江苏山淼环境因为专业所以卓越大气污染控制概况及综合防治随着工业的发展和人口的激增,世界各国都不同程度地产生了大气污染,从国外发达国家看,自18世纪末到20世纪中,污染是逐步加剧的,这一时期主要是以烟尘和SO2为主的“煤烟型”污染。到20世纪50-60年代,石油消耗剧增,发展成为“石油型”污染。多种大气污染物的存在,如飘尘、SO2、NOx、CO和HC等。造成了广域的复合污染。在几十年的时间里,陆续发生了闻名世界的伦敦烟雾、日本四日气喘病、美国洛杉矶烟雾等一系列的大气污染典型事件。由于严重的环境污染,迫使各国重视了治理工作。自20世纪70年代以来,各国花费了大量的人力、物力和财力,取得了显著的成效,使环境质量明显改善。例如曾被世界公认的“公害大国”日本,现在在工业继续增长的情况下,大气中污染物的浓度却在不断下降。近年来,随着煤炭在一次能源中的比例不断增长,烟尘、SO2的控制问题又重新引起各国的注意,SO2和NOx造成的酸雨污染已成为一个重大的国际污染问题。另外,随着汽车用量的不断增加,NOx、HC和光化学烟雾的污染仍然困扰着一些发达国家。我国是世界上大气污染状况比较严重的国家之一,目前,我国主要的大气污染物是烟尘和SO2,即属“煤烟型”污染。1994年排尘量1414万t,其中燃煤70%,年排SO2量1825万t,燃煤占85%。据54个城市酸雨监测,45个城市超标。在最严重的重庆地区和贵阳地区,酸雨的PH值竟分别达3.35和3.44。除此之外,苯并芘、CO、氟、铅等的污染在不少省市也是相当严重的。一、我国大气污染控制技术概况环境污染的加剧,给人们提出了控制大气污染的严重任务。随着科学技术的发展,人们对大气污染物的控制提出了不少行之有效的方法。(一)二氧化硫污染控制控制二氧化硫污染的主要技术措施有前脱硫、中脱硫、后脱硫。1.前脱硫所谓前脱硫,系指燃料(主要是煤和石油)在进入燃烧系统之前,即采取一定方法,将其中的一部分或大部分硫脱去。随着对环境质量要求的提高和需要燃烧量的激增,燃料脱硫问题日益重要起来。目前,重油脱硫存在着脱硫率低、费用高等问题,据国外报道,若将硫分降到0.5%,重油价格将增加35%-50%。对于煤,通过洗选,可将90%的无机硫脱去,但对有机硫却毫无办法,要想进一步脱去,必须采取气化或液化的方法。目前已开发出一些成本较低的煤的气化或液化技术。2.中脱硫江苏山淼环境因为专业所以卓越所谓中脱硫,系指燃料在燃烧过程中脱硫的方法,俗称炉内脱硫法。基本原理是把石灰石细粉(或其他碱性物质)通过一定装置喷入炉内,在一定温度范围内生成的氧化钙具有很强的吸附活性,从而在炉内吸附由燃料燃烧而生成的SO2,达到脱硫的目的。此法在20世纪40-50年代有所应用,但因脱硫率低而被逐渐淘汰。随着大气污染总量控制的提出,到20世纪80年代又重新引起了人们的兴趣而逐渐深入研究,提出了一些数学模型并进行了一些工业装置试验。目前一些炉内脱硫工艺已在工业上成功地应用。3.后脱硫所谓后脱硫是指烟气脱硫,由于一般燃烧烟气中SO2浓度较低(一般为0.05%-0.4%,不超过1.0%,烟气量大(尤其是电力工业),脱硫成本较高,使烟气脱硫技术的应用受到限制。但自20世纪70年代以来,由于SO2污染日趋严重,一些发达国家如美国、日本、德国等,制定了更严格的SO2排放标准,加强了总量控制,迫使工业部门安装烟气脱硫装置越来越多。1994年的统计显示,全球已有18个国家安装了烟气脱硫装置,总容量达168GW。目前已出现了较多的烟气脱硫成熟工艺并已工业化。而对于SO2浓度较高(在2%-3%以上)的有色金属冶炼烟气,一般采用催化氧化法生产硫酸。我国的烟气脱硫工作始于20世纪50年代,起步不晚,但进展不快。20世纪70年代初才有一些装置投入应用。多年来,为解决火电厂烟气脱硫问题,进行了大量的研究,同时也从国外引进了几套较大的烟气脱硫装置。到1998年底,已投运的脱硫机组容量达1.68GW。目前约有5GW的机组正在建设或设计脱硫装置。为了控制我国酸雨和二氧化硫污染不断恶化的趋势,1988年1月12日国务院正式批复了我国酸雨控制区和二氧化硫污染控制区(简称“两控区”)的划分方案。“两控区”的污染控制目标为:到2000年,排放二氧化硫的工业污染源达标排放,并实行二氧化硫排放总量控制;有关重点城市环境空气二氧化硫浓度达到国家环境质量标准,酸雨控制区酸雨恶化的趋势得到缓解。到2010年二氧化硫排放总量控制在2000年排放水平以内;城市环境空气二氧化硫浓度达到国家环境质量标准,酸雨控制区降水PH值小于4.5的面积比2000年有明显减少。控制措施包括禁止新建煤层含硫分大于控制措施包括禁止新建煤层含硫分大于3%的矿井,对已建成的生产煤层含硫分大于3%矿井,逐步实行限产和关停;新建、改造含硫分大于1.5%的煤矿,应当建设煤炭洗选设施;禁止在大中城市城区及近郊区新建燃煤火电厂;现有燃煤含硫量大于1%的电厂要在2010年前分期分批建成脱硫设施或采取其他具有相应效果的减排二氧化硫的措施;并从制定规划、强化监督管理、推行二氧化硫污染防治技术和经济政策,完善酸雨和二氧化硫监测网络,开展科技研究,积极进行宣传培训等方面提出具体计划,以实现控制目标。(二)氮氧化物NOx污染控制江苏山淼环境因为专业所以卓越污染控制主要是指对机动车、锅炉和工业排气中NOx的控制。对于机动车,主要是采取预防措施同时加装净化装置。对于锅炉排气中NOx的控制。其研究重点也是放在预防性的措施上,如流化床燃烧技术等。对于烟气脱硝技术,目前投入应用的还不普遍。日本制定出世界上最严格的NOx排放标准,并大量采用氨催化还原法脱硝,到1992年发电厂脱硝装置总容量达36000MW。目前一些较大的化肥厂采用催化氧化法处理含NOx浓度较高的尾气生产硝酸。(三)有害金属元素排放控制当前,有害金属元素排放控制方法的研究主要集中在吸收剂的开发和吸收过程的物理化学反应特性的研究上,对反应过程的研究已从单金属与单吸收剂模型向多金属与多吸收剂的反应模型发展,并对影响吸收效果的因素(温度、粒度及烟气中水蒸气、SO2、Cl2、含量等)进行研究。目前研究中所用的吸收剂为高岭土、粘土及石灰石、氢氧化钙等。在有害金属元素排放控制研究中,目前最受重视的是汞的排放问题。美国环保署(EPA)已经提出建立合理的收费标准,对电站锅炉汞的大气排放、污水排放和固体排放采取由大到小的收费办法,以控制汞的排放及对环境的危害,促使电厂对汞排放采取必要的措施。汞排放控制的研究主要集中在燃烧前脱汞、燃烧后脱汞和汞形态转化三个方面。近年来,国外对燃煤电站有害金属排放机理和排放控制方法的研究已成为新的研究热点。可以预见,此项研究将是21世纪最重要的环保课题之一。(四)机动车排气污染控制机动车排放的主要污染物是CO、HC、NOx、黑烟和醛类,这些污染物可导致光化学烟雾的发生。对它们的治理至今未提出十分有效的方法。一些发达国家在汽车尾部安装催化净化装置,以催化还原NOx和催化氧化CO和HC。我国研究的重点放在对HC和CO的催化燃烧上,现已研制成几类性能优异的催化剂,其中包括非贵金属三效催化剂。尽管如此,对汽车尾气的净化仍不能收到满意的效果。为此,目前国外已重点转入研究燃料及汽车设备结构的改革,以发展高效无公害的交通系统。(五)其他有害气体污染控制其他有害气体主要是指含氟废气、有机气体及恶臭。对于含氟气体的净化,多采用吸收法,如磷肥厂及铝厂所排出的含氟废气,可采用吸收法和吸附法进行净化。对于有机蒸气的治理,多采用吸附法进行处理,以达回收的目的。有些地方也采用催化燃烧的方法,即在低于有机物的燃点(一般为800℃左右)温度下,采用催化剂使有机气体氧化成CO2和水,以节约能源,对于恶臭类物质,一般也采取与处理有机蒸气相似的方法进行处理。江苏山淼环境因为专业所以卓越大气污染是环境污染的一个方面,要解决污染问题,必须将其纳入区域环境的综合防治之中。二、大气污染的综合防治所谓大气污染的综合防治,实质上是对多种大气污染控制技术方案的技术可行性、经济合理性、实施可能性和区域适应性等做最优化选择和评价,从而得到最优的控制技术方案和工程措施,达到整个区域的大气环境质量控制目标。这里仅在借鉴国内外经验教训的基础上,结合我国实际,对控制大气污染的综合防治措施作一综述。(一)全面规划、合理布局大气污染控制是一项综合性很强的技术,影响大气环境质量的因素很多,所以在建设前必须进行全面环境规划,采取区域性综合防治措施。区域环境规划是区域的经济和社会发展规划的重要组成部分。它的主要任务,一是解决区域的经济发展和环境保护之间的矛盾;二是对已造成的环境污染和环境问题,提出改善和控制污染的最优化方案。因此,做好城市和大工业区的环境规划设计工作,采取区域性综合防治措施,是控制环境污染(包括大气污染)的一个重要途径。现在我国及一些工业国家都规定,在兴建大中型工业企业和居民小区时,要先作环境影响评价,提出环境质量评价报告书,环境影响评价已成为建设项目立项的首要条件。(二)严格环境管理环境管理,从广义上说,是在环境容量的允许下,以环境科学理论为基础,运用技术的、经济的、法律的、教育的和行政的手段,对人类的社会经济活动进行管理,协调社会经济发展与保护环境的关系,使人类具有一个良好的生活、劳动环境,使经济得到长期稳定的增长。完整的环境管理体制是由环境立法、环境监测机构和环境保护管理机构三部分组成的。环境法是进行环境管理的依据,它以法律、法令、条例、规定、标准等形式构成一个完整的体系。环境监测是环境管理的重要手段,没有及时、准确和在主要环境领域内完善的监测网,要进行有效的环境管理和监督是不可能的。环境保护管理机构是实施环境管理的领导者和组织者,是环境保护的执法部门。我国的环境管理体制正在逐步建立和完善。1979年公布了《中华人民共和国环境保护法(试行)》,而后又相继制定了《海洋环境保护法》(1982年)、《水污染防治法》(1984年)、《森林保护法》(1984年)、《草原法》(1985年)、《大气污染防治法》(2000年修订)等法律,以及各种环境保护方面的条例、规定和标准。与此同时,从中央到地方以至各工业企业,也逐步建立了相江苏山淼环境因为专业所以卓越应的环境保护管理机构及环境监测中心、站、点,为环境法的实施和严格环境管理提供了保证。(三)控制大气污染的技术措施①推行清洁生产技术,优先采用无污染或少污染的工艺,是防止环境污染的根本途径。②严格生产工艺操作,选配合适的原材料,有利于减轻污染或对产生的污染物进行处理。③合理利用能源,改革能源构成,开发太阳能、原子能等清洁能源。④改造燃烧设备和燃烧条件,提高热效率是节约能源和控制大气污染的重要途径。⑤建立综合性工业基地,开展综合利用,使废水、废气、废渣资源化,减少污染物的总排放量。⑥减少机动车的排气污染,是改善城市大气质量的重要保证。(四)控制环境污染的经济政策①保证必要的环境保护设施的投资。②对治理环境污染从经济上给予鼓励,如低息长期贷款,对综合利用产品实行利润留成和减免税政策。③贯彻“谁污染谁治理”的原则,并把排污收费制度和行政法律制裁具体化。一般分为三种形式,排污收费、赔偿损失和罚款、追究行政责任以至刑事责任。(五)绿化造林绿化造林不仅美化环境,调节空气温度、湿度及城市小气候,保持水土,防风防沙,而且在净化大气、减低噪声方面也有显著作用。(六)安装废气净化装置在充分考虑环境规划、合理布局、改革燃料、原料及大气和绿化的自净能力的情况下,若污染物排放浓度(或排放量)或地面浓度仍达不到大气环境标准时,则必须安装废气净化装置。对污染源进行治理,安装废气净化装置,是控制大气环境质量的重要手段,也是实行环境规划等综合防治措施的前提。