城市大氣環(huán)境氮氧化物污染治理技術(shù)分析

胡梅俠

（山西省運(yùn)城市生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合行政執(zhí)法隊(duì)，山西 運(yùn)城 044000）

引言

在城市環(huán)境治理的大背景下，相關(guān)部門以及研究人員，針對(duì)城市大氣環(huán)境中的氮氧化物污染治理技術(shù)，進(jìn)行了相應(yīng)的探索與研究，并將相應(yīng)的研究成果，充分的利用到了我國(guó)城市大氣環(huán)境的氮氧化物污染治理之中，使我國(guó)城市內(nèi)部的生態(tài)環(huán)境建設(shè)，得到了更進(jìn)一步的發(fā)展。在這個(gè)過(guò)程中，再輔以城市環(huán)境執(zhí)法工作的開展，相信我國(guó)的城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)會(huì)越來(lái)越好。

1 城市大氣環(huán)境氮氧化物污染的產(chǎn)生

隨著我國(guó)城市化發(fā)展的逐步深入，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與社會(huì)發(fā)展水平的提升，也帶來(lái)了相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境污染問(wèn)題，在這種情況下，城市空氣的污染問(wèn)題，已經(jīng)成為威脅人們正常生活、發(fā)展的關(guān)鍵性影響因素。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，全世界范圍內(nèi)，有80%以上的城市環(huán)境建設(shè)，達(dá)不到世界衛(wèi)生組織所規(guī)定的大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，還有一個(gè)觸目驚心的數(shù)字，需要及時(shí)注意，那就是在每一年中，全世界會(huì)有大約420 萬(wàn)人，在空氣污染中死去?；诖?，為了最大限度的對(duì)空氣污染問(wèn)題進(jìn)行解決，世界衛(wèi)生組織，進(jìn)行了空氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，其中包含四項(xiàng)內(nèi)容，分別為NO2（二氧化碳）、SO2（二氧化硫）、O3（臭氧）、PM（顆粒物）。同時(shí)，各個(gè)城市、地區(qū)的發(fā)展中，為了促進(jìn)城市內(nèi)部環(huán)境的進(jìn)一步發(fā)展，已經(jīng)開始進(jìn)行“環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站”的建設(shè)。

需要重點(diǎn)關(guān)注的是，在各個(gè)地域、城市的不斷發(fā)展中，不可否認(rèn)的是“車輛運(yùn)行的尾氣排放”，也是造成城市環(huán)境、空氣污染的最主要因素之一。在車輛行駛中，所排放的尾氣，會(huì)直接影響到周圍街道的環(huán)境空氣質(zhì)量，但是，需要明確的是，城市內(nèi)部的街道，是人民群眾的重要戶外活動(dòng)空間，這種污染的產(chǎn)生，會(huì)對(duì)行人、附近居民以及司機(jī)的身體健康，造成嚴(yán)重的影響。再加上街道路邊與污染物質(zhì)之間的距離較近，該區(qū)域位置的污染濃度，明顯高于其他區(qū)域。

同時(shí)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升、人口增長(zhǎng)速度的加快，城市人口的密度也越來(lái)越大，特別是在一些購(gòu)物中心、交通樞紐的附近，由密集、高層建筑物，所組成的街道峽谷顯而易見，這種現(xiàn)象的形成，就使得城市內(nèi)部的污染物，無(wú)處擴(kuò)散，加劇了城市內(nèi)部的污染程度。這就需要環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)人員以及城市環(huán)境執(zhí)法人員，加大自身的研究、監(jiān)管、執(zhí)法力度，以推進(jìn)我國(guó)各個(gè)城市，環(huán)境空氣的高質(zhì)量發(fā)展[1]。

2 影響城市大氣環(huán)境氮氧化物污染物排放的因素

2.1 街道峽谷的形成

在城市內(nèi)部，由于街道峽谷的出現(xiàn)，產(chǎn)生了以兩側(cè)建筑物以及底部地面為界限的“半封閉空間”，這種空間的形成，就會(huì)使大氣環(huán)境中的氮氧化物污染氣體，只能在頂部的開放空間，進(jìn)行擴(kuò)散，這種擴(kuò)散方式與寬敞明亮的街道相比，在很大程度上限制了自然通風(fēng)，緩解去除污染物效果，使得城市空氣環(huán)境中污染物的濃度持續(xù)升高。在一般情況下，相關(guān)研究人員所重點(diǎn)關(guān)注的街道峽谷參數(shù)，就是縱橫比，如果峽谷街道的縱橫比越大，污染物擴(kuò)散的就會(huì)越慢，通風(fēng)也就會(huì)被削弱。

同時(shí)，相關(guān)研究人員需要注意的是，街道寬度和建筑長(zhǎng)度之間的比值，乃是影響污染物擴(kuò)散的另一個(gè)重要參數(shù)，在二者的比值較大時(shí)，整個(gè)擴(kuò)散的過(guò)程，是可以被簡(jiǎn)化為一種二維的問(wèn)題的，但是，在實(shí)際上，城市內(nèi)部區(qū)域可以被劃分為具有有限二者比值的街區(qū)，在這種前提下，街道峽谷之間，空氣排放、交換、再分配的重要場(chǎng)所，就可以是道路的交叉口位置，然而，由于整個(gè)過(guò)程會(huì)因建筑高度、大氣穩(wěn)定性、環(huán)境的風(fēng)速、建筑物的對(duì)稱性等因素的影響而變得十分復(fù)雜，因此，還需要相關(guān)工作人員結(jié)合具體實(shí)際情況，進(jìn)行具體的分析。

而在街道峽谷高度對(duì)稱或者不對(duì)稱時(shí)、屋頂形狀是斜角、平面、抑或是三角形時(shí)，這種不同的影響因素，會(huì)直接影響到街道峽谷的風(fēng)向，并對(duì)空氣質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。其中，街道障礙物的存在，也會(huì)在一定程度上改變街道峽谷的幾何形態(tài)，例如，街邊停放的汽車、高架橋、綠化樹木、隔聲屏障等等。

2.2 相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)生

在城市環(huán)境空氣的變化中，學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)生是不會(huì)對(duì)氣流有影響的，但是他對(duì)街道峽谷的污染物成分影響是較大的。在相應(yīng)的氮氧化物污染氣體中，存在著如CO2（二氧化碳），CO（一氧化碳），HC（碳?xì)浠衔铮┑榷喾N組成成分，其中，氮氧化合物在產(chǎn)生時(shí)會(huì)與臭氧快速反應(yīng)，這也就能夠看出它的化學(xué)反應(yīng)性，這里需要注意的是，臭氧并不是由車汽車尾氣直接排放，它是在陽(yáng)光的照射下，因?yàn)榈趸衔锖蛽]發(fā)性有機(jī)物，經(jīng)過(guò)光的化學(xué)反應(yīng)，而產(chǎn)生的二次污染物，它的反應(yīng)過(guò)程，如圖1 所示。氮氧化合物的出現(xiàn)，是以柴油車輛為主的，表現(xiàn)形式體現(xiàn)在一氧化氮上，這種污染物的存在，會(huì)使周邊街道路邊的臭氧濃度，低于附近環(huán)境，但是，二氧化氮的濃度，則會(huì)比附近環(huán)境高。同時(shí)，街道峽谷中，氮氧化合物與臭氧之間的反應(yīng)，是會(huì)受到各種各樣元素影響的，其中包含交通條件所導(dǎo)致的氮氧化合物以及揮發(fā)性有機(jī)物、天氣條件中所包含的陽(yáng)光、風(fēng)速、溫度等、還有就是峽谷幾何形態(tài)中對(duì)陽(yáng)光直射以及接調(diào)氣流造成影響的縱橫比等。而城市植被的存在，也可以通過(guò)在葉片表面沉積的顆粒排放物、葉片氣孔吸收的污染物等方式，來(lái)進(jìn)行空氣污染的降低，這種凈化能力的體現(xiàn)，是由環(huán)境條件以及植被的種類來(lái)決定的。

圖1 臭氧的產(chǎn)生

2.3 交通狀況的產(chǎn)生

在我國(guó)城市化道路的發(fā)展過(guò)程中，汽車尾氣乃是導(dǎo)致大氣環(huán)境氮氧化物污染的主要原因，其中駕駛條件、交通量構(gòu)成等，是對(duì)尾氣排放造成影響的關(guān)鍵性因素，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，如果交通量越高，污染排放量就會(huì)隨之增高，這就會(huì)導(dǎo)致街道峽谷的污染濃度變得更高，但車輛的排放速率之間有明顯差異，這就使得其對(duì)總排放量的貢獻(xiàn)，也各有不同。根據(jù)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì)顯示，重型柴油車在全世界的道路車輛總數(shù)中，占比很小，在公路上，他們的氮?dú)浠锱欧旁?0%～60%之間，PM 的排放量也是40%～60%，而黑炭的排放量則在70%～90%。由此也能夠得出重型柴油車會(huì)導(dǎo)致空氣污染濃度變高。此外，如果出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制系統(tǒng)故障、放標(biāo)準(zhǔn)過(guò)時(shí)以及行駛里程過(guò)高等情況時(shí)，車輛也會(huì)排放出更多的尾氣。駕駛條件則因兩種方式導(dǎo)致其對(duì)路邊空氣質(zhì)量造成污染，一是車輛引起的湍流，二就是排放率。重載車輛排放率很高，在其進(jìn)行上坡路段加油、公交車站后加速、紅綠燈停車、擁擠路段頻繁停車等情況時(shí)，空氣的污染物濃度就會(huì)持續(xù)增高[1]。與行駛速度較為緩慢的車輛相比，快速行駛的車輛增強(qiáng)了排放物的擴(kuò)散，也降低了街道峽谷的排放物濃度。

2.4 氣象條件的影響

在城市中所產(chǎn)生的氮氧化物污染情況，也與氣象條件息息相關(guān)，在氣象條件中，會(huì)包含各種氣象參數(shù)，例如風(fēng)向、濕度、溫度、風(fēng)速、陽(yáng)光等，在這些因素中，風(fēng)向、風(fēng)速是對(duì)街道谷排放物擴(kuò)散，產(chǎn)生影響的主要因素。在風(fēng)速較高的情況下，能夠形成風(fēng)致湍流，對(duì)于所產(chǎn)生的放物也能夠做到更快的消除，路邊的空氣質(zhì)量能得到充分的改善。而在風(fēng)向這個(gè)影響因素上，與街道軸線平行的風(fēng)，能夠快速去除排放物，但是需要注意的是，平行風(fēng)所能夠產(chǎn)生的垂直氣流是十分有限的，這就會(huì)使一個(gè)潛在問(wèn)題產(chǎn)生，那就是長(zhǎng)街道峽谷的順風(fēng)區(qū)域，會(huì)產(chǎn)生排放物的累積。而與街道軸線垂直的風(fēng)，則不利于排放物的擴(kuò)散，同時(shí)會(huì)在建筑屋頂，引起渦流。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，就會(huì)使排放物分布，十分不均勻。而與街道軸線傾斜的風(fēng)，則會(huì)產(chǎn)生兩種效果，一種就是對(duì)排放物的最佳去除效果，另一種就是對(duì)排放物的最差去除效果，這主要是因?yàn)轱L(fēng)向的微小變化，也會(huì)引起接到氣流污染物分布的變化。除了上述與風(fēng)相關(guān)的因素，陽(yáng)光也會(huì)對(duì)路邊的空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響，在陽(yáng)光逐漸加熱建筑物地面、外墻時(shí)，熱效應(yīng)會(huì)致使福利的產(chǎn)生，加速街道峽谷中排放物、氣流的擴(kuò)散[2]。

3 城市大氣環(huán)境氮氧化物污染治理措施分析

3.1 城市規(guī)劃工作的合理設(shè)計(jì)

在城市中所產(chǎn)生的氮氧化物污染情況，也與氣象條件息息相關(guān)，在氣象條件中，會(huì)包含各種氣象參數(shù)，例如風(fēng)向、濕度、溫度、風(fēng)速、陽(yáng)光等，在這些因素中，風(fēng)向、風(fēng)速是對(duì)街道谷排放物擴(kuò)散，產(chǎn)生影響的主要因素。在風(fēng)速較高的情況下，能夠形成風(fēng)致湍流，對(duì)于所產(chǎn)生的放物也能夠做到更快的消除，路邊的空氣質(zhì)量能得到充分的改善。而在風(fēng)向這個(gè)影響因素上，與街道軸線平行的風(fēng)，能夠快速去除排放物，但是需要注意的是，平行風(fēng)所能夠產(chǎn)生的垂直氣流是十分有限的，這就會(huì)使一個(gè)潛在問(wèn)題產(chǎn)生，那就是長(zhǎng)街道峽谷的順風(fēng)區(qū)域，會(huì)產(chǎn)生排放物的累積。而與街道軸線垂直的風(fēng)，則不利于排放物的擴(kuò)散，同時(shí)會(huì)在建筑屋頂，引起渦流[3]。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，就會(huì)使排放物分布，十分不均勻。而與街道軸線傾斜的風(fēng)，則會(huì)產(chǎn)生兩種效果，一種就是對(duì)排放物的最佳去除效果，另一種就是對(duì)排放物的最差去除效果，這主要是因?yàn)轱L(fēng)向的微小變化，也會(huì)引起接到氣流污染物分布的變化。除了上述與風(fēng)相關(guān)的因素，應(yīng)會(huì)致陽(yáng)光也會(huì)對(duì)路邊的空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響，在陽(yáng)光逐漸加熱建筑物地面、外墻時(shí)，熱效使福利的產(chǎn)生，加速街道峽谷中排放物、氣流的擴(kuò)散。

3.2 政策法規(guī)上的交通干預(yù)

在進(jìn)行污染物控制的時(shí)候，你可以選擇進(jìn)行交通的干預(yù)，其中包含用車排放的控制以及新的車輛技術(shù)和法規(guī)的控制兩方面。能夠減少用車輛排放的方式是多種多樣的，例如，用加氫處理植物油和天然氣制油，來(lái)進(jìn)行燃料的代替、舊車的淘汰、車輛的改造、高法上車輛的篩選等，也可以創(chuàng)設(shè)低排放區(qū)，并限制高排放車輛進(jìn)入到市中心或者是特定的街道之中，據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，全世界范圍內(nèi)已經(jīng)建設(shè)了約250 個(gè)左右的低排放區(qū)，還有部分城市為了進(jìn)一步降低空氣污染，實(shí)施了擁堵收費(fèi)計(jì)劃，這些城市包括新加坡、斯德哥爾摩、倫敦等[4]。

而在進(jìn)行新的測(cè)量技術(shù)以及法規(guī)的推行時(shí)，嚴(yán)格的排放法規(guī)以及先進(jìn)的車輛技術(shù)能夠充分緩解空氣污染問(wèn)題，電動(dòng)汽車的出現(xiàn)，是當(dāng)前人們認(rèn)為的最有效的緩解方式。我國(guó)相關(guān)研究人員通過(guò)從油井到車輪分析法，進(jìn)行了我國(guó)電動(dòng)汽車和汽油車排放量的對(duì)比估算，研究結(jié)果顯示，和汽油車相對(duì)比較而言，電動(dòng)汽車的各項(xiàng)污染物排放，都有了明顯的降低，其中，僅有二氧化硫和PM2.5并無(wú)顯著變化，根據(jù)研究人員的預(yù)測(cè)，直至2030 年，如果電動(dòng)汽車的普及率有合理的規(guī)劃，我國(guó)長(zhǎng)江三角洲地區(qū)的PM2.5平均濃度，會(huì)有極為明顯的降低。但是，在當(dāng)前階段，因?yàn)槌潆娀A(chǔ)設(shè)施、價(jià)格等問(wèn)題，電動(dòng)汽車的銷量?jī)H是全球汽車銷量中的小部分，傳統(tǒng)燒油汽車仍占據(jù)銷量的主導(dǎo)地位。因此，就需政府部門推行相應(yīng)的法律法規(guī)，以推動(dòng)清潔發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展，減少汽車的排放量，以達(dá)成減緩城市大氣環(huán)境氮氧化合物污染治理的最終目的。

3.3 環(huán)境執(zhí)法力度的加強(qiáng)

除了上述的兩種方法外，環(huán)境執(zhí)法力度加強(qiáng)，對(duì)于大氣環(huán)境氫氮化合物污染的治理，也有至關(guān)重要的促進(jìn)作用。這里需要對(duì)環(huán)境執(zhí)法的要點(diǎn)有重點(diǎn)的關(guān)注。關(guān)于城市環(huán)境執(zhí)法工作要點(diǎn)的闡述，主要從以下三方面出發(fā)，首先，就是要豐富執(zhí)法人員的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備與技能鍛煉，從而建設(shè)環(huán)境執(zhí)法的主力軍。在這一環(huán)節(jié)之中，需要從以下五點(diǎn)入手，進(jìn)行規(guī)劃：要懂得進(jìn)行黨建強(qiáng)引領(lǐng)業(yè)務(wù)精的推進(jìn)；要懂得執(zhí)法大練兵活動(dòng)的持續(xù)、有效開展；環(huán)境應(yīng)急大練兵的活動(dòng)，也要注意定期開展；執(zhí)法機(jī)構(gòu)規(guī)范化、科學(xué)化、合理化建設(shè)水平的提高；環(huán)境信訪活動(dòng)的定期開展；就是對(duì)于執(zhí)法機(jī)構(gòu)的執(zhí)法稽查工作，要做到不斷強(qiáng)化；其次，就是各個(gè)地域要加強(qiáng)執(zhí)法力度，并深入推進(jìn)執(zhí)法效能的提高。在這一部分之中的要點(diǎn)也有六點(diǎn)：要將生態(tài)環(huán)境保護(hù)的執(zhí)法方式，進(jìn)行不斷地優(yōu)化；要將生態(tài)環(huán)境的執(zhí)法、監(jiān)管力度，進(jìn)行不斷的優(yōu)化；將自動(dòng)監(jiān)督等非現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，進(jìn)行不斷的強(qiáng)化；將“雙隨機(jī)，一公開”的監(jiān)管工作，進(jìn)行不斷的深化；“三同時(shí)”以及自主驗(yàn)收?qǐng)?zhí)法的強(qiáng)化；跨區(qū)域聯(lián)動(dòng)執(zhí)法的進(jìn)行；最后，就是強(qiáng)化精準(zhǔn)執(zhí)法，并打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)。在這一環(huán)節(jié)中，需要關(guān)注的執(zhí)法要點(diǎn)有五點(diǎn)：對(duì)于飲用水水源地環(huán)境保護(hù)的加強(qiáng)；對(duì)于重點(diǎn)領(lǐng)域、行業(yè)、區(qū)域的監(jiān)督幫扶工作，一定要做好；對(duì)于生態(tài)環(huán)境的違法犯罪行為，要及時(shí)做到依法打擊；對(duì)于生活垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)專項(xiàng)整治力度的極愛去愛國(guó)；重點(diǎn)領(lǐng)域任務(wù)攻堅(jiān)工作的開展。通過(guò)對(duì)于以上的論述，能夠明確，城市環(huán)境執(zhí)法的要點(diǎn)所在，而本文中的城市大氣環(huán)境氮氧化物污染，也是城市環(huán)境執(zhí)法工作開展，所需重點(diǎn)關(guān)注的部分，需要相關(guān)工作人員，進(jìn)行積極的監(jiān)管。相關(guān)部需要強(qiáng)化綜合監(jiān)督管理力度、深入推進(jìn)綜合性執(zhí)法，加強(qiáng)信息共享、考核評(píng)價(jià)、通報(bào)反饋、聯(lián)合執(zhí)法、爭(zhēng)議協(xié)調(diào)等，不斷強(qiáng)化執(zhí)法隊(duì)伍的建設(shè)，推動(dòng)社會(huì)的多元共治。

4 結(jié)論

在城市內(nèi)部的大氣環(huán)境之中，大量氮氧化物污染的產(chǎn)生，除了會(huì)威脅到我國(guó)生態(tài)環(huán)境的發(fā)展之外，還會(huì)對(duì)相關(guān)部門所開展的污染物處理工作，造成一定的壓力?；诖耍疚尼槍?duì)相關(guān)問(wèn)題提出了三種解決策略，希望能夠?yàn)榄h(huán)境治理與環(huán)境執(zhí)法工作，提供一定的建議。