大氣中的污染物會對人類產生不良的影響,治理大氣污染已成為節能減排的主要措施之一。對我國現階段大氣中主要污染物的基本治理方法和防治措施進行了論述,包括減少大氣污染物產生的措施、大氣污染治理技術、加強監管與執法等內容。 關鍵詞大氣污染物;預防;治理 大氣是人類生存環境的重要組成部分,大氣環境質量的優劣與人類的生存息息相關,一些常見的大氣污染物會對人體產生直接或間接的危害。大氣污染物一般有2種形態,即顆粒狀污染物和氣態狀污染物,顆粒狀污染物主要以煙塵為主,氣態狀污染物有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和含氫氣體等。大氣污染物能夠在大氣中擴散,具有污染范圍廣、區域性和整體性強的特征。因此,大氣污染的程度與該地區的自然條件、能源構成、工業結構和布局、交通狀況以及人口密度等多種因素有關。防治大氣污染物的根本方法,是從污染源頭著手,通過削減污染物的排放量,促進污染物擴散稀釋等措施來保證大氣環境質量,同時從區域環境的整體出發,充分考慮該地區的環境特征,對能夠影響大氣質量的各個因素進行全面、系統的分析,充分利用環境本體的自凈能力,采用最佳的防治方法,已達到控制大氣環境質量,減輕大氣污染的目的[1]。大氣污染物的綜合防治應主要從以下幾個方面入手。 1采取各種措施,減少污染物的產生 1.1全面規劃,合理布局 大氣污染綜合防治,必須從協調地區經濟發展和保護環境之間的關系出發,對該地區各污染源所排放的各類污染物質的種類、數量、空間分布做全面的調查研究,在此基礎上制定控制污染物的最佳方案[2]。例如:工業生產區應設在城市主導風向的下風向;在工廠區與城市生活區之間,要有一定間隔距離,并營造城市綠化帶,以減輕大氣污染的危害。嚴格對新建、改建、擴建項目審批,對無污染治理設施或污染治理設施不完善的要責令其停工限期整改,對于現有污染嚴重、資源浪費、治理無望的企業,要堅決采取關、停等措施。 1.2改善能源結構,提高能源有效利用率 我國是燃煤大國,煤炭燃燒過程中釋放出大量的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳以及懸浮顆粒等污染物。我國以煤炭為主的能源結構在短時間內不會有根本改變,因此應優先推廣型煤和低硫等洗選煤的生產和使用,降低煙塵和二氧化硫的排放量。此外,要根本解決大氣污染問題,還要從改善能源結構入手。例如,使用天然氣和焦化煤氣、石油液化氣等二次能源,加大對太陽能、風能、地熱、潮汐能、生物能和核聚變能等清潔能源的利用。 1.3實行區域采暖和集中供熱 家庭中的燃煤爐灶和分布在市區的各類采暖、燒水小鍋爐排放大量二氧化硫和煙塵是造成城市大氣環境惡化的一個重要原因。城市采取區域采暖,集中供熱措施,能夠很好地解決這一問題。區域采暖,集中供熱的好處表現在:一是可以提高鍋爐設備利用率,降低燃料消耗量;二是可以充分利用熱能,提高熱利用率;三是便于采用高效率除塵設備,大大降低粉塵排放量。四是減少燃料的運輸量,從而減少運輸設備的使用,間接減少大氣污染物的排放。 1.4植樹造林,綠化環境 綠化造林是大氣污染防治的一種經濟有效的措施,植物有吸收各種有毒有害氣體和凈化空氣的功能,是空氣的天然過濾器。蒙塵的樹葉經雨水淋洗后,又能夠恢復吸附與阻攔塵埃的功能,使空氣得到凈化。植物的光合作用能夠釋放出氧氣,可吸收二氧化碳,一般1 hm2的闊葉林,每天能夠消耗約1 t二氧化碳,釋放出750 kg氧氣,起到了良好的空氣調節作用[3]。 2采用各種專業技術,控制污染物排放 2.1顆粒狀污染物的治理 大氣中的煙塵(主要由顆粒狀污染物組成)大部分是由于固體燃料(煤)的燃燒產生的。去除大氣中顆粒狀污染物的方法很多,根據其作用和原理,可分為以下幾種類型:一是干法去除顆粒狀污染物。利用機械力(重力、離心力)將粉塵從氣流中分離出來,達到凈化的目的。常用的設備有重力沉降室、慣性除塵器和旋風除塵器等。其中最簡單、廉價、易于操作維修的是沉降室。攜帶塵粒的氣流由管道進入寬大的沉降室時,速度和壓力降低,其中較大的顆粒(直徑大于40 μm)則因重力而沉降下來。旋風除塵器的作用原理是使氣流在分離旋轉,塵粒在離心作用下被甩往外壁,沉降到分離器的底部而被分離清除。這種方法對5 μm以上塵粒去除效率可達50%~80%。二是濕法去除顆粒狀污染物。該方法是用水或其他液體使顆粒濕潤,進而加以埔集去除的方法。常用的方法有噴霧塔式、填斜塔式、離心式分離除塵器、文丘里式除塵器等多種,這些方法能除去直徑大于10 μm的顆粒,如果采用離心式分離除塵器,其去除率可達90%左右,但這種方法的缺點是能耗較高,同時存在污水處理問題。三是過濾法去除顆粒狀污染物。有較高的除塵效率,其中最常用的袋式濾塵器對直徑1 μm顆粒的去除率接近100%,它使含塵氣體,通過懸掛在袋室上部的織物過濾袋而被除去,這種方法效率高,操作簡便,適應于含塵濃度低的氣體;其缺點是維修費高,不耐高溫高濕氣流。四是靜電法去除顆粒狀污染物。該法的原理是所有塵粒通過高壓直流電場時吸收電荷的特性而將其從氣流中除去。帶電顆粒在電場的作用下,向接地集塵筒壁移動,借重力而把塵粒從集塵電極上除去。其優點是對粒徑很小的塵粒具有較高的去除效率,且不受含塵濃度和煙氣流量的影響,但設備投資費用和技術要求高。 愛衛天貓 上述各種除塵方法原理不同,性能各異,使用時應根據實際需要加以選擇或使用,主要考慮因素為塵粒的濃度、直徑、腐濁性等以及排放標準和經濟成本。一般情況下,顆粒較大(數十微米以上)宜于采用干法,對于細小顆粒(數微米)則以采用過濾法和靜電法為宜。 2.2氣態污染物的治理 二氧化硫不僅在大氣中形成酸雨,造成空氣污染,而且嚴重腐蝕鍋爐尾部設備,影響生產和安全運行[4]。因此,煙氣脫硫對我國來說更為重要。煙氣脫硫技術包括燃料脫硫(目前主要是重油脫硫)和煙氣脫硫2種。重油脫硫是采用加氫脫硫催化法,使重油中有機硫化物中的C―S鍵斷裂,硫變成簡單的氣體或固體化合物而從重油中分離出來。含硫量較高的重油首先進行脫硫處理,再提供給用戶,主要應用在那些沒有煙氣脫硫能力的中小工廠,而大型工業企業則要求安裝煙氣脫硫設施。 煙氣脫硫可分為干法和濕法2種,濕法是把煙氣中的SO2和SO3轉化為液體或固體化合物,從而把它們從煙氣中分離出來,濕法脫硫主要包括堿液吸收法、氨吸收法和石灰吸收法等。堿吸收法是用氫氧化鉀、氫氧化鈉水溶液等作為吸收劑;氨吸收法用氨氣作為吸收劑;石灰乳法使用石灰漿作吸收劑,同時可回收石膏。 濕法脫硫后,煙氣溫度降低、濕度加大,排出后影響煙氣的上升高度而難以擴散。為克服上述缺陷,采用固體粉沫或非液體作為吸收劑或催化劑進行煙氣脫硫,稱為干法脫硫。干法脫硫又分為吸附法、吸收法和冷凝法、催化轉化法、直接燃燒法、膜分離法以及生物法等,其中吸收法和吸附法是應用最為廣泛的2種方法。吸附法是利用多孔性固體吸附劑處理氣態污染物,使其中的1種或幾種組分,在固體吸附劑表面,在分子引力或化學鍵力的作用下,被吸附在固體表面,從而達到分離的目的。常用的固體吸附劑有骨炭、硅膠、礬土、沸石、焦炭和活性炭等,其中應用最為廣泛的是活性炭。吸收法是利用氣體、液體中溶解度的不同,以分離和凈化氣體混合物的一種技術,也適用于氣態污染物的處理。在吸收法中,選擇合適的吸收液至關重要,是關系到處理效果的關鍵