雾的形成(实用5篇)
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雾的形成1
关键词:金属加工液;油雾;浓度控制
中图分类号:TH138文献标识码: A
Powertrain Plant Machining Shop Mist Problem Solution
Zhang Xiuping, Zeng Guilian,Yan Shan
(SGMW Engine Manufacturing Department Machinery Management sectionLiuzhou 545007)
Abstract: In the production process of engines, it is necessary to use metal working fluid in machining workshop. The use of metal working liquid inevitably brings the oil mist problem. According to medical research, long-term exposure to oil mist is easy to cause respiratory system disease and skin allergy etc. So it is important to take measurement to reduce oil mist concentration. This paper analyzes the mechanism of formation of the oil mist andvarious factors which influence the amount of oil mist. And introduces some methods to control oil mist, and show the effect of the measures through a case.
Key words: Metal working fluids; Oil mist; Concentration control
0引言:
在发动机的生产过程中,机加工车间在加工曲轴、缸体、缸盖等零件时,需要使用到大量的金属切削液。金属切削液在使用中需要经历泵循环、高流速和高压力下冷却刀具,并伴随着切削区大量的热量传入切削液中造成切削液的蒸发,因此不可避免地形成油雾进入到空气中。经过长期的测定,70%的油雾颗粒在µm以下,这些细小的颗粒通过呼吸进入人体后很容易被人体吸收,对人体造成危害,长期暴露在这种油雾中对工人的健康影响十分不利。因此,油雾浓度控制受到密切关注,在1993年美国政府工业卫生学家协会制定了车间单纯的油雾浓度低于5mg/m3、含有相当量的致癌物质的油品应低于/m3的控制标准,其他一些国家也都相继制定了油雾限值。在1998年美国国家职业安全与健康协会提出了油雾控制限值/m3的控制标准[1]。
由于机加工车间切削液的使用,使得空气中存在油雾颗粒在所难免,将空气中的油雾浓度尽量降低,是一项意义重大的事情,不仅有利于企业员工的身体健康,更有利于企业健康长久地发展。
一、金属加工液油雾的形成原理:
金属加工液在加工过程中产生的悬浮微粒,通常被称为“油雾”。在这一过程中生成的雾滴的大小和数量是形成油雾的关键变量,金属加工液在加工过程形成油雾的过程很复杂,在制造过程中涉及许多变量。但是油雾的形成主要有两大机理即金属加工液的雾化和蒸发,金属加工液的雾化主要是由于在加工过程中,金属加工液在高压力和高流速情况下与设备、工件及刀具等发生激烈的撞击,形成细小的颗粒漂浮在工作环境中;金属加工液的蒸发主要是由于在加工过程中,产生的大量热能传入液体导致液体温度上升,当其温度高于液体的饱和温度时,在固-液接触面上就发生沸腾并产生蒸汽,蒸汽以空气中的小液滴或其它粒子为核心凝结形成油雾[2]。按照形成方式的不同油雾主要可以分为以下几个方式:
1、碰撞形成的油雾(液体与固体物质的碰撞):当较大的液滴碰撞在机器、工件等坚硬的表面上,液滴一部分动能转化为表面能,使得大液滴形成细小的液滴漂浮在工作环境中,形成颗粒较大的油雾;
2、旋转雾化形成的油雾:旋转的机械或部件可以充当旋转雾化器。油滴的大小取决于实际的作用力和分子间的作用力,高速旋转产生的离心力使大量细小的滴脱离出来,飘散到加工仓的空气中,形成油雾;
3、泡沫或气泡油雾:在金属加工液与空气接触时,由于空气的进入形成气泡(泡沫),泡沫的破裂也会导致油雾的形成。有许多因素会导致金属加工液泡沫的形成,如选用的产品类型、水质的硬度、切削液中的污染物(有机物和无机物)、切削液使用的浓度等;
4、喷射形成的油雾:金属加工液从喷头射出后,在压力下形成了高速射流,射流由没有空气卷入的液核区和周围的气液混合区组成,在射流中有强烈的剪切层,剪切层自身的不稳定性以及它与周围空气的相互作用就形成了大量细小的液滴颗粒,从而形成油雾。形成的液滴大小和数量与喷头的直径、压力等有关。
5、挥发性油雾(烟雾):金属加工液在冷却刀具的时候,大量的热能传入液体中,当其温度高于饱和温度时,发生蒸发现象,蒸汽以空气中的小液滴或其它粒子为核心凝结,在气体介质中形成均匀分散体系,即以气溶胶的形式漂浮在工作场所的空气中[3]。
油雾产生的方式影响到油雾颗粒的大小,一般情况下,由于机械雾化产生的油雾颗粒主要以液滴形态存在,其直径范围一般在2-10微米。由蒸发产生的油雾颗粒粒径一般在2微米以下[4]。据研究表明,大颗粒的油雾液滴和油蒸汽对人体的危害较小,主要是由于大粒径的颗粒无法通过鼻子和支气管进入肺部,而油雾蒸汽被吸入肺部又被呼出,不会被肺泡所捕获。只有以液滴形式存在,且粒径小于5微米的液滴才能进入肺部并沉积在肺部,对人体造成危害[4]
二、影响油雾形成量的因素及控制措施
1.、金属加工液因素
A、金属加工液的选型
根据工艺和当地的水质选择合适的金属加工液,应尽量满足这些条件:良好的抗起泡性能和生物稳定性,抗杂油(如机床液压系统泄漏的液压油)能力强,为刀具提供良好的性以减少摩擦产生的热量,具有良好的不易挥发性和抗剪切性,不含有一些有毒或致癌成分的环保产品。
在相同的条件下,金属加工液中的非挥发性油品(如矿物质油)的成分和使用浓度与生成的气溶胶的浓度和粒径大小分布有密切关系,一般情况下低浓度=低油雾,油雾的递减顺序为:可溶性油半合成产品微乳状液易溶解的全合成产品。同时应选择使用深度溶剂精制的基础油、深度加氢油或采用轻度溶剂精制并经过轻度加氨处理的基础油,这类基础油的蒸发损失较小,而且酯类油具有良好的摩擦特性[5],可以有效降低油雾的浓度及危害性。在金属加工液使用中,还可以通过添加一些油雾抑制剂来降低油雾含量,抗油雾添加剂通常是一些高分子聚合物,可与油雾颗粒形成足够大、足够重的液滴,使之不易漂浮在空气中,达到减少油雾的目的。
B、金属加工液的日常管理
金属加工液的日常维护和管理工作不到位,如浓度不在控制范围内、杂油含量高等,都会造成油雾浓度高的情况。为降低油雾浓度,金属加工液日常维护和管理应做到:
(1)在满足冷却、排屑和等功能时,尽可能的降低压力和流量;
(2)对金属加工液浓度进行监控,定期检测其浓度值,当随着水分消耗蒸发切削液浓度升高时,需要及时加液降低浓度到控制范围内;
(3)对于存在液压油等油品泄漏的设备,应关注切削液杂油的含量,对切削液进行撇油,降低杂油和其它污染物含量,避免细菌真菌等微生物的滋生;
(4)提供稳定的水质硬度/电导率和其他的控制变量,避免因为水质太软导致出现大量的泡沫,或者水质硬度过高,钙镁离子与切削液中的阴离子表面活性剂起反应,生成不溶性钙皂和镁皂,使表面活性剂浓度降低甚至失去作用影响切削液的加工性能和清洗效果,使乳化液出现析油现象。
2、设备因素
A:油雾收集器
随着环保概念在制造领域日益深入的推广,人们对切削液使用造成的油雾问题认知越来越深入,许多厂家已经摒弃了简单的在厂房内安装排风扇、在机床周围设置防护罩或防溅挡板等措施,而是在设备上安装有独立的油雾收集器或中央油雾收集系统,经过油雾收集器将含有油雾的气体经过净化处理后再排出。在油雾收集器的过滤方式需要根据设备加工工艺和使用的金属加工液类型,选择合适的过滤方式才能达到良好的效果。常见的油雾过滤方式有:静电式收集器、离心式收集器和过滤介质过滤器。
静电式过滤器:静电式过滤器以高压静电场吸附微尘,目前已公认对油雾处理效率较低,而且难以消除烟气和有害气体。
离心式:离心式油雾收集器对大颗粒油雾的收集有较好的过滤效果,尤其是对油雾包裹的金属细微颗粒的油包颗粒;但是对于小粒径的油雾过滤效果有限,所以往往作为一级油雾过滤,处理一些大粒径颗粒,保护后一级别的过滤器,使高效过滤器的使用寿命更加持久;同时也可以配合过滤介质一同使用(在其旋转叶片上加装过滤棉),增加离心叶片的过滤面积,油雾的附着能力,更有效的处理油雾。
过滤介质过滤器:目前主流的过滤方式,粗效往往采用物理螺旋转子或可反吹系统作为粗效油雾过滤,主要是处理一些大颗粒的油雾,利用其流体与设备碰撞过程中拦截油雾,并在自身重力作用下聚流导出;而过滤器是过滤介质过滤系统的核心,因此过滤器的选用直接关系到油雾的处理效果。
(1)油雾属于气溶胶范畴,其颗粒直径跨度基本集中在1~10um,一般情况下过滤器的过滤效率达到%(计数效率)已经可以起到很好的过滤效果。
(2)根据加工工艺的不同,所使用的化学品的性质不同,对过滤器的材料选取也有所不同,包括滤材不能够被油雾腐蚀,不能在所处化学环境下滋生细菌等。
(3)过滤系统需要定期清理、维护,确保过滤介质在一个相对干净的环境内工作,否则一些大颗粒铁屑有刮破滤材表面的风险,或已聚流的液态油污附着在过滤器表面,影响过滤器的正常使用。
B:设备设计、布局和日常维护
设备设计时需要注意设备的密封性,设备的敞口面积过大,一是容易造成油雾的溢出,其次在油雾收集器的电机选型上,需要选择更大功率的电机才能满足风量需求,造成设备的一次性投入成本和日常能耗成本的增高。因此在满足工艺或设备维护维修的条件下,或者安装一些易拆卸的挡板等减少设备敞开面积,可以有效地减少油雾溢出到车间环境中。
设备布局对车间油雾浓度的影响也较大,设备摆放较为紧密,空气流动不是很好,设备热辐射大,非常容易造成紊流,油雾又是大分子量,容易沉积到底部,很难与中央空调或外界产生对流,所以在设备排布上,应尽量使设备保持方向一致,保证良好的对流,以降低油雾浓度。
在日常维护工作中,应定期对设备过滤系统和撇油系统进行清洁和维护,保证其良好的运行,减少金属加工液中杂油等污染物。
三、降低油雾浓度的措施――案例介绍:
1、减小加工中心上料门开口尺寸,创造更好的密闭条件。
上料门是加工中心最大的开口,上料门打开时最容易破坏加工仓内的负压环境。减小上料开口面积,即可以降低油雾未经过滤的溢出量,并且减小加工仓门的敞开面积,在同样的条件下,油雾收集器可以选用更小功率的电机就能满足要求,降低能耗同时过滤效果更加良好。
加工仓门未改造前敞口面积为,保持负压所需的风量计算为/h(如图1),经过改造加工仓门敞口面积为,保持负压所需的风量为414m3/h。
2、根据工艺调整加工中心使用的切削液浓度,从源头上降低悬浮微粒的产生。
2012年8月起调整缸体线CBM2粗加工机床的切削液浓度,使其浓度下降1%。同时,加工工艺与CBM2完全相同的CBM1生产线,切削液浓度保持不变,采集这两条生产线的油雾浓度进行监测对比。下图为调整了切削液浓度的CMB2线与未调整切削液浓度的CMB1线在一个月内的油雾情况对比图:(其中指大气中直径小于或等于μm的颗粒物;PM 7指大气中直径小于或等于7μm的颗粒物。)
从以上两张图的对比中可以看出,降低切削液的浓度,有利于降低车间油雾浓度。原因是:加工过程中使用的切削液浓度越大,其含油量越大,加工过程中产生的悬浮微粒越多,自然导致空气中油雾浓度越大。
3、改造曲轴线Horkos的油雾收集器,提高油雾收集器的处理效率。
改造前生产现场使用的Horkos设备,采用单机油雾处理的方式,该油雾收集器的工作原理为离心冲击的机械原理。大致过程:油雾颗粒从加工中心被吸入单机收集器中,经离心旋转撞击到收集器壳体内壁,进而形成大的油滴沿着内壁流下,产生的废油在收集器底部进行统一收集。但由于该设备加工过程中采用的是微雾的方式,加工过程中产生的油雾颗粒粒径很小,较难通过离心旋转撞击的方式收集。为了提高油雾处理效率,对这4台Horkos单机设备进行改造,蒋其改造成小型集中油雾收集的方式,并且把原来的过滤器更换成板式过滤器+高效过滤器的2级过滤方式,拟提高集中系统对油雾的过滤效率。
下图为改造前后曲轴线区域油雾浓度变化趋势图:
从图上改造前后曲线的变化趋势可以看出,改造后该区域内油雾浓度下降明显。
4、升级厂房部分中央空调空调箱的高效过滤器,提高中央空调的油雾过滤能力。
2012年1月开始将中央空调2#、3#空调箱的高效过滤器升级为对油雾收集效果更好的T60和MX120型高效过滤器。升级前后1个月厂房内部分区域油雾浓度平均值对比如下:
区域 粒径
(um) 更换前平均浓度(mg/m3) 更换后平均浓度(mg/m3) 改善比例
CHM1线 PM= %
PM=7 %
Crank线 PM= %
PM=7 %
5、在切削液中添加抗油雾添加剂ADDCO™ LOMIST,降低油雾颗粒的产生。
在CBM2OP30A工位中,按照%的浓度添加抗油雾添加剂ADDCO™ LOMIST,并在设备上选油雾浓度相对集中的位置作为检测点,添加前后在该测试点进行一段时间的跟踪检测,浓度检测值如下:
(TSP:指的是所有粒径颗粒物浓度的总含量。)
从添加前后测量值的变化趋势来看,增加添加剂后该工位附近的油雾浓度出现了明显的下降趋势。
说明该抗油雾添加剂能很好地减少油雾颗粒物的挥发。
四、结束语
随着工业的发展,人们普遍越来越关注生活环境周围的空气质量。与此同时,工作环境更需要员工及企业的足够重视。对于金属加工液产生的油雾问题的处理,单一的使用物理方法或是化学方法,都难以很好地将油雾浓度控制在一个安全的范围值内。本文系统介绍了从金属加工液选型和日常管理维护、设备设计和维护等方面,通过改造、选型的方式尽量降低加工厂房的油雾浓度。并通过实际案例的成功应用,很好地实现了对油雾浓度的控制。随着环保意识的增强和国家相关油雾限值的建立,本文案例中对油雾问题的成功解决方案,将会为同样使用单机油雾收集器的发动机生产厂房降低油雾浓度提供很好的参考价值。
参考文献:
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[3] 侯海燕,余斯安,唐新宜,朱冬生。金属加工液油雾的采样与检测[J].油。2007(4).
雾的形成2
关键词:大雾 变化规律 特征分析
分类号:
1、大雾的资料来源以及统计分析方法
大雾资料的来源
对浚县2000-2009年的大雾资料进行整理,形成8-20时、1-12月、春夏秋冬、年代等气候序列(表1-表5)。资料统计方法以2月份为代表,如下表:
大雾的统计分析方法
(1)对所选大雾的气候资料进行整理归纳,统计出历年各月平均大雾日数、历年各月逐时平均出现次数及最多出现次数、历年各月大雾持续时间及最长持续时间等特征量,并进行特征量的分析;
(2)根据统计的特征量数据绘制出折线图,并进行大雾的变化特征分析。
2、大雾的特征分析
大雾的日变化特征量分析
对浚县10年各时段内大雾生成和消散次数的特征量进行统计分析 ,浚县的大雾在每日的1-24时都有发生的可能, 5-8时是大雾发生的最主要时间段,占大雾发生时间的%,这是因为在这个时间段内气温比较低,近地面湿度大,在风适宜和空中大气层结稳定的情况下极易形成大雾。发生在1-3时的占%,发生在9-12时的占%,12时之后极少有大雾发生,仅占发生总数的%。最长连续发生大雾日数为6天,出现2次,分别为2007年12月9-14日、2007年12月18-23日。大雾的消散主要在10-11时,8-9时是大雾消散的最主要时间段,这与日出之后气温的升高情况有密切的关系。在1-7时大雾的消散几率很小,这是因为在这个时间内极易有利于大雾生成和维持的天气条件。大雾的生成和消散与季节有关,冬季在早上大雾容易形成,加上冬季日出后气温回升很慢,故而大雾形成后维持的时间长。
大雾生成后,维持的时间多在3小时左右,占总数的70%,6-12h的占10%。历年中大雾维持时间最长的为30个小时左右。其中11-12月,雾生成后,持续时间最长,3-5月、9-10月次之,6-8月持续时间最短。
大雾月、季的变化规律
浚县近10年来,平均年大雾日为天,绝大多数都是辐射雾。一年之中大雾天气发生以12月最多,月平均大雾日为天,其次是11月和1月,分别为天和天,出现最少的是4-8月,月平均大雾日仅为天。10年来,月最多大雾日出现在11-1月(秋末冬初)。月最多大雾日为16天,出现在12月;12月一次9天;11月2次9天。大雾产生这种月分布的原因是:冬季风速较小,降雨过后,地面湿度大,受冷高压控制,天气晴朗或少云,容易形成辐射逆温,大气层结稳定,故易形成雾。春秋两季容易干旱,且风速较大,不易形成雾,夏季虽然水汽充沛,但气温偏高,不利于近地层的水汽凝结,不利于大雾的形成。
大雾的年际变化规律
10年中,年大雾日最多年份为55天,出现在2007年,最少的为10天,出现在2005年,而年最大降水量毫米,出现在2000年,年最小降水量毫米,出现在2001年,这说明大雾的年际变化较大,大雾形成与降水量无关,每年大雾日数的多少与当年的气候条件有关。10年中,共出现219天大雾天气。年大雾日全部在10天以上,年大雾日在15天以上的占70%,20天以上的占40&。
根据各年大雾日数,绘制出年变化趋势图,利用线性趋势分析法,分析浚县大雾日的年际变化趋势。
10年来,浚县年大雾日数在随着年代的增加大致呈逐年增加的趋势,平均10年增加天。看以往的资料,1980年以前的年大雾日数增加的趋势不太明显,1980-1997年之间年大雾日增加趋势特别明显,2000-2009年大雾日年际波动很大,总体来看,上升趋势较为明显。
从大雾日的年代际变化来看,1971-1980年平均大雾日为天,1981-1990年为天,1991-2000年为雾的多发阶段,年平均大雾日为天, 2000-2009年平均大雾日为天,为10年中大雾日最多的时段。最近10年与70年代相比,大雾日数足足增加了2倍多。
3、结语
以上通过对浚县10年来大雾气侯资料的统计分析,可以得出如下结论:
(1)年大雾日数总体增多,波动较大,特别是最近10年波动最大, 变化趋势特别显著;一年之中大雾日数的季节性差异明显,冬季的大雾日数最多,夏季最少。最近几年大雾有相对减少的趋势,但出现强浓雾的次数增加。
(2)大雾日以12月出现最多,4-5月最少,6-8月次之。11月、12月和1月是出现大雾的高峰期,占全年总数的%。
(3)一天中大雾均有可能出现或消散,大雾的发生主要集中早晨的5-8时,消散时段主要集中在8-10时。大雾在冬季持续时间较长,出现强浓雾的几率最大,近10年来大雾的持续时间呈增加趋势;大雾在夏季的持续时间最短,大部分在7-8点左右即可消散。
参考文献
[1]余剑莉。统计天气预报[M].北京:气象出版社,1994.
[2]吴兑,邓雪娇。环境气象学与特种气象预报。北京:气象出版社,2001.
[3]施能,陈家其,屠其璞。中国近100年来4个年代际的气候变化特征[J].气象学报,1995,(4).431-439.
雾的形成3
2、没有明显冷空气活动,风力较小,大气层比较稳定由于空气的不流动,使空气中的微小颗粒聚集,漂浮在空气中。
3、天空晴朗少云,有利于夜间的辐射降温,使得近地面原本湿度比较高的空气饱和凝结形成雾。
4、汽车尾气是主要的污染物排放,近年来城市的汽车越来越多,排放的汽车尾气是雾霾的一个因素;
5、工厂制造出的二次污染。
雾的形成4
关键词:雾霾 形成原因 危害 措施
中图分类号:G427 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)07(a)-0130-01
近年,随着经济的快速发展,我国的环境问题日益严峻,2012年以来雾霾现象在我国大城市与东部大城市越来越普遍,严重影响到人们的身心健康,引发了公众关注。
1 霾的概念
雾霾,顾名思义,就是雾和霾。雾是由悬浮在近地面空气中的大量小水滴或冰晶组成的,它是一种空气中的水汽产生凝结的自然天气现象;霾是空气中的灰尘、硝酸、硫酸、有机碳氢化合物等颗粒物形成的造成视觉障碍的气溶胶系统,即灰霾,它是由大气污染导致的;霾在水汽凝结、空气湿度变大的情况下就转化成了雾,通常从空气湿度上对两者判断。雾霾主要有氮氧化物、二氧化硫以及可吸入颗粒物组成[1]。
2 雾霾形成的原因
自然环境原因
入冬后,我国的气溶胶浓度较高,空气气压低,近地面空气湿度相对较大,且大多数地区都以静风、微风为主,天气状况处于静态,从而使得空气中的小颗粒物聚集,悬浮在空气中[2]。同时经济的发展使城市里大楼越建越高,风在流经高楼大厦时,受到高楼的阻挡和摩擦作用,也会使得风的流速明显减慢,静风现象增多。静风现象的出现不能促进悬浮颗粒的分解和消失,最后只能长期积累在城市中或者郊区附近[3]。
环境污染
随着我国大公交、单位班车、私家车的数量增多,汽车尾气排放量急剧上升,而汽车尾气成分中的CO、碳氢化合物(HC)、固体悬浮颗粒物、含铅化合物和NOx这些均是雾霾环境的主体污染物[4]。形成雾霾的另外一个原因是冬季大量燃烧煤炭。目前我国还有许多地区通过燃烧煤炭来取暖,而煤炭在燃烧的过程中会产生二氧化硫、氮氧化物等大量的污染物,且煤炭燃烧过程中产生的悬浮污染物会在大气中发生反应,生成较大的粒子,促使雾霾的形成。
追求经济发展
从改革开放起,我国一直以经济建设为中心,大力发展经济,致力于提高我国国内生产总值(GDP)。在这个过程中,我们常常只注重经济的发展,忽视了许多工业企业在生产过程中会释放大量的污染气体,这些气体不能扩散和稀释,从而形成雾霾。而我国对于这些企业的处罚力度不够,以至于这些企业对减少环境污染意识还不够。这种经济增长模式,催生了雾霾的形成。
3 雾霾的危害
易于诱发传染疾病
雾霾天气时,会导致近地层的紫外线辐射减弱,使空气中的传染性病菌活性增强,增多传染病的可能性。雾霾的出现使我们的空气质量下降,空气中带有更多的细菌和病毒,这些状况的出现更易于传染病扩散和疾病发生。众所周知,中国每年都会有大范围、危害性强的传染病,这些传染病的出现有很大一部分原因就是环境恶化造成的,其中雾霾就是诱发传染病的原因之一。
引发大量疾病
雾霾成分中含有许多的有毒气体及直径很小的生物气溶胶粒子,它们能直接进入人体的呼吸道和肺泡引发慢性支气管炎、哮喘等疾病,对人们的呼吸系统有很大的危害。同时长期生活在雾霾严重的城市,使得人体的汗腺堵塞,汗水不易排除,致使人们胸闷、血压升高,严重的还会诱发癌症。世界卫生组织(WHO)下属国际癌症研究机构在2013年10月17日报告,首次指认大气污染“对人类致癌”,并视其为普遍和主要的环境致癌物。
对交通的影响
当出现雾霾时,整个天空都会灰蒙蒙的,我们的视线能见度低,容易引起交通堵塞,发生交通事故。
4 雾霾的防治措施
调整经济结构,转变经济增长方式
现阶段,在发展经济时,我国应更多的关注环境问题,不能在一味的追求国内生产总值(GDP),应改变先污染后治理的思想观念,不再以破坏环境为代价来发展经济,应着力提高资源的利用率、降低物质消耗、保护生态环境,坚持节约发展、清洁发展、安全发展,实现可持续发展。并对污染严重的企业进行改进,减少的污染排放,尽可能的推行鼓励使用可再生、可清洁能源。逐步的改造和搬迁高耗能高污染的企业。
倡导清洁能源
尽可能的减少使用不可再生、不可清洁能源的使用,推行环保新标,构建低碳生态社会。提倡企业、工厂使用太阳能等绿色能源。国家应大力研究开发生物质能、太阳能等可再生、可清洁能源,并加大对清洁能源、低碳技术的资金投入,鼓励中国在科研方面投入的精力及经费,优化我国的设备装置。对于雾霾天气较为严重的地区,加大对工厂排放废气污染的监督及管理力度,取缔传统的燃煤锅炉,大力推广清洁能源。
大力倡导绿色出行
我国近年来车的数量飞速增长,汽车尾气的排放给环境带来了很大的危害,我们应控制机动车数量及尾气,减少城市中机动车的数量,大力倡导绿色出行,更多的选择使用自行车、轻轨、公交车、电动汽车及地铁等交通工具,国家地区应加大对污染的治理力度,推动环境整治,提升群众环境保护意识。
合理布局绿化建设
由于人们缺乏环保意识,对树木乱砍乱伐,使得我国的森林覆盖率及植被数量大大减少,且我国大多数都市区绿地分布不均,面积严重不足,而绿色植物可以为我们人类带来许多的好处。绿色植物可以吸收大气中的二氧化碳、二氧化硫等气体,对净化空气有很大的帮助,因此我们应大力的提倡植树造林,合理的布局绿化建设。
5 结语
长期生活在雾霾天气下会给我们的生活、身体、心理等带来许多的负面影响。而雾霾现象的产生有自然因素也有人为因素,但绝大部分的原因是由人为的破坏,所以我们应提高自身的环保意识,通过我们的行动来治理改善雾霾状况,还我们自己一个清洁、舒适的环境。
参考文献
[1] 王润清。雾霾天气气象学定义及预防措施[J].现代农业科技,2012(7):44.
[2] 杨晓芳,白金芳,丁享。雾霾天气的形成原因、危害及应对措施[J].城市建设理论研究,2013(5).
雾的形成5
关键词:雾霾;经济原因;社会因素。
随着经济的快速发展和城市化进程的加快,雾霾污染成为危害市民健康的主要原因之一。2013年,全国平均雾霾天数达天,创52年来之最。
2013年以来,长沙雾霾频发,且有愈演愈烈的趋势,空气质量问题备受关注。据2013年1月1日至2013年12月29日期间环保部重点监测的74 个城市空气质量情况(“空气质量指数APP”),长沙空气质量为:207天优良,78天轻度污染,42天中度污染,35天重度污染,1天严重污染,超标天数比例为%(精确到小数点后1位数)。
长沙作为我国首批历史文化名城和世界级旅游城市,雾霾天数的增多不利于长沙生态城市的建设和社会整体形象的提升。因此,雾霾防治问题的研究已成为长沙一项刻不容缓的工作,分析长沙雾霾天气形成的经济社会原因,对于雾霾治理有着非常重要的意义。
1 雾霾形成的经济原因。
粗放型经济发展模式。
长期以来,我国以“高投入、高消耗、低产出”的粗放型经济增长方式为主,中国每创造1美元增加值所消耗的能源是美国的倍、德国和法国的倍、日本的倍;每万元GDP消耗的钢材、铜、铝、铅、锌都高于世界平均水平很多,万元工业总产值用水量是国外先进水平的数倍。
这些都是以牺牲环境为代价换来的。中国是燃煤大国、化工生产大国、钢铁生产大国,中国还是汽车生产、消费大国,中国正在经历最大规模的城镇化过程。这些都是以资源的高消耗换来的发展,导致如今很多工业城市的上空经常出现雾霾天气。
2013年元旦过后,连续的雾霾天气不断席卷中国大部分地区,持续时间之长创造了历史之最。在环保部74个重点监测城市中有近半数为严重污染。而雾霾频发的地区,往往又是我国经济发达和最活跃的地区。严重的污染对中国式经济增长进一步发出了警钟。
近年来,长沙经济飞跃式发展,从图1可以看出,长沙人均GDP逐年增加,2012 年长沙的人均GDP大概是1990年的52倍。2012年长沙统计年鉴数据显示,2012年长沙市实现地区生产总值6 亿元,排名位于广州、成都、武汉、杭州、南京、沈阳之后,居全国省会城市第七位。从发展速度看,长沙增速最快,潜力较大。2008年~2012年的5年间,长沙地区生产总值年均增长%,高于其他城市。但长沙GDP的增长是以高能耗为代价的,尽管近几年单位GDP能耗在不断降低,但与国内发达城市人均GDP是反映经济发展水平的综合性指标。尽管长沙经济高速增长,但根据中国社科院《中国工业化进程报告》中人均收入水平变化所反映的工业化阶段标准判断,2012年长沙人均GDP为89 903元,按照2012年汇率1∶计算,约合14 297美元,长沙正处于发达经济初级阶段的水平,未来的5~10年也将是长沙人均GDP快速增长时期,如果不改变粗放式增长模式,必将带来日益严重的环境污染问题。
工业化和城市化的突飞猛进。
据2012年长沙统计年鉴,2012年,长沙一、二、三产业增加值之比为∶∶,其中,第二产业的比重一直处于上升阶段,且是三次产业中比重最大的,长沙正处于工业化后期。因此,未来5~10年,长沙还将继续推进工业化进程,而工业对环境污染的影响甚于农业、服务业。
城镇化水平是体现一个地区经济发达程度的重要标志。根据长沙市各年国民经济和社会发展统计公报,近年来,长沙城市化进程也在不断加快,由2002年的%上升到2012年的%。而人口城镇化中人口大规模向城市中心集聚,会加重城镇环境污染,土地城镇化伴随的大规模基础设施建设会增加大气污染,加重环境负担。目前,长沙城市化还处在中级阶段,5年后将进入黄金时期,如果城市大气污染控制状况得不到全面改善,将无法实现治理雾霾的目标。
不合理的产业结构。
从产业结构来看,呈现出第一产业和第三产业比重持续降低,第二产业比重稳步提升的发展态势。根据2001年至2012年长沙统计年鉴,全市三次产业结构由2001年的∶∶调整为2012年的∶∶。产业结构排名由“三二一”转变为“二三一”发展格局。
长沙第二产业对GDP增长的贡献率,由2004年的%提升到2012年的%,可见,第二产业是长沙经济增长的第一推动力。
偏重于重工业的工业结构。
根据2005年至2012年长沙统计年鉴,2005年~2012年的8年间,长沙工业增加值占GDP比重分别为:%、%、%、%、%、%、%、%,该比例呈现上升态势,表明长沙工业化正处在中期阶段,并呈现出向工业化后期过渡的态势。
2012年工业总产值3 亿元,同比增长%,占2012年国内生产总值的%,其中规模以上工业实现增加值2 亿元,增长%,在规模以上工业中,全市重工业实现增加值1 亿元,比上年增长%。
重工业增加值占规模工业增加值的比重达%,对规模工业增长的贡献率达%。
工业在提供原料和产品的同时,消耗大量资源和能源,排放大量污染物。因此,为实现经济建设与环境建设的同步发展,我们必须加快转变发展方式,推动工业朝可持续的方向发展。
不合理的城市经济结构、能源结构。
表1显示,2005年~2010年间,长沙市经济发展迅速,GDP由2005年的1 520亿元提高到4 547亿元,翻了3倍,能源消耗总量由2005年的1 565万t标准煤提高到3 755万t标准煤,提高了倍,说明能耗的增长幅度略低于经济的增长幅度,我们正在改变传统的“高能耗”生产方式。表1中单位GDP能耗逐年降低,正好验证了这一推测。但是,与国内发达城市相比,长沙的单位GDP能耗还比较高,能源利用效率较低。
2011年,长沙市煤炭、电力、化工、建材、钢铁、有色、造纸、石油石化等八大高耗能行业企业综合能源消费量占全市规模工业企业综合能源消费量的%,而全部工业增加值中,这八大行业只占22%左右。充分说明这八大高耗能企业生产效率低下,产业增值主要依靠消耗大量能源资源来实现,因此,控制高耗能行业能耗增长是当前节能降耗工作的紧迫任务。
由表2可以看出,煤炭、石油、电力是长沙市能源主要消费种类;煤炭消费所占比重最大,但呈下降趋势;电力消费仅次于煤炭,但呈上升趋势;石油消费所占比重也呈上升趋势,而天然气消费所占比重最少,但略有下降。说明煤炭仍是长沙市的主要能源,煤炭消费比重降低的同时,电力消耗和石油消耗比重呈上升趋势,部分煤炭资源被电力、石油资源所取代。天然气使用量偏低,今后要大力推广清洁能源的使用。
表3显示,长沙市三次产业中消耗能源最多的是第二产业,占总能耗的一半以上,2005~2010年,所占比例略有下降,但下降比例仅为%;因此,工业企业是最大的耗能主体,能耗强度远高于第一产业和第三产业,改变工业产业的生产方式是节能降耗的关键所在。此外,第三产业的能耗量占总能耗的30%左右,属于第二大耗能主体,改变人们的生活方式、观念对节能降耗有着重要的意义。
2 雾霾形成的社会因素。
汽车尾气的排放。
由于目前我国在用汽车排放性能差、车辆维护保养技术差,加上机动车所用油品质量差,燃油中硫的含量高等原因,机动车尾气成为大中城市空气污染的主要原因之一。
汽车排放的二氧化硫、氮氧化物,占到的1/4至1/3的比例。汽车在加速或减速时的汽车尾气排放量更多。据报道,1辆轿车1年排放的污染物比其自身的重量大3倍多。
截至2012年底,长沙机动车保有量已突破136万辆,平均6个人就拥有1台机动车,且仍在以年均17%的速度增长,预计到2015年将突破200万辆。
北方冬季烧煤(草)产生的废气。
每年进入秋收季节,长江中下游水稻主产区大面积秸秆焚烧,秸秆焚烧所产生的烟雾(CO2、CO、氮氧化物、苯等有害气体)输入长沙市,造成环境空气质量短时间恶化,进而影响人体健康。
随着冬季来临,北方取暖开通,由北方输入性污染将加重。而长沙的不利气象条件将进一步加剧,不利于污染物的扩散,空气污染的程度和污染天气出现的频率将大大增加,污染特征将以灰霾(局部雾霾)为主,主要超标因子是。
工业源的废气排放。
随着工业的快速发展,工业废气成了大气污染物的主要组成部分,如冶金、汽修喷漆、建材生产窑炉等燃烧排放的废气。根据2012年长沙统计年鉴,长沙工业废气排放量由1999年的2 405 157万标m3增加到2011年的10 219 789万标m3;工业粉尘的排放总量由1999年的为万t增加到2010年的万t,这种粗放式增长必然会带来严重的环境污染。2010年,工业是煤炭消费的主要领域,达到%,煤炭燃烧主要排放二氧化硫、氮氧化物和烟尘、粉尘等等。而二氧化硫、氮氧化物和烟尘、粉尘恰恰是雾霾的化学组成部分。
在工业内部结构中,处于主导地位的建材、冶金、石油炼化、火力发电、化工等占工业总比重达70%,生产过程中排放的工业污染占长沙总污染的60%以上。由于环保控制不当,这种“三高一低”的粗放型经济发展模式严重污染大气环境。
图2显示,长沙2001年~2011年的SO2和PM10浓度总体呈下降趋势,但NO2的浓度略趋于稳定。另外,长沙周边地区排放的二氧化硫、氮氧化物和烟尘、粉尘随着空气的流动,也将造成长沙大气的污染。
的一个特点就是它在空中停留的时间长,漂浮的距离远。长沙出现雾霾现象,也受周边地区如湘潭、株洲、岳阳、益阳的影响。当这些城市的浓度比较高时,受风向的影响,气流经过这些地区后,长沙就会出现浓度比较高的现象。因此,如果长沙周边地区不改变现状,那么长沙的空气质量整体上很难改变。
根据各市环境质量月报显示,2001年~2012年,长沙和周边城市监测的二氧化硫平均浓度下降,但二氧化氮缓慢上升,上升的主因,是越来越多化石燃料被使用。据估算,燃烧1 t天然气,形成 kg氮氧化物;燃烧1 t石油,形成~ kg;燃烧1 t煤,形成8~9 kg。
建筑工地和道路上产生的扬尘。
城市建设和旧城改造,增加了建筑扬尘、灰尘等悬浮物的沉积,导致城市空气质量下降。据不完全统计,目前,在长沙城区内有1 500多个建筑工地,这些建筑工地产生的扬尘也是形成霾的原因之一。
扬尘是雾霾污染的主要污染物之一。扬尘不光是指工地扬尘,还来源于石化燃料燃烧,一般居民家庭燃烧等。
可吸入颗粒物是雾霾污染的首要污染物,而扬尘占据了不可忽视的分量。机动车尾气、挥发性有机物等通过非机械作用产生的颗粒物均为细粒子,而这些细粒子沉降到道路、裸地、广场、屋顶、农田等下垫面后,还会通过次级扬尘过程再次被送入大气之中。进入深秋及冬季,由于气候干燥,二次扬尘污染将加重。
生活中产生的雾霾。
生活中形成霾的因素也很多,比如,烹饪油烟、烧烤和炉灶烟雾没有经过治理直排环境中;生活垃圾和城市园林绿化废物(落叶等)露天焚烧;燃放烟花爆竹和吸烟、宗教和祭祀礼仪活动(焚香、焚化祭品);为汽车、冰箱等喷涂油漆,家庭装修中使用黏合物等等,这些都会产生挥发性有机物,增加大气反应的活跃程度和大气氧化性,生成更多的二次颗粒物;而挥发性有机物本身也会形成二次颗粒物的前体物。
3 结语。
大规模“雾霾”天气的爆发绝不是偶然,它与我们在城镇化进程中工业不合理的发展、不合理的生活和消费模式息息相关。因此,粗放型的经济发展模式是形成雾霾污染的关键性诱因,如果不尽快转变经济增长方式、人们的生活观念和方式,减少雾霾、改善空气质量将更加困难。
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