金昌市的主要环境问题

金昌市的主要环境问题环境科学班|袁俊杰|2007年6月概述•金昌市属西北内陆干旱地区,在生态环境背景值本身恶劣的情况下有色金属资源的开发和利用带动了当地经济和社会的发展和繁荣,但城市的环境质量在第二产业迅猛发展的同时受到了一定的影响。可以说,金昌环境问题的激化主要是伴随资源的开采而发生的,并随着资源的大量开采利用而逐步突显。•总体来说,金昌市存在的主要环境问题有水环境恶化、大气污染严重、土地退化等。水环境恶化•金昌境内主要河流有东大河、西大河,属石羊河水系。河源产流主要靠大气降水和积雪消融补给。近年来,由于祁连山水源涵养林中的浅山灌木被大量砍伐,林线后移,导致输水量减少,流入金昌市区的水也从20世纪50年代的5×108m3减少到现在的1.5×108m3。上游来水锐减,地表供水不足,加之工农业争水、上下游争水现象频发,人们只能大量开采地下水,这导致中游灌溉区地下水位近三十多年来累计下降了15～25m。水环境恶化•监测数据表明,金川河主要污染物为石油类,大肠菌群、高锰酸盐指数、化学需氧量、生化需氧量、非离子氨,金川干河道两岸地下水中,氨氮、硝酸盐和氯化物严重超标,这说明金昌地区水体污染主要来源于工业。为此,金昌市各相关企业在治理污水方面投入了大量资金,也取得了一定效果。但是,受经济和技术水平制约,仍然有大量的工业废水得不到处理便直接排入河滩,恶化下游水质。•由于城市发展需要大量水资源,加上不合理的开发利用和工业污染是金川水环境恶化的主要诱因。土地退化、荒漠化形势严峻•多年来,由于经济利益驱动和管理不善,金昌市南部水源涵养林、生态系统中,东、西大河上游森林草原林草植被受到大面积破坏,林木蓄积量锐减,草场面积缩小,致使整个流域水源涵养能力下降。中部灌溉区受水资源量以及废气、废水污染的影响,许多农作物和绿洲人工森林植被的生存和发展也因此而面临严峻考验。金昌北部的荒漠草原生态系统中,由于过度放牧、砍柴、挖药、采砂取土等人为活动的加剧,草场植被大量减少。•市区北部周家井地区约0.47万m2天然梭梭林损坏殆尽,荒漠植被逐渐消失。全市各生态系统中植被的减少和消失大大加快了土地退化、沙化的进程,而与此同时,巴丹吉林沙漠还以每年1～2m的速度由北向南推进,致使每年新增沙化土地面积0.3万m2。金昌地区土地荒漠化形势非常严峻。•除了这些比较显著的环境问题外,城市固体废物尤其是工业废弃物,如尾矿砂、粉煤灰、冶炼弃渣等所造成的环境二次污染问题也相当严重。这在金昌原本恶劣的环境条件下,城市经济的发展与环境的进一步恶化有着直接的因果联系。大气污染严重•金昌市大气污染除了静风和逆温以及沙尘天气引起的TSP污染的影响外,主要是工业废气引起的SO2、烟尘污染。据统计,2000年工业SO2占全市排放量的70.5%,工业烟尘占全市排放量的92.17%。1991-2002年SO2和烟尘排放统计SO2和烟尘排放统计0.05.010.015.020.025.0199119921993199419951996199719981999200020012002SO2烟尘年/吨万1991—2002年SO2年日均值变化曲线。Mg/m3总的趋势是下降的,但波动较明显。TSP日均浓度值年际变化总体呈上升趋势。浮尘、扬尘、沙尘暴是造成金昌市TSP污染的主要原因。TSP日均浓度值0.000.100.200.300.400.500.60199119921993199419951996199719981999200020012002Mg/m3沙尘天气大气的组成•大气主要组分是氮和氧，其次是氩和CO2，此外还有一些稀有气体和CH4、SO2、NO2、CO、NH3和O3等，总和不超过0.1%。•大气还含有0.1至5%的水，正常范围为1~3%，大气的总重量约为5500万亿吨，为地球重量的百万分之一。•粒径大于l0m颗粒称为降尘;粒径小于l0m的颗粒，称为飘尘。大气组分的停留时间•各种化学反应、生物活动、放射性衰变及工业活动等不断产生气体投放至大气；又因化学反应、生物活动、物理过程及海洋、陆地吸收而不断迁出大气。•某组分在贮库中的总输入速度(FX)和总输出速度(Rx)是相等的，若假设x组分的贮量为Mx，则可由下式确定组分x在大气中的停留时间tX：tX=Mx/Rx=Mx/FX大气中的重要污染物一、含硫化合物•硫化合物主要包括硫化氢、二氧化硫、三氧化硫、硫酸、亚硫酸盐、硫酸盐和有机硫化合物等。其中最主要的是硫化氢、二氧化硫和硫酸盐。•人类的活动，使大量硫化合物进入大气。大气中的重要污染物二、含氮化合物•主要含氮化合物为N2O、NO、NO2、N2O5、NH3、硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐等。1.N2ON2O是无色气体，称为“笑气”的麻醉剂可通过微生物的作用产生，是目前已知的温室气体之一，含量约为0.3ppm。N2O的催化循环反应，导致了臭氧的不断损耗。N2O天然源主要有海洋、土壤、淡水和雷电。人为源主要有氮肥、化石燃料燃烧及工业排放等。大气中的重要污染物2.NOx无色无味的NO和刺激性的红棕色NO2均是大气中的重要污染物，通常用NOx表示。通过闪电、微生物固定及NH3的氧化等各种天然源和污染源进入大气。大气中的氮在高温下能氧化成一氧化氮，进而转化为二氧化氮。火山爆发和森林大火等都会产生氮氧化物。人为污染源是各种燃料在高温下的燃烧以及硝酸、氮肥、炸药和染料等生产过程中所产生的含氮氧化物废气造成的，其中以燃料燃烧排出的废气造成的污染最为严重。大气中的重要污染物三、含碳化合物CO•CO是由含碳燃料的不完全燃烧而产生，或者是在内燃机的高温、高压的燃烧条件下产生.•CO的天然源主要来自海洋中生物的作用、植物叶绿素的分解、森林大火以及大气中CH4的光化学氧化和CO2的光解等。•放电作用引起云层中有机物的光氧化作用，二氧化碳的轻微解离作用，种子发芽、籽苗生长及人和动物新陈代谢过程中都会产生CO。大气中的重要污染物四、含卤素化合物•CH3Cl、CH3Br、CH3I来自天然源，主要是来自海洋，其余含卤素化合物都是由于人类活动产生的。•氟氯烃类(CFCs)化合物可用作冰箱制冷剂、喷雾器中的推进剂、溶剂和塑料起泡剂等。CFCs在大气层中不是自然存在的，而完全是由人为产生的。SO2是主要污染•金川公司每生产1吨镍约产生7吨SO2，每生产1吨铜约产生2吨SO2，SO2成为金昌的主要大气污染物。金川公司目前已具备年出产10万吨镍、20万~25万吨铜的生产能力。金昌市城区与矿山、工厂交错，生活区紧邻生产区，中间仅有285米的隔离带，在位于市区的金川公司冶炼厂区不足3.5平方公里的范围内就集中了37个排放总量高达11万吨的污染源，市区环境质量直接受排污企业的影响。•金昌市SO2年日平均浓度总体呈下降趋势，尤其2005年SO2年均值比上年下降42.8％，SO2的排放由每分钟排放一次降为5分钟排放一次。尽管金昌是全国SO2削减幅度最大的城市，但SO2指标仍然超过国家二级标准接近一倍，不难看出金昌污染之重。另一方面，金川公司镍、铜产量的增加，直接影响到SO2的排放总量。