季阿兰
(东港市水土保持局,辽宁 东港 118300)
水土保持在东港市空气PM2.5控制中的作用
季阿兰
(东港市水土保持局,辽宁 东港 118300)
水土保持作为研究东港市水、土两大基础资源,推进构建由水、土、植被资源共同组成的区域生态系统良性演进的自然学科,其在东港市空气可吸入颗粒物PM2.5控制中作用和意义重大。对此,文章首先通过对东港市空气中可吸入颗粒物PM2.5基本情况进行简要阐述,在此基础上指出东港市当前在治理空气可吸入颗粒物PM2.5中所面临的主要挑战。与此同时,通过分析水土保持在东港市空气可吸入颗粒物PM2.5控制中的重要作用,最后提出应对挑战的应时之策。
东港市;水土保持;空气;PM2.5;控制
随着经济、社会快速发展,全国各地大气环境遭到严重污染,雾霾成为社会常象,其对区域生态环境和人类生命健康构成了严重威胁。东港市属于辽宁省辖县级市,由丹东市代管。2013年11月,东港荣获“全国最佳生态宜居旅游城市”称号。但随着辽宁省工业化、城镇化工作不断推进,实现社会、经济和生态系统协调统筹管理任务艰巨。在此背景下,研究东港市空气可吸入颗粒物PM2.5控制中水土保持的作用,具有积极的现实意义[1]。
以辽宁省丹东市东港地区为例,该区域作为辽宁省辖县级市,地处E123°22′30″-124°22′30″,N39°45′-40°15′。该市是连接中、朝、韩、俄、日五国的重要交通枢纽,也是东北亚、环渤海和环黄海三个经济圈的交汇点。作为东北东部地区重要的海陆门户、欧亚大通道的重要节点,东港市曾四次荣获“中国百强县”殊荣。该区域地貌类型多样,地势北高南低,呈阶梯状分布,受北温湿润地区大陆性季风气候影响,东港市常年平均降雨量为900-1000mm,年径流量为12亿m3。在区域环境、气候和地理地形等诸多主、客观因素共同作用下,东港市空气质量日益下降,一时间,社会舆论哗然,辽宁省环保部门开始紧急启动修标[2]。而丹东市作为事件的起因城市之一,率先通过监测治理当地空气中可吸入颗粒物PM2.5已势在必行。
空气中细小颗粒的粒径与可见光的波长较为接近,其对可见光具有散射作用,因此会增强大气消光能力,降低城市空气能见度。因空气中的颗粒物中含有大量黑炭和二次硝酸盐等物质,其会吸收和散射光源,从而形成雾霾。PM2.5作为空气中细小颗粒物的主要表现形式,其不但会降低城市可见度,且会通过人们的鼻孔进入肺部沉积,由此对人类生命健康和城市生态环境构成威胁[3]。
空气中的PM2.5主要来自于城市生活与生产中直接排放的扬尘和金属冶炼、选矿、有机化工生产加工、餐饮业油烟等方面;另外,城市直接排放的颗粒物中含有大量二氧化硫、氮氧化物和挥发性有机物等,这类物质通过化学反应,最终会形成硫酸盐、硝酸盐和有机气溶胶等有害物质。此外,对于东港市而言,建筑施工、垃圾焚烧、秸秆露天焚烧、火电和工业锅炉、有机化工、石油冶炼、钢铁、水泥、玻璃、陶瓷、涂料、加油站、道路和非道路移动源等,都会直接或间接产生PM2.5颗粒物。这种污染表面上是2.5μm的颗粒物,但实质上主要是由人为活动排放的二氧化硫和挥发性有机物及氮氧化物等形成的复合型污染。尤其是城市中的汽车尾气不断增多,使空气中的氮氧化物不断增多,同时导致二氧化硫向硫酸盐、氮氧化物向硝酸盐转化的能力显著增强。
通过上述分析可知,东港市空气中的PM2.5属于复合性污染。因此,在治理污染源时,要由一次污染物控制向一、二次污染物复合控制转变;同时,要由局部污染控制向区域联动污染控制转变。在此基础上,在治理措施选择方面,要由相对分散的单项措施逐步向更加综合的多项措施转变[4]。从这一视角出发,东港市在治理空气中的可吸入颗粒物PM2.5时,目前尚存在以下挑战:
1)需立足于区域产业大局高度,根据国家和辽宁省“十三五”发展总体规划,结合区域气候和地理区域因素,通过区域合作,完善辽宁省整个区域内钢铁、火电、水泥、涂料等产业布局,通过对污染企业排放的颗粒物质进行监测,从源头上有效控制与治理东港市空气中的PM2.5。
2)立足于城市循环系统视角,推动东港市工业化、城镇化和现代化协调发展,促进该市社会管理系统、经济发展系统和自然生态系统协调发展演变。尤其是要构建以水、土两大基本资源为基础的城市综合生态系统,进一步预防和治理空气中的PM2.5。
3)进一步制定和完善区域治理PM2.5的相关能源政策和技术实施标准。对于东港市而言,当前城市中的主要污染源为机动车汽车尾气。因此,为了应对这一问题,东港市要提高污染物排放标准,提升市油品质量,制定新的污染物控制技术标准[5]。
通过水土保持措施治理区域空气中可吸入颗粒物PM2.5时,需分别从区域小流域、区域带、地理带三个层面展开科学规划,重点调节人类活动和社会生产,对区域水、土和植被资源进行综合治理、科学管理,以此促进城市微观、中观和宏观各个层面生态系统良性演进,从“质”和“量”两个角度增强城市生态环境的固碳、固土、吸收、降尘和二氧化硫、二氧化氮吸附、局部气候调节、区域水源涵养、增加负氧离子等总体功能,从源头、过程和结果三个方面共同防治城市中的PM2.5。
4.1 微观层面
要以山区、城区和平原小流域为基本单元,构建服务于东港市的微观小流域生态系统[6]。在东港市山区小流域等主要饮用水源地,要加大建设生态、清洁小流域的力度,充分发挥山区小流域生态系统水源涵养和固碳、固土及增加负氧离子的作用。在地处城市发展新区、新城和中心城区、重点镇的城区小流域,要着重增强植被生态系统修复功能、控制土壤侵蚀模数和径流系数,充分发挥城区小流域防灾减灾、降尘和固土、二氧化碳、二氧化硫吸收、吸附作用。在东港市以农业生产为主的平原小流域,要重点加强林网建设、水系建设、四季覆绿建设、积蓄雨洪基础设施建设,进一步凸显东港市平原小流域生态系统的固碳、防风降尘作用。在充分遵循水、土两大自然资源正常发育和演进规律基础上,推进东港市经济、社会和生态由微观向中观层面演进,制止一切不合理的大拆大建行为,以人为本,实现微能源利用和微垃圾降解,从源头上控制东港市空气中的PM2.5。
4.2 中观层面
在中关层面,要重点以水土保持科技园区建设为重点,逐步构建服务于东港市的中观浅山生态带、沟谷生态带、河流生态带、田园生态带。在此过程中:
1)要“治疗”和修复东港市发展、建设过程中由修路、开矿和采石等人为造成的伤疤,恢复城市水土保持功能。通过控制城市中的有毒和有害气体,减小城市中的“热岛效应”,降低大气中的PM2.5。
2)要发展绿色产业,通过对当地农作物种植与生产结构进行调整,发展绿色农业,避免大拆大建和大开大挖。
3)要坚决打击和制止人为修路和开矿等破坏性活动,严禁一切不合理的放牧活动。在此基础上,要大力实施退耕还林政策,使耕地的农业生产功能转化为生态修复功能,让大自然和山、水植被融为一体,使大自然生态植被实现自我修复,降低城市大气中的PM2.5含量。
4)通过构建河流生态带,形成山区、丘陵和平原为一体的自然生态保护带,给坑塘、湿地、蓄滞洪区和河岸保护带留有充足的空间,尊重河流,善待河流和保护河流。
5)逐步构建以水为魂、以绿为体、林水交融的城市生态系统,让河流成为城市尾气的过滤带和阻隔带。
6)要加强田园生态带建设,在全市耕地范围内,要构建河渠相通、绿带相连的水网和林网,着力体现水土保持的生态涵养价值[6]。
4.3 宏观层面
在宏观层面,要以气候带为单元,构建服务城市的外围大系统。首先,要加强绿色生态圈建设,通过大范围合作,地带性布局,加强东三省合作,加大水土保持生态治理力度。
其次,要结合国家及辽宁省扶贫开发计划,构建城市外围生态圈,防止土壤沙漠化,重点进行长期治理和综合治理,实现东港市城市系统和生态系统及经济系统良性发展,降低城市空气中可吸入颗粒物PM2.5对城市环境的影响[7]。
此外,要逐步加强水土保持效益综合评测工作,通过构建良好的城市生态系统,对东港市水土保持各项措施实施的综合效益进行监测与评价;同时,综合其它配套措施,构建和完善技术实施评价标准,通过水土保持控制东港市空气中可吸入颗粒物PM2.5的含量[8]。
综上所言,东港市大气环境中含有大量可吸入颗粒物PM2.5,为了提高本研究区大气环境质量,减小污染,东港市要分别从微观层面、中观层面和宏观三个层面,充分发挥水土保持在该研究区生态系统修复和生态环境保护、建设中的重要作用,分别以小流域建设、水土保持科技园区建设和气候带建设为单元,构建服务城市的微观生态小系统和服务于东港市的中观生态带及宏观外围大系统。
[1]杨进怀.水土保持在治理北京空气可吸入颗粒物PM2.5工作中的作用及思考[J].中国水利,2012(02):21-22.
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[4]王蕾,哈斯,刘连友,等.北京市春季天气状况对针叶树叶面颗粒物附着密度的影响[J].生态学杂志,2006,25(08): 998-1002.
[5]郭伟,申屠雅瑾,郑述强,等.城市绿地滞尘作用机理和规律的研究进展[J].生态环境学报, 2010, 19(06):1465-1470.
[6]郝淑莉.杨树沟小流域水土保持综合治理评价[J].水土保持应用技术,2011(02):20-22.
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1007-7596(2017)07-0134-02
2017-06-22
季阿兰(1980-),女,辽宁东港人,工程师,研究方向为水土保持规划、综合治理等工作。
S157
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