环境工程大气污染危害与治理技术研究
摘要
关键词
环境工程;大气污染;危害;治理技术
正文
引言
大气污染是指因生产生活产生的有害物质对大气环境造成的危害,如二氧化碳浓度提升导致全球变暖,一氧化氮、二氧化硫排放导致酸雨出现,其不仅会使大气环境质量下降,还会导致人类生活受到严重影响。因此,相关部门及人员在环境保护背景下,深入研究大气污染防治技术,并基于大气污染类型、影响程度采取合适的防治技术,通过监控我国的大气污染规模,提出降碳减排的防治措施,以“碳中和、碳达峰”为目标,号召全民协同努力共建“绿色中国”。
1环境工程中大气污染治理的必要性
从全球范围来看,大气污染状况令人忧心忡忡,绝大多数人每天呼吸的空气都夹杂着对身体有害的物质。更令人痛心的是,根据2023年《全球空气质量状况报告》显示,每年因大气污染导致的过早死亡案例多达700万例,这些冰冷的数字背后,是无数鲜活生命的消逝,是一个个家庭的破碎,大气污染已然成为威胁人类生命健康的“隐形杀手”。空气中的主要污染物种类繁多,危害各异。例如,硫化物中的二氧化硫,是酸雨形成的主要“元凶”之一,当二氧化硫排放到大气中,经过一系列复杂的化学反应,会转化为硫酸等酸性物质,这些酸性物质随着降雨落到地面,对土壤、水体和建筑物造成严重的侵蚀。在一些工业发达地区,酸雨频繁降临,使得土壤肥力下降,农作物生长受到抑制,甚至导致绝收;河流、湖泊等水体酸化,水生生物的生存环境遭到破坏,物种数量锐减;历史悠久的建筑和古迹,也在酸雨的侵蚀下逐渐失去往日的光彩,表面斑驳、破损严重。大气污染主要集中在钢铁,化工等行业,其在生产过程中产生的化学反应,会释放大量的有毒气体,主要成分就是氮氢化物和二氧化硫。这些污染物的排放,不仅容易导致局部地区空气质量恶化,还会随着大气环流扩散到周边地区,造成区域性的大气污染。
2大气污染的危害
2.1对人体健康的影响
大气污染对人体健康的影响极其深远,主要体现在呼吸系统、心血管系统和神经系统等方面。首先,细颗粒物(PM2.5和PM10)通过呼吸进入人体肺部,会导致急性呼吸道感染、慢性支气管炎、哮喘加重等症状。长期暴露于高浓度的颗粒物环境中,还会增加肺癌的发病风险。其次,二氧化硫和氮氧化物等气态污染物通过呼吸道进入血液循环,会引起心血管疾病,如高血压、冠心病和心肌梗塞等。研究表明,这些污染物会通过氧化应激和炎症反应,损伤血管内皮细胞,促进动脉粥样硬化的形成。此外,臭氧和一氧化碳等污染物还会影响神经系统,导致神经炎症和认知功能障碍,增加神经退行性疾病的风险。
2.2对气候变化的影响
大气污染对气候变化的影响主要体现在温室效应、酸雨和臭氧层破坏等方面。温室气体如二氧化碳、甲烷和氟利昂等在大气中大量积累,增加了地球的温室效应,导致全球气候变暖。这不仅引起了极端天气事件频发,如洪水、干旱和飓风,还加剧了冰川融化和海平面上升,威胁沿海地区和生态系统的安全。酸雨由大气中的二氧化硫和氮氧化物转化而来,不仅直接损害植被和水体,还通过改变土壤和水体的酸碱平衡,间接影响生物多样性和生态系统的稳定性。
3环境工程大气污染治理技术
3.1大气污染源头治理技术
在环境工程领域,针对大气污染的根本性防治占据了至关重要的位置,其宗旨在于针对污染物形成的起始点和排放途径实施精确管控,以减轻大气所承受的污染压力。实现源头防治的关键,在于对生产环节的严格监管、能源的高效使用、排放规范的细致拟定以及前沿科技手段的充分运用。在大气污染源头的管控上,技术革新涵盖的新型技术、设备、原料等在制造业、物流运输等领域的运用,有效促进了污染物的降低。以化石燃料(例如煤、石油、天然气)的消费为例,在应用过程中,脱硫和脱硝等技术大幅降低了SO2和NOx的排放量。根据统计资料,自2015年起,我国的脱硫效率已攀升至95.8%,而对比2022年,2023年的排放量降低了近28%,脱硝效率达到88.2%,NOx排放量减少了大约19.3%。另外,促进绿色能源对传统能源的逐步替换,构成了根本性治理的关键方针之一。按照我国国家发展和改革委员会的规划蓝图,预计2030年我国非化石能源在总能源消耗中的比例有望升至25%,此举有助于减缓因化石能源燃烧所带来的污染物质(包括SO2、NOx、PM等)对空气质量的影响。此外,对传统能源品质的改进,推动了高效率、低排放技术在实践中的广泛应用。以燃煤发电为例,采纳超临界技术可以减少能源浪费、提升发电效率,并且显著降低大气污染物的排放量。研究数据表明,采用超临界技术的燃煤电厂,其烟尘排放量能够减少65%。
3.2大气污染物监测与检测技术
环境监管与污染防控依赖于先进的大气污染监测技术,实时且精确的数据采集对于构建有效的治理方针至关重要。伴随着信息技术的高速进步,各式传感器和分析仪器的普及使用,使得大气污染监测技术得到了显著提升。根据我国环保部门发布的最新数据,2023年我国各大城市空气污染物平均含量有所减少:PM2.5降低13.2%,PM10降低16.3%,二氧化硫减少22.7%,二氧化氮减少6.7%,此类监测数据的收集与分析,为我国大气污染治理工作提供了坚实的技术基础。在近年间,遥感技术在监测大气污染物的领域崭露头角,通过运用卫星遥感手段,该技术实现了对更广阔区域的监测,涵盖了地面监测站点难以触及的地带,其能在极短的时间内,快速地给出实时数据和动态分布情况。例如通过卫星公布的全球热量和NOx排放数据,为从事环境工程的专业人士提供了即时的信息资源,这有助于他们更准确地评估现状,将遥感技术同地面监测相融合,为政策制定者和环保从业人员打造了一个全方位的数据宝库,极大地促进了政策的执行和环保工作的进展。
结束语
大气污染的危害广泛且深远,在生态环境层面,会大大破坏自然生态系统的平衡,尤其是酸雨的频繁降临致使土壤肥力下降,影响植被生长,许多森林地区因酸雨侵蚀出现树木枯萎、死亡现象,进而威胁到众多依赖森林生存的动植物物种,导致生物多样性受损。目前,环境工程领域针对大气污染已发展出源头治理、末端治理和监测检测等一系列技术,通过优化生产流程、提升能源利用效率以及推动能源结构转型,从根源上减少污染物产生,并借助先进的净化设备工艺和传感遥感等手段,实时、精准地掌握大气污染状况,为治理决策提供数据支撑,实现大气环境质量的持续改善,为人类创造一个清洁、健康的生存环境。
参考文献
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