城市大氣污染成因分析及防治對(duì)策

張 芬 劉 牛/湖北工程學(xué)院生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院

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城市大氣污染成因分析及防治對(duì)策

張 芬 劉 牛/湖北工程學(xué)院生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院

【摘 要】本文探討了目前城市大氣污染主要幾種污染物SO2、氮氧化物、總懸浮顆粒物、CO2等的危害和成因分析，并從調(diào)整產(chǎn)業(yè)和能源結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)污染治理、完善法律法規(guī)制度、加強(qiáng)城市綠化建設(shè)等幾個(gè)方面提出了城市大氣污染防治的對(duì)策和建議。

【關(guān)鍵詞】城市大氣污染；成因分析；防治對(duì)策

一、引言

隨著我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展和城市化進(jìn)程的高速進(jìn)行，人類生產(chǎn)生活排放的污染物明顯增多，致使環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)較差。影響空氣質(zhì)量的因素很多，如工業(yè)廢氣中各類污染物的排放、能源消耗量、生產(chǎn)和生活煤耗、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和城市綠化等，這些因素的共同作用都使空氣質(zhì)量發(fā)生了一定的變化。

二、城市大氣污染主要污染物危害及成因分析

（一）城市大氣主要污染物及危害

大氣污染物按存在狀態(tài)可分為兩大類：氣溶膠狀態(tài)污染物和氣體狀態(tài)污染物。前者包括粉塵、霧、降塵、飄塵、懸浮物等。后者主要以SO2為主的硫氧化合物、以NO2為主的氮氧化合物、以CO2為主的碳氧化合物以及碳、氫結(jié)合的碳?xì)浠衔?。隨著人類不斷開發(fā)新物質(zhì)，大氣污染物的種類和數(shù)量也在不斷增加。最主要污染物還是SO2、氮氧化物、總懸浮顆粒物、碳?xì)浠衔锏葞状箢悺?/p>

1.二氧化硫（SO2）

SO2是大氣的主要污染物之一，是衡量大氣是否遭到污染的重要指標(biāo)。一般認(rèn)為空氣中SO2濃度達(dá)到1.5 mg/m3以上，對(duì)人體健康就會(huì)產(chǎn)生危害；吸入高濃度SO2，可引起支氣管炎、肺炎，嚴(yán)重時(shí)可發(fā)生肺水腫及呼吸中樞麻痹。SO2與煙塵同時(shí)污染大氣時(shí)，兩者有協(xié)同作用，煙塵中含有多種重金屬及其氧化物，能催化SO2形成毒性更強(qiáng)的硫酸霧，加劇其毒性作用。

2．氮氧化物（NOX）

氮氧化物（NOX）是影響空氣質(zhì)量的重要污染物。NO2可經(jīng)呼吸道、皮膚、消化道侵入人體，毒害神經(jīng)系統(tǒng)，抑制酶的活性，影響脂蛋白代謝，造成心血管疾病。長(zhǎng)時(shí)間接觸低濃度NO2可引起慢性中毒，產(chǎn)生遲鈍、失眠、記憶力衰退、多發(fā)性神經(jīng)炎等疾病。短時(shí)間接觸高濃度NO2可引起急性中毒甚至死亡。

3.總懸浮顆粒物（TSP）

TSP是指懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤100μ m的顆粒物。它主要來(lái)源于燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙塵、生產(chǎn)加工過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵、建筑和交通揚(yáng)塵、風(fēng)沙揚(yáng)塵及氣態(tài)污染物經(jīng)復(fù)雜物理化學(xué)反應(yīng)生成的相應(yīng)鹽類顆粒。

PM10是空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤10μ m的可吸入顆粒物，指漂浮在空氣中的固態(tài)和液態(tài)顆粒物的總稱。PM2.5指空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤ 2.5 μ m的顆粒物，也稱細(xì)顆粒物、可入肺顆粒物。PM2.5能較長(zhǎng)時(shí)間懸浮于空氣中，其在空氣中含量（濃度）越高，就代表空氣污染越嚴(yán)重。PM2.5粒徑小、比表面積大、活性強(qiáng)、易附帶有毒、有害物質(zhì)（例如重金屬、微生物等），且在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，因而對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響比PM10更大。

4.CO2等溫室氣體

大氣中重要的溫室氣體包括下列幾種：CO2、甲烷（CH4）、氫氟氯碳化物類（CFCs，HFCs，HCFCs）、全氟碳化物（PFCs）等。溫室氣體排放導(dǎo)致全球平均氣溫上升，引發(fā)冰蓋融化、極端天氣等全球性問(wèn)題，危及人類生命和生活。據(jù)估計(jì)，每年有500萬(wàn)人死于由氣候變化及碳過(guò)度排放引起的空氣污染、饑荒和疾病。

（二） 城市大氣污染的成因分析

大氣污染的主要成因?yàn)椋海?）燃料燃燒：中國(guó)能源以煤為主，主要大氣污染物是顆粒物、CO2、SO2。（2）工業(yè)生產(chǎn)：主要有粉塵、碳?xì)浠衔?、含硫化合物、含氮化合物以及鹵素化物等多種污染物。（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：造成大氣中氮氧化物的污染。（4）交通運(yùn)輸：主要為碳?xì)浠衔铩O2、CO、氮氧化物、含鉛污染物、苯并芘等污染物。（5）制冷及保溫行業(yè)：大量使用氟氯化碳（CFC）進(jìn)行制冷與發(fā)泡保溫， CFC是主要的溫室氣體，也是對(duì)臭氧層破壞作用最大的污染物。

三、城市大氣污染防治對(duì)策

研究表明，針對(duì)城市煤煙型污染，最有效的污染防治措施是調(diào)整能源結(jié)構(gòu)。目前，大氣污染物工程治理措施方面比較成熟的方法有脫硫技術(shù)、脫氮技術(shù)、除塵技術(shù)。

氮氧化物排放控制技術(shù)大致可分為兩類，即改進(jìn)燃燒技術(shù)減少氮氧化物的產(chǎn)生和去除煙氣中氮氧化物。例如整體分級(jí)NOX。還可從汽車尾氣治理方面著手。當(dāng)前，我國(guó)已攻克了催化凈化器產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)和柴油機(jī)顆粒物排放凈化技術(shù)。

除塵技術(shù)方面，目前歐洲、美國(guó)、日本的大型電站燃煤鍋爐都配備5個(gè)甚至更多電場(chǎng)的高效靜電除塵器或多室的布袋除塵器，除塵效率達(dá)99.9%以上，實(shí)際排放濃度均低于標(biāo)準(zhǔn)要求，一般為50 mg/m3。

城市區(qū)域建筑施工引起的顆粒物污染問(wèn)題越來(lái)越顯著。主要措施：（1）建筑材料的封閉裝卸與運(yùn)輸：較好的辦法是采用裝箱式全封閉運(yùn)輸，設(shè)置專業(yè)卸車場(chǎng)，采用噴淋方式進(jìn)行壓塵和洗塵。（2）施工車輛的沖洗：保持施工車輛的清潔，不帶土上路，定量沖洗。（3）推廣混凝土集中攪拌、供應(yīng)；建筑施工中，混凝土集中生產(chǎn)和供應(yīng)，大幅度降低水泥、沙、石料等在各工地運(yùn)輸、存儲(chǔ)和使用以及生產(chǎn)過(guò)程中的消耗量，也可使工程質(zhì)量得到有效保證。

在污染物散播過(guò)程中，種植綠色植物可有效降低污染物濃度。城市綠化植物可通過(guò)吸滯粉塵、SO2以及減少空氣含菌量而起到凈化空氣的作用。

四、小結(jié)

大氣污染防治方法很多，根本途徑是調(diào)整產(chǎn)業(yè)和能源結(jié)構(gòu)，改革生產(chǎn)工藝，綜合利用。全面規(guī)劃，合理布局，控制污染物的排放量，加強(qiáng)污染治理。制訂國(guó)家和地區(qū)的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，完善法律法規(guī)制度。加強(qiáng)城市綠化建設(shè)，改善生態(tài)環(huán)境。

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作者簡(jiǎn)介：

1.張芬（1983.11-），女，湖北武漢，畢業(yè)于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，實(shí)驗(yàn)員，工作單位：湖北工程學(xué)院，研究方向：環(huán)境污染防治。

2.劉牛（1982.01-），男，安徽肥西，畢業(yè)于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，講師，工作單位：湖北工程學(xué)院，研究方向：土壤學(xué)、環(huán)境地球化學(xué)。