張 芬 劉 牛/湖北工程學院生命科學技術學院

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城市大氣污染成因分析及防治對策

張 芬 劉 牛/湖北工程學院生命科學技術學院

【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，并從調整產業(yè)和能源結構、加強污染治理、完善法律法規(guī)制度、加強城市綠化建設等幾個方面提出了城市大氣污染防治的對策和建議。

【關鍵詞】城市大氣污染；成因分析；防治對策

一、引言

隨著我國工業(yè)產業(yè)的迅猛發(fā)展和城市化進程的高速進行，人類生產生活排放的污染物明顯增多，致使環(huán)境空氣質量持續(xù)較差。影響空氣質量的因素很多，如工業(yè)廢氣中各類污染物的排放、能源消耗量、生產和生活煤耗、產業(yè)結構和城市綠化等，這些因素的共同作用都使空氣質量發(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、氫結合的碳氫化合物。隨著人類不斷開發(fā)新物質，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、碳氫化合物等幾大類。

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。一般認為空氣中SO2濃度達到1.5 mg/m3以上，對人體健康就會產生危害；吸入高濃度SO2，可引起支氣管炎、肺炎，嚴重時可發(fā)生肺水腫及呼吸中樞麻痹。SO2與煙塵同時污染大氣時，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）是影響空氣質量的重要污染物。NO2可經呼吸道、皮膚、消化道侵入人體，毒害神經系統(tǒng)，抑制酶的活性，影響脂蛋白代謝，造成心血管疾病。長時間接觸低濃度NO2可引起慢性中毒，產生遲鈍、失眠、記憶力衰退、多發(fā)性神經炎等疾病。短時間接觸高濃度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，空氣動力學當量直徑≤100μ m的顆粒物。它主要來源于燃料燃燒時產生的煙塵、生產加工過程中產生的粉塵、建筑和交通揚塵、風沙揚塵及氣態(tài)污染物經復雜物理化學反應生成的相應鹽類顆粒。

PM10是空氣動力學當量直徑≤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指空氣動力學當量直徑≤ 2.5 μ m的顆粒物，也稱細顆粒物、可入肺顆粒物。PM2.5能較長時間懸浮于空氣中，其在空氣中含量（濃度）越高，就代表空氣污染越嚴重。PM2.5粒徑小、比表面積大、活性強、易附帶有毒、有害物質（例如重金屬、微生物等），且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環(huán)境質量的影響比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題，危及人類生命和生活。據(jù)估計，每年有500萬人死于由氣候變化及碳過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為：（1）燃料燃燒：中國能源以煤為主，主要大氣污染物是顆粒物、CO2、SO2。（2）工業(yè)生產：主要有粉塵、碳氫化合物、含硫化合物、含氮化合物以及鹵素化物等多種污染物。（3）農業(yè)生產：造成大氣中氮氧化物的污染。（4）交通運輸：主要為碳氫化合物、CO2、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）進行制冷與發(fā)泡保溫， CFC是主要的溫室氣體，也是對臭氧層破壞作用最大的污染物。

三、城市大氣污染防治對策

研究表明，針對城市煤煙型污染，最有效的污染防治措施是調整能源結構。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、脫氮技術、除塵技術。

氮氧化物排放控制技術大致可分為兩類，即改進燃燒技術減少氮氧化物的產生和去除煙氣中氮氧化物。例如整體分級NOX。還可從汽車尾氣治理方面著手。當前，我國已攻克了催化凈化器產業(yè)化關鍵技術和柴油機顆粒物排放凈化技術。

除塵技術方面，目前歐洲、美國、日本的大型電站燃煤鍋爐都配備5個甚至更多電場的高效靜電除塵器或多室的布袋除塵器，除塵效率達99.9%以上，實際排放濃度均低于標準要求，一般為50 mg/m3。

城市區(qū)域建筑施工引起的顆粒物污染問題越來越顯著。主要措施：（1）建筑材料的封閉裝卸與運輸：較好的辦法是采用裝箱式全封閉運輸，設置專業(yè)卸車場，采用噴淋方式進行壓塵和洗塵。（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；建筑施工中，混凝土集中生產和供應，大幅度降低水泥、沙、石料等在各工地運輸、存儲和使用以及生產過程中的消耗量，也可使工程質量得到有效保證。

在污染物散播過程中，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

大氣污染防治方法很多，根本途徑是調整產業(yè)和能源結構，改革生產工藝，綜合利用。全面規(guī)劃，合理布局，控制污染物的排放量，加強污染治理。制訂國家和地區(qū)的廢氣排放標準，完善法律法規(guī)制度。加強城市綠化建設，改善生態(tài)環(huán)境。

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作者簡介：

1.張芬（1983.11-），女，湖北武漢，畢業(yè)于華中農業(yè)大學，實驗員，工作單位：湖北工程學院，研究方向：環(huán)境污染防治。

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