袁緒英 張君 王暉 萬晨峰 吳宜進(jìn)

摘要：中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新時(shí)代，環(huán)境問題日益突出。產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)中的大氣環(huán)境質(zhì)量問題已成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的焦點(diǎn)，研究大氣污染防治迫在眉睫．漢南衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園大氣環(huán)境質(zhì)量研究以可持續(xù)發(fā)展理論、生態(tài)價(jià)值理論以及環(huán)境價(jià)值理論為理論依據(jù)，結(jié)合衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，運(yùn)用LCA和PSR模型構(gòu)建產(chǎn)業(yè)園大氣環(huán)境質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系，評價(jià)漢南衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園的大氣環(huán)境質(zhì)量結(jié)果表明：漢南衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)國內(nèi)的大氣環(huán)境質(zhì)量有下降趨勢，SO2濃度變化趨勢相對較大，NO2濃度變化趨勢較為平緩，TSP污染指數(shù)呈下降趨勢．該研究對產(chǎn)業(yè)園大氣環(huán)境質(zhì)量的改善提供技術(shù)支撐

關(guān)鍵詞：大氣環(huán)境質(zhì)量；PSR模型；LCA評價(jià)；漢南衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園

中圖分類號：X820.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

前言

中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展正進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代，大氣環(huán)境質(zhì)量問題在諸多問題中表現(xiàn)得尤為明顯，特別是在工業(yè)園區(qū)的建設(shè)中，大氣環(huán)境質(zhì)量問題已成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)，對大氣污染防治的研究刻不容緩。很多國內(nèi)外學(xué)者對此進(jìn)行了研究。魏競超等基于PSR模型理論，構(gòu)建出一套具有法治特征的黃河流域環(huán)境安全評價(jià)指標(biāo)體系，并以2019年和2020年的黃河流域河南段環(huán)境治理工作為例子，對該模型進(jìn)行檢驗(yàn)。孫娟等基于PSR模型理論，運(yùn)用北京市1999年-2018年的社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)及大氣環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了北京大氣環(huán)境質(zhì)量PSR模型指標(biāo)體系，并根據(jù)指標(biāo)變化趨勢進(jìn)行了相關(guān)性分析。肖紅等以PSR模型作為大氣環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)模型的基礎(chǔ)，通過是否能體現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的角度對許昌市社會(huì)經(jīng)濟(jì)評價(jià)與大氣環(huán)境質(zhì)量定量評價(jià)及動(dòng)態(tài)趨勢分析。前輩的方法大多運(yùn)用構(gòu)建指標(biāo)體系評價(jià)法并根據(jù)變化趨勢進(jìn)行預(yù)測分析等對大氣環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評估，這些方法可以客觀的評價(jià)到大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，預(yù)測其發(fā)展趨勢并有效的進(jìn)行控制?；谏鲜鲅芯?，文章以武漢漢南通用航空衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園為例，基于PSR模型和LCA評價(jià)對園區(qū)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，該評估模型能有效可靠地評估產(chǎn)業(yè)園區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量。

1研究方法

1.1數(shù)據(jù)來源

漢南衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園位于武漢市漢南區(qū)，地處長江中游，東臨江漢平原。土壤為第四季黃褐色底粘土，土層較深，地質(zhì)環(huán)境好，無大斷層，地震烈度為三級。整個(gè)地區(qū)是一個(gè)單一的地貌環(huán)境，屬于江漢平原邊緣模糊地帶。

在文章的寫作過程中，通過研究統(tǒng)計(jì)年鑒和項(xiàng)目監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取相關(guān)資料，了解了國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)對環(huán)境因素影響評價(jià)的一系列研究進(jìn)展，詳細(xì)了解有關(guān)環(huán)境影響評價(jià)的書籍、期刊、論文等，積累了理論基礎(chǔ)知識。

1.2PSR模型

PSR模型引入了因果思維，直觀地反映了壓力、狀態(tài)和對生態(tài)系統(tǒng)問題的反應(yīng)之間的關(guān)系。它還被廣泛應(yīng)用于區(qū)域環(huán)境可持續(xù)性指標(biāo)系統(tǒng)、水和土壤指標(biāo)系統(tǒng)以及環(huán)境保護(hù)投資分析。

壓力－狀態(tài)－響應(yīng)指標(biāo)體系框架遵循長期發(fā)展的一般概念，采用邏輯因果模型確定相關(guān)指標(biāo)，并將參與長期發(fā)展的區(qū)域劃分為不同類型。可以從壓力、狀態(tài)和響應(yīng)三個(gè)角度來確定相關(guān)指標(biāo)。PSR模型的框架結(jié)構(gòu)見圖1。

PSR模型框架提供了一種關(guān)注系統(tǒng)生態(tài)變化過程因果邏輯的評價(jià)方法，將人類活動(dòng)與生態(tài)環(huán)境等因素直接聯(lián)系起來。在人類社會(huì)活動(dòng)日益增多的情況下，人為因素成為影響的主要來源。自然壓力和人類活動(dòng)的壓力會(huì)對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響，增加壓力的結(jié)果是會(huì)導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)功能的不斷退化。并且隨著人類活動(dòng)的加強(qiáng)，響應(yīng)壓力也不斷加大，但惡化狀態(tài)在短時(shí)間內(nèi)難以恢復(fù)。

研究區(qū)的環(huán)境影響是一個(gè)復(fù)雜的交互系統(tǒng)，包含了多個(gè)方面如社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境、能源和生態(tài)等。因此，量化PSR指標(biāo)體系模型可以充分表達(dá)環(huán)境破壞與環(huán)境受到的壓力之間的因果關(guān)系。

1.3LCA評價(jià)指標(biāo)體系

LCA評價(jià)體系指標(biāo)是一個(gè)完整的生命周期編譯和評價(jià)工具，用于綜合分析一個(gè)產(chǎn)品或服務(wù)及其擴(kuò)展，以及其對相應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境的潛在影響。將相應(yīng)的生命周期評價(jià)能力指標(biāo)管理體系框架設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分為四個(gè)相關(guān)的研究步驟。

根據(jù)指標(biāo)體系中的產(chǎn)業(yè)園區(qū)環(huán)境影響評價(jià)，對通用航空衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園區(qū)進(jìn)行環(huán)境影響識別和篩選，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，綜合各評價(jià)指標(biāo)與產(chǎn)業(yè)園區(qū)生產(chǎn)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響，建立了產(chǎn)業(yè)園區(qū)環(huán)境影響評價(jià)體系。在產(chǎn)業(yè)園區(qū)環(huán)境影響評價(jià)指標(biāo)體系表中，研究區(qū)環(huán)境影響評價(jià)作為整個(gè)層次模型的總目標(biāo)，是模型的最高層次，第二層次分別為壓力、狀態(tài)、響應(yīng)三個(gè)項(xiàng)目層。第三層次分別是人類的社會(huì)活動(dòng)、社會(huì)影響、環(huán)境影響指標(biāo)、資源和能源指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)狀態(tài)指標(biāo)、長期發(fā)展的基本狀況以及人類為推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程而實(shí)施的一系列的措施。最下層是經(jīng)過產(chǎn)業(yè)園區(qū)環(huán)境影響因素識別后篩選的準(zhǔn)確表征各個(gè)要素特征的評價(jià)指標(biāo)。見表1。

生命周期清單分為四個(gè)不同的領(lǐng)域，分別是目標(biāo)定義、相應(yīng)范圍、影響因素分析及相應(yīng)解釋，在這四個(gè)領(lǐng)域中，庫存分析和影響評估尤為重要。庫存分析是先對個(gè)別產(chǎn)品或服務(wù)及其周邊環(huán)境進(jìn)行全面的研究，進(jìn)而通過對個(gè)別產(chǎn)品的研究來對整個(gè)生命周期區(qū)域的投入和產(chǎn)出進(jìn)行綜合研究。影響評價(jià)指的是預(yù)測和評價(jià)在這一過程中對環(huán)境影響的重要性，通過這個(gè)過程的實(shí)施來對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行顯著性評價(jià)。事先根據(jù)特殊要求做出投入，指定LCA輸出類型，然后合理分類，并給出相應(yīng)的各指標(biāo)投入和產(chǎn)出的累計(jì)指標(biāo)。

2結(jié)果與分析

評價(jià)指標(biāo)體系的重點(diǎn)在于環(huán)境可持續(xù)性和承載力的界限。與環(huán)境評價(jià)項(xiàng)目不同的是，評價(jià)指標(biāo)體系特別注重對臨時(shí)累積和間接環(huán)境影響的預(yù)測和評價(jià)。此外，生態(tài)環(huán)境的影響程度主要基于時(shí)間、范圍和恢復(fù)，生態(tài)環(huán)境指標(biāo)也需要更多的關(guān)注。通用航空衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園的環(huán)境影響分析需要對工作進(jìn)行三維評價(jià)，并了解被評估區(qū)域的環(huán)境分析能力。

對于發(fā)展通用航空和衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園區(qū)來說，一般對這樣的產(chǎn)業(yè)園區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析可能比較缺乏，在運(yùn)用PSR模型進(jìn)行系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，可以選擇一種初步的估算方法，對環(huán)境影響和初步指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行幾個(gè)方面的分析，例如生態(tài)和能源資源以及社會(huì)和經(jīng)濟(jì)方面。通過以上步驟，從而確定漢南通用航空衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園環(huán)境影響評價(jià)指標(biāo)體系。

通用航空和衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園對大氣環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：施工期間揚(yáng)塵；工業(yè)企業(yè)、汽車營運(yùn)期間排放的廢氣；主要污染因子為SO2、TSP、PM10、PM2.5、NO等特征污染因子。為了解研究區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量狀況，研究對2018年和2020年武漢市環(huán)保局網(wǎng)站公布的環(huán)境空氣質(zhì)量狀況進(jìn)行了對比評價(jià)。參考監(jiān)測結(jié)果見表2。

通過監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，2018年研究區(qū)NO2、PM10、PM2.5及O3這幾項(xiàng)數(shù)值判定為不達(dá)標(biāo)。SO2的年平均值和CO的日平均值均能滿足《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)的年平均值要求。NO2、PM10和PM2.5的年平均值不能滿足《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)的年平均值要求；最大超標(biāo)準(zhǔn)倍數(shù)分別為0.25、0.26和0.51。超標(biāo)的原因不僅與空氣污染物擴(kuò)散的氣象條件差有關(guān)，還與周邊建筑工地、交通道路污染、機(jī)動(dòng)車尾氣污染等因素有關(guān)。O3的日平均值也超標(biāo)，主要與氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)化合物的排放有關(guān)。2020年經(jīng)過對大氣中污染物的整治各項(xiàng)指標(biāo)的監(jiān)測值均在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)。經(jīng)監(jiān)測推斷得出結(jié)論：大氣中的主要污染物有煤煙、NOx、SO2、氟化物、煤煙、顆粒物、苯酚和H2S。其中，煙氣、NOx、SO2和顆粒物的排放量最大。2020年經(jīng)過處理減少了一定的排放量后，均未超過標(biāo)準(zhǔn)要求。

運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的懸浮顆粒物（TSP）主要來自汽車駕駛產(chǎn)生的二次道路粉塵。大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測因子標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)對比見圖2。

如圖2所示，總體看來，在2015年至2020年間，SO2濃度上升趨勢較大，由0.32上升至0.42；NO2濃度上升趨勢較小，變化幅度在0.12至0.13之間；TSP指數(shù)在2015年至2020年間變化最大，從0.35下降為0.26。隨著產(chǎn)業(yè)園各項(xiàng)規(guī)劃建設(shè)的逐步完成，TSP指數(shù)開始下降。根據(jù)2015年至2020年的大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)的發(fā)展趨勢預(yù)測出2025年大氣環(huán)境質(zhì)量發(fā)展指數(shù)的走向。因此產(chǎn)業(yè)園區(qū)必須加強(qiáng)對塵土的控制，建議更新灰塵管理方法和設(shè)備以達(dá)到最大的控制效果。為了避免污染土壤和水污染，建議覆蓋原料填埋場。同時(shí)應(yīng)合理控制開發(fā)規(guī)模，增加綠地的使用面積，利用綠地的凈化功能，逐步改善環(huán)境。加強(qiáng)污染物的排放量，減少廢氣排放。增加企業(yè)的監(jiān)督管理，提升當(dāng)?shù)卮髿猸h(huán)境質(zhì)量。LCA評價(jià)用于工業(yè)園區(qū)的環(huán)境評價(jià)過程，它是根據(jù)規(guī)劃生命周期建立的，以反映政策或規(guī)劃的各個(gè)方面對環(huán)境的影響。最終說明是對系統(tǒng)實(shí)施效果進(jìn)行評價(jià)后所能得到的最終標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)論。

3結(jié)論

產(chǎn)業(yè)園區(qū)主要的污染物是SO2、NO2和TSP等。產(chǎn)業(yè)園大氣環(huán)境質(zhì)量有下降趨勢，其中，SO2濃度變化趨勢相對較大，NO2濃度變化趨勢較為平緩，TSP污染指數(shù)呈下降趨勢。PSR模型所包含的三個(gè)指標(biāo)的變化并不是同步的。壓力指標(biāo)的總體變化導(dǎo)致健康狀況持續(xù)惡化和漸進(jìn)的病理演變，即人類干擾的增加；狀態(tài)和響應(yīng)指標(biāo)的總體形態(tài)相似。針對產(chǎn)業(yè)園建筑粉塵的散射建議封鎖產(chǎn)生灰塵的地方，安裝排氣屏蔽控制塵埃。衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園大氣環(huán)境質(zhì)量評估仍然是我們國家在塵埃污染期間環(huán)境評估的研究主題。衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園的大氣污染控制和溫室氣體排放的減少以及臭氧層保護(hù)等方面的研究還不多。因此有必要將衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園區(qū)的功能特點(diǎn)與指標(biāo)體系結(jié)合起來進(jìn)行大氣環(huán)境質(zhì)量的評價(jià)。綜上，文章所建立的產(chǎn)業(yè)園區(qū)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)體系在一定程度上彌補(bǔ)和豐富了中國大氣環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的內(nèi)容，對產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)發(fā)展有一定的借鑒意義。今后可進(jìn)一步完善大氣環(huán)境質(zhì)量評價(jià)體系，將研究成果應(yīng)用到實(shí)際中，旨在提高環(huán)境科學(xué)研究的現(xiàn)實(shí)作用和意義。