陳自然,羅 聰,李 淵
(四川職業(yè)技術(shù)學院 建筑與環(huán)境工程系,四川 遂寧 629000)
大氣污染可分為自然污染與人為污染,人為污染是的主要污染來源,如工業(yè)煤炭燃燒,汽車尾氣排放等。尤其是煤炭燃燒過程,會導(dǎo)致大氣中二氧化硫、懸浮顆粒物以及可吸入顆粒物大量增加,致使大氣質(zhì)量迅速下降[1]。目前,我國的能源結(jié)構(gòu)仍主要是以煤炭為主,因而大氣污染呈現(xiàn)出煤煙型污染特征,主要污染物為二氧化硫和煙塵(固體顆粒物)??諝庵?,高濃度的二氧化硫不僅會形成酸雨,還可引發(fā)光化學煙霧[2,3],對環(huán)境安全、動植物和人體健康造成嚴重危害。比如人體若過度吸入二氧化硫氣體,不僅會引發(fā)哮喘病、慢性支氣管炎、肺氣腫、肺癌等呼吸系統(tǒng)疾病,也會引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)和心血管等疾病[1,4]。
金口河是四川省的“三州一市”(即甘孜州、阿壩州、涼山州和樂山市)的45 個深度貧困縣之一,該縣地處四川盆地邊緣,地理坐標介于東經(jīng)102°50′24″至103°10′24″,北緯29°0′24″至29°0′26″之間[5]。 地勢地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,斷層交錯。地貌以山地為主,占全區(qū)總面積的90% 以上,以中山深谷為主。境內(nèi)崇山峻嶺,崗巒起伏,相對高差較大[6]。社會經(jīng)濟發(fā)展水平長期滯后,為了發(fā)展經(jīng)濟,在加快工業(yè)化以及城市建設(shè)步伐同時,新增了金洋康寧、川輝、鑫河等鐵合金冶煉企業(yè)。其主要能源是煤炭燃燒,因而,近年來,空氣質(zhì)量較差。通過對近幾年二氧化硫的監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,以獲取二氧化硫的變化趨勢,為進一步提出防止措施以及處理方法提供依據(jù)。
根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》以及金口河區(qū)大氣環(huán)境監(jiān)測實際需要,金口河區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測僅設(shè)了1 個監(jiān)測點位,均采用自動監(jiān)測系統(tǒng)。監(jiān)測點位布設(shè)情況表1
表1 金口河區(qū)二氧化硫環(huán)境空氣監(jiān)測點位布設(shè)情況表
2017 年至2019 年,金口河區(qū)新增了金洋康寧、川輝爐料、鑫河電力等3 家企業(yè)。2017 年至2019 年各新增企業(yè)燃料煤及輔料年消耗量見表2。由表2 可知,主要原輔料年消耗量是鑫河電力。
表2 2017~2019 年主要原輔料年用量/T
表3 列出了2017 年至2019 年,SO2年產(chǎn)生量與年排放量,圖1 給出了變化趨勢。由表3 和圖1可知,2017 年與2018 年,SO2年產(chǎn)生量與年排放量相同,說明企業(yè)對燃煤煙氣要么沒有處理,要么脫硫效率極低;而2019 年,SO2年排放量顯著低于年產(chǎn)生量,表明企業(yè)要么進行了燃煤燃燒的前置脫硫處理,要么加大了煙氣治理力度,或者增大了脫硫效率,因而SO2年排放量明顯降低。鑫河電力公司是燃煤用量最多的企業(yè),致使其排入大氣中SO2量最大。
表3 2017~2019 年SO2年產(chǎn)生量與年排放量/T
表4 和圖1 為2017 年至2019 年,金口河區(qū)二氧化硫的季度、年監(jiān)測值及變化情況,圖2 為二氧化硫濃度的年變化趨勢。
表4 2017~2019 年金口河區(qū)二氧化硫日平均值監(jiān)測結(jié)果mg/m3
新增3 家企業(yè)燃煤煙氣脫硫方法見表5。分析圖1 可知,金洋康寧公司采用雙堿法脫硫措施,因而SO2年排放量明顯降低。
表5 各企業(yè)煙氣脫硫方法
圖1 2017 年~2019 年年產(chǎn)生量與年排放量
圖1 2017~2019 年金口河區(qū)二氧化硫日平均值
圖2 2017 年~2019 年金口河區(qū)二氧化硫濃度年變化情況
(1)季節(jié)性變化。圖一表明,金口河區(qū)二氧化硫濃度季節(jié)性變化明顯,秋、冬季二氧化硫濃度明顯高于春夏二季,尤其是冬季,空氣中二氧化硫濃度最高。可能是冬季,除企業(yè)生產(chǎn)外,山區(qū)居民采用燃煤取暖,排放到大氣中二氧化硫的增多也有較大關(guān)系。
(2)地勢原因。金口河區(qū)地處兩高山之間的凹地形勢。大氣對流較差,企業(yè)所排放的二氧化硫基本囤積在內(nèi),無法向外擴散,空氣二氧化硫濃度長期處于高峰值。
(3)年度變化。圖二表明,2017 至2018 年,二氧化硫年均值呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢,2018 到2019 年,二氧化硫濃度有較明顯的下降。2017~2018 年二氧化硫濃度的持續(xù)上升,主要源于金口河區(qū)工業(yè)企業(yè)的不斷發(fā)展壯大,燃煤消耗量劇增,導(dǎo)致了空氣中二氧化硫濃度呈逐年上升趨勢。從2018 年開始,地方環(huán)保部們加大了環(huán)境保護力度,關(guān)停了部分技術(shù)落后的高排放企業(yè),加強了對企業(yè)燃煤煙氣脫硫的監(jiān)管力度,以及企業(yè)自身對煙氣排放前進行的二氧化硫吸收處理,使得2019 年度金口河區(qū)空氣中的二氧化硫濃度明顯下降。
隨著“兩山夾一河”的金口河區(qū)經(jīng)濟不斷發(fā)展,金口河區(qū)工業(yè)化以及城市建設(shè)必將不斷加快,大氣中的二氧化硫濃度在未來可能會呈上升之勢,為了有效控制大氣中二氧化硫的總量,建議實施以下有效措施:
(1)嚴格管控高排企業(yè)二氧化硫的排放。企業(yè)所使用的原輔材料務(wù)必列出清單向環(huán)境監(jiān)測局報告,各企業(yè)盡可采取先進的脫硫技術(shù)與設(shè)備,其次,要求企業(yè)盡量做到燃燒前脫硫,燃燒中脫硫,比如采用循環(huán)流化床燃燒技術(shù)。這樣可減少大氣中二氧化硫的排放量。
(2)定期檢查企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的密閉性。定期高頻巡查生產(chǎn)設(shè)施的密閉性,避免“滴、漏、跑”這種方式污染環(huán)境。
(3)二氧化硫排放處理設(shè)備的更新。企業(yè)需要及時對老設(shè)備進行升級更新,采用先進的煙氣脫硫設(shè)備。
(4)加強大氣中二氧化硫含量的監(jiān)測。環(huán)境監(jiān)測部門應(yīng)實時進行大氣中二氧化硫含量的監(jiān)測,環(huán)境執(zhí)法部門應(yīng)加大環(huán)境污染的執(zhí)法力度,對煙氣處理效率較低或未處理的企業(yè)實施限期整改,或暫停生產(chǎn)。
隨著金口河區(qū)的社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,工業(yè)化以及城市建設(shè)步伐不斷加快,為了有效控制二氧化硫濃度的上升趨勢。只有繼續(xù)扎實、有效的推進節(jié)能減排,調(diào)整好產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu),加快清潔能源的開發(fā)與利用,督促鼓勵企業(yè)采用潔凈煤技術(shù),同時采用先進的脫硫設(shè)備,進而實現(xiàn)脫硫設(shè)施運營效率的最大化,達到生產(chǎn)與管理減排,這樣才能有效控制大氣中二氧化硫的濃度。