空气新国标指向2016:做足准备而非等待

2月29日,环保部与国家质检总局联合发布《环境空气质量标准(GB 3095-2012)》.标准规定了环境空气功能区分类、标准分级、污染物项目、平均时间及浓度限值、监测方法、数据统计的有效性规定及实施与监督等内容,调整了污染物项目及限值,增设了PM2.5平均浓度限值和臭氧8小时平均浓度限值,收紧了PM10、二氧化氮等污染物浓度限值.新标准将自2016年1月1日起正式实施.     

制定挥发性有机化合物大气排放标准的方法研究

随着大气复合型污染日趋严重,制定有关VOCs的标准体系迫在眉睫。依据目前国内外制定排放限值的方法,探讨在缺乏新增VOCs相关空气质量标准和实测数据的情况下,确定新增VOCs排放限值的方法体系。首先,通过总结国内外标准制定的经验,提出了标准控制污染物的筛选原则,并列出了52种优先控制的单项新增VOCs和1项综合指标。然后,研究了新增VOCs的环境质量浓度和排放浓度的计算方法。最后,建议新增VOCs的环境质量浓度(Cm)选取国外环境空气质量标准,在国外缺乏质量标准的情况下,则可利用污染物车间浓度标准估算Cm值;排放浓度则根据VOCs的毒性大小,制定分级排放标准,分级排放浓度可定为5、20、100 mg/m3;无组织排放厂界浓度限值则依据Cm取值;淡化或取消VOCs排放速率控制指标。     

铅大气污染物环境保护标准限值研究

铅因其对公众健康的影响,其大气污染物标准限值的合理性倍受关注.论文对比分析了国内外铅大气污染物环境质量与排放标准,通过计算提出基于保护环境空气质量的排放标准理论限值及建议限值.分析发现,目前国际上铅环境空气质量标准浓度限值为0.00015～0.0015 mg·m~(-3),但多采用世界卫生组织(WHO)的年均浓度限值0.0005 mg·m~(-3);建议我国今后修订标准时对铅年均浓度和季均浓度限值进一步加严.与发达国家相比,我国铅环境空气质量季均浓度限值水平已显落后;国际上目前各类排放源铅大气污染物排放浓度限值在0.04～2 mg·m~(-3)之间,金属冶炼源等主要源的排放浓度限值在1～2 mg·m~(-3),其他排放源均在0.5 mg·m~(-3)以下;我国铅、锌熔炼源正在执行的排放浓度限值(8 mg·m~(-3))较为宽松,而其他源的铅大气排放浓度限值与国际上的限值基本一致.通过计算认为,保护公众健康的铅大气污染物的理论排放限值为1.2～2.4 mg·m~(-3).考虑到我国的经济技术水平,建议铅、锌熔炼源的铅大气污染物新建企业排放浓度限值为2 mg·m~(-3);其他源的新建企业排放浓度建议限值为0.5 mg·m~(-3).经过过渡期,现有企业应达到新建企业的排放控制要求.铅的企业边界浓度排放限值是保护企业边界附近公众健康的有效屏障,但鉴于铅的污染特性,对于具体建设项目应加强环评力度,提出更具体明确的排放控制要求,并加强对企业周边环境敏感点的环境监测等,采取综合措施保护公众健康.     

我国空气污染现状及对空气质量日报改进的思考

通过对我同空气质量状况分析发现,空气中SO2和PM10等污染物浓度持续下降,灰霾、光化学污染等复合型大气污染问题日益突出,现行的空气质量日报空气污染指数(API)系统表现出其局限性.以2009年天津、上海、重庆、广州和宁波市相关监测点位的空气质量数据为依据,通过3种测算方案评价了在我国现行空气质量日报系统中加人不同监测...     

我国环境空气质量标准发展及现状

环境空气质量标准是控制大气污染的重要手段,新修订的环境空气质量标准进一步提高了我国环境空气管理能力,完善了大气环境保护标准.通过对比新修订和现行环境空气质量标准的变更情况,突出了《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）在功能分区、污染物浓度限值、数据有效性规定等方面的优越性.研究指出,新增设的PM2.5年均、日均浓度限值和臭氧8h浓度限值,是我国环境空气质量标准与国际标准接轨的重大突破.发达国家和国际代表组织已经开始有增加苯、重金属等污染物的趋势,我国也已经将这些评价指标列入参考浓度限值之列,同时通过这次环境空气质量标准的修订,我国环境空气质量标准在主要污染物控制上,一级标准已经接近或者达到了国际先进水平,但是二级标准与一级标准相差很大,因此二级标准随着我国经济社会和生态环境的发展将有非常大的严格修订空间.针对目前世界各国、国际组织或者地区已经基本取消了环境空气质量标准执行分级标准,中国继续执行分级标准,逐渐缩小差距或者在技术水平达到的情况下取消环境空气质量标准的分级制度,成为下一步努力的目标.     

我国环境空气质量标准与国外标准的比较

本文比较了国内外环境空气质量标准的浓度限值。指出我国环境空气质量标准分级更为细致;二氧化硫、可吸入颗粒物、二氧化氮、臭氧等污染物的二级标准浓度限值较为宽松;有毒污染物铅和苯并[a]芘浓度限制过于宽松;缺少对人体危害严重的PM2.5的浓度限值。     

基于指数标度法的大气污染物标准浓度限值

从韦伯—费希纳定律S＝KlogR出发,指出在大气污染物背景浓度限值C_ioo至明显危害浓度限值C_I∞范围内,当污染物浓度成等比变化时,人对污染物浓度刺激量的主观差别感觉成等差变化。应用＂等差分级、等比赋值＂的指数标度法计算出６种大气污染物的三级标准浓度限值与我国制定的《大气环境质量标准》,GB3095－82规定的污染物日平均浓度限值基本接近,为我国《大气环境质量标准》提供了合理依据。     

微污染水源中的氨氮及其处理技术

目前,我国饮用水水源部分呈现微污染特征.根据中国环保总局颁布的<环境状况公报>的近年来数据,可知水体中污染物之一氨氮已不容忽视.文中介绍了水中氨氮的来源、存在形态以及对水质、水处理工艺和人体健康的影响.对比了国内外饮用水标准中对"三氮"的规定,同时建议我国饮用水标准中宜逐步规定饮用水氨氮浓度的限值.并对目前处理微污染水源水中氨氮的曝气法、折点加氯法、离子交换法及生物预处理法等作了讨论.     

印染污泥特性及其掺煤焚烧处置的环境影响研究

对佛山6家印染厂污泥的基本性质和重金属污染进行了分析研究。结果表明:印染污泥有机质含量较高;对照农用污泥污染物限值和城镇污水处理污泥处置混合填埋用泥质标准,Cr、Ni、Cu、Zn不同程度超标,说明印染污泥既不能农用,也不能混合填埋。污泥浸出液中重金属浓度远低于危险废物浸出毒性限值和城镇污水处理厂污泥单独焚烧用泥质的污染物限值。污泥与煤掺混焚烧烟道气中二恶英浓度在0.0125～0.022 ngTEQ/Nm3,远低于GB 18485—2001《生活垃圾焚烧污染控制标准》限值和GB/T 24602—2009《城镇污水处理厂污泥处置单独焚烧用泥质》限值。     

流域水质目标管理技术研究(Ⅳ)——控制单元的水污染物排放限值与削减技术评估

对国内外流域水污染物排放限值与削减技术评估体系进行了归纳,系统介绍了美国和欧盟水污染物排放限值与削减技术评估体系的框架和特点,指出其对我国流域水污染物排放限值与削减技术评估体系建设的借鉴意义.以水质保护目标为前提,按照“分区、分类、分级、分期”的理念,建立了流域控制单元水污染物排放限值与削减技术评估体系,阐述了该体系的内涵和特点;探讨了控制单元各类污染源的水污染物削减技术评估和最佳可行技术,削减技术评估指标、方法和程序,污染物削减技术检测平台,污染物排放限值确定等关键问题.      

空气污染指数模式的改进

我国目前以空气污染指数API报告各城市的环境空气质量。由于我国各地环境空气质量状况差异很大,该方法在报告城市空气质量时具有较大的片面性,不能综合反应污染状况。本文针对现行的API指数法进行了模式推算和改进,新的计算模式可更客观全面地反映城市空气质量。     

空气污染指数改进方案公众参与调查

为进一步改进API(空气污染指数),提出了5个改进方案,并针对方案中的重点问题进行公众参与调查. 调查问题包括现行API能否反映空气污染状况以及灰霾状况;是否同意加入CO,O₃和PM_2.5指标;是否同意将API的计算时间调整为00:00─23:00;ρ(PM_2.5)限值如何设定. 结果表明:公众对API改进方案总体上持肯定意见;超过70%的人同意在API中加入CO,O₃和PM_2.5指标,并有50%以上的人同意根据我国实际情况制订ρ(PM_2.5)限值. 由于改进方案4中增加了CO,O₃和PM_2.5指标,且将API计算周期调整为00:00─23:00,并按照我国的研究成果提出了ρ(PM_2.5)限值,因此,方案4更贴近公众的意见.      

城市空气污染指数改进方案及论证

为进一步改进和完善我国城市空气污染指数(API),分析比较了国内外空气污染指数计算方法.提出了5种改进方案,这些改进方案均将计算时段调整为00:00—23:00.其中,方案1仅对计算时段进行了调整,方案2 增加了CO和O₃指标,方案3,方案4和方案5又增加了PM_2.5指标,且ρ(PM_2.5)限值依次加严.分别以新疆乌鲁木齐和广东广州2个城市的2009年空气质量监测数据对5种方案展开论证.结果表明:方案1和现行API差别不大;方案2对以煤烟型污染为主的乌鲁木齐市影响不大,但使广州市的空气质量超标天数增加,超标率达到36%,O₃为首要污染物的天数占全年的比例达到43%,比现行API更好地反映了O₃污染;方案3,方案4和方案5中优良天数明显下降,灰霾日空气质量超标率达到53%～89%,灰霾日中首要污染物为PM_2.5的天数增加,上述方案能更好地反映我国东部发达地区面临的复合型空气污染状况.基于以上研究结果,提出了空气污染指数改进建议.      

现行脱硫技术存在排放温室气体的隐患

工业革命以来,由于人类活动持续大量排放温室气体,使得全球出现了持续性的气候变暖趋势,而为了治理局部的和区域的SO2污染问题,大规模的脱硫活动在我国急速增加,这势必大幅增加CO2的排放,加剧气候变暖的进程,如果我国大型火电厂的脱硫率达到80%,按照2005年全国SO2排放量已经达到0.2549Gt计算,采用现行脱硫方法将每年向大气中排放0.088Gt的CO2。将占我国CO2年排放量的10%,对人类赖以生存的地球形成严重威胁。因而,需要研究脱硫的无碳工艺,以及碳捕集、碳储存、碳利用技术,树立综合的环境意识,在控制大气污染、减排温室气体与保护臭氧层方面寻找结合点。     

我国南北方城市空气环境质量对比分析

依据国家环境监测部门公布的空气环境质量日报,对27个省会城市、4个直辖市城市的2004年-2006年空气质量数据进行分析。结果显示：我国城市空气污染指数（API）时空差异明显,冬、春季节API值高于夏季和秋季,北方城市的API均值高于南方城市;PM10是大气环境的主要污染物,作为首要污染物出现所占比例南、北方城市分别是66．64％和83．97％;SO2为首要污染物所占比例南、北方城市分别是7．28％和6．19％;北方城市平均Ⅰ级和Ⅱ级天数所占百分比之和为77．00％,重污染级天数所占比例达到1．02％;南方城市平均Ⅰ级和Ⅱ级天数所占百分比之和为87．24％,重污染天数所占百分比是0．04％;城市空气质量优、良天数呈增加趋势。     

中国环保重点城市API指数的时空模态区域分异

从区域空气污染监测、分析、预报研究与综合管理需求出发,利用经验正交函数EOF方法,将全国47个环保重点城市2004年7月1日～2006年6月30日2年逐日API指数(Air Pollution Index)时空分布资料分解为模态特征向量和时间系数,并对模态间差异性进行了Morlet小波分析,研究其频谱差异.在此基础上,建立了全国环保重点城市API指数时空模态区域分异体系.结果表明:以API指数作为评价指标,中国主要城市空气污染存在明显的区域分异,全国47个重点城市可分为10个区域,分别代表不同的污染时空模态.EOF及Morlet小波方法将全国47个环保重点城市API指数的时空分布清晰地表达出来,为空气污染区域分异研究提供了新的方法与思路.由于城市空间分布稀疏,难以涵盖全国所有城市的空气污染信息,因此,区域划分体系合理性有待进一步验证.     

华北区域大气污染过程中天气型和输送路径分析

以2003年10月2—12日一次大气污染过程为例,分析华北区域大气污染过程中主要天气型及污染物输送路径.结果表明:区域内大部分城市API上升阶段,以西南输送路径为主;API下降阶段,受纬向锋区影响,以东北气流为主,污染物从北向南扩散,区域内各城市空气质量好转.统计2003年9—12月7次大气污染过程发现,当华北地区为大尺度高气压控制时,若高压中心位于山西南部,河北为弱的低气压区(地形槽)时,将导致西南风气流盛行该区域.受地形和天气型控制,西南方向的输送通道是引起北京大气污染过程的主要通道.      

典型时段区域污染过程分析及系统聚类法的应用

应用系统聚类法对2008年12月4─17日全国86个城市由空气污染指数(API)反算的ρ(PM₁₀₎进行聚类分析.结果表明:86个城市可以分为7个分区;根据ρ(PM₁₀₎的区域同步性特征及实况天气背景分析对7个分区进行了调整. 在12月4─17日的区域污染过程中,华北和华东2个地区为全国ρ(PM₁₀₎的高值区. 对华北和华东地区城市群ρ(PM₁₀₎的区域环境过程同步演变特征进行了对比分析,并根据天气型演变规律对形成原因进行了研究,建立了城市及区域环境污染过程与天气型背景的关系概念模型,揭示出天气型组合系统、分布、尺度、移动和演变是造成大气环境质量区域性、过程性特征和ρ(PM₁₀₎峰谷值出现的主要原因. 用聚类分析方法和所提出的概念模型可对我国城市和区域环境污染分区控制和成因进行深入研究.      

An economic assessment of the health effects and crop yield losses caused by air pollution in mainland China

Air pollution is severe in China, and pollutants such as PM_(2.5) and surface O_3 may cause major damage to human health and crops, respectively. Few studies have considered the health effects of PM_(2.5) or the loss of crop yields due to surface O_3 using model-simulated air pollution data in China. We used gridded outputs from the WRF-Chem model, high resolution population data, and crop yield data to evaluate the effects on human health and crop yield in mainland China. Our results showed that outdoor PM_(2.5) pollution was responsible for 1.70–1.99 million cases of all-cause mortality in 2006. The economic costs of these health effects were estimated to be 151.1–176.9 billion USD, of which 90% were attributed to mortality. The estimated crop yield losses for wheat, rice, maize, and soybean were approximately 9, 4.6, 0.44, and 0.34 million tons, respectively, resulting in economic losses of 3.4 billion USD. The total economic losses due to ambient air pollution were estimated to be 154.5–180.3 billion USD, accounting for approximately 5.7%–6.6% of the total GDP of China in 2006. Our results show that both population health and staple crop yields in China have been significantly affected by exposure to air pollution. Measures should be taken to reduce emissions, improve air quality, and mitigate the economic loss.     

An air quality forecasting system in Beijing - Application to the study of dust storm events in China in May 2008

An air pollution forecast system, ARIA Regional, was implemented in 2007-2008 at the Beijing Municipality Environmental Monitoring Center, providing daily forecast of main pollutant concentrations. The chemistry-transport model CHIMERE was coupled with the dust emission model MB95 for restituting dust storm events in springtime so as to improve forecast results. Dust storm events were sporadic but could be extremely intense and then control air quality indexes close to the source areas but also far in the Beijing area. A dust episode having occurred at the end of May 2008 was analyzed in this article, and its impact of particulate matter on the Chinese air pollution index (API) was evaluated. Following our estimation, about 23 Tg of dust were emitted from source areas in Mongolia and in the Inner Mongolia of China, transporting towards southeast. This episode of dust storm influenced a large part of North China and East China, and also South Korea. The model result was then evaluated using satellite observations and in situ data. The simulated daily concentrations of total suspended particulate at 6:00 UTC had a similar spatial pattern with respect to OMI satellite aerosol index. Temporal evolution of dust plume was evaluated by comparing dust aerosol optical depth (AOD) calculated from the simulations with AOD derived from MODIS satellite products. Finally, the comparison of reported Chinese API in Beijing with API calculated from the simulation including dust emissions had showed the significant improvement of the model results taking into account mineral dust correctly.