城市大气颗粒物污染
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摘要：随着中国经济的快速增长，不断增长的能源消耗和机动车辆加重了中国城市大气环境的负担，城市空气污染作为一个主要的环境问题正迅速地凸现出来。在参考众多文献及资料的基础下，从我国城市大气颗粒物污染现状、污染特点出发，提出有效、可实施的大气颗粒物污染管理建议及措施和工业治理大气颗粒物污染的实施设备、方法及建议。
关键词：城市；大气颗粒物；污染治理
1大气颗粒物污染简介
大气颗粒物指除气体之外的所有包含在大气中的物质，包括所有各种各样的固体或液体气溶胶。其中有固体的烟尘、灰尘、烟雾，以及液体的云雾和雾滴。粒径的分布大到200微米，小到0.1微米。
统计数据表明，目前我国烟尘和粉尘排放量有逐年下降的趋势，但影响城市空气质量的主要污染物仍是颗粒物。2004年的环境状况报告显示，46.8％的城市颗粒物浓度超过二级标准；颗粒物污染较重的城市主要分布在西北、山西、内蒙、辽宁、河南、湖南和四川。在监测的城市中，2004年环境空气质量达国家二级标准的占38.6％，而1999年这一数字只有33.1％，但全国总排放近年处于波动状态，没有得到明显的遏制。总的来说，随着300多个城市中达到二级标准的比例逐年增加，中国城市的空气质量有所好转。
对于我国城市而言污染源主要为各种工业生产过程中产生的大气污染和居民燃煤污染。另外，近年来私人轿车的数量急速增多和市政建设等都带来了严重的环境问题。
2大气颗粒物治理措施
2.1加强污染物排放管理的建议
政府部门需加强大气颗粒物污染管理力度。政府部门应将大气颗粒物排放制度化，如进行以下流程。首先，政府需明确污染排放许可证颁发的法规和管理流程，包括许可证申请的严格化、污染指数检测报告的准确化、许可证管理人员的考核、许可证管理机关的执法权明确化、许可证审批程序的合理化以及管理资金的流向明朗化；其次，是在执法办事的过程中需要严格执行污染排放许可证颁发的法规和管理流程，提高工作人员的素质以及办事效率。
2.2城市生态环境整治建议
城区生态环境综合整治方案的设计范围是以城市中心区的建成区为核心地域向外延伸。
2.2.1水域生态工程方案
城市中的水域是唯一不起尘的地域,而且还具有吸尘、降尘和调节城市气候的重要作用,是城市生态平衡的重要因素。因此,要充分利用城市地质条件,保持并扩大现有水域面积,同时积极开发新的水域,提高水域覆盖率。该工程方案除了具有生态效益外,还可考虑其经济效益,例如建设水上训练基地或旅游渡假村等。
2.2.2绿色生态工程方案
绿化是城市生态建设的另一重要组成部分。绿化可以调节气候、减少污染、净化空气、防风固沙,是非常经济的生物防治措施,称之为“城市肺”。中心区TSP中扬尘比例较高,与城市绿化率不高有着密切关系。因此,方案对绿化工程作出重点规划。绿化工程的设计思想:以林为主,草花为辅,建设大型防护林带和城市森林公园,尽快形成城市森林系统,使绿化工程最大限度地发挥环境保护和生态平衡作用;规划设计大、中、小型的以林为主,林、草、花相间的城市立体景观系统,使中心区内已建成地域的裸地全部绿化,作到黄土不露天;在建地域的裸地应随建设工程的结束时间而完成绿化工程。
（1）围绕城市外部建立外防护林带，形成以抵抗外来大气颗粒污染物的防护墙。再在城市中，沿河流、湖泊建立内防护林带，保证城市大气颗粒污染物的净土。
（2）建立城市森林公园，给城市建造有一个“肺”，便于城市消耗以产生的城市大气颗粒物污染。
（3）许多城市都在近郊有储灰场，用来堆积城市建筑、日常生活所产生的灰尘、垃圾。储灰场是重要起灰源之一。该工程拟先在储灰坑周围建设高大防护林地,以阻挡灰坑起尘。注重储灰场的封闭问题，尽可能的避免其灰尘外扬。生活垃圾场周围也需建设高大防护林地,以阻挡垃圾山起尘。服务期满后进行土地恢复处理。还要做好裸地绿化工作，尽量做到城市退耕还林，将废弃的、或暂时无用处的裸地充分利用，建立绿化带或防护林带。
2.3城市工业环境整治方案
目前，我国许多城市内或近郊都存在一些具有一定大气污染的工厂。对于这些工厂，我们不但需要对其工厂环境进行改造和绿化（如上部分方案）。还需严格按照国家相关部门的要求，要求工厂进行废气的处理，达到环保要求。对于大气颗粒物污染，有以下几种控制技术：
根据除尘技术原理，可以概括为机械力除尘、过滤除尘、静电除尘和湿式除尘四种类型，其中前三种可统称为干式除尘。
2.3.1机械力除尘
机械力除尘是借助质量力的作用达到除尘目的的方法，相应的除尘装置称为机械式除尘器.质量力包括重力、惯性力和离心力,主要除尘器形式为重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。
(1)重力沉降。
利用颗粒污染物与气体密度不同，使颗粒污染物在重力作用下自然沉降下来，与气体分离的过程。重力沉降室结构简单，造价低，压力损失小，便于维护，且可以处理高温气体。主要缺点是只能捕集粒径较大的颗粒物，仅对50微米以上的颗粒物具有较好的捕集作用，因而效率低，只能作为初级除尘手段，主要用于高效除尘装置的前级除尘器。
(2)惯性除尘。
利用颗粒污染物与气体在运动中惯性力不同，使颗粒污染物从气体中分离出来的过程。通常是使气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧改变，气流中的颗粒物惯性较大，不能随气流急剧转弯,便从气流中分离出来。
(3)离心除尘。
利用旋转的气流所产生的离心力，将颗粒污染物从气体中分离处理的过程。
离心除尘器也称为旋风除尘器，具有结构简单、占地面积小、投资低、操作维修方便、压力损失中等、动力消耗不大、可用各种材料制造、能用于高温或高压及腐蚀性气体、并可直接回收干颗粒地优点。一般用来捕集5至15微米以上地颗粒物，除尘效率可达80%左右，是机械式除尘器中效率最高的。主要缺点是对5微米以下的细小颗粒物去除效果不理想。
2.3.2过滤除尘
过滤除尘是使气流通过多孔滤料，将气流中颗粒污染物截留下来，使气体得到净化的过程，主要有袋式除尘及颗粒层过滤除尘两种方式。
（1）袋滤除尘。
利用棉、毛或人造纤维等加工的滤布捕集颗粒污染物的方法，主要通过筛分、惯性碰撞、扩散、静电、重力沉降等作用机制，依靠滤料表面来捕集颗粒污染物，属于外部过滤。
该方法除尘效率高，一般可达99%以上，适应极强，能够处理不同类型的颗粒污染物，操作弹性大，除尘效率对入口颗粒污染物浓度及气流速度变化具有一定稳定性，结构简单，使用灵活，便于回收干料，不存在污泥处理。但袋式除尘器的应用受到滤布的耐温、耐腐蚀等操作性能的限制，一般使用温度应低于300℃。
(2)颗粒层过滤除尘。
通过将松散多孔的滤料填充在框架内作为过滤层，颗粒物在滤层内部被捕集的一种除尘方法，属内部过滤方式。除尘过程中大颗粒污染物主要借助惯性力，小于0.5微米的颗粒物主要靠滤料及被过滤下来的颗粒表面的拦截和附着作用过滤下来，净化效率随颗粒层厚度增高而提高。颗粒层除尘器按其功能可分为单颗粒层除尘器和组合颗粒层除尘器两种。
2.3.3静电除尘
利用高压电场产生的静电力(库仑力)的作用从气流中分离悬浮粒子(尘粒或液滴)的一种方法。静电除尘主要通过粒子荷电、沉降和清除三个阶段实现颗粒污染物与气流的分离。静电除尘常用的设备为电除尘器，工业上应用最广泛的是单区电除尘器，即使粒子带电的电离作用与带电粒子的集尘作用在同一电场中进行。电除尘器是一种高效除尘装置,对细微尘粒及雾状液滴捕集性能优异，除尘效率达99%以上，对于0.1微米以下的尘粒，仍有较高的去除效率，由于气流通过阻力小，所消耗的电能通过静电力直接作用于尘粒上，因此能耗低。处理气量大，可应用于高温、高压场所，广泛应用于工业除尘。电除尘器的主要缺点是设备庞大、占地面积大、一次性投资费用高。
2.3.4湿式除尘
也称为洗涤除尘。该方法是用液体洗涤含尘气流，使尘粒与液膜、液滴或气泡碰撞而被吸附，凝聚变大，尘粒随液体排出，气体得到净化。由于洗涤液对多种气态污染物具有吸收作用，因此它能净化气体中的固体颗粒物，又能同时脱除气体中的气态有害物质，某些洗涤器也可以单独充当吸收器使用。湿式除尘主要通过惯性碰撞、扩散、凝聚、粘附等作用来捕获尘粒。湿式除尘常用的有喷淋塔、填料塔、泡沫塔、卧式旋风水膜除尘器、中心喷雾旋风除尘器、水浴式除尘器、射流洗涤除尘器、文丘里洗涤除尘器等。湿式除尘器结构简单、造价低、除尘效率高，在处理高温、易燃、易爆气体时安全性好。不足是用水量大，易产生腐蚀性液体，产生的废液或泥浆进行处理，并可能造成二次污染。
2.3.5粉尘与烟气处理
粉尘和烟气主要来源于燃烧设备和工业生产工艺。对粉尘的净化控制，主要是三类技术。对于烟气的处理技术，主要是三种：一是洗涤吸收技术，典型装置是烟气洗涤塔；二是吸附技术，典型装置是过滤层净化器；三是催化处理技术，典型装置有催化燃烧器、热催化器等。
3结束语
由于城市持续高速的经济增长和污染控制的困难，城市空气污染治理将存在一个很长时期。大气颗粒物污染是大气污染的主要方面。由于其组成、结构的复杂性，对我们人类的健康和发展都有着重大的影响，对城市空气和发展有着恶劣的影响，对地球环境也有着不可忽视的影响。目前，还存在着治理难、治理资金投入大、技术水平有限等问题。因此，大气颗粒物污染任重而道远。本文通过对大气颗粒物污染的现状及污染源的简要介绍提出适合于我国城市现状的整改意见以及在工业处理方面的处理技术及处理方法。对于大气颗粒物污染治理工业治理方法有很多，如文中所列。但每种方法都有其使用条件和使用环境，对于不同地域和不同条件还应根据各自需求选择正确的方式方法。
参考文献
［1］李春燕,高翠香.大气颗粒物污染与城市生态环境整治方案［J］，唐山学院学报，2007,(3).
