大气污染的成因及治理措施
摘
要: 工业和交通运输业迅速发展以及化石燃料的大量使用,将粉尘、硫氧化物、氮氧化物、碳
氧化物、臭氧等物质排入大气层,使大气质量严重恶化。人类需要发展但更需要保护环境,如何保护好
环境是人们共同关心的问题。主要针对大气污染的成因及治理措施进行了初步探索。 关 键 词: 大气污染;成因分析;治理措施 目前,工业生产给环境带来的主要污染物为
工业废气、工业废水、废渣(即工业“三废”),其中 工厂每天向大气中排放大量的各种各样的工业废 气对人类的健康威胁极大,尽可能将污染物排放 量降低到最低限度是非常必要的。
工业和交通运输业迅速发展以及化石燃料的
大量使用,将粉尘、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化 物、臭氧等物质排入大气层,使大气质量严重恶 化。我国大气污染属“煤烟型”污染,全国城市空 气中总悬浮微粒浓度普遍超标。而且加剧建筑 物,铁道、桥梁的腐蚀与破损,给工农业带来巨大 的损失。而由大气污染引起的温室效应和臭氧层 破坏更是直接地威胁到人类的生存。 1 大气污染的成因分析 1.1 大气污染的概念
所谓大气污染是指人类生产、生活活动或自 然界向大气排出各种污染物,其含量超过环境承 载能力,使大气质量发生恶化,使人们的工作、生 活、健康、设备财产以及生态环境等遭受恶劣影响 和破坏。污染源可分为天然污染源和人为污染 源。天然污染源是指自然界向大气排放污染物的 地点或地区,如排放灰尘、二氧化硫、硫化氢等污 染物的活火山、自然逸出的瓦斯气,以及发生森林 火灾、地震等自然灾害的地方。人为污染源则又 可按不同的方法分类:按污染源空间分布方式可 分为点污染源、面污染源、区域性污染源;按人们 的社会活动功能可分为生活污染源、工业污染源、交通污染源等;按污染源存在的形式可分为固定 污染源和移动污染源。 1.2 废气污染的成分
对生态环境影响较大和人类健康威胁较大且
绝对排放量较大的废气主要包括:含NOx、SO
2、P、As、PH
3、CO、HF、C2HCl
3、C2H3Cl3,等污染物的有 毒气体及其他气体。 1.3 原因分析
1.3.1 地形和气候因素是影响大气质量的基本 原因 地形地貌和气象条件特殊,不利于大气污染 物的稀释和扩散。以兰州市为例,全市总的地形 特点是以西北的祁连山余脉和东南部的马卸山脉 为最终点,相向成阶梯形,逐渐下降到以中部西东 流向的黄河及其支流冲积而成之河谷川地为鞍 底,形成一巨大马鞍形,相对高差为2 181 m。另 外裸露的谷侧山峰对谷间大气有明显的加热效 应,由于山峰表面吸收太阳辐射温度升高,其表面 温度高于空气温度,造成超绝热温度递减率,白天 山峰对谷顶空气加热,谷底空气温度较低,形成脱 地逆温.夜间谷间辐射,冷空气沿坡面下滑,形成 夜间谷间辐射逆温.山谷盆地日间的脱地逆温层, 以及夜间山谷冷胡效应形成的逆温层,是造成山 谷大气污染的根本原因。
1.3.2 城市建设是影响大气质量的重要原因 根据对主要大气污染的分类统计分析,其主
要来源可概括为三大方面:燃料燃烧;工业生产过 程:交通运输等。各种工业生产过程中产生的大 气污染排放量虽仅占大气污染总排放量的1/5左 右。但由于排放点比较集中。浓度较高,所以对 工矿区或局部的大气污染较为严重。 (1)燃料燃烧。在一些城市,天然气在居民
的生活中还没有普及,煤仍然是人们的首选燃料。 而在燃煤市场上,高硫煤仍占主导地位。由于经 济条件的限制,人们不可能放弃廉价的高硫煤而 去购买环保型的低硫煤;这就造成SO2的大量排 放。
(2)工业生产过程。化学工业、煤炭工业等, 即是国家的重点发展部门。也是污染最为严重的 企业。而且这些工矿企业大多数成为大气污染的 主力军。
(3)交通运输。近些年来,交通运输发展迅
速。特别是近年来,私人轿车的数量急剧增多。 但是,交通运输的发展带来了严重的环境问题。 汽车的尾气中含有大量的CO,对人体的危害极 大,特别是一些柴油大货车和冒烟车辆。排放的 尾气中夹杂着大量的可吸入颗粒物,是导致疾病 的重要因素。
(4)市政建设。城市马路普遍存在道路斜坡
问题,即马路两侧的人行板道明显高于路面而且 与路面垂直,呈“凹”字型。致使马路上的灰尘不 能吹走,而且越积越多,这也是引发扬尘天气的直 接原因。
(5)工业布局。工矿企业的分散性使城区的 大气污染受到不同程度的影响。
(6)绿化。一些新兴的工业城市,绿化还没
有跟上工业发展的步伐。只有政府、一些企事业 单位,机关团体内部绿化已基本达标,而整个城区 的绿化却远远达不到要求。 2 治理大气污染的措施 2.1 防治大气污染的途径
大气污染防治的途径很多,主要有调整能源
战略、采用清洁能源、推行清洁生产工艺、合理使 用煤炭资源、强化大气环境管理、进行污染物总量 控制,应用绿色植物净化大气等。
(1)调整能源战略,采用清洁能源。大力开
发水利资源,有步骤地发展核能,努力利用太阳
能、风能、海洋能等清洁能源。我国水能资源仅开 发5%,还有95%待开发,大力开发利用水利资
源是调整我国能源战略、改变能源结构的首要任 务。
(2)推行清洁生产工艺是实现清洁生产、减 轻大气污染的重要途径。
(3)采用高新技术,合理利用煤炭资源,推广 型煤,改进燃烧方式。
(4)依法强化城市大气污染管理,进行大气 污染物总量控制。
2.2 对大气环境质量进行监测
大气中的有害物质是多种多样的,不同地区
污染类型和排放污染物种类不尽相同,因此,在进 行大气质量评价时。应根据各地的实际情况确定 需要检测的大气环境指标。大气中常见的污染物
有总悬浮颗粒物、降尘、可吸入颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、总烃、铅、氟化物、臭氧和苯并芘。 颗粒物质的测定:颗粒物质是大气污染物中
数量最大、成分复杂、性质多样、危害较大的一种, 它本身可以是有毒物质,还可以是其他有毒有害 物质在大气中的运载体、催化剂或反应床。在某 些情况下,颗粒物质与所吸附的气态或蒸汽态物 质结合,会产生比单个组分更大的协同毒性作用。 所以,对颗粒物质的研究是控制大气污染的一个 重要内容。大气中颗粒物质的检测项目有:总悬 浮颗粒物的测定、可吸入颗粒物浓度及粒度分布 的测定、降尘量的测定、颗粒中化学组分的测定。 其中。颗粒物浓度的测定最常用的是重量法。 二氧化硫的测定:大气中的含硫污染物主要
有H2S、SO
2、SO
3、CS
2、H2SO4和各种硫酸盐。它 们主要来源于煤和石油燃料的燃烧、含硫矿石的 冶炼、硫酸等化工产品生产排放的废气。 作为大气污染的主要指标之一,二氧化硫在
各种大气污染物中分布最广、影响最大,因此,在 硫氧化物的检测中常常以二氧化硫为代表。 大气中氮氧化物的测定可分为化学法和仪器 法两类。
化学法中最常用的是Saltzman法(GB/T 15435-95)、酸性高锰酸钾溶液氧化法、三氧化铬 -石英砂氧化法。其中Saltzman法仅适于测二氧 化氮的含量,酸性高锰酸钾溶液氧化法和三氧化 铬-石英砂氧化法可以检测大气中氮氧化物总 量。
2.3 综合整治
大气污染综合整治规划是根据城市大气质量 现状与发展趋势进行功能区划并按拟定的环境目 标计算各功能区最大允许排放量和削减量,从而 制定污染治理方案。大气污染的治理应根据城市 的能源结构与交通状况确定首要污染物即浓度 高、范围广、危害大的污染物。便于治理时有的放 矢、对症下药。当前我国大部分城市的大气污染 主要是由采用落后燃烧方式燃煤和汽车尾气引 起,由此而来的首要污染物是二氧化硫和总悬浮 颗粒,因此规划的远景目标应该是改进落后的燃 煤方式,提高燃烧效率,尽量使用气体燃料、型煤、太阳能、地热等无污染或少污染的能源,实行区域 集中供热、消灭千家万户的小烟囱,提高道路硬化 率,通过强化污染源治理和提高污染控制技术等 手段创建无烟控制区。调整工业布局,根据大气 自净规律科学便理的利用大气环境容量;强化污 染源的治理,降低污染物的排放量;通过技术和行 政的手段减少汽车尾气的污染;提高城市绿化率、选择抗污染性好的树种,大力发展植物净化。 2.4 利用气象条件防治大气污染
在污染源变化相对稳定的情况下,大气污染
状况主要取决于气象条件。污染物在大气中的稀 释和扩散受气象条件的支配非常明显,因此,利用 气象条件来制约污染源是防治大气污染现实而又 有效的途径,而污染气象条件预报则是其中的关 键。
气象部门在防治城市大气污染方面。不仅仅 只限于提供大气污染预报,还可以为政府规划部 门搞好城市建设的合理布局和城市环境规划提供 科学依据。雾是加重大气污染的重要气象条件之 一,而降水可以冲刷大气中的污染物。所以气象 部门可以通过人工增雨、增雪、消雾等技术来净化 大气、消除污染。 3 结 语
我国目前人均耗能水平还很低,仅为世界人
均的l/4,能源消耗量也将呈现大幅度上升趋势。 在近期内,我国的能源结构仍将以煤为主,煤炭消 耗量的增加将加重我国城市大气污染程度,而大 幅度提高治理城市大气污染的投资困难较大。因 此,我国大气环境质量发展趋势不容乐观。根据 我国多年环境保护工作的经验,在工业污染源或 固定源的污染未得到根本控制之前,我国城市大 气污染治理还必须以命令控制型和法律、法规手 段为主;随着我国市场经济的建立和完善,环境经 济手段无疑是我国环境政策的发展方向。 参考文献
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