活系统的共同努力,因为农业不只是其它行业的支持,同时还是人类生存的根基。参考文献
易敏 刘桢 冯靖 肖金 《中国环境管理干部学院学报》 2010 第3期
余淑苑 张隽 彭朝琼 刘国红 刘宁 李思果 《环境与健康杂志》 2008 第6期
第二篇:气候变化对农业的影响及应对措施
气候变化对农业的影响及应对措施
周曙东 周文魁 朱红根 王传星 王艳
摘要: 阐述气候变化的特点, 分析农作物对温度、降水变化的敏感性, 昆虫对温度变化的敏感性。探讨了农业生产对低温雨雪冰冻天气、对干旱及洪涝灾害的脆弱性。应对气候变化的农业技术选择包括选育抗逆性强的农作物新品种, 增强农作物抵御自然灾害的能力;加强农业水利基础设施建设;大力发展节水农业种植技术;加强农业灾害性天气的预警与响应能力建设。在此基础上提出应对气候变化的农业适应性政策措施: 调整耕作制度, 提高指数;完善江河湖泊防洪工程和防洪减灾体系;加强土地合理利用;发展设施农业, 提高农业抗御自然灾害的能力;制订减灾应急预案;积极推广农业保险。
关键词: 气候变化;敏感性;脆弱性
一、引言
气候变化被列为全球十大环境问题之一, 随着全球气候变化研究的进展, 开展气候变化影响的相关研究开始成为学术界最为活跃的研究领域之一。农业是对天气变化最为敏感的部门之一, 因为气候始终是影响农业生产的重要决定因素, 到目前为止, 农业还没有改变靠天吃饭的局面。农业是国民经济的基础, 气候变化对农业所带来的不利影响,特别是极端天气气候事件诱发的自然灾害将造成农业生产的波动、危及粮食安全、社会的稳定和经济的可持续发展。
尽管在哥本哈根会议上各国还没有就气候变化问题综合治理所采取的措施达成共识, 有待在2010年墨西哥城的第16 次缔约方会议上继续协商, 但气候变化会带来难以估量的损失, 气候变化会使人类付出巨额代价的观念已为世界所广泛接受, 并成为广泛关注和研究的全球性环境问题。及早开展气候变化对农业影响的研究, 发现可能存在的问题, 提前采取适应性对策具有极其重要的战略意义。本文从敏感性、脆弱性方面来分析气候变化对农业的影响, 并在此基础上探讨我国农业应对气候变化的适应性对策。
二、气候变化的特点和趋势
气候变化是气候平均状态出现统计意义上的显著变化或者持续较长一段时间(10 年或更长时间)的变动, 具体指气候平均值和离差值两者中的一个或两者同时随时间出现了统计意义上的显著变化。1.气候变化的特点(1)平均温度明显上升
中国近100 年来年平均气温明显增加, 达到015~ 018度, 比同期全球增温平均值略高。近50年变暖尤其明显, 主要发生在20世纪80年代中期以后[1]。如果年平均温度上升1度, 大于或等于10度积温的持续日数全国平均可延长15天左右,这对于农作物生产来讲具有重要意义。
(2)降水出现区域性与季节性不均衡
温度的提高会加快地表水的蒸发, 导致水循环加剧, 暴雨出现的概率增加, 虽然降水量很大, 却不能得到有效利用。各地的降水量和蒸发量的时空分布也会显著改变。降水既会出现区域性不均衡,也会出现季节性不均衡, 即在农作物最需要水的时候出现季节性干旱, 从而给农业生产带来严重影响。过去的概念是中国西北部缺水, 今后在中国南方也可能出现季节性干旱, 水资源短缺将成为一个严峻的问题。
(3)极端气候现象增多趋强
极端气候现象指一些在特定地区和时间的罕见事件, 极端气候现象的罕见程度一般相当于观察到的概率密度函数小于10% , 这些极端气候现象包括干旱、洪涝、低温暴雪、飓风、致命热浪等。极端天气气候事件的发生和全球变暖有关, 也是气候变化的表现方面之一。在全球气候变暖的总趋势下, 大气的环流特征和要素发生了改变, 引发复杂的大气)))海洋)))陆面相互作用, 大气水分循环加剧, 气候变化幅度加大, 不稳定因素增多, 导致这些小概率、高影响天气气候事件的发生机会增加[2]。极端气候事件对农业系统的影响往往大于气候平均变率所带来的影响。
(4)冰川消融导致海平面上升, 海水入侵
在内陆地区增温造成冰川退缩导致雪线上升,在南极冰川逐步融化、冰架面临坍塌, 而北极冰帽正在持续消融中, 漂浮在北冰洋上的成年厚冰块不断融化, 这些因素再加上海水受热膨胀将会使海平面上升。海平面上升会带来一系列问题。例如沿海地区洪水泛滥及严重破坏、侵蚀海岸线、海水入侵内河、沿海湿地及岛屿洪水泛滥, 一些地势较低沿海城市及村落可能面临淹没的危险。海水入侵还会使灌溉地下水水质变咸, 土壤盐渍化, 灌溉机井报废, 农田减产。
三、农业对气候变化的敏感性与脆弱性分析 11农业对气候变化的敏感性分析
敏感性是指某个系统受到与气候有关的刺激因素影响的程度。所谓刺激因素是指气候变化因素, 包括平均气候状况、气候变率和极端事件的频率与强度[5] , 这些影响可能是直接的影响, 也可能是间接的影响。
气候变化将使我国农作物种植制度及农业生产的布局发生较大变化。气候变暖将使我国长江以北地区, 尤其是中纬度和高原地区农作物生长季开始的日期提早、终止的日期延后, 潜在的生长季延长;还将使多熟种植的北界向北推移[3]。麦、稻两熟区、双季稻种植区和一年三熟制的水稻产区,在水分条件满足的情况下, 种植北界均可向北推移。如果年平均气温上升2度, 大部分两熟制地区将会被不同组合的三熟制取代, 三熟制的北界将北移500km 之多, 三熟制面积可能扩大115倍, 从长江流域移至黄河流域。而两熟制地区将北移至目前一熟制地区的中部, 一熟制地区的南界将北移250~ 500km, 一熟制地区的面积将减少23% [4]。这些敏感区域将会面临种植制度、产业结构和作物品种的重大改变。
(1)农作物对温度变化的敏感性
一些作物的生长发育对温度很敏感, 每一种作物都有适合生长的温度区间, 温度过低或过高都不利于作物的生长。平均温度上升会导致生育期缩短与早熟, 有效分蘖减少, 穗重下降、产量降低。以水稻为例,平均气温每升高1度, 生育期日数平均缩短7~ 8天, 在温度为24~ 27度的南部地区,平均气温每升高1度, 生育期缩短14~ 15天;在温度低于24度的北部和高原部地区, 生育期缩短4~10天。在当前的品种条件下, 生育期缩短使有效分蘖减少, 导致总干重和穗重下降、产量降低, 双季稻早稻平均减产约为16% ~ 17% 左右, 晚稻平均减产约为14% ~ 15%。对冬小麦来说,平均气温每升高1度, 目前品种的冬小麦生育日数平均缩短17天左右, 减产幅度大约为10% ~ 12%。对玉米来说,平均气温每升高1度, 生育期缩短7天左右,产量平均下降5% ~ 6%。[4]根据谢云(1999)论文中提出的喜温作物的温度影响函数[ 12] , 笔者绘制出喜温作物对温度的敏感性折线图, 从图1中可以发现这样一些敏感临界点, 第1个敏感临界点a 为6度, 当温度低于6度时, 喜温作物停止生长, 温度在6~ 21度之间时, 作物生长开始生长发育但生长速度缓慢;第2个敏感临界点b为21度, 温度在21~ 28度之间时, 作物生长速度明显加快;第3个敏感临界点c为28度, 28~ 32度之间温度最适合喜温作物的生长;第4个敏感临界点d为32度, 当温度超过32度时, 随着温度的上升, 作物生长明显受到影响;第5个敏感临界点e为44度, 当温度超过44度时, 喜温作物停止生长。
(2)农作物对降水变化的敏感性
农作物对降水存在类似倒U 型曲线的敏感性关系。当降水严重不足时, 农作物对水分的需求得不到满足, 会出现干旱症状, 从而影响作物的正常生长;当降水量增加到一定范围内, 加上温度及光照的配合, 作物得以茁壮成长;当出现连续大雨、降水量超过一定范围时, 又会对作物产生不利的影响。在开花期出现阴雨会影响作物授粉, 造成落花落果;长期阴雨还会诱发病害;降水量过多会造成农田渍害, 严重时作物会被淹死。
农作物各生育阶段对水分的需求是不同的, 对水分的敏感性也不一样, 也就是说敏感临界点和敏感性曲线的峰度都会发生变动。作物对水分最敏感时期, 即水分过多或缺乏对产量影响最显著的时期, 称为作物水分临界期。以冬小麦为例, 拔节到抽穗阶段为冬小麦的需水临界期, 在拔节)抽穗阶段, 小麦进入旺盛生长时期, 耗水量急剧增加, 其中挑旗期是小麦一生对水分要求最敏感的时期, 这段时间为一个月左右, 日耗水为4213立方米/公顷,耗水量约占全生育期的26%, 而在抽穗)成熟阶段, 日耗水量激增, 达到4518立方米/公顷, 耗水量约占全生育期的38%以上。
(3)昆虫对温度变化的敏感性
气候变暖会使农业虫害的分布区发生变化, 气温升高后, 某些虫害的分布区可能扩大, 从而影响农作物生长。昆虫的生长发育有一个适宜温区, 即存在一定的温度范围, 在温带地区适宜温区一般为8~ 40度。温带地区的许多昆虫对温度的第1个敏感临界点为-10度, 如果冬季温度低于-10度以下, 昆虫长期处于冷昏迷状态, 会引起死亡。第2个敏感临界点为8度, 8 ~ 15度是昆虫的发育起点温度, 昆虫在发育起点温度以下的一定温度范围内(B 的抗性;耐盐碱的农作物新品种, 即使在海平面升高, 沿海滩涂盐碱加重时也不影响对滩涂盐碱地的开发利用;其次是改善农作物的生理特性: 包括选育高光合效能和低呼吸消耗的品种, 即使在生育期缩短的情况下也能取得高产优质;对光周期不敏感品种, 即使在种植界限北移时也不因日照条件的变化而影响产量。
2.加强农业水利基础设施建设
我国农田水利基础设施建设工程始建于50年代;大部分工程是因陋就简、因地制宜、就地取材、利用沟、塘、坡地兴建起来的, 工程起点低, 很多工程已基本接近其使用寿命。干渠、支渠的衬砌比重小, 而斗、毛、农渠的渗透系数很大, 涵管、渡槽、闸等建筑物破损失修也十分严重, 造成了渠系水利用系数很低, 暴雨期间蓄水集雨能力不足。因此需要加强农业基础设施建设, 完善灌溉体系, 提高抗旱排涝的能力, 尤其是要加强渠系固化防渗、浅层地下水开发和配套工程建设, 优化灌渠的输水功能,减少输水渠道漏水、渗水, 提高水资源利用率。
3.大力发展节水农业种植技术
气候变暖和干旱将使水分成为困扰农业发展的重要因素, 应大力发展节水农业。改善灌溉系统和灌溉技术, 推行畦灌、喷灌、滴灌和管道灌, 加强用水管理, 实行科学灌溉;改进抗旱措施, 开发节水高效种植模式和配套节水栽培技术。推广农业化学抗旱技术, 如利用保水剂作种子包衣和幼苗根部涂层、在播种和移栽后对土壤喷洒土壤结构改良剂、用抗旱剂和抑制蒸发剂喷湿植物和水面以减少蒸腾和蒸发、开发活性促根剂促根抗旱;推广地膜或秸秆覆盖技术与节水农业发展模式来抑制蒸发。
4.加强农业灾害性天气的预警与响应能力建设
气候变化导致农业气象灾害出现一些新的变化, 总的趋势是极端天气气候事件发生频繁、灾害强度更大。因此必须加强气候灾害预警与响应能力建设, 完善气象综合监测体系, 建设农村气象监测网, 加强暴雨、台风、强对流、干旱、大雾等灾害性天气监测预警平台建设和应急服务系统建设, 把气象技术、遥感技术和计算机通信技术等先进技术相结合, 建立国家级和省级的农业生产气象保障系统。加强对低温严寒、强对流天气、暴雪、干旱、洪涝等农业灾害性天气中长期预测预报、预警能力,另一方面要加强人工影响天气的能力和应急反应能力建设, 特别对突发的洪灾、季节性干旱及台风,以便农业生产者提前做好防范工作, 采取必要的措施来防灾减灾, 以最大限度减少极端气象事件对农业的影响。
五、应对气候变化的农业适应性政策措施
自然生态系统在一定程度上可以自动地适应气候变化, 而人类可以采取一系列适应性行动, 有计划地适应气候变化, 这比自然生态系统自动适应气候变化会带来更好的效果。应对气候变化的适应性措施是指通过调整来适应气候变化, 从而减轻潜在损失、利用机遇的潜在能力水平的对策, 有助于增强气候变化的有利影响、减少不利影响。
1.调整耕作制度, 提高复种指数
气候变暖总的来说将有利于多熟制的发展, 带来熟制的改变、作物品种结构的改变。复种面积将扩大, 复种指数将提高。相关地区需要根据水资源和当地小气候的具体情况, 调整农业种植结构以及品种结构。在我国种植熟制南北界变化的敏感区域, 可以提高复种指数, 如增加麦)稻两熟、麦)棉两熟、油菜)稻两熟、麦(油菜))稻)稻三熟、麦)玉米)稻三熟等多熟制的面积。在华中和华东稻区北部选用生育期较长、产量潜力较高的中、晚熟品种替代生育期较短、产量潜力较低的早、中熟品种。
在一熟制改两熟制或两熟制改三两熟制的地区, 在调整农作物的品种结构时, 不仅要考虑温度条件, 还需要综合考虑到降雨及极端天气气候事件可能带来的影响, 在气候变化环境下的光、温、水资源重新分配和农业气象灾害格局的基础上, 改进农作物的品种布局。
2.完善江河湖泊防洪工程和防洪减灾体系
防洪工程对于抵御洪涝灾害具有极其重要的作用, 目前我国大部分地区的防洪工程标准偏低,为应对未来潜在的洪涝灾害, 需要完善江河湖海防洪工程体系, 将防洪标准提高到50~ 100年一遇的标准。应当开展大中型病险水库及小型水库除险加固工程, 以保障水库下游地区安全。
3.加强土地合理利用
科学合理使用土地是提高适应气候变化能力的必要条件, 保护湿地和森林, 在气候变化的脆弱区域实施退耕还湿、退耕还林、退林还草, 维护良好的生态环境, 保护生物多样性, 从而维护良好的小气候条件、生态环境。
4.发展设施农业, 提高农业抗御自然灾害的能力
塑料大棚、温室可以在一定程度上抵御严寒、干旱、暴雨、病虫害灾害, 研究与推广农业的高产、稳产措施, 开发利用雨水集蓄技术和浅层地下水技术, 增强农业抗旱能力。
5.制订减灾应急预案
各地应根据自然环境和农业自然灾害发生规律, 制定防旱抗涝、抵御寒潮、台风、病虫害等各种自然灾害的减灾应急预案, 确定农业生产避灾减灾的种植模式, 以提高农业适应气候变化的能力。
6.积极推广农业保险
为了分担气候灾害所带来的风险, 减轻农民因气象灾害所带来的损失, 应当积极推广农业保险。近年来新疆、江苏等地已开展了农业保险的试点,对于防灾减灾、稳定农民收入起到良好的作用, 应总结经验, 在更大的范围内推广农业保险。
第三篇:对大气污染的认识及防治措施
对大气污染的认识及防治措施
姓名:郑晓丽
学号:20105051242 化学化工学院
化学专业
摘要:随着科技的发展,人们生活水平的不断提高,越来越多的人开始关注健康问题,当然也包括我们居住的环境,尤其是空气质量,本文简单介绍了大气污染的概念,大气污染的危害,以及防止和治理。关键词:大气污染、大气污染物、防治、治理
Abstract: with the development of science and technology, the improvement of people's living standard, more and more people begin to pay attention to health problems, including our living environment, especially air quality, this paper briefly introduces the concept of atmospheric pollution, air pollution, and prevention and treatment.Key words: air pollution, air pollutants, control, management
一、什么是大气污染
按照国际标准化组织(ISO)的定义,“大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到足够的时间,并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境污染的现象”。
二、大气污染物包括哪些物质
大气污染物主要可以分为两类,即天然污染物和人为污染物,引起公害的往往是人为污染物,它们主要来源于燃料燃烧和大规模的工矿企业。
颗粒物: 指大气中液体、固体状物质,又称尘。
硫氧化物: 是硫的氧化物的总称,包括二氧化硫,三氧化硫,三氧化二硫,一氧化硫等。
碳的氧化物: 主要包括二氧化碳和一氧化碳。
氮氧化物: 是氮的氧化物的总称,包括氧化亚氮,一氧化氮,二氧化氮,三氧化二氮等。
碳氢化合物: 是以碳元素和氢元素形成的化合物,如甲烷、乙烷等烃类气体。
其它有害物质: 如重金属类,含氟气体,含氯气体等等。
三、我国城市大气污然的现状
中国城市化和工业化的快速发展与能源消耗的迅速增加,给城市带来了很多空气污染问题。20 世纪 70 年代期间,煤烟型污染排放成为中国工业城市的特点;80 年代, 许多南方城市遭受严重的酸雨危害;近年来, 汽车尾气排放的 NOx、CO 及随后形成的光化学烟雾,使得许多大城市的空气质量恶化。自 20 世纪 70 年代以来, 中国政府加强了对环保工作的力度, 颁布并采取了一些大气污染政策和措施, 收到一定的效果, 但从总体来看, 环境污染和破坏还没有完全被控制。中国已是世界少数大气污染最严重的国家之一, 治理任务艰巨, 任重道远。
3.1我国大气污染现状:
3.1.1 我国城市大气环境状况我国实施的环境空气质量标准(GB3095-1996),规定了 10 项污染物不允许超过浓度限值,这 10 项污染物为二氧化硫(SO2),总悬浮颗粒物(TSP),可吸入颗粒物(PM10),氮氧化物(NOx),二氧化氮(NO2),一氧化碳(CO),臭氧(O3),铅(Pb),苯并(a)芘(BaP),氟化物(F)。根据 2004 年环境状况公报[1], 全国城市空气质量总体上与上年变化不大, 部分污染较严重的城市空气质量有所改善, 劣三级城市比例下降, 但空气质量达到二级标准城市的比例也在降低。总悬浮颗粒物(TSP)或可吸入颗粒物(PM10)是影响城市空气质量的主要污染物, 部分地区二氧化硫污染较重, 少数大城市氮氧化物浓度较高。酸雨区范围和频率保持稳定, 酸雨区面积约占国土面积的 30%。
3.1.2 我国城市大气污染特点中国是一个发展中国家, 城市化正在加速发展, 由于过去对环保认识不足, 大气污染近几年又有进一步加重的趋势。具体地说, 我国城市大气污染具有以下特点[2-4]。
1、总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10)含量高据环境公报, 我国城市空气质量恶化的趋势有所减缓, 总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10)是影响城市空气质量的主要污染物, 部分地区二氧化硫污染严重, 少数大城市氮氧化物浓度较高。在调查的 341 个城市中, 64%的城市总悬浮颗粒物平均浓度超过国家空气质量二级标准, 其中 101 个城市颗粒物平均浓度超过三级标准, 占29.2%。
2、含菌量大由于城市人均绿地面积小, 人口密集, 大气中的细菌含量高。个别城市街道每立方空气中含菌量达数十万个, 商场每立方米空气中含菌量达数百万个。
3、煤烟型污染占重要地位。燃煤是形成我国大气污染的根本原因。我国能源结构中煤炭占76.12%, 工业能源结构中燃煤占 73.9%, 在工业燃煤的设备中又以中小型为主。预测表明, 我国国内生产总值每增加 1%, 废气排放量增长0.55%。2000 年, 全国工业废气排放总量 138.145×108 立方米, 其中燃料燃烧废气占 59.3%, 生产工艺废气占 40.7%。
4、新兴城市和小城市大气污染也日益严重由于前几年一些小城市和新兴城市, 在追求经济增长速度的同时, 没有把环境保护放在同等重要的地位。搞粗放经营, 浪费资源, 耗能过大, 污染严重。尤其是二氧化硫和悬浮颗粒物严重超标, 甚至出现了酸雨情况。
5、部分城市污染转型随着城市机动车辆的迅猛增加, 我国一些大城市的大气污染正在由煤烟型向汽车尾气型转变。有资料报道, 我国多数大城市中, 机动车排放造成的污染已占城市大气污染的 60%以上。以上海和广州为例,上海机动车排放污染分担率 CO 为 86%。NOx 为 56%;广州 CO 为89%, NOx 为 79%。以上数据表明, 机动车排放污染已成为部分大气污染的主要来源。此外, 我国城市大气污染还具有北方比南方严重;冬季重于夏季,且差距正在缩小;产煤区重于非产煤区;大城市污染最严重, 特大城市次之, 中等城市和小城市再次之的特点。
在目前大气污染严重的情况下, 根据我国国情要解决城市污染问题, 必须加大执法力度, 彻底改变“有法不依, 执法不严”的状况, 提高生产技术水平, 控制污染源, 在旧城改建和新建城市规划时, 合理布局工业企业, 合理规划城市绿地, 提高城市绿化水平。控制大气污染源是治理大气污染的关键, 合理工业布局重在防, 而生物措施, 搞好城市绿化是防治结合。三者应并重, 不可偏废[5-7]。
四、大气污染的防治和治理 4.1大气污染的防治技术
目前排除大气污染物的过程和装置可分为如下几类:①颗粒污染物控制,如重力沉降、旋风除尘、过滤式除尘、静电除尘以及湿式洗涤除尘;②气态污染物控制,如吸收净化、吸附净化、催化转化、燃烧、冷凝、膜分离及生物法等;③污染物稀释法控制,主要是高烟囱排放。
4.1.1除尘技术简介
根据除尘技术原理,可以概括为机械力除尘、静电除尘、过滤除尘和洗涤除尘四种类型。
4.1.1.1机械力除尘
续作螺旋流动。最后,净化气体经排气管排出器外,通常称此为内旋流。一部分未被捕集的颗粒也随之带出。影响旋风除尘器捕集效率的主要因素有如下几种。①二次效应理论上可以认为旋风除尘器对于某一粒径的颗粒,其捕集效率为100%,而对小于此粒径的捕集效率为0%。②比例尺寸高效旋风除尘器的各个部件之间都有一定的尺寸比例。③物理性质影响捕集效率的物理性质主要有气体的密度和黏度以及颗粒的密度等。因为颗粒密度远大于气体密度,故气体密度的变化对效率的影响可以忽略。④过程变量包括气体的流量、温度以及颗粒在气体中的浓度。
4.1.1.2静电除尘
静电除尘是利用高压电场产生的静电力(库仑力)的作用从气流中分离悬浮粒子(尘粒或液滴)的一种方法。它分离的能量通过静电力直接作用于尘粒上,而不是作用在整个气流上,因此分离尘粒所消耗的能量很低。一般处理1000m3的含尘气体,所耗电能只为0.1~0.8kW/h,气压损失也很小,约为100∽1000Pa。静电除尘的效率很高,一般可大于99%,且对很微小的尘粒也有足够高的捕集效率。此外,由于静电除尘还具有处理气量大(处理气量为10j~10sIll/h是很常见的)、能连续操作、可用于高温、高压的场合等优点,故被广泛应用于冶金、化工、能源、材料、纺织等工业部门。但静电除尘的主要缺点是设备庞大,占地面积大,一次性投资费用高,不易实现对高比电阻粉尘的捕集,不能去除气体污染物和易爆气体。4.1.1.3过滤除尘
过滤除尘的原理是惯性碰撞、拦截、扩散、重力和静电力等粉尘粒子的沉降机理是分析过滤除尘器滤尘机理的理论基础。过滤除尘器的滤尘过程比较复杂,一般来讲,粉尘粒子在捕集体上的沉降,即分离过滤,并非只有一种沉降过滤机理在起作用,而是多种沉降分离过滤机理联合作用的结果。4.1.2有害气体治理基本方法简介
1、气态污染物的控制方法主要是利用物化性质的不同(如溶解度、吸附饱和度、露点、泡点、选择性化学反应等),借助分子间和分子内的作用力来完成。利用物质的溶解度不同来分离气态污染物的方法称为吸收法;利用物质吸附饱和度的差异来分离气态污染物的方法称为吸附法;靠物质露点的不同的分离方法称
附剂往往具有高的选择性和高的分离效果,能脱除痕量(ppm级)物质,所以在空气污染控制中,吸附净化法日益受到重视,特别是用于其他方法难于分离的低浓度有害物质和排放标准要求严格的废气处理。
4、催化净化法催化净化法是利用催化剂在化学反应中的催化作用,将废气中有害的污染物转化成无害的物质,或转化成更易处理和回收利用的物质。该法与其他净化法的区别在于,化学反应发生在气流与催化剂接触过程中,反应物和产物无需与主气流分离,因而避免了其他方法可能产生的二次污染,使操作过程大为简化。催化法的另一个特点是对不同浓度的污染物均具有较高的去除率。因此,它已成功地应用于脱硫、脱硝、汽车尾气净化和有机废气净化等方面。但该法所用催化剂价格较高,废气预热要耗一定能量。催化法包括催化氧化法和催化还原法两种,主要用于S02和NO。的去除。该方法净化效率高,净化效率受废气中污染物浓度影响较小。而且在治理过程中,无需将污染物与主气流分离,可直接将主气流中的有害物转化为无害物,避免了二次污染。但所用催化剂价格往往比较昂贵,操作上要求较高,废气中的有害物质很难作为有用物质进行回收等是该法存在的缺点。催化转化法一般在气固相催化反应器中完成,工业上常用的有固定床、移动床及流化床等,而以固定床的使用最为广泛。能够加速化学反应速度而其本身的化学性质和数量在反应前后没有改变的物质称为催化剂或触媒。催化剂在化学反应过程中所起的加速作用称为催化作用。若催化剂和反应物处于同一相时,叫均相催化;当催化剂与反应物处在不同相时,称为多相催化。对于气态污染物的催化净化而言,催化剂通常是固体,因而属于气固相多相催化。从反应动力学角度看,任何化学反应的进行,都需要一定的活化能,而活化能的大小直接影响到反应速度的快慢。实验表明,催化剂加速反应速度正是通过降低活化能来实现的。在催化反应中,催化剂的加入,诱发了原化学反应所没有的中间反应,使化学反应沿着新的途径进行。新的反应历程往往包括一系列的基元反应,而在每个基元反应中,由于反应分子与催化剂生成了不稳定的活化络合物,反应分子的化学键发生松弛,使得其活化能大大低于原反应活化能,因而化学反应速度明显加快。催化剂的作用除了能加快化学反应速度外,还具有以下两个特征。①催化剂只能缩短反应达到平衡的时间,而不能使平衡移动,更不能使热力学上不可能发生的反应发生。②催化作用具有特殊的选择性。对同种催化剂而言,在不同的化学反应中可表现出明显不同的活性,而对相同的反应物来说,选择不同
边做起保护环境,改善空气质量,让大气污染的程度降到最低。
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第四篇:干旱天气对农业的影响及应对措施-定稿
干旱天气对农业的影响及其应对
去冬今春我市降水偏少。2010年11月至2011年4月总降水量173.8毫米,较常年偏少3成。加之近期气温偏高,蒸发加剧,外江水位持续下降,内垸河渠水位普遍偏低,旱情呈加剧态势,对农业生产造成较大影响。5月2日,潜江市政府下发关于切实抓好当前抗旱保春播工作的紧急通知,5日,潜江市气象局组织农气专家到农村大田,实地调查近期干旱对我市农业生产的影响,并提出了应对措施。
一、干旱对作物的主要影响
1.水稻
目前,我市在4月25日左右播种的中稻处于两叶期。由于干旱,大部分地区稻田缺水,主要表现为厢面干、厢沟无水。基于目前一些沟塘乏水,加之未来降水仍偏少,在5月下旬至6月初中稻移栽时,将面临严重缺水问题。
我市中稻稻苗长势情况
已播中稻厢沟与厢面无水
中稻已处于两叶期
2.棉花
目前,我市棉花处于移栽期,一般有两片真叶。由于前期天气干旱,定根水灌浇不足,生长状况较差。
我市移栽棉花因干旱苗情较差
棉花生长处于两叶期(另两片子叶)
3.小麦
目前,我市小麦已经进入乳熟期。前段连续30℃以上高温干旱天气,一方面对小麦灌浆可能产生一定抑制作用;另一方面,使小麦赤霉病发生较轻。
我市小麦田间生长状况
个别小麦穗子见轻微赤霉病
4.油菜
目前,我市油菜已进入绿熟到成熟期,干旱天气对油菜的充实有一定的影响,但前期的晴好小风天气,避免了油菜的大部倒伏的出现。
气象业务人员田间调查油菜长势
油菜出现个别倒伏现象
二、未来天气趋势分析
5月6日至7日,受高空偏北气流控制,我市天气晴好;5月8日至10日,受中低层切变线影响,我市云系将明显增加。
三、应对措施
前期干旱天气对我市小麦和油菜的影响较小,但对棉花移栽影响较大,尤其是严重影响了我市中稻的播种和以后移栽。为此,潜江市气象局建议:
(一)加强田间管理,对未来降水注意蓄水保水;
(二)加强水资源优化调度,充分利用江河水资源,引水入田;
(三)在近期,把握有利时机,适时开展人工增雨作业。根据最新分析,5月 8到10日天气形势有利于进行作业。
第五篇:大气污染对人类生活环境的影响论文
大气污染对人类生活环境的影响
姓名
xx学院 学号******0031 专业 环境工程班级 2班
指导老师 Lybo
摘要:随着世界经济的快速发展,工业化和城市化突飞猛进,生态环境已成为举世瞩目的问题.大气污染是环境污染的重要组成部分,本文对大气及大气环境做了简单介绍,进而浅析了大气污染对人体健康、人类生存和发展的影响,旨在唤起人们对大气环境保护的重视.关键词:大气,大气污染,人类健康
一、介绍大气及大气污染
1.1 大气的组成及结构
按照国际化组织(ISO)的定义,大气是指地球环境周围所有空气的总和,环境空气是指暴露在人群、植物、动物和建筑物之外的室外空气。可见,“大气”和“空气”是同义词,其组成成分在均质层内是一样的,区别仅在于“大气”指的范围更大,“空气”指的范围相对小一些。大气总质量约为5.3x10^15t,其密度随着高度而迅速减少,98.2%的空气集中在30km以下空间。
大气是自然环境的重要组成部分,是人类及一切生物赖以生存的物质。人离开空气5min就会死亡。同时,人们也通过生产和生活获得影响着周围大气的质量。人与大气环境之间的这种连续不断的物质和能量的交换,决定了大气环境的重要性。
1.1.1 大气的组成大气由干洁空气、水蒸气和悬浮微粒三部分组成。干洁空气的主要成分是氮、氧和氩,三者共占大气总体积的99.6%,其他次要成分仅占0.04%左右。
由于大气的湍流运动和动植物的气体代谢作用使不同高度、不同地区的空气进行交换和混合。因而在85km以下的大气层中除二氧化碳和臭氧外,干洁空气组成的比例基本保持不变,称为均质层。均质层以上的大气层中,以分子扩散为主,其体组成随高度而变化,称为非均质层。干洁空气的平均相对分子质量为28.966,在标准状态下(273.15K,101325Pa),其密度为1.293kg/m3。二氧化碳和臭氧是干洁空气中的可变成分,对大气的温度分布影响较大。
大气中的水蒸气来源于地表水的蒸发,其平均体积分数不到0.5%,随时空和气象条件而变化。水蒸气是实际大气中唯一能在自然条件下发生相变的成分,这种相变导致了大气中云、雾、雨、雪、雹等天气现象的发生。
大气悬浮微粒物有固体和液体两类。前者包括粉尘、烟尘、宇宙尘埃、微生物和植物的孢子、花粉等;后者则指悬浮于大气中的雾滴等水蒸气凝结物。悬浮微粒粒径一般是几十微米之间,多集
中于大气底层,含量和成分都是变化的。一般陆地多于海上,城市多于农村,冬季多于夏季。其中有些物质是引起大气污染的物质。它们的存在对辐射的吸收和散射,云、雾和降水的形成,大气光电现象具有重要作用,对大气污染有重要影响。
1.1.2 大气层结构
受地心引力而随地球旋转的大气称为大气圈。虽然在几千千米的高空中仍有微量气体存在,但通常把地球表面到1200~1400km的气层视为大气圈的厚度,1400km以外被看作宇宙空间。
大气圈具有层状结构。大气层结构是指气象要素的垂直分布情况,如气温、气压、大气密度和
大气成分的垂直分布等。根据气温在垂直于地球表面方向上的分布,一般将大气分
对流层、平流层、中间层、暖层和逸散层等5层。
1.2大气污染、污染物和污染源
1.1.1 大气污染的定义
按照ISO的定义,“空气污染通常是由于人类活动和自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和福利,或危害了环境。”所谓人体舒适、健康的危害,包括对人体正常生理机能的影响,引起急性病、慢性病,甚至死亡等;而所谓福利,则包括与人类协调并共存的生物、自然资源,以及财产、器物等。
1.1.2 大气污染物
按照ISO定义,“空气污染物是指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人或环境产生有害影响的那些物资”。
大气污染种类有很多种,按其存在状态,可分为气溶胶态污染物和气态污染物两类。
1.气溶胶态污染物
气溶胶是指悬浮物在气体介质中的固体或液态微小颗粒所组成的气体分散体系。从大气污染控制角度,按照气溶胶颗粒的来源和物理性质,可将其分为如下几种:
(1)粉尘(Dust)指固体物质的破碎、分级、研磨等机械过程或土壤、岩石风化等自然过
程形成的悬浮小固体粒子。
(2)烟(Fume)熔融物质经高温挥发并伴随一些化学反应而生成的气态物资经冷却凝结而
成的固体粒子,粒径一般小于1微米。
(3)飞灰(Fly Ash)指由固体燃料燃烧产生的烟气带走的灰分中的较细粒子。
(4)黑烟(Smoke)通常指燃料燃烧过程中产生的不完全燃烧产物,又称炭黑,粒径一般为
0.01~0.1微米。
(5)雾(Fog)在工程中,雾泛指小液滴的悬浮体,是由液体蒸气的凝结、液体的雾化和化
学反应等过程形成的,如水雾、酸雾、碱雾等。在气象中,雾指造成能见度小于1km的小水滴悬浮体。
(6)化学烟雾(Smog)如硫酸烟雾、光化学烟雾等。
2.气态污染物
气态污染物包括无机物和有机物两类。
无机气态污染物有硫化物、含氮化合物、卤化物、碳氧化物及臭氧、过氧化物等。
有机气态污染物则有碳氢化合物,含氧有机物、含氮有机物、含硫有机物、含氯有机物等。挥发有机物(VOCs)是易挥发的一类含碳有机物总称,近年来VOCs引起的大气污染已受到广泛的关注。
1.1.3大气污染源
大气污染的来源包括自然过程和人类活动两个方面。人类活动排放的大气污染物主要来自三个方面:①燃料燃烧;②工业生产过程;③交通运输。前两者称为固定源,后者(如汽车、火车、飞机等)则称为流动源。
1.1.4 大气污染的危害
大气污染将造成很多方面的危害,其程度取决于大气污染无的性质、数量和滞留时间。这些危害包括:
(1)对人类健康的危害大气污染物对人类健康的危害还包括急性和慢性两方面。急性
危害一般出现在污染浓度较高的工业区及其附近。慢性危害实在大气污染物直接或
间接的长期作用对人体健康造成的危害。这种危害短期表现不明显,不易察觉。据
我国10个城市统计,呼吸道疾病的患病率和检出率在工业重污染区为
30%~70%,而在轻污染去只有其1/2.(2)居民生活的费用增加大气污染造成的居民生活费用增加,包括清扫、洗涤和生活
物资损坏三方面。根据1985年估算,每年全国损失达16亿元。
(3)物质材料破坏排入大气中二氧化硫、碳氧化物、各种有机物等不仅直接腐蚀建筑
物、桥梁、机器和设备,而且衍生的二次污染光化学氧化剂、酸雨等能对这些物质
材料产生更大的破坏。
(4)农业水产损失大气污染物对我国农业、森林、水产造成严重的危害,其中特别是
农业和森林受害最大,导致农业减产、林木衰败。
(5)影响全球大气环境大气污染物不仅污染底层大气,而且能对上层大气产生影响,形成酸雨、破环臭氧层、气温升高等全球性环境问题,可能给人类带来更严重的危
害。
二、大气污染物对人类影响的具体内容及事件
2.1 各种污染物对人类影响具体内容
CO(10-6)
5-10对人体健康的影响 对呼吸道患者有影响 人滞留8h,视力及神经机能出现障碍
120
250
500
3000 人滞留8h,出现气喘 1h接触,中毒,血液中CO—Hb>10% 2h接触,头疼,血液中CO—Hb=40% 2h接触,剧烈心痛,眼花,虚脱 30min即死亡
CO对人体健康的影响 NO2(10)
10—15
100—150
250-6对人体健康的影响 闻到臭味 闻到强臭味 10min眼、鼻受到刺激 1min内人呼吸困难 3min感到胸痛、恶心 在30—60min内死亡 很快死亡
NO2对人体健康的影响
2.2 大气污染物对人类社会的直接损害事件(OL)
(1)马斯河谷事件:1930年12月1~5日,比利时马斯河谷工业区工业区处于狭窄盆地中发生气温逆转,工厂排出的有害气体在近地层积累。3天后,有人发病,症状为胸痛、咳嗽、呼吸困难等。一周内有60多人死亡。心脏病、肺病患者死亡率最高。
(2)多诺拉事件:1948年10月26~31日,美国宾夕法尼亚州多诺拉镇。该镇处于河谷,10月最后一个星期大部地区受反气旋和逆温控制,加上26~30日持续有雾,使大气污染物在近地层积累。二氧化硫及其氧化作用的产物与大气中尘粒结合是致害因素。发病者 5911 人,占全镇总人口43%。症状是眼痛、肢体酸乏、呕吐、腹泻;死亡17人。
(3)洛杉矶光化学烟雾事件:20世纪40年代初期,美国洛杉矶全市50 多万辆汽车每天消耗
汽油约1600万升,向大气排放大量碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳。该市临海依山,处于50千米长的盆地中,汽车排出的废气在日光作用下,形成以臭氧气为主的光化学烟雾。
(4)伦敦烟雾事件:1952年12月5~8日,英国伦敦市。5~8日,英国几乎全境为浓雾覆盖,4天中死亡人数较常年同期约多4000人:45 岁以上的死亡最多,约为平时3倍;1岁以下死亡的,约为平时2倍。事件发生的1周中,因支气管炎死亡的人数是平时的9.3倍。
(5)四日市哮喘事件:1961年,日本四日市。1955年以来,该市石油冶炼和工业燃油产生的废气严重污染城市空气。重金属微粒与二氧化硫形成硫酸烟雾。1961年,哮喘病发作。1967年,一些患者不堪忍受痛苦而自杀。1972年,全市共确认哮喘病患者达817 人,死亡10多人。
三、大气污染防治及其法规与标准体系
3.1 控制大气污染的技术措施
1)
2)清洁生产:清洁的生产过程和清洁的产品 可持续发展的能源战略
改善能源供应结构和布局,提高清洁能源和优质能源比例
提高能源利用效率和节约能源
推广少污染的煤炭开采技术和清洁煤技术
积极开发利用新能源和可再生能源
3)
4)建立综合性工业基地:各企业间相互利用原材料和废弃物,减少污染物排放总量 对烟(废)气进行净化处理
3.2 控制大气污染的经济措施
1)必要的环境保护投资
环保投资占国民生产总值(GNP)的比例,发展中国家为0.5-1%,发达国
家为1-2%
我国目前比例为0.7-0.8%,希望能达到1.5%
2)实行“污染者和使用者支付原则”,可采用的经济手段:
建立市场(排污许可证制度等)
税收手段(污染税、资源税等)
收费制度(排污费等)
财政手段(治理污染的财政补贴等)
责任制度(赔偿损失和罚款等)
3.3 中华人民共和国大气污染防治法
执行
1987年9月5日由第六届全国人大常委会第22次会议通过,1988年6月1日起1995年8月29日,第八届全国人大常委会第15次会议对该法进行了修订 2000年对该法进行了再次修订 参考文献: 童志权.《大气污染控制工程》【M】.北京:机械工业出版社,2006.7
马伟光 宋旭升.《气圈:蓝天的怒吼》【M】.辽宁:辽宁人民出版社,1991