环保工程与大气污染治理的关联与应对措施研究

(整期优先)网络出版时间:2024-09-30
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环保工程与大气污染治理的关联与应对措施研究

王涛

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摘要:本文深入探讨了环保工程与大气污染治理之间的紧密关联。首先阐述了大气污染的现状、来源和危害,然后分析了环保工程在大气污染治理中的多方面作用,同时,也指出了当前大气污染治理面临的挑战,最后,提出了一系列应对措施,旨在为有效治理大气污染、改善大气环境质量提供理论依据和实践指导。

关键词环保工程;大气污染;关联;措施

一、引言

随着全球工业化和城市化进程的加速,大气污染已成为一个严重的全球性问题,对人类健康、生态环境和社会经济发展都产生了巨大的负面影响。环保工程作为解决环境问题的重要手段,与大气污染治理有着密切的关联。深入研究两者之间的关系并寻求有效的应对措施,对于改善大气环境质量、实现可持续发展具有至关重要的意义。

二、大气污染的现状、来源和危害

(一)现状

近年来,尽管各国都在努力治理大气污染,但大气污染问题仍然严峻。许多城市和地区频繁出现雾霾天气,空气质量指数(AQI)超标现象时有发生。例如,在一些发展中国家的大城市,可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)和挥发性有机物(VOCs)等污染物的浓度仍然处于较高水平,严重影响了居民的生活质量和城市的形象。

(二)来源

工业生产是大气污染的主要来源之一。例如,火力发电行业在燃烧煤炭过程中会释放大量的 SO₂、NOₓ和颗粒物;钢铁、水泥等行业在生产过程中也会产生大量的粉尘和有害气体。化工企业在生产过程中会排放出各种有机和无机污染物,如 VOCs、硫化氢(H₂S)等。随着汽车保有量的快速增长,机动车尾气已成为城市大气污染的重要来源。汽车燃烧汽油或柴油时会排放出 CO、NOₓ、颗粒物和 VOCs 等污染物。特别是在交通拥堵的情况下,机动车处于低速行驶或怠速状态,尾气排放更为严重。建筑工地施工、道路施工、露天堆场和裸露土地等都会产生扬尘。例如,建筑工地在土方开挖、物料装卸和运输过程中,如果没有采取有效的防尘措施,会产生大量的粉尘;道路清扫不及时、运输车辆未封闭运输等也会造成扬尘污染。

(三)危害

大气污染中的 PM2.5 等颗粒物可以深入人体肺部,引发呼吸道疾病、心血管疾病、肺癌等。SO₂和 NOₓ等污染物会刺激呼吸道,导致咳嗽、气喘等症状,长期暴露还会影响肺功能。VOCs 中的一些成分具有致癌、致畸、致突变作用,对人体健康危害极大。大气污染会影响植物的光合作用,导致农作物减产、森林生长受阻。酸雨的形成会损害土壤、水体和建筑物等。例如,酸雨会使土壤酸化,降低土壤肥力,影响植物生长;会使湖泊、河流等水体酸化,破坏水生生态系统。

三、环保工程与大气污染治理的关联

(一)环保工程在能源结构调整中的作用

环保工程致力于推广清洁能源的利用,如太阳能、风能、水能、生物能等。太阳能光伏发电工程可以将太阳能转化为电能,减少对传统化石能源的依赖。风能发电工程利用风力发电机组将风能转化为电能,在一些风力资源丰富的地区得到广泛应用。通过大规模发展清洁能源,减少煤炭、石油等化石燃料的燃烧,从而降低 SO₂、NOₓ和颗粒物等大气污染物的排放。环保工程中的节能工程可以提高能源利用效率。例如,对工业企业的锅炉进行节能改造,采用先进的燃烧技术和余热回收装置,可以提高锅炉的热效率,减少煤炭的消耗量,进而减少大气污染物的排放。在建筑领域,推广节能建筑设计和节能设备的使用,如高效保温材料、节能灯具等,可以降低建筑能耗,减少因能源消耗产生的大气污染。

(二)环保工程在工业污染治理中的作用

环保工程为工业企业提供了各种废气治理技术。例如,针对 SO₂的治理,采用脱硫技术,如石灰石 - 石膏法脱硫,通过化学反应将 SO₂转化为石膏等固体物质,从而降低废气中的 SO₂浓度。对于 NOₓ的治理,采用选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)技术,将 NOₓ转化为氮气和水。在粉尘治理方面,采用袋式除尘器、静电除尘器等设备,有效地去除工业废气中的颗粒物。环保工程促使工业企业推行清洁生产。清洁生产要求企业在生产过程中采用先进的工艺技术和设备,减少原材料和能源的消耗,降低污染物的产生。例如,通过优化化工企业的生产工艺,采用绿色化学合成方法,可以减少 VOCs 的产生;钢铁企业采用先进的炼铁、炼钢工艺,可以降低粉尘、SO₂和 NOₓ等污染物的排放。

四、大气污染治理面临的挑战

(一)区域差异大

不同地区的经济发展水平不同,导致大气污染治理能力和投入存在差异。发达地区通常有更多的资金和技术资源用于大气污染治理,能够较快地推广先进的环保工程技术。而欠发达地区由于经济实力有限,在环保工程建设和大气污染治理方面面临资金短缺、技术落后等问题。各地区的产业结构不同,大气污染的主要来源和治理重点也不同。例如,以重工业为主的地区,如东北老工业基地,工业污染是大气污染的主要来源,治理重点在于工业废气治理;而以旅游业为主的地区,如一些海滨城市,机动车尾气和扬尘污染可能是影响空气质量的主要因素,治理重点则有所不同。

(二)污染物复杂多样

大气中存在多种污染物,如 PM2.5、O₃(臭氧)、SO₂、NOₓ和 VOCs 等,它们之间相互作用、相互影响。例如,VOCs 和 NOₓ在阳光照射下会发生光化学反应,生成 O₃。要实现多种污染物的协同治理,需要综合考虑各种污染物的来源、生成机制和治理技术,这增加了大气污染治理的难度。随着工业的发展和新的化学品的使用,一些新兴污染物不断出现,如持久性有机污染物(POPs)、多环芳烃(PAHs)等。这些污染物具有高毒性、持久性和生物累积性等特点,对其治理的研究和技术还处于起步阶段,给大气污染治理带来了新的挑战。

五、大气污染治理的应对措施

(一)完善政策法规

政府应制定更加严格的大气污染物排放标准,根据不同行业、不同地区的实际情况,制定差异化的标准。例如,对于重点污染行业,如钢铁、水泥、化工等,应制定严于一般行业的排放标准,促使企业加大环保工程投入,提高废气治理水平。建立长效的激励机制,鼓励企业积极参与大气污染治理。例如,通过税收优惠、财政补贴等政策,对采用先进环保工程技术、达到更高排放标准的企业给予奖励;对积极推广新能源汽车的企业和消费者给予补贴等。

(二)创新和推广治理技术

政府、企业和科研机构应加大对大气污染治理技术的研发投入。重点研发多种污染物协同治理技术、新兴污染物治理技术等。例如,开展针对 PM2.5 和 O₃协同治理的技术研究,探索治理 VOCs 的高效技术。鼓励企业与科研机构合作,建立产学研合作机制,加速技术成果的转化。对于已经成熟的大气污染治理技术,应加大推广力度。例如,在全国范围内推广高效的脱硫脱硝技术、颗粒物治理技术等。通过技术培训、示范工程建设等方式,让更多的企业和地区了解和掌握这些技术,提高大气污染治理的整体水平。

结论

环保工程与大气污染治理有着密切的关联,环保工程在能源结构调整、工业污染治理、机动车尾气控制和扬尘治理等方面发挥着重要作用。然而,大气污染治理面临着区域差异大、污染物复杂多样、治理成本高昂等挑战。通过完善政策法规、创新和推广治理技术、加强区域协同治理和提升公众参与等应对措施,可以有效地治理大气污染,改善大气环境质量,实现人类社会与自然环境的和谐发展。在未来的发展中,我们应不断探索和创新,以应对不断变化的大气污染形势。

参考文献

 [1]张古臣.环境工程中大气污染问题分析与处理办法探讨[J].环境与发展,2019,31(09):31+33.

[2] 刘刚. 基于环境工程中的大气污染防治管理措施探析[J]. 中国设备工程, 2020, No.440(04):230-231.