大气污染的概念篇（1）

环境刑法已经成为欧洲各国刑法发展最快的部分，在某种意义上似乎已经走过了头，因为学术界倾向于环境应当按照其本来的样子加以保护而毋须顾及人类生活的需要及其质量。这一观念也同样深刻地影响了德国环境刑法中法益的概念、范围以及在此基础上的污染和污染程度的评价问题，并成为德国环境刑法中复杂而重要的法律与政策问题。关于德国环境刑法中污染概念的研究(1)，对于我们以德国为样板具体地了解西方国家的这一后现代化变化并进而思考我国的环境之刑法保护问题，是有借鉴意义…… 环境刑法中法益的确定对污染概念的影响 环境刑法中的法益，是指环境刑法保护的社会利益。环境刑法中的污染，是损害这种法益的一种表现形式。在环境刑法中，法益的规定性对于污染概念的成立有着直接的意义。 在反对环境犯罪的斗争中，人们首先认识的是环境破坏之后对人类生命健康的危害。以人类为中心来确定“环境”的范围而形成的“人类环境”（注：“人类环境”这个概念是1972年联合国大会人类环境会议时提出来的，指的是以人类为中心和主体的外部世界，包括人类赖以生存和发展的天然的和人工改造过的各种自然因素的综合体。转引自金瑞林主编：《环境法学》，北京大学出版社，1998年版，第2页。）的概念，大致反映了20世纪70年代初之前人类对环境的认识和在反对环境犯罪中需要保护的社会利益的性质。在这个时期之前，主要地是由于工业化的程度比较低，人类关心的主要是如何“合理地”向大自然索取。人们对于自己的社会经济活动对环境造成改变从而最终给人类自己带来的不利影响，并没有太深刻的认识。德国在1971年由各方面专家提出的刑法修改建议稿中，“环境保护”的概念也不过是局限在“保护人类生命健康免受环境的危害”这样的认识上。（注：关于德国环境刑法发展的概况，参见拙作：《德国经济犯罪与经济刑法研究》第九章，北京大学出版社，1999年。）70年代以来，由于人为原因对环境的破坏，包括由于不合理地开发利用资源而引起的环境问题，例如水土流失、土地荒漠化和盐碱化、资源枯竭、气候变异、物种灭绝、生态平衡失调等，尤其是通过向自然环境排放污染物的形式对环境的破坏给人类带来的危害，日益受到重视。酸雨、“温室效应”和臭氧层破坏这些污染环境的后果对人类基本生存环境的威胁，更是震撼了全世界。在这种对环境意义的新认识中，德国刑法学界开始考虑将保护生态学意义上的环境作为自己保护的社会利益。 生态学意义上的环境，是指以整个生物界为中心和主体而构成的为生物生存所必要的外部空间和无生命物质的总和。生态环境的概念与人类环境的概念对环境刑法的意义有很大的不同。根据人类环境的概念，人类是可以改变自然环境的，并且，只要这种对自然环境的改变没有直接侵害人类自身的生命和健康，就不会有刑事责任问题。根据生态学意义上的环境概念，则很容易得出这样的结论：环境犯罪将以环境是否受到对其不利的侵害为标准，并且，刑事责任的产生不需要以对人类的损害为必要条件。（注：有关的分析，参见杨春洗、向泽选、刘生荣：《危害环境罪的理论与实务》，高等教育出版社，1999年版，第8-9页。） 在根据“人类环境”的识识而确立的环境犯罪概念里，自然环境在实质上并没有成为刑法所要保护的一个自在的和独立的对象。在这种条件下，自然环境受到刑法的保护，其实是以人的生命、健康和财产不受到损害为条件和限度的。在司法实践中，如果人的生命、健康和财产没有受到直接的侵害，或者该种侵害是在人类社会可以忍受的程度之内，对自然环境的破坏行为是不会受到刑法处罚的。因此，在以“人类环境”作为法益的环境刑法中，污染必须达到给人的生命、健康或者财产造成损害的地步，才能在刑法上被承认，也就是说，才能作为犯罪处理。 在随后的几十年实践中，德国学者认识到，这种“以人类为中心的自私和短浅的目光”，（注：德国弗莱堡马普外国刑法与国际刑法研究所所长艾瑟尔教授：“德国经济刑法的最新发展”(Prof.Dr.AlbinEser，ZurneuestenEntwicklungdesdeutschenWirtschaftsstrafrechts)，参见拙作：《德国经济犯罪与经济刑法研究》，北京大学出版社，1999年，第400页。）并不能保护人类社会免除环境犯罪的侵害。一方面，由于人们在没有直接侵害他人生命、健康和财产的范围内，仍然可以不受刑事处罚地损害环境，因此，刑法在保护社会功能中所必须发挥的“禁止性”作用，在人类环境的概念下所制定的环境刑法中，是相当不明确的。人们经常不容易知道自己的行为是法律所允许 的还是法律所禁止的。另一方面，现代生态科学的发展也揭示了，由于生态系统能量流动和物质循环的作用，特别是食物链中的“生物放大”现象，（注：关于生态系统的功能问题，是指在同一食物链上，某些元素，尤其是那些难以自然分解的元素在生物体内的浓度随着营养级的提高而逐步增大的现象。参见金瑞林：前引书，第12-14页。）使得人类对环境的损害行为实际上可以表现为一个过程。这就是，对环境的损害行为，虽然单个地看可能难以确定对人损害的性质，但是，这些行为不仅可以通过不断地持续地发生而使危害社会的结果得以积累，从而显示其危害社会的性质，更可能通过自然界中低营养级的生物向高营养级的生物提供物质和能量的过程，而使损害环境的结果得以浓集并最终在人类身上显示出来。由于这个过程可能是在不知不觉中发生的，更由于自然环境被破坏之后恢复的困难性，因此，环境刑法在“生态环境”法益的支配下，对污染的要求可能就会空前地严格：任何改变环境并且可能最终危及人类的行为都有可能被认为是污染。 不过，生态环境的概念及其所要求的严格污染概念，在实践中很难行得通。人作为环境的产物，不仅要认识环境，而且要改造环境。如果完全地不考虑环境的改变对人的影响，绝对地将环境作为一个自在的独立的实体加以保护，使之免受人类的侵害，那么，人类社会的发展恐怕不是“零增长”（注：“零增长”的理论是国际学术组织《罗马俱乐部》在1968年的研究报告“增长的极限”中提出的。该理论认为，由于人类与环境系统存在着发展的无限性和地球的有限性这样的基本矛盾，为了防止地球和人类社会的瓦解危机，“必须把经济增长限制到零”。转引自金瑞林：前引书，第35，95页。）的问题，而是负增长的问题了。因为即使人类社会不发展，不对环境造成新的损害，但是，为了解决现有的生产和生活条件对环境造成的损害问题，人类社会即使是向后倒退，也无法解决目前那些已知的环境问题。在德国经济界就经常有人担心，实行更严格的环境保护会不会危及“德国的经济地位”问题。很明显，不在利用和开发环境的基础上讨论环境问题是没有意义的，现代刑法不可能无条件地支持这样的保护环境的观念。 在这种既要生存又要发展的两难选择中，德国环境刑法目前采取了结合“人类环境”和“生态环境”两方面利益作为自己保护的法益的立场。德国政府在提请德国联邦议会讨论反环境犯罪法的草案说明中明确指出：“人类的生存空间和自然生存基础是需要刑法保护与重视的，长期以来，它们一直处在为保护传统的尤其是个人权利的法益的刑法的核心部分，这是不言而喻的。环境的刑事保护不能单纯地局限于对人类生命健康的保护，必须同时保护象水、空气和土地这样的基本生活基础，应当将它们作为人类生活空间的组成部分加以保护，并且将这种生态学的保护利益也作为法益来加以认识。”（注：参看“德国联邦议会公报”(Bundestagsdrucksache)8/2382，第9页。） 德国环境刑法将“人类环境”和“生态环境”作为保护的法益，一方面承认地球资源的再生能力和环境的自净能力，或者说是承认人类有向自然环境索取资源和排放废弃物的权利；另一方面又认识到地球的资源和自净能力都是有限的，或者说是认识到如果人类不把自己损害自然环境的行为限制在“合理”的范围之内，总有一天，地球——这个人类共同的家园将难以适合人类居住。这种妥协式的立法安排，仍然受到许多德国刑法学者的批评。例如，德国弗莱堡马普外国刑法与国际刑法研究所所长艾瑟尔教授(Prof.Dr.AlbinEser)就指出，德国的环境保护目前注意仍然主要是环境资源的适度使用和保护资源的再生上，对于维护遣传物质的储备必须保持必要的多样性方面，仍然缺乏足够的认识。“如果人们认识到，在每一种植物或者动物中都有一种潜在的‘生存智慧’存在于遗传物质之中，这样，人们就会用新的眼光来认识维持物种多样性的重要意义。如果有人现在还没有认识到维持物种多样性对保持不同动植物种类之间在功能平衡上具有重大意义，而仍然要求环境对人类的奉献，那么，他就将在对人类的生存质量的保障中看到这种奉献的消失。”（注：参见艾瑟尔：前引文。）然而，尽管有这些激进意见的批评，德国刑法界现在一般同意，环境刑法应当维护人类对自己未来生存的自然基础的责任感。在这里，对环境本身的保护，保护的最终还是人类当前和未来的生存条件，也可以说，如果不能保护作为人类生存条件的环境，人类自己最终也是无法得到真正的保护的。 根据这种对环境刑法保护法益的认识，在德国环境刑法的具体条文的表述中，有的是以人的生命、健康和财产作为直接 的保护对象，直接体现对“人类环境”这种法益的保护；有的是以水、土地和特定地区作为直接的保护对象，直接体现对“生态环境”法益的保护。这些条文虽然是以保护人类为最终目的的，但是在如何保护人类方面，却存在着不同的侧重点，总的来说，德国环境刑法不仅是在保护人的生活，而且是在保护人如何生活。这样的立法认识和立法规定，对于司法实践中如何认定污染的表现形式，有着根本的指导性意义。 污染在各种环境犯罪中的表现形式 污染在德国环境刑法中的表现形式，主要是通过两种立法技术来规定的：第一种是使用危害行为、危害结果和危害状态（注：严格地说，德国刑法对危害状态的规定是以引起某种状态作为犯罪既遂的条件，因此，在德国环境刑法中，危害状态是一种特殊的行为或者结果。参见拙作：前引书，第346页。）这三种构成犯罪的要素来加以描述；第二种是根据“人类环境”和“生态环境”作为刑法法益的要求，从对人、水、空气、土地以及特定保护区域的影响这五个方面分别来界定污染的各种形式。在具体法律条文中，这两种方法是交叉使用的。对于可能在多方面给环境和社会造成严重损害的放射性污染，德国环境刑法另外专门规定了未经许可使用（核）设备罪（第327条）和未经许可处理放射性材料和其他危险物品罪（第328条）。对于违法使用核材料足以损害他人健康、生命或者财产的，德国刑法是作为危害公共安全罪来处理的，而不再作为一般的环境污染问题来处理。 （一）对人污染的表现形式 环境污染对人的影响，表现在对人的生命、健康和财产的直接损害。在德国环境刑法中，直接对人造成损害的污染，不是作为具体环境犯罪所侵害的直接法益来保护的，而是作为对环境犯罪从重处罚的情节加以规定的。根据德国刑法的规定，（注：这方面的规定主要是《德国刑法典》第330条“环境犯罪的特别严重情节”和第330a条“通过毒物排放造成的严重危害”中加以规定的。参见《德国刑法典》(Strafgesetzbuch，31.Auflage，1998，Beck-Texteimdtv)。）故意（注：过失犯罪时，只有在排放有毒物质产生致人死亡危险或者产生致多数人重伤危险的情况下，才能承担刑事责任。参见《德国刑法典》第330a条。）实施《施国刑法典》第324条至第329条规定的污染水、土地、空气和特定保护区，造成他人死亡或者严重损害健康危险、使大量人员处于损害健康危险状况、或者造成他人死亡的，应当判处更重的刑罚。（注：根据《德国刑法典》的规定，污染犯罪的一般情节的法定最高刑是2-3年有期徒刑，具有从重情节的法定最高刑是5年有期徒刑，对于造成他人死亡的，最高法定刑是10年有期徒刑。参见《德国刑法典》有关条文。）对水、土地和特定区域造成严重的污染，达到无法清除或者必须投入特别大量的资金和花费较长的时间才能清除的程度，也应当判处更重的刑罚。在德国的司法实践中，这种污染经常是由于以下行为产生的：违反为保护环境免受空气污染、噪音、震动、辐射或者其他对环境有害、对公众或者邻近地区具有其他危险的法律规定、可执行的禁令、命令或者规定，使用企业的场所和机器等设施（汽车、轨道车、飞行器或者轮船除外）造成的污染；未经必要的批准、资格认定、建筑许可、或者违反为保护环境免受有害影响而的可执行的禁令、命令或者规定，或者严重违反遵守公认的技术规范的义务，使用管道设施运送对水有害的物质，或者使用企业设备存放、分装或者重新包装对水有害的物质造成的污染；作为汽车司机或者作为其他对安全或运输负有责任的人，未经必要的批准或者许可，或者违反为保护环境免受有害影响而的可执行的禁令、命令或者规定，或者严重违反保护有关货物句受危害的义务，对核燃料、其他放射性物质、有爆炸危险性的物质或者其他危险的货物进行运输、发送、包装或拆装、装载或卸载、接受或转让他人，或者不作标记，结果造成污染的。另外，排放和泄露有毒物质也是对人的生命和健康有重大危害的一种污染形式。（注：参见《德国刑法典》第330a条释放有毒物质造成严重危害罪。） （二）水污染的表现形式 水污染主要是由危害水资源的环境犯罪（注：在德国经济刑法中，保护水资源的刑事责任主要是在《德国水保持法》和《德国刑法典》中加以规定的。参见拙作：前引书。）造成的，其中主要是由《德国刑法典》第324条规定的水污染罪造成的。如果仅仅是违背了小心谨慎的义务，尚没有导致水污染事故发生的，或者说，尚不能充分地证明水污染的发生的，经常要根据《德国水保持法》承担违反秩序的责任。 水污染罪侵害的对象是水 。德国刑法界一般认为，水污染罪保护的法益是“水对人类和环境的功能”。也有个别意见认为，该罪保护的法益是“有关行政机关为了社会公众的福利对水进行管理的功能”。根据《德国刑法典》规定的定义，（注：参见《德国刑法典》第330d条第1款第1项。）“水”是指在《德国刑法典》适用范围内的地表水、地下水以及海洋里的水（注：对于海洋里的水，《德国刑法典》与《德国水保持法》的规定略有不同，并不仅限于德国领海里的水，也不限于《德国刑法典》适用范围里的水，而是指没有地域限制的海洋里的水，包括公海里的水。对此，德国刑法界不认为在这里引入了刑法适用的世界法原则(Weltrechtsprinzip)，因为根据《德国刑法典》总则关于德国刑法适用范围的规定，只有德国人以及在悬挂德国国旗的船上或者在德国大陆架上实施行为的外国人，还有那些在德国国内犯罪并且不应当引渡的外国人，才能根据本条规定受到德国的刑事制裁。）。《德国刑法典》规定的水污染的行为是“未经准许对水造成污染或者其他对水的性质造成不利的改变”。 在水污染罪的行为构成中，污染是指水的表现形态在行为人的行为之后表现出不如从前那么“纯”（注：“纯”在德语中是rein，含义包括纯、纯正、完美无缺、清洁干净。）的状况，尤其是指那种水变浑浊、有泡沫、有油渍的情况。与过去《德国水保持法》的规定不同，为了防止对污染的概念提出过高的要求，现在德国刑法的规定不再要求造成污染的物质造成危害或者具有危害的危险，相反，只要造成水的不干净就可以了。然而，也不是每一种轻微的污染都符合本罪规定的行为构成，因为在这里，污染必须达到可以认定是对水的性质造成“不利的改变”时，才能构成犯罪。因此，那种通过泥沙使水造成轻微浑浊的情况，就不属于这里所说的污染。在决定是否存在着水污染的时候，关键在于判断行为对水的质量的影响。因此，是否存在水污染，只能根据具体案件的具体情况，例如水的数量和深度，水的用途，水的流速，投入水中的物质的数量和危险性来加以决定。在德国司法实践中，对很小一部分水造成严重污染的情况，一般来说，并不认为是符合情节严重的标准，但是，在实践中，也存在着认定污染了一部分水就足以构成犯罪的情况。（注：德国联邦最高法院判例，载“新刑法杂志”第91卷，第282页(BGHNS[，t]Z91，282)。）不过，从概念上说，并不要求被污染的水在污染前是干净的，换句话说，脏水也是可以被污染的，或者说，脏水也可以是本罪侵犯的对象。这里的关键之点在于：水的原来的状态被改变了。另外，德国刑法界还有一种有影响的意见主张，将有棱角的物体沉在河底，从而影响航行或者浴场的安全的，虽然没有影响水的质量，但是也属于污染的范畴。尽管这样的认识有点太宽泛了，但是还是被认为可以接受。 对本罪所要求的对水的性质造成“其他不利的改变”的要件，应当看成是各种不能为污染所包含的对水的性质加以不利改变的情况的总和。其中应当特别注意的是对水的性质造成的无法用肉眼看出的改变，尤其是造成水的物理、化学或者生物学特性的不利变化，例如，水流变暖或者变冷，加快或者受阻，等等。在这里不需要发生具体的不利情况，例如，鱼的死亡。在水质由于被加入了某种物质而变差了的时候，这种不利的改变就可以认为已经存在。而在对水的客观使用的可能性造成危害时，不管这种危害是一种担心或者是一种可能，就足以认为水质已经变差。德国刑法学界一般认为，构成本罪所要求的对水的“不利改变”，不应当包括对人、动物或者植物造成危害的可能性，因为根据法律对行为构成的要求，不利的可能性并不局限于人、动物和植物这个范围。因此，只要存在着必须对水的使用进行花费巨大的预加工，即存在着财产损失的危险性，那么，就足以认为存在着“不利的改变”。水的再利用能力的降低，也是一种“不利的改变”，这就是说，受污染的或者其他在性质上受到不利影响的水，也可以成为本罪的侵害对象。德国地方法院曾有判例认为，水面下降，危害了动植物的生活关系的，也是一种“其他对水的性质的不利改变”的情况。（注：下萨克森州奥尔登堡司法公报第90卷，第156页(OldenburgNdsRpfl.90，156)。） 引起水污染或者水的性质的不利改变的各种行为，都属于水污染罪的行为构成的范畴。这种行为包括各种通过污染物质直接污染水的行为，也包括有害物质间接地造成污染的行为，例如，通过乡镇排水工程排放有害物质、通过渗井排放废油、放任汽油从汽车里漏出、允许青贮饲料汁渗入土壤，等等。水污染罪要求的污染不仅可以是由作为行为构成的，而且也可以是由不作为行为 构成的。例如，由于不采取防护措施使油罐外溢造成的污染。但是，在污染发生的情况下，水污染罪所要求的不作为行为仅仅具有防止污染进一步扩大的义务，就是说，如果行为人没有采取措施防止污染进一步扩大的就要承担刑事责任。但是，行为人不具有将已发生的污染加以清除的义务，即行为人不会因为没有清除污染而承担刑事责任。 当然，德国的水污染罪只有在“未经准行”的情况下才能构成。在有权机关许可的情况之下和范围之内，对水造成污染的行为就没有刑事责任问题可言。 （三）空气污染的表现形式 空气污染可以从两个阶段上来考察：90年代初期以前，德国在空气污染方面基本采取的是广义概念，包括狭义的空气污染和其他通过空气非正常震动的方式造成污染的情况；在目前的《德国刑法典》中，空气污染是特指通过改变空气的自然构成来造成污染的情况。原来这个方面的污染已经分解为空气污染和噪音污染了。（注：为了保持对问题叙述的完整性，笔者在这里仍然将噪音污染作为一个子问题，将其包括在空气污染项下进行讨论。） 《德国刑法典》第325条规定的空气污染罪所侵害的直接法益，一般认为是空气的纯净性。为了完整地保护本罪所危害的法益，刑法保护被设定在危害发生之前的预备阶段，即只要行为人违反行政管理法规定的义务，在使用设备，尤其是在使用工作场所或者机器时，改变空气的自然构成，足以造成设备所属的区域之外的人的健康和动物、植物或者其他贵重物品的损害的，就可以构成犯罪。根据这个法律要求，空气污染必须具有造成空气破坏的结果，因此，本罪也表现为一种结果危害构成。 在污染空气的结果中，空气自然构成的改变可以通过气态、液态或者固态的物质来加以改变，例如，通过排放尘埃、气体、蒸汽或者有气味的物质，以及各种烟雾等行为来实施。并且，法律所要求的空气的自然成分，并不意味着作为污染对象的空气在被污染之前必须处于标准的洁净状态，事实上，已经被污染的空气仍然可以成为污染的对象。这里，有意义的是空气状态的具体改变，尽管改变的数值必须考虑空气的自然成分。不过，德国刑法界一般认为，抽取空气成分的行为，例如，减少氧气含量的行为不属于空气污染行为。 空气污染的行为必须是通过使用设备造成的。这里所说的设备，除了刑法明确提到的工作场所和机器之外，还包括各种固定的和可移动的设备和机器。在土地上偶而进行的行为，例如，焚烧自家花园里的废物或者荒草，农田的施肥，等等，或者在时间间隔很长之后又做这样的事，都不能认为是使用设备。对于设备的使用来说，一般认为，只要该设备是处在为了实现建立的目的而加以使用的过程中，该设备就是被使用了。但是，这种使用也可以是间接的，例如，对设备的测试或者修理。设备归谁所有并不影响设备是否被使用了，就是说，设备可以是由非设备所有人使用。 根据法律的要求，造成空气污染的行为还必须是严重违反行政管理法规定的义务的行为，包括严重违反可实施的保护环境免受有害影响的命令或者规定，或者在缺乏保护环境免受有害影响所必须的许可或者违反为此目的而的可实施的禁令的条件下使用设备的行为。一般认为，无视命令和规定，就可以构成符合要求的行为，这些命令和规定不必是专门保护环境的。对于“严重违反义务”的标准，可以从违反义务的程度、所违反的义务的意义来加以确定。如果有关的义务在特别严重的程度上，或者所违反的是特别重要的义务，就构成“严重的违反义务”。 根据法律的要求，这种行为构成不必要求损害的出现，也不必要求对人的健康产生具体的危害，只要具有根据可靠的自然科学知识，该空气污染足以引起损害就可以了。一般认为，空气污染只需要达到对人的健康或者对动物具有一般的危险性就可以了，然而，这种可能的危险性可以仅仅限制在特定的人群范围内，例如，老人、病人、身体虚弱的人、婴儿，不必要求对所有的人同时都具有一样的危险性。污染的排放是本身就具有危险性还是与其他因素一起发挥作用的并不重要。但是，空气污染是间接地发挥危害作用的也属于足以造成危害，例如，有害物质污染了植物，动物吃了植物又受了污染，或者人吃了植物或者动物又受了污染。同样，动物的迁徙使得自然的种群受到不利的改变从而危害了动物或者植物的，也是属于足以造成危害。总之，一般的“足以”必须是确定的，不能是估计的或者仅仅是可能的。 通常，是否“足以”应当在专家的帮助下，根据具体案件的情况来判断。但是，在这里依据的排放标准是由德国行政管理部门通过行政法规公布的，这种技术性规定仅仅对行政管理部门有约束力，却不能对法院产生约 束力，虽然它提供了自然科学方面的专业意见。尽管这种与行政法规定的排放标准不同的标准不会永远成为空气污染罪中的“足以”标准，但是，德国刑法界的确有强烈的主张，要求制定独立的刑法方面的标准。 在噪音污染方面，噪音是指人的耳朵能够听到的、属于扰乱正常人可以忍受的听力的相当大的声音。是否噪音并不考虑个别人可以超负荷忍受特大声音音量的能力。根据德国刑法的规定，噪音污染必须是由于使用设备并且违反行政法规定的义务造成的。这里所说的设备包括安装有产生噪音的机器或者使用发动机的装置，例如，履带式推土机、割草机、使用压缩空气的气锤和气钻，另外，还包括摩托车运动场和射击场。根据有关防止有害排放的法律法规的规定，声音播放器和乐器也属于设备。不过，噪音的产生只要达到足以危害设备所属区域以外的人的健康的程度，就符合本罪行为构成的要求了。德国刑法界虽然对于造成人的健康危害要求多高的噪音，例如，危害人的睡眠的噪音要求多高的等级，仍然没有明确的统一意见，但是，一般认为，噪音造成神经系统状态的病理性疾病或者其他疾病的，就属于产生了危害结果。然而，仅仅损害了精神健康的，还不能算造成危害结果。 （四）土地污染的表现形式 土地并不从一开始就是德国刑法保护的对象。在《德国刑法典》规定污染土地罪以后，对于生态有重要意义的土地的功能才成为德国环境刑法保护的直接客体。在此之前，土地只能通过对其使用有保护意义的其他规定（注：这些规定主要是《德国刑法典》规定的危害环境处理垃圾罪（第326条），危害特殊保护区罪（第329条）和释放有毒物质造成严重危害罪（第330a条）。另外，在化学品法和滴滴涕法等法律法规中也有一些规定。）而间接地受到环境刑法的保护。因此，根据现在的德国刑法规定，土地污染就有两种表现形式，一种是直接的在土地上表现出来的污染，一种是间接的通过其他法律禁止的行为而对土地造成的污染。 直接在土地上表现出来的污染，是污染土地罪所禁止的以土地为污染对象所造成的污染。作为污染对象的土地，可以是地球表面上层各种形态部分，包括固态、液态和气态的部分，只要其能够起到生态功能的承担者的作用。但是，对于土地上的水本身以及水下的土地部分，德国刑法学界认为，只要污染主要作用于水，那么，这些部分就不属于污染土地罪的保护对象，而属于水污染罪的保护对象。（注：参见舍恩科／施勒得：《刑法典注释》第25版，贝克出版社，慕尼黑，1997年，第2198页(Schoenke/Schroeder，StrafgesetzbuchKommentar25.Auflage，VerlagC.H.BeckMuenchen，1997，S.2198)。）把土地作为环境刑法保护的对象，强调了对生态环境有重要意义的非生命物质的保护。在这里，土地上是否已经开发利用是不重要的。 污染土地罪所指的污染行为，是指违反行政管理法规规定的义务，给土地带来、造成或者释放某种物质，并且通过足以危害他人健康，危害动物、植物，损害贵重物品或者水源的方式，或者在相当的范围内造成污染或者造成其他有害的变化的行为。在土地污染的概念中，关键在于给土地的属性造成有害的变化。这种有害的变化包括各种对土地的生态功能有意义的物理、化学或者生物属性的不利改变。在实践中，这种不利改变需要以行为前后土地质量的比较为条件。土地污染所说的有害的变化，还要求造成土地成份构成明显可觉察的对生态的不利改变。不过，这种对生态有害的变化并不要求持久存在，因此，那种能够迅速不为人所见的不利改变，例如，可以很快渗入地下水的毒物，只要其在种类和影响范围上有相当的不利作用，就可以被包括进土地污染的范围。 间接的通过其他法律禁止的行为而对土地造成的污染，主要是指垃圾污染。根据德国垃圾刑法，目前受到管制的垃圾一共有三类： 第一类是能够含有或者产生对人或者动物有毒的物质，或者含有或者能够产生对人或者动物的群体有害或者具有传染性的病原体的垃圾。这里的有毒物质是指那些根据其自身特点会产生化学或者物理化学反应，足以损害人的健康的物质。 第二类是具有爆炸危险性、自燃或者非少量放射性的垃圾。这里的爆炸危险性应当根据德国爆炸物品法中的规定来判断。自然性是指可以在自然条件下，未经点燃就可以自己着火的性质。放射性垃圾是指含有核放射性物质的或者可以放射出辐射线的垃圾，但是，仅仅含有少量（注：关于少量的界限，要根据不同物质确定。例如，《德国辐射保护条例》第45和46条中就有相关的规定。）放射性的垃圾不属于这一类垃圾的内 容。 第三类是根据其种类、性质或者数量，足以持久地给水、空气或者土地造成不利的污染或者其他不利的变化的垃圾。这一类首先是包括《德国垃圾法》第2条第2款的“特别垃圾”和德国《水管理法》中的危害水资源的物质。这类垃圾的种类很广，可以是生活垃圾、人粪、畜粪（例如在一天内在一个地方堆积一万立升的牛粪），只要其具有法律要求的条件，即足以给水、空气或者土地造成不利的污染或者其他不利的变化。 德国刑法中的垃圾概念，虽然是在垃圾法规定的垃圾概念的基础上建立的，但是，垃圾在刑法上的概念与垃圾法上的概念并不完全等同。《垃圾法》规定的垃圾，是指全部可移动的垃圾，包括固体垃圾、液体垃圾和气体垃圾。这些垃圾可以是垃圾的所有人愿意扔掉的，或者是为了社会的利益应当有管理地不再保存的。前者也称为任意性垃圾或者主观性垃圾，后者也称为强制性垃圾或者客观性垃圾。（注：在德国法律界，对主观性垃圾与客观性垃圾的区分与种类存在着许多争论，例如，有的主张从是否出于保护社会的利益来区分，还有的主张从是否还有经济价值来区分。但是，无论如何，这个概念下的垃圾都属于垃圾刑法的管制范围。参看：舍恩科／施勒得：前引书，第326条。）与《垃圾法》规定的垃圾概念相比，德国刑法中的垃圾概念表现出或宽或窄的特点。比垃圾法规定的概念较宽的地方在于，德国刑法对液态垃圾没有限制性规定，没有象垃圾法那样把导入污水处理设施的废水和其他物质排除在垃圾的概念之外，因为对导入污水处理设施中废水和其他物质的使用，也必须持有德国水法发放的许可才能进行，否则也构成犯罪。另外，刑法意义上的垃圾，还可能与德国《原子能法》和其他法规中规定的交出特定的垃圾的义务联系在一起的。原子能法规定的“放射性剩余物质”和“拆卸或者拆除下来的具有放射性的设备部件”，只要是从原子能法的角度看来已经失去使用价值的东西，就属于刑法意义上的垃圾。不过，那种受到放射性污染的物品和食物，如果不能属于“具有爆炸危险性、自然或者非少量放射性的”垃圾的范围，就不属于刑法意义上的垃圾。比垃圾法规定的概念较窄的地方在于，刑法的垃圾概念不包括垃圾法规定的垃圾推定，即推定为垃圾的情况。（注：例如，未经合法机关许可，在公共场所等地非法存放的汽车等物件，在特定的情况下，可以根据垃圾法被推定为是垃圾。） 在德国加强环境保护的呼声中，主张对垃圾刑法进行改革是最强烈的和最迫切的意见之一。德国刑法界中影响比较大的改革主张有：应当扩大垃圾刑法中应当加以管制的垃圾种类，特别应当在垃圾刑法中加以规定的垃圾种类有：对人有致癌作用的垃圾，会产生危害植物果实的垃圾，会改变遗传特征的垃圾，以及那些在种类、特征或者数量上足以危害动物或者植物的存在（即在特定地区范围内动物或者植物种群的数量）的垃圾。另外，还有人主张扩大法定的交出有放射性的垃圾的范围。 德国垃圾刑法对造成垃圾污染的行为也作了以下具体的规定：处理，即对垃圾进行预加工、捣碎、堆积、烧毁、消毒，以及其他从数量上或者质量上对垃圾加以改造的行为；（注：例如，未经准许将被油污染过的土壤与未受污染的材料相混合，将报废的汽车压扁的行为，等等。）存放，即临时存放垃圾的行为；（注：例如，长期地不间断地将工厂的场地当作“临时”场地堆放特别垃圾。）贮存，即以长期堆放为目的存放垃圾的行为；排放，即让液体性物质流走，不再以原样收回的行为；清除，即其他使自己摆脱垃圾的行为，尤其包括将垃圾以其他形式排入水中和空中的行为，另外，将垃圾交给轻信的第三人作最后处理的行为，在行为人对此完全没有发挥作用的可能性的情况下，也属于清除行为。除了这些垃圾污染行为之外，违反法定义务不交出放射性垃圾的，也是一种犯罪行为。 （五）对特定保护区域的污染形式 特殊保护区是指在那种生态意义上特别敏感的地区。受德国环境刑法直接保护的特殊保护区有三个，即特定的容易遭受空气污染和噪音侵害的地区，水源与矿泉保护地区，以及自然保护区。这些地区具有的独特的生态利益，对人类的生存有着特殊的意义。 危害特殊保护区的污染形式主要有三种： 第一，违反法律法规，在需要特别防止空气污染或者噪音对环境造成有害影响的地区，或者在缺乏变化的气候状况下应当担心空气污染急剧增加对环境有害的影响的地区，使用产生空气污染或者噪音的设备的； 第二，违反法律法规，在对水源或者矿泉水源特别加以保护的地区，使用职业设备贮存、装载、转运对水源有危害的物质，使用管道运送对水源有危害的物质，或者在职业活动规模上进行的开采砾石、 沙土或者其他固体物质的； 第三，违反法律法规，在自然保护区、国家公园、或者作为自然保护区临时加以保护的地区，开采矿产或者其他土地的组成部分或者从中牟利的，进行挖掘或者堆积活动的，取水、排水或者对水作任何改变的，对沼泽、泥潭、池塘或者其他潮湿地区进行排水活动的，或者砍树挖根的。 虽然这些污染行为的造成都是以违反法律和行政规定为前提的，但是，德国刑法学界认为，这种污染侵犯的法益不是单纯的超个人的行政管理利益，而是通过独立的生态方面的法益表现出来的对人的保护。 污染概念中的正当化与免责问题 污染概念中的正当化与免责问题是由于对污染概念加以限制的必要性而提出的。限制污染概念的必要性主要是出于两个方面的考虑： 第一，理论根据方面的考虑。在污染还没有直接表现为对人的健康、生命和财产的损害的时候，就宣布其为犯罪的做法，在理论上似乎与“抽象的危害行为”的概念很难划清界限。根据抽象危害行为的概念，犯罪的成立不取决于损害结果或者具体危害的出现，尤其不取决于对危害结果加以证明的危害行为。如果在刑法中引入抽象危害行为，就意味着刑事责任的扩大，并且，如果在环境犯罪中不需要要求证明某种污染对人的危害，是否容易导致随意出入人罪的危险？显然，抽象危害行为理论与传统的以造成实际损害行为为中心的理论有很不一致的地方。 第二，立法技术方面的考虑。德国环境刑法的一个重要特点就是采用“空白刑法”的立法技术。空白刑法是指完全或者部分地将对行为构成的描述“空白地”留下来，而通过引述其他法律规定，其中主要是非立法机构制定的行政法规，加以补充和完善的刑法规定。这种立法技术看起来就像立法者开出了一张空白支票，而有关管理部门则有权加以填写。同时，由于德国允许在合乎法律规定的情况下排放废气、废水和废物，因此，在这种立法模式下，如何保证正确地追究污染环境的刑事责任，即在造成环境污染时不放纵犯罪和在符合法律法规规定的排放情况下不追究排放人的刑事责任，就成为十分重要的立法与司法问题。 为了防止滥用污染概念，德国刑法学界在理论和实践方面都进行了研究和努力。 在理论方面，德国刑法界并不一般地承认污染犯罪都是抽象危害构成。从“人类环境”的眼光来看，抽象危害构成仅仅表现为与个人的人身财产利益有关。然而，从“生态环境”的眼光看来，与个人人身财产利益没有直接关系的环境利益，就对犯罪的成立起了关键性的作用。例如，在水污染犯罪中，如果只把人的生命与健康利益作为受保护的利益，那么，水污染就表现为对这些利益的一种抽象的危害。从生态意义上观察，由于水的纯净是需要保护的法益，因为那是人在生态学意义上的生活基础，因此，水污染行为对水的纯度的损害就是一种真正的损害，而不应当被看成是单纯的抽象危害了。从理论上严格地说，德国污染犯罪中有一些是使用抽象危害构成加以规定的，有一些则不是。 在立法技术方面，德国刑法界一方面通过宪法法院肯定了环境刑法依靠行政管理法规的立法模式符合德国宪法规定的明确性原则（注：《德国基本法》第103条第2款和第104条规定的原则。）以及分权原则，（注：《德国基本法》第20条第2款规定的原则。）另一方面，在具体的法律规定中，针对不同犯罪中法益保护的具体要求，对于各个领域中污染的不同表现形式，还采取了以下一些使污染正当化或者免责，即防止污染概念扩大化的做法： 第一，规定轻微污染不处罚。这个做法典型地规定在《德国刑法典》第326条危害环境处理垃圾罪中。该条第6款规定：“由于垃圾数量很少，明显地排除了对环境，尤其是对人、水、空气、土地、可食动物或者植物的有害影响时，行为不予刑法处罚。”（注：参见舍恩科／施勒得：前引书，第2209页。）由于在危害环境处理垃圾罪中，是以管制垃圾为对象，采取抽象的危害构成尽可能地将所有违法处理垃圾的境况都加以包括了，因此，如果在垃圾数量和危害后果上不作明文限制，在实践中就可能造成处罚轻微的处理管制垃圾的后果。尽管这个著名的“轻微规定”在德国刑法中并不具有更大的一般性意义，（注：在德国刑法学界，对这一条“轻微规定”是存在着许多争论的。有关讨论情况参见拙作：前引书，第174-175页。）但是，在防止扩大垃圾刑法的适用范围方面，还是发挥了作用的。 第二，符合行政许可不处罚。这个做法一般地适用于各种污染物排放的情况。根据“人类环境”的概念，废气、废水和废物在一定程度之内是可以排放的。在实践中，这个许可程度只能通过行政许可加以确认。通过取得行政许可进行排放， 可以使污染控制在环境和社会可以容忍的范围之内。因此，在有权机关许可的情况之下和范围之内，对污染行为就没有刑事责任可言。当然，合法的行政许可是不包括使用威胁、贿赂或者共谋手段取得的许可和批准，也不包括通过不正确或者不完全的说明而取得的许可和批准。（注：《德国刑法典》第330d条第5款。） 第三，实质无危害不处罚。根据罪刑法定原则的要求，德国环境刑法在有关犯罪中对污染的形式做了详细的描述，尤其是对那些以抽象危害构成的方式写成的犯罪，因为这种立法技术不要求犯罪行为产生具体的危害或者导致一种损害。但是，这样也产生了一种危险，即某些行为在形式上符合法律的规定，但是在实质上是有利于社会的行为，可能会被追究为犯罪。例如，《德国刑法典》第327条未经许可使用设备罪规定的行为包括，违法使用、占用、全部或者部分拆毁、或者从本质上改变核设施或者其用途的各种行为。其中，对于使用、占用和拆毁核设施的行为，必须具有本质上可能产生危害社会的危险，否则，就不构成犯罪。根据这种“实质无危害”的理论和规定，那种以加强现有的安全防护措施为目的，对核设施进行的建筑方面的改动，就不属于这种行为的范畴。 德国环境刑法中的污染概念对中国刑法的借鉴意义 在环境问题日益严重的今天，世界各国都将保护环境、治理污染作为国家的责任。中国宪法第26条第1款也明确规定：“国家保护和改善生活环境和生态环境，防治污染和其他公害”。从宪法的角度来看，“人类环境”和“生态环境”显然都是中国法律保护的对象。然而，由于各个方面条件的限制，目前中国刑法在惩治污染犯罪方面，还没有将“生态环境”意义上的法律利益作为自己的保护内容。虽然这几年来中国一些地区的污染状况有了明显的变化，例如北京的空气污染和太湖地区的水污染问题都有了明显的改善，但是，要保持祖国天清水澈空气好的良好环境，尤其是要做到持续经济有效地防治污染，刑法是可以也应当在符合国际标准的水平上发挥自身作用的。很明显，德国比较成功地使用刑法治理污染的经验，对中国是有借鉴意义的，其中，特别值得注意的有以下几点： 第一，刑法保护的法益状况，对于明确环境犯罪中污染的概念有着根本的指导意义。以“人类环境”的观念来考虑环境犯罪问题，只能根据人的生命健康或者财产来确定刑法意义上的“污染”，如果污染没有直接侵害人的生命健康和财产，就不能受到刑法的追究。以“生态环境”的观念来考虑环境犯罪问题，就可能在人的生命健康和财产还没有直接受到侵害的时候，对危害自然环境的污染采取刑法措施。很明显，把“生态环境”作为刑法保护的法益，一方面提高了生态环境的法律价值，另一方面可以避免环境污染发展到给人的生命健康和财产安全造成损失的程度上才加以惩治的无奈，从而提高环境保护的水平。这样，刑法法益概念的改变促使了污染概念的改变，刑法法益标准的提高将导致污染构成标准的降低和社会福利水平的提高。 第二，在刑法中，污染可以表现为一种危害结果，也可以表现为一种危害状态或者一种危害行为。在环境刑法中，污染首先表现为对水、空气、土地的自然形态和自然构成有害的改变。根据特殊生态地区对于社会和人类生活的意义，例如水源区、自然状态脆弱地区、自然保护区，从具体的环境保护要求出发，环境刑法也可以规定更严格的构成污染的标准。然而，当污染是以特殊危险的方式造成时，例如核材料的非法使用，就不属于环境犯罪的范围，而属于其他犯罪，例如危害公共安全罪的范围。总之，污染的概念在对具体的环境对象的危害上，有着各自具体的标准。刑法在确立和追究污染犯罪时，应当实事求是地根据具体法益的要求，采用恰当的方式来界定污染的概念。 第三，在完整规定污染犯罪的同时，应当防止刑事责任扩大化。德国刑法理论繁荣发展的结果，是对犯罪的完整彻底的规定和追究，这样，虽然使法益得到彻底的保护，使刑法的任务和作用在法定的范围内得到最大限度的发挥，但是，也使得在形式上符合法定标准而实际危害很小的污染将受到刑法的处罚、从而容易受到“刑事责任过分扩大化”的批评。（注：应当指出，这样的批评并没有得到德国刑法界的普遍接受，但是笔者相信，这样的批评在中国刑法界会更强烈。关于中德刑法基本观念的差异，参见拙作：“中德划分罪与非罪方法的比较研究”，载《南京大学法律评论》1999年秋季号，第94页以下。）为避免这样的问题发生，应当借鉴德国刑法界提出的轻微污染不处罚，符合行政许可不处罚和实质无危害不处罚的限制规定

大气污染的概念篇（2）

关于中学化学课程中环境教育的基本要求和知识要点,高中化学课程标准中已有明确的规定,并建议了部分供参考的活动课题。而且在选修模块―《化学反应原理》中除去过去已有的化学反应速率、化学平衡等内容之外,又增加了与环境问题密切相关的焓和熵函数,以及过程自发性等概念。如果能够在实际教学中把有关的基本概念与知识和环境教育更好地结合起来,使得“贴近生活、贴近社会”的原则,落实在环境保护这个受到广大群众密切关注的大问题上,将有利于提升学生学习化学的积极性和环境保护意识。要实现这个预期目标,有几个方面的问题值得研究和探讨。

1化学在环境教育中的作用不可替代

造成环境污染的原因很多,已为大家所熟知的有:噪声污染、光污染、热污染、核污染、电磁辐射污染、强磁污染、微生物污染和化学物质污染等等。污染源并非只有对环境有害的化学物质。后者虽与化学密切相关,但是了解什么是化学污染物、污染过程、它的危害性以及可能采取的环境保护措施等,只能是中学化学课程的主题之一,并不是中学化学课程的全部任务。中学化学教育的任务和一般性环境教育的区别在于,化学更着重于对化学物质的普遍了解,并不限于目前已知的与环境安全有关的化学物质;但是通过基础化学教学,特别是在学习了化学物质的动态性质之后,有助于形成对环境无害物质转变为有害物质的可能性及所需条件的认识,也有助于增长将污染物转变为对环境无害物质(甚至于成为新的资源或能源)的信心, 而且后者尤为重要。因为认识并且关注环境问题的迫切性,虽然是环境教育的一个重要方面,建立通过科学技术和社会发展可以逐步解决环境问题的信心和责任感,则是环境教育不可或缺的另一个重要方面,二者并重,才是完整的环境教育,从而决定了中学化学在环境教育中的重要性和不可替代性。

2 化学有助于认识环境污染物的危害性和它们的动态变化特性

通过基础化学的学习,特别是对化学实验现象的观察,可以增强对有关污染物的危害性(例如它们的腐蚀性、毒性、窒息性、能使蛋白质变性、能通过不饱和多重键的氧化导致油脂和药物变性,以及转变为潜在致癌物等等)的认识;还可以对某些原本无害物质通过化学或物理变化转化为有害物质(例如矽肺、氟利昂、生活垃圾在不完全焚烧条件下生成的二英和苯并芘、某些合金制品因腐蚀生成的有毒重金属离子等)的一般途径有所了解,并辅以不同程度的理性认识。建立了元素论概念之后,由元素的“不变性”来理解有害元素在环境中的可迁移性和在生物体内形成积累的可能性。这些化学基础知识,将有助于增进对防治环境污染的措施和治理方案的科学依据的了解。

其次,化学物质是否可能成为环境污染物不仅决定于它的基本性质,还决定于它的存在形式和浓度。污染物的防治可以和化学有关,也可以和化学无关。但是其源头的发现或推定以及对处理后新生废弃物的预见和评价,却与化学关系密切。例如在考虑和探究人为污染过程和环境自净过程的速率是否匹配的问题中,过程速率和影响因素是一个核心概念。

3 化学有助于形成废弃物不废的观念

在学习了与热力学有关的基本概念之后,通过热化学计算可以看到,所有物质,包括一切废弃物,如废弃塑料、废弃金属、冶金熔渣、生活垃圾甚至于锅炉废气等等,不仅可以成为新物质组成中原料元素的来源,而且通过适当的化学反应它们都可能释放能量,甚至成为新的能源。例如高炉煤气、焚烧垃圾发电、沼气等已为大家所熟知并已进入人们的生活,以地沟油为原料制造生物柴油的技术正在开发之中。所以从化学的视角来看,应当不承认有绝对意义的废弃物[2]!所谓废弃,无非是原来认为有用物质的组成元素改变了、分散了或者重新组合成了“无用物质”而已。只要能够开发出使它们再次组合成为所谓“有用物质”的新工艺,就像糖类(包括纤维素在内)代谢生成的CO2和H2O能够被绿色植物通过光合作用把它们重新转化为葡萄糖和纤维素那样,就可以实现“变废为宝”的理想目标。

4 化学物质对环境的污染过程具有自发性

由大量微粒所组成热力学体系,自发性过程的方向可以由体系的始态与终态间提供有效功能力的差别和微粒分布情况的差别来判定(即所谓自由能判据和熵判据)。一般认为,功源自微粒的有序运动,而熵函数则和微粒分布的无序性相关,也就是通常所说的与“混乱程度”相关。如果把两种或多种气体放入同一个密闭容器中,它们将会自动混合,直至容器中任意选取的两个或多个空间中的气体混合物组成和分布情况完全一样为止(此处指的是整个体系的“状态”,实际上每个气体微粒的空间位置仍在不停地变化)。如果没有外界的干扰,这种状态将一直保持下去。物理学把这种现象归结为“熵增原理”。类似的现象在混合两种浓度不同的溶液、混合几种不同的溶液或压强不同的气体时都可以观察到,说明这是自然界普遍存在的一类自发过程。熵不过是用来描述和判断这类过程的一个物理量。微粒的混合、压强或浓度差别通过微粒的自动扩散过程而消失都具有自发性,亦即都是熵增过程。

简单的例子有配制溶液、熔炼合金、半导体材料掺杂等过程中体系内组分的自动均一化过程都属于熵增过程[注], 亦即都具有自发性。结合环境污染问题时,我们就可以发现,原来与环境污染有关的物质属于化学物质,但是造成环境污染的过程却是具有自发性的物理过程!对大气污染和水源污染过程所具有的自发性有所认识之后就会想到,隔绝气体污染物和大气,或者防止可溶性污染物或污水进入水源,才是防止环境污染的最有力的措施。当我们在生活中,特别是在实验中,通过溶质溶入溶剂的自发性和从溶液中回收某种溶质(如粗盐提纯)时往往既耗能又费时费事的体验,将有利于加深某些不良企业往江、河、湖、海中排放污水行为的严重危害环境安全的认识。

注: 由熵的定义和它的可加和性,不难推出纯净物a和b混合后熵值将增大的结论。即有:ΔSmix=-R(nalnχa+nblnχb)>0 。式中χi表示i在混合物组成中的分率,因为∑χi=1,所以lnχi

5 建立污染物对环境产生危害时需要达到临界浓度的观念

在研究或认识环境污染问题时,除去上面讨论过的污染物的变与不变、污染过程是否自发外,还应当建立起污染物对环境产生污染效应时所需临界浓度的概念。因为污染是一种宏观现象,中学化学的教学应当帮助学生建立这个概念。初中化学在介绍燃烧现象时所列举的三个基本条件中,易燃物的着火温度以及空气中氧的浓度,实际上已经隐含着实现燃烧过程时体系温度和助燃物氧的浓度必须分别达到某个临界值的要求;在介绍pH和指示剂的变色范围以及各种可燃气体与空气的混合物形成易爆混合物时比率的上下限等,只要加以引导,都可以形成临界浓度或临界值的概念。高中化学课程中涉及的浓度对反应速率、反应产物、可逆反应的平衡状态、化学物质的活泼性、反应产物的组成颜色甚至晶型等的影响,不仅是化学学科的基本概念,对于涉及物质性质和变化的一切领域,包括环境科学与技术领域,同样是必需的基本概念。

此外,物质体系的分散程度、固态物质的表面状态以及催化剂对物质的化学活性(有时表现为毒性)的影响, 在课程中均有所涉及,这些知识和概念在研究和关注环境问题时都非常有用。如果在讲述物质的分散系时,由分散系的分类和它们稳定性的差别来了解沙尘暴、可吸入颗粒物、酸雾等对环境和人体健康的影响,更能够体现联系生活和联系社会和学以致用的原则。

6 简单的总结

(1)环境保护和治理措施取决于污染源,化学物质污染只是其中之一,但是最为普遍。

(2)污染物进入环境的过程具有自发性,所以阻止或减缓过程的最有效措施是使污染物和环境隔离。这不只限于化学方法或技术。

(3)可以把中学化学中和环境教育相关的核心概念归结为三个层次,即:①元素论。元素是构成世界万物的基石,不因物理或化学过程而改变;②物质的性质由其组成、结构和所处环境决定。化学变化可以归结为源于元素形态和结合方式的可变性;③物质的宏观物理性质和化学性质和它们在给定体系中的浓度有关,在探讨或表述某种污染物对环境的影响时,临界浓度是一个重要的概念。

(4)目前普遍关注的环境问题,主要涉及人类生活质量及健康和维持社会可持续发展密切相关的问题。但是在青少年的环境教育中,环境教育的迫切性不应当只体现在问题的严重性(例如资源匮乏、淡水面临枯竭、化石能源即将耗尽等信息)方面,片面地强调环境问题的严重性,把地球的未来描绘成“悲惨世界”的做法,有可能对部分青少年产生误导,致使他们或多或少地萌生无可奈何甚至绝望的心态,从而违背了环境教育的初衷。通过有关学科的教育,从多个方面帮助青少年在认识到环境问题、资源问题和能源问题的迫切性的同时,也要帮助它们认识到科学技术和社会进步是解决环境问题的有效途径,帮助他们对未来建立起坚强的信心。从而使得爱护环境和保护环境的认识和行动,不仅限于废弃物的回收、保持公共环境的清洁卫生、保护野生动物和生态环境等,更重要的是结合对科学技术的正确评价,提高自己的学习兴趣和社会责任感。

大气污染的概念篇（3）

一、概念图在高中化学教学当中的作用分析

在对化学这一学科开展学习的过程当中，很多学生不能在各大知识点之间建立应有的联系，学习的知识内容为一盘散沙，没有整体的化学知识系统，因此建立的化学知识是不牢固的。老师需要使用一定的方法帮助学生进行化学知识系统的构建，使学生真正对化学知识有更加深入的了解，这样方能达到高中化学的教学目的。在这样的前提之下，使用概念图能够很好地对以上的要求实现全面满足，开始课堂授课时，老师首先通过概念图让学生把新知识和老知识进行联系，并对之前学习的知识内容进行陈述，这样做的目的是为接下来的学习做好铺垫，并且让学生更好地连接老知识和新知识，帮助学生更好地对接下来的课程开展学习。例如，教师讲解关于有机物内容时，学生在初中阶段已经学会了物质分为化合物与单质，并且化合物又能够分成无机物与有机物等，便让学生在高中阶段的有机物学习中打下了坚实的基础。

二、高中化学教学当中概念图的使用

（一）关于“钠的性质”的概念图教学

学生在对“钠和钠的化合物”章节进行学习时，需要把初中阶段学习的相关知识进行回顾和复习，这样才能让学生开展新的化学知识学习。在本章节教学过程当中，教师需要使用概念图对关于钠的新旧知识

开展学习。

教师在进行概念图的制作时，最重要的是对概念图的中心内容进行判定，如图一所示，在本章节教学内容当中，钠即为概念图的中心内容，绘制的概念图全部都需要围绕钠的化学特性展开。再有，判定出概念图的中心之后，便需要紧紧围绕中心概念开展相关知识阐述，如在图一所示的概念图当中，在左边部分，写出了钠在大自然当中以何种形式存在，并对钠的用处进行了一定的阐述（高压钠灯、导热材料等）。并且讲解了单质钠的制取方式，可以使用电解食盐水的方法进行钠的制作。最后对初中阶段学习过的钠的保存方法进行阐述，为何钠需要放在煤油当中进行保存。学生观察图一所示的概念图的左边部分，就能对之前学习的关于钠的知识进行详细的回顾和温习，由此帮助学生在接下来关于“钠”的新知识学习中打下坚实的基础。接下来的学习当中，老师再对该概念图的右半部分进行讲解，阐述关于钠的化学特性和物理特性，从概念图中不难看出，钠的物理特性为质地软、颜色为银白色、密度低于水、导电导热能力较强和熔点沸点都比较低等。钠的化学特征十分显著，那便是凭借钠和非金属物质进行反应、钠和水进行反应、钠与盐进行反应，通过上述常见关于钠的化学反应的列举和论述，让学生可以清楚地认识到关于钠的化学性质。

（二）“分析空气污染”的教学概念图

如图二所示，该图即为“分析空气污染”这一章节教学活动当中使用到的概念图，在该概念图当中，笔者把空气污染作为概念题的中心内容，之后围绕该中心内容进行知识的展开。如分析了我国引起空气污染的具体原因都有哪些？即为汽车所排出的尾气、煤的燃烧、废弃塑料的燃烧、农药喷洒等，以上原因都很有可能导致空气污染，在概念图当中，很清楚地将以上空气污染造成原因都罗列了出来，教师在开展教育活动的过程中，通过概念图的引导，便能非常清楚地把空气污染的原因详细讲解。在该概念图的左边部分，详细罗列出了污染物的具体类型，并且与之相对的是在概念图的右边部分，罗列出了对应的解决办法，这样概念图就可以把该章节课程的内容进行详细描述，方便教师开展课堂教学活动。有效帮助学生对该章节教学内容进行了解，由此提高教学质量，提高学生的化学学科成绩。

三、结语

在高中阶段化学学习过程当中，有着知识点数量多、知识网络庞大、知识结构复杂等一系列特点，老师为了让学生学好化学科目，必须让学生更好地对相关化学知识进行学习，同时帮助学生构建相关化学知识网络，使学生更好地对相关化学知识开展运用。概念图的产生便很好地帮助教师构建起了相关的教学指导框架。并且在后期复习环节，教师同样可以使用概念图帮助学生复习，并获取相关教学内容反馈，以便老师开展复习活动时，更好地针对学生在之前学习中存在的漏洞进行有效填补，以求进一步提高学生的化学学科学习成绩。

参考文献：

大气污染的概念篇（4）

二、“跨界”的概念辨析

“跨界”这一概念最开始的含义是两国边界附近的区域，跨度不超过20到30公里。訛譺这种将“边界地区”与“跨界”两个概念相混淆的做法是不合理的，因为一些跨界污染或损坏，可以来自很远的地方，例如随着大气流动，可以带来数百乃至上千公里外的污染。訛譻因此，1979年签订的《长距离跨界大气污染公约》将“跨界大气污染”定义为“其物质来源全部或部分处于一国管辖范围内的区域，而对另一国管辖范围内的区域发生有害作用的大气污染……”訛譼。1982年国际法协会通过的《适用于跨界污染的国际法规则》也规定：“跨界污染指污染的全部或部分的物质来源是在一国领土内，而对另一国的领土产生有害的后果。”訛譽它们都强调领土或管辖的概念訛譾，而不仅仅局限于边界地区。新的疑问是，如果某区域不是一国领土或管辖的范围，但由在该区域进行的活动却处于该国控制之下，例如大陆架、专属经济区或国际法所不承认的干涉、占领和非法吞并的地区，一旦该区域发生了损害他国环境的污染事件，是否应该包括在跨界污染的范围？在纳米比亚案中，国际法院认为：“实质的控制(physicalcontrol)，而非的或合法的控制，构成对于影响他国的国际责任的根据。”訛譿鉴于此，联合国国际法委员会于1996年以一读通过的《国际法不加禁止的行为所产生的损害性后果的国际责任条款草案》将“跨界损害”定义为：“在起源国之外的一国领土或一国管辖或控制下的其他区域所引起的损害，不论有关国家是否拥有共同边界”。訛讀正如在联合国大会对本条款的有关评注中所指出的：“委员会不能预测所有未来可能发生的跨界损害，但是，它想明确一点，委员会的意图是划出一条界线，以清晰区分本条款所包括活动的国家和受到不利影响的国家。其分界线就是领土界线、管辖界线和控制界线。因此，‘跨界损害’一语中的‘跨界’一词应结合第1条中所用的‘在其领土内或管辖内或在其控制下的地区内’一语来理解。”訛讁这个定义充分弥补了《长距离跨界大气污染公约》和国际法协会《适用于跨界污染的国际法规则》等文件中所下定义的不足，得到了国际社会的广泛认同。国际法委员会随后于2001年通过的《关于预防危险活动的跨界损害的草案》和2004年通过的《关于危险活动造成的跨界损害案件中损失分配的原则草案》对此进行重申，进一步坚持了这个定义。

三、“环境损害”的概念辨析

“环境损害”的概念虽然简单而明确，但因为与“污染”的概念关系密切而需特别界定。环境问题出现的早期，环境损害的主要表现形式是污染，因此，应对环境损害的策略和措施也是以污染为主，对“污染”概念的界定也最为成熟。早在1974年OECD通过的一项关于跨界污染原则的建议中，就对污染进行了明确界定：“人类直接或间接将物质或能量引入环境而造成有害的后果，这些后果包括可能危害人类健康、损害生物资源和生态系统、减损环境的优美、妨碍环境的其他正当用途。”輮訛輥该定义提出后，得到国际社会的广泛认同，为后面有关污染的诸多国际文件所继承，如1976年《保护地中海海洋环境的巴塞罗那公约》第2条、1979年《长距离跨界大气污染公约》第1条以及1982年《联合国海洋法公约》第1条等。但是，OECD的上述“污染”定义存在严重不足，往往会忽略和过滤现实生活中存在的重大环境不利影响行为，例如，对跨界河流进行引流或修建大坝，由于这种活动没有对环境“引入”任何物质或能量，即使这样给邻国环境造成重大的不利影响，也排斥在传统的应对污染的国际法规则之外。随着人类对各种自然资源开发和利用的强度日益增大，这种非“引入”性的环境不利影响的活动的发生日益增多，OECD的“污染”定义以及相应的国际法规则已不能适应新的时代要求。1987年，世界环境与发展委员会环境法专家组在其报告中扩大了概念的适用范围，不再提“污染”，而代之以“环境损害”。它将“环境损害”定义为：“人类直接或间接地通过污染物质、电离辐射、噪声、爆炸、振动或其他形式的能量、工厂、动物、疾病、洪水、泥石流或其他相似手段，对人身健康、生物资源、生态系统、物质财产、自然美观或自然资源和环境的其他合法用途造成的任何损害。”輯訛輥这个定义修正了传统“污染“定义存在的缺陷，将引入性及非引入性等一切可能造成环境不利影响后果的活动都纳入其中，比较全面和充分体现了现代社会对环境规则的要求。当然，有的国际法文件走得更远。如1991年《关于跨界背景下环境影响评价》，提出一个新的概念———“环境影响”。其第1条把“环境影响”定义为“人类活动为对环境造成的任何重大的不利后果，即对健康和安全、动植物、土壤、大气、水、气候、风景和古迹及其他建筑的影响，或者这些影响之间的相互作用。由于改变这些因素而对文化遗产和社会经济条件产生的影响也包括在内”。輰訛輥但是，笔者认为，“环境影响”的范围过于宽泛，且不易量化，这无疑会严重制约相应的国际实践，“环境损害”应是最为适宜的概念。

四、“跨界环境损害”的概念界定

通过前面对“跨界”和“环境损害”两个概念的辨析，现在能够对“跨界环境损害”的概念作一个清晰的界定了。笔者认为，“跨界环境损害”是指在一国管辖或控制下的地区内发生的环境污染或破坏，对另一国管辖或控制的地区所造成的重大不利后果，包括对人身、财产以及自然环境本身在内的任何损害。基于此定义，“跨界环境损害”包括以下构成要素輱訛輥。一是损害必须是有形的物质影响。有的学者认为，跨界环境损害，除了对环境本身的损害及其相关费用外，还包括环境不利影响活动所造成的经济、社会、政治、文化等各方面的损害后果，但国际法的发展历程表明，这种做法是不可取的。在联合国国际法委员会刚开始着手“国际法不加禁止行为所产生的损害性后果的国际责任”专题的编撰工作时，一个主要的争议点就是是否应该将该专题所处理的跨界损害仅限于物理上的环境损害，还是应该包括经济、社会等在内全方位的跨界损害。輲訛輥委员会最终达成一致，将经济、社会方面的问题排除在外，因为后者在性质上与物理上的环境损害不同，需要不同法律规则予以处理。輳訛輥二是损害是人为原因造成的。环境损害的发生有人为的原因，也有自然的原因。但国际法上一般都对海啸、地震等非人为因素造成的跨界损害规定了例外条款，即以所谓的“不可抗力”作为免责事由輴訛輥。因此，跨界环境损害的发生必须与法律意义上的人的行为相关。当然，在发生上述自然灾害有造成跨界损害之虞时，灾害发生国有尽通知、预防等“谨慎注意”的义务，如果违反了此等义务，仍需承担相应的责任輵訛輥。三是损害必须达到一定的严重程度。輶訛輥随着科技的发展和各国交往的密切，在这样一个地球村里，各国的资源开发和生产生活活动都是相互高度联系和影响的，跨界环境损害无可避免会频繁发生，因此，没有必要，也无可能对所有的跨界环境损害问题都进行法律规制和责任追究。輷訛輥现行国际法对跨界环境损害的规制，一般性的做法是规定相应的“准入门槛“———“严重损害标准”。例如，国际法协会在1966年制定的《赫尔辛基国际水法规则》的注释中明确表示，所谓损害，其程度应当是严重的，当然，“并非任何损害都是严重的，一般来说，当损害实际上妨碍了或阻止了对水的合理利用，该损害就是严重的。”輮訛輦这一立场在该协会水资源委员会起草的《跨界污染国际法规则草案》中再次得到重申。此外，如1988年通过的《管制南极矿产资源活动公约》、1991年通过的《关于评估跨界环境影响的公约》和1990年通过的《关于跨界内陆水域意外污染的行为准则》等一些公约中也使用了“重大”、“严重”或“显著”等用语。当然，关于“重大”一词的含义，并非没有模糊性，但一般可以这样理解，“重大”的程度应超过“察觉”，但不必达到“严重”或“显著”的程度。輯訛輦四是损害必须是跨界的。这里的“跨界”的概念隐含了两个国家，指从一国管辖或控制下的地区到另一国管辖或控制下的地区，所以一国之内的跨越不同地区边界的情形不属于国际法上“跨界”的范围。有时候，一国管辖或控制下的地区内发生的环境污染或破坏可能对两个以上其他国家管辖或控制的地区造成的损害，此时，情况的处理涉及量的变化因而更为复杂，但性质依然未变，还是属于“跨界环境损害”輰訛輦。当然，对不在任何国家管辖或控制范围内的全球公域的损害也排除国际法上“跨界环境损害”的范围之外，需要国际法另行处理。

大气污染的概念篇（5）

中国政府对环保事业的强力支持也是投资者炒作环保概念的不二理由。根据《国家环境保护“十二五”规划》以及管理层的公开声明，“十二五”期间（2011-2015）中国环保投入将超过5万亿元人民币，近期将重点解决大气污染、水污染和农村环保问题。这意味着大量环保项目将被提上日程，而相关上市公司的业绩也就有了增长预期。

目前环保概念的三大投资主线是污水处理、大气污染治理以及固体废弃物处理，此三者也是环保“十二五”规划的重点投资领域。

污水处理：具体业务涉及污水处理整体解决方案、净化材料研发、污水处理设备制造等多个方面，是政策支持较早，相关上市公司最多的领域。

在这一领域，环保“十二五”规划指明，到2015年全国将新增城镇污水管网约16万公里，新增污水日处理能力4200万吨，基本实现所有县和重点建制镇具备污水处理能力，污水处理设施负荷率提高到80%以上，城市污水处理率达到85%，同时推进污泥无害化处理处置和污水再生利用。

大气污染治理：受雾霾事件的刺激，大气污染治理领域的上市公司也一度风头强劲。这一领域的核心业务是脱硫脱销，即用化学或物理的方法去除废气中的硫化物和硝化物，而这两者正是灰霾中致癌的主要成分。

根据规划，全国电力行业单机容量30万千瓦以上（含）的燃煤机组要全部加装脱硝设施；钢铁行业要实行二氧化硫排放总量控制；石油石化、有色、建材等行业的工业窑炉要进行脱硫改造，新建水泥生产线要安装效率不低于60%的脱硝设施。

固体废弃物处理：这一细分行业主要包括城市生活垃圾处理、工业固废物处理和农村固废物处理等方面，具体涉及固废掩埋、生物处理和垃圾焚烧发电等业务。

依照环保“十二五”规划，到2015年全国工业固体废物综合利用率将达72%，城市生活垃圾无害化处理率达到80%，所有县具有生活垃圾无害化处理能力，并鼓励垃圾厌氧制气、焚烧发电和供热、填埋气发电、餐厨废弃物资源化利用，推进垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰处置工程建设，开展工业生产过程协同处理生活垃圾和污泥试点。

“从投资比重来看，污水处理领域目前仍占据较大份额，而且这一行业发展较早，情况也不错。相较之下，国内的固废处理行业就有些落后了，所以最近比较受重视，增速也就更快。”平安证券分析师于振家对《英才》记者表示，从大的类别上看，“固废处理接到的订单还是多一些的。”

大气污染的概念篇（6）

中图分类号：X831 文献标识码：A

引言

近年来，随着工业废气量排放的增加、公路汽车行驶数量以及交通拥堵系数的增加等问题，一些大中城市的空气质量逐步下降，加上雾霾天气的频繁发生，大气环境污染越来越严重。当前，人们并不能一蹴而就地改善空气质量，在加大改善空气质量投入的同时，只能按部就班地对大气环境污染物进行严密的监测，以随时了解和掌握人们所接触的空气质量及其相关问题。但是，目前由于环境监测部门等大气环境污染物监测的重视度和资金投入力度不足，致使对大气环境污染物的监测仍然存在许多不足。本文将对大气环境污染物监测相关问题从理论和实际的视角进行探讨。

1 大气环境污染和环境监测概念及其基本内容

1.1 大气污染、大气污染物和污染物总量控制的概念及其基本分类

1.1.1 大气污染、大气污染物和污染物总量控制的概念阐述

大气污染，顾名思义是指大气中有害物质的数量、浓度和存留时间超过了大气环境所允许的范围，即超过了空气的稀释、扩散的能力，使大气质量恶化，给人类和生态环境带来了直接或间接的不良影响；大气污染物是指在自然过程和人为活动中所产生的对大气环境有污染的物质，本文主要指的是由包括工农业生产、日常生活和交通运输工具等在内的人为活动所产生的污染物；污染物总量控制是指在某一区域内，对排入该区域的大气污染物总量进行严密监测和控制，使其在一定时间内能被空气所稀释和扩散，从而不对大气环境产生污染。

上述三者之间的关系则是：由于大气污染物的过度排放，超过了大气环境所能容纳的饱和度，进而造成大气污染，大气污染的发生，极不利人们的工农业生产和生活，因而需要对大气环境污染物总量进行控制。目前，屡屡发生的大气环境污染现象，并不是监测力度的不够，而是对大气污染无产生的源头改善和控制力度不够。

1.1.2 大气污染源和一些常见的大气污染物

从大气污染物产生的形状及其所影响的范围来看，大气污染源主要是点、线、面、体等这四种来源，以烟囱为代表的废气排放就是大气污染源的点，以道路交通机动车、火车、轮船和飞机等所排放的废气污染物就是大气污染源的线，以一定区域内近地面的随意排放的废气等就是大气污染源的面，由焦炉炉体和工厂天窗等所产生的污染物就是大气污染源的体。

一些常见的大气污染物是：SO2、PM2.5为主的悬浮颗粒物、NOX、CO、VOCS、重金属、放射性物质、光化学氧化物等。引起这些大气污染物产生的因素主要有污染物排放总量超过大气环境的饱和度、污染物的距离、污染源的排放高度、大气自身的净化能力等。表1是污染物在不同时间内超过不同的浓度时，就会引发大气污染。

1.2 环境监测概念及其特征

1.2.1 环境监测的概念

环境监测是指为了预测环境问题并加以防范环境问题的出现，由环境监测部门对大气污染物、污染源等各项内容进行间断式的监测。

1.2.2 环境监测的特征

总体来看，环境监测具有准、快、全和法律效力的特征。首先，环境监测要以“准”为根本标准，只有进行准确的监测，才能提供准确的监测结果和数据；其次，环境监测要以“快”为根本要求，大气环境的变化瞬息万变，因此在对大气环境进行监测时，要做到“快”，能够对突发性事件做出及时反应；再次，环境监测要以“全”为基本指导，全方位的监测，能够满足各个部门的不同需求；最后，环境监测要以“法律效力”为基本前提，监测的数据要具有法律效力，这样才能为环境保护举措的执行提供依据和树立权威。

2 大气环境污染物监测布点的原则与方法

2.1 大气环境污染物监测布点的原则

根据国内外对大气环境污染物监测布点的设置，结合我国实际发展情况，本文认为在对大气环境污染物监测布点时，应坚持“四项基本原则”。

2.1.1 坚持科学性原则

这就要求监测部门应该根据污染物的不同，采取相对的监测方法。

2.1.2 坚持一致性原则

这就要求在科学性指导下，对监测结果要具有可信度，要使监测数据无论是在地形或不同气候条件下具有高度的一致性。

2.1.3 坚持代表性原则

这就需要监测部门在进行监测时，要有重点监测，并要使监测数据能反映出未来大气环境的发展趋势。

2.1.4 坚持经济性原则

这要求监测单位在保证监测科学性的条件下，对监测点的设置进行合理分配，将主要资源集中在污染严重的区域。

2.2 常见的污染物监测布点的方法

目前，常见的污染物监测布点的方法主要有四种方法，分别是扇形法、同心圆法、功能区法和网格法。扇形法适用于具有明显的主导风向和污染源属于点源的区域，主导风向是扇形的轴线，点源是扇形的顶点；同心圆法适用于某些具有多个污染源的区域，并且这些污染源相对要集中，由于污染源的随外扩散能力不断降低，同心圆的半径设置应该有所差异；功能区法适用于具有显著城市功能分区的一二线城市，这些城市功能分区常有居住区、商业区和工业区等其他区域。

3 关于进一步加强大气环境污染物监测的若干建议

近年来，随着雾霾现象的频繁发生，大气污染面临着严峻考验，空气质量不断下降，在做好对大气污染源监测的同时，要结合信息技术不断进行创新，具体如下：

3.1 加强电化学免疫传感器在环境污染物监测中的应用

利用电化学免疫传感器进行监测时，主要是借助于这些具有特异性的亲和反应，通过对平衡状态时抗原-抗体复合物进行监测，对待测物的分析进行监测。让免疫化学反应发生在传感器的表面，它具有很强的功能，较高的灵敏度，它可以在很短时间对物质做出监测。大量的研究显示，电流型免疫传感器的广泛应用主要通过一定的竞争机制，对电子传递的途径加以改善，并与流动分析相结合，可以提高小分子半抗原灵敏度的监测。对它更加重要的应用研究还有环境雌激素，包括孕酮、雌二醇等。

它与常规的免疫分析仪器不同，电化学免疫传感器技术的花费较小，能够实现仪器化，对现场监测比较适合。因为有以上特点，电化学免疫传感器要满足对痕量污染物的定量监测，它主要应用于毒素、有机农药、病源微生物等方面的监测，并被广泛应用。

3.2 基于无线传感器网络的环境监测系统的在线监测方法

通过传感器来测量与监测所需的参数，再借助网络将它发送到控制中心，用来实现监测的目的，它主要是通过公共有线电话网、移动电话网来完成任务。PSTN在布线上有许多困难，所需的费用很高，所以它的应用范围非常有限，而利用移动电话网对数据进行传输时可以解决布线的困难与缺点，对于大范围的测量，会出现成本太大并且数据采集的精度太小。此外，因为有太大的能耗，所以在较短的时间内要及时地对电池进行更换，这种监测主要是应用于危险区域及大面积监测区域，在应用时的特点是不方便。它主要是由低功耗微小的网络节点，自己以自发组织方式构成，再通过比较密集的节点进行布置，大家通过协作可以感知、监测和采集网络分布区域内的各种微观环境信息，还可以对这些信息做进一步的处理，在根本上可以取得详细、准确的信息。

无线传感器网络在国内外的研究成为了热点，并有了非常大的变化，如在Intel研究中心的伯克利实验室的研究人员，主要是使用无线传感器网络对岛上鸟类活动进行必要的分析，这一系统主要是对将传感器所获取的温度、所获取的湿度及气压等环境信息会通过多条路由的方法，可以将各信号，通过各种方式将其发送到监测管理中心，通过对这些比较有效的信息做进一步的监测，使其达到不打扰野生动植物的正常生活情况，并可以对其环境进行监视。

4 结语

随着工业废气量排放的增加、公路汽车行驶数量以及交通拥堵系数的增加等问题，大气环境污染物监测工作将面临更加严峻的挑战，环境监测部门只有不断创新，才能更好地服务于环境保护工作，为国民经济的良好发展和人们健康水平“保驾护航”。

参考文献

[1] 刘芳凤.浅谈大气环境监测的数字化测量[J].科技风，2013（17）：56.

[2] 张伟.遥感FTIR在大气环境监测中的新发展[J].科技风，2013（17）：276.

大气污染的概念篇（7）

中图分类号：F205 文献标识码：A

文章编号：1005-913X（2014）01-0051-02

一、武汉市空气污染概况

（一）研究对象分析

近年来武汉市为了追求经济快速发展而忽略对环境的保护，进而导致空气质量与经济发展严重失调。针对于空气质量发展与经济发展的一个权衡，最大化的以全面协调可持续发展的经济发展研究。以武汉市1996-2012年空气质量监测数据和社会经济发展数据为依据，着重分析空气污染对武汉社会经济发展的影响，并提出空气质量管理的对策建议。分析研究对象策略见图1。

（二）合理研究假设

1.API值对不同污染物的危害程度具有可度量性，即：相同API值对应的不同污染物危害程度相等。2.忽略数据更新频率为每小时一次，的数据或会有所延滞，或不能及时更新的影响。3.当遇到监测仪器校零、校标等日常维护行为，或出现仪器故障、通信故障、停电等情况，可能会出现不能及时更新或某些站点没有数据。本次旨在尽最大努力及时满足公众知悉城市环境空气质量需求。

二、武汉市空气质量研究的定量分析

（一）概论

环境系统是一个比较复杂的系统，所以，空气污染现象也一定是一个多因素共同作用的结果，不同的因素对污染程度的影响的大小不同，其中，对空气污染程度影响最大的作用因素，我们称之为“主要因素”。而“影响”这个概念是一个模糊的，定性的概念。因此，欲确定空气环境污染的“主要因素”就应该收集不同作用因素的数据，对数据进行分析处理，引入量化指标对其影响程度进行评估，并根据这个量化指标，最终确定其对空气污染程度影度大小。根据相关的大气科学资料，我们需要确定对城市空气污染程度影响较大的几个因素。

四、武汉市空气污染治理的建议

加强预防，预防是环境空气污染防治的基础，没有检测手段就很难对环境空气进行有效的监督预警，要进行预防，这就要求对环境空气质量进行监测，对环境空气质量进行管理，及时发现生活中存在的问题，指导居民进行生产生活，以促进生产环境的可持续发展。

加强治理，需要在管理制度、技术上综合进行，管理上：实施流域综合管理计划，统一规划空气污染控制政策和设立执行部门，进行空气污染的综合治理。从领导层开始加强对空气污染防治工作的重视，增强领导工作的针对性、超前性，抓好组织落实，完善相应的组织管理机构，制定切实可行的实施方案，建立目标责任制，分阶段、有重要地推动工作开展。

严格法律制度，强化环境管理，政府和环境保护部门要抓紧制定和完善农业环境保护法律和法规，充分运用法律、经济、行政和技术手段保障生态环境建设的顺利进行，严厉打击破坏生态环境犯罪行为。

参考文献：

[1] 司守奎，孙玺菁.数学建模算法与应用[M].北京：国防工业出版社，2011.

大气污染的概念篇（8）

中图分类号X7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）116-0107-02

0 引言

近30年来，我国快速工业化和城市化发展使得多种大气污染问题集中爆发，表现为区域复合污染现象突出，大气氧化性增强，多种污染物在大气中发生复杂作用产生二次污染物，并随气象条件进行长距离传输，最终造成跨省市污染、区域性环境恶化趋势等现象。区域大气质量管理制度与管理手段需要根据污染发生、形成及影响机理研究的深化，并结合污染源变化、气象条件、总量减排、控制技术以及社会经济发展等多方面数据进行数据挖掘与深度分析。

大气污染联防联控监管数据包含了在线监测设备、互联网、视频监控、移动设备、IT设备等渠道产生的海量数据，其中80%以上是以非结构化的形式而存在的。传统的区域大气质量模式通过对监测数据、气象数据、地理数据等结构化数据的模拟分析，对区域大气污染联防联控工作的开展起到了一定作用，但是由于缺乏对视频、文档等非结构化数据的分析，具有一定的局限性。大数据技术在处理视频、语音、文档、图片等非文字形式呈现的非结构化的数据挖掘、专题分析与预测等方面则更加具备优势。在这样庞大的非结构化数据背后，利用大数据技术，从海量堆积的交互数据当中发现带有趋势性、前瞻性的信息，实现为区域大气质量管理提供有效科学的决策分析。

1 大数据相关概念与应用价值

1.1 大数据概念与特点

在所有的概念中，比较有代表性的概念是3V定义[1]，即认为大数据需要满足3个特点：规模性（volume）、多样性（variety）和高速性（velocity）。同时，有在3V基础上提出4V特点，国际数据公司（International Data Corporation，IDC）认为大数据还应具有价值性（Value）。尽管存在不同的表述，但一个普遍的观点是，大数据与“海量数据”和“大规模数据”的概念一脉相承，带来了巨大的产业创新的机遇。

1.2 大数据技术的应用价值

目前，大数据的开发与利用已经在医疗服务、零售业、金融业、制造业、物流、电信等行业广泛展开，并产生了巨大的社会价值和产业空间。2012年3月美国奥巴马政府了“大数据研究和发展倡议”（Big data research and development initiative），投资2亿以上美元，正式启动“大数据发展计划”，计划在环境、科学研究、生物医学等领域利用大数据技术进行突破[2]。

大数据技术为区域大气污染联防联控工作的开展带来了巨大的价值，但这些价值必须通过数据的有效整合、分析和挖掘才能释放出来。对于结构化数据的整合目前有很多解决方案和软件工具，而对于非结构化数据（如：文本数据、图像数据、信号数据、音频数据、视频数据等）的融合和整合，则面临了更多的挑战。海量数据的生成和累计是区域大气污染联防联控工作开展的必然结果。因此可以说大气污染联防联控工作的开展是建立在数据基础之上，诸多环境保护的决策问题必须通过数据分析才能解决。

2 区域大气质量模式的局限性及大数据技术带来的突破

2.1 区域大气质量模式的局限性

空气质量模式的应用为区域大气质量控制、分析不同空间尺度上空气质量变化状况和趋势以及污染防治提供有效科学依据。按照空间尺度划分，空气质量模式分为微尺度模式、城市模式、区域模式、大陆尺度模式和全球模式[3]。区域大气质量模式在大气污染联防联控监管工作的开展中具有一定局限性。

第一，区域大气质量模式通过输入研究地区的源排放、地形以及气象资料，运行模式得到该区域的空气质量数据，由于排放清单、气象数据以及模型自身均由不确定性，空气质量模型的模拟结果与真实值难免存在较大误差；

第二，在区域大气污染联防联控监管工作的开展过程中，产生了大量的结构化与非结构化数据，但是传统意义上的区域大气质量模式不能结合文档、视频、图片等海量非结构化数据进行综合模拟与分析，存在了大量的数据资源浪费现象；

第三，区域大气质量模式主要用于分析大气污染成因、机制，对重点污染行业、重点污染区域进行识别，并且对环境规划效益进行评估，大气污染联防联控相关的监管工作难以基于各类模型的分析结论有效开展。

2.2 大数据技术为区域大气污染联防联控监管工作带来的新突破

大数据技术通过数据的有效整合、分析和挖掘，为区域大气污染联防联控监管工作的开展带来了新的机遇。在传统区域大气质量模式的基础上，大数据技术对区域大气质量管理产生的海量数据进行了充分管理与应用。

区域大气污染联防联控监管工作的大数据处理流程包括3个方面，分别是数据抽取与集成、数据分析以及数据解释。

2.2.1 对大气质量监测及管理数据进行抽取与整合

区域大气质量监测数据具有多样性、数据来源广泛、数据类型复杂等特点，复杂的数据环境给大数据处理带来了挑战。首先对所需数据源的数据进行抽取和集成，从中提取出关系和实体，经过关联和聚合之后采用统一定义的结构来存储这些数据。在数据集成和提取时需要对数据进行清洗，保证数据质量及可信性。

2.2.2 区域大气污染联防联控数据分析

数据分析是整个大数据处理流程的核心，因为大气环境质量数据的价值产生于分析过程，从异构数据源抽取和集成的数据构成了数据分析的原始数据。根据不同应用的需求可以从这些数据中选择全部或部分进行分析。传统的分析技术如数据挖掘、机器学习、统计分析等在大数据时代需要做出调整。另外由于大气环境质量监测与管理数据常常具有实时性特点，需要在处理实时性和准确率之间取得一个平衡。

2.2.3 区域大气质量管理与决策的数据解释

区域大气污染联防联控数据分析是大数据处理的核心，但环保管理人员往往更关心结果的展示。如果分析的结果正确但没有采用适当的解释方法，则所得到的结果很可能让用户难以理解。数据解释的方法很多。区域大气污染联防联控的数据分析结果往往是海量的，同时由于涉及到多种污染物协同控制以及区域环境与经济发展等多维分析数据，结果之间的关联关系及其复杂，采用传统的解释方法基本不可行。需要通过可视化技术、数据起源技术以及人机交互技术等进行深入解释与展现，利用交互式的数据分析过程来引导用户逐步进行分析，使得用户在得到结果的同时能够更好地理解分析结果的由来。

3 大数据技术在区域大气污染联防联控的应用

总体来说，区域大气污染联防联控监管工作的开展需要综合污染物监测数据、行业交叉应用以及区域经济发展等多重维度，通过大数据技术对监管过程中产生的各类结构化数据与非结构化数据进行深入挖掘与分析，建立区域大气污染联防联控机制，签署区域环保合作协议，编制实施空气质量保障方案，实施省际联合、部门联动的环境监管模式，从而保障区域大气环境质量。

3.1 基于大数据进行区域大气监测数据分析

由于区域内多种污染物同时在大气中发生化学反应，引起暴露和产生沉降，对影响人类健康和生态系统都有着严重影响。但是区域大气环境监测重点实现单一污染物控制格局，对多种污染物之间的相互影响和协同控制的分析较少，对硫氧化物、氮氧化物、VOCs、重金属和NH3等相关监测数据缺乏相关分析[4]。

基于大数据技术，通过对区域大气环境质量监测数据、污染源在线监控数据等结构化数据与视频监控、暴露人口规模、人口地域分布和人群特征、污染物带来的健康风险等非结构化数据综合分析，实现数据协同减排，分析不同污染物之间的相关关系，并对污染减排量带来的物理损害减少进而减少的经济损失与污染物减排量之间的关系进行更深入的分析。

3.2 通过大数据实现与其他行业信息共享

目前区域大气环境质量管理工作的开展以环境保护各级业务部门为主，与气象、林业、交通等相关行业没有实现数据共享与综合分析，需要综合多行业角度，对区域大气环境质量进行预测预警。

基于大数据技术，结合气象、林业、交通等行业相关数据，进行数据挖掘与统计分析。如通过对区域气象条件与机动车统计数据的获取，综合该地区污染物排放监测数据，运用大气污染物扩散模型等计算出未来48小时内大气污染状况，并给出相关出行建议，在出现逆温等不利于污染物扩散的大气条件下，对相关企业进行排放控制或阶段性实施机动车限行管理，从而在一定程度上预防区域大气污染事件的发生。

3.3 大数据技术为区域综合发展提供决策分析

我国现行的空气质量管理仍是典型的属地模式，部门分割，缺乏有力、高效的跨行政区协调机制。虽然发达地区城市群已经开始对区域大气污染联防联控进行先试先行，但一些好的做法和经验并没有固化下来形成一种长效机制[5]。

大数据技术的实施，能够在区域大气污染联防联控总体规划同时，结合区域内经济发展水平、空气质量现状和管理水平等要素，在环境质量目标和达标时限上给出决策支持，实现区域大气污染联防联控差别化管理，为建立地区间协调和合作机制提供数据支持，构建“共同但有区别”的大气污染联防联控监管和规划体系。

4 大数据技术应用面临的挑战

目前，大数据技术在区域大气环境管理中的运用仍存在一些困难与挑战，体现在对海量空气环境监测与管理数据挖掘的四个环节中。空气质量监测与管理数据收集方面，要对来自空气质量自动监测站、污染源在线监控设备、视频监控、其他行业的数据附上时空标志，去伪存真，尽可能收集异源甚至是异构的数据，必要时还可与历史数据对照，多角度验证数据的全面性和可信性；对区域大气数据的存储要达到低成本、低能耗、高可靠性目标，在存储时要按照一定规则对监测数据进行分类，通过过滤和去重，减少存储量；对海量大气监测与管理数据的处理涉及上百个参数，其复杂性体现在多源异构、多实体和多空间之间的交互动态性，从大量动态数据中综合信息，并导出可理解的内容；结果实现可视化呈现，如采用标签云、历史流、空间信息流等可视化技术，以图形等可视化方式让结果更容易被理解与接受。

参考文献

[1]Grobelnik M.Big-data computing： Creating revolutionary breakthrough in commerce， science and society.2012.http：///eswc2012 grobelnik big data/.

[2]黄哲学，曹付元，李俊杰，等.面向大数据的海运数据系统关键技术研究[J].网络新媒体技术，2012，1（6）：21-26.

大气污染的概念篇（9）

中图分类号：X53文献标识码：A

植物生长在陆地表面的疏松表层就是土壤，也是地球生命积极活动的前提条件。从生态学角度分析，土壤是分解物质的重要场所，是物质循环的重要部分。从环境污染角度分析，土壤不但是污染场所，也是减缓污染的场所，因此对于土壤污染积极治理具有战略性意义。

一、土壤污染概念及危害

（一）土壤污染概念。土壤不仅为植物的生长提供了支撑能力，还将水、肥、气等肥力要素提供给植物促使其生长发育。近些年来，由于人口增长速度惊人，工作发展迅猛，土壤表面不断被堆放与倾倒固体废物，有害废水迅速渗透到土壤中，汽车废气、大气有害气体和飘尘利用雨水在土壤中降落。逐渐提高的农业化学水平，在环境中散落了大量的化学肥料与农药，造成土壤越来越多的受到非点源污染，在水土流失与风蚀的共同作用下，迅速扩大了污染面积。因此，只要是对污染正常功能进行了妨碍，减少了农作物的产量与质量，利用粮食、蔬菜等对人体健康间接造成影响的物质都可以称为土壤污染物质。

当土壤中存在较多的有害物质，已经超越了土壤自净能力，造成土壤发生了结构与功能的变化，抑制了微生物活动，在土壤中有害物质及其分解产物不断累积，利用一定的方式被人体间接吸收，对人体健康造成危害，即是土壤污染。

（二）土壤污染危害。1土壤受到病原体污染之后能够传播多种传染病，这些传染病的病原体通过人与带菌者的粪便以及洗涤他们衣物用品的污水对土壤造成污染。经过雨水的渗透，病原体又会进入地下水中，进一步产生暴发流行这些疾病的水型。2土壤受到有机废气物污染之后，出现了大量繁殖传染病的媒介蚊蝇与鼠类。有机废气物对土壤造成污染之后，具有很大的危险性。3有毒化学物质污染土壤之后，间接对人们造成影响，具体是利用农作物、地面水或者地下水对人体造成影响。在磷酸钙生产工厂附近，土壤迅速增加了砷与氟的含量。在土壤任意堆放的有毒废渣，经过雨水冲刷都会对水源造成污染，引起人、畜中毒。4土壤被放射性物质进行污染以后，利用发射性衰变形成射线。这些射线对人体组织进行穿透，导致机体出现组织细胞死亡。这些射线不但致使机体形成外照射损伤，还利用呼吸或者饮食进入人体，形成内照射损伤，使人头晕、乏力、增加或减少白细胞等。

二、土壤污染的特点

（一）隐蔽性与潜伏性。在土壤中污染物长时间积累的过程便是土壤污染，其后果主要是通过人体或者动物长时间摄入土壤污染生产的植物之后的健康情况体现出来。因此，土壤污染凸显出了隐蔽性与潜伏性，人们没有办法轻易感觉到。日本的痛痛病便是一个典型的例子，60年代在神通川流域出现这一疾病，直到70年代才找到原因，是当地居民食用了铬废水所污染的土壤生产的硌米，这一过程大概20年。

（二）不可逆性与长期性。当土壤环境中出现污染物之后，其会自行发生迁移与转化，同时还会结合土壤形成物质产生相关的吸附、置换作用，这一过程大部分不可逆，最终污染物在土壤中产生难溶化合物。很多有机化学污染物的降解时间很长，因此，一旦污染了土壤，恢复工作十分困难。例如在沈阳发生的灌溉区污染，通过大概十年的努力，利用了很多方法，才实现了部分生产力的恢复。

（三）难治理性。假如大气与水体受到了污染，将污染源切断之后利用稀释与自净化也会造成污染问题持续逆转，难降解污染物在污染土壤中不断积累将很难利用稀释与自净化有效消除。一旦出现土壤污染，只是借助切断污染源的手段极难进行恢复，有时还需要采用换土、淋洗土壤才能对问题积极解决，其他治理技术收效很慢。因此，对污染土壤进行治理通常需要极高成本，治理时间很长。

三、土壤污染检测手段

（一）气相色谱法。气象色谱法是一种采用冲洗法的色谱分离技术，还可以称为气象层析法，它对于分离化工成品十分适合，工作主要原理是在色谱中气相和固定液之间不同的成分拥有不同的分配系数，当成分被气化之后会在整个色谱柱中运行，经过气化处理的组分会被反复多次进行分配，由于各个组分溶解程度不同，我们可以科学分析它们在色谱柱中的不同运行速度。所以该技术可以对各种农药残留物进行采集与扫描，在检测农残物中发挥了关键作用。

（二）高效液相色谱法。在典型液相色谱的基础上发展形成的高效液相色谱创新分离技术，高效液相色谱法在检测环境中逐渐已经成为一种普遍的监测方法，具体是对大气、水体、土壤污染进行分析，可以对有害种类进行监测，包含了残留农药，杀虫剂和除草剂等。

（三）原子荧光光谱法。原子荧光光谱法的技术优势综合了原子吸收与原子发射光谱的特点，是一种优秀的痕量分析技术。其优点是构造简单的仪器、较高的灵敏性、检出限低、对气相干扰很少以及可以快速分析多元素等，当前广泛应用在环境检测中。

（四）其他方法。在对土地生态系统积极处理的过程中，不同环境中的氧化还原也会影响各种污染物的存在情况、转化原理，进一步对处理效率带来直接影响、对氧化还原环境积极了解并且科学调控，能够有效提高去除污染物尤其是N及有机物的效率。热重分析法是通过热天平控制程序温度，对物质质量和温度关系有效测量的一种热分析技术，优点是操作简单、准确度高、迅速灵敏以及仅需微量样品等。研究环境关系到改善生态环境，在可持续发展中发挥了重要意义。TG-MS联用技术利用在线监测化学转换，可以积极对形成污染性气体的原理进行分析，进一步为它们避免与可控转化提供宝贵经验。

结语

目前国内外已经高度重视环境污染问题，本文希望通过分析环境中土壤污染情况和检测手段，为我国环境检测提供重要参考，从检测开始，认真做好保护环境工作。

参考文献

大气污染的概念篇（10）

1前言

近二十年来，生活在现代建筑物内的人们呈现出某些较为严重的病态反应，这一问题引起了专家学者的广泛关注。于是，病态建筑(Sick Building和病态建筑综合症(SBS， Sick Building Syndrome的概念出现了。同时，也出现许多空调综合症(如眼睛发红、流鼻涕、嗓子疼、头痛、发困等)。从而使人们的身心健康受到了很大的影响，降低了工作效率，病休及医疗费用上升等问题也随之出现了。因此，室内空气品质(IAQ)间题已成为当前建筑环境

领域新的研究热点。本文讨论影响室内空气品质的主要因素及改进措施。

2空气品质的概念

最初关于室内空气品质定义是指一系列污染物的浓度指标。然而，随着研究的不断深人，发现这种定义已不能完全涵盖室内空气品质的内容。

在89室内空气品质讨论会上，丹麦哥本哈根大学P. O . Fanger教授提出:所谓品质就是反映满足人们要求的程度，如人们满意，就是高品质;不满意就是低品质。英国的CIBSE (Charted Instituteof Building Services Engineers)认为:如果室内少于50%的人能够觉察到任何气味，少于20%的人感觉不舒服，少于10%的人感觉豁膜刺激，并且少于5%的人在不足2%的时间内感到烦躁，那么此时的室内空气品质是可以接受的。这两者的共同点就是将室内空气品质完全变成了人们的主观感受。

在ASHRAE标准62一1989R中，提出可接受的室内空气品质(acceptable indoor air quality)和感受到可接受室内空气品质(acceptable perceived in-door air gualitg)的概念。可接受的室内空气品质定义为:空调房中的绝大多数人对空气没有表示不满意，并且空气中没有已知的污染物达到了可能对人体健康产生严重威胁浓度。感受到可接受室内空气品质定义为:空调房中的绝大多数人没有因为气味或刺激性而表示不满，它是可接受的室内空气品质的必要条件，不是充分条件。有些气体如co，氛等，对人体的危害非常大，但无刺激，故仅仅

用感受到可接受室内空气品质是不够的。

3室内空气品质问题的起因

引起室内空气品质问题的原因一般有两类:一是暖通空调(HVAC)系统设计或运行不当;二是各类污染源产生的污染物的作用。

第一类原因一般包括:①通风和气流组织问题，如新风不足，室内气流组织不好等;②热舒适间题，当室内未达到希望的温湿度时，人们就会对室内空气品质抱怨。

第二类原因包括:①室外大气的恶化(由新风人口或门窗等进人的污染物);②交叉污染，由于设计时各房间的压力分布不当而导致地下停车场、打印室、吸烟区、餐厅等散发的污染物流人建筑的其它区域;③室内污染，如室内办公设备、家具、装演、人员等产生的污染物;④微生物污染，常由空调凝水或漏水造成的。

室内空气品质问题可分为主观和客观两个方面:室内的各种物理参数，如温湿度、气体污染物的浓度等客观因素对室内空气品质产生影响(尽管人们还没有完全明白其是如何产生影响及究竟产生多大影响);同时，人们的心理状态、对外界的反应敏感程度、性别等主观因素差异也会造成对室内空气品质的不同反应。

3影响室内空气品质的因素

3.1建筑因素

3.1.1室内污染源

普遍认为室内污染源主要来源于以下4个方面:①建筑围护结构及其表层材料;②室内环境状况;③室内人员数量及其活动情况;④暖通设备及系统。对于建筑结构表层材料中有害物质的散发机理、散发规律、定量计算及抑制和测量方法已有一些研究成果，但不是很完善。随着研究的进一步深人将有利于控制室内的空气污染。

3.1.2室外环境的影响

室外环境与室内是有联系的，室外的污染必定影响室内。室外在没有工业污染的条件下主要受交通车辆散发的VOC气体影响。研究表明，无论室内还是室外，总是离地面越高VOC的含量越低。一般认为建筑物的一层受到室外的影响较大。同时发现室内的一系列污染源所造成的VOC总是高于室外，如巴西里约热内卢的室内平均VOC浓度为304.3一1679.9 mg/m3，而室外则为22一643·2 mg/m3。

3.2非建筑因素

3.2.1新风问题