魏海峰
一、大氣污染的綜合防治
大氣的污染物，無論是顆粒狀污染物或是氣體狀污染物，都有能夠在大氣中擴散、污染面廣的特點，這就是說，大氣污染帶有區域性和整體性的特征。正因為如此，大氣污染的程度要受到該地區的自然條件、能源構成、工業結構和佈局、交通狀況以及人口密度等多種因素的影響。在本文以後所論述的各種治理技術隻是對點污染源排放的污染物進行治理，不能解決區域性的大氣污染問題。對於區域性大氣污染問題，必須通過采取綜合防治的措施加以解決。
所謂大氣污染的綜合防治，就是從區域環境的整體出發，充分考慮該地區的環境特征，對所有能夠影響大氣質量的各項因素作全面、系統的分析，充分利用環境的自凈能力，綜合運用各種防治大氣污染的技術措施，並在這些措施的基礎上制定最佳的防治措施，以達到控制區域性大氣環境質量、消除或減輕大氣污染的目的。大氣污染綜合防治涉及面比較廣，影響因素比較復雜，一般來說，可以從下列幾個方面加以考慮。
（1）全面規劃，合理佈局
大氣污染綜合防治，必須從協調地區經濟發展和保護環境之間的關系出發，對該地區各污染源所排放的各類污染物質的種類、數量、時空分佈作全面的調查研究，並在此基礎上，制定控制污染的最佳方案。工業生產區應設在城市主導風向的下風向。在工廠區與城市生活區之間，要有一定間隔距離，並植樹造林、綠化、減輕污染危害。對已有污染重，資源浪費，治理無望的企業要實行關、停、並、轉、遷等措施。
（2）改善能源結構，提高能源有效利用率我國能源的平均利用率僅30%，提高能源利用率的潛力很大。我國有20餘萬臺鍋爐，年耗煤2億多噸，因此，合理選擇鍋爐，對低效鍋爐的改造、更新、提高鍋爐的熱效率，能夠有效地降低燃煤對大氣的污染。有一些植物能夠吸收大氣中的有毒成分，如1公頃柳杉林每年可吸收720kg二氧化碳。二、顆粒污染物的治理1、顆粒污染物的分類
大氣中的煙塵主要是由於固體燃料（煤）的燃燒產生的。
我們根據煙塵（顆粒污染物組成）的特性，可以將其分為粉塵、煙和霧三種類型。詳見第六章表6－7。2、顆粒污染物的去除方法及設備①幹法去除顆粒污染物通過顆粒本身的重力和離心力，使氣體中的顆粒污染沉降，而從氣體中去除的方法，如重力除塵、慣性除塵和離心除塵。常用的設備有重力沉降室、慣性除塵器和旋風除塵器等。②濕法去除顆粒污染物
用水或其他液體使顆粒濕潤，而加以捕集去除的方法。如氣體洗滌、泡沫除塵等。常用的設備有：噴霧塔、填料塔、泡沫除塵器、文丘裡洗滌器等。
③過濾法去除顆粒污染物
使含有顆粒污染物的氣體通過具有很多毛細孔的濾料，而將顆粒污染物截留下來的方法，如填充層過濾、佈袋過濾等。常用的設備有顆粒層過濾器和袋式過濾器。使含有顆粒污染物的氣體通過高壓電場，在電場力的作用下，使其去除的過程。常用的設備有幹式靜電除塵器和濕式靜電除塵器。選擇哪一種方法去除顆粒污染物，主要從顆粒污染物的粒徑大小和數量以及操作費用等方面來考慮。一般情況下，較大顆粒（數十微米以上）宜於采用幹法，而細小顆粒（數微米）則以采用過濾法和靜電法為宜。三、氣態污染物的治理1．吸收法吸收是利用氣體液體中溶解度不同的這一現象，以分離和凈化氣體混合物的一種技術。這種技術也用於氣態污染物的處理，例如從工業廢氣中去除二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、硫化氫（H2S）以及氟化氫（HF）等有害氣體。
吸收可分為化學吸收和物理吸收兩大類。化學吸收，被吸收的氣體組分和吸收液之間產生明顯的化學反應的吸收過程。從廢氣中去除氣態污染物多用化學吸收法。例如用堿液吸收煙氣中的SO2，用水吸收NOX等。a.水，用於吸收易溶的有害氣體。b.堿性吸收液，用於吸收那些能夠和堿起化學反應的有害酸性氣體，如SO2、NOX、H2S、等。常用的堿吸收液有：氫氧化鈉、氫氧化鈣、氨水等。
c.酸性吸收液，一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）氣體能夠在稀硝酸中溶解，而且其溶解度比在水中高得多。
d.有機吸收液，用於有機廢氣的吸收，洗油、聚乙醇醚、冷甲醇、二乙醇胺都可作為吸收液，並能夠去除酸性氣體，如H2S、CO2等。
目前在工業上常用有吸收設備有表面吸收器、板式塔、噴灑塔、文丘裡塔等。
2．吸附法本法可使廢氣中的有機溶劑回收率達80%~90%，如采用串聯操作，回收率將更高。
除吸收法、吸附法外，用於氣態污染物處理的技術還有冷凝法、催化轉化法、直接燃燒法、膜分離法以及生物法等。因篇幅問題，本文不擬介紹。
吸收法和吸附法是應用最為廣泛的兩種方法。四、汽車尾氣污染及其治理1.概述汽車是一種高效的現代化交通工具, 它提高瞭人們的出行效率, 促進瞭生產的發展, 方便瞭人們的生活。但汽車又是一種流動污染源。汽油車的主要污染物成分是CO、HC、NOx以及碳粒等。汽車排放大量的污染物,使環境付出瞭沉重的代價,它給人類帶來難以估計的損失。據資料介紹，城市街道上的車流量在每小時1000～2000輛時，CO、HC和NOx這三種有害氣體占全部有害氣體的80%～90％以上。世界上幾乎所有大城市和中小城市都遭受汽車排放污染的嚴重危害（見表7－1）。表7－1 各國城市汽車排放污染物對大氣污染比例（％）污染物類別 地點CO
HC
NOx
硫化物
顆粒物
美國城市
8258898
361.0北京市73.546廣州市79.3
*上海市中心地區汽車排放污染物主要來源於三個部位：排氣管排氣、曲軸箱竄氣和燃料蒸發。其比例為：－ 排氣管排氣 －HC 55%
－NOx 99%排放污染物－ －Pb、碳粒 100％
－ 曲軸箱串氣－ HC 25％、CO1％、NOx 1％－ 燃油蒸發－HC 20％（1）一氧化碳 (CO)一氧化碳(CO)是汽油機有害排放物中濃度最高的一種成分,城市大氣中的一氧化碳大部分都來自汽車排氣,它是燃油燃燒不充分的產物,車速越慢,交通堵塞越嚴重,排放量越多。它是無色、無刺激的有毒氣體。一氧化碳經人呼吸進入肺部，被血液吸收後，能與體內血紅蛋白結合成一氧化碳－血紅蛋白。一氧化碳與血紅蛋白的親和力比氧與血紅蛋白的親和力要大250倍。一氧化碳－血紅蛋白一經形成，離解很慢，容易造成低氧血癥，因而導致組織缺氧。當大氣中的一氧化碳濃度達到70～80ppm以上時，人在接觸幾小時以後，一氧化碳－血紅蛋白含量為20%左右時，就會引起中毒，當含量達60%時，即可因窒息而死。
（2）碳氫化合物(HC) 各種碳氫化合物總稱為烴類，汽車發動機排氣中所含的烴類成分有百餘種之多，但其濃度總量比一氧化碳要少。碳氫化合物中大部分對人體健康的直接影響並不明顯，但從汽車排氣成分的檢測中得知，在排出的碳氫化合物中含有少部分醛類(甲醛、丙烯醛)和多環芳烴(苯並[a]芘等)。其中甲醛與丙烯醛對鼻、眼和呼吸道黏膜有刺激作用，可引起結膜炎、鼻炎、支氣管炎等癥狀，它們還有難聞的臭味。苯並[a]芘被認為是一種強致癌物質。加上烴類還是光化學煙霧形成的重要物質，因此碳氫化合物排放的危害性是不可忽視的。
（3）氮氧化物(NOx)（4）微粒
汽車排氣中的微粒，主要有作為抗爆劑加入到汽油中的四乙基鉛經燃燒後生成的鉛化物微粒以及燃料不完全燃燒生成的碳煙粒等。鉛化物擴散到大氣中對人體健康十分有害，當人們吸入這種有害物並積累到一定程度時，鉛將阻礙血液中的紅血球的生長與成熟，使心、肺等發生病變，侵入大腦時則引起頭痛，出現一種精神病的癥狀。當血液中含鉛量超過80μg/100mL時，隨著血液中紅血球狀態的變化，會出現四肢肌肉麻痹、嚴重腹痛、臉色蒼白以至死亡等典型鉛中毒癥狀。此外，鉛化物還會吸附在催化劑表面，使催化劑“中毒”從而降低催化劑的凈化效果，並顯著縮短其使用壽命。機動車控制工作是一項涉及多部門，多方面的系統工程，除瞭加強法規要求和執法力度外，機動車控制技術的進步是根本的物質保證。經對國內外成功經驗的總結，結合我國的實際情況證明：在汽油車上通過使用電子控制燃油噴射和點火系統，配裝氧傳感器實現閉環控制發動機工作，同時安裝排氣三效催化轉化器是大幅度降低汽油車排放污染物的有效手段，1998年9月國務院決定自2000年1月1日起，汽車制造企業生產的所有汽車都要適合使用無鉛汽油。新生產的轎車要采用電子控制燃油噴射裝置並安裝排氣凈化三效催化轉化器。
（1〕 三效催化轉化器
三效催化劑是一種當發動機在近似理論空燃比下運轉時，同時具有凈化排氣中CO、HC和NOx能力的催化劑。在催化反應過程中，廢氣中的CO和HC將NOx還原成氮氣等；同時CO、HC被氧化成CO2和H2O。
三效催化劑的空燃比必須保持在最佳的范圍內，如圖7－1所示，在濃的一側，會降低HC和CO的轉化率；在稀的一側，NOx的轉化率急劇下降；在發動機制造廠開發和生產瞭在接近理論空燃比運行的電子控制汽油噴射和閉環反饋系統。比化油器供油優越。它可以采用較稀的混合氣, 其動力性、經濟性和排放性能都比同類化油器式發動機好, 是當前綜合解決節能和減少排氣污染最有效的措施。電子控制系統和三效催化系統實現瞭對發動機工作過程和排放的控制, 是機內和機外凈化方法的結合, 可保證在低排放水平的基礎上充分提高發動機的經濟性和動力性。使用催化凈化器，絕對禁止使用有鉛汽油，因為鉛能使貴金屬催化劑“中毒”而失去活性，影響催化劑的使用壽命；另外，汽車潤滑油中的磷和汽油中硫等雜質都有可能影響催化劑的性能，
（2）改進和提高燃料質量（3）推廣使用清潔燃料汽車
清潔代用燃料汽車的開發和普及應用，為防治機動車污染開辟瞭新的途徑。為達到更嚴格的排放標準，世界各國汽車制造商都在努力積極地研究開發各種低污染代用燃料汽車：天然氣汽車、液化氣汽車、甲醇汽車、乙醇汽車、生物燃料汽車、多種靈活燃料汽車、氫燃料汽車、電動汽車、太陽能汽車等等。其中尤以天然氣汽車和液化石油氣汽車最為成熟並在一些國傢普及，成為很有實用價值的清潔燃料汽車。目前我國已有哈爾濱、長春、沈陽、北京、烏魯木齊、西安、上海、福州、廣州、深圳、廣東省南海市、四川省、重慶、香港等地區推廣使用天然氣汽車和液化氣汽車。並將公共汽車和出租汽車這類運營線路相對固定、行駛時間較長的車輛作為發展清潔燃料汽車中的重點。
（3）推廣使用清潔燃料汽車
清潔代用燃料汽車的開發和普及應用，為防治機動車污染開辟瞭新的途徑。為達到更嚴格的排放標準，世界各國汽車制造商都在努力積極地研究開發各種低污染代用燃料汽車：天然氣汽車、液化氣汽車、甲醇汽車、乙醇汽車、生物燃料汽車、多種靈活燃料汽車、氫燃料汽車、電動汽車、太陽能汽車等等。其中尤以天然氣汽車和液化石油氣汽車最為成熟並在一些國傢普及，成為很有實用價值的清潔燃料汽車。目前我國已有哈爾濱、長春、沈陽、北京、烏魯木齊、西安、上海、福州、廣州、深圳、廣東省南海市、四川省、重慶、香港等地區推廣使用天然氣汽車和液化氣汽車。並將公共汽車和出租汽車這類運營線路相對固定、行駛時間較長的車輛作為發展清潔燃料汽車中的重點。
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